DE102016101528A1

DE102016101528A1 - Schwimmstoffabzug

Info

Publication number: DE102016101528A1
Application number: DE102016101528.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-07-28
Also published as: DE202015100399U1

Abstract

Schwimmstoffabzug für Klärbecken, Schwimmbäder oder sonstige Anwendungen mit – einem geschlossenen Behälter mit mindestens einer Seitenwand, einer Bodenwand und einer Behälteröffnung an der Oberseite, – einer Einrichtung zum Fixieren des Behälters in einem Becken, – einer an den Behälter angeschlossenen Abzugsleitung, – einem in vertikaler Richtung verlagerbaren Schwimmer, der einen innerhalb und/oder oberhalb des Behälters angeordneten Auftriebskörper, eine um eine vertikale Achse umlaufende und um eine Eintrittsöffnung umlaufende Überlaufkante, eine im Behälter mündende Austrittsöffnung und einen Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung verbindenden Durchgangskanal aufweist, – einer Einrichtung zum vertikalen Führen am Schwimmer und am Behälter zum Führen des Schwimmers in vertikaler Richtung und – einer Einrichtung zur Druckabschirmung zwischen Schwimmer und Behälter, die einen Durchfluss von Wasser zwischen Schwimmer und Behälter verhindert und eine vertikale Verlagerung des Schwimmers relativ zum Behälter zulässt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwimmstoffabzug für Klärbecken, Schwimmbäder oder sonstige Anwendungen.
In Klärbecken, Schwimmbädern oder in sonstigen Anwendungsfällen können Schwimmstoffe oder Flüssigkeiten anfallen, die aufschwimmen und mittels geeigneter Einrichtungen von der Wasseroberfläche entfernt werden müssen. Dies kann durch Schwankungen des Wasserspiegels um mehrere Zentimeter erschwert werden.
Zum Entfernen von Schwimmstoffen werden Skimrinnen (z.B. EP 7 748 248 B1 ) oder Schwimmerklappen verwendet. Diese Abräumvorrichtungen wirken nur in der Richtung, in der sie entlang der Wasseroberfläche verlagert werden. Manchmal ist es jedoch erwünscht, dass Schwimmstoffe um eine Abzugsvorrichtung herum aus mehreren verschiedenen Richtungen abgezogen werden. Hierfür bekannt sind vertikal ausgerichtete Kästen oder Rohre, die mit einer Überlaufkante am oberen Rand in die Flüssigkeit im Becken eintauchen, sodass über die die Überlaufkante Schwimmstoffe abfließen können. Die Höhenlage des Kastens oder Rohrs wird z. B. mittels einer Seilwinde eingestellt. Ferner ist eine Anordnung aus einem Rohr und mehreren darum gelagerten Schwimmern bekannt, welche die Eintauchtiefe des Rohres bestimmen. Die Schwimmer sind jedoch ein Hindernis für die zum Überlauf des Rohres strömenden Schwimmstoffe.
Davon ausgehend liegt der Erfindung zugrunde, einen Schwimmstoffabzug zu schaffen, durch den Schwimmstoffe aus verschiedenen Richtungen abfließen können und der sich automatisch auf die Höhe des Wasserspiegels einstellt, ohne dass Schwimmkörper das Abströmen der Schwimmstoffe behindern.
Die Aufgabe wird durch einen Schwimmstoffabzug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Schwimmstoffabzuges sind in Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Schwimmstoffabzug für Klärbecken, Schwimmbäder oder sonstige Anwendungen hat

– einen Behälter mit mindestens einer Seitenwand, einer Bodenwand und einer Behälteröffnung an der Oberseite,
– eine Einrichtung zum Fixieren des Behälters in einem Becken,
– eine an den Behälter angeschlossene Abzugsleitung,
– einen in vertikaler Richtung verlagerbaren Schwimmer, der einen innerhalb und/oder oberhalb des Behälters angeordneten Auftriebskörper, eine um eine vertikale Achse umlaufende und eine Eintrittsöffnung umlaufende Überlaufkante, eine im Behälter mündende Austrittsöffnung und einen Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung verbindenden Durchgangskanal aufweist,
– eine Einrichtung zum vertikalen Führen am Schwimmer und am Behälter zum Führen des Schwimmers in vertikaler Richtung und
– eine Einrichtung zur Abschirmung des Schwimmers gegen den äußeren Wasserdruck, um eine vertikale Verlagerung des Schwimmers relativ zum Behälter bei Änderung des inneren Wasserniveaus des Wassers im Behälter relativ zum Behälter möglich zu machen sowie Leckwasser und falsche Sogströme im Becken zu verhindern.

