DE8717652U1 - Abflußregler für Stauräume in Kanalsystemen - Google Patents

Description

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Abflußregler für Stauräume in Kanalsystemen

Die Erfindung betrifft einen Abflußregler für Stauräume in Kanalsystemen mit einem an einem schwenk-IQ bar befestigten Hebel angeordneten Schwimmer.

Allgemein üblich ist, die der Sammlung und Weiterleitung von Abwasser dienenden Kanalsysteme *ür den Mischwasserbetrieb auszulegen, d.h. daß sich im Falle von Niederschlagen die in der Kanalisation geführte und an die Kläranlage weitergegebene Wassermenye summiert einerseits aus dem Trockenwetteraöf] ;ß - das ist die Gesamtsumme der aus den Haushaltungen odgl. abgegebenen Wassermenge - und dem durch die Niederschläge erzeugten Regenwasser. Naturgemäß steigt die hierbei zu transportierende und der Kläranlage zuzuführende Wassermenge an. Um die vorzunehmenden Klärarbeiten nicht zu beeinträchtigen oder zu gefährden wurden Vorschriften erlassen, wonach bei Niederschlägen die der Kläranlage zuzuführende Wassermenge das Doppelte des Trockenwetterabflusses nicht übersteigen darf. Zu diesem Ziele ist es üblich, bei sog. Regenüberlaufbauwerken im Abwasserkanal seitlich und in Längsrichtung verlaufende, nach oben offene Schwellen in unterschiedlichen Höhen anzubringen. Wenn dann dio Abwassermenge innerhalb des Kanals aufgrund der Niederschläge eine bestimmte Höhe überschreitet, wird das Wasser in einen Stauraum geleitet, von wo es später nach und nach wieder einem zur Kläranlage führenden Kanal hinzugegeben wird.

Bei noch weiter steigender Abwassernenge wird eine zweite, darüber angeordnete Seitenwand überschritten und das Wasser strömt von dort direkt in den Vorfluter, d.h. in einen Bach/ Fluß odgl. Wichtig ist, daß das zu Beginn des Niederschlages anfallende Regenwasser besonders stark mit Schmutz, Laub oder ähnlichem durchsetzt ist und dem Stauruuw zugeführt wird und nicht über den Vorfluter abgegeben werden kann. Bei diesen Stauräumen ab^r auch beim punktförmigen Zusammenführen mehrerer Kanäle ergibt sich das Problem, daß das zur Kläranlage führende Abflußrohr eine bestimmte Fördermenge aufgrund der oben genannten Vorschriften nicht Oberschreiten darf. Durch unterschiedliche Zufiuömengen ändern sich die Stauhöhen, so daß im Bereich des Abflußrohres unterschiedliche Drucke herrschen, welche die abfließende und in die Kläranlage gelangende Wassermenge verändern und wesentlich erhöhen, so daß durch die unterschiedlichen Druckverhältnisse eine starke Variation der abfließenden Wassermenge verursacht wird.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung eines Abflußreglers zur Aufgabe gemacht, mit dessen Hilfe trotz unterschiedlicher Stauhöhen ein Ausgleich im Hinblick auf die geforderte Wasserinenge erreicht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfiidungsgemäß dedurch, daß am Abflußrohr einlaßseitig ein vertikal bewegbarer Schieber angeordnet ist, der mit dem in Bezug auf den Schwenkpunkt dem Schwimmer gegenüberliegenden Ende des Hebels in Verbindung steht.

