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Vorrichtung zum Abziehen von Boden- oder Schwimm- schlamm aus einem Klärbecken oder dergleichen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abziehen von Boden- oder Schwimmschlamm aus einem Klärbecken oder der¬ gleichen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zum Entfernen von Boden- und Schwimmschlamm aus Klärbecken sind verschiedene Vorrichtungen bekanntgeworden. Es ist zum Beipiel bekannt, den Bodenschlamm mit Hilfe von Schild¬ oder Saugräumern abzuziehen. Bei rechteckigen oder läng¬ lichen Klärbecken wird der Räumer in Längsrichtung vorbe¬ wegt, während er bei Rundbecken im Kreis gefahren wird. Schildräumer schieben den Schlamm auf dem Beckenboden bis zu einer Vertiefung, aus der heraus der Klär-
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schlämm nach außen befördert werden kann. Beim Saugräumer wird mit Hilfe einer Düsenanordnung , die nahe dem Boden des Beckens geführt ist, der Schlamm nach dem Saugheber¬ prinzip in eine Rinne oder in das Mittelbauwerk gefördert.
Zur Entfernung des Schwimmschlamms sind ebenfalls zahl¬ reiche Vorrichtungen bekanntgeworden, die zumeist eben¬ falls darauf beruhen, daß eine geeignete Abzugsvorrichtung so entlang des Beckens bewegt wird, daß der Schwimmschlamm auf wirksame Weise abgezogen wird.
Allen Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sie verhältnismäßig aufwendig sind. In manchen Fällen sind weniger aufwendige Vorrichtungen erwünscht. In diesem Zusammenhang ist auch bekanntgeworden, sogenannte Schlammentnahmerohre vorzu¬ sehen, mit denen der Schlamm punktförmig abgezogen werden kann, zum Beispiel bei quadratischen oder rechteckigen Schlammtrichtern. Bei länglichen Becken bzw. Schlammrinnen sind jedoch Schlammabzugsrohre ungeeignet, da sie nicht in der Lage sind, Schlamm über eine größere Länge funktions¬ sicher und gleichmäßig abzuziehen. Bei einer Lochung des Schlammabzugsrohrs über seine Länge kann nicht verhindert werden, daß der Schlamm den Weg des geringsten Widerstands geht und lediglich in die der AbzugsVorrichtung zunächst
liegenden Löcher fließt. Dem kann auch nicht dadurch be¬ gegnet werden, daß die Abzugslöcher hydraulisch aufein¬ ander abgestimmt werden. Eine derartige Abstimmung wäre hinfällig, wenn sich die Schlammabzugsmenge ändert. Auch die andere Möglichkeit, das Schlammabzugsrohr großzügig zu dimensionieren, führt nicht zum Erfolg, da die erforder¬ liche Dimensionierung wiederum einen unverhältnismäßig hohen Aufwand bedeuten würde. Aufwendig sind schließlich auch weitere SchlammabzugsSysteme, die mit Förderschnecken oder dergleichen arbeiten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor¬ richtung zum Abziehen von Boden- oder Schwimmschlamm zu schaffen, die besonders einfach aufgebaut und insbesondere zum Abziehen von Schlamm in länglichen Becken oder Rinnen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zwar ein Ab¬ zugsrohr gewählt, das mit einer geeigneten Lochanordnung versehen ist. Über die Lochanordnung kann dann der Boden¬ schlamm oder alternativ der Schwimmschlamm abgezogen werde
Um jedoch den oben beschriebenen nachteiligen Effekt des ungleichmäßigen Abziehens zu vermeiden, sieht die Erfin¬ dung ferner vor, daß dem Abzugsrohr ein längliches Element zugeordnet ist. Abzugsrohr und/oder längliches Element sind relativ zueinander beweglich, wobei die Lόchanordnung des Abzugsrohrs und das längliche Element so ausgeführt sind, daß bei einer Relatiwerschiebung der Teile unter¬ schiedliche Bereiche der Lochanordnung wirksam sind. Durch die beschriebene Relatiwerstellung von Abzugsrohr und länglichem Element soll erreicht werden, daß unterschied¬ liche Bereiche der Lochanordnung Schlamm ansaugen, während die übrigen Löcher unwirksam bleiben, weil sie abgedeckt sind. Mit Hilfe einer geeigneten Versteilvorrichtung kann die beschriebene Relatiwerstellung bewerkstelligt werden, und zwar wahlweise von Hand oder automatisch durch einen geeigneten Antrieb.