Der erfindungsgemäße Schwimmstoffabzug hat einen unten durch die Bodenwand und an den Seiten durch die Seitenwand geschlossenen und oben an der Behälteröffnung offenen Behälter. An den Behälter ist eine Abzugsleitung zum Abziehen von Schwimmstoff angeschlossen. Der Behälter ist mittels der Einrichtung zum Fixieren fest und gegen Aufschwimmen gesichert im Becken des Klärbeckens, Schwimmbades oder einer sonstigen Anwendung installierbar, sodass seine Oberkante unterhalb des Wasserspiegels im Becken angeordnet ist. Der Schwimmer kann sich relativ zum Behälter in vertikaler Richtung bewegen. Die Einrichtung zur Abschirmung des Wasseraußendruckes (Einrichtung zur Druckabschirmung) macht dies möglich. Die Einrichtungen zur Abschirmung verhindern den Durchfluss von Wasser zwischen Schwimmer und Behälter, sodass der Auftrieb des Schwimmers nur von der inneren Wasserspiegelhöhe abhängig ist. Die Höhenlage des Schwimmers und damit der Überlaufkante hängt von der inneren Wasserspiegelhöhe und damit der Eintauchtiefe und somit Auftrieb des Schwimmers ab. Steigt bei eingeschalteter Pumpe oder anderem mit der Abzugslüftung verbundenen Schwimmstoffabzug der Wasserspiegel im Becken, so strömt mehr Gemisch über die Überlaufkante in den Behälter hinein, sodass der Schwimmer höher steigt und den überlaufenden Mengenstrom auf das gewünschte Maß reduziert. Sinkt bei eingeschaltetem Schwimmstoffabzug der Wasserspiegel im Behälter, so strömt ein geringerer Mengenstrom über die Überlaufkante in den Behälter hinein, sodass der Schwimmer absinkt und der gewünschte Mengenstrom über die Überlaufkante nachströmen kann. Die Überlaufkante passt sich somit der jeweiligen Höhe des Wasserspiegels im Behälter an. Der über die Überlaufkante strömende Mengenstrom wird durch den durch die Abzugsleitung abfließenden Mengenstrom bestimmt. Dieser kann durch Einsatz einer Pumpe mit einer entsprechenden Förderleistung, einer Drossel oder eines Ventils oder eines Überlaufs in der Abzugsleitung festgelegt werden. Falls unterschiedliche Schwimmstoffmengen anfallen, ist auch eine Anpassung durch einen einstellbaren Mengenstrom in der Abzugsleitung möglich. Dadurch, dass der Auftriebskörper innerhalb und/oder oberhalb des Behälters angeordnet ist, behindert der Schwimmer nicht das Abströmen von Schwimmschlamm oder anderen Schwimmstoffen aus verschiedenen Richtungen in den Behälter.
Der Schwimmschlammabzug kann eine Vorrichtung zum Erfassen von Schwimmstoff und eine Einrichtung zum Steuern des Schwimmstoffabzuges in Abhängigkeit zu der erfassten Menge des Schwimmschlamms aufweisen, wie in der DE 20 2004 011 306 U1 oder der DE 10 2013 012 376 A1 beschrieben.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Auftriebskörper oben die Überlaufkante und die Eintrittsöffnung auf und erstreckt sich der Durchgangskanal in vertikaler Richtung durch den Auftriebskörper hindurch nach unten. Diese Konstruktion ist besonders einfach.
Gemäß einer weiteren baulich besonders einfachen Ausgestaltung mündet der Durchgangskanal unten in einer Austrittsöffnung im Auftriebskörper oder in einem von der Unterseite des Auftriebskörpers nach unten vorstehenden inneren Rohr, das die Austrittsöffnung am unteren Ende aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Einrichtung zur Druckabschirmung zwischen dem Außenumfang des Auftriebskörpers oder eines vom Auftriebskörper nach unten vorstehenden äußeren Rohrs und der Seitenwand des Behälters angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Einrichtung zur Druckabschirmung zwischen dem Außenumfang des Auftriebskörpers und dem oberen Rand der Seitenwand des Behälters angeordnet. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die Einrichtung zur Druckabschirmung zwischen dem unteren Rand des äußeren Rohrs und der Seitenwand des Behälters angeordnet.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist der Schwimmer ein äußeres Rohr auf, das oben die Überlaufkante und die Eintrittsöffnung und unten die Austrittsöffnung aufweist und den Durchgangskanal außen umgrenzt, wobei der Auftriebskörper im äußeren Rohr angeordnet ist und über Verbindungselemente mit dem äußeren Rohr verbunden ist, der Durchgangskanal innen durch den Auftriebskörper begrenzt ist und sich zwischen den Verbindungselementen hindurch von oben nach unten erstreckt und die Einrichtung zur Druckabschirmung zwischen dem äußeren Rohr und der Seitenwand des Behälters angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Einrichtung zur Druckabschirmung ein Faltenbalg, eine flexible Manschette, eine Rollmembran oder ein anderes dichtes und flexibles Verbindungselement. Das Verbindungselement wird vorzugsweise mit einem Ende am Schwimmer und mit dem anderen Ende am Behälter abdichtend und damit druckundurchlässig fixiert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Einrichtung zum vertikalen Führen gemäß einer der folgenden Varianten gebildet:

(a) vom Außenumfang des Auftriebskörpers und der Innenseite der Seitenwand des Behälters oder
(b) von der Außenseite des inneren Rohrs oder vom äußeren Rand von axialen Führungsleisten auf der Außenseite des inneren Rohrs und der Innenseite eines fest im Behälter angeordneten Führungsrohrs oder
(c) von der Außenseite des äußeren Rohrs und der Innenseite der Seitenwand des Behälters oder
(d) von der Innenseite des äußeren Rohrs und der Außenseite der Seitenwand des Behälters.

