DE202010017803U1

DE202010017803U1 - Water snails conditioning

Info

Publication number: DE202010017803U1
Application number: DE202010017803U
Authority: DE
Original assignee: REHART GmbH
Current assignee: REHART GmbH
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-08-24
Anticipated expiration: 2020-12-04

Abstract

Wasserschneckenanlage, insbesondere Wasserkraftschnecke und/oder Wasserhebeschnecke, mit wenigstens einem in einem Trog (3) aufgenommenen Schneckenrad (4), wobei der Trog (3) im Zuge seiner Aufstellung am Betriebsort an eine bauseitig bereits vorhandenen Stützkonstruktion mit einem oder mehreren Auflagerbereichen (8) für Vorsprünge (9) am Trog (3) angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine endseitig des Troges (3) angeordnete und als insgesamt U-förmiges Profil ausgebildete Trageinheit (6, 7; 8, 9) vorgesehen ist, welche mit wenigstens zwei den Trog (3) zwischen sich aufnehmenden seitlichen Trägern (6) und einem kopfseitigen Träger (7) ausgerüstet ist, wobei der kopfseitige Träger (7) als Halterung für wenigstens ein Lager (10) des Schneckerades (4) und/oder des Troges (3) fungiert.Water screw system, in particular a hydropower screw and / or water lifting screw, with at least one worm wheel (4) accommodated in a trough (3), the trough (3) in the course of its installation at the operating location on a support structure already provided by the customer with one or more support areas (8) for projections (9) is connected to the trough (3), characterized in that a support unit (6, 7; 8, 9) which is arranged at the end of the trough (3) and is designed as an overall U-shaped profile is provided, which has at least two the trough (3) between receiving side supports (6) and a head-side support (7) is equipped, the head-side support (7) as a holder for at least one bearing (10) of the worm wheel (4) and / or the trough ( 3) acts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserschneckenanlage, insbesondere Wasserkraftschnecke und/oder Wasserhebeschnecke, mit wenigstens einem in einem Trog aufgenommenen Schneckenrad, wobei der Trog im Zuge seiner Aufstellung am Betriebsort an eine bauseitig bereits vorhandene Stützkonstruktion mit einem oder mehreren Auflagerbereichen für Vorsprünge am Trog angeschlossen wird. The invention relates to a water screw system, in particular hydrodynamic screw and / or Wasserhebeschnecke, with at least one recorded in a trough worm wheel, the trough is connected in the course of its installation at the site to an on-site existing support structure with one or more support areas for projections on the trough.

Bei einer Wasserschneckenanlage des eingangs beschriebenen Aufbaus entsprechend der EP 1 930 597 A2 wird die Wasserschneckenanlage auf einer im Gewässer platzierten Basisplatte abgelegt bzw. von dieser aufgenommen. Dazu wird der Trog über ein Lager an die fragliche Basisplatte angeschlossen. Das ermöglicht in gewissen Grenzen eine Verschwenkbarkeit des Troges hinsichtlich der Schrägstellung, ist allerdings von der Montage her aufwändig.In a water screw system of the structure described above according to the EP 1 930 597 A2 The water screw system is stored on a placed in the water base plate or taken from this. For this purpose, the trough is connected via a bearing to the base plate in question. This allows, within certain limits, a pivoting of the trough with respect to the inclination, but is complicated from the assembly ago.

Wasserkraftschnecken dienen üblicherweise zum Erzeugen elektrischer Energie durch Umwandlung von Strömungsenergie eines strömenden Gewässers. Solche Wasserkraftanlagen bzw. Wasserkraftschnecken sind in vielfältiger Art und Weise bekannt. Dazu wird nur beispielhaft auf die EP 1 930 597 A2 verwiesen. An dieser Stelle kommt ein nach dem archimedischen Prinzip aufgebautes Schneckenrad bzw. eine archimedische Schraube als Rotoreinheit zum Einsatz. Das gilt in vergleichbarer Weise auch für die DE 41 39 134 A2 .Hydropower screws usually serve to generate electrical energy by converting the flow energy of a flowing body of water. Such hydroelectric plants or hydropower screws are known in many ways. This is only an example of the EP 1 930 597 A2 directed. At this point, a worm gear built according to the Archimedean principle or an Archimedean screw as a rotor unit is used. This applies in a similar way for the DE 41 39 134 A2 ,

Darüber hinaus können solche Wasserschneckenanlagen als Wasserhebeschnecken eingesetzt werden, dienen also nicht zum Erzeugen elektrischer Energie, sondern erfordern vielmehr einen Motor für ihren Antrieb. Tatsächlich wird mit Wasserhebeschnecken typischerweise Wasser von einem niedrigeren auf ein höheres Niveau gefördert. Das kann beispielsweise im Zuge von Entwässerungsmaßnahmen erfolgen, wie sie unter anderem in den Niederlanden in großem Stil eingesetzt werden. Hier dienen unter anderem Windräder zum Antrieb solcher Wasserhebeschnecken. Verwiesen wird diesbezüglich auf entsprechende Veröffentlichungen der Anmelderin unter der Internetseite " rehart.de/Wasserhebeschnecken ". Ähnliches zeigt die DE 41 39 134 A1 in der dortigen 5. In addition, such water screw systems can be used as Wasserhebeschnecken, so do not serve to generate electrical energy, but rather require a motor for their drive. In fact, water lift augers typically deliver water from a lower to a higher level. This can be done, for example, in the course of drainage measures, such as are widely used in the Netherlands, among others. Among other things, wind turbines are used to drive such Wasserhebeschnecken. Reference is made in this regard to corresponding publications of the applicant on the website " rehart.de/Wasserhebeschnecken "Similar shows the DE 41 39 134 A1 in the local 5 ,

Bei einer vergleichbaren Wasserschneckenanlage entsprechend der WO 2009/121824 A2 wird so vorgegangen, dass ein Behältnis in Gestalt eines Standardcontainers mit einer Wasserturbine kombiniert wird. Die Wasserturbine kann auch aus einer archimedischen Schraube bestehen. Die archimedische Schraube ist an dem Behältnis bzw. Standardcontainer angebracht.In a comparable Wasserschneckenanlage according to the WO 2009/121824 A2 The procedure is such that a container in the form of a standard container is combined with a water turbine. The water turbine can also consist of an Archimedean screw. The Archimedean screw is attached to the container or standard container.

