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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Feinsiebrechen mit einem Rechenrost
und mit einem motorisch angetriebenen, entlang der inneren Mantelfläche des
Rechenrostes bewegbaren Schieber zum Räumen des Rechenrostes, wobei
der Schieber mit einem Schieberarm verbunden ist, der mit seinem vom
Schieber abgewandten Ende um eine Drehachse drehbar an einem schwenkbaren
Führungshebel gelagert
ist, wobei in einer Lage des Führungshebels, der
Räumlage,
die Drehachse sich in einer Position befindet, bei der der Schieber
am Rechenrost anliegt, und in anderen Lagen, den Freilagen, die
Drehachse sich in einer Position befindet, bei der der Schieber vom
Rechenrost entfernt ist.
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Feinsiebrechen
kommen u. a. bei der Reinigung von Industrie- und Kommunalabwässern zum Einsatz.
Diese müssen,
bevor sie weitere Reinigungsstufen durchlaufen, von groben Fremdkörpern befreit
werden. Eine solche Reinigungsstufe ist z. B. ein Sandfang, in dem
feinkörnige
Partikel und Schwebstoffe aus dem Abwasser entfernt werden. Prinzipiell
können
mit solchen Anlagen aber auch andere Flüssigkeiten von Grobteilen befreit
werden.
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Bei
einem Feinsiebrechen wird das zu reinigende Wasser durch einen schräg in einen
Wasserlauf gestellten Rechenrost geleitet, der entsprechend seiner
Spaltbreite feine bis grobe Partikel zurückhält und bevorzugt einen bogenförmigen Verlauf
hat. Das sich vor bzw. auf dem Rechenrost sammelnde Material wird
mit einem Schieber zum oberen Ende des Rechenrostes bewegt, wo es über die
Abwurfkante des Rechenrostes in einen Behälter oder in ein Förderorgan
fällt.
Der Schieber wird sodann auf einer vom Rechenrost entfernten Bahn
an den Beginn des Rechenrostes zurückgeführt und beginnt dort von Neuem
die Räumarbeit.
Derartige Anlagen werden typischerweise als Feinsiebrechen bezeichnet,
ohne dass damit eine Einschränkung
hinsichtlich der Größe der zurückgehaltenen
Partikel verbunden sein soll.
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In
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 41 19 593 A1 ist ein solcher Feinsiebrechen
beschrieben. Der Schieber befindet sich an einem Schieberarm, der
mit seinem vom Schieber abgewandten Ende um eine Drehachse drehbar
an einem schwenkbaren Führungshebel
in Form einer Plattform gelagert ist. In der Grundstellung des Führungshebels
befindet sich die motorisch angetriebene Drehachse in der Zylinderachse
des viertelzylindrisch ausgebildeten Rechenrostes, so dass die Bewegungsbahn
des Schiebers zum Räumen
des Rechenrostes unmittelbar an diesen anliegend verläuft. Damit
der Schieber auf einer entgegengesetzt verlaufenden Bahn an den
Beginn des Rechenrostes zurückbewegt
werden kann, wird die Plattform nach hinten gekippt, so dass die
Drehachse vom Rechenrost entfernt wird und der Schieber in einem
gewissen Abstand (in der Offenlegungsschrift mit x bezeichnet) zum
Rechenrost gelangt.
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Generell
tritt bei Feinsiebrechen und auch bei den Feinsiebrechen nach der
genannten Offenlegungsschrift das Problem auf, dass sich am Rechenrost
nicht nur relativ kleine Teile sammeln, die problemlos vom Schieber
mitgenommen werden können,
sondern häufig
auch sehr große
Teile, die eigentlich nicht typisch sind für Abwässer. So können sich z. B. Steine aus
der Kanalisationswandung gelöst
haben oder es gelangt Bauschutt in die Kanalisation, wenn an offenen
Kanalisations-Eintrittsstellen Bauarbeiten durchgeführt worden
sind.
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Solche
Teile führen
dazu, dass der Schieber in seiner Räumbewegung blockiert wird,
was letztlich zu einer Beschädigung
der Anlage führen
kann, aber auf jeden Fall zu einer Unterbrechung des Räumbetriebes
führt,
die sofort behoben werden muss.
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Da
solche Anlagen aber häufig
unbeaufsichtigt laufen, führt
ein Blockieren des Schiebers oft zu einer längeren Unterbrechung, bevor
der Schaden festgestellt und behoben werden kann.
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Die
Erfindung beruht somit auf dem Problem, einen Feinsiebrechen zu
schaffen, der auch bei Belastung mit schweren und unförmigen Teilen
weiterarbeitet.