Statt einer der vorgenannten Einrichtungen zur Druckabschirmung kann auch lediglich ein Dichtring (z. B. O-Ring oder Lippenring) zwischen den Zylindern vorgesehen werden. Der Nachteil hierbei ist jedoch, dass bei einem Dichtring Reibungskräfte auftreten, die die Vertikalbewegung, die durch die geringen Schwimmerkräfte erzeugt werden, behindern. Des Weiteren kann Schmutzeintrag die Vertikalbewegung blockieren. Wenn statt einem Dichtring lediglich ein Dichtspalt vorgesehen wird, wird durch den Dichtspalt Falschwasser mit abgezogen. Wenn der Dichtspalt sehr klein ausgeführt wird, erhöht sich die Gefahr des Verklemmens durch Schmutzbestandteile im Wasser. Bei größerem Dichtspalt erhöht sich wiederum die Falschwassermenge.
Wenn bei einer größeren Länge des Durchgangskanals im Schwimmer ein zu kleiner Querschnitt des Durchgangskanals gewählt wird, so wird bei einer scharfkantigen Überlaufkante durch das überlaufende Gemisch Luft mit in den Durchgangskanal hineingerissen. Diese Luft sammelt sich und strömt entgegen des gewollten Schwimmstoffflusses nach oben zurück. Beim Austreten der Luft aus der Eintrittsöffnung kann es zu einer kurzen Unterbrechung der Entnahme von Schwimmstoff kommen, sodass die Entnahme pulsierend erfolgt. Dies kann durch folgende Maßnahmen überwunden werden:
Der Querschnitt des Durchgangskanals wird vergleichsweise groß gewählt. Wenn aber dieser Querschnitt zu groß gewählt wird, kann es sein, dass die Soggeschwindigkeit im Durchgangskanal nicht ausreicht, um die Schwimmstoffe, die über die Überlaufkante in den Schwimmer eingeströmt sind, mit der Saugströmung im Behälter nach unten zu reißen.
Die Überfallkante des Schwimmers kann die Eintrittsöffnung vollständig oder nur teilweise umgeben, wobei der Rest der Überfallkante weiter oben verläuft.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist anstatt einer scharfkantigen Überlaufkante eine Überlaufkante an einem großzügig gerundeten oder angefasten Einlauf angeordnet. Diese Ausgestaltung kann insbesondere in Verbindung mit einer der obigen Einrichtungen zur Druckabschirmung oder mit einem Dichtring oder mit einem Dichtspalt zwischen Schwimmer und Behälter ausgeführt sein. Bei dieser Ausgestaltung ist die Überlaufkante der Scheitel an einer Einlaufrundung des Einlaufs, über den das Gemisch hinwegströmt. Hierdurch wird erreicht, dass das Gemisch weitgehend der Einlaufrundung bzw. Fase am Einlauf folgt und das Mitreißen von Luft verhindert bzw. reduziert wird bzw. dass mitgerissene Luft sofort nach dem Auftreffen auf den Flüssigkeitsspiegel im Inneren des Behälters nach oben entweichen kann und sich weniger mit den Schwimmstoffen beim Abzug aus dem Behälter vermischt. Mit der Ausgestaltung dieses integrierten Einlauftellers wird somit eine kontrollierte, kollisionsfreie Strömungsumlenkung erreicht. Die Einlaufrundung kann im Vertikalschnitt überall den gleichen Krümmungsradius oder einen unterschiedlichen Krümmungsradius aufweisen, die vorzugsweise glatt ineinander übergehen. Vorzugsweise hat die Einlaufrundung im Vertikalschnitt überall einen Krümmungsradius von mindestens 10 mm, weiterhin vorzugsweise von mindestens 20 mm, weiterhin vorzugsweise von mindestens 25 mm. Vorzugsweise beträgt der Krümmungsradius überall etwa 30 mm.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Einlauf trichterförmig zu gestalten. Bei dieser Ausgestaltung fließen die Schwimmstoffe schräg in den Durchgangskanal ein und mitgerissene Luft kann nach oben entweichen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Leitzylinder oder Leitbleche im Einlauf vorzusehen, die dafür sorgen, dass sich das einströmende Gemisch nicht vor dem Auftreffen auf die Oberfläche im gesamten Querschnitt des Durchgangskanals turbulent vermischt und somit Luft oder Gas mitreißt. Wenn der Leitzylinder innen hohl ausgebildet ist, kann die mitgerissene Luft im Leitzylinder nach oben entweichen.
Die Überfallkante des Schwimmers kann unterschiedliche Höhen aufweisen. Hierdurch können gezielt Schwimmstoffe aus einem Bereich bzw. aus einer Richtung aus dem Becken abgezogen werden.
