DE3414530A1 - Device for limiting the outflow of waste water - Google Patents

Abstract

Device for limiting the waste water flowing through a collector. Assigned to the collector are a flow control apparatus for controlling the throughflow of the waste water and, downstream of the flow control apparatus, a sensing device, with a diaphragmatic or membrane bellows pressure sensor, for sensing a static pressure of the waste water flowing through the collector. The sensed static pressure is limited by means of the flow control apparatus and a limiting regulator which controls the latter.

Description

Einrichtung zum Begrenzen des Abflusses von Device to limit the outflow of

Abwasser Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des Abflusses von Abwasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Wastewater The invention relates to a device for limiting the Drainage of wastewater according to the preamble of claim 1.

In der Abwassertechnik ist ein Sammler eine Rohrleitung großen Querschnittes. Diesen Sammler kann man auch als einen Kanal bezeichnen, welcher allerdings nicht obenseitig offen ist, sondern eine sich über seinen gesamten Umfang erstreckenden Umfangswandung hat, so daß das den Sammler durchfließende Abwasser aus diesem nicht nach oben überfließen kann, sondern allenfalls seinen Querschnitt ganz ausfüllen kann.In wastewater engineering, a collector is a pipeline with a large cross-section. This collector can also be called a canal, but it is not is open at the top, but one that extends over its entire circumference Has circumferential wall, so that the sewage flowing through the collector from this does not can overflow upwards, but at most completely fill its cross-section can.

Unter einem Einzugsgebiet versteht man in der Abwassertechnik ein kanalisiertes, überbautes Flächengebiet, auf welchem bspw. Wohnbauten, Industriebauten od. dergl. stehen. Den aus solchen Bauten kommenden, durch die Kanalisation abfließenden Abwässern kann auch Regenwasser zufließen. Auch das mit Regenwasser vermischte Abwasser sei als Abwasser bezeichnet. Das in einem Sammler einströmende Wasser wird also nachfolgend stets als Abwasser bezeichnet. Der Sammler dient dazu, das ihm zugeleitete Abwasser in eine Kläranlage oder heute auch noch vielfach in einen Fluß, ein Meer od. dergl. einzuleiten. Die Sammler haben deshalb große Querschnitte. Ihre Querschnitte können rund, oval, rechteckförmig sein oder sonstige geeignete Gestaltungen haben.In wastewater technology, a catchment area is understood to be a canalized, built-up area on which, for example, residential buildings, industrial buildings or the like. That which comes from such buildings and flows away through the sewer system Wastewater can also flow into rainwater. Also the sewage mixed with rainwater is referred to as wastewater. So the water flowing into a collector becomes hereinafter always referred to as wastewater. The collector serves to convey that to him Wastewater in a sewage treatment plant or, today, often in a river, a sea or the like. The collectors therefore have large cross-sections. Your cross-sections can be round, oval, rectangular or have other suitable designs.

Um Überlastung der von einem Sammler mit Abwasser belieferten Stelle mit diesem Abwasser zu vermeiden, ist es bekannt, den Abfluß von Abwasser durch den Sammler hindurch zu begrenzen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, am Sammler eine Drosselvorrichtung anzuordnen, die den Durchfluß durch ihn an dem betreffenden Querschnitt variabel drosseSnkann. Die Verstellung der Drosselvorrichtung erfolgt mittels eines Stellmotores, der durch einen Begrenzungs-Regler angesteuert wird, welcher einen Sollwertsteller aufweist und dem eine Fühlvorrichtung zum Fühlen eines zu begrenzenden Istwertes einer physikalischen Größe des Abwassers zugeordnet ist.To overload the point supplied with wastewater by a collector To avoid using this sewage, it is known to drain the sewage through it to limit the collector through it. For this purpose it is known to use a To arrange throttle device, the flow through it at the cross section concerned variable throttle can. The adjustment of the throttle device is carried out by means of a Servomotor, which is controlled by a limitation controller, which a Has setpoint adjuster and a sensing device for sensing a to be limited Actual value is assigned to a physical quantity of the wastewater.

Die physikalische Größe ist so gewählt, daß sie mit zunehmendem Durchfluß von Abwasser durch den Sammler hindurch sich verändert. Es wird dann ein Sollwert dieser physikalischen Größe eingestellt und dieser Sollwert wird immer dann mittels des Begrenzungs-Reglers durch entsprechende Ansteuerung des Stellmotors der Drosselvorrichtung zu deren Verstellung geregelt, solange der Abwasseranfall derart groß ist, daß der Sollwert der betreffenden physikalischen Größe geregelt werden kann. Der Begrenzungs-Regler kann ständig betriebsbereit sein. Solange jedoch der Abwasseranfall so gering ist, daß der von der Fühlvorrichtung gefühlte Istwert den eingestellten Sollwert nicht erreichen kann, beführt der Begrenzungs-Regler zuerst die Drosselvorrichtung in eine vorgegebene Offenstellung, die normalerweise ihre maximale Offenstellung sein kann und es verbleibt dann die Drosselvorrichtung in dieser Offenstellung.The physical size is chosen so that it is with increasing The flow of waste water through the collector changes. It then becomes a Setpoint of this physical variable is set and this setpoint is always then by means of the limitation controller by appropriate control of the servomotor the throttle device for their adjustment regulated as long as the waste water accumulation is so large that the setpoint value of the physical variable concerned is regulated can be. The limitation controller can be ready for operation at all times. As long as it is the amount of waste water is so low that the actual value sensed by the sensing device cannot reach the set target value, the limitation controller takes action first the throttle device in a predetermined open position, which is normally its maximum open position and it then remains the throttle device in this open position.