Die beispielsweise über ein Gestänge hergestellte

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Verbindung bewirkt, daß die Position des Schwimmers den Schieber in vertikale Richtung bewegt und auf diese Weise den lichten Querschnitt des Abflußrohres einlaßseitig mehr oder weniger freigibt, wodurch die Abflußmenge beeinfluß- und bestimmbar wird. Um eine Abflußregelung im erfindungsgemäßen Sinne zu erreichen, ist zwingend erforderlich, den schwenkbar befestigten Hebel, an dessen einem Ende der Schwimmer angeordnet ist, am gegenüberliegenden Ende mit dem Schieber zu verbinden. Dann ist sichergestellt, daß bei geringem Wasserstand, d.h. dann wenn nur Trockenwetterabfluß vorliegt, sich der Schwimmer unter Einwirkung der Schwerkraft abwärts bewegt und während de*" Regelung seinen tief- sten Punkt annimmt, so daß hierdurch der Schieber nach oben gezogen und einen größeren Querschnitt des Abflußrohres freigibt. Im Mischwasserbetrieb erhöht sich der Wasserstand, so daß sich der Schwimmer nach oben bewegt, durch die Verbindung der Schieber dann nach unten gedruckt wird und hierbei das Abflußrohr mehr oder weniger stark versperrt. Die Folge ist, daß trotz Erhöhung der Stauhöhe und damit zusammenhängend des Druckes im Bereich des Abflußrohres aufgrund der Verrin gerung des lichten Querschnittes am Eingang des Abflußrohres die Abflußmenge nicht wesentlich verändert wird. Bei höherem hydrostatischem Druck aufgrund größerer Stauhöhe wird im Mischwasserbetrieb bei Niederschlägen die Eingangsseite des Abflußrohres querschnittsmäßig verkleinert und ungekehrt, bei niedrigem Wasserstand, d.h. während Trockenwetterabfluß, erhöht. Die Folge ist, daß ein gewisser Ausgleich und eine Nivellierung der abströmenden Wassermenge bei unterschiedli ehern Wasserstand erreicht wird. In diesem Zusaa- senhsng ist von Bedeutung/ ds5 aufgrund der Vor-

•chriften, die im Regenfalle, als maximale Fördermenge das Doppelte des Trockenwetterabflusses zulassen, diese zwar nicht exakt, aber doch weitgehend eingehalten werden sollte. 5

Die erfindungsgemäß erreichbaren Vorteile sind vielfältig:

Der erfindungsgemäße Abflußregler ist einfach im Aufbau und deshalb betriebssicher und ohne großen Kostenaufwand herstellbar. Ein weiterer besonderer Vorzug ist darin zu sehen, daß im Gegensatz zu den aus dem Stande der Technik bekannten Geräten kein Sohlsprung erforderlich ist und kein Verlust an Höhe bzw. Gefälle in Kauf genommen werden muß, so daß der insbesondere auch nachträgliche Einbau sehr einfach vorgenommen werden kann. Durch Fehlen einer komplizierten Technik sowie von Antriebsmotoren ist der Regler überall einsetzbar, da kein Motor bzw. ein zur Energieversorgung erforderlicher elektri-

scher Anschluß vorhanden sein muß, der die Einsatzmöglichkeiten stark beeinträchtigen würde. Der Abflußregler stellt damit sicher, daß der Abfluß aus Stauräumen, Rückhaltebecken im Hinblick auf die Abflußmenge unabhängig von der Stauhöhe in etwa kon-

stant ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Schwimmer in Richtung des Abflußrohres in das Innere des Stauraumes ragend angeordnet. Erfahrungsgemäß befinden sich in Abwasser immer wieder größere Gegenstände, die teilweise oben auf schwimmen, sich an den Mechanisch bewegbaren Teilen festsetzen und u.U. die Funktion beeinträchtigen könnten. Da das Abflußrohr im wesentlichen senkrecht zum Stauraum verläuft, wird der Schwimmer mit dem zugehörigen Gestänge von des Abwasser, insbesondere sit Ober-

schreiten des maximal tiefsten Punktes des Schiebers in das Wasser gedruckt umspült und von Zeit zu Zeit einer gewissen Selbstreinigung unterzogen, so daß auch nach längerem Gebrauch kaum Funktionsbeeinträchtigungen durch Festsetzungen an Schwimmer oder Hebel auftreten können. Die auf dem Abwasser schwimmenden Gegenstände konzentrieren sich im Bereich der Innenwände des Stauraumes, so daß eine Anbringung des Schwimmers mit dem zugehörigen Ge stange dort von Nachteil wäre. Selbstverständlich liegt bereits vor Oberschreiten des oberen Anschlages eine Selbstreinigung des Gestänges vor. Im Ergebnis ist aufgrund der Selbstreinigung und der Einfachheit des Aufbaues auch nach langem Gebrauch eine hohe Funktionssicherheit und ein störungsfreies Arbeiten gewährleistet.