Die bekannten Wasserschneckenanlagen haben sich grundsätzlich bewährt, sind allerdings, was die Montage und Aufstellung am Betriebsort angeht, verbesserungsfähig. Denn üblicherweise wird am Betriebsort der Trog mit einem Betonfundament hintergossen bzw. auf ein entsprechend zuvor gegossenes Betonfundament aufgelegt. Dazu muss am Betriebsort zunächst ein Bauwerk mit Bauwerksaußenwänden und einer Sohle gegründet werden. Der Trog wird dann in diesem Bauwerk auf entsprechende Auflager aufgelegt, ausgerichtet und dann gegebenenfalls mit Beton hintergossen. Diese Vorgehensweise stellt erhebliche Anforderungen an die Außenwände des Bauwerkes und auch einen oftmals vorgesehenen Fundamentsockel im Auslaufbereich des Troges. Tatsächlich muss der Trog vor dem Verguss exakt ausgerichtet werden, was durch beispielsweise am Betriebsort aufzustellende Kräne, Bedienpersonen etc. erfolgen muss. Als Folge hiervon stellen sich manchmal nicht unerhebliche Schwierigkeiten ein und sind die Montagezeiten oftmals lang. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.The known Wasserschneckenanlagen have basically proven, however, as regards the installation and installation at the site, can be improved. Because usually at the operating site of the trough is back-poured with a concrete foundation or placed on a previously cast concrete foundation. For this purpose, a building with external building walls and a sole must first be established at the location of operation. The trough is then placed in this building on appropriate supports, aligned and then optionally backfilled with concrete. This procedure places considerable demands on the outer walls of the building and also an often provided foundation base in the outlet area of the trough. In fact, the trough must be precisely aligned before casting, which must be done by, for example, cranes, operators, etc. to be set up at the place of operation. As a consequence of this sometimes not inconsiderable difficulties arise and the assembly times are often long. Here, the invention aims to provide a total remedy.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Wasserschneckenanlage des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiterzuentwickeln, dass die Montage deutlich vereinfacht ist und insbesondere zügig vonstattengeht. The invention is based on the technical problem of further developing a water screw system of the structure described at the beginning in such a way that the assembly is considerably simplified and, in particular, proceeds rapidly.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Wasserschneckenanlage im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass endseitig des Troges (3) eine Trageinheit angeordnet ist, welche als insgesamt U-förmiges Profil mit wenigstens zwei den Trog zwischen sich aufnehmenden seitlichen Trägern und einem kopfseitigen Träger ausgebildet ist, wobei der kopfseitige Träger als Halterung für wenigstens ein Lager des Schneckenrades und/oder des Troges fungiert. To solve this technical problem, a generic water screw system in the invention is characterized in that the end of the trough ( 3 ) a support unit is arranged, which is formed as a total U-shaped profile with at least two trough between them receiving lateral supports and a head-side support, wherein the head-side support acts as a holder for at least one bearing of the worm wheel and / or trough.

Meistens wird der Trog an die bauseitig vorhandene Trageinheit angeschlossen, weil das Schneckenrad bereits im Zuge einer werksseitigen Montage in den Trog angeordnet und ausgerichtet wird. Grundsätzlich kann alternativ oder zusätzlich aber auch das Schneckenrad an die bauseitig vorhandene Trageinheit bei Bedarf angeschlossen werden.In most cases, the trough is connected to the support unit provided by the customer, because the worm wheel is already arranged and aligned in the trough in the course of a factory installation. In principle, alternatively or additionally, however, the worm wheel can also be connected to the support unit provided on-site if required.

Nach vorteilhafter Ausgestaltung handelt es sich bei der Trageinheit um eine Tragkonsole. Dabei mögen an dem Trog Zapfen oder vergleichbare Vorsprünge angeordnet sein, die bei der Aufstellung der Wasserschneckenanlage insgesamt auf dem einen oder den mehreren Auflagerbereichen abgelegt oder auf diese aufgelegt werden. Die Auflagerbereiche sind als solche meistens an zwei Träger angeschlossen.According to an advantageous embodiment, the support unit is a support bracket. It may be arranged on the trough cones or similar projections which are stored in the preparation of the Wasserschneckenanlage total on the one or more support areas or placed on this. The bearing areas are usually connected as such to two carriers.

Die Trageinheit ist mit den wenigstens zwei Trägern ausgerüstet, welche den Trog zwischen sich aufnehmen und halten. Weil es sich bei der Trageinheit um eine Tragkonsole handelt, fungieren die Träger regelmäßig als Konsolenträger der Tragkonsole. Dabei kann der jeweilige Konsolenträger einen Auflagerbereich für den zugehörigen Zapfen bzw. Vorsprung an dem Trog aufweisen. The carrying unit is equipped with the at least two carriers, which receive and hold the trough between them. Because the carrying unit is a carrying console, the carriers regularly function as console supports of the carrying console. In this case, the respective console support may have a support area for the associated pin or projection on the trough.

Neben den beiden seitlich des Troges angeordneten Trägern der Trageinheit ist zusätzlich noch ein kopfseitiger Träger vorgesehen. Dieser kopfseitige Träger überspannt im Allgemeinen die beiden seitlichen Träger und ist auf diesem kopfseitig gelagert. In addition to the two side of the trough arranged carriers of the support unit, a head-side support is additionally provided. This head-side support generally spans the two side supports and is mounted on the head side.

