DE102012003956A1 - Throttling device for outlet opening in liquid memory space for effluent retention basin, has stationary pressure and stationary tension springs that are cooperated with double-armed lever using lift force of float against spring force - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung für eine Auslauföffnung in einem Flüssigkeitsspeicherraum, insbesondere für Abwasserrückhaltebecken, gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a throttle device for an outlet opening in a liquid storage space, in particular for wastewater retention basin, according to the type mentioned in the preamble of
In Flüssigkeitsspeicherräumen, wie beispielsweise Abwasserrückhaltebecken, wird im Allgemeinen die ablaufende Wassermenge durch eine gesteuerte Abblendung des Querschnitts an der Auslauföffnung gedrosselt.In liquid storage rooms, such as wastewater retention basins, in general, the amount of water draining off is throttled by a controlled dimming of the cross section at the outlet opening.
Das gesteuerte Abblenden der Auslauföffnung, mit dem Ziel einer unabhängig vom Wasserspiegelniveau annähernd konstanten Ablaufmenge, erfolgt in der Regel mittels einer Drosselvorrichtung, wobei die Abblendung jedoch nicht direkt proportional zum Wasserstand im Flüssigkeitsspeicherraum erfolgen darf sondern muss mit zunehmender Stautiefe in Richtung einer weniger raschen Abblendung erfolgen.The controlled dimming of the outlet opening, with the aim of an independent of the water level level approximately constant discharge rate is usually by means of a throttle device, the dimming but not directly proportional to the water level in the liquid storage space must be done but must be done with increasing accumulation depth in the direction of a less rapid dimming ,
Eine derartige Drosselvorrichtung ist beispielsweise an der
Sie besteht aus einem um eine ortsfeste Drehachse schwenkbar angeordneten zweiarmigen Hebel, der an dem einen Ende gelenkig mit einem an einer Trägerstange vertikal geführten Schwimmer und an dem anderen Ende gelenkig mit der Trägerstange einer vertikal geführten Drosselblende verbunden ist. Mit steigendem Wasserspiegel im Speicherraum wird die Aufwärtsbewegung des Schwimmers über den zweiarmigen Hebel als gesteuerte Abwärtsbewegung auf die Drosselblende übertragen.It consists of a pivotable about a fixed axis arranged two-armed lever, which is pivotally connected at one end with a vertically guided on a support rod float and at the other end with the support rod of a vertically guided orifice. With increasing water level in the storage space, the upward movement of the float is transmitted via the two-armed lever as a controlled downward movement on the orifice.
Als Steuerungselement für den zu übertragenden Hub des Schwimmers auf die nicht direkt proportionale Abwärtsbewegung der Drosselblende weist die
Bei der bekannten
Um große Stautiefen (gemeint ist hierbei die Höhendifferenz der Speicherflüssigkeit zwischen dem unteren und dem oberen Speicher- bzw. Steuerwasserspiegel, die zum Vergleich in der Regel ein mehrfaches des Durchmessers der Auslauföffnung beträgt) nach der bekannten
To large accumulation depths (this means the height difference of the storage liquid between the lower and the upper storage or control water level, which is for comparison usually a multiple of the diameter of the outlet opening) according to the known
Dadurch wird zwischen dem oberen Steuerwasserspiegel bis Unterkante Bauwerksdecke bzw. als Distanz von der ortsfesten Drehachse bis zum Schwimmer entsprechend viel Platz benötigt, so dass der Einsatz der Vorrichtung aufgrund ihrer Ausmaße und dem daraus resultierenden Gewicht nicht mehr zweckmäßig ist.As a result, a corresponding amount of space is required between the upper control water level to lower edge building ceiling or as a distance from the stationary axis of rotation to the float, so that the use of the device due to their dimensions and the resulting weight is no longer appropriate.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drosselvorrichtung der eingangs genannten Art dergestalt weiterzubilden, dass diese auch bei relativ großen Stautiefen zweckmäßig einsetzbar ist.It is an object of the present invention to develop a throttle device of the type mentioned in such a way that it can be used appropriately even with relatively large accumulation depths.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen; besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind als Merkmale in den Unteransprüchen aufgeführt.The solution of this task is carried out according to the features characterized in
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung besteht im Wesentlichen in der Vermeidung der v. g. Nachtelle.The advantage of the throttle device according to the invention consists essentially in the prevention of v. G. Night Elle.
Auf die im Nachfolgenden Bezug genommene Druck- bzw. Zugfeder kann es sich gleichermaßen um eine Spiraldruck- bzw. Spiralzugfeder als auch um eine aus einem Druckzylinder mit Kolben bestehende Gasdruck- bzw. Gaszugfeder handeln.The pressure or tension spring referred to below may likewise be a spiral pressure or spiral tension spring as well as a gas pressure or gas tension spring which comprises a pressure cylinder with a piston.