Sobald es jedoch wieder zum Überschreiten des Sollwertes durch den Istwert kommt, bewirkt der Begrenzungs-Regler infolge der hierdurch entstandenen Regelabweichung, daß der Stellmotor die Drosselvorrichtung in stärkere Drossel stellungen fährt und hierdurch der Durchfluß an Abwasser durch den Sammler hindurch mittels der Drosselvorrichtung verringert wird. Sobald der gefühlte Istwert der physikalischen Größe den Sollwert wieder unterschreitet, öffnet der Stellmotor die Drosselvorrichtung wieder stärker und es kann dann, je nach Abwasseranfall, zum erneuten Oberschreiten des Sollwertes und wieder zum Verstellen der Drosselvorrichtung im Sinne einer Verringerung des Abwasserdurchflusses durch den Sammler hierdurch kommen usw. Diese Begrenzungs-Regelung hört erst dann wieder auf, wenn der Abwasseranfall so gering geworden ist, daß es nicht mehr zum Überschreiten des Sollwertes der physikalischen Größe kommt.However, as soon as the setpoint is exceeded again by the Actual value comes, the limitation controller effects as a result of the resulting Deviation that the servomotor, the throttle device in stronger throttle positions drives and thereby the flow of wastewater through the collector by means the throttle device is reduced. As soon as the felt actual value of the physical If the size falls below the setpoint again, the servomotor opens the throttle device stronger again and it can then, depending on the amount of wastewater, be exceeded again of the setpoint and again to adjust the throttle device in the sense of a reduction the sewage flow through the collector come through this, etc. This limitation regulation only stops again when the waste water accumulates like this has become small that it is no longer possible to exceed the setpoint of the physical Size comes.

Sobald es zu einem späteren Zeitpunkt dann wieder zum Überschreiten des Sollwertes dieser physikalischen Größe kommt, wirkt der Begrenzungs-Regler wieder, wie beschrieben, zur Begrenzung des Durchflusses.As soon as it is later then again to be exceeded the setpoint of this physical variable comes, the limitation controller works again, as described, to limit the flow.

Da dieserRegler alsonicht der ständigen Regelung der physikalischen Größe dient, sondern nur deren Begrenzung, sei er Begrenzungs-Regler genannt.Since this controller is not responsible for the constant control of the physical Size is used, but only its limitation, it may be called a limitation controller.

Eine Schwierigkeit ist bei solchen Sammlern das Messen des Istwertes einer geeigneten physikalischen Größe, da das Abwasser sehr stark verschmutzt ist und auch grobe Verunreinigungen, wie Papier usw., mit sich führt. Es konnten sich bisher deshalb nur folgende zwei Typen von Fühlvorrichtungen einführen: 1. Messen der Abwasser-Füllhöhe des Sammlers an dem betreffenden Querschnitt mittels eines Echolotes.One difficulty with such collectors is measuring the actual value of a suitable physical size, since the wastewater is very heavily polluted and also coarse contaminants, such as paper, etc., with it. It could So far, therefore, only introduce the following two types of sensing devices: 1. Measure the sewage filling level of the collector at the relevant cross-section by means of a Echo sounders.

Diese Messung hat sich. an nur teilgefüllten Sammlern relativ kleiner Durchmesser im Prinzip bewährt und ist relativ preisgünstig und wird mit zunehmender Nennweite des Sammlers auch nicht teuerer. Der Einsatz eines solchen Echolotes in großen und erheblich gefüllten Sammlern kann jedoch eingeschränkt oder ganz ausgeschlossen sein, insbesondere dann, wenn der meßgerätetypische erforderliche Mindestabstand zwischen der Abwasseroberfläche und dem Meßgerät nicht mehr zur Verfügung steht oder die Gefahr der Meßgeräteüberflutung besteht. Auch ist das Echolot nur anwendbar, wenn der Sammler an der Fühlstelle nur teilweise gefüllt ist, sich also der Abwasserspiegel im Abstand unterhalb der höchsten Stelle des lichten Querschnittes des Sammlers befindet. This measurement has turned. relatively smaller at only partially filled collectors In principle, it has been tried and tested and is relatively inexpensive and will increase with the diameter Nominal size of the collector also not more expensive. The use of such an echo sounder in large and considerably filled collectors can, however, be restricted or excluded entirely especially if the required minimum distance typical of the measuring device between the sewage surface and the measuring device no longer to Is available or there is a risk of the measuring device being flooded. Also is the echo sounder only applicable if the collector is only partially filled at the sensing point i.e. the sewage level at a distance below the highest point of the clear cross-section of the collector is located.

2. Die Einperlmessung. Sie hat u.a, den Nachteil mangelnder Wartungsfreiheit und kann nur bei relativ niedrigen Abwasser-Strömungsgeschwindigkeiten eingesetzt werden. Auch muß die Ausperlöffnung relativ oft gereinigt werden. Auch erfordert die Einperlmessung einen Kompressor, der oft aus Geräuschgründen nicht akzeptabel ist.2. The bubble measurement. Among other things, it has the disadvantage that it is maintenance-free and can only be used at relatively low sewage flow velocities will. The bubble opening must also be cleaned relatively often. Also requires the bubbling measurement of a compressor, which is often unacceptable for noise reasons is.

