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Dokumentenidentifikation DE19900817B4 15.04.2004
Titel Vorrichtung zum Abscheiden und Herausfördern von Abscheidegut aus einer strömenden Flüssigkeit, insbesondere Abwasser
Anmelder Hans Huber AG Maschinen- und Anlagenbau, 92334 Berching, DE
Vertreter Rehberg und Kollegen, 37073 Göttingen
DE-Anmeldedatum 12.01.1999
DE-Aktenzeichen 19900817
Offenlegungstag 27.07.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.04.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.04.2004
IPC-Hauptklasse E02B 5/08
IPC-Nebenklasse E03F 5/14   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden und Herausfördern von Abscheidegut aus einer strömenden Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, mit einem in die Flüssigkeit eintauchenden Rost aus parallel zueinander vorgesehenen und jeweils im Wechsel ortsfest und beweglich angeordneten Lamellen, wobei die ortsfest angeordneten Lamellen zu einem ersten Lamellenpaket und die beweglich angeordneten Lamellen zu einem zweiten Lamellenpaket zusammengefasst sind und sämtliche Lamellen auf der der Strömungsrichtung zugekehrten Fläche eine Vielzahl von Stufen mit einem Trittstufenanteil und einem Setzstufenanteil aufweisen, wobei der Trittstufenanteil und/oder der Setzstufenanteil eine Hinterschneidung aufweist, und mit einem Antrieb für das zweite Lamellenpaket in einer geschlossenen Bewegungsbahn in der Haupterstreckungsebene der Lamellen, wobei die aufwärts gerichtete Bewegungskomponente der Bewegungsbahn etwas größer als die vertikale Höhe der Stufen der Lamellen bemessen ist. Solche Vorrichtungen werden manchmal auch als Stufenrechen bezeichnet. Sie werden in Kläranlagen für kommunale oder industrielle Abwässer eingesetzt, bei der Reinigung von Wasch- oder Prozeßwasser, zum Zwecke der Schlammsiebung oder dgl.

Aus der WO 91/14 048 A1 ist eine Vorrichtung zum Abscheiden und Herausfördern von Abscheidegut aus einer strömenden Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, mit einem in die Flüssigkeit eintauchenden Rost aus parallel zueinander vorgesehenen und jeweils im Wechsel ortsfest und beweglich angeordneten Lamellen bekannt. Die ortsfest angeordneten Lamellen sind zu einem ersten Lamellenpaket und die beweglich angeordneten Lamellen zu einen zweiten Lamellenpaket zusammengefasst. Sämtliche Lamellen weisen auf der der Strömungsrichtung zugekehrten Fläche eine Vielzahl von Stufen mit einem Trittstufenanteil und einem sich dazu rechtwinklig erstreckenden Setzstufenanteil auf. Die Lamellen mit ihren Stufen sind relativ zum Gerinne in solcher Schräglage angeordnet, dass der Trittstufenanteil eine Hinterschneidung bildet. Es ist ein Antrieb für das zweite Lamellenpaket in einer geschlossenen rechteckig verlaufenden Bewegungsbahn in der Haupterstreckungsebene der Lamellen vorgesehen, wobei die aufwärts gerichtete Bewegungskomponente der Bewegungsbahn etwas größer als die vertikale Höhe der Stufen der Lamellen bemessen ist. Die Bewegungsbahn des Antriebes für das zweite Lamellenpaket ist rechteckförmig ausgebildet und der Gestalt der Stufen folgend so an- und zugeordnet ist, dass der Trittstufenanteil der Stufen der beweglichen Lamellen während der Vorwärtsbewegung entgegen der Strömungsrichtung unter dem Trittstufenanteil der Stufen der ortsfesten Lamellen verdeckt bleibt und während der Rückbewegung von dem Trittstufenanteil der Stufen der ortsfesten Lamellen nicht verdeckt ist, dass der Trittstufenanteil der Stufen der beweglichen Lamellen während der Aufwärtsbewegung nicht von dem Setzstufenanteil der Stufen der ortsfesten Lamellen verdeckt ist und während der Abwärtsbewegung hinter dem Setzstufenanteil der Stufen der ortsfesten Lamellen verdeckt bleibt.

