DE29513881U1 - Overflow structure in a rainwater discharge system for mixed sewage systems - Google Patents

Description

PASSAVANT-WERKE AG
65322 Aarbergen 7PASSAVANT-WERKE AG
65322 Aarbergen 7

Überlaufbauwerk in einer Regenwasser-Entlastungsanlage für MischkanalisationOverflow structure in a stormwater discharge system for combined sewerage

Die Neuerung betrifft ein Überlaufbauwerk in einer Regenwasser-Entlastungsanlage für die Mischkanalisation.The innovation concerns an overflow structure in a stormwater discharge system for the combined sewer system.

In einer Mischkanalisation, in der Regenwasser und kommunales Abwasser gemeinsam entwässert werden, wird bei Starkregen der größte Teil des dann anfallenden Mischwassers über die vorgesehene Entlastungsanlage in den Vorfluter abgegeben. Die Entlastungsanlage besteht normalerweise aus einer den Zufuhrkanal seitlich teilenden Überfallschwelle, auf der ein um eine Horizontalchse schwenkbarer Fangrechen gelagert ist, der aus einer Vielzahl von im Spaltabstand angeordneten Rechenstäben besteht. Ein unterer Anschlag hält die Rechenstäbe in der horizontal zur Zulaufseite gerichteten Ruhelage (DE-OS-40 15 414).In a combined sewer system in which rainwater and municipal wastewater are drained together, most of the resulting mixed water is discharged into the receiving waters via the relief system provided during heavy rain. The relief system normally consists of an overflow sill that divides the supply channel to the side, on which a catch grate that can be pivoted about a horizontal axis is mounted. The catch grate consists of a large number of grate bars arranged at a gap distance. A lower stop holds the grate bars in the rest position horizontally facing the inlet side (DE-OS-40 15 414).

Wenn ein Starkregen einsetzt, werden die in der Kanalisation des Einzugsgebiets abgelagerten Schmutzstoffe fortgespült und gelangen in das Entlastungsbauwerk, wo der Spiegel zulaufseitig schnell ansteigt. Der Fangrechen tritt bei Erreichen der Überlaufschwelle in Funktion und hält die von dem Mischwasser herangetragenen groben Verschmutzungen absichtsgemäßWhen heavy rain sets in, the pollutants deposited in the sewerage system of the catchment area are washed away and reach the overflow structure, where the level rises quickly on the inflow side. The catch grate comes into operation when the overflow threshold is reached and intentionally catches the coarse pollutants brought in by the mixed water.

zurück, so daß im wesentlichen nur mechanisch gereinigtes Wasser überfließt. Sobald der Fangrechen mit Verschmutzungen zugesetzt und demzufolge der Durchflußwiderstand gestiegen ist, wird der Fangrechen angehoben. Das Hochschwenken wird durch einen oberen Anschlag begrenzt. In dieser Stellung wird der Fangrechen nur noch überströmt und kann dann auch keine Grobstoffe mehr zurückhalten. Nach Abklingen des Starkregens sinkt der Spiegel vor der Überfallschwelle, und der Fangrechen kehrt in die Ruhestellung zurück.back, so that essentially only mechanically cleaned water flows over. As soon as the rake is clogged with dirt and the flow resistance has increased, the rake is raised. The upward swing is limited by an upper stop. In this position, the rake is only overflowed and can no longer hold back coarse material. After the heavy rain has subsided, the level in front of the overflow threshold drops and the rake returns to the rest position.

