sowie damit ausgerüsteter Rechen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roststab für einen, eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten und voneinander beabstandeten Roststäben umfassenden, Rechenrost eines Rechens, der dem Abscheiden von Siebgut aus einer strömenden Flüssigkeit, wie beispielsweise aus einem in einem Abwasserkanal strömenden Abwasser, dient. Darüber hinaus wird ein Rechen zum Abscheiden und Entfernen von Siebgut aus einer strömenden Flüssigkeit, beispielsweise aus einem in einem Abwasserkanal strömenden Abwasser, beschrieben, wobei der Rechen einen Rechenrost mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten und voneinander beabstandeten Roststäben aufweist.

Gattungsgemäße Roststäbe bzw. damit ausgerüstete Rechen sind im Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise der Entfernung von grobem Siebgut aus einem in einem Abwasserkanal fließenden Abwasser. Der die Roststäbe umfassende Rechenrost wird hierzu derart in den Abwasserkanal integriert, dass sich die durch die Roststäbe gebildete Siebfläche, ausgehend von einer Kanalsohle des Abwasserkanals, senkrecht oder leicht geneigt nach oben erstreckt. Zur Entfernung des durch den Rechenrost zurückgehaltenen Siebguts können schließlich ein oder mehrere Reinigungselemente vorhanden sein, die mit Hilfe eines Antriebs relativ zum Rechenrost bewegt werden können, um das Siebgut vom Rechenrost zu entfernen.

Um die notwendige Festigkeit bzw. Biegesteifigkeit der einzelnen Roststäbe sicherzustellen, sind die bekannten Roststäbe aus einem Metall, beispielsweise Edelstahl, gefertigt. Die Herstellung der Roststäbe ist daher entsprechend kostenintensiv. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Roststab für einen entsprechenden Rechen vorzuschlagen, der sich trotz verhältnismäßig geringer Herstellkosten durch eine besonders hohe Stabilität auszeichnet.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Roststab mit den Merkmalen von Anspruch 1 .

Erfindungsgemäß zeichnet sich der Roststab dadurch aus, dass er zumindest teilweise aus einem mit Fasern verstärkten Kunststoff besteht, wobei zumindest ein Teil der Fasern in einer Längsrichtung des Roststabs verlaufen. Der Roststab besitzt also eine längliche, vorzugsweise geradlinig verlaufende, Form und eine Vielzahl von Fasern, die sich in Längsrichtung, d. h. in der Richtung mit der größten räumlichen Ausdehnung des Roststabs, erstrecken. Bei den Fasern kann es sich beispielsweise um Glasfasern oder Kohlefasern oder auch eine Mischung derselben handeln (selbstverständlich sind auch andere Fasern, beispielsweise aus Metall, nicht ausgeschlossen, wobei der Begriff „Faser" lediglich aussagt, dass es sich um ein längliches und dünnes Gebilde handelt, das den Roststab, vorzugsweise über seine gesamte Länge, durchzieht).

Die Fasern sind von einem Kunststoff, vorzugsweise einem Kunststoffharz, umgeben bzw. in den Kunststoff eingebettet. Der Rechenrost erhält hierdurch eine ausreichend hohe Biegesteifigkeit und kann damit zusammen mit weiteren Roststäben in einem Rechenrost eines Rechens Verwendung finden. Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um ein Vinylesterharz oder Polyesterharz oder auch um Mischungen verschiedener Kunststoffe bzw. Kunststoffharze handeln.

Selbstverständlich können neben dem Kunststoff und den genannten Fasern weitere Bestandteile vorhanden sein. Denkbar sind beispielsweise auch Füllstoffe oder Additive, mit deren Hilfe die physikalischen Eigenschaften des Roststabs bzw. dessen Oberfläche positiv beeinflusst werden können. Die Roststäbe werden schließlich vor dem Einbau in einen Rechen miteinander verbunden und bilden hierdurch eine Einheit, wobei zwischen den, vorzugsweise parallel verlaufenden, Roststäben eine Vielzahl von Schlitzen ausgebildet ist, durch die die zu siebende Flüssigkeit hindurchtreten kann, während Siebgut, das größer als die Schlitzbreite ist, von dem Rechenrost zurückgehalten wird.

Der die einzelnen Roststäbe umfassende Rechenrost kann beispielsweise als Bestandteil eines Abwasserrechens innerhalb eines Abwasserkanals positioniert werden, um grobes Siebgut (insbesondere Verunreinigungen) aus dem Abwasser zu entfernen. Denkbar ist es ebenso, den Rechenrost in künstlich geschaffene oder natürliche Wasserkanäle, beispielsweise Flüsse, zu integrieren, um z. B. Verunreinigungen vor Wehranlagen oder im Wassereinlassbereich von Kraftwerken aus dem Wasser zu entfernen.

