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Patent Searching and Data


Title:
WATER CATCHMENT MEANS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/053753
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a water catchment means for removing water from a flow of water flowing therein. The water catchment means comprises: a base and support structure (1), which has a flow channel (2) in which the flow of water flows; a bar screen (3) that forms a region of the bottom of the flow channel (2); a fine screen (4) arranged underneath the bar screen (3); a collecting channel (5), arranged underneath the fine screen (4), and a connecting element (6) that is connected both to the upper end of the bar screen (3) and to the upper end of the fine screen (4). The two ends (31a, 31b) of each bar-screen rod (31) are mounted such that said ends (31a, 31b) can perform transverse movements which are performed transversely to the longitudinal axis of the bar-screen rod (31).

Inventors:
WILD MARKUS (IT)
Application Number:
PCT/IT2017/000198
Publication Date:
March 21, 2019
Filing Date:
September 18, 2017
Export Citation:
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Assignee:
WILD METAL SRL (IT)
International Classes:
E02B5/08; B07B1/12
Domestic Patent References:
WO2008027525A22008-03-06
Foreign References:
AT508727A22011-03-15
GB190200894A1902-12-11
AT508727A22011-03-15
Attorney, Agent or Firm:
GALISE, Francesco (IT)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Wasserfassung zum Entnehmen von Wasser aus einer in ihr fließenden Wasserströmung, umfassend:

einen Fundament- und Abstützaufbau (1), der einen Strömungskanal (2) aufweist, in dem die Wasserströmung fließt;

einen einen Bereich des Bodens des Strömungskanals (2) bildenden Grobrechen (3), dessen Grobrechenstäbe (31) parallel zur Strömungskanallängsrichtung angeordnet sind;

einen unterhalb des Grobrechens (3) angeordneten Feinrechen (4), des- sen Feinrechenstäbe (41) quer zur Strömungskanallängsrichtung und im Vergleich zu den Grobrechenstäben (31) dichter zueinander angeordnet sind;

einen unterhalb des Feinrechens (4) angeordneten und in dem Fundament- und Abstützaufbau (1) gebildeten Sammelkanal (5), dessen Wände (51,52) unterschiedliche Höhen aufweisen und

ein auf dem Höhepunkt der höheren Wand (51) des Sammelkanals (5) gelagertes Verbindungselement (6), das im Bereich dieses Höhepunkts der höheren Wand (51) sowohl mit dem oberen Ende des Grobrechens (3) als auch mit dem oberen Ende des Feinrechens (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass die beiden Enden (31a, 31b) jedes Grobrechenstabes (31) derart gelagert sind, dass sie (31a, 31b) Querbewegungen ausführen können, die quer zur Längsachse des Grobrechenstabes (31) ausgeführt werden. 2, Wasserfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das obere Ende (31a) jedes Grobrechenstabes (31) durch eine ihm zugeordnete Öffnung (61) einer Vielzahl von in dem Verbindungselement (6) vorgesehenen Öffnungen (61) hindurchgeführt ist und das untere Ende (31b) jedes Grobrechenstabes (31) in einem ihm zugeordneten mit elastischem Material gepolsterten Sitz (7) einer Vielzahl von mit elastischem Materia! gepolsterten elastischen Sitzen (7) aufgenommen ist, die (7) auf einem quer zur Strömungskanallängsrichtung angeordneten Auflageelement (8) angeordnet sind. 3. Wasserfassung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass das untere Ende (31b) jedes Grobrechenstabes (31) gegen einen quer zur Strömungskanallängsrichtung und parallel zum Auflageelement (8) angeordneten Verriegelungsstab (9) aufliegt. 4. Wasserfassung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass das untere Ende (31b) jedes Grobrechenstabes (31) einen fußartigen Endabschnitt aufweist, der in dem zugeordneten elastischen Sitz (7) aufgenommen ist und einen konkaven Oberflächenbereich aufweist, mit dem er auf dem Verriegelungsstab (9) aufliegt.

5. Wasserfassung nach einem der Ansprüche von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass das Verbindungselement (6) starr mit dem oberen Ende des Feinrechens (4) verbunden ist. 6. Wasserfassung nach einem der Ansprüche von 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Feinrechen (4) auf seiner zum Grobrechen (3) hin gerichteten Seite konkav ist und dass der jeweilige Abstand zwischen zwei benachbarten Feinrechenstäben (41) einen Wert beträgt, der zwischen 0.4 mm und 2 mm liegt und vorzugsweise 0.6 mm beträgt.

7. Wasserfassung nach einem der Ansprüche von 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass sie zusätzlich zwei Seitenwänden (10) aufweist, zwischen denen (10) sich zumindest der Grobrechen (3), der Feinrechen (4), das Verbindungselement (6), das Auflageelement (8), der Verriegelungs- stab (9) und ein mit dem Auflageelement (8) starr verbundener Querträger (14) befinden, wobei zumindest der Feinrechen (4), das Verbindungselement (6), das Auflageelement (8) und der Querträger (14) fest an den zwei Seitenwänden (10) befestigt sind und sie (4,6,8,14) dadurch zusammen mit den Seitenwänden (10) eine tragbare als Modul dienende Einheit bilden.

