DE4200366C2

DE4200366C2 - Filterrechen

Info

Publication number: DE4200366C2
Application number: DE19924200366
Authority: DE
Inventors: Branko Dipl Ing Klasnic
Original assignee: AUGUST FREBE GmbH
Current assignee: AUGUST FREBE GMBH, 14913 JUETERBOG, DE
Priority date: 1992-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2012-01-10
Also published as: DE4200366A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filterrechen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei diesem Filterrechen gemäß der DE-PS 2 36 149 ist ein umlaufendes treppenstufenartiges Gebilde vorgesehen, bei dem die Treppenstufenwände durch an- und wegklappbare Filterelemente abgedeckt sind. Diese Filterelemente sind unterstromseitig weggeklappt, um den hydraulischen Strömungswiderstand zu reduzieren. Dieser Filterrechen liegt an einer ebenen Gewässersohle eines Gerinnes an, wobei die unterschiedlich großen klappbaren Filterelemente im Umkehrbereich über den Sohlenboden streifen. Eine Abdichtung gegenüber dem Sohlenboden erfolgt über ein geschlossenes und über die Breite verlaufendes gekrümmtes Abschlußblech.

Filterrechen dieser Art dienen dazu, Gewässer von festen Schwimm- und Schwebestoffen zu reinigen. Die Größe und Konsistenz der aus dem Gewässer zu entfernenden Stoffe variiert hierbei stark. So können die zu entfernenden Stoffe beispielsweise faserartige Partikel, jedoch auch sperrige oder annähernd kugelförmige Gegenstände, wie beispielsweise Pflanzenreste, sein.

Aus DE-PS 8 65 726 ist ein Filterrechen bekannt, bei dem nur schwenkbare Filterelemente umlaufen, die an ihrer unteren freien Kante abgewinkelt sind. Der Umlauf der Filterelemente im unteren Bereich ist gewährleistet durch eine Ausnehmung in der Gewässersohle, da die ausschließlich beweglich ausgebildeten Filterelemente dicht gestaffelt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Filterrechen der eingangs genannten Art zu schaffen, durch den mit einfacherem Aufbau und geringerer Anfälligkeit, insbesondere im Bereich einer ebenen Gewässersohle, eine optimale Reinigung und unterstromseitig ein möglichst geringer hydraulischer Widerstand realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die vorzugsweise abwechselnd gestaffelte Anordnung von beweglichen und unbeweglichen Filterelementen realisiert weniger bewegliche Teile, was die Anfälligkeit des Filterrechens und dessen Verschleiß reduziert. Außerdem liegen die beweglichen Teile in einem größeren Abstand zueinander mit der Folge, daß diese sich im Umkehrbereich in der Nähe einer ebenen Gewässersohle nicht behindern können, was ermöglicht, das Förderglied mit den Filterelementen möglichst dicht an die Oberfläche einer ebenen Gewässersohle heranzubringen. Da ferner die schwenkbaren und feststehenden Filterelemente oberstromseitig eine geschlossene Filterfläche bilden, die den gesamten Gewässerquerschnitt filtert, wird auf konstruktiv einfache Weise eine besonders gute Filterwirkung erzielt, ohne daß ein Sprung in der Gewässersohle erforderlich ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet. So sind nach einer bevorzugten Ausführungsform an dem Filterrechen abgewinkelte Filterelemente vorgesehen. Hierdurch lassen sich sowohl kleine, faserartige, wie auch größere, sperrige oder runde Verunreinigungen problemlos aus dem Gewässer entfernen, wobei das Gewässer auch unmittelbar an dem Gewässerboden gereinigt wird, jedoch kein Sprung in der Gewässersohle erforderlich ist. Ferner läßt sich der Filterrechen unter variierenden, insbesondere großen Winkeln in dem Gewässer einsetzen, wobei gleichzeitig die Filterwirkung erhöht ist und auch größere und kugelartige Gegenstände stets aus dem Gewässer gefördert werden. Durch das Einsetzen des Filterrechens unter einem größeren Eintauchwinkel verringert sich die vom Wasser durchströmte Filterfläche und die Gesamtlänge des Filterrechens reduziert sich, was insbesondere bei großen Gewässertiefen vorteilhaft ist. Der Neigungswinkel (α) des Fördergliedes zur Strömungsrichtung (S) kann im Bereich zwischen 55° und 85° liegen.