Auf diese Weise kann der kopfseitige Träger als Halterung für ein Lager und insbesondere ein ablaufseitiges Lager des Schneckenrades und/oder den Trog fungieren. Tatsächlich verfügt das Schneckenrad über wenigstens zwei Lager gegenüber dem Trog. Dabei ist meistens ein einlaufseitiges Lager vorgesehen, welches sich im Bereich eines Wassereinlaufes findet. Dieses Lager kann grundsätzlich von einem Generator und/oder einem Motor gebildet werden, welcher an das Schneckenrad angeschlossen ist. Neben diesem einlaufseitigen Lager verfügt das Schneckenrad ergänzend über das bereits beschriebene ablaufseitige bzw. auslaufseitige Lager. Dieses wird vorteilhaft an den kopfseitigen Träger der Trageinheit angeschlossen. Auf diese Weise ist die Trageinheit als insgesamt U-förmiges Profil ausgebildet, und zwar aus den beiden seitlichen Trägern und dem die beiden seitlichen Träger kopfseitig verbindenden kopfseitigen Träger, der zugleich auf den beiden seitlichen Trägern aufgelagert ist.In this way, the head-side support can act as a holder for a bearing and in particular a drain-side bearing of the worm wheel and / or the trough. In fact, the worm wheel has at least two bearings opposite the trough. In this case, an inlet side bearing is usually provided, which is located in the region of a water inlet. This bearing can basically be formed by a generator and / or a motor which is connected to the worm wheel. In addition to this inlet-side bearing, the worm wheel additionally has the already described drain-side or outlet-side bearing. This is advantageously connected to the head-side support of the support unit. In this way, the support unit is formed as a total U-shaped profile, namely from the two lateral supports and the head-side carrier connecting the two lateral support at the top, which is also supported on the two lateral supports.

Um die Trageinheit bauseitig zu realisieren, und zwar vor Anbringung des Troges und/oder des Schneckenrades, wird die Trageinheit am Betriebsort vor der Aufstellung bzw. Montage der Wasserschneckenanlage platziert. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Trageinheit in Betonfundament eingegossen wird. Auf diese Weise steht die Trageinheit unmittelbar bei der Aufstellung der Wasserschneckenanlage am Betriebsort zur Verfügung, die als Folge hiervon mit dem beispielsweise am Trog angebrachten Zapfen respektive Vorsprüngen unmittelbar auf die zumeist zwei sich gegenüberliegenden Auflagebereiche an den beiden Konsolenträgern aufgelegt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Trageinheit aber auch ganz oder teilweise in das Erdreich am Betriebsort eingetrieben werden. In order to realize the support unit on site, before attachment of the trough and / or the worm wheel, the support unit is placed at the operating site prior to installation or assembly of the water screw system. It has proved to be beneficial when the support unit is poured into concrete foundation. In this way, the support unit is directly at the establishment of the water screw system at the operating location available, which is placed as a result thereof, for example, attached to the trough pins respectively projections directly on the mostly two opposing support areas on the two console supports. Alternatively or additionally, however, the carrying unit can also be wholly or partially driven into the soil at the site of operation.

Aus Stabilitätsgründen hat es sich bewährt, wenn sich die Trageinheit insgesamt aus vorzugsweise I-förmigen Trägern und insbesondere Stahlträgern zusammensetzt. Solche I-förmigen Träger verfügen über eine besonders hohe Verwindungsstabilität und sind folglich für den beschriebenen Einsatzzweck prädestiniert. Dabei wird man meistens so vorgehen, dass der Trog mit einem Ende, also einendseitig, an die Trageinheit angeschlossen wird. Grundsätzlich können aber auch zwei Trageinheiten vorgesehen werden, so dass der Trog beidendseitig an die jeweils zugehörigen Trageinheiten angeschlossen wird.For reasons of stability, it has proven useful if the carrying unit as a whole consists of preferably I-shaped carriers and in particular steel carriers. Such I-shaped carriers have a particularly high torsional stability and are therefore predestined for the described application. It will usually be done so that the trough is connected to one end, so one end, to the support unit. In principle, however, two carrying units can be provided, so that the trough is connected at both ends to the respective associated carrying units.

Typischerweise wird die beschriebene Wasserschneckenanlage zwischen einem Oberwasserspiegel und einem Unterwasserspiegel im Bereich eines Wehres aufgestellt. Im Falle einer Wasserkraftschnecke fließt das Wasser vom Oberwasserspiegel durch den Trog zum Unterwasserspiegel und versetzt dabei das Schneckenrad in Rotation. Ein an das Schneckenrad angeschlossener Generator liefert bei diesem Vorgang elektrische Energie. Dabei wird man typischerweise das generatorseitige Ende bzw. einlaufseitige Ende des Troges ebenso mit einem Auflager ausrüsten wie das ablaufseitige bzw. auslaufseitige Ende des Troges. Außerdem ist in diesem Fall meistens auslaufseitig bzw. ablaufseitig des Troges die erfindungsgemäße Trageinheit realisiert.Typically, the described water screw system is placed between an upper water level and an underwater level in the area of a weir. In the case of a hydrodynamic screw, the water flows from the upper water level through the trough to the underwater mirror, thereby causing the worm wheel to rotate. A generator connected to the worm wheel supplies electrical energy during this process. In this case, it is typical to equip the generator-side end or inlet-side end of the trough with a support as well as the drain-side or outlet-side end of the trough. In addition, the support unit according to the invention is usually realized in this case, the outlet side and the outlet side of the trough.

Grundsätzlich kann die beschriebene Wasserschneckenanlage aber auch als Wasserhebeschnecke arbeiten. Dann ist nicht ein Generator, sondern vielmehr ein Motor und insbesondere ein Elektromotor an das Schneckenrad angeschlossen und kann dieses antreiben, um beispielsweise Wasser vom Unterwasserspiegel zum Oberwasserspiegel zu fördern. In diesem Fall wird man die Trageinheit erneut im Bereich des Unterwasserspiegels anordnen, diesmal einlaufseitig des Troges. Denn das motor- bzw. generatorseitige Ende auslaufseitig des Troges erfährt meistens eine spezielle Lagerung und Anbringung, wohingegen das Ende des Troges im Bereich des Unterwasserspiegels demgegenüber ausgerichtet wird und werden muss. In principle, however, the described water screw system can also work as Wasserhebeschnecke. Then not a generator, but rather a motor and in particular an electric motor connected to the worm wheel and can drive this, for example, to promote water from the underwater mirror to the upper water level. In this case, you will arrange the support unit again in the area of the underwater mirror, this time the inlet side of the trough. Because the engine or generator side end outlet side of the trough usually learns a special storage and attachment, whereas the end of the trough in the area of the underwater mirror is on the other hand aligned and must be.