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Zur
Lösung
des Problems sieht die Erfindung vor, dass der schwenkbare Führungshebel
frei beweglich ist, so dass er aufgrund seiner Schwerkraft in die
Räumlage
bringbar und durch eine vom Räumgut auf
den Schieber aufgebrachten Kraft in eine Freilage bewegbar ist.
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Im
Gegensatz zu der Anlage gemäß der
DE 41 19 593 A1 ist
der Führungshebel
nicht motorisch verstellbar, sondern kann vielmehr einer dem Schieber
aufgezwungenen Bewegung folgen. Normalerweise wird daher der Schieber
durch das Gewicht des Führungshebels
gegen den Rechenrost gedrückt,
so dass dieser praktisch spaltfrei an diesem entlang bewegt wird
und dabei kleine Partikel, die nicht durch den Rechenrost gefallen
sind, mitnimmt. Befinden sich größere Teile
vor dem Rechenrost, so läuft
der Schieber über
diese hinweg, wobei er sich vom Rechenrost entfernt und damit den
Führungshebel
in eine Freilage bringt. Die Schwenkbarkeit des Führungshebels
ermöglicht
somit nicht wie in der
DE 41
19 593 A1 einen Rücklauf
des Schiebers im Abstand zum Rechenrost, sondern ermöglicht vielmehr, dass
der Schieber sich während
der Räumbewegung vom
Rechenrost entfernen kann, um größere, dort liegende
Teile zu überfahren.
In einigen Fällen
verhaken sich die Teile am Schieber, so dass diese mitgenommen werden,
obwohl der Schieber nicht unmittelbar am Rechenrost anliegt.
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Diese
großen
Teile bleiben aber in der Regel am Beginn des Rechenrostes liegen
und können
bei Gelegenheit entfernt werden. Die Räumleistung des Feinsiebrechens
wird dabei nur unwesentlich eingeschränkt. Es ist also ein unbeaufsichtigter
Dauerbetrieb möglich.
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Die
freie Beweglichkeit der Drehachse hat außerdem den Vorteil, dass ein
Verschleiß der
Schieberkante durch ein Heranrücken
der Räumlage
der Drehachse an den Rechenrost selbsttätig kompensiert wird, so dass
der Schieber unabhängig
vom Verschleiß stets
eng am Rechenrost anliegt.
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Vorzugsweise
hat der Rechenrost des Feinsiebrechens einen bogenförmigen Verlauf,
insbesondere eine Viertel-Zylinder-Form, wie dies auch schon aus
der genannten Offenlegungsschrift gezeigt ist. Allerdings ermöglicht die
Kniehebelanordnung aus Schieberarm und Führungshebel entsprechend der Kinematik
eines solchen Kniehebels andere Formen des Bogenverlaufs des Rechenrostes,
die möglicherweise
für die
Räumleistung
besser geeignet sind. Es wäre
z. B. denkbar, dass der Rechenrost am Beginn ein wenig flacher und
erst später
steiler verläuft.
Insofern ist eine Viertel-Zylinder-Anordnung als eine mögliche,
wenn auch nach dem jetzigen Erkenntnisstand bevorzugte Form anzusehen.
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Des
Weiteren hat es sich als praktikabel erwiesen, einen Motor zum drehenden
Antrieb des Schiebers an der Drehachse anzubringen und mit einer
Drehmomentstütze
am Führungshebel
abzustützen.
Dies erhöht
letztlich auch das Gewicht des Führungshebels,
mit dem der Schieber in die Räumlage gedrückt wird,
was die Räumleistung
verbessert.
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Als
besonders praktikabel hat es sich erwiesen, die Schwenkachse des
Führungshebels
oberhalb des Rechenrostes in einer vertikalen Verlängerung
seines oberen Endes anzuordnen. Dies ergibt zum einen einen besonders
kompakten Aufbau bei einem relativ langen Führungshebel. Dies wiederum hat
den Vorteil, dass auch bei einem relativ großen Versatz des Schiebers der
Schwenkwinkel des Führungshebels
nicht zu groß wird.
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Vorzugsweise
beträgt
die Schrägstellung des
Führungshebels
gegenüber
einer Horizontalen zwischen 30° und
60°.
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Der
konstruktive Aufbau des Feinsiebrechens ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Rechenrost zwischen zwei parallel verlaufenden Seitenwänden angeordnet
ist, dass der Führungshebel
ein Doppelhebel ist, dessen beide Hebelarme außerhalb der Seitenwände angeordnet
sind und dass in jeder Seitenwand ein gekrümmt verlaufendes Langloch vorhanden
ist, durch das die Drehachse hindurchgeführt ist.
