Vorrichtung zur Geschiebeschachträumung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Geschiebeschachträumanordnung (1) mit zumindest einer beweglichen Schaufel (2) für das Geschieberäumen und einem Mittel zur Schaufelbewegung. Hierbei ist vorgesehen, dass das Mittel zur Schaufelbewegung eine längs des Geschiebeschachtbodens (3a) geführte, schaufelschleppende Kette (4) umfaßt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befaßt sich somit mit Verbesserungen an Geschieberückhalteschächten.

[0002] Geschieberückhalteschächte sind bekannt. Verwiesen wird hierzu insbesondere auf die DE 199 33 391 A1. Geschiebrückhalteschächte werden in Abwässerkanälen vorgesehen, um zu verhindern, dass mit dem Abwasser mitgeschlepptes mineralisches Geschiebe und dergleichen in den verfahrenstechnischen Bereich einer Kläranlage oder dergleichen gelangt, wo es sich störend und/oder zerstörend auswirken kann, genauso wie verhindert werden soll, dass sich das Geschiebe in Kanalrohren selbst ablagert und dort den Durchfluß hemmt. Bei diesen Geschiebeschächten handelt es sich um zwischen Kanalrohrstücke gesetzte Schächte, wobei das Abwasser oberhalb des Schachtbodens zu- und abströmt. Dies führt dazu, dass das schwerere mineralische Geschiebe absinken kann und sich auf der Schacht-sohle sammelt. Es ist im ordnungsgemäßen Betrieb der Anordnung erforderlich, den Geschiebeschacht abhängig von der Geschiebelast im Abwasser wiederholt zu räumen. Dieses Räumen geschieht typisch durch Ausbaggern oder dergleichen und erfordert überdies einen hohen Arbeitsaufwand.

[0003] Eine Vorrichtung zum Abfangen und Auswaschen des Sandes aus Abwässern ist auch bereits aus der DE-PS-539 448 bekannt. Diese zeigt eine Vorrichtung zum Abfangen und Auswaschen des Sandes aus Abwässern, bestehend aus einem Absetzbehälter mit Abstreichvorrichtung, die das Gemisch aus Sand und organischen Schmutzstoffen einem mit dem Absetzbehälter verbundenen Raum zuführen, in welchem die Trennung des Sandes vom organischen Schlamm durch Auswaschen erfolgt, wobei in dem als vertiefte Sammelgrube ausgebildeten Auswaschraum eine Druckluftleitung für die Auswaschung des Sandes und eine Fördervorrichtung zum Hochfördern des ausgewaschenen Sandes vorgesehen sind. Der ausgewaschene Sand soll mittels eines Becherwerkes oder dergleichen hochgefördert werden. Die nach oben geförderten Ablagerungen gelangen über eine Rutsche in einen bereit stehenden Kippwagen oder dergleichen. Die gezeigte Anordnung sieht ein zentrales Becherwerk vor, das zentral im Anströmungsbereich des Abwassers liegt.Der Boden der Sammelgrube wird von diesem in einer Tangentialbewegung überstrichen.

[0004] Ingesamt ist die bekannte Anordnung kompliziert und teuer.

[0005] Es ist wünschenswert, eine preiswerte und einfache Alternative zu bekannten Anordnungen vorzusehen.

[0006] Es ist wünschenswert, das Räumen eines Geschiebeschachtes wesentlich zu erleichtern.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.

[0008] Das Ziel wird erreicht mit dem in unabhängiger Form Beanspruchten.

[0009] Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.

[0010] Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken eine Geschiebeschachträumanordnung mit zumindest einer beweglichen Schaufel für das Geschieberäumen und einem Mittel zur Schaufelbewegung vor, bei welcher vorgesehen ist, dass das Mittel zur Schaufelbewegung eine längs des Geschiebeschachtbodens geführte schaufelschleppende Kette umfaßt.