3. Die induktive Durchflußmessung bzw. die Doppler-Durchflußmessung. Diese Meßgeräte sind jedoch bei den großen Querschnitten, wie sie Sammler haben, äußerst kostspielig und wurden deshalb nur vereinzelt eingesetzt.3. Inductive flow measurement or Doppler flow measurement. These measuring devices are, however, with the large cross-sections that collectors have extremely expensive and were therefore only used sporadically.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Fühlvorrichtung praktisch wartungsfrei sein kann und dennoch sowohl bei teilgefülltem als auch bei vollgefülltem Querschnitt des Sammlers an der Fühlstelle zur Begrenzung des Abwasserabflusses wirksam sein kann. It is therefore an object of the invention to provide a device of the initially mentioned to create mentioned type, in which the sensing device is practically maintenance-free can be and yet both with a partially filled and fully filled cross-section of the collector at the sensing point to limit the waste water runoff can.

Auch soll die Fühlvorrichtung geräuscharm und kostengünstig sein und nach Möglichkeit auch bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten des Abwassers, als bei der Einperlmessung zulässig ist, noch eingesetzt werden können. The sensing device should also be low-noise and inexpensive and if possible also at higher flow velocities of the wastewater, can still be used than is permissible for the bubbling measurement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zum Begrenzen des Abflusses von Abwasser gemäß Anspruch 1 gelöst. Der von der Fühlvorrichtung gefühlte Druck kann dem statischen Druck des Abwassers an der betreffenden Stelle entsprechen oder von ihm funktionell abhängig sein.According to the invention, this object is achieved by a device for limiting the runoff of wastewater according to claim 1 solved. The one from the sensing device Perceived pressure can be the static pressure of the sewage at that point correspond to or be functionally dependent on it.

Indem die Fühlvorrichtung einen Membran- oder Faltenbalg-Druckfühler aufweist, kann dieser durch das Abwasser, selbst wenn seine Membran oder sein Faltenbalg direkt mit dem Abwasser beaufschlagt wird, nicht in seiner Arbeitsweise gestört werden, weil die Membran oder der Faltenbalg den Druckfühler sicher gegen das Abwasser abdichtet und die Arbeitsweise der Membran oder des Faltenbalges verschmutzungsunempfindlich ist. Es ist sogar möglich, die Membran oder den Faltenbalg des Fühlers am Ende eines van Sarier abzwigenden Rohres anzuordnen, das zumindest teilweise mit einer sauberen Flüssigkeit oder Gas gefüllt ist und/oder einen die Membran oder den Faltenbalg gegen das Abwasser abschirmenden Gaspfropfen enthält, so daß das Abwasser nicht bis zur Membran oder dem Faltenbalg gelangen kann und dennoch der statische Druck des Abwassers bis zur Membran oder zum Faltenbalg übertragen wird.By making the sensing device a diaphragm or bellows pressure sensor has, this can through the sewage, even if its membrane or bellows is directly exposed to the wastewater, is not disturbed in its operation because the membrane or the bellows secure the pressure sensor against the wastewater seals and the operation of the membrane or the bellows is insensitive to contamination is. It is even possible to have the membrane or the bellows of the sensor at the end of one van Sarier to arrange branching pipe, at least partially with a clean one Liquid or gas is filled and / or the membrane or the bellows Contains plugs of gas shielding the wastewater, so that the wastewater does not can reach the membrane or the bellows and still the static pressure of the wastewater is transferred to the membrane or the bellows.

Der Begrenzungs-Regler kann ein stetiger oder unstetiger Regler sein. Der Stellmotor und die Drosselvorrichtung können gleich oder ähnlich wie bei den vorbekannten Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgesehen sein, wobei bei der Erfindung der Sollwertsteller ohne weiteres einen solchen Einstellbereich haben kann, daß sein Sollwert sowohl auf Teilfüllung des Sammlers an der Fühlstelle als auch auf volle Füllung einschließlich Überdruck des Abwassers im Sammler an der Fühlstelle eingestellt werden kann. Damit ist die erfindungsgemäße Einrichtung universell bei Sammlern zur Begrenzung ihres Abflusses einsetzbar.The limiting controller can be a continuous or discontinuous controller. The servomotor and the throttle device can be the same or similar to the previously known devices can be provided according to the preamble of claim 1, with the invention, the setpoint adjuster readily has such a setting range that can have its setpoint both on partial filling of the collector at the sensing point as well as to full filling including excess pressure of the wastewater can be set in the collector at the sensing point. This is the inventive Device can be used universally by collectors to limit their drainage.

Es kann ggfs. lediglich erforderlich werden, darauf zu achten, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Sammler an der Fühlstelle dann, wenn der gefühlte Istwert des statischen Druckes dem Sollwert entspricht, innerhalb vorbestimmter Grenzen bleibt, da der statische Druck nicht proportional zur zeitlichen Durchflußmenge des Abwassers ist, sondern hier auch noch der dynamische Druck, also die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers eine Rolle spielt oder spielen kann. Wenn jedoch der Begrenzungs-Regler zur Begrenzung des Abwasserdurchflusses arbeitet, also dann den gefühlten statischen Druck des Abwassers auf den Sollwert mittels des stetigen oder unstetigen Reglers unter Verstellung der Drosselvorrichtung regelt, ist die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers im Querschnitt des Sammlers an der Fühlstelle zumindest bei teilgefülltem Querschnitt hauptsächlich nur abhängig vom eingestellten Sollwert, so daß dann der gefühlte statische Druck auch direkt ein Maß für die zeitliche Strömungsmenge des Abwassers sein kann. Dagegen kann bei vollgefülltem Querschnitt des Sammlers an der Fühlstelle der dynamische Druck ggfs. eine größere Rolle spielen. Falls überhaupt erforderlich, können Beschränkungen der Anwendung der Erfindung auf bestimmte Strömungsgeschwindigkeitsbereiche des Abwassers im betreffenden Sammler vorgesehen sein.It may only be necessary to ensure that the flow velocity in the collector at the sensing point when the sensed The actual value of the static pressure corresponds to the setpoint, within a predetermined range Limits remain because the static pressure is not proportional to the temporal flow rate of the wastewater, but here also the dynamic pressure, i.e. the flow velocity of wastewater plays or can play a role. However, if the limit controller to limit the wastewater flow works, so then the perceived static Pressure of the wastewater to the setpoint using the continuous or discontinuous controller by adjusting the throttle device, is the flow rate of the waste water in the cross section of the collector at the sensing point, at least when it is partially filled Cross-section mainly only dependent on the set target value, so that then the perceived static pressure is also a direct measure of the flow rate over time Sewage can be. On the other hand, when the cross section of the collector is fully filled, the dynamic pressure may play a greater role in the sensing point. If anything required, can Limitations on Using the Invention on certain flow velocity ranges of the wastewater in the relevant collector be provided.