Vorzugsweise sind die abgewinkelten Filterelemente feststehend ausgebildet. Hierdurch sind die Umlaufbahnen der abgewinkelten Kanten durch das Förderglied fixiert, was konstruktiv wie auch im Betrieb vorteilhaft ist. Somit können die auf dem Boden liegenden groben Festbestandteile abgeräumt werden, bevor die beweglichen Filterelemente in diesen Bereich gelangen, was den Betrieb vereinfacht und störungsunanfälliger macht, insbesondere auch deswegen, weil die abgewinkelten Abschnitte nicht über den Boden des Gerinnes streifen müssen.

Die schwenkbaren Filterelemente können nach einer bevorzugten Ausbildung an einer Kante am Förderglied angelenkt sein und zwar insbesondere derart, daß die schwenkbaren Filterelemente am unterstromseitigen Teil des Filterrechens mittels Schwerkraft im wesentlichen in Strömungsrichtung klappen. Hierdurch ist der Umlauf des Filterrechens am unterstromseitigen Teil in Strömungsrichtung offen, was sich hydraulisch positiv auswirkt und wodurch sich Verunreinigungen, die sich innerhalb des Umlaufs des Fördergliedes befinden, in Strömungsrichtung aus dem Filterrechen austreten können.

Der Neigungswinkel zwischen dem umlaufenden Förderglied und der Strömungsrichtung beträgt vorzugsweise 75°, was bedeutend steiler ist als der Eintauchwinkel der bekannten Filterrechen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand einer konkreten Ausführungsform beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Filterrechens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht von Fig. 1, die in Fig. 1 mit II gekennzeichnet ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht von Fig. 2 aus Richtung des Pfeiles III.

Der in Fig. 1 gezeigte Filterrechen umfaßt einen (nicht näher dargestellten) Rahmen, an dem ein umlaufendes Förderglied in Form zweier parallel angeordneter Endlos-Laschenketten 10 vorgesehen ist. Das umlaufende Förderglied wird durch einen (ebenfalls nicht näher gezeigten) Antrieb angetrieben. An dem umlaufenden Förderglied sind in abwechselnder Reihenfolge hintereinander ebenflächige, d. h. im wesentlichen ebene Filterelemente 12 sowie abgewinkelte Filterelemente 14 angeordnet. Hierbei sind die ebenen Filterelemente 12 an einer Kante um eine Schwenkachse 16 schwenkbar befestigt. Die abgewinkelten Filterelemente 14 sind demgegenüber feststehend an den Laschengliedern des Fördergliedes 10 befestigt.

Die Anordnung der Filterelemente an dem Förderglied ist in den Fig. 2 und 3 näher dargestellt. Wie gut zu erkennen ist, bestehen die Laschenketten 10 aus einzelnen Laschengliedern 18, die gelenkig miteinander verbunden sind. Hierbei sind die ebenen Filterelemente 12 an ihrer Oberkante drehbar in Bolzen 20 gelagert, die wiederum durch Simmerringe 27 fixiert sind. Hierdurch können die Filterelemente besonders leicht ausgetauscht werden. Wie insbesondere aus Fig. 2 gut zu erkennen ist, ist an dem ebenen Filterelement 12 ein Versteifungsvorsprung 13 vorgesehen.

Die ebenen Filterelemente können aus abgekantetem Lochblech, Siebblechen, Kunststoff oder parallel beabstandeten Lamellen oder dgl. bestehen, jedoch können auch andere, im wesentlichen ebenflächige Ausführungen Anwendung finden.

Die abgewinkelten Filterelemente 14 sind mit Hilfe von angeschweißten Profilteilen 21 mittels entsprechender Bolzen 20 starr an den Laschengliedern 18 befestigt. Die Bolzen 20 sind wiederum durch Simmerringe 27 fixiert. Hierbei dient bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Lage der Filterelemente das jeweils untere ebene Filterelement 12 als weitere Stütze für das jeweils darüber befindliche abgewinkelte Filterelement 14.