8. Wasserfassung nach einem der Ansprüche von 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass an jedem Ende des Verriegelungsstabes (9) eine sich längs seiner Längsachse erstreckende Gewindebohrung ausgebildet ist, dass zwei in die jeweilige Gewindebohrung des Verriegelungsstabes (9) einschraubbare bzw. aus der jeweiligen Gewindebohrung des Verriegelungsstabes (9) ausschraubbare Schrauben (18) und zwei auf der jeweiligen Schraube (18) schraubbare Gegenmuttern (19) vorgesehen sind und dass in jeder Seitenwand (10) eine Bohrung (20) ausgebildet ist, wobei durch das Ausschrauben der Schrauben (18) aus den Gewindebohrungen Endabschnitte der Schraubenköpfe in die Bohrungen (20) eindringen.

9. Wasserfassung nach einem der Ansprüche von 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass das elastische Material aus Gummi besteht.

Description:
WASSERFASSUNG

BESCHREIBUNG

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Wasserfassung zum Entnehmen von Wasser aus einer in ihr fließenden Wasserströmung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Wasserfassungen werden mittels ihres Fundament- und Abstützaufbaus derart in einem Wasserlauf aufgestellt, dass in dem Strö- mungskanal der Wasserfassung eine Wasserströmung fließt. Zumindest ein Teil dieser Wasserströmung durchströmt in der Reihenfolge den Grobrechen und den Feinrechen der Wasserfassung und fließt dann in den Sammelkanal. Dadurch werden die vom Wasser mitgeführten Fremdkörper ausgeschieden, deren Größe zunächst größer als der gegenseitige Ab- stand zwischen den Grobrechenstäben und dann darauffolgend größer als der gegenseitige Abstand zwischen den Feinrechenstäben ist. Der Sammelkanal dient dazu, das entnommene Wasser zu sammeln und es zur vorgesehenen Nutzungsstelle zu leiten. Eine bevorzugte Nutzungsstelle ist zum Beispiel ein Kraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Ener- gie. In einem solchen Fall wird das entnommene Wasser zu dem Kraftwerk geleitet, um eine Turbine in Rotation zu bringen und elektrische Energie zu erzeugen.

Stand der Technik

Eine Wasserfassung der eingangs angegebenen Art ist aus dem Dokument AT 508 727 A1 der Anmelderin bekannt.

Eine solche Wasserfassung zeichnet sich gegenüber den anderen bekannten Wasserfassungsarten dadurch aus, dass das obere Ende des Grobrechens und das obere Ende des Feinrechens keine nennenswerte gegenseitige Versetzung sowohl längs der vertikalen Richtung als auch längs der Strömungskanallängsrichtung aufweisen. Der Feinrechen befindet sich unmittelbar unter dem Grobrechen und der Sammelkanal befindet sich unmittelbar unter dem Feinrechen, sodass dadurch eine Gesamtfallhöhe des entnommenen Wassers gewährleistet wird, die vollkommen ausgenutzt werden kann und die, im Vergleich zu der Gesamtfallhöhe die bei anderen bekannten Wasserfassungen vorgesehen ist, kleiner ist. Als Folge ist der mit der Gesamtfallhöhe verbundene Verlust an Eigenenergie des entnommenen Wassers im Vergleich zu den Verlusten, die bei anderen bekannten Wasserfassungen entstehen, kleiner, was bessere Strömungseigenschaften des entnommenen Wassers und einen hohen Ener- giewirkungsgrad bei der darauffolgenden Erzeugung der elektrischen Energie ermöglicht. Die oben erläuterte fehlende Versetzung längs der Strömungskanallängsrichtung ermöglicht es einen besonders kurzen Fundament- und Abstützaufbaus zu benutzten, wobei daraus bei gleicher Gesamtfallhöhe des Wassers eine größere Neigung resultiert, gemäß wel- eher der Grobrechen angeordnet wird. Diese Neigungserhöhung erleichtert das Gleiten bzw. Rollen der Fremdkörper auf dem Grobrechen, sodass diese leichter von der Wasserströmung weggespült werden.

Obwohl diese bekannte Wasserfassung der eingangs genannten Art im Allgemeinen sehr gut arbeitet, können auch bei ihr in manchen besonde- ren Fällen Betriebsstörungen entstehen, wie z.B. wenn die Wasserströmung Steinchen enthält, die gerade solche Größen aufweisen, dass sie beim Durchströmen des Grobrechens zwischen dessen Grobrechenstäben eingeklemmt werden. Das Festklemmen dieser Steinchen stellt ein allgemeines wohlbekanntes Problem für die Wasserfassung jeder Art dar, weil dadurch Betriebsstörungen verursacht werden können. Insbesondere bei Hochwasser mit Geschiebebetrieb, kann die Menge dieser in der Wasserströmung enthaltenen Steinchen derart groß sein, dass der Grobrechen weitgehend verstopft wird. Um solche Betriebsstörungen zu vermeiden, müssen also diese eingeklemmten Steinchen entfernt werden, was aber eine eigens dafür vorgesehene und Kosten verursachende Wartung notwendig macht.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher derart eine Wasserfassung der eingangs angegebenen Art weiter zu entwickeln, dass das Festklemmen von Steinchen möglichst vermieden wird und dadurch die diesbezügliche Wartung um die Grobrechenstäbe sauber zu halten deutlich reduziert wird.