Weiter ist vorgeschlagen, für den Schieber einen oberen und/oder unteren Anschlag anzubringen. Im ersteren Fall kann der Schieber nicht herausrutschen und es wird eine maximale Durchflußmenge festgelegt, die in Abhängigkeit von den örtlichen Verhältnissen variiert und eingestellt werden kann. Bei Oberdimensionierung des Abflußrohres wird der obere Anschlag des Schiebers etwas tiefer gesetzt werden. Der gleichzeitig oder unabhängig davon realisierbare untere Anschlag legt die minimale Durchflußmenge fest.

Schließlich wird in einer weiteren Ausbildung

vorgeschlagen, den Schieber nach unten zu spitz zulaufend zu formen. Der Schieber wird in an sich bekannter Weise durch im wesentlichen vertikal verlaufende seitliche Führungsschienen er- faßt und geführt. Nach gewisser Benutzungsdauer besteht die Gefahr, vssjß sich &iacgr;&kgr; Abwasser befind-

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: .:.Uvf(il)ntoffe, vor allen Dingen im unteren Bereich der Führungsschienen ablagern, die Führungsnut verschließen, und die Abwärtsbewegung des Schiebers erschweren oder gar unmöglich machen würden. Wenn nun der Schieber in der vorge schlagenen Weise geformt ist, müssen die seitlichen Führungsschienen nicht ganz bis nach unten geführt werden, so daß sie sich nicht mehr ohne weiteres zusetzen und die i-unktionsf ähigkeit beeinträchtigen können. Durclv die Form ist der

Schieber dann dennoch zu einem maximalen, d.h. weitgehenden Verschließen des Abflußrohres in der Lage.

Der schließlich noch vorgebrachte Vorschlag des Ausschäumens des Schwimmers bewirkt, daß ins Innere kein Wasser eindringen kann.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. Es zeigen:

Figur 1 einen in einem Stauraum befestigten Abflußregler in Seitenansicht,

Figur 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 in Draufsicht.

Figur 1 zeigt in schematisch gehaltener Seitenansicht einen Stauraum 1 mit einem entsprechend der Pfeilrichtung beaufschlagten Abflußrohr 2 und einem Zufluß 3. Im Inneren des Staurauses 1 befindet sich

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in wechselnden Höhen das Abwasser 4. Entsprechend der Pfeilrichtung wird über einen (oder mehrere) Zuflüsse 3 Abwasser eingeleitet, welches über das Abflußrohr 2 einer Kläranlage zugeleitet wird. Derartige Stauraune sind in Kanalsystemen bekannt und üblich.

Im Inneren des Staurauaes 1 befindet sich der erfindungsgemäße Abflußregler, welcher gebildet wird aus einem einlaßseitig im Bereich des Abflußrohres 3 befindlichen rnd vertikal verschieblichen Schieber 5, einem Schwimmer 6, einem Hebel 7 und einem von dort zum Schieber 5 die Verbindung herstellenden Gestänge 8. Der Schwimmer 6 befindet sich am einen Ende des Hebels 7, der seinerseits über einen Schwenkpunkt 9 an einer Haltevorrichtung 10 im Stauraum 1 befestigt ist. An dem Schwimmer 6 gegenüberliegenden Ende des Hebels 7 ist das eine Ende des Gestänges 8 angelenkt und das andere mit dem oberen Ende des Schiebers 5 schwenkbar verbunden.