Der erfindungsgemäß vorgesehene statische Membran-oder Faltenbalg-Druckfühler erlaubt die Begrenzung des Abwasser-Durchflusses nicht rur bei niedrigen Abwassergeschwindigkeiten an der Fühlstelle, sondern zumindest in vielen Fällen auch bei höheren Abwassergeschwindigkeiten an der Fühlstelle.The static membrane or bellows pressure sensor provided according to the invention does not allow the limitation of the wastewater flow rate only at low wastewater velocities at the sensing point, but at least in many cases also at higher sewage velocities at the sensing point.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, gebrochene und geschnittene Seitenansicht eines Ausschnittes aus einem Sammler mit einer Einrichtung zur Begrenzung des Durchflusses gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1, gesehen entlang der Schnittlinie 2-2 in ebenfalls im wesentlichen schematischer Darstellung, Fig. 3 eine Einzelheit der Fig, 1 in vergrößerter, längsgeschnittener Darstellung, Fig. 4 und 5 je ein weiteres Ausführungsbeispiel des Anschlusses eines statischen Druckfühlers an einen Sammler.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 shows a schematic, broken and sectioned side view of a Section from a collector with a device to limit the flow according to an embodiment of the invention, FIG. 2 shows a section through FIG. 1, seen along section line 2-2 in FIG. 2, likewise essentially more schematically Representation, FIG. 3 shows a detail of FIG. 1 in an enlarged, longitudinal section Depiction, 4 and 5 each show a further embodiment of the Connection of a static pressure sensor to a collector.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 ein Sammler bezeichnet, der ausschnittsweise und gebrochen dargestellt ist.In Figs. 1 and 2, 10 denotes a collector, the partial and is shown broken.

Dieser führt von einem oder mehreren nicht dargestellten, kanalisierten, überbauten Einzugsgebieten zu einer Kläranlage oder dergl. Er bildet ein im Querschnitt sehr großes Rohr, das gemäß Fig. 2 in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr rechteckförmigen Querschnitt hat, jedoch auch andere Querschnitte haben kann, wie rund, oval oder dergl, Dieser Sammler 10 durchdringt einen Schacht 11, in welchem ein Stellmotor 12 und ein Schieber 13 zum Drosseln des Durchflusses von Abwasser 14 durch den Schacht hindurch angeordnet ist. Der Schieber 13 ist mittels des Stellmotors 12 auf- und abwärts bewegbar und befindet sich normalerweise in seiner obersten Stellung, bei der er den Querschnitt des Sammlers 10 nicht oder kaum drosselt. Schieber 13 und Motor 12 bilden zusammen eine Drosselvorrichtung 15.This leads from one or more not shown, channeled, built-up catchment areas to a sewage treatment plant or the like. It forms a cross-section very large tube which, as shown in FIG. 2, is approximately rectangular in shape in this exemplary embodiment Has cross-section, but can also have other cross-sections, such as round, oval or Likewise, this collector 10 penetrates a shaft 11 in which a servomotor 12 and a slide 13 for restricting the flow of sewage 14 through the manhole is arranged therethrough. The slide 13 is opened and closed by means of the servomotor 12 movable downwards and is normally in its uppermost position, at which he does not or hardly throttles the cross section of the collector 10. Slide 13 and The engine 12 together form a throttle device 15.