Hinsichtlich des Verbleib der vom Fangrechen zurückgehaltenen Schmutzstoffe ist diese Bauart eines Fangrechens unbefriedigend. Der Fangrechen hält die Schmutzstoffe nach Rückkehr in die Ruhestellung noch immer fest. Es ist keinem Klärwerkspersonal zuzumuten, das meist weit weg von der Kläranlage installierte Entlastungsbauwerk nach jedem Starkregen zu inspizieren und den Fangrechen zu reinigen. Es stellt sich daher die Aufgabe, den in einem Entlastungsbauwerk eingebauten Fangrechen so zu verbessern, daß er nach jedem Starkregen von den Verschmutzungen selbsttätig befreit wird. Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch einen von oben in den Fangrechen eingreifenden Reinigungsrechen gelöst, der um dieselbe Horizontalachse schwenkbar ist und einen auf den zulaufseitigen Wasserspiegel ansprechenden Schwimmer besitzt, durch den der Reinigungsrechen vor Erreichen der Überfallschwelle schon angehoben wird. Der Fangrechen kehrt dann auch schon früher in seine durch den unteren Anschlag sichergestellte Ruhelage zurück. Danach fällt der von seinem Schwimmer betätigte Reinigungsrechen ebenfalls in die horizontale Ruhestellung zurück und schabt dabei die Schmutzstoffe aus den Rechenspalten, so daß sie in das Gerinne fallen und mit dem Wasser fortgespült werden.With regard to the whereabouts of the pollutants held back by the rake, this type of rake is unsatisfactory. The rake still holds onto the pollutants after returning to its rest position. It is not reasonable to expect sewage treatment plant staff to inspect the relief structure, which is usually installed far away from the sewage treatment plant, after every heavy rain and to clean the rake. The task therefore arises of improving the rake installed in a relief structure so that it is automatically freed of the pollutants after every heavy rain. This task is solved in accordance with the innovation by a cleaning rake that engages in the rake from above, can be pivoted about the same horizontal axis and has a float that responds to the water level on the inlet side, which raises the cleaning rake before it reaches the overflow threshold. The rake then returns to its rest position, which is secured by the lower stop, earlier. The cleaning rake, which is operated by its float, then also falls back into the horizontal resting position and scrapes the contaminants out of the rake gaps so that they fall into the channel and are washed away with the water.

Konstruktiv kann das neue Überlaufbauwerk dadurch ausgestaltet werden ,daß die Welle des Fangrechens als Vollwelle und die Welle des Reinigungsrechens als die Vollwelle im Abstand konzentrisch umgebende Hohlwelle ausgebildet ist. Dort, wo die Stäbe des Fangrechens durch die Hohlwelle nach außen treten, besitzt die Hohlwelle entsprechend lang über den Umfang erstreckte Ausnehmungen, die die volle Schwenkung des Fangrechens gegenüber dem Reinigungsrechen zulassen. Damit durch diese Ausnehmungen keine Schmutzstoffe in das Innere der Hohlwelle gelangen können, ist in weiterer Ausgestaltung der Neuerung eine zweite, die erste Hohlwelle in geringem Abstand konzentrisch umgebende Hohlwelle vorgesehen, die sich in Umfengsrichtung so weitThe new overflow structure can be designed in such a way that the shaft of the catcher is designed as a solid shaft and the shaft of the cleaning rake is designed as a hollow shaft that concentrically surrounds the solid shaft at a distance. Where the rods of the catcher pass through the hollow shaft to the outside, the hollow shaft has recesses that extend over the circumference to a corresponding length, which allow the catcher to pivot fully relative to the cleaning rake. In order to prevent contaminants from entering the interior of the hollow shaft through these recesses, a further development of the innovation is provided, a second hollow shaft that concentrically surrounds the first hollow shaft at a small distance and extends in the circumferential direction as far as

erstreckt, daß sie die Ausnehmungen der ersten Hohlwelle in jeder Relativstellung abdeckt. Diese wie Abdeckungen wirkende zweite Hohlwelle kann auch aus einzelnen Bogenabschnitten bestehen, die über je einen Stab des Fangrechens gesteckt sind.extends so that it covers the recesses of the first hollow shaft in every relative position. This second hollow shaft, which acts like a cover, can also consist of individual curved sections, each of which is placed over a bar of the catch rake.

Die Neuerung wird hier nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Und zwar zeigen:The innovation is explained in more detail below using a preferred embodiment, which is shown in the drawing. They show:

Fig.l einen schematischen Schnitt durch ein mit dem neuerungsgemäßenFig.l shows a schematic section through a

Überfallwehr ausgestattetes Entlastungsbauwerk, Fig.2 ein Detail von Fig.l mit zwei Zwischenstellungen der beidenRelief structure equipped with a weir, Fig.2 a detail of Fig.l with two intermediate positions of the two

Rechen,
Fig.3 einen Querachsschnitt durch die den beiden Rechen zugeordnetenrake,
Fig.3 a cross-sectional view of the two rakes

Wellen, und
Fig.4 die Wellenanordnung nach Fig.3 im Längsachsschnitt.waves, and
Fig.4 the shaft arrangement according to Fig.3 in longitudinal section.