Ausgestaltungen des Schwimmstoffabzuges, bei denen der Schwimmer und der Behälter ineinandergeschoben sind, haben zwischen dem Schwimmer und dem Behälter ein Zwischenraum, in dem ein Luftpolster angeordnet ist. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schwimmstoffabzug eine Entlüftung des Zwischenraumes auf. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Schwimmstoffabzug ein Entlüftungsröhrchen auf, das am oberen Rand der Seitenwand des Behälters eine untere Öffnung zum Zwischenraum zwischen dem Schwimmer und dem Behälter und an der Oberseite oder oberhalb des Schwimmers eine obere Öffnung zur Atmosphäre aufweist. Die Entlüftung wirkt einem Faulen von Schwimmstoffen im Zwischenraum entgegen. Ferner kann vom Gemisch mitgerissene Luft durch das Entlüftungsröhrchen entweichen. Die Entlüftung kann auch dazu benutzt werden, um den Zwischenraum mit Druckluft oder Druckwasser zu spülen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Belüftungsröhrchen fest mit dem Schwimmer verbunden.
Wenn das Entlüftungsröhrchen den Schwimmstoffabzug stört, kann es unterhalb des Wasserspiegels im Becken seitlich und dann nach oben geführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat der Schwimmer um die Austrittsöffnung eine Anschrägung und/oder einen Radius, sodass von dem durch die Austrittsöffnung austretenden Gemisch mitgerissene Luft zur Seite in den Zwischenraum zwischen Schwimmer und Behälter abgeleitet wird. Hierdurch kann mitgerissene Luft leichter nach oben über die Entlüftung entweichen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung taucht der Schwimmer in den Behälter ein und ist zwischen dem unteren Rand des Schwimmers und der Innenseite der Seitenwand ein weiterer Faltenbalg, eine weitere flexible Manschette oder ein weiteres dichtes und flexibles Verbindungselement vorhanden, das den Eintritt von Schmutzwasser in den Zwischenraum zwischen den Schwimmer und den Behälter verhindert. Hierdurch wird eine Ansammlung von Schmutzwasser im Zwischenraum verhindert, das die Verlagerung des Schwimmers blockieren und im Zwischenraum faulen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung übergreift der Schwimmer den Behälter außen, ist das dichte und flexible Verbindungselement zwischen dem unteren Rand des Schwimmers und der Außenseite der Seitenwand des Behälters angeordnet und weist die Seitenwand des Behälters oberhalb ihrer Verbindung mit dem dichten und flexiblen Verbindungselement mindestens einen Durchbruch zum Entleeren des Zwischenraumes zwischen dem Schwimmer und der Außenseite der Seitenwand auf. Auch diese Ausgestaltung wirkt einer Ansammlung von Schmutzwasser im Zwischenraum entgegen, die zu einem Blockieren der Verlagerung des Schwimmers und faulen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Behälter einen Spülstutzen mit einem Ventil auf. Dies erleichtert die Reinigung des Behälters.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat der Behälter und/oder der Schwimmer und/oder der Durchgangskanal einen mehreckigen und/oder kreisrunden und/oder ovalen Querschnitt.
Schließlich ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Schwimmstoffabzug in einem Klärbecken, Schwimmbad oder sonstigen Flüssigkeitsbecken angeordnet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen (1 bis 7) näher erläutert, die verschiedene Ausführungsbeispiele des Schwimmschlammabzuges jeweils in einem schematischen Vertikalschnitt zeigen.
Bei der Erläuterung der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind übereinstimmend bezeichnete Bauteile mit denselben Bezugsziffern versehen. Erläuterungen von Bauteilen eines Ausführungsbeispiels gelten auch für andere Ausführungsbeispiele, sofern in den Zeichnungen die Bezugszeichen derselben Bauteile vermerkt sind und die Figurenbeschreibungen der anderen Ausführungsbeispiele hierzu keine weiteren Angaben treffen.
1 zeigt einen kastenförmigen oder zylindrischen äußeren Behälter 1, der eine Bodenwand 1.1, eine umlaufende Seitenwand 1.2 und eine Behälteröffnung 1.3 am oberen Ende aufweist. Der Behälter 1 ist in einem Flüssigkeitsbecken auftriebssicher so installiert, dass eine umlaufende Oberkante 1.4 seiner Seitenwand 1.2 unterhalb eines äußeren Wasserspiegels Z im Flüssigkeitsbecken angeordnet ist. Der Behälter 1 ist aus einem steifen Material hergestellt. Hierbei handelt es sich um ein Material, dass durch die hydraulischen Belastungen beim Betrieb des Schwimmstoffabzuges nicht verformt wird. Hierfür wird z. b. Blech, insbesondere (Edel-)Stahlblech, oder Kunststoffplatten geeigneter Wandstärke verwendet. Dies gilt für sämtliche Ausführungsarten der Erfindung.
Eine Abzugsleitung 7 für Schwimmstoff ist wahlweise mit der Bodenwand 1.1 oder der Seitenwand 1.2 des Behälters 1 verbunden. Alternativ ist die Abzugsleitung 7 eine Saugleitung, die von oben in den Schwimmstoffabzug eingeführt ist, wie in dem Ausführungsbeispiel von 3 gezeigt.
Im Innern des Behälters 1 befindet sich ein Schwimmer 2. Der Schwimmer 2 ist komplett durch einen Auftriebskörper 2.1 gebildet. Oben weist er eine Eingangsöffnung 2.2 und unten eine Austrittsöffnung 2.3 auf, die durch einen Durchgangskanal 2.4 miteinander verbunden sind.
Die vertikale Führung des Schwimmers 2 übernimmt bei 1 der Außenumfang des Schwimmers 2 und die Innenseite der Seitenwand 1.2 des Behälters 1.
