[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von Rechengut
auf einem teilweise in eine Abwasserströmung eingetauchten, in Strömungsrichtung
geneigten Rechenrost, gegebenenfalls mit anschließender Rechenschürze, zu einer am
oberen Rand des Rechenrostes bzw. der Rechenschürze liegenden Abwurfstelle mit Hilfe
einer in einer periodischen Eingriffsbewegung zwischen die Stäbe des Rechenrostes
eingreifenden Harkenvorrichtung, mittels derer das Rechengut längs einer Förderstrecke
periodisch zusammengehäuft wird.
[0002] Eine solche Vorrichtung dient der Entnahme und dem Herausfördern von Rechengut aus
dem Abwasser. Hierbei wird das am Rechenrost festgehaltene Rechengut periodisch durch
eine Harkenvorrichtung entlang einer Förderstrecke von unten nach oben geführt. Die
gesamte Länge der Förderstrecke ist durch die Länge des Rechenrostes und durch die
Länge der gegebenenfalls anschließenden Rechenschürze gegeben.
[0003] Bei einer bekannten Harkenvorrichtung nach der DE-PS 16 58 096 bzw. nach der entsprechenden
US-PS 3 591 006 ist die Antriebsperiode durch die Länge der Förderstrecke und die
Fördergeschwindigkeit bestimmt. Da die Fördergeschwindigkeit nicht über ein gegebenes
Maß hinaus vergrößert werden kann, wird besonders bei langen Förderstrecken die Antriebsperiode
sehr groß, und damit ergibt sich auch ein Anwachsen der zu fördernden Rechengutmenge,
die sich innerhalb dieser Antriebsperiode am Rechenrost gesammelt hat.
[0004] Zu große Rechengutansammlungen am Rechenrost können diesen teilweise blockieren,
so daß der hydraulische Durchfluß nicht mehr gewährleistet ist. Bei maximaler hydraulischer
Belastung treten häufig auch maximale Rechengutmengen auf, und die Blockierung des
Rechenrostes durch Rechengut kann kritische Betriebszustände herbeiführen. Außerdem
erfordert die Abräumung des Rechenrostes und der gegebenenfalls daran anschließenden
Rechenschürze in einem einzigen Bewegungsabschnitt des Harkenteils einen erheblichen
Bauaufwand hinsichtlich der Harkenantriebsvorrichtung und bedingt eine freie Ausfahrhöhe
über den Abwurfpunkt, welche nur mit einer entsprechenden Gebäudehöhe und damit durch
unwirtschaftlichem bauseitigem Aufwand erreicht werden kann.
[0005] Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, bei Anwendung einer Harkenvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art, die Antriebsperiode der Eingriffsbewegung wesentlich
zu verkürzen.
[0006] Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß das
Rechengut durch nacheinanderfolgende Übernahme aus aneinander anschließenden Förderstrecken
gleichzeitig in mindestens zwei Förderstrecken gefördert wird. Die aneinander anschließenden
Förderstrecken können sich gegebenenfalls vorteilhaft auch gering überlappen. Eine
entsprechende Vorrichtung ist erfindungsgemäß so aufgebaut, daß mindestens zwei in
Förderrichtung in Abstand angeordnete, mit einem gemeinsamen Bewegungsantrieb miteinander
verbundene Harkenteile vorgesehen sind, die gleichzeitig, gleichgerichtete translatorische
Bewegungen ausführen. Dadurch wird das Rechengut in einer Antriebsperiode nur über
relativ kurze Förderstrecken des Rechenrostes bzw. der Rechenschürze gleichzeitig
transportiert, wobei miteinander gekoppelte Harkenteile innerhalb einer Antriebsperiode
das Rechengut aus der vorangehenden Förderstrecke übernehmen und weitertransportieren.
[0007] Bei einer solchen Ausbildung wird nicht nur die Antriebsperiode und damit die Länge
der Förderstrecke des Harkenteils wesentlich verkürzt, sondern es ergeben sich auch
zusätzliche Vorteile: Innerhalb der kürzeren Antriebs periode kann bei insgesamt
gleichem Rechengutanfall in jeder Förderstrecke eine entsprechend geringere Rechengutmenge
gefördert werden, und dies ermöglicht eine geringere Antriebsleistung der Antriebseinheit
der Harkenvorrichtung. Das Bewegungsspiel verkürzt sich entsprechend auf die Länge
der einzelnen Förderabschnitte. Damit entfällt die Notwendigkeit im Bereich der oberen
Abwurfstelle,eine große freie Raumhöhe zum Ausfahren der Harkenvorrichtung vorzusehen.