Aus der EP 0 221 991 B1 ist eine Vorrichtung zum Sammeln und Abgeben von Feststoffen, die von strömendem Wasser mitgenommen werden, bekannt, die einen Satz aus ortsfest angeordneten Lamellen und einen Satz beweglicher Lamellen aufweist. Die feststehenden und die beweglichen Lamellen sind dabei immer abwechselnd zueinander vorgesehen und auf ihrer der ankommenden Strömung zugekehrten Seite mit Stufen versehen. Diese Stufen weisen einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Trittstufenanteil und einen sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Setzstufenanteil auf, so dass die Stufen eine rechteckige Treppenkurve bilden. Die beweglichen Lamellen sind zu einem Lamellenpaket verbunden, welches über zwei Exzenterscheiben in einer geschlossenen Kreisbahn relativ zu den ortsfest angeordneten Lamellen in Zwangsführung bewegt wird. Die aufwärtige Bewegungskomponente dieser Kreisbahn ist etwas größer als die Stufenhöhe der feststehenden Lamellen ausgebildet. Die beweglichen Lamellen sind durch Seitenwände zu einer Einheit zusammengefaßt, wobei die Seitenwände gleichzeitig zur Übertragung der kreisförmigen Bewegung auf diese Lamellen genutzt werden. Solche mit Rechteckstufen ausgestatteten Lamellen sind so angeordnet, dass sie etwas nach hinten geneigt sind. Dies bedeutet, dass die durch das Lamellenpaket gebildete Förderstrecke relativ flach ansteigend in dem Gerinne angeordnet ist. Mit anderen Worten besitzt diese Vorrichtung eine relativ große Baulänge. In 6 der EP 0 221 991 B1 ist eine steilere Anordnung der Lamellen dargestellt. Die Lamellen weisen im Trittstufenanteil und im Setzstufenanteil jeweils Hinterschneidungen auf. Damit ergeben sich an jeder Stufe Spitzen, die nach vorn und oben abstehend abragen. Auch hier wird das bewegliche Lamellenpaket auf einer Kreisbahn geführt. Die aufwärts gerichtete Bewegungskomponente ist etwas größer als die Stufenhöhe der Lamellen. Der Durchmesser der Kreisbahn ist erheblich größer als der Abstand zwischen zwei benachbarten Spitzen der Stufen. Die Geometrie der Stufen in Verbindung mit der Kreisbahn ist in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Das Abscheidegut wird nicht sauber von Stufe zu Stufe gefördert. Es besteht vielmehr die Gefahr, dass das Abscheidegut während der Förderung teilweise eingeklemmt, abgestoßen oder sonstwie verlagert wird. Nur eine Teil des Abscheidegutes wird auf der jeweils höheren Stufe abgelegt.

Aus der EP 0 682 551 B1 ist ein ähnlicher Rechen zum Entfernen von Partikeln aus Abwasser bekannt, der ein ortsfest angeordnetes Lamellenpaket und ein bewegliches Lamellenpaket aufweist. Es ist ein oberhalb der Wasserströmung angeordneter Antriebsmechanismus vorgesehen, um das bewegliche Lamellenpaket in einem geschlossenen etwa kreisförmigen Bewegungsablauf zu bewegen, wobei dieser Bewegungsablauf eine vertikale Bewegungskomponente einschließt, die die Stufenhöhe der Lamellen überschreitet. Die in den Lamellen vorgesehenen Stufen weisen keine Hinterschneidungen auf, sondern ihre beiden Flächen bilden einen Winkel miteinander, der etwas größer als 90° ist. Dabei sind die einen Flächen der Stufen etwas nach unten geneigt angeordnet. Der Antrieb für das bewegliche Lamellenpaket ist so ausgebildet, dass das Lamellenpaket in seinem oberen Bereich exakt auf einer Kreisbahn geführt wird. Dies wird wiederum durch einen Exzenter erreicht. Der Antrieb weist aber auch ein Zugelement mit einem Verbindungsmechanismus auf, der dem unteren Bereich des Lamellenpaketes eine nur angenähert kreisförmige gedrückte Bewegungsbahn erteilt. Durch diese Art des Antriebes erhält das bewegliche Lamellenpaket über die Bauhöhe an jeder Stelle einen gleichsam unterschiedlichen Bewegungsablauf. Zwar handelt es sich jeweils um eine geschlossene Bahn und auch in etwa um eine Kreisbahn. Die Kreisbahn schließt eine vertikale Bewegungskomponente ein, welche die Stufenhöhe der Lamellen überschreitet. Auch bei dieser Abstimmung der Teile aufeinander wird ein ordnungsgemäßer Transport des Abscheidegutes nach oben nicht erreicht. Es treten Abstoßerscheinungen auf, die zu einer Verlagerung des Abscheidegutes während der Bewegung führen.

