DE102007016487B4

DE102007016487B4 - Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung mit einer Steueranordnung

Info

Publication number: DE102007016487B4
Application number: DE102007016487A
Authority: DE
Inventors: Frank R Kolb
Original assignee: Kolb Frank R Dr Ing
Current assignee: Kolb Frank R Dr Ing
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: DE102007016487A1

Abstract

Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung mit einer Steueranordnung zur Steuerung von mindestens einer in einem Reinigungsbehälter (3) beweglich angeordneten Reinigungseinrichtung (11, 31), wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Behälter (3), insbesondere ein Reinigungsbecken, zum Reinigen von durch den Behälter strömender Flüssigkeit,
eine dem Behälter (3) zugeordnete und diesem nachgeschaltete Ablaufeinrichtung (2), die zumindest einen Teil der aus dem Becken (3) oder dem Behälter auslaufenden Flüssigkeit (12) aufnimmt und ableitet,
zumindest eine im Behälter (3) angeordnete und beweglich gelagerte Reinigungseinrichtung (11, 31); und
zumindest eine Stelleinrichtung (1, 4–10; 17–23), die zur Änderung der Ausrichtung und/oder Position der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) mit der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) gekoppelt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Stellelement (1) der zumindest einen Stelleinrichtung (1, 4–10; 17–23) in der nachgeschalteten Ablaufeinrichtung (2) angeordnet ist,
das zumindest eine Stellelement (1) durch die in der Ablaufeinrichtung (2) abfließende Flüssigkeit betätigbar ist,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung mit einer Steueranordnung zur Veränderung der Ausrichtung zumindest einer Reinigungseinrichtung wie sie aus der nachveröffentlichten DE 10 2005 004 230 A1 bekannt ist.
Die Abtrennung von Fest- und Schwimmstoffen aus Flüssigkeiten erfolgt in der Abwasserreinigung in großen Becken oder Behältern, die mindestens eine Zulaufseite für das Abwasser und mindestens eine Ablaufseite für die gereinigte Flüssigkeit besitzen. Die gereinigte Flüssigkeit verlässt die Becken zumeist im Freispiegelabfluss, wobei sie über eine Überfallkante in eine Ablaufeinrichtung überfällt. Je nach Flüssigkeitsvolumenstrom, mit dem das Becken beschickt wird, bilden sich in der Ablaufeinrichtung unterschiedliche Flüssigkeitshöhenstände während des Überfalls aus.
Die Geschwindigkeit der überfallenden Flüssigkeit nimmt mit geringer werdender Entfernung zur eigentlichen Überfallkante immer weiter zu, bis dass sie in der Nähe des Überfalls ihren Maximalwert erreicht. Durch diese Geschwindigkeitsveränderung entsteht eine Potentialdifferenz, die einen Sog hervorruft, durch den zuvor abgeschiedene Schwimm- und Feststoffe wieder aufgewirbelt und mit dem überfallenden Wasser in die Ablaufeinrichtung transportiert werden können. Dadurch wird die Wirkung der davor liegenden Becken oder Behälter verschlechtert. Aus diesem Grund werden die Überfallkanten mit Reinigungseinrichtungen, wie z. B. feststehenden senkrechten Platten, sogenannten Tauchwänden, oder geneigten Platten, sogenannten Lamellen, versehen, die einen Rückhalt der abgeschiedenen Stoffe in den Becken oder Behältern sowie auf der Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels gewährleisten sollen. Um den Rückhalt zu ermöglichen, werden die Reinigungs einrichtungen in einem festen Abstand als feststehende oder vertikal aufschwimmende ebene Platte vor der Überfallkante angebracht. Die aufschwimmende Variante wird überwiegend bei nicht dauereingestauten Becken oder Behältern eingesetzt, so dass schon während des Füllvorganges die ebene Platte in die Flüssigkeit eintaucht und so ein verbesserter Schwimmstoffrückhalt gegeben ist. Da der Einbau der Reinigungseinrichtung, insbesondere der Tauchwände, die Strömungsgeschwindigkeit und die Überfallhöhe an der Überfallkante beeinflusst, wäre es vorteilhaft, die Ausrichtung und/oder Position in Form des Abstandes, des Winkels und/oder der Eindringtiefe der Reinigungseinrichtung in die Flüssigkeit in Abhängigkeit des Beschickungsvolumenstroms zu variieren.
Im Bereich der Mischwasserspeicherung kann die Abscheideleistung der Becken durch Reinigungseinrichtungen, die aus geneigten Platten bestehen, erhöht werden ( DE 697 01 121 T2 ). Die Steuerung dieser Reinigungseinrichtungen, insbesondere deren Winkelstellung, erfolgt über die Füllstandshöhe bzw. über die Flüssigkeitsspiegeländerung innerhalb der Becken. Bei dieser Steueranordnung ist besonders nachteilig, dass bei dauereingestauten Becken nur die Flüssigkeitsspiegeländerung zur Regelung der Reinigungseinrichtung eingesetzt werden kann. Aufgrund der großen Oberfläche der Becken sind die Flüssigkeitsspiegeländerungen sehr gering, so dass eine mechanische Regelung sowohl sehr ungenau ist, als auch eine hohe Trägheit besitzt.
In der Patentschrift US 4,514,303 A wird zur Verstellung einer Reinigungseinrichtung ein elektrisches Stellelement in Form eines Motors eingesetzt, jedoch erfolgt die Positionsveränderung der Reinigungseinrichtung nicht automatisch, sondern wird manuell betätigt. Diese Ausführungsvariante ist besonders nachteilig, da hier keine Kopplung zwischen der Stelleinrichtung und der Stellgröße, beispielsweise der Flüssigkeitsmenge, der Flüssigkeitsgeschwindigkeit oder dem Flüssigkeitsniveau besteht, und da die Reinigungsleistung des Beckens oder Behälters nur dann gesteigert bzw. erhalten bleibt, wenn die Betätigung der Stelleinrichtung gleichzeitig zur Veränderung der Flüssigkeit in den Becken oder Behältern erfolgt. Diese Nachteile können durch eine automatisch wirkende Steueranordnung umgangen werden, in der die Stellgröße dauerhaft erfasst und das Stellelement nach der Stellgröße betätigt wird.