Diese Aufgabe wird gelöst, wenn eine Wasserfassung der eingangs angegebenen Art zusätzlich auch die Merkmale aufweist, die in dem kenn- zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind.

In der Wasserfassung des Standes der Technik sind die Grobrechenstäbe fest gelagert, d.h. ihre Enden sind z.B. verschweißt oder verschraubt, wodurch der jeweilige Abstand zwischen benachbarten Grobrechenstäben immer derselbe ist. Ein festgeklemmtes Steinchen kann nur auf den kräf- tigen Stoß eines darauffolgenden anderen Steinchen hoffen, um wieder frei zu werden.

Bei der erfindungsgemäßen Wasserfassung ist stattdessen der jeweilige Abstand zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben veränderbar, insbesondere erweiterbar, und zwar infolge der erfindungsgemäß erlaub- ten Querbewegungen, die die beiden Enden jedes einzelnen Grobrechenstabes quer zur Längsachse des Grobrechenstabes ausführen können. Die Steinchen, die zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben festgeklemmt sind, können daher im Fall einer ausreichender Erweiterung des Abstandes zwischen den Grobrechenstäben wieder frei werden. Die hori- zontale seitliche Komponente der o.g. Querbewegungen verursacht eine Veränderung des Abstandes zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben, während die vertikale Auf- oder Abwärtskomponente der o.g. Querbewegungen zu einem gegenseitigen Versatz zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben führt und dadurch wird ein zwischen diesen gegensei- tig versetzten Grobrechenstäben festgeklemmtes Steinchen Kräften aus- gesetzt, die dazu neigen es aus seiner eingeklemmten Position herauszudrücken.

Die erfindungsgemäße Wasserfassung besitzt also die Fähigkeit sich selbst zu reinigen bzw. sich selbst sauber zu halten. Ein festgeklemmtes Steinchen wird gleich wieder frei sobald die o.g. Querbewegungen stattfinden, wobei diese Querbewegungen von den von der Wasserströmung mitgeführten größeren Objekte, wie Steine, Äste usw. verursacht werden, die ständig gegen die Grobrechenstäbe anstoßen.

Um in optimaler Weise die erfindungsgemäße Bewegungsfähigkeit der Grobrechenstäbe zu gewährleisten, ist, gemäß Anspruch 2, das obere Ende jedes Grobrechenstabes durch eine ihm zugeordnete Öffnung einer Vielzahl von in dem Verbindungselement vorgesehenen Öffnungen hindurchgeführt und das untere Ende jedes Grobrechenstabes ist in einem ihm zugeordneten mit elastischem Material gepolsterten Sitz einer Viel- zahl von mit elastischem Material gepolsterten elastischen Sitzen aufgenommen, die auf einem quer zur Strömungskanallängsrichtung angeordneten Auflageelement angeordnet sind. Eine solche elastische Lagerung ermöglicht es, dass die o.g. Querbewegungen sich in Vibrationen umwandeln, wobei jeder einzelne Grobrechenstab sogar einzeln vibrieren kann, was das Festklemmen von Steinchen zwischen den Grobrechenstäben noch stärker verhindert.

Die Größe der von solchen elastischen Sitzen erlaubten Querbewegungen ist größer als die Größe der von den Öffnungen erlaubten Querbewegungen. Darüber hinaus gestatten die elastischen Sitzen Kippbewegungen jedes einzelnen Grobrechenstabes um einige Grad, die um Kippachsen herum ausgeführt werden, die parallel zur Längsachse des Grobrechenstabes liegen. Ähnlich wie bei den Querbewegungen, ermöglicht es die elastische Lagerung dass diese Kippbewegungen sich in Vibrationen umwandeln. Auch diese Kippbewegungen tragen dazu bei, die eingeklemm- ten Steinchen zu befreien. Das untere Ende jedes Grobrechenstabes liegt, man siehe Anspruch 3, gegen einen quer zur Strömungskanallängsrichtung und parallel zum Auflageelement angeordneten Verriegelungsstab auf. Dieser Verriegelungsstab dient dazu das Herausgleiten der Grobrechenstäbe aus den Öffnun- gen in denen ihre oberen Enden hineingesteckt sind zu verhindern. Wenn das untere Ende jedes Grobrechenstabes einen fußartigen Endabschnitt aufweist, der in dem zugeordneten elastischen Sitz aufgenommen ist und einen konkaven Oberflächenbereich aufweist, mit dem er auf dem Verriegelungsstab aufliegt, so wie man in Anspruch 4 beansprucht hat, dann verriegelt der Verriegelungsstab derart die unteren Enden der Grobrechenstäbe, dass diese unteren Enden sich lediglich durch elastische Verformung des Materials der elastischen Sitze bewegen können, was erwünscht ist, weil dadurch die unteren Enden der Grobrechenstäbe vibrieren. Als elastisches Material wird bevorzugt Gummi mit eine Shore-Härte die bei 70 liegt benutzt, wie man in Anspruch 9 beansprucht.