Die Auslegung der Trageinheit als insgesamt U-förmiges Profil begünstigt die Anbringung eines Reduzierelementes im Bereich der betreffenden Trageinheit. Mit Hilfe dieses Reduzierelementes lässt sich der Ausströmquerschnitt verringern. Bei diesem Reduzierelement handelt es sich typischerweise um ein an den Trog angeschlossenes Ringelement. Dieses Ringelement kann als Vollringelement, Halbringelement, Dreiviertelringelement etc. ausgelegt werden, also als geschlossenes oder geöffnetes Ringelement. Meistens greift man in diesem Zusammenhang auf ein konisch ausgeführtes Ringelement zurück. Mit dessen Hilfe wird ein verbessertes Ausströmen des Wassers aus dem Trog zur Verfügung gestellt. Außerdem verringert das fragliche Reduzierelement die Entstehung von turbulenten Strömungen in diesem Bereich. Dabei ist die Trageinheit insgesamt zwischen dem Trog und einem Trogauflager angeordnet bzw. fungiert die Trageinheit selbst als Trogauflager für den Trog. Dann ist ein Konsolenflansch der Trageinheit zwischen dem Trog und einem Auflagerbereich angeordnet. The design of the support unit as a total U-shaped profile favors the attachment of a Reduzierelementes in the region of the support unit in question. With the help of this reducing element, the Ausströmquerschnitt can be reduced. This reducing element is typically a ring element connected to the trough. This ring element can be designed as a full ring element, half ring element, three-quarter ring element, etc., ie as a closed or open ring element. In most cases one resorts to a tapered ring element in this context. With its help, an improved outflow of water from the trough is provided. In addition, the reducing element in question reduces the formation of turbulent flows in this area. In this case, the support unit is arranged in total between the trough and a trough support or acts as the support unit as a trough support for the trough. Then a console flange is the Carrying unit between the trough and a support area arranged.

Im Ergebnis wird eine Wasserschneckenanlage zur Verfügung gestellt, die mit besonderen Vorteilen und Wirkungen ausgerüstet ist. Tatsächlich ergeben sich zunächst einmal erhebliche Montageerleichterungen. Denn die vom Trog und/oder der im Trog in Längsrichtung drehbar gelagerten Schneckenrad aufgenommenen Lasten werden über die Trageinheit primär aufgenommen und direkt in das Betonfundament (falls vorhanden) und folglich eine Bauwerkssohle eingetragen. Etwaige Kräfte müssen von dem Bauwerk als solchen nicht (mehr) aufgenommen werden. Vielmehr dient die Trageinheit bzw. die Tragkonsole dazu, im Idealfall sämtliche Lasten der Wasserscheckenanlage aufzunehmen und auch aufnehmen zu können. As a result, a water screw system is provided, which is equipped with special advantages and effects. In fact, there are initially substantial installation simplifications. Because of the trough and / or in the trough in the longitudinal direction rotatably mounted worm taken loads are primarily absorbed by the support unit and entered directly into the concrete foundation (if any) and consequently a building sole. Any forces need not be absorbed by the structure as such. Rather, the support unit or the support bracket is used to record all loads of the water check system in the ideal case and also to be able to record.

Das gilt auch und insbesondere für den Fall, dass im Bereich der Trageinheit das bereits beschriebene Reduzierelement vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die jeweilige Gangfüllung in den einzelnen Schnecken des Schneckenrades erhöht wird. Daraus resultieren gestiegene Querkräfte auf den Trog, die von der Trageinheit aufgenommen werden und beispielsweise nicht von Seitenwänden eines Bauwerkes. Folglich können etwaige Seitenwände eines am Betriebsort eventuell vorgesehenen und errichteten Bauwerkes deutlich einfacher gestaltet werden, was die Bauwerkskosten reduziert. In vergleichbarer Weise macht die erfindungsgemäße Trageinheit einen Fundamentsockel meistens auslaufseitig bzw. ablaufseitig des Troges entbehrlich, weil die gesamten vom Trog und/oder dem Schneckenrad aufgebauten Kräfte von der Trageinheit bzw. Tragkonsole aufgenommen und in das zugehörige Fundament bzw. eine Bauwerkssohle eingeleitet werden. This also applies and in particular in the event that the already described reducing element is provided in the region of the support unit, with the aid of which the respective fill in the individual worm gears of the worm wheel is increased. This results in increased lateral forces on the trough, which are absorbed by the support unit and, for example, not from side walls of a building. Consequently, any sidewalls of a possibly provided and constructed at the site building can be made much simpler, which reduces the building costs. In a comparable manner, the support unit according to the invention makes a foundation base usually unnecessary on the outlet side or drain side of the trough, because the entire forces built up by the trough and / or the worm wheel are taken up by the support unit or support bracket and introduced into the associated foundation or a building sole.

Der Verzicht auf einen Fundamentsockel im Auslaufbereich vermeidet an dieser Stelle in der Vergangenheit oftmals vorhandene Ablagerungen und verbessert auch die Fischverträglichkeit. D. h., Fische werden beim Durchgang durch die Wasserschneckenanlage nicht oder praktisch nicht in ihrem Schwimmverhalten gestört.The abandonment of a foundation base in the outlet area avoids at this point in the past often existing deposits and also improves fish compatibility. D. h., Fish are not disturbed or practically not in their swimming behavior when passing through the water screw system.