In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn sich zumindest der Großteil der Fasern, vorzugsweise alle Fasern, durchgängig zwischen zwei, den Roststab in seiner Längsrichtung begrenzenden, Stirnseiten erstreckt. Insbesondere können der Roststab und damit auch die einzelnen Fasern eine Länge von über einem Meter aufweisen. Die Stirnseiten können zudem eine Schutzschicht aufweisen, so dass die Faserenden von außen nicht zugänglich und damit geschützt sind, wobei die genannte Schutzschicht vorzugsweise als Kunst- stoff(harz)schicht vorliegt und nur wenige Millimeter dick sein kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest der Großteil der Fasern parallel zur Längsrichtung des Roststabs und/oder parallel zueinander verläuft. Die einzelnen Fasern sind hierbei zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffharz umgeben (wobei das in der Beschreibung bzw. den Ansprüchen an mehreren Stellen genannte Kunststoffharz selbstverständlich ausgehärtet ist). Die Fasern sind zudem vorzugsweise derart in das Kunststoffharz eingebettet, dass sie von außen nicht zugänglich und damit vor mechanischem Kontakt mit dem in der zu siebenden Flüssigkeit vorhandenen Siebgut ge- schützt sind.

Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn zumindest ein Teil der Fasern eine Feinheit aufweist, deren Betrag wenigstens 300 tex, bevorzugt wenigstens 500 tex, beträgt (wobei ein„tex" einer längenbezogenen Masse von einem Gramm pro 1000 Meter der jeweiligen Faser entspricht). Würde der Wert unter 300 tex liegen, wäre die Zugfestigkeit der einzelnen Fasern sehr gering, so dass eine übermäßig hohe Anzahl von Einzelfasern eingesetzt werden müsste. Schließlich ist es von Vorteil, wenn die Feinheit der jeweiligen Fasern in Längsrichtung des Roststabs konstant ist.

Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn das Verhältnis zwischen der Masse der Fasern und der Gesamtmasse des Roststabs wenigstens 0,4, bevorzugt wenigstens 0,5, besonders bevorzugt wenigstens 0,6, beträgt. Der entsprechende Roststab weist ab einem Wert von 0,4 eine Festigkeit bzw. Biegestei- figkeit auf, die für die meisten Anwendungsfälle ausreichend hoch ist. Das Verhältnis ist vorzugsweise über die gesamte in Längsrichtung verlaufende Ausdehnung des Roststabs konstant, kann jedoch in einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Richtung schwanken, wobei es insbesondere im Bereich einer Vorderseite und/oder einer Rückseite des Roststabs von Vorteil sein kann, einen höheren Wert zu wählen als im restlichen Bereich des Roststabs.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Roststab eine Vielzahl von einzelnen Faserbündeln umfasst, wobei die einzelnen Faserbündel jeweils eng aneinander liegende Fasern umfassen und in ein Kunststoffharz eingebettet sind. Die einzelnen Fasern eines Faserbündels können parallel zueinander oder ineinander verdreht verlaufen. Gleiches gilt für die einzelnen Faserbündel. Die Anzahl der Faserbündel pro Roststab sollte zwischen 10 und 200, vorzugsweise zwischen 40 und 100, betragen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest im Inneren des Roststabs zu- sätzliche Verstärkungselemente angeordnet sind, wobei die Fasern und die Verstärkungselemente in ein Kunststoffharz eingebettet sind. Bei den Verstärkungselementen kann es sich um wirr oder parallel zur Längsrichtung des Roststabs ausgerichtete Einzelfasern handeln, wobei die Verstärkungselemente zwischen den einzelnen Fasern bzw. den jeweiligen Faserbündeln angeordnet sein sollten. Ebenso können Verstärkungsfasern in Form von Geweben oder Vliesen zum Einsatz kommen. Das Massen- bzw. Volumenverhältnis von Fasern bzw. Faserbündeln zu Verstärkungselementen sollte zudem in Längsrichtung des Roststabs konstant sein oder maximal um 5 % schwanken.

Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Verstärkungselemente durch ein oder mehrere Schüttgüter gebildet sind. Insbesondere können die Verstärkungselemente aus einem Kunststoff, einem Metall oder auch Glas bestehen (wobei es beispielsweise auch denkbar wäre, innen hohle Glaskugeln einzusetzen). Der maximale Durchmesser des jeweiligen Schüttguts beträgt vorzugsweise zwischen 1 μιη und 150 μιτι. Zudem kann das Schüttgut kugelförmig ausgebildet sein. Bevorzugt enthält der Roststab schließlich zwischen 0,01 kg und 10 kg der Verstärkungselemente pro 100 kg Kunststoffharz (bevorzugt wird ein Wert zwischen 0,1 und 5 kg der Verstärkungselemente pro 100 kg Kunststoffharz).