Das Verbindungselement ist, man siehe Anspruch 5, starr mit dem oberen Ende des Feinrechens verbunden, denn der Feinrechen weist aufgrund seiner Beschaffenheit keine bedeutende Gefahr dass sich zwischen seinen Feinrechenstäben Steinchen festklemmen. Es handelt sich, wie man in Anspruch 6 beansprucht, um einen besonderen Rechen, weil er auf der Seite, die zum Grobrechen hin gerichtet ist, konkav ist und seine Stäbe sehr dicht aneinander angeordnet sind. Mit diesem Feinrechen möchte man den sogenannten Coandä-Effekt nutzen, der wegen seines Entdeckers, dem rumänischen Aeronautik-Ingenieur Henri Coandä, derart be- zeichnet wird. Henri Coandä bemerkte, dass ein Fluid, also auch eine Flüssigkeit wie das Wasser, dazu neigt die Kontur der Oberfläche zu folgen auf der es auftrifft. Dies ist dadurch verursacht, dass beim Gleiten der Flüssigkeit entlang der Oberfläche eine Reibung entsteht und diese Reibung dazu neigt die Flüssigkeit zu verlangsamen. Dieser Widerstand gegen die Bewegung der Flüssigkeit wird aber nur auf den inneren direkt mit der Oberfläche in Kontakt stehenden Flüssigkeitsteilchen ausgeübt, während die übrigen Flüssigkeitsteilchen ihre Geschwindigkeit beibehalten, sodass diese letztere, aufgrund der Molekularzusammenwirkungen zwischen den Teilchen und infolge des Geschwindigkeitsunterschieds, auf den inneren Teilchen rollen und demzufolge die Anhaftung der Flüssigkeit an der Oberfläche verursachen. Der Coandä-Effekt ermöglicht es, den Durchfluss des den Feinrechen durchströmenden Wassers zu erhöhen. Die erfindungsgemäße Wasserfassung wird dadurch wirkungsvoller. Die Rechen, die den Coandä-Effekt nutzen, sind aus dem Stand der Technik bekannt und können als zum Einbau fertiges Bauteil gekauft werden.

Um eine tragbare als Modul dienende Einheit zu bilden, die mit wenig Aufwand auf dem Fundament- und Abstützaufbau positioniert werden kann, sind, gemäß Anspruch 7, zusätzlich zwei Seitenwände vorgesehen, zwischen denen sich zumindest der Grobrechen, der Feinrechen, das Verbindungselement, das Auflageelement, der Verriegelungsstab und ein starr mit dem Auflageelement verbundener Querträger befinden. Dabei sind zumindest der Feinrechen, das Verbindungselement, das Auflageelement und der Querträger fest an den zwei Seitenwänden befestigt, um dadurch zusammen mit den Seitenwänden die o.g. Einheit zu bilden. Eine solche Modul-Einheit ermöglicht es auch mit derselben Einheit Wasserfassungen zu bauen die verschiedene Breiten aber den gleichen Abstand zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben aufweisen und dies gilt in den meisten Fällen, denn dieser Abstand hängt nicht von der Wasserfassungsbreite sondern von den Abmessungen der von der Was- serströmung mitgeführten Fremdkörper ab, die durch den Grobrechen nicht fließen dürfen. Man kann also durch die Anordnung mehrerer solcher, Seitenwand an Seitenwand aneinander gestellten und miteinander verbundenen, Modul-Einheiten Fundament- und Abstützaufbaue verschiedener Breiten bestücken.

In manchen Gebieten wo Wasserfassungen aufgestellt werden, gibt es viele Bäume mit großen Blätter, sodass es in der Herbstzeit zu großen Anhäufungen von Laub kommen kann. Es kann geschehen, dass das Laub sich auf die Grobrechenstäbe aufhängt. In anderen Gebieten wo es im Winter sehr kalt werden kann, ist für den Grobrechen die Vereisungsge- fahr sehr groß. Um all dies zu verhindern, ist der Verriegelungsstab mit besonderen Befestigungsmittel an den beiden Seitenwänden befestigt und zwar mit Befestigungsmittel die leicht gelöst werden können, damit der Verriegelungsstab entfernt werden kann und danach z.B. jeder zweite Grobrechenstab herausgenommen werden kann. Auf diese Weise kann schnell und einfach vorübergehend der Abstand zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben deutlich vergrößert werden, damit sich das Laub nicht mehr aufhängen kann und/oder sich kein Eis mehr bilden kann. Sobald es dann diese Gefahren nicht mehr gibt, können die herausgenommen Grobrechenstäben wieder angeordnet werden. Um all dies zu er- möglichen ist, gemäß Anspruch 8, an jedem Ende des Verriegelungsstabes eine sich längs seiner Längsachse erstreckende Gewindebohrung ausgebildet. Es sind außerdem zwei in die jeweilige Gewindebohrung einschraubbare bzw. aus der jeweiligen Gewindebohrung ausschraubbare Schrauben und zwei auf der jeweiligen Schraube schraubbare Gegenmut- tern vorgesehen. Durch das Ausschrauben der Schrauben aus der Gewindebohrungen dringen die Schraubenköpfe teilweise in jeweilige entsprechende in den Seitenwänden vorgesehene Bohrungen ein und befestigen hierdurch den Verriegelungsstab. Diese Situation wird dann mittels des Schraubens der Gegenmuttern gesichert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:

die Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Wasserfassung, wobei die linke Schulter des Fundament- und Abstützaufbaus und die linke der zwei Seitenwände zwischen denen sich die zwei Rechen befinden nicht gezeichnet sind, um das Innere der Wasserfassung zu zei- gen;

die Fig. 2 einen Längsschnitt der Wasserfassung der Fig. 1;

die Fig. 3 und 4 im Schnitt und in perspektivischer Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt des oberen Bereiches der Wasserfassung der Fig. 1, in dem die beiden Rechen mit dem Verbindungselement verbunden sind; die Fig. 5 in perspektivischer Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt des unteren Bereiches der Wasserfassung der Fig. 1, in dem die Grobrechenstäbe von dem Verriegelungsstab in Position gehalten sind;

die Fig. 6 in perspektivischer Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 5, wobei der Verriegelungsstab nicht gezeichnet wurde, um die darunter liegenden Bauteile zu zeigen;

die Fig. 7 eine Seitenansicht von dem was in Fig. 6 dargestellt ist;

die Fig. 8 einen Längsschnitt längs eines Grobrechenstabes im Bereich seines unteren Endes, wobei das elastische Material zusammengedrückt wird;

die Fig. 9 und 10 einen Längsschnitt längs des Verriegelungsstabes jeweils im Befestigungsbereich des Verriegelungsstabes an der einen Seitenwand und an der anderen Seitenwand;

die Fig. 11 und 12 in perspektivischer Darstellung jeweils den Befesti- gungsbereich des Verriegelungsstabes an der einen Seitenwand und an der anderen Seitenwand;

die Fig. 13 in perspektivischer Darstellung den Bereich der Wasserfassung der in Fig. 5 dargestellt ist, wobei der Verriegelungsstab entfernt wurde um gezielt einige Grobrechenstäbe herauszunehmen und ein Grob- rechenstab bereits herausgenommen wurde und zwei weitere teilweise herausgenommen wurden und

die Fig. 14 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der Wasserfassung das als Modul dienen kann.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Wasserfassung hervor, das anhand der beigelegten Zeichnungen rein beispielhaft aber nicht in einschränkender Weise erläutert wird.

Die Figuren zeigen schematisch eine Wasserfassung zum Entnehmen von Wasser aus einer in ihr fließenden Wasserströmung.

Mit 1 ist ein Fundament- und Abstützaufbau bezeichnet, der im allgemeinen als Betonbauwerk hergestellt und in bekannter Weise in einem Wasserlauf angeordnet ist. Er 1 umfasst einen Hauptkörper und an dessen Seiten zwei Schultern 11, sodass auf der oberen Oberfläche des Haupt- körpers und zwischen den Schultern 11 ein Strömungskanal 2 gebildet wird, in dem die Wasserströmung fließt aus der das Wasser entnommen wird. In Fig. 1 wurde die linke Schulter 11 nicht gezeichnet, um die übrigen Bauteilen der Wasserfassung zu zeigen.

Wie z.B. aus Fig. 1 hervorgeht, umfasst die Wasserfassung außerdem ei- nen Grobrechen 3 und einen Feinrechen 4, wobei das der Wasserströmung entnommene Wasser in der Reihenfolge den Grobrechen 3 und den Feinrechen 4 durchströmt und dann in einen Sammelkanal 5 fließt, der 5 unterhalb des Feinrechens 4 angeordnet und in dem Fundament- und Abstützaufbau 1 gebildet ist. Dieser Sammelkanal 5 weist zwei Wände 51,52 und einen Boden 53 auf, auf dem 53 das entnommene Wasser wegfließt, um die vorgesehene Nutzungsstelle, typischerweise ein Kraftwerk für die Erzeugung von elektrischer Energie, zu erreichen. Die Wände 51,52 des Sammelkanals 5 weisen unterschiedliche Höhen auf.

Der Grobrechen 3 bildet einen Bereich des Bodens des Strömungskanals 2 und seine Grobrechenstäbe 31 sind parallel zur Strömungskanallängsrichtung angeordnet. Er 3 ist geneigt in dem Strömungskanal 2 angeordnet und dient insbesondere dazu die größeren Fremdkörper auszuscheiden, um den Feinrechen 4 zu schützen, und er 3 ist daher massiver als der Feinrechen 4 aufgebaut. Die Fremdkörper die von ihm zurückgehalten werden, gleiten und rollen entlang seiner geneigten Oberfläche und wer- den von der Wasserströmung weggebracht. Ein bevorzugter Abstand zwischen zwei benachbarten Grobrechenstäben 31 beträgt etwa 28 mm.