Hinzu kommt, dass eine Einschalung zum Verguss des Troges praktisch nicht mehr erforderlich ist bzw. erheblich vereinfacht werden kann. Dadurch lassen sich nochmals die Baukosten reduzieren. Ganz abgesehen davon wird die Montage und insbesondere Aufstellung der Wasserschneckenanlage am Betriebsort erheblich vereinfacht, weil die bisher erforderlichen Maßnahmen zur Ausrichtung, Befestigung und eventuell Auftriebssicherung des Troges vor dessen Verguss nicht oder jedenfalls nicht mehr in diesem Maße erforderlich sind. Vielmehr reicht es aus, die Trageinheit vor der Aufstellung der Wasserschneckenanlage am Betriebsort so in das Betonfundament einzugießen bzw. am Betriebsort durch Eintreiben in das Erdreich so zu platzieren, dass bei der Aufstellung der Trog mit seinen Zapfen bzw. Vorsprüngen lediglich noch auf die Auflagerbereiche der Trageinheit aufgelegt zu werden braucht. Etwaige nachträgliche Ausrichtmaßnahmen sind nicht erforderlich, sondern die Wasserschneckenanlage verfügt hierdurch insgesamt und von vornherein über die richtige und abschließende Ausrichtung. In addition, a shuttering for potting the trough is practically no longer necessary or can be considerably simplified. This can reduce the construction costs again. Quite apart from the assembly and in particular installation of the water screw system at the site is greatly simplified because the previously required measures for alignment, attachment and possibly buoyancy protection of the trough before its potting not or at least not required to that extent. Rather, it is sufficient to pour the support unit before installing the water screw system at the site so in the concrete foundation or place at the site by driving into the soil so that when installing the trough with its pins or projections only on the support areas of Carrying unit needs to be hung up. Any subsequent alignment measures are not required, but the water screw system has this total and from the outset on the correct and final alignment.

Hinzu kommt, dass die einzelnen Auflagerbereiche an den Konsolenträgern bei Bedarf angehoben werden können. Hier ist sogar eine verstellbare Lagerung der Auflagebereiche an den Konsolenträgern denkbar. Dadurch kann beispielsweise einer Änderung des Unterwasserspiegels problemlos Rechnung getragen werden und es lassen sich etwaige Aus- und Einlaufverluste reduzieren und die Fischverträglichkeit verbessern.In addition, the individual support areas on the console carriers can be raised if necessary. Here even an adjustable storage of the support areas on the console supports is conceivable. As a result, for example, a change in the underwater level can be easily taken into account and it can be any outflow and inlet losses and reduce the fish compatibility.

Dadurch, dass die Trageinheit nach vorteilhafter Ausgestaltung in ein Betonfundament am Betriebsort eingegossen wird, erfährt der Trog eine erhebliche Versteifung. Auf diese Weise lassen sich etwaige Vibrationen, Lastwechsel, Schub- und Walkkräfte des Schneckenrades großflächig in das Betonfundament einleiten und werden hierdurch deutlich gedämpft. Hinzu kommt, dass die Trageinheit auch zur Fixierung des ablaufseitigen Lagers des Schneckenrades dient bzw. meistens das dem Unterwasserspiegel zugeordnete Lager des Schneckenrades fixiert. Dadurch wird seine Standzeit gegenüber bisherigen Vorgehensweisen erheblich erhöht.The fact that the support unit is poured according to an advantageous embodiment in a concrete foundation at the site, the trough undergoes a significant stiffening. In this way, any vibrations, load changes, shear and flexural forces of the worm wheel can be introduced over a large area in the concrete foundation and are thus significantly damped. In addition, the support unit also serves to fix the drain-side bearing of the worm wheel or usually fixes the underwater mirror associated bearing of the worm wheel. This significantly increases its service life compared to previous approaches.

Vergleichbare Vorteile werden erzielt, wenn die Trageinheit ganz oder teilweise in das Erdreich am Betriebsort eingetrieben wird. Hier haben sich beispielsweise Spundsandträger als Konsolenträger bewährt, welche als Auflager für den kopfseitigen Träger fungieren. An dem kopfseitigen Träger kann der Trog und/oder das Schneckenrad aufgehängt werden. Comparable advantages are achieved when the support unit is wholly or partially driven into the soil at the site. Here, for example, sheet pile supports have proven to be a console support, which act as a support for the head-side support. On the head-side support of the trough and / or the worm wheel can be hung.

Schlussendlich kann die Trageinheit besonders vorteilhaft mit dem bereits beschriebenen Reduzierelement kombiniert werden. Dabei werden insgesamt mögliche Fehlerquellen, wie nicht eingehaltene Spaltmaße, Ausrichtungsfehler etc. vermieden, weil die Wasserschneckenanlage im Herstellerwerk praktisch vollständig vormontiert werden kann und am Betriebsort lediglich auf den Auflagebereichen an der Tragkonsole abgelegt wird. Eine zusätzliche Auftriebssicherung des Troges ist nicht mehr erforderlich, weil die Zapfen bzw. Vorsprünge an dem Trog an dem betreffenden Auflagerbereich mechanisch gesichert werden können.Finally, the support unit can be combined particularly advantageously with the already described reducing element. This overall possible sources of error, such as non-compliance with gaps, alignment errors, etc. avoided because the Wasserschneckenanlage can be practically completely pre-assembled in the factory and stored at the site only on the support areas on the support bracket. An additional buoyancy protection of the trough is no longer necessary because the pins or projections on the trough can be mechanically secured to the respective support area.

Schlussendlich müssen etwaige Kräfte des Troges nicht mehr durch seine Verlängerung in die Bauwerksohle eingeleitet werden, sondern wird dies über die seitlichen Zapfen bzw. Vorsprünge in Verbindung mit der Trageinheit bzw. Tragkonsole gewährleistet. Dadurch verfügt die Wasserschneckenanlage insgesamt über eine im Vergleich zu bisherigen Lösungen geringere freitragende Spannweite. Als weitere positive Folge hiervon stellen sich kleinere Biegekräfte ein und die Lager für das Schneckenrad werden weniger belastet. Zugleich sinkt eine etwaige Walkbelastung des das Schneckenrad aufnehmenden Troges. Außerdem ermöglicht der Rückgriff auf Spundwandträger eine Anbringung auch bei schwierigem Untergrund. Dadurch lässt sich der Betriebsort unschwer wieder renaturieren. Denn es kann sogar gänzlich auf Fundamente verzichtet werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.Finally, any forces of the trough no longer need to be initiated by its extension into the structural base, but will be ensured by the side pins or projections in connection with the support unit or support bracket. As a result, the water screw system as a whole has a smaller self-supporting span compared to previous solutions. As a further positive consequence of this, set smaller bending forces and the bearing for the worm wheel are less loaded. At the same time, any possible flexing load of the trough receiving the worm wheel decreases. In addition, the use of sheet pile supports allows attachment even on difficult ground. This makes it easy to renaturate the site again. Because it can even be completely dispensed with foundations. Here are the main benefits.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment; show it:

1 Eine erfindungsgemäße Wasserschneckenanlage schematisch in einer perspektivischen Ansicht, teilweise im Schnitt, 1 A water screw system according to the invention schematically in a perspective view, partly in section,

2 einen Ausschnitt aus 2 im Bereich des Unterwasserspiegels und 2 a section from 2 in the area of the underwater mirror and

3A, 3B abgewandelte Ausgestaltungen. 3A . 3B modified embodiments.