[0011] Ein erster wesentlicher Aspekt ist somit in der Erkenntnis zu sehen, dass eine wesentliche Verbesserung auch beim Räumen eines Geschiebeschachtes erhalten werden kann, indem hierzu einzelne Schaufeln über den Geschiebeschachtboden bewegt werden und so Geschiebe bis zur Aufnahme in der Schaufel vor sich her treiben können. Dies verbessert das Räumergebnis gegenüber greifenden Schaufeln wesentlich, bei denen neben dem Schließbereich oftmals Material verbleibt. Zudem wird durch das nicht nur tangentiale Bewegen einer Schaufel sondern das Schleppen einer Schaufel über einen längeren Bereich des Geschiebeschachtbodens eine gleichmäßigere Abnutzung desselben bei verbesserter Räumwirkung erzielt.

[0012] Es ist bevorzugt, wenn die Räumzeit durch Vorsehen einer Mehrzahl beweglicher Schaufeln reduziert wird. Dabei können die Schaufeln, die an der schaufelschleppenden Kette beabstandet voneinander angebracht sind, jeweils so weit voneinander beabstandet sein, dass jeweils nur eine am Schachtboden entlang fährt. Dies verringert die Belastung eines Antriebes signifikant, so dass dieser schwächer ausgelegt und somit preiswerter gestaltet werden kann. Bevorzugt ist es aber bereits, wenn die Schaufeln so weit beabstandet sind, dass die Zeit, in der eine Vielzahl von Schaufeln in Bodenkontakt sind, verglichen zu jener Zeit, bei der dies nicht der Fall ist, kurz ausfällt.

[0013] Die Schaufel wird typisch als Lochschaufel gebildet sein, was es erlaubt, ein Ablaufen des in der Schaufel befindlichen Abwassers bei Heben der Schaufel über den Abwasserpegel im Geschiebeschacht zuzulassen. Die Löcher können dabei ohne Beeinträchtigung der Funktion so groß gebildet werden, dass Sand und dergleichen teilweise mitabgelassen wird. Der Grund hierfür ist, dass durch solche Feinstoffe, die zurück in den Geschiebeschacht gelangen, keine Gefahr besteht, dass der Geschiebeschacht sich allmählich zusetzt, da jedenfalls bei größeren Mengen Schlick usw. wesentliche Anteile in der Schaufel verbleiben werden und/oder solche Feinstoffe mit gröberem Geschiebe zusammen angehoben und entfernt werden können. Besonders hervorzuheben ist hierbei, dass die vorliegende Erfindung somit Sand mitentfernt , primär jedoch auf eine Entfernung von gröberem Geschiebe, mineralischen Stoffen usw. ausgerichtet ist.

[0014] In einer besonders bevorzugten Variante wird die schaufelschleppende Kette an einer geschiebeschachtfesten Konstruktion angebracht. Hierbei kann es sich um mehrere einzelne, an einer Geschiebeschachtwand angebrachte Umlenkrollen beziehungsweise, bei Vorsehen mehrerer Schleppketten, um Achsen mit mehreren solcher Rollen handeln, die fest am Geschiebeschacht angebracht sind; bevorzugt ist es jedoch, wenn ein kompletter Rahmen vorgesehen wird, der sich in einem typisch genormten Geschiebeschacht von den Wänden zum Boden erstreckt, wobei es hierdurch möglich ist, die gesamte Anordnung weitgehend vorzumontieren und schnell vor Ort in einen Geschiebeschacht einzubauen. Dies ermöglicht es wiederum, die Anordnung in einem Fertigungsbetrieb vorzufertigen, was die Gesamtherstellungskosten verringert. Der Rahmen kann typisch so ausgestaltet werden, dass er sich über den Rand des Geschiebeschachtes hinweg insbesondere so weit erstreckt, dass die Schaufeln in einen Behälter geleert werden können, wie einen Container oder dergleichen, mit welchem sofort ohne weitere Handhabungen ein Abtransport des ausgeräumten Geschiebes möglich wird. Die Anordnung der Schleppketten nahe an der Geschiebeschachtwand, sei es unmittelbar an diesen oder durch eine dicht bei der Geschiebeschachtwand angeordneten Rahmenanordnung erlaubt es zudem, einen störungsfreien Strömungsverlauf durch den Geschiebeschacht zu ermöglichen. Ausschlaggebend hierfür ist, dass die Abwärtsbewegung der Schaufeln an einer ersten Wand erfolgt, also weg von der typisch zentralen Ein- und Auslassöffnung, dann die Schaufeln unter der Strömung entlanggeführt werden und den Boden von Ablagerungen befreien und hernach die Schaufeln an den Geschiebeschachtwänden, typisch der der Einfahrwand gegenüberliegenden, wieder ohne Störung des Strömungsverlaufes nach oben bewegt werden. Oberhalb der Wasseroberfläche kann dann die Förderkette zu einem Ring oder dergleichen geschlossen sein. Durch diesen geschlossenen Förderkettenring strömt somit das Wasser quasi störungsfrei hindurch. Die bevorzugten Montagewände sind dabei zwischen den Zu- und Abflusswänden angeordnet. Mit anderen Worten ist dann, wenn ein Zu- bzw. Abfluss an der Stirnwand erfolgt, die Kettenanbringung an einer Geschiebeschachtlängsseite vorzusehen. Dadurch, dass nun die Schaufeln geschiebeschachtwandnah und somit randnah, das heißt nahe des festen Grundes auf- und abgeführt werden, ist eine Rutsche für hinaufgefördertes Geschiebe oder andere Ablagerungen zudem entbehrlich. Dies senkt die Gesamtkosten und erleichtert die Wartung.