Die US 5,538,631 A betrifft eine Reinigungsvorrichtung, die nach dem Flotationsprinzip arbeitet. Dabei werden im Abscheidebecken einerseits schwere Bestandteile des zu reinigenden Abwassers am Boden gesammelt und dort abgezogen und andererseits wird Druckluft durch Rohre am Beckenboden eingeleitet. Die eingeleitete Luft setzt sich an Schwebestoffen fest und verleiht diesen Auftrieb, so dass die Schwebestoffe an die Flüssigkeitsoberfläche driften und dort mittels eines umlaufenden Rechens von der Oberfläche abgezogen werden. Um eine möglichst effiziente Verbindung zwischen den Luftblasen und den Schwebestoffen zu erreichen, ist eine laminare Strömung durch das Becken erwünscht. Zum Erzielen der laminaren Strömung sind im Becken verteilt Strömungsflügel angeordnet, die eine gleichmäßige Ausbreitung der Strömung im Becken bewirken. Da sich die Strömungsgeschwindigkeit und damit das Turbulenzverhalten mit der Strömungsmenge ändert, ist der Neigungswinkel der Strömungsflügel verstellbar. Eine Abscheidung von Verunreinigungen an den Strömungsflügeln und eine anschließende Ausfällung der abgeschiedenen Verunreinigungen zum Beckenboden ist daraus nicht bekannt.
Die DE 29 33 057 C2 beschreibt eine Vorrichtung für Regen- und Klärbecken mit einer schwimmfähigen, beweglichen Tauchwand zur Rückhaltung von Oberflächenschlamm. Die verschwenkbar gelagerte Tauchwand ist mittels eines Hebelmechanismus in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspiegels verstellbar.
Die EP 0 690 179 A1 schlägt eine schwimmende Tauchwand vor der Überlaufwand von Regenüberlauf- und Klärbecken zum Rückhalten aufschwimmender Verunreinigungen vor. Die Tauchwand kann in Abhängigkeit vom Niveau des Flüssigkeitsspiegels sowohl direkt an einer Schwenkachse angelenkt sein als auch an einem oder mehreren Schwenkarmen befestigt sein.
Bei der DE 296 23 598 U1 weist eine Kläreinrichtung eine horizontal und vertikal verstellbare Lamelleneinheit zur Anpassung an unterschiedliche Feinstoffanteile im Waschwasser und zur Einstellung des Abscheidegrades auf. Hierbei sind die einzelnen Lamellen über ein Gestänge verbunden, wobei ein gemeinsamer Verstellmechanismus außerhalb des Wasserbereichs angeordnet ist.
Bei der nachveröffentlichten DE 10 2005 004 230 A1 wird der Anstellwinkel eines Lamellenabscheiders in einem Reinigungsbecken in Abhängigkeit der in das Becken zuströmenden Flüssigkeitsmenge verstellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung mit einer effizienten Steueranordnung zur Steuerung zumindest einer im Reinigungsbehälter angeordneten Reinigungsvorrichtung vorzusehen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß Anspruch 1 wird die aus dem Behälter strömende Flüssigkeit in eine Ablaufeinrichtung geleitet. Die in die Ablaufeinrichtung einströmende und/oder die die Ablaufeinrichtung durchströmende und/oder sich dort zeitweise sammelnde Flüssigkeit wirkt auf das zumindest eine Stellelement und bewirkt dessen Betätigung, beispielsweise dessen Auslenkung. Die Betätigung bzw. Betätigungskraft die das zumindest eine Stellelement erfährt, wird durch die Stelleinrichtung in eine Änderung der Position und/oder Ausrichtung zumindest einer Reinigungseinrichtung umgesetzt. Der Reinigungsbehälter ist beispielsweise ein Becken (Reinigungsbecken).
Im Gegensatz zu einer Verstellung der Reinigungseinrichtung durch eine Niveauänderung im Reinigungsbehälter, ist eine Verstellung in Abhängigkeit der Flüssigkeit in der nachgeschalteten Ablaufeinrichtung wesentlich empfindlicher auf den aktuellen Reinigungsbedarf im Behälter aufgrund der vorhandenen Behälterdurchströmung abzustimmen. Vor allem wenn es gewünscht ist das Niveau im Behälter möglichst konstant zu halten, ist das Niveau eine ineffektive Größe zur Veränderung der Stellung oder Lage der Reinigungseinrichtung. Auch im Vergleich zur Veränderung der Lage oder Position der Reinigungseinrichtung in Abhängigkeit der in den Behälter zuströmenden Flüssigkeit, gibt die Abhängigkeit von der abströmenden Flüssigkeit den tatsächlichen Reinigungsbedarf im Becken bzw. die Reinigungsverhältnisse genauer wieder, da sich die benötigte Reinigungsleistung auf die zu reinigende Flüssigkeitsmenge bezieht, also die Flüssigkeitsmenge, die abströmt. Ist beispielsweise der Behälter nur teilweise gefüllt, so wird die in den Behälter zulaufende Flüssigkeit erst den Behälter füllen, bevor die gereinigte Flüssigkeit bei Erreichen des Ablaufniveaus aus dem Behälter austritt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zumindest eine Stellelement oder zumindest eines der Stellelemente ein Schwimmkörper (z. B. Auftriebskörper) und/oder ein Strömungskörper (z. B. Verdrängungskörper), so dass ein einfacher und kostengünstiger Aufbau ermöglicht wird. Alternativ umfasst das zumindest eine Stellelement einen Schwimm- und/oder Strömungskörper.
Vorzugsweise findet an der Reinigungseinrichtung eine Akkumulation der Verunreinigungen aus der Flüssigkeit im Reinigungsbehälter statt. Vorteilhaft erfolgt die Abreinigung der Verunreinigungen schwerkraftbedingt oder -unterstützt. Um die Schwerkraftreinigung zu unterstützen wird zumindest eine Tauchwand oder eine Lamellenabscheiderwand zeitweise vertikal oder ungefähr vertikal gestellt. Dagegen wird die Reinigungswirkung mit zunehmender Neigung der zumindest einen Tauchwand oder Lamellenabscheiderwand gegenüber der Vertikalen erhöht. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Neigung automatisch durch die Steuereinrichtung mit zunehmender Menge der aus dem Behälter abfließenden Flüssigkeitsmenge erhöht (zunehmender Reinigungsbedarf im Behälter). Dagegen findet die Abreinigung bzw. das Ausfällen der Verunreinigungen von der zumindest einen Tauchwand oder Lamellenabscheiderwand bevorzugt bei geringem Ablauf statt (geringe oder keine Auslenkung gegenüber der vertikalen Stellung).