Aus der DE 197 14 089 A1 ist ein Filterstufenrechen mit einem ersten Lamellenpaket aus ortsfest und beabstandet angeordneten Lamellen und einem zweiten Lamellenpaket aus beweglich angeordneten angetriebenen Lamellen bekannt. Sämtliche Lamellen weisen auf der der Strömungsrichtung zugekehrten Fläche eine Vielzahl von Stufen mit einem horizontalen Trittstufenanteil und einem vertikalen Setzstufenanteil auf. Die Stufen weisen keine Hinterschneidungen auf. Der Antrieb für das zweite Lamellenpaket erfolgt in einer geschlossenen Bewegungsbahn in der Haupterstreckungsebene der Lamellen, wobei die aufwärts gerichtete Bewegungskomponente der Bewegungsbahn etwas größer als die vertikale Höhe der Stufen der Lamellen bemessen ist. Der Antrieb weist zwei unabhängig voneinander steuerbare Stellantriebe auf, die das bewegliche Lamellenpaket in zwei verschiedenen Verstellrichtungen antreiben. Damit wird die Verstellung des beweglichen Lamellenpaketes variabler und somit vielfältiger einsetzbar. Die Bewegungsbahn umschließt eine Fläche und wird in im wesentlichen lineare Bewegungsabschnitte aufgeteilt, die vorzugsweise vertikal und linear ausgerichtet sind. Auch die Stellantriebe sind vertikal und horizontal ausgerichtet angeordnet. Die kreisförmige Bewegung aus dem Stand der Technik wird also durch eine rechteckige Bewegung ersetzt. Der Filterstufenrechen weist nachteilig eine relativ größe Baulänge auf, die sich entsprechend der Summe der Breiten der Trittstufen ergibt.

Bei solchen Vorrichtungen sind Hinterschneidungen an den Lamellen erforderlich, wenn auch größere Stücke von Abscheidegut, beispielsweise Dosen, gefördert werden sollen. Solche insbesondere im Setzstufenanteil vorgesehenen Hinterschneidungen erfordern eine Verbreiterung der Lamellen, um die erforderliche Stabilität des Lamellenpaketes zu erreichen. Weiterhin erfordert die Anordnung von Hinterschneidungen die Vergößerung des Radiusses der kreisförmigen Bewegungsbahn, auf der das bewegliche Lamellenpaket geführt wird. Dabei ergibt sich eine unsaubere Förderung des Abscheidegutes, verbunden mit Quetschungen, Abwürfen und einer Zerkleinerungswirkung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die Stufen Hinterschneidungen aufweisen, die Vorrichtung bei relativ steiler Anstellung eine relativ kleine Baulänge besitzt und trotzdem eine saubere ordnungsgemäße Förderung des Abscheidegutes ohne Abwerfen und Quetschen erreicht wird.

Erfindungsgemäß ist dieses technische Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Gestalt der Stufen der Lamellen und die Bewegungsbahn, auf der das bewegliche Lamellenpaket angetrieben wird, besser als bisher aufeinander abzustimmen. Die geschlossene Bewegungsbahn wird von der Gestalt der Stufen vorgegeben bzw. bestimmt. Durch Parallelverschiebung der Gestalt des Trittstufenanteils und des Setzstufenanteils der Stufe entsteht ein etwa parallelogrammförmiges Feld, welches von der Bewegungsbahn nicht durchsetzt werden darf. Die Bewegungsbahn wird parallelogrammförmig bzw. ellipsenförmig. Unter einem Parallelogramm wird ein Viereck verstanden, bei dem je zwei sich gegenüberliegende Seiten parallel und gleich lang sind und welches keine rechten Winkel aufweist. Die Bewegungsbahn kann exakt der Bahn einer Ellipse folgen oder nur so ähnlich wie eine Ellipse aussehen. Der Abstand der tatsächlichen Bewegungsbahn zu der theoretischen Umrißlinie des Feldes ist im allgemeinen nicht kritisch, sollte jedoch möglichst klein sein, um den Aufwand für die Realisierung des Antriebes möglichst klein zu halten. In der Projektion sollte keine Überdeckung. oder Durchkreuzung, also kein Kontakt, zwischen der tatsächlichen Bewegungsbahn und der theoretischen Umrißlinie des Feldes stattfinden. Andererseits muß diese Bewegungsbahn durch einen Antrieb einfach realisierbar sein. Der Antrieb muß so ausgebildet und relativ zu der Gestalt der Stufen im Raum angeordnet sein, dass die ellipsenförmig oder ellipsenartig ausgebildete Bewegungsbahn des Antriebes mit ihrer großen Halbachse merkwürdig schräg oder geneigt entgegen der Strömungsrichtung ansteigend im Raum angeordnet ist. Dann ergeben sich die Vorteile geringer Baulänge, die Möglichkeit einer relativ steilen Anstellung der Vorrichtung und eine saubere Förderung ohne Überdeckungen, Überschneidungen, Teilabwürfen und einer Scherwirkung auf das Abscheidegut.

Die Bewegungsbahn des Antriebes für das zweite Lamellenpaket am Ende der horizontalen Vorwärtsbewegung sollte vorzugsweise zumindest angenähert durch die Spitzen der Stufen der ortsfesten Lamellen geführt sein. Damit wird nicht nur die kleine Halbachse der ellipsenartigen Bewegungsbahn klein gehalten, sondern auch eine Überdeckung der gesamten Länge des Trittstufenanteils im Aufnahmepunkt des Abscheidegutes erreicht. Ein Zusammenschieben des Abscheidegutes an dem Trittstufenanteil der Stufe findet nicht statt.