Bei den oberhalb der Abwurfstelle angeordneten Antriebselementen verkürzt sich die
gesamte Bauhöhe in dem Maße der entsprechend verkürzten Längen des verkürzten Bewegungsspiels.
[0008] Durch die Zusammensetzung der gesamten Förderlänge aus relativ kurzen Förderstreckenabschnitten
wird die gesamte Auslenkbewegung der Harkenvorrichtung wesentlich geringer, so daß
lose Kabel als Energiezuführung zu den Antriebselementen möglich sind. Dies ist für
den rauhen Betrieb bei Abwasserkläranlagen besonders vorteilhaft. Außerdem ist eine
Verlängerung oder Verkürzung der Förderstrecke durch mehrfache Verwendung von normierten
Bauteilen, die einer einzigen Förderabschnittslänge entsprechen, möglich. Derartige
Bauteile lassen sich dann entsprechend der jeweils vorliegenden gesamten Förderlänge
zu einem längeren oder kürzeren Trageelement zusammensetzen, welches mit einer gemeinsamen
Antriebseinheit verbunden ist.
[0009] Vorteilhaft sind die Harkenteile in Förderrichtung in gleichem Abstand angeordnet.
Dabei kann zweckmäßig der Abstand der Harkenteile kleiner sein als die Länge der
auf den geneigten Rechenrost projizierten bestimmungsgemäßen Wassertiefe.
[0010] Ein weiterer Vorteil läßt sich gegebenenfalls dadurch erreichen, daß der Rechenrost
und/oder die Rechenschürze stufenförmig ausgebildet sind und mindestens eine Absetzstufe
derart aufweisen, daß das Rechengut von dem einen Harkenteil auf diese Absetzstufe
aufgehäuft und von dem nächstfolgenden Harkenteil von dort zur Weiterförderung wieder
aufgenommen wird.
[0011] Obwohl verschiedene bautechnische Gestaltungen möglich sind, erscheint es zweckmäßig,
die über Holmen als Trageelement verbundenen Harkenteile in einer seitlichen Kulissenführung
zur Steuerung der Eingriffsbewegung zu führen und den Bewegungsantrieb für die verbundenen
Harkenteile zur gemeinsamen Bewegung längs einer geschlossenen Fahrbahn auszubilden,
welche mindestens einen parallel zum Rechenrost bzw. zur Rechenschürze verlaufenden
Fahrbahnabschnitt aufweist.
[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, daß an den Endabschnitten
der geschlossenen Fahrbahn Umkehrführungsteile zum Übergang von dem linearen Fahrbahnabschnitt
auf den anderen Fahrbahnabschnitt angeordnet sind.
[0013] Die Neigung des Rechenrostes gegenüber der Vertikalrichtung, in Strömungsrichtung
betrachtet, beträgt zweckmäßig 10 - 50°, vorzugsweise 15 - 30°. Die Erfindung besitzt
besondere Bedeutung für das Räumen von steilstehenden Rechenrosten.
[0014] Es kann ferner zweckmäßig sein, den Abstand von mindestens zwei benachbarten Harkenteilen
15-45 % der überstrichenen Abschnittslänge des Rechenrostes zu wählen; überraschenderweise
bleibt das Rechengut auch auf Teilabschnitten des eingetauchten Rechenrostes nach
dessen abschnittsweisen Räumen haften.
[0015] Ein zusätzlicher Vorteil kann u.U. dadurch erzielt werden, daß auch auf der Oberfläche
der an sich ebenflächigen Rechenschürze zusätzliche Rechenroststäbe angebracht sind.
Dadurch kann die Haftfähigkeit des Rechengutes erhöht werden.
[0016] Die Rechenroststäbe und/oder die anschließende Rechenschürze können zweckmäßig überlappend
ausgebildet sein. Dadurch ergeben sich Absetzstufen im Bereich der sich geringfügig
überlappenden Abschnitte der Förderstrecken.
[0017] Es kann ferner vorteilhaft sein, vorzugsweise im Bereich des Endes der Förderstrecken
der Harkenteile, überfahrbare Abstützelemente vorzusehen, welche ein Abrutschen des
bereits geförderten Rechenguts verhindern.
[0018] Diese überfahrbaren Abstützelemente lassen sich in verschiedener Weise ausbilden,
und zwar abhängig davon, ob sie im Bereich des Rechenrostes oder im anschließenden
Bereich der Rechenschürze liegen.