Vorteilhaft weist das zumindest eine Stellelement aufgrund seiner Form einen hohen Strömungswiderstand auf, beispielsweise in Form eines geschlossenen viereckigen Kastens, der beispielsweise mit seiner größten Seite angeströmt wird und senkrecht zur Strömungsrichtung in der Ablaufeinrichtung angeordnet ist, und/oder aufgrund seines Aufbaus, beispielsweise als Hohlkörper, der beispielsweise eine geringere mittlere Dichte als die umgebende Flüssigkeit besitzt. Dieses Stellelement wird sowohl einer Widerstandskraft aufgrund der strömenden Umgebungsflüssigkeit und/oder einer Auftriebskraft aufgrund der Verdrängung der umgebenden Flüssigkeit ausgesetzt. Durch die bewegliche Anordnung des Stellelementes innerhalb der Stelleinrichtung bewirkt die Widerstandskraft eine Lageveränderung des Stellelementes in der Ablaufeinrichtung in Strömungsrichtung und/oder die Auftriebskraft eine Lageveränderung in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche. Vorteilhaft ist mittels der zumindest einen Stelleinrichtung die Position und/oder Ausrichtung der zumindest einen Reinigungseinrichtung so veränderbar, dass eine Auslenkung der zumindest einen Reinigungseinrichtung mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit zunimmt.
Bei einer Weiterbildung kann durch die Neigung des Bodens der Ablaufeinrichtung die Strömungsgeschwindigkeit der ablaufenden Flüssigkeit beeinflusst werden. Dabei erhöht sich generell die Strömungsgeschwindigkeit bei einem zur Auslaufseite der Ablaufeinrichtung hin abfallendem Verlauf, was durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit und/oder höheren Staudruck eine erhöhte Kraft zur Auslenkung des zumindest einen Stellelements bereitstellt. Beispielsweise wird mit zunehmender Neigung die Strömungsgeschwindigkeit größer. Die kinetische Energie der Flüssigkeit kann unter Verwendung des zumindest einen Stellelements teilweise oder vollständig in einen Staudruck umgewandelt werden. Der Staudruck ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit und übt eine Verstellkraft in Form einer Druckkraft auf das Stellelement aus. Bei einer Ausführung des zumindest einen Stellelements ist dieses ein geschlossener Körper oder ein Hohlkörper, vorzugsweise mit einer größeren Anström- und einer kleineren Abströmseite.
Bei einer Weiterbildung der Ablaufeinrichtung weist diese eine Neigung (vorzugsweise größer oder gleich 3%) und in Strömungsrichtung ein Aufstauelement auf. Durch die Neigung nimmt die Strömungsgeschwindigkeit überproportional zu, so dass ein starker Staudruck an dem zumindest einen Stellelement entsteht. Ist das zumindest eine Stellelement beispielsweise als Stauelement ausgebildet, z. B. als Dreieckswehr, führt auch eine geringe vom Behälter überströmende Flüssigkeitsmengen zu einer überproportionalen Anhebung des Wasserspiegels vor dem zumindest einen Stauelement (Stellelement), wodurch die Höhenlage des Stellelementes (Schwimmerfunktion) und/oder die Auslenkung des Stellelements (Verdrängungsfunktion) durch die Flüssigkeit stärker verändert und so die Empfindlichkeit der Stelleinrichtung erhöht wird. Auch wird dabei vorzugsweise die Trägheit der Stelleinrichtung verringert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des zumindest einen Stellelements ist dieses als Hohlkörper ausgebildet ist, der von der abfließenden Flüssigkeit umströmt werden kann. Das Stellelement weist dabei in Strömungsrichtung zwei unterschiedlich große Flächen auf, wobei die Anströmfläche einen größeren Querschnitt hat als die Abströmfläche. Vorteilhaft füllt der Querschnitt der Anströmfläche den Querschnitt der Ablaufeinrichtung bis zur Oberkante der Anströmfläche großenteils aus, so dass die oberhalb des Stellelementes in der Ablaufeinrichtung anströmende Flüssigkeitsmenge vor dem Stellelement angestaut wird. Vorteilhaft ist das Querschnittsverhältnis Anströmfläche/Ablaufeinrichtung größer 50%, vorzugsweise größer 65% oder 80%. Je nach Größe der Ablaufeinrichtung und der Flüssigkeitsmenge ist es auch möglich, das zumindest eine Stellelement so auszubilden, dass nur eine Teilmenge der oberhalb in der Ablaufeinrichtung gesammelten Flüssigkeit durch das Stellelement fließt. Durch die unterschiedlichen Flächen erfolgt vor dem Stellelement ein Rückstau, dessen zusätzliche geodätische Höhe in kinetische Energie während des Durchströmens umgesetzt und so eine Widerstandskraft auf das Stellelement hervorgerufen wird. Diese Kraft wird durch die Stelleinrichtung zur Veränderung der Ausrichtung und/oder Position der Reinigungseinrichtung genutzt. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt mit zunehmender Lageveränderung des zumindest einen Stellelementes die gesammelte Flüssigkeitsmenge überproportional zu, so dass die Trägheit der Stelleinrichtung kleiner wird und die Betätigungsstärke der Reinigungseinrichtung erhöht werden kann. Die Führung des Stellelementes kann beispielsweise über Rollen oder Gleitschienen innerhalb der Ablaufeinrichtung erfolgen.
Das zumindest eine Stellelement kann in einer Weiterbildung als Vollkörper oder vollständig geschlossener oder teilweise geschlossener Hohlkörper ausgebildet sein, dessen mittlere Dichte kleiner als die der umgebenden Flüssigkeit ist. Dadurch kann die Auftriebskraft als Verstellkraft für die Stelleinrichtung genutzt werden. Wird das Stellelement als Vollkörper ausgebildet, ist es vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sein. Bei einem geschlossenen Hohlkörper ist die Materialstärke der Hohlkörperwandung vorzugsweise gering gegenüber dem Hohlkörpervolumen, damit eine hohe Flüssigkeitsverdrängung realisiert werden kann. Der Hohlkörper kann auch nur teilweise geschlossen sein, wobei die Aufhängung des Stellelementes so ausgeführt sein muss, dass sich die offene Fläche des Stellelementes oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet.
Um das Gewicht der zumindest einen Stelleinrichtung und damit ihre Trägheit zu verringern, kann in einer Weiterbildung der Stelleinrichtung diese zumindest teilweise eine Nur- Zugeinrichtung als Verbindungselement zwischen der zumindest einen Reinigungseinrichtung und dem zumindest einen Stellelement aufweisen, beispielsweise ein Seil oder ein Band. Dieses Verbindungselement kann bei einer geringen Materialdicke hohe Zugkräfte übertragen. Da aber nur Zugkräfte übertragen werden können, ist vorteilhaft die Stelleinrichtung mit der Reinigungseinrichtung so verbunden, dass auf das zumindest eine Stellelement durch die Stelleinrichtung und/oder durch die Reinigungseinrichtung eine Rückstellkraft wirkt, die der vom Stellelement auf das Verbindungselement Zugkraft entgegenwirkt.
Um den Aufbau der Verstelleinrichtung zu vereinfachen, kann in einer Weiterbildung der Stelleinrichtung in dieser Verbindungselemente zum Einsatz kommen, die sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen können.