Der Feinrechen 4 ist unterhalb des Grobrechens 3 angeordnet und seine Feinrechenstäbe 41 sind quer zur Strömungskanailängsrichtung und im Vergleich zu den Grobrechenstäben 31 dichter zueinander angeordnet. Unter dem Feinrechen 4 sind Querstäbe 12 angeordnet, die den Feinrechen 4 abstützen. Der Feinrechen 4 ist vorteilhaft ein Rechen, der den in der vorhergehenden Einleitung bezeichneten Coandä-Effekt nützt, und er 4 ist auf seiner zum Grobrechen 3 hin gerichteten Seite konkav. Die An- Ordnung der Feinrechenstäben 41 kann derart dicht sein, dass der jeweilige Abstand zwischen zwei benachbarten Feinrechenstäben 41 nur 0.4 mm betragen kann aber im allgemeinen abhängig von dem Ausscheidungsgrad des Feinrechens 4 einen Wert zwischen 0.4 mm und 2 mm beträgt. Ein bevorzugter Wert für diesen Abstand beträgt vorzugsweise 0.6 mm.

Zur Wasserfassung gehört auch ein Verbindungselement 6, das z.B. in den Fig. 1-4 sehr gut zu sehen ist. Es 6 ist auf dem Höhepunkt der höheren Wand 51 des Sammelkanals 5 gelagert und im Bereich dieses Höhepunkts der höheren Wand 51 sowohl mit dem oberen Ende des Grobre- chens 3 als auch mit dem oberen Ende des Feinrechens 4 verbunden und zwar derart, dass die oberen Enden der beiden Rechen 3,4 annähernd die gleiche vom Boden 53 des Sammelkanals 5 gerechnete Höhe aufweisen. Die beiden Enden 31a, 31b jedes Grobrechenstabes 31 sind derart gelagert, dass sie 31a, 31b Querbewegungen ausführen können, die quer zur Längsachse des Grobrechenstabes 31 ausgeführt werden.

Wie man z.B. in den Fig. 3 und 4 sehen kann, ist das obere Ende 31a jedes Grobrechenstabes 31 durch eine ihm zugeordnete Öffnung 61 einer Vielzahl von in dem Verbindungselement 6 vorgesehenen Öffnungen 61 hindurchgeführt. In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 61 oval ausgebildet. Die von den Öffnungen 61 er- laubten o.g. Querbewegungen der durch sie 61 hindurchgeführten oberen Enden 31a der Grobrechenstäben 31 enthalten allgemein sowohl eine seitliche horizontale Komponente als auch eine vertikale Auf- oder Abwärtskomponente, wobei die Größe dieser Komponenten bis zu 1 mm be- tragen kann. Das Verbindungselement 6 ist auf seiner unteren Seite mit einem Abdeckelement 62 verbunden, das als Anschlag für die oberen Enden 31a der Grobrechenstäbe 31 dient.

Das untere Ende 31b jedes Grobrechenstabes 31, man siehe z.B. die Fig. 6 und 7, ist in einem ihm zugeordneten mit elastischem Material gepols- terten Sitz 7 einer Vielzahl von mit elastischem Material gepolsterten elastischen Sitzen 7 aufgenommen ist. Als elastisches Material wird bevorzugt Gummi benutzt und die elastischen Sitze 7 sind auf einem quer zur Strömungskanallängsrichtung angeordneten Auflageelement 8 angeordnet. Sie 7 können z.B., wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, man siehe die Fig. 6, von Einschnitten in einem elastischem Körper 17 aus Gummi gebildet sein, der 17 in den Figuren mit Pünktchen gekennzeichnet ist und seitlich von einem Sicherungsstab 15 und oben von den Platten 16 in Position auf dem Auflageelement 8 gehalten wird. In Richtung entlang der Strömungskanallängsachse sind die elastischen Sitze 7 offen und das untere Ende 31b jedes Grobrechenstabes 31 liegt gegen einen quer zur Strömungskanallängsrichtung und parallel zum Auflageelement 8 angeordneten Verriegelungsstab 9 auf, wie man insbesondere in den Fig. 5 und 8 sehen kann. Das untere Ende 31b jedes Grobrechenstabes 31 weist, man siehe z.B. die Fig. 6-8, einen fußartigen End- abschnitt auf, der in dem zugeordneten elastischen Sitz 7 aufgenommen ist und einen konkaven auf dem Verriegelungsstab 9 aufliegenden Oberflächenbereich aufweist. Der Verriegelungsstab 9 hält die unteren Enden 31 der Grobrechenstäbe 31 in Position innerhalb den Sitzen 7.