[0019] Die überfahrbaren Abstützelemente können vorteilhaft sich wenigstens über einen Teil
der Förderstrecke erstreckende, ausschwenkbare Halteklappen sein, welche unter Federvorspannung
in die Ausschwenklage gedrängt werden. Die Breite der Halteklappen kann vorteilhaft
die ganze Förderbreite betragen. Diese Ausbildung erweist sich besonders im Bereich
der Rechenschürze zweckmäßig. Die Halteklappen können dabei zweckmäßig einen kreisbogenförmigen
Ansatzteil aufweisen und damit eine Abstützfläche bilden.
[0020] Eine andere gegebenenfalls für den Bereich des Rechenrostes zweckmäßige Ausbildung
kann zwischen die Stäbe des Rechenrostes eingreifende Schwenkfinger vorsehen, welche
unter Federvorspannung in die Ausschwenklage gedrängt werden. Diese überfahrbaren
Abstützelemente bilden eine wesentliche Sicherung gegen ein Zurückrutschen des bereits
geförderten Rechengutes.
[0021] Obwohl die Harkenteile an dem gemeinsamen Trageelement meist in Förderrichtung geneigt
angeordnet sind, hat es sich durch Untersuchungen gezeigt, daß gegebenenfalls bei
bestimmten Winkelstellungen des Rechenrostes dadurch eine Verbesserung erzielt werden
kann, daß die Harkenteile an dem gemeinsamen Trageelement entgegen der Förderrichtung
geneigt angeordnet sind.
[0022] Selbstverständlich lassen sich auch die Formen der mit einem gemeinsamen Bewegungsantrieb
versehenen, miteinander verbundenen Harkenteile entsprechend den Anforderungen des
von Ihnen bedienten Förderabschnitts unterschiedlich ausbilden. Während beispielsweise
die zwischen die Stäbe des Rechenrostes eingreifenden Harkenteile fingerförmig nebeneinanderliegend
ausgebildet sein können, erscheint es zweckmäßig, die oberhalb des Rechenrostes auf
der Rechenschürze bewegten Harken teile in Form von Abstreifleisten oder dergleichen
auszubilden.
[0023] Durch die Merkmale der Erfindung, und insbesondere durch die Aufteilung der gesamten
Förderstrecke des Rechengutes in mehrere nacheinanderfolgende Abschnitte, wird eine
wesentlich verbesserte konstruktive Gesamtanordnung geschaffen, die an die verschiedensten
anlagetechnischen Voraussetzungen leicht anpaßbar ist.
[0024] Die Erfindung soll nachfolgend in Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung
näher erläutert werden. Daraus ergeben sich weitere Erfindungsmerkmale; es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Fördervorrichtung in zweistufiger
Ausbildung,
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine stufenförmige Anordnung von Rechenrost
und Rechenschürze,
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch eine Fördervorrichtung mit überfahrbaren
Abstützelementen,
Fig. 4 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung aus Fig. 3.
[0025] In Fig. 1 ist der typische Aufbau einer Rechenanlage unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Förderung von Rechengut dargestellt.
[0026] In einem Kanal 1 fließt eine Abwasserströmung 5. Zwischen der Kanalzone 2 und dem
Bedienungsflur 3 ist ein Rechenrost 6 angeordnet, welcher über den Bedienungsflur
3 hinausragt und dessen oberer Rand die Abwurfstelle bildet. Das in der Abwasserströmung
enthaltene Rechengut 10 schlägt sich am Rechenrost 6 nieder und wird durch die Transportvorrichtung
zur Abwurfstelle gefördert. Das Rechengut gelangt dann an der Abwurfstelle in abgeworfenen
Portionen 12 in einen Behälter 14 und bildet einen zwischengelagerten Rechengutvorrat
13, der abtransportiert werden kann.
[0027] Die Transportvorrichtung besteht aus einem mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten
Bewegungsantrieb verbundenen Trageelement 20, an dem zwei Harkenteile 21,22 angebracht
sind. Das aus Holmen rahmenartig zusammengesetzte Trageelement 20 führt dabei ein
Bewegungsspiel entlang des Rechenrostes 6 nach oben und von diesem entfernt nach
unten durch, wobei das Trageelement 20 und der hier dargestellte unterste Harkenteil
21 nacheinander die Positionen a,b und c einnehmen. Der unterste Harkenteil 21 fördert
dabei das am Rechenrost 6 niedergeschlagene Rechengut 10 bis zu der obersten Position
21a des Harkenteils 21 und bringt das geförderte Rechengut in die Zwischenposition
11. Dann schwenkt das Trageelement 20 mit den Harkenteilen 21,22 wieder in seinem
Bewegungsspiel nach unten und fördert die nächste Portion Rechengut in derselben
Weise an dieselbe Stelle. Während der unterste Harkenteil 21 den beschriebenen Bewegungsablauf
durchführt, ergreift der zweitunterste Harkenteil 22 gleichzeitig das von dem untersten
Harkenteil 21 abgelegte Rechengut aus der Position 11 und führt es nach oben in die
Abwurfposition. Auch dieser zweitunterste Harkenteil 22 vollführt ein ähnliches Bewegungsspiel
wie der unterste Harkenteil 21, da beide an dem Trageelement 20 starr befestigt sind
und durch dessen Bewegungsablauf geführt werden. Die gesamte Förderstrecke 24 ist
dabei in zwei Abschnitte eingeteilt. Der Abstand 23 der Harkenteile 21,22 muß zur
Erzielung der gewünschten Übernahme kleiner sein als das Bewegungsspiel.