Die Arbeitsweise ist wiefolgt: In Abhängigkeit von der Stauhöhe des Abwassers 4

bewegt eich der Schwimmer entsprechend der ange gebenen Pfeile nach oben oder unten. Ober Hebel 7 und Gestänge 8 wird diese Bewegung auf den Schieber 5 übertragen, der auf- und abwärts bewegt wird, so daß der Einlaß des Abflußrohres 2 mehr oder weniger weit verschlossen oder freigegeben wird. Durch die Kinematik erreicht man, daß sich bei zunehmender Stauhöhe des Abwassers 4 der Schwimmer nach oben bewegt und der Schieber 5 nach unten und die Auelaßöffnung zum Abflußrohr 2 hin verkleinert. Bei Vergrößerung der Stauhöhe erhöht sich der im Bereich des Abflußrohres 2 herrschende hydrostatische Druck/ der eine Ver-

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größerung der AbfluBmenge bewirken wurde, sofern durch die Abwärtsbewegung des Schiebers 5 den nicht entgegen gewirkt würde. Ungekehrt wird bei Verringerung der Stauhöhe und damit des hydrostatischen Druckes der lichte Querschnitt des Abflußrohres durch den Schieber 5 vergrößert und der sich durch die Druckerniedrigung bedingten Verringerung der Abflußmenge durch Querschnittsvergrößerung entgegengewirkt.

Durch den erfindungsgemäßen Abflußregler erreicht man trotz wechselnder Stauhöhen eine im wesentlichen konstante Abflußmenge.

In Figur 2 ist die gleiche Vorrichtung in Dreufsicht gezeigt. Zur Vermeidung von Wiederholungen soll der Stauraum 1 mit dem Abflußrohr und dem Zufluß 3 nicht näher beschrieben werden.

°er Schwimmer 6 ist nunmehr als Zylinder zu erkennen, der über einen gabelförmigen Hebel 7 festgehalten wird, welcher an der dem Schwimmer 6 gegenüberliegenden Ende mit einem Gestänge 8 verbunden ist. Dabei ist der Hebel 7 über eine Schwenkachse 9 an einer Haltevorrichtung 10 an der Innenseite des Stauraumee 1 befestigt.

Ausgehend von Hebel 7 fö^rt das Gestänge 8 zum Schieber 5, durch den der Einlaß des Abflußrohres 2 mehr oder neniger weit in Abhängigkeit von der Stellung des Schwimmers 6 geöffnet oder verschlossen wird.

Im Ergebnis erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Abflußmengeneinstellung entsprechend den Vorschriften, wonach im Mischwasserbetrieb die der

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Kläranlage zuzuführende Abwassermenge nicht mehr als das Doppelte des Trockenwetterabflusses betragen darf. Die Anordnung ist betriebssicher, ohne weiteres nachträglich einbaubar und bedeutet keinen Verlust an Gefälle oder das Erfordernis eines Sohlsprunges.

Claims (6)

PATENtAlM1VVAtT'"' '"'··' Dipi.-Phys. Dr. W. Pointer European Patent Attorney · Europäischer Patentvertreter · Mandataire en Brevets Europeens Kaiser. 27 · D-8700 Würzburg 1· Postfach 6323 ·« 0931/14566 N ANSPRÜCHE

1) Abflußregler für Stauräume in Kanalsystemen

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mil» oxtio &pgr;&igr; nti einem ooitivuiriviscii &ngr;&ogr;&igr;&ugr;&sgr;&ogr;&khgr;^&ogr;&ogr;&igr;&igr; i(v>uua um geordneten Schwimmer, dadurch gekennzeichnet, daß am Abflußrohr 2 einlaßeeitig ein vertikal bewegbarer Schieber 5 angeordnet ist, der mit dem in Bezug auf den Schwenkpunkt 9 dem Schwimmer 6 gegenüberliegenden Ende des Hebels 7 in Verbindung steht.

2) Abflußregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer 6 in Richtung des Abflußrohres 2 in das Innere des Stauraumes 1 ragend angeordnet ist.

3) Abflußregler nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß für den Schieber 5 ein oberer und/oder unterer Anschlag angebracht ist.

4) Abflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine! nach unten zu spitz zulaufenden Schieber 5.

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5) Abflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen seitlich in Führungsschienen eingreifenden Schieber

6) Abflußregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen ausgeschäumten Schieber 10