Der Sammler 10 führt aus diesem Schacht 11 wieder heraus und in stromabwärtigem Abstand von diesem Schacht 11 ist am Sammler 10 eine Fühlvorrichtung 16 zum Fühlen eines statischen Druckes des in ihm befindlichen Abwassers angeordnet, und zwar in einer Höhe, die sich vorzugsweise einige Zentimeter, bspw. 5 bis 20 cm, oberhalb der tiefsten Stelle des lichten Querschnittes des Sammlers 10 an diesem Querschnitt befinden kann. Seitlich neben dem Sammler 10 befindet sich ein zweiter Schacht 17, in welchen ein vom Sammler 10 senkrecht abzweigendes Rohr 19 der Fühlvorrichtung 16 relativ geringen Querschnittes hineinführt und an dessen Ende ist ein einen Istwertgeber für den gefühlten statischen Druck des Abwassers bildender, in Fig. 3 dargestellter Membran-Druckfühler 20 angeordnet, der weiter unten noch näher beschrieben wird. Dieses starre Rohr 19 kann bspw. einen Durchmesser von einigen Zentimetern haben und mündet in einem Loch der Umfangswandung des Sammlers 10, in diesem endend, offen in den Innenraum des Sammlers 10 ein, so daß es bis zur Membran des Membran-Druckfühlers 20 ebenfalls mit Abwasser vollaufen kann. Auch wenn in ihm ein das Abwasser von der Membran 22 trennender Gaspfropfen vorgesehen ist, beeinflußt dieses nicht die Übertragung des statischen Abwasserdruckes auf den Druckfühler 20, da auch Gas druckübertragend ist. Bevorzugt ist jedoch das Rohr 19 vollständig mit Flüssigkeit gefüllt.The collector 10 leads out of this shaft 11 again and in downstream At a distance from this shaft 11 is a sensing device 16 on the collector 10 for sensing a static pressure of the wastewater located in it, namely at a height that is preferably a few centimeters, for example 5 to 20 cm, above the deepest point of the clear cross-section of the collector 10 this cross-section can be located. To the side of the collector 10 is a second shaft 17, in which a pipe 19 branching off vertically from collector 10 the sensing device 16 introduces a relatively small cross section and at its The end is an actual value transmitter for the perceived static pressure of the wastewater forming, shown in Fig. 3 membrane pressure sensor 20 arranged, which further is described in more detail below. This rigid tube 19 can, for example, have a diameter of a few centimeters and opens into a hole in the circumferential wall of the collector 10, ending in this, openly into the interior of the collector 10, so that it is up to the membrane of the membrane pressure sensor 20 can also fill up with sewage. Even if a gas plug separating the waste water from the membrane 22 is provided in it this does not affect the transfer of static sewage pressure to the pressure sensor 20, since gas is also pressure-transmitting. However, the pipe is preferred 19 completely filled with liquid.

Das Rohr 19 kann horizontal verlegt sein oder ggfs. auch andere Verlegung haben. Im Ausführungsbeispiel ist es vom Sammler 10 aus in kleinem Winkel zur Horizontalen schwach schräg aufwärts zum Schacht 17 geführt, so daß, wie erwähnt, im Rohr 19 ggfs. auch ein Gaspfropfen enthalten sein kann, der die Membran 22 praktisch gegenüber direktem Kontakt mit dem Abwasser 14 abschotten kann. Das letzte kurze Stück im Schacht 17 ist das Rohr 19 bis zur Membran 22 (Fig. 3) wieder horizontal verlegt. Die Schwankungen des statischen Druckes an der Mündung 40 gelangen in voller Höhe zur Membran 22. Auch andere Ausbildungen und Verlegungen des Rohres 19 sind denkbar, bspw. winkelförmige Ausbildung. Je nach Anordnung des Rohres 19 ist der die Membran 22 beaufschlagende Druck dem statischen Druck an der abwasserseitigen Mündung 40 des Rohres 19 gleich oder zu ihm um einen konstanten Betrag verschoben oder steht zu ihm in anderem funktionellem Zusammenhang.The pipe 19 can be laid horizontally or, if necessary, also laid in a different manner to have. In the exemplary embodiment, it is from the collector 10 at a small angle to the horizontal Slightly sloping upwards to the shaft 17, so that, as mentioned, in the pipe 19 If necessary, a gas plug can also be contained, which the membrane 22 is practically opposite direct contact with the sewage 14 can seal off. The last short piece in the In the shaft 17, the pipe 19 is laid horizontally again up to the membrane 22 (FIG. 3). The fluctuations in the static pressure at the mouth 40 come in full to the membrane 22. Other designs and routings of the pipe 19 are also conceivable, for example angular training. Depending on the arrangement of the tube 19, it is the membrane 22 applied pressure to the static pressure the wastewater side Mouth 40 of the tube 19 is the same or shifted to it by a constant amount or is functionally related to it in some other way.

Der Druckfühler 20 liefert in diesem Ausführungsbeispiel ein von dem seine Membran beaufschlagenden statischen Druck des Abwassers 14 abhängiges elektrisches Signal zu einem Begrenzungs-Regler 23, das den in ihn eingegebenen Istwert bildet. Dieses Signal ist proportional zum statischen Druck oder kann ggfs. zu ihm proportional gemacht werden. Der Regler 23 weist ferner einen Sollwertsteller 24 zum Eingeben eines Sollwertes des statischen Druckes auf, auf den der gefühlte Istwert des statischen Druckes bei stärkerem Abwasseranfall begrenzt werden soll. Wenn also der vom Fühler 20 gelieferte oder aus seinem Ausgangssignal abgeleitete Istwert des statischen Druckes den am Sollwertsteller 24 eingestellten Sollwert überschreitet, leitet der Regler 23 aus der Regelabweichung, d.h. der Differenz des Istwertes zum Sollwert, ein Signal ab, das den Stellmotor 12 der Drosselvorrichtung 15 so ansteuert, daß der Stellmotor 12 den Schieber 13 in stärkere Drosselung des Abwassers bewirkende Abwärtsrichtung (Pfeil A) bewegt.The pressure sensor 20 provides one of the in this embodiment its membrane acting on the static pressure of the sewage 14 dependent electrical Signal to a limitation controller 23, which forms the actual value entered into it. This signal is proportional to the static pressure or, if necessary, can be proportional to it be made. The controller 23 also has a setpoint adjuster 24 for input a setpoint of the static pressure to which the felt actual value of the static Pressure should be limited in the event of a large amount of wastewater. So if the one from the feeler 20 delivered or derived from its output signal actual value of the static If the pressure exceeds the setpoint set at the setpoint adjuster 24, the Controller 23 from the control deviation, i.e. the difference between the actual value and the setpoint, a signal which controls the servomotor 12 of the throttle device 15 so that the servomotor 12 causes the slide 13 in greater throttling of the wastewater Moved downward direction (arrow A).