Auch ist es von Vorteil, wenn der Roststab zwei in seiner Längsrichtung verlaufende Seitenabschnitte, eine in Längsrichtung verlaufende Vorderseite und eine ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Rückseite besitzt, wobei der Roststab zumindest im Bereich der Vorderseite (die nach Einbau in einen Rechen von einer Flüssigkeit und dem darin enthaltenen Siebgut angeströmt wird) und/oder im Bereich der Rückseite eine zusätzliche Verstärkung aufweist. Die Verstärkung kann beispielsweise durch einzelne, vorzugsweise in Längsrichtung des Roststabs verlaufende und innenliegende, Verstärkungsfasern gebildet sein, wobei die Verstärkungsfasern auch in Form von einzelnen Faserbündeln vorliegen können. Die Verstärkungsfasern können sich im Hinblick auf das Material oder die Feinheit von den oben genannten Fasern unterscheiden. Ebenso ist es denkbar, dass als Verstärkungsfasern zusätzliche Fasern zum Einsatz kommen, die sich hinsichtlich Feinheit bzw. Material nicht von den übrigen Fasern unterscheiden. Die Anzahl der Fasern pro Querschnittsfläche wäre in diesem Fall im Bereich der Vorderseite und/oder der Rückseite des Roststabs höher als in einem dazwischenliegenden Mittelbereich. In jedem Fall bewirken die entsprechenden Fasern/Verstärkungsfasern eine Verstärkung der entsprechenden Bereiche, so dass der mechanische Verschleiß beim Einsatz in einem Rechenrost möglichst gering gehalten werden kann.

Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn der Roststab zumindest abschnittsweise eine äußere Schutzschicht aufweist, die einen innenliegenden und die Fasern umfassenden Kern zumindest abschnittsweise umgibt. Die Schutzschicht kann z. B. im Bereich der oben genannten Vorderseite und/oder der sich daran anschließenden Seitenabschnitte angeordnet sein und erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Längsausdehnung des Roststabs. Ferner ist es denkbar, dass die Schutzschicht ein- oder auch mehrlagig ausgebildet ist. Insbesondere sollte die Schutzschicht eine höhere Härte bzw. Abriebfestigkeit aufweisen als das die Fasern des Roststabs umgebende Kunststoffharz.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Schutzschicht wenigstens ein Vlies und/oder ein Gewebe umfasst, wobei die Schutzschicht vorzugsweise in ein Kunststoffharz eingebettet ist. Beispielsweise wäre es denkbar, ein Vlies bzw. Gewebe auf Glasfaserbasis einzusetzen. Das eingesetzte Gewebe bzw. Vlies besitzt vorzugsweise ein Flächengewicht von wenigstens 50 Gramm pro Quadratmeter, wobei das Flächengewicht in Längsrichtung des Roststabs vorzugsweise konstant ist.

Der erfindungsgemäße Rechen zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass er einen Rechenrost umfasst, dessen Roststäbe zumindest teilweise aus ei- nem mit Fasern verstärkten Kunststoff bestehen, wobei zumindest ein Teil der Fasern in Längsrichtung der Roststäbe verlaufen. Hinsichtlich möglicher Weiterbildungen der einzelnen Roststäbe wird auf die bisherige bzw. nachfolgende Beschreibung verwiesen, wobei die jeweiligen Merkmale jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht sein können (sofern diesbezüglich kein Widerspruch vorliegt).

Insbesondere kann es sich bei dem Rechen um einen Abwasserrechen handeln, der beispielsweise in einen Abwasserkanal integriert werden kann, um im Abwasser mitgeführtes Siebgut aus dem Abwasser zu sieben. Denkbar ist auch die Verwendung des Rechens zur Reinigung von Flusswasser im Bereich eines Wassereinlasses eines Kraftwerks oder im Bereich von entsprechenden Stau- oder Sammelvorrichtungen natürlicher oder künstlicher Wasserkanäle.