Die Verformung des elastischen Körpers 17 erlaubt die zuvor erläuterten Querbewegungen der unteren Enden 31b der Grobrechenstäben 31. Wird ζ,Β. ein elastischer Körper 17 ausgewählt, dessen SHORE-Härte 70 beträgt, dann kann die seitliche horizontale Komponente einer solchen Querbewegung bis zu 3 mm betragen. Wenn daher zwei unteren Enden 31b von zwei benachbarten Grobrechenstäben 31 sich in entgegengesetz- ten Richtungen horizontal jeweils um 3 mm bewegen würden, dann würde dies einer horizontale Gesamtkomponente von 6 mm entsprechen, d.h. der Abstand zwischen den beiden unteren Enden 31b würde sich um 6 mm vergrößern. Auch die vertikale Komponente einer o.g. Querbewegung kann bis zu 3 mm betragen, wobei aber der Verriegelungsstab 9 eine für die unteren Enden 31b nicht überschreitbare Grenze bildet. Die vertikale Gesamtkomponente würde daher nicht insgesamt 6 mm sondern die Hälfte, also 3 mm, betragen. Dies reicht trotzdem aus, weil die vertikalen Auf- und Abwärtskomponenten der Querbewegungen einen Versatz zwischen benachbarten Grobrechenstäben 31 und keine Vergrößerung des jeweiligen Abstandes zwischen benachbarten Grobrechenstäben 31 verursachen.

Wegen der Elastizität des elastischen Körpers 17 kehren die unteren Enden 31b sobald wie möglich in ihrer ursprünglichen Position zurück, d.h. die Grobrechenstäbe 31 vibrieren.

Das Verbindungselement 6 ist starr mit dem oberen Ende des Feinrechens 4 verbunden, denn der Feinrechen 4 ist für Störungen weniger anfällig und bei ihm klemmen sich die Steinchen nicht fest. Der Feinrechen 4 ist auf seiner zum Grobrechen 3 hin gerichteten Seite konkav, man siehe z.B. die Fig, 1 und 2, und der jeweilige Abstand zwischen zwei be- nachbarten Feinrechenstäben 41 beträgt einen Wert, der zwischen 0.4 mm und 2 mm liegt und vorzugsweise 0.6 mm beträgt. Ein solcher Feinrechen 4 kann z.B. aus einem elektro-geschweißten Gitter bestehen.

Die Wasserfassung umfasst zusätzlich zwei Seitenwände 10, man siehe z.B. die Fig. 14, von denen in den übrigen Figuren die linke aus Darstel- lungsgründen der anderen Bauteilen nicht gezeichnet ist. Zwischen den Seitenwänden 10 befinden sich zumindest der Grobrechen 3, der Feinrechen 4, das Verbindungselement 6, das Auflageelement 8, der Verriegelungsstab 9 und ein mit dem Auflageelement 8 starr verbundener Querträger 14, wobei zumindest der Feinrechen 4, das Verbin- dungselement 6, das Auflageelement 8 und der Querträger 14 fest an den zwei Seitenwänden 10 befestigt sind und sie 4,6,8,14 dadurch zusammen mit den Seitenwänden 10 eine tragbare als Modul dienende Einheit bilden. Der Querträger 14 dient als Hauptträger des Gewichts des unteren Bereiches des Grobrechens 3 und zur Stabilisierung der Einheit dienen auch die den Feinrechen 4 abstützenden Querstäbe 12, die auch fest an den zwei Seitenwänden 10 befestigt sind. Um breitere Wasserfassungen zu bauen, können mehrere solche Einheiten eine neben der anderen angeordnet werden.

Auch der Verriegelungsstab 9 ist mit den Seitenwänden 10 verbunden, aber in einer bei Bedarf lösbarer Weise, die in den Fig. 9-12 gezeichnet ist. An jedem Ende des Verriegelungsstabes 9 ist eine sich längs seiner Längsachse erstreckende Gewindebohrung ausgebildet. Es sind auch zwei Schrauben 18, zwei Gegenmuttern 19 und zwei Bohrungen 20 vorgesehen. Jede Schraube 18 ist in die jeweilige Gewindebohrung ein- schraubbar bzw. aus der jeweiligen Gewindebohrung ausschraubbar und jede Gegenmutter 19 ist auf der jeweiligen Schraube 18 schraubbar. Die Bohrungen 20 sind jeweils die eine in der einen Seitenwand 10 und die andere in der anderen Seitenwand 10 ausgebildet. Durch das Ausschrauben der Schrauben 18 aus den Gewindebohrungen, dringen Endabschnitte der Schraubenköpfe in die Bohrungen 20 ein bis die Schraubenköpfe der Schrauben 18 gegen den Rand der Bohrungen 20 anstoßen und dadurch der Verriegelungsstab 9 fixiert wird. Danach wird jede Gegenmutter 19 in Richtung zum Verriegelungsstab 9 geschraubt bis sie 19 gegen das Ende des Verriegelungsstab 9 anstößt und dadurch die Schraube 18 in Position hält. Während der Zeit in der der Verriegelungsstab 9 nicht an den Sei- tenwänden 10 befestigt ist, wird er 9 von den starr mit dem Querträger 14 verbundenen Anschlagteiie 13 gesichert, sodass die unteren Enden 31b weiterhin sicher auf ihn 9 aufliegen können.