Das längliche Element kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls eine Lochanordnung aufweisen, die so gewählt ist, daß bei einer Relatiwerschiebung der Loch¬ anordnungen von Abzugsrohr und länglichem Element unter¬ schiedliche Lochbereiche des Abzugsrohrs frei sind, um Schlamm anzusaugen.
Vor allen Dingen, wenn das Abzugsrohr einen vieleckigen
Querschnitt aufweist, reicht es unter Umständen aus, das längliche Element als flachen Streifen auszubilden, der oberhalb der Lochanordnung im Abzugsrohr angeordnet ist. Der längliche Streifen mit einer eigenen Lochanordnung wirkt mithin als Kulissenschieber, der so ausgebildet ist, daß er bei einer Relativverschiebung gegenüber dem Abzugs¬ rohr unterschiedliche Lochbereiche des Abzugsrohrs zur Wirkung bringt. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht indessen vor, daß das längliche Element ein Rohr ist, das das Abzugsrohr umgibt und die Relatiwerstellung in Achsrichtung und/oder Umfangsrichtung erfolgt. Das äußere Rohr kann relativ gegenüber dem inneren Rohr sowohl in Achsrichtung als auch in Drehrichtung verstellt werden, um die gewünschte partielle Ansaugung über das Abzugsrohr zu bewirken. So kann zum Beispiel das äußere Rohr stationär angeordnet sein, während das Abzugsrohr gedreht und/oder axial verschoben wird. Der Antrieb des Abzugsrohrs kann dann mittels einer Welle erfolgen, die mit einem Ende des Abzugsrohrs verbunden ist. Wahlweise kann auch eine bieg¬ same bzw. Gelenkwelle eingesetzt werden, um eine Drehung des inneren Abzugsrohrs zu bewerkstelligen.
Alternativ kann das innere Abzugsrohr stationär sein, wäh¬ rend das äußere Rohr drehbar gelagert ist. Zu diesem Zweck
kann zum Beispiel auf dem äußeren Rohr ein Kettenrad sit¬ zen, das über eine Kette mit einem Kettenrad oberhalb des Niveaus des Beckens in Triebverbindung ist. Wird das äuße¬ re Rohr auch in Axialrichtung verschoben und/oder auch ge¬ dreht, können am äußeren Rohr radial im Abstand voneinander angeordnete Elemente vorgesehen sein, zum Beispiel Paddel¬ oder Schieberbleche oder schräg angesetzte Bleche (Schnek- kengänge), die eine Beförderung des Schlamms zum Beispiel zur nächsten Lochkombination bewirken.
Es versteht sich, daß eine automatische Betätigung zur Relatiwerstellung von länglichem Element und Abzugsrohr, insbesondere von äußerem und innerem Rohr, auf jede nur denkbare Art und Weise stattfinden kann, ohne daß am Prinzip der Erfindung etwas geändert wird.
Der für die erfindungsgemäße Vorrichtung erforderliche apparative Aufwand ist äußerst gering. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet zuverlässig und erfordert über den üblichen Aufwand hinaus keine zusätzlichen Wartungsarbei¬ ten.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung können längliches Element und Abzugrohr aus getrennten Abschnitten bestehen und getrennt voneinander bewegt werden. Damit ist der Län-
ge eines Schlammabzugs praktisch keine Grenze gesetzt, da wahlweise Rohrlängen geschlossen, gehalten werden können, während in anderen Bereichen gezielt Schlamm abgezogen wird. Dadurch, daß an jedem Punkt des Schlammabzugs eine hohe Absauggeschwindigkeit und damit auch eine entspre¬ chende Absaugleistung erzeugt werden kann, eignet sich die Erfindung auch für die Absaugung von schweren Schlamman¬ teilen, wie z.B. Sand. So kann die erfindungsgemäße Vor¬ richtung z.B. auch zum Entfernen von Sand aus sogenannten Sandfängen oder zur Räumung von anderen spezifisch schwe¬ ren Stoffen eingesetzt werden.