Ein Faltenbalg 3 ist mit seinem oberen Rand 3.1 am Außenumfang des Schwimmers 2 und mit seinem weiteren Rand 3.2 an der Seitenwand 1.3 befestigt und schirmt damit den Schwimmer 2 gegen den außerhalb des Schwimmstoffabzugs im Flüssigkeitsbecken herrschenden Wasserdruck ab.
Im Innern der Anordnung aus Behälter 1 und Schwimmer 2 ist ein innerer Wasserspiegel X eingezeichnet. Die Oberseite des Schwimmers 2 steht um das Maß Y über dem äußeren Wasserspiegel Z hinaus, wobei das Maß Y durch das Verhältnis von Gewicht und Verdrängungsvolumen des Schwimmers 2 bestimmt ist.
Wenn über die Abzugsleitung 7 Flüssigkeit aus dem Behälter 1 abgezogen wird, sinkt der Wasserspiegel X auf das Niveau X₁ ab, wie in 2 für ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei verlagert sich der Schwimmer 2 nach unten, bis eine Überlaufkante 2.5 am oberen Rand des Schwimmers unter den äußeren Wasserspiegel Z fällt. In diesem Moment strömt Flüssigkeit im freien Gefälle durch den Durchgangskanal 2.4 in den Behälter 1 ab. Mit der Flüssigkeit wird Schwimmstoff mitgerissen und über die Leitung 7 entfernt. Je größer die Abzugsmenge ist, desto tiefer sinken der innere Wasserspiegel X₁ und der Schwimmer 2 ab und desto mehr Gemisch aus Schwimmstoff und Flüssigkeit wird abgezogen.
2 zeigt den Schwimmer 2 im abgesenkten Zustand. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Überlaufkante 2.5 an einem Einlauf 15 mit einer Einlaufschräge 15.1 ausgebildet, sodass der Einlaufstrahl nach unten umgelenkt wird, bevor er in den Durchgangskanal 2.4 eintritt. Unten hat der Schwimmer 2 eine Anschrägung 16, damit mitgerissene Luft leichter über eine Entlüftung 4 eines Zwischenraumes 9 zwischen Schwimmer 2 und Behälter 1 nach oben entweichen kann.
Die Entlüftung 4 weist ein Entlüftungsröhrchen 4.1 auf, das in den Schwimmer 2 eingebaut ist. Das Entlüftungsröhrchen 4.1 hat eine untere Öffnung 4.2, die im Bereich des Faltenbalges 3 im Zwischenraum mündet. Oben steht das Entlüftungsröhrchen 4.1 von der Oberseite des Schwimmers 2 nach oben vor und hat oberhalb des Schwimmers 2 eine obere Öffnung 4.3 zur Atmosphäre.
3 zeigt eine Anordnung, bei der von einer Verbreiterung 2.6 am oberen Ende des Auftriebskörpers 2.1 ein äußeres Rohr 2.7 des Schwimmers 2 nach unten vorsteht. Das äußere Rohr 2.7 übergreift den Behälter 1, der mit seiner Seitenwand 1.2 in den Abstandsbereich zwischen Auftriebskörper 2.1 und äußerem Rohr 2.7 eintaucht. Der Faltenbalg 3 ist an seinem oberen Rand 3.1 mit dem unteren Ende des äußeren Rohrs 2.7 und mit seinem unteren Rand 3.2 mit der Außenseite der Seitenwand 1.2 verbunden. Auch bei dieser Ausführung ist die untere Öffnung 4.2 des Entlüftungsröhrchens 4.1 mit dem Zwischenraum 9 zwischen Behälter 1 und Auftriebskörper 2.1 verbunden.
Bei einer ersten Ausführungsvariante von 3 steht zusätzlich vom unteren Rand des Auftriebskörpers 2.1 ein weiteres äußeres Rohr 2.8 nach unten vor. Ein weiterer Faltenbalg 6 ist mit seinem oberen Rand 6.1 mit dem unteren Rand des weiteren äußeren Rohrs 2.8 verbunden und mit seinem unteren Rand 6.2 mit der Innenseite der Seitenwand 1.2 verbunden. In 3 ist dies nur in der linken Hälfte gezeigt (wie auch in 1 rechts gezeigt), obgleich bei dieser Ausführungsvariante tatsächlich das weitere äußere Rohr 2.8 und der Faltenbalg 6 komplett um die Mittelachse umlaufen.
Der Faltenbalg 3 verhindert, dass der Wasserdruck im Becken auf die Unterseite des Schwimmers 2 wirkt. Dadurch, dass der Faltenbalg 3 in 3 gegenüber 1 und 2 nach unten versetzt ist, wird vermieden, dass der Faltenbalg oben stört oder unter dem Einfluss von Sonneneinstrahlung stark veralgt. Bei dieser Anordnung kann bei einer kurzen Bauhöhe trotzdem eine ausreichende vertikale Längsführung des Schwimmers 2 erreicht werden.
Der weitere Faltenbalg 6 verhindert, dass Schmutzwasser aus dem Behälter 1 in den Zwischenraum 9 zwischen Schwimmer 2 und Behälter 1 gelangt, insbesondere zwischen Seitenwand 1.2 und äußerem Rohr 2.7. Diese Anordnung verhindert eine Ablagerung von in den Schwimmstoffen enthaltenem Schmutz im Führungsspalt zwischen Schwimmer 2 und Behälter 1, der die Verlagerung des Schwimmers 2 blockiert oder behindert.