Von dem Regenentlastungsbauwerk, das im Zulauf zur Kläranlage und zum Regenauffangbecken eingebaut ist, sind die linke Gerinnewand 1, der Gerinneboden 2 und die das Gerinne längsteilende Überfallwand 3 zu sehen. Das normalerweise nur bis zum Spiegel 4 anstehende Mischwasser durchfließt das Bauwerk ohne Widerstand.The left channel wall 1, the channel floor 2 and the overflow wall 3 that divides the channel lengthwise can be seen from the stormwater relief structure that is installed in the inlet to the sewage treatment plant and the stormwater collection basin. The mixed water, which normally only reaches the level 4, flows through the structure without resistance.

An der Krone der Überfallwand 3 sind zwei um dieselbe Achse 5 schwenkbar gelagerte Rechen 6, 7 angeordnet. Der erste, kürzere Rechen 6 ist der Fangrechen, der zweite der Reinigungsrechen 7. Beide Rechen besitzen Schwimmer 8, 9, wobei der Schwimmer 9 des Reinigungsrechens 7 an einem nach unten vorspringenden Kragarm 10 befestigt ist. Beiden Schwimmern 8, 9 ist ein unterer Anschlag 11, 12 zugeordnet, in der sie sich in der Ruhe- bzw. Ausgangsstellung befinden. Für beide Rechen gibt es einen gemeinsamen oberen Anschlag 13, der die nicht zu überschreitende Endstellung festlegt. Die Stellung liegt etwas neben der Vertikallinie, so daß beide Rechen nach Abklingen des Staus selbsttätig wieder in die Ruhelage zurückkehren können.Two rakes 6, 7 are arranged on the top of the overflow wall 3 and can be pivoted around the same axis 5. The first, shorter rake 6 is the catch rake, the second is the cleaning rake 7. Both rakes have floats 8, 9, with the float 9 of the cleaning rake 7 being attached to a downwardly projecting cantilever arm 10. Both floats 8, 9 are assigned a lower stop 11, 12 in which they are in the rest or starting position. There is a common upper stop 13 for both rakes, which determines the end position that must not be exceeded. The position is slightly off the vertical line so that both rakes can automatically return to the rest position after the jam has subsided.

In Fig.2 sind zwei Zwischenstellungen der beiden Rechen dargestellt. Aufgrund des ah einem Kragarm 10 angeordneten Schwimmers 9 hebt der Reinigungsrechen 7 bereits bei dem in Fig.l gezeigten Spiegel 4 ab. Sobald der SpiegelIn Fig.2 two intermediate positions of the two rakes are shown. Due to the float 9 arranged on a cantilever arm 10, the cleaning rake 7 already lifts off at the level 4 shown in Fig.1. As soon as the level

4' die in Fig.2 gezeigte Marke erreicht hat, tritt auch der Fangrechen 6' in Funktion, d.h. er wird angehoben und anschließend durchströmt (Pfeil 14). Der dahinterliegende Reinigungsrechen, der keine Schmutzstoffe zurückzuhalten braucht, wird ebenfalls im wellennahen Bereich durchströmt. Mit zunehmender Versstopfung des Fangrechens steigt der Durchströmwiderstand, und der Fangrechen 6" wird weiter hochgeschwenkt. Durch den dabei weiter gestiegenen Spiegel 4" auf der Zuströmseite wird auch der Reinigungsrechen 7" weiter angehoben. In der Endstellung am oberen Anschlag 13 wird nur noch der Reinigungsrechen in dem den Fangrechen überragenden äußeren Abschnitt durchströmt. 4' has reached the mark shown in Fig.2, the catch screen 6' also comes into operation, i.e. it is raised and then flowed through (arrow 14). The cleaning screen behind it, which does not need to hold back any contaminants, is also flowed through in the area close to the wave. As the catch screen becomes increasingly clogged, the flow resistance increases and the catch screen 6" is swiveled up further. As the level 4" on the inflow side continues to rise, the cleaning screen 7" is also raised further. In the end position at the upper stop 13, only the cleaning screen in the outer section protruding above the catch screen is flowed through.

Bei Ablaufen des zulaufseitigen Staus beginnt zuerst der Fangrechen nach links zu sinken. Ihm folgt später der Reinigungsrechen. Der Fangrechen ist auch zuerst wieder in der durch den unteren Anschlag 12 festgelegten Ausgangsstellung zurückgekehrt. Der Reinigungsrechen fällt dann von hinten ein und schabt die Schmutzstoffe aus den Spalten des Fangrechens, so daß sie mit dem Mischwasser fortgeschwemmt werden können. Der Fangrechen ist selbsttätig gesäubert für den nächsten Einsatz. Wie insbesondere Fig.2 deutlich zeigt, ist der Kragarm 10 für den Schwimmer 9 des Reinigungsrechens 7 so weit nach rechts abgekröpft, daß beide Schwimmer nahe beieinander liegen und dann die · beiden Rechen in der gewünschten Weise betätigen.When the inlet-side dam drains, the catcher begins to sink to the left. This is followed later by the cleaning rake. The catcher is also the first to return to the starting position determined by the lower stop 12. The cleaning rake then falls in from behind and scrapes the dirt out of the gaps in the catcher so that it can be washed away with the mixed water. The catcher is automatically cleaned for the next use. As Fig. 2 clearly shows, the cantilever arm 10 for the float 9 of the cleaning rake 7 is bent so far to the right that both floats are close to each other and then operate the two rakes in the desired manner.