Weiter oben wurde der Antrieb eines äußeren Rohrs mit Hil¬ fe eines Kettentriebs beschrieben. Alternativ können zwei Seile um das äußere oder innere Rohr gewickelt werden, die am anderen Ende mit einer Aufwickelvorrichtung verbunden sind. Mit Hilfe der AufWickelvorrichtung kann das Rohr in der einen Richtung gedreht werden, während mit Hilfe einer weiteren Aufwickelvorrichtung und des zweiten Seils das Außenrohr in entgegengesetzter Richtung in Drehbewegung versetzbar ist. Die AufWickelvorrichtung kann eine Seil¬ scheibe aufweisen, alternativ kann jedoch auch eine Zug¬ vorrichtung vorgesehen werden, wobei Hebel, Hydraulikzy¬ linder oder ähnliche Vorkehrungen für eine geradlinige Bewegung sorgen können.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich Schlamm im wesentlichen linienförmig vom Boden bzw. von der Oberfläche abziehen. Die Breite des Schlammabzugs hängt dabei im wesentlichen vom Durchmesser der Ansauglö¬ cher ab. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann das Abzugrohr zusammen mit dem länglichen Element quer zur Rohrachse verschwenkt oder anderweitig bewegt werden, so daß ein Bestreichen einer größeren Bodenfläche möglich wird. Eine ähnliche Wirkung entsteht dann, wenn ein normalerweise feststehendes Abzugrohr um einen be¬ stimmten Winkel gedreht wird, so daß eine Saugwirkung nicht nur unmittelbar unterhalb des Abzugrohrs, sondern auch schräg zu beiden Seiten entsteht. Auch auf diese Wei¬ se kann die Ansaugfläche vergrößert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
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Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine erste Möglichkeit für die Anordnung einer Vorrichtung nach der Erfindung in einem Klärbecken.
Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführung der Anordnung einer er¬ findungsgemäßen Vorrichtung am Klärbecken.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Möglichkeit zur Vergrößerung der Ansaugfläche am Boden eines Klärbeckens.
Fig. 8 zeigt schematisch eine alternative Verdrehmöglich¬ keit eines Außenrohres einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 9 zeigt schematisch eine andere Möglichkeit zur Ver¬ größerung der Ansaugfläche am Boden eines Klärbek- kens.
Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeu¬ tung sein kann.
In einem nicht näher dargestellten Klärbecken 10 von recht¬ eckigem oder quadratischem Querschnitt befindet sich Klär¬ flüssigkeit 11 mit dem Niveau 12. Eine Bodenschlammabzugs- vorrichtung 14 weist ein Abzugsrohr 15 auf, das von einem äußeren Rohr 16 umgeben ist. Das äußere Rohr 16 ist über die rechte Wand des Beckens herausgezogen und über einen Krümmer vertikal nach oben geführt in einen Abschnitt 17, auf dessen oberes Ende eine teleskopisch verschiebbare Hülse 18 geschoben ist. Eine Verlängerung 19 über den Ab¬ schnitt 17 hinaus koaxial zum äußeren Rohr 16 ist durch einen Verschlußflansch 20 abgeschlossen. Eine Welle 21 ist über eine geeignete Verbindung 22 mit dem zugeordneten Ende des Abzugsrohrs 15 verbunden. Die Welle 21 erstreckt sich durch den Flansch 20 dichtend hindurch und steht in Verbindung zum Beispiel mit einem Handrad 23.
Wie zu erkennen, ist das Abzugsrohr 15 drehbar im äußeren Rohr 16 gelagert. Mit Hilfe der Welle 21 bzw. Handrads 23 kann das Rohr um einen vorgegebenen Betrag gedreht werden. Es versteht sich, daß diese Drehung auch von einem geeig¬ neten Antrieb durchgeführt werden kann.
Das Abzugsrohr 15 ist mit Abzugsöffnungen 24 versehen, die in Längsrichtung schraubenlinienförmig angeordnet sind. Das äußere Rohr 16 weist an der Unterseite eine gerad-
linige Anordnung von Löchern 25 auf. Wird nun das Abzugs¬ rohr 15 um einen bestimmten Drehwinkel verdreht, sind unterschiedliche Bereiche der Löcher 24 mit Löchern 25 ausgerichtet, so daß entsprechend der Winkelstellung des Abzugsrohrs 15 unterschiedliche Lochbereiche Schlamm vom Boden des Beckens 10 absaugen können, wie zum Beispiel bei 26 dargestellt.