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante von 3 fehlt das weitere äußere Rohr 2.8 und der weitere Faltenbalg 6. Stattdessen sind in der Seitenwand 1.2 auf der Höhe des Faltenbalges 3 ein oder mehrere Durchbrüche 1.5 vorhanden. Durch die Durchbrüche 1.5 hindurch kann Wasser aus dem Zwischenraum 9 zwischen Seitenwand 1.2 und äußerem Rohr 2.7 in den Behälter 1 abfließen.
Damit wird verhindert, dass Wasser-Schlammgemisch im Zwischenraum 9 zu faulen beginnt.
Gemäß 4 ist der z. B. kreiszylindrische Auftriebskörper 2.1 zentrisch angeordnet und mittels mehrerer nach außen erstreckter Stegbleche 10 mit einem äußeren Rohr 2.7 des Schwimmers 2 verbunden, welches oben die Überfallkante 2.5 aufweist. Der Faltenbalg 3 ist am oberen Rand 3.1 mit dem äußeren Rohr 2.7 und am unteren Rand 3.2 mit dem oberen Rand der Seitenwand 1.2 des Behälters 1 verbunden.Über die Überfallkante 2.5 strömt das Gemisch aus dem Becken durch von zwischen äußerem Rohr 2.7 und Auftriebskörper begrenzten Durchgangskanal 2.4 hindurch und tritt unten in den Behälter 1 aus.
Gemäß 5 endet der Auftriebskörper 2.1 oberhalb der Oberkante 1.4 des Behälters 1. Der untere Rand des Auftriebskörpers 2.1 ist mit einem äußeren Rohr 2.7 verbunden, welches die Seitenwand 1.2 des Behälters 1 übergreift. Der Faltenbalg 3 ist am oberen Rand 3.1 mit dem unteren Rand des äußeren Rohrs 2.7 und am unteren Rand 3.2 mit der Seitenwand 1.2 des Behälters 1 verbunden.
Das Gemisch aus Flüssigkeit und Schwimmstoffen strömt über die Überlaufkante 2.5 in den Durchgangskanal 2.4 des Schwimmers 2. Die Überlaufkante 2.5 ist an einem Einlauf 15 ausgebildet, der zwischen Oberseite und Durchgangskanal 2.4 des Auftriebskörpers 2.1 einen großen Einlaufradius 15.2 aufweist. Der Einlaufradius 15.2 vermindert den Eintrag von Luft in das abgezogene Gemisch aus Schwimmstoff und Wasser.
Zusätzlich weist der Schwimmer 2 einen hohlen Umlenkzylinder 11 auf, der in den Einlauf 15 eintaucht. Der Umlenkzylinder 11 lenkt das einströmende Gemisch um, wobei mitgerissene Luft nach oben durch den Umlenkzylinder 11 entweichen kann.
Gemäß 6 ist der Einlauf 15 im Auftriebskörper 2.1 als Einlauftrichter ausgebildet. Vom unteren Rand des Auftriebskörpers 2.1 steht ein äußeres Rohr 2.7 nach unten vor, das oberhalb der Oberkante 1.4 des Behälters 1 endet. Der Faltenbalg 3 ist an seinem oberen Rand 3.1 mit dem unteren Rand des äußeren Rohrs 2.7 und an seinem unteren Rand 3.2 mit dem oberen Rand der Seitenwand 1.2 des Behälters 1 verbunden.
Der Durchgangskanal 2.4 mündet in einem inneren Rohr 2.9, das die Austrittsöffnung 2.3 am unteren Ende aufweist. Das innere Rohr 2.9 ist außen mit axial gerichteten Führungsleisten 12 versehen (7). An den äußeren Rändern der Führungsleisten 12 ist das innere Rohr 2.9 an der Innenseite eines Führungsrohres 1.6 geführt, das von der Bodenwand 1.1 des Behälters 1 nach oben vorsteht. Die Abzugsleitung 7 mündet im Führungsrohr 1.6. Anstelle der Führungsleisten ist es auch möglich, die Querschnittsform der beiden Rohre 2.9 und 1.6 unterschiedlich zu gestalten. Wenn z. B. das Rohr 2.9 quadratisch ausgeführt wird, sorgen die vier Ecken von 2.9 für eine Führung im Rundrohr 1.6 und trotzdem bleibt zwischen den beiden ein großes Spiel um ein Verklemmen zu erschweren.
Die Führungsleisten können auch entfallen, wenn das Spiel zwischen Rohr 2.9 und Führungsrohr 1.6 so gewählt wird, dass kein Verklemmen z.B. durch Schmutzbestandteile im Wasser erfolgt.
Das Gemisch aus Schwimmstoffen und Wasser gelangt durch den Durchgangskanal 2.4 und das innere Rohr 2.9 in das Führungsrohr 1.6 und wird über die Leitung 7 abgezogen. Der Auftriebskörper 2.1 schwimmt auf dem Gemisch im Behälter 1.