Mit steigender Speicherflüssigkeit im Flüssigkeitsspeicherraum erhöht sich erfindungsgemäß in zunehmendem Maße die Auftriebskraft des Auftriebskörpers über das sich vom unteren bis zum oberen Steuerwasserspiegel erstreckende Auftriebskörpervolumen, weil die Aufwärtsbewegung des Auftriebskörpers durch das gleichzeitige Zusammenwirken mit einer Druck- bzw. Zugfeder als eine der Auftriebskraft des Auftriebskörpers entgegen wirkenden Federkraft kompensiert wird.With increasing storage liquid in the liquid storage space, the buoyancy of the buoyant body increases over the extending from the lower to the upper control water level buoyant body volume, because the upward movement of the buoyancy body by the simultaneous interaction with a compression or tension spring as one of the buoyancy of the buoyancy body increases according to the invention increasingly acting spring force is compensated.
Die sich verändernde, kompensierende Gegenkraft der Druck- bzw. Zugfeder wird dabei über den sich verändernden Federweg durch deren Federkonstante bzw. durch deren besondere Federcharakteristik bewirkt.The changing, compensating counterforce of the compression or tension spring is effected via the changing spring travel by the spring constant or by their special spring characteristic.
Das bedeutet, dass durch die über die Hebelarme auf die Feder einwirkende Auftriebskraft des Auftriebskörpers eine Druckfeder in ihrer Länge derart zusammengedrückt bzw. eine Zugfeder in ihrer Länge derart auseinandergezogen wird, bis sich ein Ausgleich der um die ortsfeste Drehachse entgegen gerichtet wirkenden Kraftmomente einstellt.This means that compressed by the force acting on the spring over the lever arms buoyancy of the buoyancy body, a compression spring in its length or a tension spring in its length is pulled apart until a balance of the stationary axis of rotation oppositely acting force moments adjusts.
Nach der Gleichung „Summe aller Momente um die ortsfeste Drehachse des zweiarmigen Hebels gleich Null”, wird infolge der Längenveränderung an der Feder ein gezieltes Verschwenken des zweiarmigen Hebels und somit eine gesteuerte Betätigung der Drosselblende bewirkt.According to the equation "sum of all moments about the stationary axis of rotation of the two-armed lever is zero", a targeted pivoting of the two-armed lever and thus a controlled actuation of the orifice is effected due to the change in length on the spring.
Im Vergleich zu einer an der ortsfesten Drehachse angeordnete Torsionsfeder hat eine in ihrer Längsachse dehnbare Druck- bzw. Zugfeder den Vorteil, dass über einen relativ langen Federweg, ggfs. mit Vorspannung, eine einfache und präzise Einstellung der Federkraftkomponente ermöglicht wird. In comparison to a torsion spring arranged on the stationary axis of rotation, a compression or tension spring which can be stretched in its longitudinal axis has the advantage that a simple and precise adjustment of the spring force component is made possible over a relatively long spring travel, if necessary with preload.
Darüber hinaus wird vorteilhaft über den am Hebelarm frei definierbaren Abstand zwischen der ortsfesten Drehachse und der Feder ein weiterer Stellparameter zur Justierung der Federkraft geschaffen. Somit können vorteilhaft die von der Industrie angebotenen standardisierten Federn Verwendung finden.In addition, it is advantageously created over the lever arm freely definable distance between the stationary axis of rotation and the spring another adjusting parameters for adjusting the spring force. Thus, the standard offered by the industry standard springs can be used advantageously.
Auch eine Anordnung von mehreren Federn mit ggf. unterschiedlicher Federcharakteristik ist denkbar.An arrangement of several springs with possibly different spring characteristics is conceivable.
Erfindungsgemäß benötigt der zweiarmige Hebel daher nur relativ kurze Hebelarmlängen, die der Drosselvorrichtung zu einer kompakten Form verhelfen. Somit wird seitlich neben der Auslauföffnung und oberhalb des max. Speicherwasserspiegels nur ein relativ geringer Platzbedarf benötigt, so dass die Drosselvorrichtung auch bei großen Stautiefen problemlos einsetzbar ist.According to the invention, the two-armed lever therefore requires only relatively short lever arm lengths, which help the throttle device to a compact form. Thus, laterally next to the outlet opening and above the max. Storage water level requires only a relatively small footprint, so that the throttle device is easily used even with large depths.
Nachfolgend ist die Erfindung an den beispielhaften Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the exemplary drawings. Show it:
Die
Der andere Hebelarm
Die Kontur des Auftriebskörpers
Eine vorzugsweise mit dem oberen Ende ortsfest angeordnete Druckfeder
Der mit steigendem Flüssigkeitsspiegel zunehmenden Auftriebskraft des Auftriebskörpers
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckfeder
Um zu verhindern, dass eine Spiraldruckfeder
Zur visuellen Kontrolle und zum Schutz gegen eine Verschmutzung aus der Speicherflüssigkeit sind die Spiralfedern
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Erfindung zur Kalibrierung der Auftriebskraft des Auftriebskörpers
Der erfindungsgemäße Auftriebskörper
Im Fall einer Verstopfung an der abgeblendeten Auslauföffnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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