Bei einer Weiterbildung wird mindestens ein Verbindungselement eingesetzt, welches aus einem Schubgehäuse und einem Schubschaft besteht. Durch diese Anordnung können zur Verstellung des Stellelementes nur Biegekräfte übertragen werden. Da der Schubschaft die außermittigen Abweichungen des Verstellelementes während dessen Lageänderung ausgleichen kann, indem der Schubschaft im Schubgehäuse verfährt, ist es mit solch einem Verbindungselement möglich, das Stellelement auf einer Linie und dadurch kostengünstig in der Ablaufeinrichtung zu führen.
Bei speziellen Anwendungsfällen kann es wünschenswert sein, eine nicht-lineare Lageveränderung des zumindest einen Stellelementes in Abhängigkeit der Flüssigkeitsmenge zu erreichen, um die Abscheideleistung im Behälter zu verbessern. Dadurch wird vorteilhaft die Position und/oder Ausrichtung der zumindest einen Reinigungseinrichtungen überproportional verändert. In einer Weiterbildung der Steueranordnung ist dies durch eine Einrichtung (z. B. Über- oder Untersetzungsanordnung) implementiert, die die Betätigungsstärke verändert, beispielsweise durch einen mechanisch wirkenden Hebel oder eine Kurvenscheibe. Je nach Anwendungsfall kann dabei die Einrichtung zur Umwandlung der Betätigungsstärke so ausgeführt, dass sie die Positionsveränderung des zumindest einen Stellelements zumindest über Teilbereiche von dessen Auslenkung verstärkt oder abschwächt – d. h. die Positions- und/oder Ausrichtungsänderung der zumindest einen Reinigungseinrichtung ist überproportional oder unterproportional zur Stellelement-Auslenkung.
Da die zumindest eine Reinigungseinrichtung, hier insbesondere Tauchwände, vorzugsweise über die gesamte Überfallkante zwischen dem Reinigungsbehälter und der Ablaufeinrichtung ausgeführt wird, muss bei einer Positions- und/oder Ausrichtungsveränderung der Reinigungseinrichtung(en) gewährleistet sein, dass sich die Reinigungseinrichtung nicht an den Behälterbegrenzungen festklemmen kann. Um diese zu gewährleisten, ist in einer Weiterbildung der Steueranordnung für die horizontale und/oder vertikale Positionsänderung der Reinigungseinrichtung eine Linearführung vorgesehen. Die Linearführung kann beispielsweise aus einem Trägergestell bestehen, in dem die Reinigungseinrichtung befestigt ist und welches an seinen Enden über Rollen verfährt, die in einer Führungsschiene verfahren.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Reinigungseinrichtung eine Verunreinigungsakkumulations- und/oder Ausfälleinrichtung auf. Insbesondere ist diese ein Lamellenabscheider oder weist einen solchen auf.
Für die Feststoffabscheidung ist der Winkel der zumindest einen Reinigungseinrichtung von besonderer Bedeutung. Eine einfache und kostengünstige Ausführung der Steueranordnung besteht in einer Weiterbildung darin, dass die Reinigungseinrichtung an jeder Seite an einem Lager für die Drehung befestigt ist. Um die Reinigungseinrichtung mit einer geringen Verstellkraft zu betätigen, sollte das Lager im Gewichtsschwerpunkt der Reinigungseinrichtung angebracht sein.
Da die Flüssigkeit in der Ablaufeinrichtung eine maßgebliche Größe für die Verstellkraft und die Positions- und/oder Ausrichtungsveränderung der zumindest einen Reinigungseinrichtung durch die Stelleinrichtung ist, wird bei einer Weiterbildung eine Strukturierung der Innenfläche der Ablaufeinrichtung vorgeschlagen, mittels der die Steuercharakteristik der Steueranordnung in Abhängigkeit der Struktur angepasst ist. Beispielsweise ist die Ablaufeinrichtung in mindestens zwei verschiedene Teilflächen unterteilt. Durch die Unterteilung der Ablaufeinrichtung können die Flüssigkeitsmenge, die Flüssigkeitsgeschwindigkeit und das Flüssigkeitsniveau und damit die Steuercharakteristik der Stelleinrichtung auf ausschließlich hydraulischem Wege angepasst werden. Durch die Struktur – vorteilhaft in Form von mehreren Segmenten – der Ablaufeinrichtung hängen das Flüssigkeitsniveau und/oder die Strömungsgeschwindigkeit in den einzelnen Segmenten oder zwischen den einzelnen Segmenten nicht mehr linear von der vom Behälter in die Ablaufeinrichtung fließenden Flüssigkeitsmenge ab. Beispielsweise werden bestimmte Segmente nur dann mit Flüssigkeit gefüllt und/oder von Flüssigkeit durchströmt, wenn die Flüssigkeitsmenge bestimmte Schwellwerte übersteigt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der strukturierten (in Segmente unterteilten) Ablaufeinrichtung wird mit mehr als zwei Teilstrukturen gebildet, wobei zwischen den Teilstrukturen (Segmenten) Trennelemente angeordnet sind, die die freie Strömung zwischen den Teilstrukturen (also die Strömung ohne Trennelemente) zumindest teilweise hemmen oder unterbinden. Die vorgegebene Höhe der Trennelemente zwischen den Teilstrukturen ist eine nach hydraulischen Erfordernissen festgelegte Höhe. Vorteilhaft ist, wenn die Höhe des jeweiligen Trennelementes nicht größer ist als die Höhe der Überfallkante zur Sohle der Ablaufeinrichtung minus der maximalen Höhe der überfallenden Flüssigkeit von einer Teilfläche zur anderen. Bei einem unvollkommenen Überfall darf die Höhe der Trennelemente nicht größer sein als der Flüssigkeitsspiegel an der Überfallkante bis zur Sohle der Ablaufeinrichtung minus der maximalen Höhe der überfallenden Flüssigkeit von einer Teilfläche zur anderen.