Es sei noch erwähnt, daß der stromabwärtige Abstand der Stelle des Sammlers 10, an welche die Fühlvorrichtung 16 angeschlossen ist, von der Drosselvorrichtung 15 so groß ist, daß sich die durch den Schieber 13 beunruhigte Strömung des Abwassers an der Fühlstelle des statischen Druckes wieder beruhigt hat.It should also be mentioned that the downstream distance of the location of the Collector 10, to which the sensing device 16 is connected, from the throttle device 15 is so large that the flow of waste water, which is disturbed by the slide 13 has calmed down again at the sensing point of the static pressure.

Der Regler 23 verstellt so lange die Drosselvorrichtung 16 in Richtung auf stärkere Drosselung des Abwassers, bis der Sollwert des statischen Druckes wieder unterschritten ist oder um einen vorbestimmten Betrag unterschritten ist (in letzterem Falle findet eine Zweipunktregelung statt und im ersten Falle kann die Regelung stetig sein). Dadurch wird der Stellmotor 12 nunmehr durch den Regler 23 so angesteuert, daß die Drosselvorrichtung 16 wieder den Schieber 13 nach oben bewegt und damit die Drosselung des Abwassers verringert, so daß es dann wieder zum Überschreiten des Sollwertes durch den Istwert kommt. Dann wird der Schieber 13 wieder abwärtsbewegt usw.The controller 23 adjusts the throttle device 16 in the direction on more throttling of the wastewater until the setpoint of the static pressure again has fallen below or has fallen below a predetermined amount (in the latter Case there is a two-point control and in the first case the control can be continuous). As a result, the servomotor 12 is now controlled by the controller 23 in such a way that that the throttle device 16 moves the slide 13 upwards again and thus the throttling of the sewage is reduced so that it then again has to be exceeded of the setpoint comes through the actual value. Then the slide 13 is moved downwards again etc.

Man erkennt, daß,solange der Abwasseranfall so stark ist, daß der von der Fühlvorrichtung 16 gefühlte statische Druck-Istwert des Abwassers den am Sollwertsteller 24 eingestellten Sollwert über schreiten kann, dann selbsttätig eine Regelung dieses statischen Druckes zur Begrenzung des Abflusses von Abwasser aus dem oder den Einzugsgebieten durch den Sammler hindurch bewirkt wird, Diese Regelung kann man auch Begrenzungs-Regelung nennen.It can be seen that as long as the amount of waste water is so strong that the The actual static pressure value of the wastewater sensed by the sensing device 16 corresponds to the on Setpoint adjuster 24 can exceed the adjusted setpoint, then automatically a regulation of this static pressure to limit the runoff of wastewater from the catchment area or areas through the collector is effected, This Regulation can also be called limitation regulation.

Wenn der Abwasseranfall nach einer Periode der Begrenzungs-Regelung wieder so stark abnimmt, daß der gefühlte Istwert den Sollwert oder einen vorbestimmten Wert unterhalb des Sollwertes <Zweipunktregelung) bleibend unterschreitet, wird hierdurch der Schieber 13 durch den Regler 23 und den Stellmotor 12 in seine vorgesehene oberste Stellung nach oben bewegt und dann der Stellmotor bspw. durch einen Endschalter so lange ausgeschaltet, bis es wieder zu einem Überschreiten des Sollwertes durch den Istwert kommt. Die oberste Stellung des Schiebers 13 kann seiner größtmöglichen Offenstellung entsprechen oder eine etwas tiefere Stellung sein.When the sewage flow after a period of limitation regulation again decreases so much that the felt actual value exceeds the setpoint value or a predetermined one Value below the setpoint <two-point control) remains below as a result, the slide 13 through the controller 23 and the servomotor 12 in its intended position top Position moved upwards and then the servomotor, for example. switched off by a limit switch until it is exceeded again of the setpoint comes through the actual value. The uppermost position of the slide 13 can correspond to its largest possible open position or a slightly lower position be.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zustand dargestellt, bei welchem diese dargestellte Einrichtung momentan einen Sollwert regelt, der einer Teilfüllung des Sammlers 10 im Querschnitt, wo der statische Druck gefühlt wird, mit Abwasser entspricht. Der Sollwert kann jedoch auch auf höhere oder niedrigere statische Drücke eingestellt werden, ggfs. auf statische Drücke, die nur dann auftreten, wenn der Sammler 10 in diesem Querschnitt mit Abwasser ganz gefüllt ist und dabei sogar ggfs. unter Überdruck des Ab wassers steht, der den atmosphärischen Luftdruck übersteigt.In this embodiment, a state is shown in which this device shown momentarily regulates a setpoint value, that of a partial filling of the collector 10 in cross section where the static pressure is felt with sewage is equivalent to. However, the setpoint can also be set to higher or lower static pressures be set, if necessary. To static pressures that only occur when the Collector 10 is completely filled with wastewater in this cross-section and even if necessary. is under overpressure of the waste water, which exceeds the atmospheric pressure.