[0015] Typisch werden die Schaufeln an zwei allgemein parallel geführten Ketten angebracht, was sicherstellt, dass kein Verkippen bei einseitig oder ungleichmäßig wirkender Last etwa durch ungleichmäßig auf dem Geschiebeschachtboden verteiltes Geschiebe die Funktion beeinträchtigt.

[0016] Die Ketten werden typisch nahe des Geschiebeschachtbodens geführt werden, und zwar bevorzugt achsfrei, das heißt so, dass die unterhalb der Ketten am Geschiebeschachtboden bzw. nahe dazu entlang laufenden Schaufeln nicht durch Steine verklemmt werden können, die sich zwischen Schaufel und einer Achse verkeilen.

[0017] Die Kette wird typisch als Gliederkette gebildet, da Gliederketten in hinreichender Stabilität preiswert verfügbar sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn jede Schaufel an zwei randnahen Stellen mit den Ketten verbunden ist, da dies für-eine besonders stabile Bewegung sorgt. Es ist möglich, einen Antrieb vorzusehen, der wenigstens einer Kette zugeordnet wird, wobei der Antrieb beider oder aller Ketten bevorzugt ist. Dieser Antrieb kann intervallweise oder intermittierend betätigt werden, so dass die Fördereinrichtung nur jeweils kurz betrieben werden muß. Dies ist im Regelfall bei den typisch anfallenden Geschiebemengen vollkommen ausreichend. Bevorzugt wird im Geschiebeschacht eine Profilierung vorgesehen, die dafür sorgt, dass aus dem Zufluß antransportiertes Geschiebe in den Räumbereich gleitet, so dass keine Totzonen entstehen.

[0018] Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1

eine Geschiebeschachträumanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0019] Nach Fig. 1 umfaßt eine allgemein mit 1 bezeichnete Geschiebeschachträumanordnung 1 mit zumindest einer beweglichen Schaufel 2 für das Räumen von Geschiebe vom Boden 3a eines Geschiebeschachtes 3 ein Mittel zur Schaufelbewegung 4, das als schaufelschleppende Ketten- bzw. Schleppseilanordnung 4 gebildet ist.

[0020] Die Geschiebeschachträumanordnung 1 ist dabei so dimensioniert, dass die in einen Geschiebeschacht antransportierten Geschiebemengen problemfrei auch dann in adäquater Zeit ausgeräumt werden können, wenn etwa nach starken Regenfällen im Frühjahr große Splittmengen und dergleichen schnell in den Geschiebeschacht einströmen. Diese Dimensionierung bestimmt die Auslegung der Ketten- und Schaufelbelastbarkeit sowie das Schaufelvolumen und die Antriebsleistung.