Eine weitere Möglichkeit der alternativen Ausgestaltung besteht in einer Steueranordnung für mindestens eine Reinigungseinrichtung in einem Behälter, deren Stellelement im Bereich der Ablaufeinrichtung eines Behälters so angeordnet ist, dass eine vollständige bzw. nahezu vollständige hydraulische Trennung zwischen der Flüssigkeitsoberfläche in dem Behälter und der Flüssigkeitsoberfläche in der Ablaufeinrichtung vorhanden ist, in der mindestens ein Stellelement für eine Stelleinrichtung einer Steueranordnung angeordnet ist, zur Verstellung von Reinigungseinrichtungen, insbesondere Tauchwände zum Schwimmstoffrückhalt und Abscheideflächen zur Feststoffabscheidung, in dem strömungstechnisch davor und/oder dahinter liegenden Behälter, wobei das Stellelement über mindestens eine Stelleinrichtung mit den beweglichen Reinigungseinrichtungen verbunden ist, das mindestens ein beweglich angeordnetes Stellelement enthält, welches aufgrund seiner Geometrie durch die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in der Ablaufeinrichtung eine Widerstandskraft und/oder aufgrund seiner gegenüber der umgebenden Flüssigkeit geringeren mittleren Dichte eine Auftriebskraft induziert, die eine Lageveränderung des Stellelementes bewirkt und diese Lageveränderung über das Verbindungssystem der Stelleinrichtung zur Steuerung der Reinigungseinrichtung benutzt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
1a eine Prinzipdarstellung einer Stelleinrichtung zur horizontalen Verstellung einer Reinigungseinrichtung in einem Behälter bzw. Becken im nichtbetätigten Zustand,
1b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 1a im betätigten Zustand,
2a eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stelleinrichtung zur Neigungsverstellung einer Reinigungseinrichtung in einem Becken in Draufsicht,
2b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 2a im Querschnitt,
3a eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stelleinrichtung im Querschnitt, wobei die Flüssigkeit das Stellelement umströmt und das Stellelement am Drehbolzen gelagert ist,
3b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 3a im Längsschnitt,
4a–4c geschnittene Seitenansichten einer weiteren Ausführungsform eines Stellelements in der Ablaufeinrichtung zur Positionsänderung einer Reinigungseinrichtung in einem Becken, wobei die Ablaufeinrichtung eine stark geneigte Sohle aufweist und das Stellelement bei unterschiedlichen Flüssigkeitspegeln dargestellt ist,
5a eine Prinzipdarstellung in der Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Stelleinrichtung zur Neigungsverstellung einer Reinigungseinrichtung in einem Becken, wobei die Flüssigkeitsmenge, die strömungstechnisch vor dem Stellelement überfällt, eine Kraft zur Verschiebung des Stellelements aufbringt,
5b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 5a im Querschnitt,
6a eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer auftriebsbetätigten Stelleinrichtung zur Neigungsverstellung einer Reinigungseinrichtung in einem Becken im unbetätigten Zustand,
6b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 6a im betätigten Zustand,
7a eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stelleinrichtung zur horizontalen Verstellung einer Reinigungseinrichtung in einem Becken im unbetätigten Zustand,
7b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 7a im betätigten Zustand,
8a eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stelleinrichtung zur vertikalen Verstellung einer Reinigungseinrichtung in einem Becken im unbetätigten Zustand,
8b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 8a im betätigten Zustand,
9a eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stelleinrichtung zur Neigungsverstellung einer Reinigungseinrichtung in Form von Abscheideflächen in einem Becken im nicht betätigten Zustand,
9b eine Prinzipdarstellung der Stelleinrichtung von 9a im betätigten Zustand,
10a eine Prinzipdarstellung der Höhenverhältnisse einer Stelleinrichtung ohne segmentierte Ablaufeinrichtung (vgl. 10b–d), und
1b–d Prinzipdarstellungen der Höhenverhältnisse einer weiteren Ausführungsform einer Steuereinrichtung, bei der die Steuerungscharakteristik durch eine segmentierte Ablaufeinrichtung realisiert ist, in unterschiedlichen Einstausituationen in den segmentierten Teilflächen.
1a zeigt die Draufsicht der Steueranordnung im nicht ausgelenkten Zustand einer Stelleinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. Aus einem Becken bzw. einem Behälter 3 fällt die Flüssigkeit in den angedeuteten Stromlinien 12 über eine Überfallkante 13 in eine Ablaufeinrichtung 2 über. In der Ablaufeinrichtung 2 wird die Flüssigkeit gesammelt und verlässt diese in Richtung des dargestellten Fließpfeiles. In der Ablaufeinrichtung 2 sind Stellelemente 1 der Stelleinrichtung 1, 4–10 angeordnet, die eine kegelstumpfförmige Kontur aufweisen. Das Stellelement 1 kann als Hohlkörper oder als geschlossener Körper ausgeführt sein. Im ersten Fall wird die Widerstandskraft, die auf das Stellelement 1 wirkt, während des Umströmens des Stellelementes 1 und im zweiten Fall während des Anströmen des Stellelementes 1 durch die Flüssigkeit bzw. einen Teil der Flüssigkeit induziert.
Das Stellelement 1 ist durch ein Verbindungsgestänge 5 mit einem Drehbolzen 6 verbunden. Das Verbindungsgestänge 5 ist mittels des schwenkbaren Drehbolzens 6 an einem Lager 4 schwenkbar gelagert. Das Stellelement 1 der 1a ist, wie für das Stellelement der zweiten Ausführungsform in 2b gezeigt, mit einem Führungsstift 15 in einer Konturenplatte 16 geführt. In der Konturenplatte ist mindestens eine Nut vorhanden, die die erforderliche Lageveränderung des Stellelementes 1 bei der Auslenkung des Stellelements durch die Flüssigkeitsströmung festlegt. Der Drehbolzen 6 ist mit einer zweiteilige Schubstange verbunden, deren Schubgehäuse 7 am Drehbolzen fixiert ist. Ein Schubschaft 8 der Schubstange ist über ein Lager 9 drehbar mit einem Tauchwandverfahrarm 10 verbunden. Die andere Seite des Schubschaftes 8 ist linear beweglich im Schubgehäuse 7 geführt.
Mittels des Tauchwandverfahrarms 10 wird die horizontale Position einer Reinigungseinrichtung 11, hier eine sogenannte Tauchwand 11, verändert, wobei der Abstand ΔL zwischen der Reinigungseinrichtung 11 und der Überfallkante 13 mit zunehmender Flüssigkeitsabflussmenge vergrößert wird, wie in der Draufsicht der 1b dargestellt. Durch die Widerstandskraft, die als Verstellkraft dient, die auf das Stellelement 1 wirkt, wird über das Verbindungsgestänge 5 der Drehbolzen 6 aus der in 1a dargestellten Ruhestellung gedreht. Die Schubstange wird geschwenkt, wodurch der Schubschaft 8 aus dem Schubgehäuse 7 herausfährt und die Verstellkraft über das Lager 9 an den Tauchwandverfahrarm 10 weitergibt. Die beiden Enden der Reinigungseinrichtung 11 können durch die Beckenbegrenzung oder eine Linearführung parallel gehalten werden. Die Rückstellung der Reinigungseinrichtung 11 erfolgt über den Flüssigkeitsdruck im Becken 3, der auf diese wirkt.
Soweit nicht anders angegeben, werden gleiche Bezugszeichen in den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen für gleiche oder gleichwirkende Elemente verwendet.