In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 - 3 ist der statische Druckfühler gemäß Fig. 3 ein Membran-Druckfühler 20, der ein hermetisch nach außen abgedichtetes Außengehäuse 25 aufweist, dessen linke Stirnseite im wesentlichen durch die flexible Membran 22 gebildet ist. Dieses Gehäuse 25 ist mit seiner linken Stirnseite am betreffenden Ende des Rohres 19 dieses wasserdicht abschließend angeordnet, so daß die Membran 22 durch einen Druck im Rohr 19 beaufschlagt wird, der einem statischen Druck in vorbestimmter, geringer Höhe des betreffenden lichten Querschnittes des Sammlers 10 abzüglich der vom Gewicht des Abwassers im Rohr 19 verursachten geringen Druckhöhe entspricht. Diese Druckhöhe kann durch horizontale Lage des Rohres 19 zu Null gemacht werden.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1-3, the static Pressure sensor according to FIG. 3, a membrane pressure sensor 20, which is a hermetically to the outside has sealed outer housing 25, the left end face essentially is formed by the flexible membrane 22. This housing 25 is with his left End face at the end of the pipe 19 in question, this is arranged in a watertight manner, so that the membrane 22 is acted upon by a pressure in the tube 19, the one static pressure at a predetermined, low level of the relevant clear cross-section of the collector 10 minus the from Weight of the sewage in the pipe 19 corresponds to the low pressure height caused. This pressure height can be achieved by horizontal Position of the pipe 19 can be made zero.

Auf der vom Abwasser 14 abgewendeten Innenseite der Membran 22 ist eine Stange 26 fest angeordnet. Eine vorgespannte Rückstellfeder 29 stützt sich an der Membran 22 und am Gehäuse eines Wegaufnehmers 30 ab, der fest an der Rückwand des Außengehäuses 25 innerhalb ihm angeordnet ist und den zum statischen Druck proportionalen Weg der Stange 26 in ein proportionales elektrisches Ausgangssignal umwandelt, das über die Leitung 31 zum Regler 23 als Istwert des gefühlten statischen Abwasserdruckes übertragen wird.On the inside of the membrane 22 facing away from the wastewater 14 a rod 26 fixedly arranged. A pretensioned return spring 29 is supported on the membrane 22 and on the housing of a displacement transducer 30, which is fixed to the rear wall of the outer housing 25 is arranged within it and proportional to the static pressure Converts the travel of the rod 26 into a proportional electrical output signal that via line 31 to controller 23 as the actual value of the static wastewater pressure felt is transmitted.

Dieser Wegaufnehmer 30 kann bspw. ein induktiver oder kapazitiver Wegaufnehmer (Weggeber) sein mit extrem kurzem Maximalweg.This displacement transducer 30 can, for example, be inductive or capacitive Be a displacement transducer with an extremely short maximum displacement.

Auf der Ausgangsleitung 31 des Wegaufnehmers 30 tritt also ein elektrisches Signal auf, dessen Signalhöhe ein Maß für den statischen Druck ist, der die Membran 22 beaufschlagt, und dieses Signal kann unverändert oder ggfs. auch nach Verstärkung und/oder Umwandlung in den Istwerteingang des Reglers 23 eingegeben werden.An electrical signal occurs on the output line 31 of the displacement transducer 30 Signal, the signal height of which is a measure of the static pressure exerted on the membrane 22 is applied, and this signal can be unchanged or, if necessary, also after amplification and / or conversion into the actual value input of the controller 23 can be entered.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist eine andere Anordnung eines statischen Membran-Druckfühlers 20 dargestellt. Und zwar ist hier dieser Druckfühler 20 mit seiner Membran 22 direkt in eine Bohrung 32 der Wandung des Sammlers 10, diese abschließend, eingesetzt und mißt so unmittelbar an der Umfangswandung des Sammlers 10 den an der Membran 22 herrschenden statischen Druck im Abwasser 14.In the embodiment of FIG. 4, another arrangement is one static membrane pressure sensor 20 shown. And here is this pressure sensor 20 with its membrane 22 directly into a bore 32 in the wall of the collector 10, this finally, inserted and measured directly on the circumferential wall of the Collector 10 the static pressure prevailing at the membrane 22 in the wastewater 14.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist in ein Loch 32 der Umfangswandung des Sammlers 10 ein horizontales Rohr 19 kleinen lichten Querschnitts, in der Umfangswandung endend, angeordnet, an dessen vom Sammler 10 abgewendetes Ende ein Druckfühler 20 angeordnet ist, der hier jedoch anstelle einer Membran einen Faltenbalg 22' aufweist, der jedoch dieselbe Funktion wie eine Membran hat, nur daß er größere Stellwege als eine Membran problemlos ermöglicht und hierdurch der Wegaufnehmer 30 einfachere und kostengünstigere Bauart erhalten kann. Dieser Faltenbalg 22' dichtet den Innenraum des tußengehäuses des Druckfühlers gegen den Rohrinnenraum hermetisch ab. Am Faltenbalg 22' ist an seiner Stirnwand innenseitig eine Stange 26 befestigt. Ferner stützt sich am Gehäuse des Wegauf-29 nehmers 30 eine Rückstellfeder/ab, deren anderes Ende sich an der Innenseite der Stirnseite des Faltenbalges 22' abstützt. Die Stange 26 überträgt die van statischen Atrwasserdruck verursachten Bewegungen der Stirnseite des Faltenbalges zum Wegaufnehmer 30, der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, dessen Signalhöhe proportional zum den Faltenbalg 22' beaufschlagenden statischen Druck des Abwassers ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Innenraum des Rohres 19 frei von Abwasser gehalten, indem am Eingang des Rohres 19 eine schlappe, flexible Membran 33 angeordnet ist, die bspw. aus einer Kunststoffolie bestehen kann.In the embodiment of FIG. 5 is in a hole 32 of the peripheral wall of the collector 10 a horizontal tube 19 small clear cross-section, in the peripheral wall ending, arranged at its end facing away from the collector 10 a Pressure sensor 20 is arranged, but here instead of a membrane a bellows 22 ', but which has the same function as a membrane, only that it is larger Travel paths as a membrane made possible without any problems and thereby the displacement transducer 30 can get simpler and cheaper design. This bellows 22 'seals the interior of the tube housing of the pressure sensor is hermetically sealed against the interior of the pipe away. A rod 26 is fastened on the inside of the end wall of the bellows 22 '. Furthermore, a return spring is supported on the housing of the Wegauf-29 taker 30, whose the other end is supported on the inside of the end face of the bellows 22 '. The rod 26 transmits the movements caused by static water pressure the end face of the bellows to the displacement transducer 30, which provides an electrical output signal generated, the signal level proportional to the bellows 22 'acting on static pressure of the sewage. In this embodiment, the interior of the pipe 19 kept free of wastewater by a slack, flexible membrane 33 is arranged, which, for example, consist of a plastic film can.