[0028] In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel reicht das Bewegungsspiel des untersten
Harkenteils 21 in seiner oberen Endlage über den Wasserspiegel 4 hinaus, so daß die
Position 11 des Rechengutes ebenfalls über dem Wasserspiegel 4 liegt. Bei anderen
Einbauverhältnissen kann die Position 11 auch unter dem Wasserspiegel 4 liegen. Nach
der Art des Rechenguts und der Roststäbe kann dabei das Rechengut in der Position
11 liegenbleiben, bis es vom zweituntersten Harkenteil 22 erfaßt wird. Die Eintauchlänge
des Rechenrostes ist mit Position 25 bezeichnet.
[0029] In der Ausführungsform der Fig. 2 ist eine stufenförmige Ausbildung von drei sich
in ihren Endabschnitten überlappenden Rechenrostteilen 7,8,9 dargestellt, an die sich
eine ebenflächige Rechenschürze 26 anschließt. Das Trageelement und die Harkenteile
entsprechen in ihrer Ausführung sinngemäß der Ausbildung nach Fig. 1.
[0030] In diesem Falle wird die gesamte Förderlänge in vier Teilabschnitte aufgeteilt,
und es sind daher vier entsprechend ausgebildete Harkenteile an einem gemeinsamen
Tragelement vorzusehen. Das geförderte Rechengut wird von diesen Harkenteilen am
Ende ihrer Fahrstrecken jeweils auf einer Stufe abgelegt, von dem nachfolgenden Harkenteil
aufgenommen und zur nächsten Stufe gefördert.
[0031] Fig. 3 zeigt einen aus zwei Rechenrostteilen 31,32 gestuft zusammengesetzten Rechenrost,
an den sich eine ebenflächige Rechenschürze 33 anschließt.
[0032] In dieser Ausführung sind an Trageholmen 34 zum Eingriff in die Rechenrostteile
31,32 fingerartig ausgebildete Harkenteile 30,35,36 vorgesehen, während für den Transport
des Rechengutes auf der ebenflächigen Rechenschürze 33 leistenförmige Harkenteile
37,38 verwendet werden. Diese leistenförmigen Harkenteile 37,38 sind ebenfalls an
den Trageholmen 34 starr befestigt.
[0033] Der Bewegungsantrieb der Trageholme 34 und der damit verbundenen Harkenteile 30,35-38
erfolgt durch eine Antriebseinheit 39, welche in einer geschlossenen schlaufenförmigen
Führungsbahn 40 wandert.
[0034] Die Antriebseinheit 39 wird durch einen Elektromotor 46 angetrieben und bewegt sich
dadurch auf der geschlossenen Führungsbahn 40. Diese Führungsbahn 40 weist zwei lineare,
parallel zum Rechenrost bzw. zur Rechenschürze verlaufende Fahrbahnabschnitte und
halbkreisförmige Fahrbahnabschnitte zur Umkehrführung auf. Dadurch werden die Trageholme
34 mit den Harkenteilen 30,35-38 in einer linearen Aufwärtsbewegung bis zum Erreichen
der Endabschnitte der einzelnen Förderstrecken aufwärts geführt, beim Einlauf in das
obere Umkehrführungsteil von der Oberfläche des Rechenrostes bzw. der Rechenschürze
abgehoben und in linearer Abwärtsbewegung in die Ausgangsposition zurückgeführt,
wo beim Erreichen des unteren Umkehrführungsteils wieder ein Absenken der Trageholme
34 und der Harkenteile 30,35-38 zum Eingriff in den Rechenrost bzw. zum Transport
innerhalb der einzelnen Förderstrecken erfolgt.