Eine Neigungsverstellung in ausgelenkter Position durch eine Stelleinrichtung 1, 4, 38–39 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt die 2a in der Draufsicht. Die Reinigungseinrichtung 11, hier wiederum als Tauchwand ausgeführt, ist in vertikaler Richtung an ihrem unteren, in der Flüssigkeit befindlichen Ende mit einem Drehlager 14 verbunden. Durch den unteren Fixpunkt des Drehlagers 14 wird die Verstellkraft über das Stellelement 1 durch die Stelleinrichtung 1, 4, 38–39, in eine Drehbewegung der Reinigungseinrichtung 11 um diesen Punkt versetzt und der Neigungswinkel α in Abhängigkeit der Flüssigkeitsmenge verändert. Das Verbindungselement zwischen dem Stellelement 1 und der Reinigungseinrichtung 11 ist ein Betätigungsseil 38, welches nur Zugkräfte übertragen kann. Die Rückstellung des Stellelementes 1 erfolgt beispielsweise durch den Flüssigkeitsdruck in dem Becken auf die Reinigungseinrichtung 11.
Die 2b zeigt einen Querschnittsausschnitt durch einen Teil des Beckens 3 im Ablauf- bzw. Überlaufbereich mit der Ablaufeinrichtung 2. In der Ablaufeinrichtung 2 ist die Anströmseite des Stellelements 1 zu sehen, das als Hohlkörper ausgebildet ist. Während des Durchströmens des Stellelementes 1 erhöht sich durch dessen kleinere Austrittsöffnung die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Stellelementes 1, so dass sich der Flüssigkeitsspiegel innerhalb der Ablaufeinrichtung 2 wie gezeichnet vor dem Stellelement 1 erhöht. Das Stellelement 1 wird an seiner Unterseite durch den Führungsstift 15 in der Konturenplatte 16 gehalten. Die Konturenplatte 16 begrenzt den Weg, den das Stellelement 1 während des Steuervorganges abfahren kann.
Die 3a zeigt den Querschnitt durch das Becken 3 mit der Ablaufeinrichtung 2 für eine Steuereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform. 3b zeigt den Längsschnitt der Ablaufeinrichtung 2 von 3a. In der Ablaufeinrichtung 2 ist die Anströmseite des Stellelements 1 zu sehen, das als Hohlkörper ausgebildet ist. Während des Durchströmens des Stellelementes 1 erhöht sich durch dessen kleinere Austrittsöffnung die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Stellelementes 1, so dass sich der Flüssigkeitsspiegel innerhalb der Ablaufeinrichtung 2 wie gezeichnet vor dem Stellelement 1 erhöht. Die Lagerung des Stellelementes 1 erfolgt jedoch nicht wie in 2b gezeigt in einer Konturenplatte 16, sondern direkt am unteren Teil des Drehbolzens 36. Eine weitere Führung in der Ablaufeinrichtung 2 muss bei dieser Ausführungsvariante nicht vorgesehen werden, aufgrund der Anbindung des Stellelementes 1 an den Drehbolzen mit Auflager 36 über ein Schubgehäuse 7 mit Schubschaft 8 kann das Stellelement aber auch linear in der Ablaufeinrichtung 2 auf Gleitschienen oder Rollenführung verfahren werden.
Die 4a, 4b und 4c zeigen Längsschnitte durch die Ablaufeinrichtung 2 einer Steuereinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei die Ablaufeinrichtung mit einer großen Neigung der Sohle versehen ist. Durch diese Ausführung der Ablaufeinrichtung 2 wird die Strömungsgeschwindigkeit besonders im Bereich des Flüssigkeitsspiegels angehoben und für die Verstellung des Stellelementes 1 genutzt. Um das Flüssigkeitsniveau in der Ablaufeinrichtung 2 weiter zu erhöhen und das als Hohlkörper ausgeführte Stellelement 1 anzuheben, wurde die Ablaufeinrichtung mit einem Stauelement 37 versehen. Die 4a zeigt die Flüssigkeitsspiegellage ohne Stauelement 37 und die 4b mit Stauelement 37, wobei die überfallende Flüssigkeitsmenge gleich ist. In der 4c wurde zusätzlich die Flüssigkeitsspiegellage verändert, indem die überfallende Flüssigkeitsmenge erhöht worden ist.
5a zeigt die Draufsicht auf die Steueranordnung für ein Stellelement 1 einer Steuereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform, wobei das Stellelement als Durchströmkörper ausgeführt und die gesamte in Strömungsrichtung vor dem Stellelement 1 überfallende Flüssigkeitsmenge aufnehmen kann. Die 5b zeigt den Querschnitt dieser Anordnung. Das Stellelement 1 weist eine große Anströmfläche und eine kleinere Abströmfläche auf. Dadurch wird ein Flüssigkeitsaufstau im Bereich der Anströmfläche erreicht und somit eine Geschwindigkeitserhöhung der Flüssigkeit während des Durchströmens des Stellelementes und damit eine größere Verstellkraft erzielt. Die Verfahrung des Stellelementes 1 in der Ablaufeinrichtung 2 erfolgt durch die Führung des abgewinkelten Schubschaftes 35 in einem Schubgehäuse 7 linear.
Die 6a und 6b zeigen den Querschnitt einer Neigungsverstellung einer Reinigungseinrichtung 11 mittels des Stellelements 1 einer Steuereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform, wobei die Auftriebskraft als Verstellkraft genutzt wird. Das Stellelement 1 kann als geschlossener oder offener Hohlkörper und/oder als Vollkörper ausgeführt werden, wobei in allen Fällen die resultierende Dichte des Stellelements 1 kleiner als die der umgebenden Flüssigkeit sein muss. Die 6a zeigt die Stellung der Reinigungseinrichtung 11 im unbetätigten und die 6b im betätigten Zustand. Das Verbindungssystem 6, 17–22, zwischen Stellelement 1 und Reinigungseinrichtung 11 wird mit einem Drehbolzen 6 an der Aufhängung 18 positioniert. Die Verstellkraft zwischen Stellelement 1 und Drehbolzen 6 wird durch einen Stab 17 übertragen und anschließend über eine einteilige Schubstange 19 weitergeleitet, die auf der einen Seite fest mit dem Drehbolzen 6 und auf der anderen Seite mit einem Gelenk 20 mit der Tauchwandstange 21 verbunden ist. Die untere Seite der Tauchwandstange endet in einem weiteren Drehlager 22, welches an der Reinigungseinrichtung ortsfest angebracht ist. Die Reinigungseinrichtung ist mit einem Drehlager 14 mit den Beckenwänden verbunden und kann durch die Kraft, die auf das Stellelement 1 wirkt, um das Drehlager 14 geschwenkt werden.