Um insbesondere bei Inbetriebnahme die Luft aus dem Behälter zu entfernen, empfiehlt es sich, kurz unterhalb des Schwimmers einen Durchbruch 2.10 im Rohr 2.9 zu schaffen. Auch die Anordnung eines Spülstutzens 17 ganz oben, unterhalb des Schwimmers, ist möglich.
Bei der Anordnung von 6 und 7 ist von Vorteil, dass im Durchgangskanal 2.4 und den Abzugsleitungen 7 die Abzugsgeschwindigkeit weitgehend erhalten bleibt. Dadurch, dass die Führung des Schwimmers 2 an einem Führungsrohr 1.6 mit kleinem Durchmesser erfolgt, ist die vertikale Führung des Schwimmers 2 besser und das Risiko des Verkantens des Schwimmers 2 an der Führung geringer, als bei den übrigen Ausführungen.
Ferner weist diese Ausführung einen Spülstutzen 17 mit einer Absperrarmatur 18 auf. Mittels der Armatur kann eine Spülwassermenge beliebig eingestellt werden.
Bei erfindungsgemäßen Schwimmstoffabzügen muss der Schwimmer 2 nicht zwangsläufig zentrisch angeordnet werden. Er kann auch außermittig oder nur über ein Teilsegment des Behälters 1 ausgebildet werden. Wichtig ist, dass die Auftriebskräfte den Schwimmer 2 nicht so verkanten, dass seine vertikale Verlagerung behindert wird.
Der Behälter 1 und der Schwimmer 2 sind bevorzugt kreisrund bzw. durch Rohrkörper gebildet. Es sind aber auch andere Querschnitte möglich, insbesondere ovale oder eckige Querschnitte.
Ferner kann im Ansaugbereich des Schwimmstoffabzuges ein Sieb angeordnet werden. Wenn dieses Sieb als aushebbarer Siebkorb ausgeführt und in den Schwimmer eingesetzt ist, kann schwimmendes Laub abgezogen werden, welches in dem Siebkorb gesammelt wird.
Bezugszeichenliste

1: Behälter
1.1: Bodenwand
1.2: Seitenwand
1.3: Behälteröffnung
1.4: Oberkante
1.5: Durchbruch
2: Schwimmer
2.1: Auftriebskörper
2.2: Eintrittsöffnung
2.3: Austrittsöffnung
2.4: Durchgangskanal
2.5: Überlaufkante
2.6: Verbreiterung
2.7: Äußeres Rohr
2.8: Weiteres äußeres Rohr
2.9: Inneres Rohr
3: Einrichtungen zum Abdichten
4: Entlüftung
4.1: Entlüftungsröhrchen
4.2: Untere Öffnung
4.3: Obere Öffnung
6: Weiterer Faltenbalg
7: Abzugsleitung
9: Zwischenraum
10: Verbindungselemente
11: Umlenkzylinder
12: Führungsleiste
15: Einlauf
15.1: Einlaufschräge
15.2: Einlaufradius
15.3: Einlauftrichter
16: Anschrägung
17: Spülstutzen
18: Ventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 7748248 B1 [0003]
DE 202004011306 U1 [0008]
DE 102013012376 A1 [0008]

Claims

Schwimmstoffabzug für Klärbecken, Schwimmbäder oder sonstige Anwendungen mit – einem geschlossenen Behälter (1) mit mindestens einer Seitenwand (1.2), einer Bodenwand (1.1) und einer Behälteröffnung (1.3) an der Oberseite, – einer Einrichtung zum Fixieren des Behälters in einem Becken, – einer an den Behälter (1) angeschlossenen Abzugsleitung (7), – einem in vertikaler Richtung verlagerbaren Schwimmer (2), der einen innerhalb und/oder oberhalb des Behälters (1) angeordneten Auftriebskörper (2.1), eine um eine vertikale Achse umlaufende und um eine Eintrittsöffnung (2.2) umlaufende Überlaufkante (2.5), eine im Behälter (1) mündende Austrittsöffnung (2.3) und einen Eintrittsöffnung (2.2) und Austrittsöffnung (2.3) verbindenden Durchgangskanal (2.4) aufweist, – einer Einrichtung zum vertikalen Führen am Schwimmer (2) und am Behälter (2) zum Führen des Schwimmers (2) in vertikaler Richtung und – einer Einrichtung zur Druckabschirmung (3) zwischen Schwimmer (2) und Behälter (1), die einen Durchfluss von Wasser zwischen Schwimmer (2) und Behälter (1) verhindert und eine vertikale Verlagerung des Schwimmers (2) relativ zum Behälter (1) zulässtn.
Schwimmstoffabzug nach Anspruch 1, bei dem der Auftriebskörper (2.1) oben die Überlaufkante (2.5) und die Eintrittsöffnung (2.2) aufweist und sich der Durchgangskanal (2.4) in vertikaler Richtung durch den Auftriebskörper (2.1) hindurch nach unten erstreckt.
Schwimmstoffabzug nach Anspruch 2, bei dem der Durchgangskanal (2.4) unten in eine Austrittsöffnung (2.3) im Auftriebskörper (2.1) mündet oder in einem von der Unterseite des Auftriebskörpers (2.1) nach unten vorstehenden inneren Rohr (2.9) mündet, das die Austrittsöffnung (2.3) am unteren Ende aufweist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Einrichtung zur Druckabschirmung (3) zwischen dem Außenumfang des Auftriebskörpers (2.1) oder eines vom Auftriebskörper nach unten vorstehenden äußeren Rohrs (2.7) und der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) angeordnet ist.