Die abgewinkelten Filterelemente 14 bestehen aus einem ebenen Filterelement, an dessen unterer Kante zinkenartige Vorsprünge 22 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 22 sind parallel beabstandet, wobei der jeweilige Abstand und die Breite der Zinken je nach Anwendungsfall gewählt werden kann.

Wie insbesondere aus Fig. 2 gut zu erkennen ist, bilden die Filterelemente 12 und 14 am oberstromseitigen Teil A (Fig. 1) des Filterrechens eine vom Gewässer durchströmte, geschlossene Fläche, die von der Gewässersohle bis zur Wasseroberfläche reicht, wobei kein Sprung in der Sohle vorhanden ist.

Die oberen und unteren Umkehrpunkte des umlaufenden Fördergliedes werden durch zwei Rollenpaare 24 und 25 gebildet. Anstatt der Rollenpaare können jedoch auch vorteilhafterweise Gleitkufen vorgesehen sein. Am unteren Ende des Filterrechens befindet sich ein Bürstenstreifen 26, der insbesondere zusammen mit den Zinken 22 eine gute Filterwirkung erzielt. Der Filterrechen ist an seinem unteren Ende so ausgelegt, daß die umlaufenden Filterelemente 12 und 14 die Gewässersohle 28 nicht berühren, jedoch in nur geringem Abstand über dieser hinweggleiten.

Am oberen Umkehrpunkt des Fördergliedes ist eine rotierende Bürstenwalze 30 vorgesehen, die einerseits dazu dient, ein plötzliches Umklappen der schwenkbaren Filterelemente 12 zu vermeiden und die andererseits gleichzeitig sämtliche Filterelemente reinigt. Hierbei wirken wiederum die Zinken 22 in vorteilhafter Weise mit der rotierenden Bürste 30 zusammen. Der Antrieb der Bürste 30 erfolgt durch den Antrieb des Filterrechens, wobei eine Übersetzung vorgesehen werden kann. In Laufrichtung des Fördergliedes unterhalb der Reinigungsbürste 30 ist eine Sprüheinrichtung 32 vorgesehen, welche die verbliebenen Schmutzpartikel von den Filterelementen entfernt. Die von der Bürste 30 und der Spritzeinrichtung 32 entfernten Schmutzpartikel werden dabei in einem bereitgestellten Behälter aufgenommen.

Der Neigungswinkel α zwischen der Strömungsrichtung S und dem umlaufenden Förderglied 10 beträgt ca. 75°, wobei der Neigungswinkel γ zwischen den ebenen Filterelementen 12 und der Strömungsrichtung S sowie der Neigungswinkel β zwischen den abgewinkelten Filterelementen 14 und der Strömungsrichtung S im wesentlichen gleich dem Winkel α ist.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Filterrechens beschrieben.

Um den Filtervorgang einzuleiten, wird der Filterrechen in das zu reinigende Gewässer 8 abgesenkt. Hierbei beträgt der Eintauchwinkel α vorteilhafterweise 75°. Nach Einsenken des Filterrechens berührt die untere Bürste 26 gerade die Gewässersohle 28, wobei jedoch kein Sprung in der Sohle notwendig ist. Nach Einschalten des Antriebs bewegt sich das Förderglied 10 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn, wobei die aus dem Gewässer zu entfernenden Partikel an den Filterelementen 12 und 14 haften bleiben und somit aus dem Gewässer gefördert werden. Insbesondere größere und runde Gegenstände, die an den ebenen Filterelementen nicht haften, werden dabei von den Zinken 22 aufgefangen. Eine besonders gute Filterwirkung wird dadurch erzielt, daß der gesamte Gewässerquerschnitt von der Wasseroberfläche bis zur Sohle 28 durch eine geschlossene Filterfläche abgefiltert wird. Da die gesamte durchströmte Fläche durch Filterelemente gebildet wird, wird ein besonders guter Filterwirkungsgrad erzielt, wobei insbesondere der knapp über der Gewässersohle befindliche Bereich ebenfalls gut gefiltert wird und sich in diesem Bereich keine Verunreinigungen ansammeln können.

Da nur jedes zweite Filterelement schwenkbar ist und lediglich die feststehenden Filterelemente mit Zinken versehen sind, ist der Gewässerdurchfluß minimal beeinträchtigt.