[0035] Im Bereich des Endes der Förderstrecken der Harkenteile 37,38 sind überfahrbare Abstützelemente
41,42 vorgesehen. Diese bestehen wie in der Detailansicht Fig. 4 erkennbar, aus einem
Leistenteil 43 mit angesetztem kreisbogenförmigen Ansatzteil 44 und werden durch Zugfedern
45, welche die Federvorspannung aufbringen,in die dargestellte Ausschwenklage gedrängt.
Die äußere Oberfläche des kreisbogenförmigen Ansatzteils 44 bildet in der Ausschwenklage
eine Abstützung gegen das Zurückrutschen von bereits gefördertem Rechengut.
[0036] Die übrigen in Fig. 3 nicht näher bezeichneten Teile des Kanals und der Abwasserströmung
entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
1. Verfahren zum Fördern von Rechengut auf einem teilweise in eine Abwasserströmung
eingetauchten, in Strömungsrichtung geneigten Rechenrost, gegebenenfalls mit anschließender
Rechenschürze, zu einer am oberen Rand des Rechenrostes bzw. der Rechenschürze liegenden
Abwurfstelle mit Hilfe einer in einer periodischen Eingriffsbewegung zwischen die
Stäbe des Rechenrostes eingreifenden Harkenvorrichtung, mittels derer das Rechengut
längs einer Förderstrecke periodisch zusammengehäuft wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechengut durch nacheinanderfolgende Übernahme aus aneinander anschließenden
Förderstrecken gleichzeitig in mindestens zwei Förderstrecken gefördert wird.
2. Vorrichtung zur Förderung von Rechengut auf einem teilweise in eine Abwasserströmung
eingetauchten, in Strömungsrichtung geneigten Rechenrost, gegebenenfalls mit anschließender
Rechenschürze, zu einer am oberen Rand des Rechenrostes bzw. der Rechenschürze liegenden
Abwurfstelle mit Hilfe einer in einer periodischen Eingriffsbewegung zwischen die
Stäbe des Rechenrostes eingreifenden Harkenvorrichtung, mittels derer das Rechengut
längs einer Förderstrecke periodisch zusammengehäuft wird, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in Förderrichtung in Abstand angeordnete, mit einem gemeinsamen
Bewegungsantrieb miteinander verbundene Harkenteile (21,22;30,35,36,37,38) vorgesehen
sind, die gleichzeitig, gleichgerichtete translatorische Bewegungen ausführen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Harkenteile (30,35,36,37,38) in Förderrichtung in gleichem Abstand an einem
Trageelement (34) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Harkenteile kleiner ist als die Länge der auf den geneigten Rechenrost
projizierten bestimmungsgemäßen Wassertiefe.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechenrost und/oder die Rechenschürze (7,8,9) stufenförmig ausgebildet sind
und mindestens eine Absetzstufe derart aufweisen, daß das Rechengut von dem einen
Harkenteil auf dieser Absetzstufe aufgehäuft und von dem nächstfolgenden Harkenteil
von dort zur Weiterförderung aufgenommen wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über Holmen (20;34) verbundenen Harkenteile in einer seitlichen Kulissenführung
zur Steuerung der Eingriffsbewegung geführt sind, und daß der Bewegungsantrieb (39)
für die verbundenen Harkenteile (35,36,37,38) zur gemeinsamen Bewegung längs einer
geschlossenen Fahrbahn (40) ausgebildet ist, welche mindestens einen parallel zum
Rechenrost (31,32) bzw. zur Rechenschürze (33) verlaufenden Fahrbahnabschnitt aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endabschnitten der geschlossenen Fahrbahn (40) Umkehrführungsteile zum
Übergang von dem linearen Fahrbahnabschnitt auf den anderen Fahrbahnabschnitt angeordnet
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Rechenrostes gegenüber der Vertikalrichtung 10 - 50°, vorzugsweise
15 - 30° beträgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von mindestens zwei benachbarten Harkenteilen 15 - 45% der überstrichenen
Abschnittslänge des Rechenrostes ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Rechenschürze zusätzliche Rechenroststäbe angebracht sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenroststäbe stufenförmig ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Förderstrecken der Harkenteile (37,38) überfahrbare Abstützelemente
(41,42) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die überfahrbaren Abstützelemente sich wenigstens über einen Teil der Förderstrecke
erstreckende, ausschwenkbare Halteklappen (41,42) sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die überfahrbaren Abstützelemente zwischen den Stäben des Rechenrostes liegende
Schwenkfinger sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente unter Federverspannung in die Ausschwenklage gedrängt werden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklappen (41,42) einen kreisbogenförmigen Ansatzteil (44) aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Harkenteile an dem gemeinsamen Trageelement entgegen der Förderrichtung geneigt
angeordnet sind.