In jedem Fall bringt es Vorteile mit sich, wenn der Rechen einen Antrieb und zumindest ein mit Hilfe des Antriebs relativ zum Rechenrost bewegbares Reinigungselement umfasst, mit dessen Hilfe vom Rechenrost zurückgehaltenes Siebgut vom Rechenrost entfernbar und in Richtung eines Austrags des Rechens förderbar ist. Bei dem Reinigungselement kann es sich beispielsweise um eine um den Rechenrost umlaufend bewegbare Reinigungsharke handeln, deren Reinigungszinken in die zwischen den Roststäben vorhandenen Zwischenräume eingreift und zurückgehaltenes Siebgut entlang des Rechenrosts bewegt, um diesen hierdurch von dem Siebgut zu befreien.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

Figur 1 eine Seitenansicht einer möglichen Ausführung eines erfindungsgemäßen Rechens,

Figur 2 eine Perspektive eines Rechenrosts, Figur 3 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Roststabs,

Figuren 4 bis 6 Schnittdarstellungen verschiedener Ausführungen des erfindungsgemäßen Roststabs, geschnitten entlang einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Schnittebene, und

Figur 7 eine Perspektive eines weiteren erfindungsgemäßen

Roststabs.

Vorab sei erwähnt, dass in Figuren, die mehrere gleichartige (d. h. gleich gezeichnete) Bauteile zeigen, nur eines von mehreren gleichartigen Bauteilen mit Bezugszeichen versehen ist, um die notwendige Übersichtlichkeit zu gewährleisten.

Figur 1 zeigt beispielhaft einen erfindungsgemäßen Rechen 3, der in einen Abwasserkanal 4 integriert ist und dem Abscheiden und Entfernen von Siebgut (z. B. in Form von Steinen, Ästen, etc.) aus einem in dem Abwasserkanal 4 strömenden Abwasser 5 dient.

Der Rechen 3 weist einen in den Abwasserkanal 4 schräg von oben hineinragenden Rechenrost 2 auf, der durch nicht gezeigte Befestigungsmittel mit der Kanalwand des Abwasserkanals 4 oder einer Trägerstruktur des Rechens 3 verbunden ist. Der Rechenrost 2 umfasst wiederum, wie in Figur 2 gezeigt, eine Vielzahl von zueinander benachbarten Roststäben 1 (wobei die einzelnen Roststäbe 1 selbstverständlich auf nicht näher gezeigte Weise miteinander verbunden sind, um eine stabile Einheit zu bilden).

Zwischen den einzelnen Roststäben 1 entstehen schließlich Zwischenräume 20, so dass das Abwasser 5 sowie kleinere Verunreinigungen den Rechenrost 2 passieren können. Hingegen wird größeres Siebgut von den Roststä- ben 1 zurückgehalten, so dass der Rechen 3 im Ergebnis eine Reinigung des Abwassers 5 bewirkt.

Um das zurückgehaltene Siebgut vom Rechenrost 2 entfernen zu können, weist der Rechen 3 ein oder mehrere Reinigungselemente 12 auf, die mit Hilfe eines Antriebs 1 1 relativ zum Rechenrost 2 bewegbar sind. Beispielsweise können die Reinigungselemente 12 in Form von kammartig ausgebildeten Reinigungsharken vorliegen, deren einzelne Reinigungszinken in bzw. durch die genannten Zwischenräume 20 des Rechenrosts 2 (ein)greifen. Die Reinigungselemente 12 können z. B. über zwei parallel verlaufende, mit Hilfe eines Antriebs 1 1 umlaufend antreibbare, Umlaufketten 21 bewegt werden.

Das vom Rechenrost 2 zurückgehaltene Siebgut (die Abwasserströmung verläuft in Figur 1 von links nach rechts) wird schließlich von den Reinigungselementen 12 erfasst und nach oben gefördert. Dort gelangt es in den Bereich eines Austrags 13 und von dort nach außen, beispielsweise in einen entsprechenden Behälter 19.

Figur 3 zeigt nun eine Frontansicht einer möglichen Ausführung eines erfindungsgemäßen Roststabs 1 des oben beschriebenen Rechenrosts 2. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, umfasst der Roststab 1 eine Vielzahl von in Längsrichtung L desselben verlaufende Fasern 6, die in ein Kunststoffharz 9 eingebettet sind (hinsichtlich der jeweiligen Materialien wird auf die allgemeine Beschreibung verwiesen). Das Kunststoffharz 9 kann die gesamte Außenfläche des Roststabs 1 bedecken, so dass die Fasern 6, die der Stabilität des Roststabs 1 dienen, geschützt im Inneren des Roststabs 1 angeordnet sind.