Die Bewegungsbahn des Antriebes für das zweite Lamellenpaket während der horizontalen Rückbewegung sollte vorzugsweise zumindest angenähert durch die Spitzen der jeweils nach oben folgenden Stufen der ortsfesten Lamellen geführt sein. Damit wird nicht nur die kleine Halbachse der ellipsenartigen Bewegungsbahn klein gehalten, sondern auch eine Überdeckung der gesamten Länge des Trittstufenanteils im Übergabepunkt des Abscheidegutes erreicht. Eine Abstreifwirkung auf das Abscheidegut an dem Setzstufenanteil der Stufe findet nicht statt.

Die Bewegungsbahn des Antriebes für das zweite Lamellenpaket kann zumindest angenähert durch sämtliche vier Eckpunkte eines durch Parallelverschiebung des Trittstufenanteils und des Setzstufenanteils der Stufe erzeugten parallelogrammförmigen Feldes geführt sein. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die Bewegungsbahn optimal klein gestaltet wird, ohne dass die saubere Förderung des Abscheidegutes verlassen wird. Der Aufwand für die Ausgestaltung des Antriebes wird damit klein gehalten. Gleichzeitig findet ein Zusammenschieben des Abscheidegutes auf dem Trittstufenanteil nicht statt, d. h. das Abscheidegut wird von Trittstufenanteil zu Trittstufenanteil ohne zusätzliche Verlagerung gefördert.

Für die Realisierung des Antriebes für das bewegliche Lamellenpaket ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. So kann der Antrieb für das zweite Lamellenpaket in der geschlossenen Bewegungsbahn eine Kurvenbahn aufweisen. Die Kurvenbahn ist elliptisch ausgebildet, jedenfalls in etwa. Die Kurvenbahn kann ellipsenartig geformte Nockenscheiben aufweisen, die stillstehend angeordnet sind, wobei ein Gelenkpunkt entlang dieser Bahn geführt und bewegt wird. Diese Bewegung wird auf das bewegliche Lamellenpaket übertragen. In der Regel ist dieser Antrieb doppelt auszubilden um das bewegliche Lamellenpaket im oberen Bereich wie auch im unteren Bereich gleichförmig übereinstimmend parallel zu sich selbst zu bewegen. Es ist aber nicht nachteilig, wenn die beiden Bewegungsbahnen im oberen Bereich und im unteren Bereich etwas voneinander abweichen.

Eine andere Realisierungsmöglichkeit sieht vor, dass der Antrieb für das zweite Lamellenpaket in der geschlossenen Bewegungsbahn einen Koppeltrieb aufweist. Ein solcher Koppeltrieb besitzt mehrere gelenkig miteinander verbundene Stangen, die teilweise in ortsfesten Lagern abgestützt sind. Letztlich wird auch hierüber die ellipsenförmige oder ellipsenartige Bewegungsbahn auf das beweglich Lamellenpaket übertragen.

Eine weitere Realisierungsmöglichkeit sieht vor, dass der Antrieb für das zweite Lamellenpaket in der geschlossenen Bewegungsbahn je zwei hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Zylinder aufweist. Diese Zylinder können mit ihren Achsen vorzugsweise geneigt zueinander angeordnet sein. Es können Zylinder mit übereinstimmenden Betätigungslängen vorgesehen sein, um die ellipsenförmige oder ellipsenartige Bewegungsbahn zu erreichen. Die beiden hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Zylinder werden in Abstimmung aufeinander gleichzeitig betätigt, so dass die ellipsenförmig, ellipsenartig oder parallelogrammförmig ausgebildete Bewegungsbahn entsteht.

Der Trittstufenanteil der Stufen ist vorzugsweise entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit nach aufwärts geneigt angeordnet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Hinterschneidungen nur im Bereich des Setzstufenanteils vorgesehen sind. Es ist dann auch möglich, größere Gegenstände, wie beispielsweise Dosen, aufwärts zu fördern, ohne dass die Gefahr besteht, dass derartige Teile an den Stufen herabfallen und so aus der Flüssigkeit nicht herausgefördert werden können. Das zweite Lamellenpaket ist in der geschlossenen Bewegungsbahn über den Antrieb vorzugsweise parallel geführt. Damit wird das zweite Lamellenpaket parallel zu sich selbst bewegt und an jeder Stufe ergibt sich eine übereinstimmende Bewegungsbahn, so dass Quetschungen und Verschiebungen des Abscheidegutes auf den Trittstufen vermieden werden.