Am oberen Umkehrpunkt des umlaufenden Fördergliedes 10 werden die Filterelemente durch die rotierende Reinigungsbürste 30 gereinigt. Gleichzeitig verhindert die Bürste dabei ein plötzliches Umklappen der ebenen Filterelemente 12. Wäre dieses Umklappen nicht verhindert, so würden eventuell Schmutzpartikel von den darüber befindlichen Filterelementen 14 in das Innere des umlaufenden Fördergliedes geleitet, was nicht wünschenswert ist. Nach Passieren der oberen Umlenkrollen 24 klappen die ebenen Filterelemente 12 mittels Schwerkraft in eine im wesentlichen vertikale Lage, die durch das Anschlagen an den darunter befindlichen feststehenden Filterelementen 14 bestimmt ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Rücklauf des umlaufenden Fördergliedes im unterstromseitigen Teil B des Filterrechens beim Eintauchen in das Gewässer in Strömungsrichtung offen ist. Hierdurch wird der Strömungswiderstand nicht unerwünscht erhöht und gleichzeitig können im Umlauf befindliche Partikel aus dem Bereich des Filterrechens wieder austreten, so daß sich der Umlauf nicht mit Verschmutzungen füllt. Am unteren Umkehrpunkt, d. h. im Bereich der Umlenkrollen 25 schwenken die ebenen Filterelemente 12 von selbst in ihre durch den Winkel γ gekennzeichnete Lage, wobei immer eine geschlossene Filterfläche vorhanden ist. Wenn dabei die Zinken 22 die untere Bürste 26 durchlaufen, werden gleichzeitig die daran haftenden Schmutzpartikel von der Bürste entfernt.

Auch wenn vorteilhafterweise die Winkel α, β und γ im wesentlichen gleich groß sind, so können diese bei bestimmten Anwendungen auch variiert werden. Auch kann der Antrieb der Reinigungsbürste 30 unter Umständen getrennt erfolgen.

Claims

1. Filterrechen zum Reinigen von fließenden Gewässern mit

- einem Rahmen, der ein umlaufendes Förderglied (10) trägt,
- Filterelementen (12), die schwenkbar an dem Förderglied (10) befestigt sind, und
- einem Antrieb für das Förderglied,
dadurch gekennzeichnet,
daß
- an dem umlaufenden Förderglied (10) zusätzlich feststehende Filterelemente (14) derart vorgesehen sind, daß die schwenkbaren und die feststehenden Filterelemente (12, 14) an dem Förderglied (10) abwechselnd hintereinander angeordnet sind, und daß
- die schwenkbaren und die feststehenden Filterelemente (12, 14) auf der oberstromigen Seite des Filterrechens eine zum umlaufenden Förderglied (10) im wesentlichen parallele, bis zur Gewässersohle geschlossen verlaufende Filterfläche bilden.

2. Filterrechen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Filterelemente abgewinkelt ausgebildet ist.

3. Filterrechen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Filterelemente (14) abgewinkelt ausgebildet sind.

4. Filterrechen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Filterelemente (12) an einer Kante angelenkt sind.

5. Filterrechen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Filterelemente (12) derart am Förderglied (10) angelenkt sind, daß diese am unterstromseitigen Teil (B) des Filterrechens mittels Schwerkraft im wesentlichen in Strömungsrichtung (S) klappen.

6. Filterrechen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Filterelemente (14) an der nachlaufenden Kante abgewinkelt sind.

7. Filterrechen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterstromseitig die abgewinkelte Kante und oberstromseitig die der abgewinkelten Kante gegenüberliegende Kante der feststehenden Filterelemente (14) als Anschläge für die schwenkbaren Filterelemente (12) dienen.

8. Filterrechen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (30) vorgesehen ist, welche ein plötzliches Umklappen der schwenkbaren Filterelemente (12) am oberen Wendepunkt des Fördergliedes (10) verhindert.

9. Filterrechen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Reinigungsbürste (30) ist.

10. Filterrechen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsbürste (30) rotiert und vom dem Antrieb für das Förderglied (10) angetrieben ist.

11. Filterrechen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wasserspritzeinrichtung (32) zum Reinigen der Filterelemente vorgesehen ist.