In den Figuren ist eine Wasserschneckenanlage dargestellt, bei welcher es sich nicht einschränkend um eine Wasserkraftschnecke handelt, also eine Wasserkraftschneckenanlage zum Erzeugen elektrischer Energie durch Umwandlung von Strömungsenergie eines strömenden Gewässers. Tatsächlich ist die Wasserschneckenanlage zu diesem Zweck zwischen einem Oberwasserspiegel 1 und einem Unterwasserspiegel 2 angeordnet. In the figures, a water screw system is shown, which is not limited to a hydrodynamic screw, so a hydro-electric screw system for generating electrical energy by converting the flow energy of a flowing body of water. In fact, the Wasserschneckenanlage is for this purpose between an upper water level 1 and an underwater mirror 2 arranged.

Zum grundsätzlichen Aufbau der Wasserschneckenanlage gehören ein Trog 3 und ein um eine Längsachse im Trog 3 drehbar angeordnetes und hierin aufgenommenes Schneckenrad 4. Im Ausführungsbeispiel ist der Trog 3 nach oben hin geöffnet. An das Schneckenrad 4 ist endseitig ein Generator 5 angeschlossen, welcher bei Rotationen des Schneckenrades 4 elektrische Energie erzeugt. Derartige Rotationen des Schneckenrades 4 werden dadurch hervorgerufen, dass das Wasser vom Oberwasserspiegel 1 ausgehend einzelne Schneckengänge des Schneckenrades 4 füllt, die sich schwerkraftunterstützt in Richtung auf den Unterwasserspiegel 2 bewegen und hierbei Schubkräfte auf das Schneckenrad 4 ausüben und dieses in Rotationen versetzen.The fundamental structure of the water screw system includes a trough 3 and one around a longitudinal axis in the trough 3 rotatably mounted and incorporated herein worm wheel 4 , In the embodiment, the trough 3 open to the top. To the worm wheel 4 is a generator at the end 5 connected, which in rotations of the worm wheel 4 generates electrical energy. Such rotations of the worm wheel 4 are caused by the fact that the water from the upper water level 1 starting individual flights of the worm wheel 4 fills, which supports gravity towards the underwater mirror 2 move and this pushing forces on the worm wheel 4 exercise and rotate it.

Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist nun die Tatsache, dass der Trog 3 im Zuge seiner Aufstellung am Betriebsort an eine bauseitig bereits vorhandene Trageinheit 6, 7 bzw. 6, 7, 8, 9 angeschlossen wird. Die Trageinheit 6, 7 bzw. 6, 7, 8, 9 ist als Tragkonsole ausgebildet, also als Stützkonstruktion, die mit Auflagerbereichen 8 für Zapfen bzw. Vorsprünge 9 am Trog 3 ausgerüstet ist. Of particular importance to the invention is now the fact that the trough 3 in the course of its installation at the place of operation to a customer already existing support unit 6 . 7 respectively. 6 . 7 . 8th . 9 is connected. The carrying unit 6 . 7 respectively. 6 . 7 . 8th . 9 is designed as a support bracket, so as a support structure, with bearing areas 8th for pins or projections 9 at the trough 3 equipped.

Im Detail verfügt die Trageinheit 6, 7 bzw. 6, 7, 8, 9 über zwei seitlich des Troges 3 angeordnete Träger 6 und zusätzlich einen kopfseitigen Träger 7. Dadurch ist die Trageinheit 6, 7 bzw. 6, 7, 8, 9 als insgesamt U-förmiges Profil ausgebildet. Der kopfseitige Träger 7 dient als Halterung für ein ablaufseitiges Lager 10 des Schneckenrades 4 im Beispielfall nach den 1 und 2. Bei der Ausführungsform gemäß 3A, 3B fungiert der Träger 7 zusätzlich als Halterung für den Trog 3. Tatsächlich wird das Lager 10 bzw. der Trog 3 bei der Variante nach den 3A und 3B an Flansche des kopfseitigen Trägers 7 angeschlossen. Der kopfseitige Träger 7 verfügt über eine im Wesentlichen horizontale Anordnung und lagert jeweils endseitig auf den demgegenüber überwiegend vertikal angeordneten seitlichen Trägern 6. Die einzelnen Träger 6, 7 können beispielsweise durch Schweißen oder auch durch jeweilige Schraubverbindungen miteinander gekoppelt werden.In detail, the carrying unit has 6 . 7 respectively. 6 . 7 . 8th . 9 over two sides of the trough 3 arranged carrier 6 and additionally a head-side carrier 7 , This is the carrying unit 6 . 7 respectively. 6 . 7 . 8th . 9 designed as a total U-shaped profile. The head-side carrier 7 serves as a holder for a drain-side bearing 10 of the worm wheel 4 in the example after the 1 and 2 , In the embodiment according to 3A . 3B the carrier acts 7 additionally as a holder for the trough 3 , In fact, the camp will 10 or the trough 3 in the variant of the 3A and 3B on flanges of the head-side support 7 connected. The head-side carrier 7 has a substantially horizontal arrangement and supports each end on the opposite predominantly vertically arranged lateral supports 6 , The individual carriers 6 . 7 For example, they can be coupled together by welding or by respective screw connections.