Die Erfindung wird anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer beweglichen Lamelle mit Hinterschneidungen im Bereich der Setzstufenanteile der Stufen,

2 eine Seitenansicht einer einzelnen Stufe der beweglichen Lamelle gemäß 1 und die zugehörige Bewegungsbahn,

3 eine Seitenansicht einer Lamelle mit relativ großer Hinterschneidung im Setzstufenanteil sowie das von der Bewegungsbahn zu vermeidende rautenförmige Feld,

4 eine ähnlich Darstellung wie 3, jedoch mit der Darstellung einer zu der Gestalt der Lamellen zugeordneten ellipsenförmigen oder ellipsenartigen Bewegungsbahn,

5 eine Seitenansicht einer Lamelle in sehr steiler Anordnung und mit erheblicher Hinterschneidung im Bereich des Setzstufenanteils,

6 eine schematisierte Seitenansicht des Antriebes des beweglichen Lamellenpaketes mittels einer Kurvenbahn

7 eine schematisierte Seitenansicht des Antriebes des beweglichen Lamellenpaketes mittels eines Koppeltriebes, und

8 eine schematisierte Seitenansicht des Antriebes des beweglichen Lamellenpaketes mittels je zweier Zylinder.

1 zeigt eine Seitenansicht einer ortsfesten Lamelle 1. Stufenrechen der in Rede stehenden Art besitzen eine Anzahl solcher ortsfester Lamellen 1, die auf gegenseitigem Abstand, also senkrecht zur Zeichenebene der 1, sich mit ihren Umrissen deckend angeordnet sind. Zwischen zwei ortsfesten Lamellen 1 befindet sich jeweils eine bewegliche Lamelle 2. Auch die Umrisse dieser beweglichen Lamellen 2 decken sich in der dargestellten Ausgangsstellung gemäß 1 mit den Umrissen der ortsfesten Lamellen 1. Die ortsfesten Lamellen 1 sind untereinander zu einem Lamellenpaket 3 zusammengefaßt. Die beweglichen Lamellen 2 sind zu einem zweiten Lamellenpaket 4 zusammengefaßt.

Das Lamellenpaket 4 und damit die beweglichen Lamellen 2 werden beim Antrieb des Stufenrechens parallel zu ihrer Haupterstreckungsebene, also in parallelen Ebenen zur Zeichenebene der 1 bewegt. Die beiden Lamellenpakete 3 und 4 bilden insgesamt einen in die Flüssigkeit 5 eintauchenden schräg gestellt angeordneten Rost 6. Die Strömungsrichtung 7 der Flüssigkeit 5 relativ zum Rost 6 ist durch einen Pfeil angedeutet.

Die Lamellen 1 und 2 sind auf ihrer der gemäß Strömungsrichtung 7 ankommenden Flüssigkeit 5 zugekehrten Seite mit Stufen 8 versehen. Jede Stufe 8 besitzt einen Trittstufenanteil 9 und einen Setzstufenanteil 10. Der Trittstufenanteil 9 ist hier exakt horizontal angeordnet. Er kann aber auch leicht geneigt entgegen der Strömungsrichtung 7 ansteigend vorgesehen sein. Mit dem Trittstufenanteil 9 wird jedenfalls der Teil der Stufe 8 bezeichnet, der sich im wesentlichen horizontal erstreckt. Entsprechendes gilt für die Setzstufenanteil 10. Der Setzstufenanteil 10 kann sich exakt vertikal erstrecken, wie in 1 durch gestrichelte Linienführung angedeutet. Er kann aber auch geneigt ausgebildet sein, wie in durchgezogener Linienführung erkennbar. Auch eine geschweifte oder gebogene Formgebung der Stufe 8 im Bereich des Setzstufenanteils 10 ist natürlich möglich. Der gestrichelt dargestellte Setzstufenanteil 10 bildet mit dem Trittstufenanteil 9 einen Winkel von 90°. Dies ist der Fall, wenn die Stufen 9 rechteckförmig ausgebildet und angeordnet sind. Eine solche Gestaltung der Stufen 8 weist keine Hinterschneidungen auf. Mit einer solchen Gestaltung der Stufen 8 beschäftigt sich die vorliegende Erfindung nicht.

Wenn dagegen der Setzstufenanteil 10, wie in durchgezogener Linienführung dargestellt, geneigt angeordnet ist, besitzt die Stufe 8 gegenüber dem gestrichelt dargestellten Setzstufenanteil eine Hinterschneidung 11. Solche Hinterschneidungen 11 sind sinnvoll, um beispielsweise auch größere Gegenstände von Stufe 8 zu Stufe 8 nach oben zu transportieren. Zur Verdeutlichung ist in strichpunktierter Linienführung eine solche Dose 12 angedeutet.