Die einzelnen Fasern 6 verlaufen vorzugsweise parallel zueinander und erstrecken sich zwischen den beiden, den Roststab 1 in dessen Längsrichtung L begrenzenden, Stirnseiten 7. Figur 4 zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Roststabs 1 , geschnitten entlang einer senkrecht zur Längsrichtung L des entsprechenden Roststabs 1 verlaufenden Schnittebene. Der Roststab 1 besitzt in der gezeigten Ausführung einen rechteckigen Querschnitt. Zudem sind die Fasern 6 im Wesentlichen gleichmäßig über die Querschnittsfläche verteilt und jeweils vollständig in das Kunststoffharz 9 eingebettet.

Ebenso wäre es möglich, die Fasern 6 in Form von einzelnen Faserbündeln 8 anzuordnen, wie dies in Figur 5 gezeigt ist. Die Fasern 6 der jeweiligen Faserbündel 8 können aneinander anliegen oder geringfügig voneinander beabstandet sein. Ebenso kann die Anzahl der Fasern 6 pro Faserbündel 8 variieren, wobei Faserbündel 8 mit jeweils gleicher Faseranzahl bevorzugt werden.

Ferner ist Figur 5 zu entnehmen, dass der Querschnitt des Roststabs 1 nicht zwangsläufig rechteckig sein muss. Vielmehr kann dieser auch oval oder abschnittsweise gekrümmt ausgebildet sein. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Roststab 1 im Bereich seiner Vorderseite 16 eine Verdickung aufweist, so dass sich das zurückgehaltene Siebgut im Bereich der Vorderseite 16 sammelt (da hier die entsprechenden Zwischenräume 20 zwischen benachbarten Roststäben 1 am geringsten sind) und somit von vorne zugänglich bzw. mit Hilfe des oder der Reinigungselemente 12 abreinigbar ist. Zudem ermöglicht die in Figur 5 gezeigte Form der Vorderseite 16 ein strö- mungsoptimiertes Vorbeiströmen der entsprechenden Flüssigkeit, so dass die Abnutzung der Oberlfäche des Roststabs 1 minimiert werden kann.

Ebenso ist es denkbar, im Bereich der Vorderseite 16 und/oder der gezeigten Rückseite 17 die Faserdichte (d. h. die Anzahl der Fasern 6 pro Querschnittsfläche) gegenüber einem zwischen der Vorderseite 16 und der Rückseite 17 platzierten Mittelbereich des Roststabs 1 zu erhöhen. Dies führt schließlich zu einer Erhöhung der Festigkeit der genannten Bereiche, die im Betrieb des Rechens 3 durch das zurückgehaltene Siebgut bzw. die relativ zum Rechenrost 2 bewegten Reinigungselemente 12 einer besonders hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Die Faserdichte kann insbesondere durch die Anordnung zusätzlicher Verstärkungsfasern 18 in den genannten Bereichen erhöht werden, wobei die Art und Feinheit aller eingesetzten Fasern 6 identisch sein kann.

Alternativ oder zusätzlich kann es auch von Vorteil sein, zwischen den jeweiligen Fasern 6 bzw. den einzelnen Faserbündeln 8 einzelne Verstärkungselemente 14 anzuordnen, d. h. in das Kunststoffharz 9 einzubetten. Bei den Verstärkungselementen 14 kann es sich beispielsweise um ein Schüttgut (beispielsweise aus Glas) handeln, wobei die Konzentration des Schüttguts im Bereich der Vorderseite 16 und/oder der Rückseite 17 höher sein kann als im dazwischenliegenden Mittelbereich bzw. den beiden Seitenabschnitten 15 des Roststabs 1 .

Schließlich zeigt Figur 7, dass es von Vorteil sein kann, wenn der Roststab 1 eine Schutzschicht 10 aufweist. Die Schutzschicht 10 kann beispielsweise ein- oder mehrlagig ausgebildet sein und umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Gewebe- und/oder ein oder mehrere Vliesschichten. Das vorhandene Gewebe bzw. Vlies kann von außen aufgebracht sein oder in eine äußere Kunststoffharz 9 eingebettet sein (die in Figur 7 gezeigte Ausführung besitzt selbstverständlich ebenfalls entsprechende Fasern 6, die jedoch nicht explizit dargestellt sind).

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine beliebige Kombination der beschriebenen Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Teilen der Beschreibung bzw. den Ansprüchen oder in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. Bezuqszeichenliste

Roststab

Rechenrost

Rechen

Abwasserkanal

Abwasser

Faser

Stirnseite

Faserbündel

Kunststoff harz

Schutzschicht

Antrieb

Reinigungselement

Austrag

Verstärkungselement

Seitenabschnitt

Vorderseite

Rückseite

Verstärkungsfaser

Behälter

Zwischenraum

Umlaufkette

Längsrichtung