Die nachfolgende 7a und 7b verdeutlichen im Querschnitt die Prinzipskizzen für eine horizontal wirkende Stelleinrichtung 1, 6, 18, 19, 22, 23 gemäß einer siebten Ausführungsform, wobei 7a die Steueranordnung im unausgelenkten und die 7b im ausgelenkten Zustand zeigt. Die Auftriebskraft wird durch den Hebel 23, der fest mit dem Drehbolzen 6 verbunden ist, auf die Schubstange 19 übertragen. Die Steuerungscharakteristik der Stelleinrichtung 1, 6, 17–19, 22, 23, kann durch die Länge des Hebels 23 variiert und so an die hydraulischen Bedingungen angepasst werden. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, den Hebel 23 durch eine Kurvenscheibe zu ersetzen, so dass die Steuercharakteristik weiter verfeinert werden kann. Die Reinigungseinrichtung ist mit einer oberen 24 und unteren 26 Linearführung versehen, die in einer oberen 25 und unteren 27 Führungsschiene verfahren werden kann. Durch die Führungsschienen 25 und 27 können bauliche Unebenheiten ausgeglichen und eine leichtgängige Verfahrung der Reinigungseinrichtung realisiert werden.
In der 8a ist eine prinzipielle vertikale Verfahrmöglichkeit der Reinigungseinrichtung 11 im nicht auslenkten und in der 8b im auslenkten Zustand mit einer mechanischen Stelleinrichtung 1, 6–8, 17, 18, 22 gemäß einer achten Ausführungsform dargelegt. Der Stab 17 leitet die Auftriebskraft des Stellelementes 1 an den Drehbolzen 6, der wiederum mit einer zweiteiligen Schubstange 7/8 verbunden ist. Die Schubstange 7/8 ist beweglich mit der Reinigungseinrichtung 11 über ein Lager 22 verbunden, das eine Drehbewegung der Schubstange 7/8 ermöglicht. Bei dieser Ausführungsvariante besteht auch wieder die Möglichkeit, die Reinigungseinrichtung 11 mit einer oberen 24 und unteren 26 Linearführung zu versehen. Die Führungsschienen links 28 und rechts 29 sind jedoch vertikal angeordnet. Um die notwendige Kraft zur Verfahrung der Reinigungseinrichtung 11 und auf das Lager 22 bzw. den Drehbolzen 6 zu minimieren und dadurch einen geringeren Verschleiß sowie eine geringere Trägheit der Stelleinrichtung 1, 6–8, 17, 18, 22, zu verwirklichen, sollte die Dichte des Materials der Reinigungseinrichtung, insbesondere von Tauchwänden, in etwa die der umgebenden Flüssigkeit aufweisen.
Die Möglichkeit, die Ausrichtung und/oder die Position, hier insbesondere den Neigungswinkel, einer Reinigungseinrichtung 31 in Form von Abscheideflächen 31 in einem Becken 3 zu verstellen, zeigen die 9a und 9b für eine Steuereinrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform. Die 9a stellt die Steueranordnung im unausgelenkten und die 9b im ausgelenkten Zustand dar. Die Kraft auf das Stellelement 1 wird durch ein Verbindungssystem 6, 17, 19, 23 auf ein Drehlager 30, welches mit mindestens einer Abscheidefläche 31 fest verbunden ist, übertragen. Die Abscheideflächen 31 können mit einem Verbindungselement 32 zu einem Paket gekoppelt werden. Die Steuercharakteristik der Abscheideflächen kann durch den Hebel 23 bestimmt werden.
Die 10a, b, c, d zeigen eine Möglichkeit, die Steuerungscharakteristik der Steueranordnung gemäß einer zehnten Ausführungsform auf hydraulischem Wege zu verändern. Die Ablaufeinrichtung 2 wird dazu in Abflussrichtung durch beispielsweise zwei senkrecht angebrachte Trennelemente 33, 34 aufgeteilt, die senkrecht und/oder geneigt angeordnet werden. Der Gesamtabflussquerschnitt A₀ bleibt für den Maximalabfluss Q₀ unverändert, jedoch stellen sich für die Teilabflussflächen A₁, A₂ sowie A₃ bei kleineren Abflussmengen unterhalb des Maximalabflusses unterschiedliche Abflusshöhen und -geschwindigkeiten in den jeweiligen Unterteilungen ein. In den 10b, c, d ist dies für unterschiedliche Teilhöhen verdeutlicht. Durch den Überfall der Flüssigkeit in die unterteilte Ablaufeinrichtung 2 wird bei geringen Flüssigkeitsmengen die Teilhöhe der Fläche A₁ gegenüber einer nicht unterteilten Ablaufeinrichtung 2 wie in 10a erhöht. Dadurch kann das Stellelement 1 schon bei geringen Flüssigkeitsmengen, wie in 10b dargestellt, seine Lage verändern. Überschreitet die Flüssigkeitsmenge die Maximalhöhe der Unterteilung für die Teilfläche A₁, so fällt ein Teil der Flüssigkeitsmenge in die weitere Teilfläche A₂ über (10c). Das Stellelement 1 verändert seine Lage bis zur vollständigen Füllung des Teilsegments A₂ auf die Höhe H₁ nicht. Erhöht sich die Flüssigkeitsmenge weiter, so verändert das Stellelement 1 seine Lage in der 10d bis zur Höhe H₂. Ab dieser Flüssigkeitsteilmenge wird die Teilfläche A₃ befüllt. Erst wenn diese Teilfläche bis zur Höhe H₂ gefüllt ist und die Flüssigkeitsmenge weiter steigt, findet eine erneute Lageveränderung des Stellelementes 1 statt.