Eine annähernd zur Vorrichtung 14 identische Vorrichtung 30 dient zum Abziehen von Schwimmschlamm kurz unterhalb des Niveaus 12. Mit der Vorrichtung 14 gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, denen ein Beistrich angefügt ist. Im Gegensatz zur Vorrichtung 14 sind die Löcher 25' des äußeren Rohres 16' nach oben hin gerichtet, um, wie bereits erwähnt, den Schwimmschlamm in partiellen Bereichen des Abzugsrohrs 15 abzuziehen, wie bei 31 gezeig
Die Ausführungsform nach Fig. 2 gleicht weitgehend der nach Fig. 1. In einem Becken 10a ist ein äußeres Rohr 16a sowie ein Abzugsrohr 15a angeordnet. Das äußere Rohr ist stationär, während das innere Abzugsrohr 15a drehbar im äußeren Rohr 16a gelagert ist. In diesem Fall wird das Abzugsrohr 15a mittels einer biegsamen oder Gelenkwelle 33 in Drehung versetzt. Falls inneres Rohr 15a über das äuße¬ re hinausragt, könnte es über Kette oder Seilzug in Dre¬ hung versetzt werden (Fig. 3).
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Becken 10b dar¬ gestellt mit Klärflüssigkeit 11b bis zum Niveau 12b. Nahe dem Boden des Beckens 10b ist ein inneres Abzugsrohr 15b mit an der Unterseite angeordneten Löchern 25b stationär angeordnet. Es estreckt sich dichtend durch die rechte Wand des Beckens 10b und außerhalb des Beckens nach oben zu ei¬ ner geeigneten Auffangvorrichtung. Im äußeren Abschnitt 17b ist ein Schieberventil 34 oder dergleichen angeordnet. Ein äußeres Rohr 16b ist drehbar auf dem Abzugsrohr 15b gelagert und weist wiederum schraubenlinienförmig eine Rei¬ he von Löchern 24b auf. Am rechten Ende des äußeren Rohrs 16b ist ein Kettenrad 35 angeordnet, daß über eine Kette 36 mit einem Kettenrad 37 in Triebverbindung steht, das mit einer Welle 38 in einer Konsole 39 auf dem Beckenrand dreh¬ bar gelagert ist. Durch Drehung an der Welle 38 kann das äußere Rohr 16b gegenüber dem inneren Rohr 15b gedreht wer¬ den, um partiell Bodenschlamm abzusaugen, wie bei 26b dar¬ gestellt. Die Wirkungsweise gleicht der der Vorrichtung nach Fig. 1.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 ähnelt stark der nach Fig. 3. In einem Becken 10c ist Klärflüssigkeit 11c bis zum Niveau 12c aufgenommen. Ein Abzugsrohr 15c weist an der Unterseite eine Reihe von Löchern 24c auf. Es ist im
übrigen stationär angeordnet. Ein äußeres Rohr 16c ist gleitend auf dem Abzugsrohr 15c gelagert und weist eben¬ falls an der Unterseite eine Reihe von Löchern 25c auf. Mit dem äußeren Rohr 16c ist ein Gestänge 40 verbunden, dessen oberer Abschnitt, wie durch den Doppelpfeil 41 angedeutet, vertikal beweglich geführt ist, um das äußere Rohr 16c in Achsrichtung zu verschieben. Auf diese Weise können unterschiedliche Löcher 24c, 25c zur Ausrichtung gebracht werden, um partiell in Längsrichtung des Abzugs¬ rohrs 15c Schlamm abzusaugen. An der Unterseite des äußere Rohrs sind außerdem radiale Schieberelemente 42 angebracht, die ein Verschieben des Schlamms bei einer Axialverstellun des äußeren Rohrs 16 bewirken.
Fig. 5 zeigt im Schnitt eine trapezförmige sich nach unten verengende Schlammrinne 50 eines Beckens, in dem sich Klärschlamm absetzt. Nahe dem Boden der Rinne 50 kann eine Schlammabzugsvorrichtung 51 angeordnet werden, die zum Beispiel der Vorrichtung 14 nach Fig. 1 oder der Vorrich¬ tung 14b nach Fig. 3 gleicht, um den Bodenschlamm abzu¬ ziehen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist eine annähernd dreieckförmige Schlammrinne 52 am Boden eines nicht näher
dargestellten Beckens gezeigt. Man erkennt, daß versenkt in den die Rinne 52 bildenden Wänden eine Schlammabzugs- Vorrichtung angeordnet ist, die zum Beispiel der nach Fig. 1 gleicht. In diesem gezeigten Fall ist erforderlich, daß das äußere Rohr stationär und das Abzugsrohr beweglich ist, um von oberhalb Schlamm abzuziehen, wie bei 54 gezeigt.