Ebenso wie im Bereich des Setzstufenanteils 10 Hinterschneidungen 11 vorgesehen sein können, ist in der untersten Stufe 8 der 1 durch strichpunktierte Linienführung die Form eines Trittstufenanteils 9 verdeutlicht, der durch eine Hinterschneidung 13 gebildet ist. Der Trittstufenanteil 9 weist also hier eine abknickende, gebogene oder sonstwie ausgehöhlte Gestaltung auf. Die Erfindung bezieht sich auf solche Stufen 8 in den Lamellen 1 und 2, die mindestens eine der beiden Hinterschneidungen 11 oder 13 aufweisen. Natürlich kann die Form der Stufen 8 auch so gewählt sein, dass beide Hinterschneidungen 11 und 13 mehr oder weniger ineinander übergehend vorgesehen sind.

2 zeigt eine einzelne Stufe 8 der Lamellenpakete 3 und 4 gemäß 1. Die Stufe 8 weist die Hinterschneidung 11 auf und ist durch die Formgebung des Trittstufenanteils 9 und des Setzstufenanteils 10 bestimmt. Durch Parallelverschiebung des Trittstufenanteils 10 ergibt sich eine gestrichelt dargestellte Linie 14. Durch Parallelverschiebung des Trittstufenanteils 9 ergibt sich eine gestrichelt dargestellte Linie 15. Der Setzstufenanteil 10, der Trittstufenanteil 9 und die Linien 14 und 15 umschließen ein Feld 16, welches eine parallelogramartige Gestalt besitzt. Wenn die Länge des Trittstufenanteils 9 mit dem Setzstufenanteil 10 übereinstimmt, erhält das Feld 16 eine Rautenform. Das Feld 16 besitzt 4 Eckpunkte, nämlich zwei übereinander angeordnete Spitzen 17 und 18 zweier unmittelbar übereinander angeordneter Stufen 8. Der dritte Eckpunkt des Feldes 16 wird von einem Übergangspunkt 19 gebildet, indem der Trittstufenanteil 9 und der Setzstufenanteil 10 ineinander übergehen. Der Schnittpunkt der Linien 14 und 15 bildet schließlich den vierten Eckpunkt 20.

In strichpunktierter Linienführung ist eine in sich geschlossene Bewegungsbahn 21 dargestellt. Die Bewegungsbahn 21 verdeutlicht den Verlauf der Spitze 17 der Stufe 8 während des Antriebes des Lamellenpaketes 4 aus den beweglichen Lamellen 2 relativ zu dem Lamellenpaket 3 aus ortsfesten Lamellen 1. Es ist erkennbar, dass die Bewegungsbahn 21 so gelegt ist, dass sie an keiner Stelle durch das parallelogrammartige Feld 16 hindurchgeführt ist. Die Bewegungsbahn 21 weist vielmehr einen Abstand 22 zu den Umrißlinien des Feldes 16 auf, wie er in 2 für den Abstand zu der Linie 14 angedeutet ist. Die Bewegungsbahn 21 sollte vorzugsweise durch die beiden Spitzen 17 und 18 benachbarter Stufen 8 geführt sein. Die Eckpunkte 19 und 20 können von der Bewegungsbahn 21 mit Abstand umrundet werden. Es ist aber auch möglich, wie dargestellt, die Bewegungsbahn 21 so zu legen, dass sie auch durch die Eckpunkte 19 und 20 des Feldes 16 geht.

3 zeigt noch einmal einen größeren Ausschnitt aus den Lamellen 1 und 2 mit einer Formgebung der Stufen 8, die eine erhebliche Hinterschneidung 11 aufweisen. Der Trittstufenanteil 9 ist relativ groß gewählt, so dass die Flächen, mit denen Abscheidegut bei dem jeweiligen Umlauf um die Bewegungsbahn 21 um eine Stufe 8 hochgehoben und abgelegt wird, sehr groß bemessen ist. Man erkennt gleichzeitig, dass das Feld 16 ein sehr schmales langgezogenes Feld mit parallelogrammartiger Gestalt wird.

Während in den 1 bis 3 in erster Linie die theoretischen Grundlagen der vorliegenden Erfindung verdeutlicht sind, zeigt 4 eine praxisnahe Ausbildung, und zwar für einen Rost 6 aus Stufen 8 an den Lamellen 1 und 2, die sowohl eine Hinterschneidung 11 im Bereich des Trittstufenanteils 9 als auch eine Hinterschneidung 13 im Bereich des Setzstufenanteils 9 aufweisen. Die Bewegungsbahn 21 ist ellipsenförmig oder ellipsenartig ausgebildet, entspricht also tatsächlich einer Ellipse oder sieht nur so aus. Diese Ellipse gemäß der Bewegungsbahn 21 besitzt eine große Halbachse 23 und eine kleine Halbachse 24, wobei die beiden Halbachsen 23 und 24 so gelegt sind, dass das Feld 16 nicht tangiert und nicht durchschnitten wird, während die Bewegungsbahn 21 gleichzeitig durch sämtliche vier Eckpunkte 17, 18, 19, 20 geht. Man erkennt, dass die ellipsenartige Bewegungsbahn 21 mit ihrer großen Halbachse 23 entgegen der Strömungsrichtung 7 leicht ansteigend geneigt angeordnet ist.