Außerdem hat es sich bewährt, wenn die Trageinheit 6, 7 bzw. 6, 7, 8, 9 aus insgesamt I-förmigen Trägern 6, 7 und insbesondere Stahlträgern aufgebaut ist und sich zusammensetzt. Solche I-förmigen Träger 6, 7 verfügen im Querschnitt über einen I-förmigen Charakter und folglich eine besonders hohe Verwindungssteifigkeit gegenüber Torsionen in Längsrichtung (vgl. 2). Bei der alternativen Gestaltung nach der 3A handelt es sich bei den Trägern 6 um ins Erdreich am Betriebsort eingetriebene Spundwandträger 6, auf welcher der I-förmige kopfseitige Träger 7 in Auflagerbereichen 8 aufgelegt wird. Die Ausführungsform nach 3B greift auf Träger 6 zurück, die dort als Seitenwände eines Ablaufkastens 6, 8 ausgeführt sind. Die Variante nach 1 greift schließlich auf Träger 6 zurück, die in Verbindung mit Vorsprüngen 9 insgesamt einen Konsolenflansch 6, 9 bilden.Moreover, it has proven useful when the carrying unit 6 . 7 respectively. 6 . 7 . 8th . 9 from a total of I-shaped straps 6 . 7 and in particular steel beams is constructed and composed. Such I-shaped beams 6 . 7 have an I-shaped character in cross-section and consequently a particularly high torsional rigidity against torsions in the longitudinal direction (cf. 2 ). In the alternative design after the 3A are the carriers 6 sheet pile girders driven into the ground at the site of operation 6 on which the I-shaped head-side support 7 in support areas 8th is hung up. The embodiment according to 3B accesses bearers 6 back there as side walls of a drain box 6 . 8th are executed. The variant after 1 finally attacks on carrier 6 back, which in conjunction with protrusions 9 altogether a console flange 6 . 9 form.

Tatsächlich bilden die beiden seitlichen Träger 6 zusammen mit dem kopfseitigen Träger 7 eine Tragkonsole 6, 7 aus. An die seitlichen Träger bzw. Konsolenträger 6 sind die Auflagerbereiche 8 angeschlossen bzw. in ihrem Bereich angeordnet, welche die Tragkonsole 6, 7 abstützen. Dabei können die Auflagerbereiche 8 gegenüber den seitlichen Trägern 6 verstellbar ausgebildet sein, um beispielsweise den Trog 3 im Ganzen im Hinblick auf seinen Neigungswinkel α zu verändern bzw. wechselnde Wasserstände des Oberwasserspiegels 1 respektive Unterwasserspiegels 2 ausgleichen zu können (vgl. 1). In fact, the two form lateral supports 6 together with the head-side support 7 a support bracket 6 . 7 out. To the side supports or console support 6 are the bearing areas 8th connected or arranged in their area, which is the support bracket 6 . 7 support. This can be the bearing areas 8th opposite the side straps 6 be designed adjustable to, for example, the trough 3 as a whole, with regard to its angle of inclination α, changing or changing water levels of the upper water level 1 respectively underwater mirror 2 to be able to compensate (cf. 1 ).

Dazu ist der Trog 3 mit den Vorsprüngen 9 ausgerüstet, die zusammen mit den seitlichen Trägern 6 den Konsolenflansch 6, 9 definieren, welcher sich auf oder an den Auflagerbereichen 8 abstützt. Dieser Konsolenflansch 6, 9 ist mit einer bogenförmigen Ausnehmung ausgerüstet, deren Radius an den Radius des Troges 3 angepasst ist. Sobald also der Trog 3 auf den Konsolenflansch 6, 9 aufgelegt wird, erfährt der Trog 3 und mit ihm das darin gelagerte Schneckenrad 4 die gewünschte Ausrichtung im Vergleich zum Oberwasserspiegel 1 und Unterwasserspiegel 2.This is the trough 3 with the projections 9 equipped with the lateral ones carriers 6 the console flange 6 . 9 define which is on or at the support areas 8th supported. This console flange 6 . 9 is equipped with an arcuate recess whose radius is equal to the radius of the trough 3 is adjusted. So as soon as the trough 3 on the console flange 6 . 9 is hung up, learns the trough 3 and with him the worm wheel mounted in it 4 the desired orientation compared to the upper water level 1 and underwater mirror 2 ,

Man erkennt, dass die Trageinheit 6, 7, 8, 9 endseitig an den Trog 3 angeschlossen ist bzw. endseitig des Troges 3 eine Anordnung findet. In diesem Bereich ist darüber hinaus ein Reduzierelement 11 realisiert, bei welchem es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um einen Ring bzw. ein konisches Ringelement handelt. Tatsächlich ist das Reduzierelement 11 als konischer Halbring ausgelegt und an die Querschnittsform des nach oben offenen Troges 3 angepasst. Mit Hilfe des Reduzierelementes 11 wird der Ausströmquerschnitt der dargestellten Wasserkraftanlage verringert, so dass im Bereich des Unterwasserspiegels 1 weniger Turbulenzen und eine gleichmäßigere Strömung entstehen. You realize that the carrying unit 6 . 7 . 8th . 9 end to the trough 3 is connected or end of the trough 3 to find an arrangement. In this area is also a Reduzierelement 11 realized, which is in the context of the embodiment is a ring or a conical ring element. Actually, the reducing element 11 designed as a conical half-ring and the cross-sectional shape of the upwardly open trough 3 customized. With the help of the reducing element 11 the outflow cross-section of the illustrated hydropower plant is reduced, so that in the area of the underwater mirror 1 less turbulence and a more even flow occur.