Das Rohr kann dabei zweckmäßig mit einer sauberen Flüssigkeit, wie Glyzerin od. dergl. gefüllt sein, das den statischen Druck des Abwassers zum Faltenbalg 22' leitet.The tube can expediently with a clean liquid, such as Glycerine od. The like. Be filled, which the static pressure of the sewage to the bellows 22 'heads.

Anstelle des dargestellten Schiebers 13 der Drosselvorrichtung 16 kann diese auch ein oder mehrere andere Drosselorgane aufweisen, bpsw. eine Drosselklappe.Instead of the illustrated slide 13 of the throttle device 16 this can also have one or more other throttle organs, for example. a throttle valve.

- Leerseite -- blank page -

Claims (7)

Patentansprüche 1. Einrichtung zum Begrenzen des einen Sammler durchströmenden Abwassers, in welchen Sammler aus mindestens einem Einzugsgebiet Abwasser einströmt und durch ihn hindurch in eine Kläranlage, einen Fluß, ein Meer oder dergl. abströmt, wobei der Sammler mit einer einen Stellmotor aufweisenden Drosselvorrichtung zum Drosseln des Abwasserdurchflusses versehen ist und dem Sammler ferner stromabwärts der Drosselvorrichtung eine Fühlvorrichtung zum Fühlen des Istwertes einer in dem den Sammler durchströmenden Abwasser herrschenden physikalischen Größe zugeordnet ist, die mittels der Drosselvorrichtung begrenzt wird, indem der Stellmotor der Drosselvorrichtung das Stellglied eines Begrenzungs-Reglers ist, der einen Sollwertsteller zum Einstellen eines Sollwertes der physikalischen Größe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung (16) einen als Istwertgeber für den Begrenzungs-Regler (23) dienenden Membran- oder Faltenbalg-Druckfühler (20) aufweist, dessen Membran (22) oder Faltenbalg (22') mit einem Druck beaufschlagbar ist, der durch einen im Abwasser an einer vorbestimmten Stelle (40) des Sartnilers herrschenden statischen Druck bestimmt ist. Claims 1. Device for limiting the flow through a collector Wastewater, into which collector wastewater flows from at least one catchment area and flows through it into a sewage treatment plant, a river, a sea or the like, wherein the collector with a throttle device having a servomotor for Throttling the sewage flow is provided and the collector further downstream the throttle device has a sensing device for sensing the actual value of one in the assigned to the prevailing physical size of the wastewater flowing through the collector is, which is limited by means of the throttle device by the servomotor of the Throttle device is the actuator of a limitation controller, which is a setpoint adjuster for setting a nominal value of the physical variable, characterized in that that the sensing device (16) acts as an actual value transmitter for the limitation controller (23) serving membrane or bellows pressure sensor (20), the membrane (22) or the bellows (22 ') can be subjected to a pressure which is generated by a pressure in the sewage static pressure prevailing at a predetermined point (40) of the Sartniler is determined. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Membran- oder Faltenbalg-Druckfühler (20) ein kapazitiver oder induktiver Druckfühler ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the membrane or the bellows pressure sensor (20) is a capacitive or inductive pressure sensor. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungs-Regler (23) Teilfüllung des betreffenden Querschnittes des Sammlers (10) mit Abwasser regeln kann.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the limitation regulator (23) partial filling of the relevant cross section of the collector (10) can regulate with wastewater. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungs-Regler (23) volle Füllung des betreffenden Querschnittes des Sammlers (10) mit Abwasser regeln kann.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the limitation controller (23) full filling of the relevant cross-section of the Can regulate collector (10) with wastewater. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungs-Regler (23) mindestens einen Überdruck des Abwassers im betreffenden Querschnitt des Sammlers (10) regeln kann.5. Device according to claim 4, characterized in that the limitation controller (23) at least one excess pressure of the wastewater in the relevant cross section of the collector (10) can regulate. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (22') bzw.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the bellows (22 ') or die Membran (22) des Druckfühlers (20) am Ende eines vom Sammler (10) abzweigenden Rohres (19) angeordnet ist, welches an eine Öffnung der Wandung des Sammlers (10) angeschlossen ist. the membrane (22) of the pressure sensor (20) at the end of one of the collector (10) branching pipe (19) is arranged, which is attached to an opening in the wall of the collector (10) is connected. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (22) bzw. der Faltenbalg (22') des Druckfühlers in einer öffnung der Wandung des Sammlers (10) angeordnet ist.7. Device according to one of claims 1 - 5, characterized in that that the membrane (22) or the bellows (22 ') of the pressure sensor in an opening the wall of the collector (10) is arranged.