Fig. 7 zeigt ein Klärbecken lOd, in dem sich Wasser lld mit dem Niveau 12d befindet. Eine Abzugrohranordnung 14d, wie sie beispielsweise in den Figuren 1 bis 4 dargestellt ist, ist auf diametral gegenüberliegenden Seiten mit einem Seil 60 verbunden, das mittels Umlenkrollen 61, 62, 63, 64 in einer vertikalen Ebene im Kreis geführt ist. Die Um¬ lenkrolle 62 kann z.B. motorisch angetrieben oder mit ei¬ ner Kurbel versehen werden, um das Seil 60 vorzubewegen. Dabei wird dann die Rohranordnung 14d in Richtung des Dop¬ pelpfeils 65 hin- und herbewegt, so daß eine größere Flä¬ che des Bodens des Beckens lOd abgesaugt werden kann. Das nicht weiter bezeichnete Innenrohr der Rohranordnung 14d ist mit einem flexiblen Schlauch 66 oder dergleichen ver¬ bunden, der mit einer feststehenden Rohrleitung 67, die in das Becken lOd hineingeführt ist, verbunden ist.
Die Rohranordnung 14d mit einem gestrichelt gezeichneten Gestell 67 starr verbunden sein, das z.B. eine Schwenkbe-
gung der Rohranordnung 14d ermöglicht. Es kann auch ein Fahrwagen vorgesehen werden, der auf nicht näher beschrie¬ bene Art und Weise in Richtung des Doppelpfeils 68 in der Horizontalen hin- und herbewegbar und mit der Rohranord¬ nung 14d verbunden ist, um eine ähnliche Wirkung wie mit dem Seil 60 zu erzielen.
In Fig. 8 ist eine alternative Ausführungsform im Hinblick auf den Drehantrieb für das Außenrohr gezeigt (siehe Fig. 3). In Fig. 8 ist lediglich das Außenrohr 16e dargestellt, und zwar aus Darstellungsgründen zweimal. Ein erstes Seil 70 ist mit einem Ende bei 71 am Rohr 16e befestigt und im Uhrzeigersinn um das Rohr 16e herumgewickelt. Sein anderes Ende ist mit einer Seilscheibe 72 verbunden. Wird die Seilscheibe im Uhrzeigersinn gedreht, wird das Seil 70 vom Rohr 16e abgewickelt und dabei in Uhrzeigersinn gedreht. Ein weiteres Seil 73 ist bei 74 am Rohr 16e befestigt und am anderen Ende mit einer Seilscheibe 75 verbunden. Wird die Seilscheibe 75 in entgegengesetzter Richtung gedreht wie die Seilscheibe 72, läßt sich die an der Seilscheibe 72 durchgeführte Drehung des Außenrohres L£e rückgängig machen. Mit Hilfe der Seile 70, 73 läßt sich daher auf zu¬ meist einfache mechanische Weise eine Drehung des Außen¬ rohrs 16e bewerkstelligen. Der beschriebene Drehmechanis¬ mus ist außerdem verschleißfrei und bedarf keiner Wartung.
In Fig. 9 ist eine Rohranordnung 14f dargestellt, die den oben beschriebenen Rohranordnungen nach den Figuren 1 bis 4 gleicht. Auf sie soll im einzelnen nicht mehr eingegan¬ gen werden. Hervorzuheben ist lediglich, daß die gesamte Rohranordnung aus einer Lage, wie sie in der Mitte von Fig. 9 dargestellt ist und in der ein Absaugen unterhalb des Rohres stattfindet, wie bei 80 dargestellt, um einen begrenzten Winkel nach links und rechts verschwenkt wer¬ den kann, um auch seitlich Schlamm abzusaugen, wie bei 81 bzw. 82 dargestellt. Auch auf diese Weise läßt sich die Absaugfläche am Boden eines Beckens vergrößern.