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Eine
solche Anordnung hat den Vorteil, dass die beiden Hebelarme sich
außerhalb
des von den beiden Seitenwänden
gebildeten Gehäuses
befinden und damit für
Reparaturzwecke leicht zugänglich sind.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Motor, wie oben schon erwähnt, an
einem der Hebelarme befestigt ist und somit zugänglich bleibt. Außerdem ist
er dort nicht den Wassernebeln ausgesetzt, die sich innerhalb des
Gehäuses
oberhalb des Rechenrostes bilden.
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Die
Räumleistung
kann erhöht
werden, wenn die Drehachse mit wenigstens zwei Schiebern versehen
ist und gegenüberliegend
an der Drehachse befestigt ist. Denkbar wären auch drei Schieber, die
in Abständen
von jeweils 120° liegen.
Vier oder mehr Schieber sind offensichtlich nicht so praktikabel,
weil dann jeweils zwei Schieber im Eingriff mit dem Rechenrost stehen
und sich beide von diesem entfernen würden, falls einer durch ein
Hindernis vom Rechenrost weggedrückt
wird.
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Mit
einem solchen, ein oder mehrere Schieber aufweisenden Feinsiebrechen
ist ein kontinuierlicherer Betrieb vorgesehen, d. h. die Drehachse
behält
ihren Drehsinn bei, was die Steuerung des Feinsiebrechens wesentlich
vereinfacht. Insbesondere braucht kein zusätzlicher Stellmotor vorgesehen
werden, um für
den Rücklauf
einen Abstand des Schiebers zum Rechenrost zu erzeugen. Andere Feinsiebrechen
besitzen, um diesen Abstand zu erzeugen, spezielle Rückführungskulissen.
Auch auf diese kann ebenfalls verzichtet werden.
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Zur
Aufnahme des Rechengutes ist am oberen Ende des Rechenrostes, jenseits
der Abwurfkante, eine Auffangrinne mit einem Schneckenförderer o. ä. angeschlossen.
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Um
den Übertrag
des Rechengutes von dem Schieber in die Auffangrinne zu verbessern,
ist eine Spülanlage
vorgesehen, die mehrere Spüldüsen aufweist,
die schräg
auf den Bereich vor dem oberen Rechenrostende ausgerichtet sind.
Wenn sich der Schieber in dieser oberen Position befin det, spülen die
Spüldüsen das
Rechengut in die Auffangrinne hinein. Damit das eingespülte Wasser
nicht an der Außenseite
der Auffangrinne überläuft, liegt
der an den Rechenrost anschließende
Rinnenrand tiefer als der außen
liegende Rinnenrand. Hiermit ist gewährleistet, dass überschüssiges Wasser
nur zum Rechenrost zurückläuft. Davon
mitgeführte,
feste Bestandteile gelangen damit zwangsläufig wieder auf den Rechenrost
zurück.
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Vorzugsweise
sind die Spüldüsen an den Gehäusewänden befestigt
und befinden sich oberhalb des Rechenrostes beidseitig der Vertikalebene, in
der sich der Schieberarm bewegt. Sie behindern dadurch nicht die
umlaufende Bewegung des Schieberarmes und können, da sie ortsfest angebracht sind,
leicht mit Wasser versorgt werden.
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Um
eine ausreichend lange Spülzeit
zur Verfügung
zu haben, ist ein Schalter vorgesehen, mit der die Position des
Schiebers am oberen Rechenrostende feststellbar ist, sowie eine
Steuerung, die für
einen gewissen Zeitraum nach dem Ansprechen des Schalters den Antriebsmotor
aus- und die Spülanlage
einschaltet.
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Im
Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispieles
die Erfindung näher
erläutert
werden. Dazu zeigen:
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1 Eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Feinsiebrechenanlage, insbesondere
zur Verdeutlichung der Kinematik der Führung eines an einem Rechenrost
entlang geführten
Schiebers, und
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2 eine
Draufsicht auf eine Feinrechenanlage gemäß 1.
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Ein
Feinsiebrechen 1 besteht im Wesentlichen aus einem Rechenrost 2 und
einem Schieber 3. Der Rechenrost 2 verläuft auf
einem Viertelkreisbogen, hat also die Form eines Viertel-Hohlzylinders. Das
untere Ende verläuft
tangential in den Boden 4 eines Zulaufes. Der Rechenrost 2 sowie
der Boden 4 sind von beiden Seiten von je einer Seitenwand 5, 5' eingeschlossen.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform
ist der Feinsiebrechen 1 in einen Ausschnitt des Behälters eines
Sandfanges 6 eingesetzt, so dass das durch den Rost rinnende
Wasser unmittelbar in den Sandfang 6 gelangt. An der einen
Seitenwand 5 befindet sich ein seitlicher Zulauf 7.