[0021] Die Schaufeln 2 sind längs der Ketten 3 so verteilt, dass am Geschiebeschachtboden 3a entlang jeweils nur eine Schaufel bewegt wird. Mit anderen Worten ist der Abstand der Schaufeln 2 zueinander längs der Kette zumindest so groß wie die Breite des Geschiebeschachtbodens 3a. Die Schaufeln sind aus einem korrosionsfesten, formstabilen Material, hier hinreichend dickem Edelstahlblech, gebildet und in ihrem unteren Bereich mit einer Lochung versehen, die ein schnelles Ablaufen von Wasser ermöglicht, jedoch nur so groß ist, dass wesentliche Teile des Geschiebes in der Schaufel zurückgehalten werden. Die Schaufeln 2 selbst sind in ihren Randbereichen an der Gliederkette 4 befestigt, und zwar dergestalt, dass die Lage relativ zur Gliederkette unabhängig von der Ausrichtung im Raum konstant ist, also die Schaufel nicht um die Gliederkette schwenkt.

[0022] Der Geschiebeschacht 3 ist ein Geschiebeschacht von genormter Größe, in den deutlich oberhalb der Geschiebeschachtsohle 3a mit mineralischem Geschiebe belastetes Wasser durch eine Öffnung 3c einströmt und aus dem, gleichfalls deutlich oberhalb der Geschiebeschachtsohle 3a, Wasser ohne Geschiebe aus einer Öffnung 3b ausströmt. Abströmungsseitig ist unterhalb der Abströmöffnung 3b eine Profilierung 3d vorgesehen, die von der Räumzone bis dicht unterhalb beziehungsweise um die Öffnung 3b herum schräg ansteigt und eine solche Schräge aufweist, dass die schwebenden und schwimmenden organischen Stoffe mit der Wasserströmung dem zur Kläranlage weiterführenden Kanal optimal zugeführt werden. Damit werden Totzonen verhindert, in denen sich Material über längere Zeit ohne Räumung sammeln könnte. Die Totzonenverhinderungsprofilierung 3d umfasst weiter an den Kanten eine Abschrägung 3d1, die der Bewegung der Schaufeln angepasst ist. Eine Anordnung einer Profilierung im Einströmungsbereich wäre gleichfalls möglich.

[0023] Um eine Trennung der absetzbaren mineralischen Stoffe und der zur Kläranlage weiterzutransportierenden organischen Stoffe aus dem Abwasserstrom zu erreichen, ist eine grobblasige Belüftung des Mischwassers in dem Geschiebeschacht erforderlich. Diese erfolgt vorzugsweise durch eine Belüftungsleitung, die im Absetzbereich des Geschiebeschachtes installiert ist und in die Druckluft eingebracht wird. Bei der bevorzugten Ausführung der Räumeinrichtung in einem vormontierten Stahlrohrrahmen kann das Belüftungsrohrsystem in den Stahlrohrrahmen integriert werden; damit kann der Einbau einer separaten zusätzlichen Belüftung entfallen, ohne auf die Vorteile der Belüftung zu verzichten.

[0024] Die Kette 4 ist aus zwei parallelen Gliederketten gebildet, die längs der axialen, also zwischen Zu- und Anstromstirnseiten vorgesehenen Schachtwände 3e, 3f und dem Schachtboden über geeignete Rollen 5 geführt sind, wobei die Rollen 5 ihrerseits an einem Rahmen (nicht gezeigt) befestigt sind, der wiederum fest im Geschiebeschacht 1 angeordnet ist.

[0025] Die Umlenkrollen 5 sind beabstandet vom Boden gehalten, und zwar um ein solches Stück, dass die Schaufeln 2 unterhalb der Gliederkette mit nur noch geringem Abstand zum Geschiebeschachtboden 3a geführt werden. Gleiches gilt für den Abstand der Gliederkette von den Wänden, wobei durch die geringe Beabstandung sichergestellt ist, dass die Strömung durch den Geschiebeschacht von den Schaufeln nicht beeinträchtigt wird.