1: Stellelement
2: Ablaufeinrichtung
3: Becken
4: Lager
5: Verbindungsgestänge
6: Drehbolzen
7: Schubgehäuse
8: Schubschaft
9: Lager
10: Tauchwandverfahrarm
11: Reinigungseinrichtung
12: Stromlinien der Flüssigkeit
13: Überfallkante
14: Drehlager
15: Führungsstift
16: Konturenplatte
17: Stab
18: Aufhängung
19: Schubstange
20: Gelenk
21: Tauchwandstange
22: Drehlager
23: Hebel
24: obere Linearführung
25: obere Führungsschiene
26: untere Linearführung
27: untere Führungsschiene
28: linke Führungsschiene
29: rechte Führungsschiene
30: Drehlager
31: Abscheidefläche
32: Verbindungselement
33: Trennelement
34: Trennelement
35: Abgewinkelter Schubschaft
36: Drehbolzen mit Auflager
37: Staueinrichtung
38: Betätigungsseil
39: Umlenkrolle

Claims

Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung mit einer Steueranordnung zur Steuerung von mindestens einer in einem Reinigungsbehälter (3) beweglich angeordneten Reinigungseinrichtung (11, 31), wobei die Vorrichtung aufweist: einen Behälter (3), insbesondere ein Reinigungsbecken, zum Reinigen von durch den Behälter strömender Flüssigkeit, eine dem Behälter (3) zugeordnete und diesem nachgeschaltete Ablaufeinrichtung (2), die zumindest einen Teil der aus dem Becken (3) oder dem Behälter auslaufenden Flüssigkeit (12) aufnimmt und ableitet, zumindest eine im Behälter (3) angeordnete und beweglich gelagerte Reinigungseinrichtung (11, 31); und zumindest eine Stelleinrichtung (1, 4–10; 17–23), die zur Änderung der Ausrichtung und/oder Position der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) mit der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) gekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Stellelement (1) der zumindest einen Stelleinrichtung (1, 4–10; 17–23) in der nachgeschalteten Ablaufeinrichtung (2) angeordnet ist, das zumindest eine Stellelement (1) durch die in der Ablaufeinrichtung (2) abfließende Flüssigkeit betätigbar ist, durch die Betätigung des zumindest einen Stellelements (1) in der nachgeschalteten Ablaufeinrichtung (2) die Ausrichtung und/oder Position der zumindest einen Reinigungseinrichtung veränderbar ist, und das zumindest eine Stellelement (1) durch die Strömung und/oder das Niveau der in der nachgeschalteten Ablaufeinrichtung (2) abfließenden Flüssigkeit betätigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Stellelement (1) ein Schwimm- und/oder Strömungskörper ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mittels der zumindest einen Stelleinrichtung (1, 4, 7, 8, 36, 37) die Position und/oder Ausrichtung der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit und/oder der Höhe der in der Ablaufeinrichtung (2) abfließenden Flüssigkeit veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei mittels der zumindest einen Stelleinrichtung (1, 4, 7, 8, 36, 37) die Positions- und/oder Ausrichtungsänderung der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) zumindest über einen Teilbereich der Positions- und/oder Ausrichtungsänderung proportional einstellbar ist zur Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in der Ablaufeinrichtung (2), und/oder zumindest über einen Teilbereich der Positions- und/oder Ausrichtungsänderung proportional einstellbar ist zur Höhe der Flüssigkeit in der Ablaufeinrichtung (2).
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stelleinrichtung (1, 4, 7, 8, 36, 37) eine mechanische Kopplung zwischen dem zumindest einen Stellelement (1) und der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11, 31) zur Änderung der Position und/oder Stellung der zumindest einen Reinigungseinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Reinigungseinrichtung (11, 31) eine Verunreinigungsakkumulations- und/oder Ausfälleinrichtung ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Stelleinrichtung (1, 4, 15, 16, 38–40) aufweist: mindestens ein ausschließlich Zugkräfte übertragendes Verbindungselement; mindestens ein Zug- und Schubkräfte übertragendes Verbindungselement; oder mindestens ein Biegekräfte übertragendes Verbindungselement.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: das mindestens eine ausschließlich Zugkräfte übertragende Verbindungselement ein Betätigungsseil (38) zwischen dem zumindest einen Stellelement (1) und der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11) ist; das mindestens eine Zug- und Schubkräfte übertragende Verbindungselement ein Verbindungsgestänge (5) zwischen dem zumindest einen Stellelement (1) und der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11) ist; oder das mindestens eine Biegekräfte übertragende Verbindungselement ein Schubgehäuse (7) mit einem Schubschaft (8) zwischen dem zumindest einen Stellelement (1) und der zumindest einen Reinigungseinrichtung (11) ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Stelleinrichtung (1, 4–10) eine Über- oder Untersetzungseinrichtung aufweist, insbesondere einen Hebel (23) oder eine Kurvenscheibe.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Reinigungseinrichtung (11) in einer horizontalen (24–27) und/oder vertikalen (24, 26, 28, 29) Führung beweglich angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Reinigungseinrichtung (11,31) schwenkbar gelagert ist (14), wobei sie mittels der zumindest einen Stelleinrichtung (1, 4, 7, 8, 36, 37) über einem Winkelbereich schwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Winkelbereich aufweist: einen unteren Winkel der Stellung der schwenkbaren Reinigungseinrichtung zur Vertikalen im Bereich von 0° bis 20° oder im Bereich von 0° bis 10°, und/oder einen oberen Winkel der Stellung der schwenkbaren Reinigungseinrichtung zur Vertikalen im Bereich von 35° bis 65°, im Bereich von 45° bis 85°, oder im Bereich von 55° bis 90°.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Querschnitt der Ablaufeinrichtung (2) zu deren Auslaufseite hin vergrößert und/oder wobei die Ablaufeinrichtung (2) ein Gefälle in Richtung deren Auslauf aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablaufeinrichtung (2) derart strukturiert ist, dass das Flüssigkeitsniveau in der Ablaufeinrichtung eine nichtlineare Funktion der vom Behälter (3) in die Ablaufeinrichtung strömenden Flüssigkeitsmenge ist, wobei insbesondere der Querschnitt senkrecht zur Ablaufrichtung der Ablaufeinrichtung nicht rechteckig ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablaufeinrichtung (2) in zumindest zwei Segmente (A1, A2, A3) unterteilt ist, wobei sich die Flüssigkeitsmenge, die Flüssigkeitsgeschwindigkeit und/oder das Flüssigkeitsniveau in den zumindest zwei Segmenten zumindest in Teilbereichen der vom Behälter (1) in die Ablaufeinrichtung (2) laufenden Flüssigkeitsströmung nichtlinear verhält.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuercharakteristik, beispielsweise der Ansprechbeginn, das zeitliche Verhalten und/oder die Betätigungsstärke des zumindest einen Stellelementes (1) durch eine mehrfache Segmentierung (A1, A2, A3) der Ablaufeinrichtung (2) vorgegeben ist, wobei die Steuercharakteristik insbesondere nichtlinear von der der Ablaufeinrichtung zulaufenden Flüssigkeitsmenge abhängig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Segmente durch quer und/oder längs der Ablaufeinrichtung (2) verlaufende Trenn- oder Rampenelemente (33, 34) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Stellelement (1) so ausgebildet ist, dass die gesamte Flüssigkeitsmenge, die in der Ablaufeinrichtung (2) in Strömungsrichtung vor dem zumindest einen Stellelement gesammelt wird, vollständig um das zumindest eine Stellelement (1) strömt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Stellelement (1) als Vollkörper oder vollständig geschlossener oder teilweise geschlossener Hohlkörper ausgebildet und dessen mittlere Dichte geringer als die der umgebenden Flüssigkeit ist.