Der bereits angesprochene Konsolenflansch 6, 9 ist zwischen dem jeweiligen Trog 3 und den Auflagerbereichen 8 angeordnet, die zugleich als Trogauflager fungieren. Die gesamte Trageinheit 6, 7, 8, 9 wird vor Anbringung des Troges bzw. vor Aufstellung der Wasserschneckenanlage am Betriebsort an der gewünschten Stelle platziert. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, dass insbesondere der Konsolenflansch 6, 9 so ausgerichtet wird, dass anschließend die insgesamt aufgestellte Wasserschneckenanlage mit ihrem Trog 3 und der dem darin aufgenommenen Schneckenrad 4 die erforderliche und richtige Ausrichtung erfährt. Dazu wird die Trageinheit 6, 7, 8, 9 insgesamt in ein nicht ausdrücklich dargestelltes Betonfundament eingegossen im Rahmen der 2. Im Anschluss hieran ist es lediglich noch erforderlich, den Trog 3 auf den Konsolenflansch 6, 9 aufzulegen, wobei die beiden aneinander angepassten Bogen von einerseits dem bogenförmigen Ausschnitt des Konsolenflansches 6, 9 und andererseits der Bogenform des zylindrischen Troges 3 dafür sorgen, dass der Trog 3 und mit ihm die darin befindliche Schnecke 4 richtig ausgerichtet sind. The already mentioned console flange 6 . 9 is between each trough 3 and the bearing areas 8th arranged, which also act as a trough support. The entire carrying unit 6 . 7 . 8th . 9 is placed at the desired location before installation of the trough or before installation of the water screw system at the place of operation. It is important to ensure that especially the console flange 6 . 9 is aligned so that then the total established water screw system with her trough 3 and the worm wheel received therein 4 learn the required and correct orientation. This is the carrying unit 6 . 7 . 8th . 9 cast in a concrete foundation not expressly shown in the framework of the 2 , Following this, it is only necessary to the trough 3 on the console flange 6 . 9 hang up, with the two matched arc of one hand, the arcuate section of the Konsolenflansches 6 . 9 and on the other hand, the arc shape of the cylindrical trough 3 Make sure the trough 3 and with him the snail in it 4 are aligned correctly.

Bei der alternativen Ausführungsform nach der 3A werden die dortigen Spundwandträger 6 in das Erdreich am Betriebsort eingetrieben. Die Spundwandträger 6 bzw. seitlichen Träger 6 definieren kopfseitig die Auflagebereiche 8 für den kopfseitigen Träger 7. Dieser fungiert in diesem Fall zusammen mit den Spundwandträgern 6 zugleich als Konsolenträger 6, 9, weil an ihm der Trog 3 und/oder das Schneckenrad 4 bzw. dessen ablaufseitiges Lager 10 aufgehängt werden. In the alternative embodiment of the 3A become the local sheet piling 6 driven into the soil at the site. The sheet pile supports 6 or lateral support 6 define the contact areas on the head side 8th for the head-side wearer 7 , This acts in this case together with the sheet pile carriers 6 at the same time as a console support 6 . 9 because at him the trough 3 and / or the worm wheel 4 or its outlet-side bearing 10 be hung up.

Unabhängig hiervon kann an den kopfseitigen Träger 7 aber auch ein Ablaufkasten 6, 8 angeschlossen werden, wie die 3B zeigt. In diesem Fall fungiert eine Sohlenwand 8 des Ablaufkastens 6, 8 als Auflagerbereich für die Seitenwände 6 des Ablaufkastens 6, 8, die die Funktion der bereits beschriebenen seitlichen Träger 6 übernehmen. Der Trog 3 stützt sich über ein Traggerüst 12 und/oder Vorsprünge 9 am Auflagerbereich des Ablaufkastens 6, 8 bzw. dessen Sohlenwand 8 ab. Die von den seitlichen Trägern bzw. Konsolenträgern 6 respektive den Seitenwänden 6 des Ablaufkastens 6, 8 aufgenommenen Kräfte werden über die bereits angesprochene Sohlenwand 8 bzw. dem horizontalen Träger 7 und die Seitenwände 6 in das Erdreich eingeleitet. Ein zusätzliches (Beton-)Fundament ist in diesem Fall nicht erforderlich. Regardless, may be to the head-side support 7 but also a drain box 6 . 8th be connected, like the 3B shows. In this case, a sole wall acts 8th of the drain box 6 . 8th as support area for the side walls 6 of the drain box 6 . 8th that the function of the already described lateral support 6 take. The trough 3 rests on a support frame 12 and / or protrusions 9 at the support area of the drain box 6 . 8th or its sole wall 8th from. The ones from the side girders or console girders 6 respectively the side walls 6 of the drain box 6 . 8th absorbed forces are on the already mentioned sole wall 8th or the horizontal beam 7 and the side walls 6 introduced into the soil. An additional (concrete) foundation is not required in this case.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1930597 A2 [0002, 0003]
DE 4139134 A2 [0003]
DE 4139134 A1 [0004]
WO 2009/121824 A2 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

rehart.de/Wasserhebeschnecken [0004]

Claims

Wasserschneckenanlage, in particular hydrodynamic screw and / or Wasserhebeschnecke, with at least one in a trough ( 3 ) received worm wheel ( 4 ), the trough ( 3 ) in the course of its installation at the place of operation to an on-site existing support structure with one or more support areas ( 8th ) for projections ( 9 ) at the trough ( 3 ), characterized in that one end of the trough ( 3 ) and formed as a total U-shaped profile support unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) is provided, which with at least two the trough ( 3 ) between receiving lateral supports ( 6 ) and a head-side support ( 7 ), the head-side support ( 7 ) as a holder for at least one bearing ( 10 ) of the Schneckerades ( 4 ) and / or the trough ( 3 ) acts.

Water screw installation according to claim 1, characterized in that the carrying unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) is designed as a support bracket.

Water screw system according to claim 1 or 2, characterized in that the carrying unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) L-shaped beams ( 6 . 7 ), in particular steel beams.

Water screw installation according to claim 3, characterized in that the supports ( 6 . 7 ) are designed as a console support of the support bracket.

Water screw installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrying unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) is poured into a concrete foundation and / or wholly or partially driven into the soil.

Water screw system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrying unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) one end and / or both sides of the trough ( 3 ) is arranged.

Water screw installation according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the region of the support unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) a reducing element ( 11 ) is provided, which the outflow cross section of the trough ( 3 ) decreased.

Water screw installation according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrying unit ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) a console flange ( 9 ), which between the trough ( 3 ) and the support area ( 8th ) is arranged.