Die konstruktive Verwirklichung der Neuerung ist in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Die Welle 15 für den aus einer Vielzahl von Flachstäben 16 zusammengesetzten Fangrechen 6 ist eine Vollwelle, die in Achslagern 17 gelagert ist. Die Rechenstäbe sind durch Distanzstücke 18 auf Abstand gebracht.The structural implementation of the innovation is shown in Figures 3 and 4. The shaft 15 for the catch rake 6, which is composed of a large number of flat bars 16, is a solid shaft that is mounted in axle bearings 17. The rake bars are spaced apart by spacers 18.

Die ebenfalls aus Flachstahl bestehenden Stäbe 19 des Reinigungsrechens 7 sind an der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 20 stumpf befestigt. Die Hohlwelle ist an beiden Stirnenden geschlossen mit einer Durchtrittsöffnung für die Vollwelle 15. Die Hohlwelle ist in neben den Lagern 17 angeordneten Lagern 21 abgestützt.The bars 19 of the cleaning rake 7, which are also made of flat steel, are butt-mounted on the shaft 20, which is designed as a hollow shaft. The hollow shaft is closed at both ends with a passage opening for the solid shaft 15. The hollow shaft is supported in bearings 21 arranged next to the bearings 17.

Die Hohlwelle 20 besitzt dort, wo sie von den Stäben des Fangrechens durchstoßen wird, entsprechend über einen Teil des Umfangs erstreckte Bogenausnehmungen 22. Die Bereiche der Bogenausnehmungen, die nicht von den Flach-The hollow shaft 20 has, where it is penetrated by the bars of the catch rake, curved recesses 22 extending over part of the circumference. The areas of the curved recesses that are not covered by the flat

sr-sr-

stäben des Fangrechens eingenommen werden, sind zulaufseitig offen. Als Abdeckung, die das Eindringen von Verschmutzungen in das Innere der Hohlwelle verhindert, fungiert eine zweite Hohlwelle 23, die von den Flachstäben des Fangrechens durchstoßen und mit diesen unlösbar verbunden ist. Eine getrennte Lagerung dieser zweiten Hohlwelle 23 ist nicht nötig, weil sie mit dem Fangrechen verbunden und damit an dessen Welle angebunden ist. Die Durchmesser der beiden Hohlwellen sind so aufeinander abgestimmt, daß an den überlappenden Abschnitten eine ausreichende Dichtigkeit zustandekommt. Die zweite Hohlwelle kann auch in einzelne Bogenabschnxtte aufgelöst werden, die von solcher Breite und Bogenlänge sind, daß sie die Ausnehmungen 22 in der ersten Hohlwelle 20 in jeder Relativstellung der beiden Rechen dichtend abdecken.The openings occupied by the bars of the catch screen are open on the inlet side. A second hollow shaft 23, which is penetrated by the flat bars of the catch screen and is permanently connected to them, acts as a cover that prevents dirt from entering the interior of the hollow shaft. A separate bearing for this second hollow shaft 23 is not necessary because it is connected to the catch screen and thus to its shaft. The diameters of the two hollow shafts are matched to one another in such a way that the overlapping sections are sufficiently sealed. The second hollow shaft can also be broken down into individual curved sections that are of such a width and arc length that they seal the recesses 22 in the first hollow shaft 20 in any relative position of the two screens.