5 verdeutlicht eine Ausführungsform des Rostes 6, bei der die ortsfesten Lamellen 1 und das daraus gebildete Lamellenpaket 3 in durchgezogener Linienführung dargestellt sind. In gestrichelter Linienführung sind die beweglichen Lamellen 2 und das daraus gebildete Lamellenpaket 4 verdeutlicht. Die Bewegungsbahn 21 ist auch hier elipsenförmig oder ellipsenartig ausgebildet. Die Stufen 8 weisen eine erhebliche Hinterschneidung 11 im Bereich des Setzstufenanteils 10 auf, während der Trittstufenanteil 9 ohne Hinterschneidung ausgebildet ist. Die Gestalt der Stufen 8 ist hier also sehr spitz gewählt. Der Rost 6 ist sehr steil in die Flüssigkeit 5 eingestellt, besitzt also eine besonders geringe Baulänge in Strömungsrichtung 7.

In den 6 bis 8 sind Antriebe 25 dargestellt, wie sie beispielhaft zur Erzeugung der Bewegungsbahn 21 geeignet und bestimmt sind. Die Lamellenpakete 4 werden durch die Antriebe 25 entsprechend den Bewegungsbahnen 21 bewegt. Die Lamellenpakete 3 aus den ortsfesten Lamellen 1 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Es versteht sich, dass die Lamellen 1 und 2 eine übereinstimmende Gestalt aufweisen, wie dies durch die Stufen 8 verdeutlicht ist. Der Rost 6 kann zweckmäßig Seitenwände 26 aufweisen, die mit den beweglichen Lamellen 2 eine Einheit bilden. Es können aber auch die beiden äußersten beweglichen Lamellen 2 benutzt werden, um das Lamellenpaket 4 über den Antrieb 25 anzutreiben. Jeder Antrieb 25 kann einen oberen Teil und einen unteren Teil aufweisen, die übereinstimmend, oder wie dargestellt abgewandelt ausgebildet sein können, um das bewegliche Lamellenpaket 4 parallel zu sich selbst in der Zeichenebene gemäß Bewegungsbahn 21 anzutreiben.

Der Antrieb 25 gemäß 6 sieht zwei Teilantriebe vor, die beide an dem zweiten Lamellenpaket 4 aus den beweglichen Lamellen 2 angreifen. Der obere Antriebsteil besitzt eine Welle 27, die über einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Auch der untere Antriebsteil weist eine solche Welle 27' auf. Auf der Welle 27 sitzt ein längenveränderlicher Lenker 28, der in einem Gelenk 29 endet. Es ist eine Kurvenbahn 30 vorgesehen, die kongruent zu der zu erzeugenden Bewegungsbahn 21 verläuft, auf dem sich der Mittelpunkt des Gelenkes 29 bewegt. An dem Gelenk 29 greifen zwei Arme 31 und 32 an, die mit der Seitenwand 26 drehsteif verbunden sind. Der untere Teil des Antriebes 25 ist entsprechend ausgebildet. Statt der beiden Arme 31 und 32 ist hier ein Gelenkarm 33 vorgesehen, der die Verbindung des Gelenkes 29' mit der Seitenwand 26 herbeiführt. Es versteht sich, dass der Antrieb 25 so ausgebildet ist, dass von ihm beide Seitenwände 26 des Lamellenpaketes 4 erfaßt werden.

Der in 7 dargestellte Antrieb 25 besitzt ebenfalls eine oberen und einen unteren Teil. Auch hier werden von einem nicht dargestellten Motor die Wellen 27 und 27' angetrieben. Koppeltriebe 34 erbringen eine ellipsenartige Bewegungsbahn 21 der Gelenke 29 und 29', die auch hier entsprechend auf die Seitenwände 26 übertragen werden.

Der in 8 dargestellte Antrieb 25 besitzt in seinem oberen Teil zwei Zylinder 35 und 36. Im unteren Teil des Antriebes 25 sind entsprechend die Zylinder 35' und 36' vorgesehen. Die Zylinder sind an ihrem einen Ende jeweils in ortsfesten Schwenklagern aufgehängt, während sie mit ihren anderen Enden aneinander bzw. an der Seitenwand 26 gelenkig angreifen. Die beiden Zylinder 35 und 36 einerseits sowie 35' und 36' andererseits werden in Überdeckung zueinander gleichförmig betätigt, sei es hydraulisch, sei es pneumatisch. Die Gelenke 29 und 29' bewegen sich auf den Bewegungsbahnen 21.