An das obere Ende des Rechenrostes 2 schließt sich eine
Auffangrinne 8 mit einer hier nicht näher dargestellten Förderschnecke
an. Auf den beiden Gehäusewänden 5, 5' aufliegend
befindet sich eine Schutzhaube 19.
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Oberhalb
der Seitenwände 5, 5' befindet sich in
einer vertikalen Verlängerung
des oberen Endes des Rechenrostes 2 eine Schwenkachse 10,
an der zwei einen Führungshebel 9 bildende
Hebelarme 11, 11' drehfest
gehalten sind, die sich außerhalb
der Seitenwände 5, 5' befinden. Sie
ragen in einem Winkel von ca. 45° schräg nach unten,
so dass sich ihre Enden in etwa oberhalb des Rechenrostanfanges
befinden. Durch gekrümmt
verlaufende Schlitze 12 in den Seitenwänden 5, 5' erstreckt sich
zwischen den Hebelarmen 11, 11' eine an den Hebelarmen 11, 11' gelagerte Drehachse 13,
die von einem Motor 14, der an der Drehachse befestigt
und mit einer Drehmomentstütze
an einem der Hebelarme 14 abgestützt ist, angetrieben wird.
An einem zentralen Schiebearm 15, der drehfest mit der
Drehachse 13 verbunden ist, befindet sich der Schieber 3.
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Der
Motor 14 treibt die Drehachse 13 gemäß der Darstellung
der 1 gegen den Uhrzeigersinn an, so dass sich der
Schieber 3 auf einer Kreisbahn bewegt, die entlang des
Rechenrostes 2 verläuft.
Dabei werden kleinere Partikel, die nicht durch den Rechenrost 2 gefallen
sind, von der Fläche
des Rechenrostes 2 zum oberen Ende mitgenommen und kippen dort über eine
Abwurfkante 16 in die Aufnahmerinne 8 über, wo
sie von der Förderschnecke
verdichtet und zur Seite transportiert werden. An der Drehachse 13 befindet
sich wenigstens ein weiterer Arm mit einem Schieber, der nicht näher dargestellt
ist.
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Sollten
sich vor dem Rechenrost 2, insbesondere an dessen Anfang,
größere Teile
befinden, die nicht mitgenommen werden können, entweder weil sie zu
schwer sind oder weil sie sich im Rechenrost 2 verfangen
haben, so weicht der Schieber 3 aus, indem er sich vom
Rechenrost 2 entfernt, was dadurch ermöglicht wird, dass der Führungshebel 9 nach
oben schwenken kann und die Drehachse 13 dabei nach oben
und hinten bewegt wird. Sobald das von den größeren Teilen gebildete Hindernis
passiert ist, drückt
das Gewicht des Kniehebels, bestehend aus dem Führungshebel 9 und
dem Schieberarm 15, den Schieber 3 wieder gegen
den Rechenrost 2.
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Um
den Abwurf des vom Schieber 3 zum oberen Enden des Rechenrostes 2 gebrachten
Rechengutes in die Auffangrinne 8 zu verbessern, ist eine
Spüleinrichtung,
bestehend aus zwei Spüldüsen 17, 17', vorgesehen,
die über
zwei an den Seitenwänden 5, 5' befestigte,
wasserführende
Halter 18, 18' an
dem Gehäuse
gehalten sind. Zwischen den Spüldüsen 17, 17' befindet sich
ein Freiraum, durch den der Schieberarm 15 bei seiner Drehbewegung hindurch
bewegt wird.
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Ein
nicht näher
dargestellter Schalter bewirkt, dass der Motor 14 ausgeschaltet
wird, sobald sich der Schieber 3 am oberen Ende des Rechenrostes 2 befindet.
Die Spüleinrichtung
wird eingeschaltet, wodurch die Spüldüsen 17, 17' von hinten
Wasser auf den Schieber 3 spritzen, so dass das dort befindliche
Rechengut in die Auffangrinne 8 gespült wird. Überschüssiges Wasser läuft über den
inneren Rinnenrand zurück
zum Rechenrost 2. Damit kein Wasser nach außen schwappt,
ist die äußere Rinnenrand
der Auffangrinne 8 höher
als deren Innenrand.
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- 1
- Feinsiebrechen
- 2
- Rechenrost
- 3
- Schieber
- 4
- Boden
- 5,
5'
- Seitenwand
- 6
- Sandfang
- 7
- Zulauf
- 8
- Auffangrinne
- 9
- Führungshebel
- 10
- Schwenkachse
- 11,
11'
- Hebelarm
- 12
- Schlitze
- 13
- Drehachse
- 14
- Motor
- 15
- Schieberarm
- 16
- Abwurfkante
- 17,
17'
- Spüldüse
- 18,
18'
- Halter
- 19
- Schutzhaube