Claims (7)

G 1735 AnsprücheG 1735 Claims 1. Überlaufbauwerk in einer Regenwasser-Entlastungsanlage für Mischkanalisation, mit einer den Zufuhrkanal seitlich teilenden Überfallschwelle (3), auf der ein um eine Horizontalachse (5) schwenkbarer, aus vertikalen Stäben bestehender Fangrechen (6) für Schwimmstoffe gelagert ist, dessen Ruhelage die durch einen Anschlag (8) sichergestellte, zur Zulaufseite gerichtete Horizontalstellung ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fangrechen (6) ein von oben in ihn eingreifender Reinigungsrechen (7) zugeordnet ist, der um dieselbe Horizontalchse (5) schwenkbar ist und einen auf den zulaufseitigen Wasserstand reagierenden Schwimmer (9) in solcher Höhe enthält, daß der Reinigungsrechen (7) hochgeschwenkt ist, bevor der Fangrechen vom Spiegel des Regenwassers erreicht wird.1. Overflow structure in a rainwater relief system for combined sewage systems, with an overflow sill (3) laterally dividing the supply channel, on which a catch grate (6) for floating matter is mounted, which can be pivoted about a horizontal axis (5) and consists of vertical bars, the rest position of which is the horizontal position directed towards the inlet side, secured by a stop (8), characterized in that the catch grate (6) is assigned a cleaning grate (7) which engages it from above, which can be pivoted about the same horizontal axis (5) and contains a float (9) which reacts to the water level on the inlet side and is at such a height that the cleaning grate (7) is pivoted up before the catch grate is reached by the level of the rainwater. 2. Überlaufbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch dem Fangrechen (6) ein Schwimmer (8) zugeordnet ist, der sein Hochschwenken bei zulaufseitigem Spiegelanstieg bewirkt.2. Overflow structure according to claim 1, characterized in that the catch grate (6) is also assigned a float (8) which causes it to swing upwards when the water level on the inlet side rises. 3. Überlaufbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Anschläge (11, 12) für die Ruhestellungen den Schwimmern (8, 9) zugeordnet sind.3. Overflow structure according to claim 1 or 2, characterized in that the lower stops (11, 12) for the rest positions are assigned to the floats (8, 9). 4. Überlaufbauwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsrechen (7) den Fangrechen (6) in der horizontalen Länge übertrifft und daß der überschießende Abschnitt des Reinigungsrechens (7) als Fangrechen ausgebildet ist.4. Overflow structure according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the cleaning rake (7) exceeds the catch rake (6) in horizontal length and that the overshooting section of the cleaning rake (7) is designed as a catch rake. 5. Überlaufbauwerk nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (9) des Reinigungsrechens (7) auf einem größeren Radius als der Schwimmer (8) des Fangrechens (6) angeordnet ist, so daß er sich an dem anderen Schwimmer (8) vorbeibewegen kann.5. Overflow structure according to claim 2 to 4, characterized in that the float (9) of the cleaning rake (7) is arranged on a larger radius than the float (8) of the catching rake (6) so that it can move past the other float (8). 6. Überlaufbauwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da-6. Overflow structure according to one or more of claims 1 to 5, durch gekennzeichnet, daß die Welle (15) des Fangrechens (6) als Vollwelle und die Welle (20) des Reinigungsrechens (7) als die Vollwelle mit Abstand konzentrisch umgebende Hohlwelle ausgebildet ist, und daß die Hohlwelle (20) dort, wo die Stäbe (16) des Fangrechens (6) die Hohlwelle (20) durchdringen, Ausschnitte (22) von solcher Umfangserstreckung besitzt, daß die Stäbe (16) des Fangrechens die volle Schwenkbewegung ausführen können.characterized in that the shaft (15) of the catcher (6) is designed as a solid shaft and the shaft (20) of the cleaning rake (7) is designed as a hollow shaft concentrically surrounding the solid shaft at a distance, and that the hollow shaft (20) has cutouts (22) of such a circumferential extent where the rods (16) of the catcher (6) penetrate the hollow shaft (20) that the rods (16) of the catcher can carry out the full pivoting movement. 7. Überlaufbauwerk nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß an den Stäben (16) des Fangrechens (6) eine zweite Hohlwelle (23) befestigt ist, die die erste Hohlwelle (20) ohne wesentlichen Abstand konzentrisch umgibt und mindestens so weit um die erste Hohlwelle (20) gezogen ist, daß die offenen Abschnitte der Ausschnitte (22) der ersten Hohlwelle (20) in· jeder Stellung der Wellen zueinander abgedeckt sind.7. Overflow structure according to claim 6, characterized in that a second hollow shaft (23) is attached to the bars (16) of the catch grate (6), which second hollow shaft (23) concentrically surrounds the first hollow shaft (20) without a significant gap and is drawn around the first hollow shaft (20) at least so far that the open sections of the cutouts (22) of the first hollow shaft (20) are covered in every position of the shafts relative to one another.