1 ortsfeste Lamelle 2 bewegliche Lamelle 3 erstes Lamellenpaket 4 zweites Lamellenpaket 5 Flüssigkeit 6 Rost 7 Strömungsrichtung 8 Stufe 9 Trittstufenanteil 10 Setzstufenanteil 11 Hinterschneidung 12 Dose 13 Hinterschneidung 14 Linie 15 Linie 16 Feld 17 Spitze 18 Spitze 19 Übergangspunkt 20 Eckpunkt 21 Bewegungsbahn 22 Abstand 23 Halbachse 24 Halbachse 25 Antrieb 26 Seitenwand 27 Welle 28 Lenker 29 Gelenk 30 Kurvenbahn 31 Arm 32 Arm 33 Gelenkarm 34 Koppeltrieb 35 Zylinder 36 Zylinder

Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Abscheiden und Herausfördern von Abscheidegut aus einer strömenden Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, mit einem in die Flüssigkeit (5) eintauchenden Rost aus parallel zueinander vorgesehenen und jeweils im Wechsel ortsfest und beweglich angeordneten Lamellen (1, 2), wobei die ortsfest angeordneten Lamellen (1) zu einem ersten Lamellenpaket (3) und die beweglich angeordneten Lamellen (2) zu einem zweiten Lamellenpaket (4) zusammengefasst sind und sämtliche Lamellen (1, 2) auf der der Strömungsrichtung (7) zugekehrten Fläche eine Vielzahl von Stufen (8) mit einem Trittstufenanteil (9) und einem Setzstufenanteil (10) aufweisen, wobei der Trittstufenanteil (9) und/oder der Setzstufenanteil (10) eine Hinterschneidung (11, 13) aufweist, und mit einem Antrieb (25) für das zweite Lamellenpaket (4) in einer geschlossenen Bewegungsbahn (21) in der Haupterstreckungsebene der Lamellen (1, 2), wobei die aufwärts gerichtete Bewegungskomponente der Bewegungsbahn (21) etwas größer als die vertikale Höhe der Stufen (8) der Lamellen (1, 2) bemessen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die, Bewegungsbahn (21) des Antriebes (25) für das zweite Lamellenpaket (4) ellipsenförmig, ellipsenartig oder parallelogrammförmig ausgebildet und der Gestalt der Stufen (8) folgend so an- und zugeordnet ist, dass der Trittstufenanteil (9) der Stufen (8) der beweglichen Lamellen (2) während der Vorwärtsbewegung entgegen der Strömungsrichtung (7) unter dem Trittstufenanteil (9) der Stufen (8) der ortsfesten Lamellen (1) verdeckt bleibt und während der Rückbewegung von dem Trittstufenanteil (9) der Stufen (8) der ortsfesten Lamellen (1) nicht verdeckt ist, dass der Trittstufenanteil (9) der Stufen (8) der beweglichen Lamellen (2) während der Aufwärtsbewegung nicht von dem Setzstufenanteil (10) der Stufen (8) der ortsfesten Lamellen (2) verdeckt ist und während der Abwärtsbewegung hinter dem Setzstufenanteil (10) der Stufen (8) der ortsfesten Lamellen (2) verdeckt bleibt, und dass die ellipsenartige Bewegungsbahn mit ihrer großen Halbachse (23) entgegen der Strömungsrichtung (7) ansteigend geneigt angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn (21) des Antriebes (25) für das zweite Lamellenpaket (4) am Ende der horizontalen Vorwärtsbewegung durch die Spitzen (17) der Stufen (8) der ortsfesten Lamellen (2) geführt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn (21) des Antriebes (25) für das zweite Lamellenpaket (4) während der horizontalen Rückbewegung durch die Spitzen (18) der jeweils nach oben folgenden Stufen (8) der ortsfesten Lamellen (1) geführt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn (21) des Antriebes (25) für das zweite Lamellenpaket (4) durch sämtliche vier Eckpunkte (17, 18, 19, 20) eines durch Parallelverschiebung des Trittstufenanteils (9) und des Setzstufenanteils (10) der Stufe (8) erzeugten parallelogrammförmigen Feldes (16) geführt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (25) für das zweite Lamellenpaket (4) in der geschlossenen Bewegungsbahn (21) eine Kurvenbahn (30) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (25) für das zweite Lamellenpaket (4) in der geschlossenen Bewegungsbahn (21) einen Koppeltrieb (34) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (25) für das zweite Lamellenpaket (4) in der geschlossenen Bewegungsbahn (21) je zwei hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Zylinder (35, 36; 35', 36') aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Zylinder (35, 36; 35', 36') in Abstimmung aufeinander gleichzeitig betätigt werden, so dass die ellipsenförmig, ellipsenartig oder parallelogrammförmig ausgebildete Bewegungsbahn (21) entsteht.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trittstufenanteil (9) der Stufen (8) entgegen der Strömungsrichtung (7) der Flüssigkeit nach aufwärts geneigt angeordnet ist.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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