Um das Verbindungselement 6 auf der Wand 51 zu lagern, kann ein profi- liertes Verankerungselement 21 vorgesehen sein, das aus Metall hergestellt wird und z.B. in den Fig. 3 und 4 gezeichnet ist. Es 21 wird bei der Herstellung der Wand 51, die üblicherweise aus Beton ist, teilweise in dieser eingebettet und dann mit dem Verbindungselement 6 verbunden. Das Loch dieses profiliertes Verankerungselements 21, das man in den Figuren sieht, dient dazu die Luft aus der Wand 51 austreten zu lassen, damit sich beim Erstarren des Betons keine Hohlräume unterhalb des profilierten Verankerungselements 21 bilden.

Bezüglich der unteren Enden der beiden Rechen 3,4, sind diese im Bereich des Höhepunktes der niedrigeren Wand 52 des Sammelkanals 5 ge- lagert. Die Lagerung dieser beiden Enden kann, wie in den Figuren gezeigt ist, durch übliche Abstütz- und Tragelemente erfolgen.

Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Wasserfassung ist wie folgt. Ein Teil der im Strömungskanal 2 fließenden Wasserströmung fällt, durch den Grobrechen 3 und den Feinrechen 4 hindurch, in den darunter lie- genden Sammelkanal 5 und fließt dann von dort zu der vorgesehenen Nutzungsstelle. Die vom Wasser mitgeführten Fremdkörper werden von den beiden Rechen 3,4 zurückgehalten und von der Wasserströmung weggespült, wobei die von dem Feinrechen 4 zurückgehaltenen Fremdkörper durch die sich zwischen den beiden Rechen 3,4 im Bereich deren unteren Enden befindliche Abflussöffnung hindurch weggebracht werden. Dadurch dass die unteren Enden 31b der Grobrechenstäbe 31 in den elastischen Sitzen 7 gummigelagert sind und dass die oberen Enden 31a der Grobrechenstäbe 31 mit einem deutlichen Spiel in den Öffnungen 61 gelagert sind, ist die Gefahr, dass Steinchen zwischen den Grobrechen- Stäben 31 festklemmen, klein. Die von der Wasserströmung mitgeführten Fremdkörper, die gegen die Grobrechenstäben 31 kollidieren, verursachen ständig die erfindungsgemäßen zuvor erläuterten Querbewegungen der Enden 31a, 31b der Grobrechenstäbe 31 und das elastische Material der Sitze 7 verwandelt diese Querbewegungen in Vibrationen, die das Festklemmen von Steinchen deutlich erschweren, Diese Vibrationen sind nicht zwingend rein translatorisch, sondern sie weisen auch eine Drehkomponente auf. Die oberen Enden 31a sind nämlich frei drehbar in den Öffnungen 61 gelagert und die unteren Enden 31b weisen eine wenn auch begrenzte Drehfähigkeit auf, denn dank der elastischen Nachgiebigkeit der elastischen Sitze 7 bzw. des elastischen Körpers 17 kann jeder Grobrechenstab 31, man siehe z.B. die Fig. 6 und 11, in seinem Sitz 7 um einer der beiden unteren Kanten seines fußartigen Endabschnittes herum kippen und zwar um einige Grad bis zum Anschlag gegen die Platte 16. Nicht zu vergessen sind auch die Auf- und Abwärts erfolgenden Vibratio- nen, die von dem zusammengedrückten elastischen Material verursacht werden, das sich zwischen dem fußartigen Endabschnitt jedes unteren Endes 31b und dem Auflageelement 8 befindet, man siehe die Fig. 7 und 8. In der Fig. 7 ist das elastische Material nicht zusammengedrückt und die Grobrechenstäbe 31 und die Platten 16 berühren sich nicht, während in der Fig. 8 berühren sich die Grobrechenstäbe 31 und die Platten 16 und somit das elastische Material am meistens zusammengedrückt ist. Man kann auch den Abstand zwischen den Grobrechenstäben 31 vergrößern, indem z.B. gezielt jeder zweiter Grobrechenstab 31 herausgenommen wird. Dieser Vorgang ist insbesondere in der Fig. 13 dargestellt.

Als erstes muss man den Verriegelungsstab 9 entfernen. Dies geschieht durch Lockern der Gegenmuttern 19 und Einschrauben der Schrauben 18 in die Gewindebohrungen des Verriegelungsstabes 9. Danach kann der Verriegelungsstab 9 abgehoben werden. Nun können, wie man in Fig. 13 dargestellt hat, die unteren Enden 31b der Grobrechenstäbe 31, die her- ausgenommen werden sollen, aus den Sitzen 7 herausgezogen werden. Die Sitze 7 weisen zu diesem Zweck eine in Richtung Strömungskanallängsrichtung offene Seite auf. Dabei schlüpfen die oberen Enden 31a dieser Grobrechenstäbe 31 aus den Öffnungen 61 heraus, in die sie 31b lediglich hineingesteckt sind. Danach wird der Verriegelungsstab 9 wieder an- gebracht und befestigt.