Schwimmstoffabzug nach Anspruch 4, bei dem die Einrichtung zur Druckabschirmung (3) zwischen dem Außenumfang des Auftriebskörpers (2.1) und dem oberen Rand der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) angeordnet ist.
Schwimmstoffabzug nach Anspruch 5, bei dem die Einrichtung zur Druckabschirmung (3) zwischen dem unteren Rand des äußeren Rohrs (2.7) und der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) angeordnet ist.
Schwimmstoffabzug nach Anspruch 1, bei dem der Schwimmer (2) ein äußeres Rohr (2.7) aufweist, das oben die Überlaufkante (2.5) und die Eintrittsöffnung (2.2) und unten die Austrittsöffnung (2.3) aufweist und den Durchgangskanal (2.4) außen umgrenzt, wobei der Auftriebskörper (2.1) im äußeren Rohr (2.7) angeordnet ist und über Verbindungselemente (10) mit dem äußeren Rohr (2.7) verbunden ist, der Durchgangskanal (2.4) innen durch den Auftriebskörper (2.1) begrenzt ist und sich zwischen den Verbindungselementen (10) hindurch von oben nach unten erstreckt und die Einrichtung zur Druckabschirmung (3) zwischen dem äußeren Rohr (2.7) und der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) angeordnet sind.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Einrichtung zur Druckabschirmung (3) ein Faltenbalg, eine flexible Manschette, eine Rollmembran oder ein anderes dichtes und flexibles Verbindungselement sind.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem zwischen Schwimmer (2) und Behälter (1) ein Dichtring oder ein Dichtspalt vorhanden ist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Einrichtung zum vertikalen Führen (a) der Außenumfang des Auftriebskörpers (2.1) und die Innenseite der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) oder (b) die Außenseite des inneren Rohrs (2.9) oder der äußere Rand von axialen Führungsleisten (12) auf der Außenseite des inneren Rohrs (2.9) und die Innenseite eines fest im Behälter angeordneten Führungsrohrs (1.6) oder (c) die Außenseite des äußeren Rohrs (2.7) und die Innenseite der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) oder (d) die Innenseite des äußeren Rohrs (2.7) und die Außenseite der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) sind.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Überlaufkante (2.5) an einem Einlauf (15) mit einer Einlaufschräge (15.1) und/oder mit einer Einlaufrundung (15.2), die überall einen Krümmungsradius von 10 mm, vorzugsweise von 20 mm, weiterhin vorzugsweise von 25 mm nicht unterschreitet, und/oder mit einem Leitblech und/oder mit einem Leitrohr (11) angeordnet ist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, der ein Entlüftungsröhrchen (4.1) aufweist, das am oberen Rand der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) eine untere Öffnung (4.2) zum Zwischenraum (9) zwischen dem Schwimmer (2) und dem Behälter (1) und an der Oberseite oder oberhalb des Schwimmers (2) eine obere Öffnung (4.3) aufweist.
Schwimmstoffabzug nach Anspruch 12, bei dem das Entlüftungsröhrchen (4.1) fest mit dem Schwimmer (2) verbunden ist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Schwimmer (2) um die Austrittsöffnung (2.3) eine Anschrägung (16) und/oder einen Radius aufweist, sodass von dem durch die Austrittsöffnung (2.3) austretenden Gemisch mitgerissene Luft zur Seite in den Zwischenraum (9) zwischen Schwimmer (2) und Behälter (1) abgeleitet wird.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Schwimmer (2) in den Behälter (1) eintaucht und zwischen dem unteren Rand des Schwimmers (2) und der Innenseite der Seitenwand (1.2) ein weiterer Faltenbalg (6), eine weitere flexible Manschette oder ein weiteres dichtes und flexibles Verbindungselement vorhanden ist, das den Eintritt von Schmutzwasser in den Zwischenraum (9) zwischen den Schwimmer (2) und den Behälter (1) verhindert.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der Schwimmer (2) den Behälter (1) außen übergreift, das dichte und flexible Verbindungselement (3) zwischen dem unteren Rand des Schwimmers (2) und der Außenseite der Seitenwand (1.2) des Behälters (1) angeordnet ist und die Seitenwand (1.2) des Behälters (1) oberhalb ihrer Verbindung mit dem dichten und flexiblen Verbindungselement (3) mindestens einen Durchbruch (1.5) zum Entleeren des Zwischenraumes (9) zwischen dem Schwimmer (2) und der Außenseite der Seitenwand (1.2) aufweist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem der Behälter (1) einen Spülstutzen (17) mit einem Ventil (18) aufweist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem der Behälter (1) und/oder der Schwimmer (2) und/oder der Durchgangskanal (2.4) einen mehreckigen und/oder kreisrunden und/oder ovalen Querschnitt aufweist.
Schwimmstoffabzug nach einem der Ansprüche 1 bis 18 angeordnet in einem Klärbecken, Schwimmbad oder sonstigen Flüssigkeitsbecken.