[0026] Die Gliederketten 4 sind über weitere Umlenkrollen außerhalb des Geschiebeschachtes zu einer Abwurfzone 6 geführt, in welcher für die Entleerung der Schaufeln in einen Behälter ein Container vorgesehen ist und wobei dort ein Antrieb (nicht gezeigt) zur intervallweisen Weiterbewegung der Gliederkette vorgesehen ist. Die Gliederkette ist aus hoch vergütetem Stahl gebildet und so dimensioniert, dass auch große Geschiebemengen in den Schaufeln abtransportiert werden können.

[0027] Die Anordnung wird verwendet wie folgt:

[0028] Zunächst wird ein Rahmen mit Ketten 4 und daran befestigten Schaufeln 2 sowie einem Antrieb mit zugeordneter Steuerung vorgefertigt. Dieser Rahmen wird zu einem Geschiebeschacht verbracht. Nun wird zunächst die Totenzonenverhinderungsprofilierung 3 angebracht. Dann wird der Rahmen in den Geschiebeschacht eingelassen, wobei die Schaufeln 2 automatisch den gewünschten Abstand vom Geschiebeschachtboden 3a aufweisen, da der Rahmen entsprechende Höhe zum Geschiebeschachtboden hin aufweist. Dann wird der Rahmen in der festgelegten und gewünschten Position verankert und der Antrieb mit einer Leistungsquelle verbunden. Nunmehr kann durch regelmäßige Inbetriebnahme des Antriebes für eine bestimmte Betriebszeit in einem vorgegebenen Intervall ein regelmäßiges Ausräumen des Geschiebeschachtes erzielt werden. Die erforderliche Wartung beschränkt sich dann darauf, die aus dem Geschiebeschacht herausgeräumten Mengen mineralischen Geschiebes in Behälter 7 abzutransportieren. Die Anordnung ist robust und wartungsarm und erlaubt es, zumindest in den bevorzugten Varianten, einen Geschiebeschacht ohne signifikante Beeinträchtigung der Durchströmbarkeit durch die axiale Anordnung der Geschiebeschachtführung fluidströmungsbeeinträchtungsfrei zu räumen.

Ansprüche

1. Geschiebeschachträumanordnung mit zumindest einer beweglichen Schaufel für das Geschieberäumen und einem Mittel zur Schaufelbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Schaufelbewegung eine längs des Geschiebeschachtbodens geführte, schaufelschleppende Kette umfaßt.

2. Geschiebeschachträumanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl beweglicher Schaufeln an der Kette angebracht ist.

3. Geschiebeschachträumanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln so weit beabstandet sind, dass jeweils nur eine Schaufel am Boden entlang läuft.

4. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel als Lochschaufel und/oder mit Siebboden gebildet ist.

5. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der schaufelschleppenden Kette einem geschiebeschachtfesten Rahmen und/oder um geschiebeschachtfeste Rollen zumindest nahe der Geschiebeschachtwände und/oder des Geschiebeschachtbodens folgt.

6. Geschiebschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein kettenverlaufsbestimmender Rahmen bis über den Geschiebeschacht hinaus, insbesondere bis in einen Schaufelentleerbereich hinein erstreckt.

7. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei allgemein parallel geführte Ketten vorgesehen sind.

8. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ketten nahe des Geschiebeschachtbodens geführt sind.

9. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette als Gliederkette vorgesehen ist.

10. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel an zwei schaufelrandnahen Stellen von der Kette geschleppt wird.

11. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Ketten ein insbesondere intervallweise arbeitender Antrieb zugeordnet ist, insbesondere ein Elektromotor.

12. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Geschiebeschacht ein totzonenreduzierender Einsatz und/oder eine Profilierung zur Zuleitung von Geschieben in die Räumzone vorgesehen ist.

13. Geschiebeschachträumanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Belüftungssystem für die Trennung von mineralischen und organischen Stoffen im Abwasserstrom in einen insbesondere aus Stahlrohr bestehenden Rahmen der Förderanlage integriert ist.

Zeichnung