DE9016513U1 - Device for flushing a canal - Google Patents

Device for flushing a canal

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PatentanwältePatent attorneys

Dipl.-lng. H. Schmitt ,_,„«,ww^..,_ Dipl.-lng. H. Schmitt ,_,„«, ww ^..,_

Dlpl.-lng. W Mauoher ., . Dlpl.-lng. W Mauoher ., .

Dreikönigstraße 13 1 * ^l.L f- -,-&Lgr; - j te „it. ...Dreikönigstraße 13 1 * ^lL f- -,-&Lgr; - j te „it. ...

0 Fibuna0 Fibuna

Dreikönigstr 1 *Dreikönigstr 1 *

7800 Freibuna ;, S 9o 5267800 Freibuna ; , S 9o 526

Anm.: NiLl Werner, Eigenheimweg 45, CH-84o4 Uinterthur Note: NiLl Werner, Eigenheimweg 45, CH-84o4 Uinterthur

Vorrichtung zum Spülen eines KanalesDevice for flushing a canal

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spülen eines Kanales gemäss Oberbegriff des PatefttAnspruches 1.The subject of the present invention is a device for flushing a channel according to the preamble of patent claim 1.

Kanäle .mit zeitweilig oder dauernd geringem Zufluss neigen dazu, durch Ablagerungen ausgefüllt oder verstopft zu werden. Auch in Kanälen mit einem kontinuierlichen Zufluss können Ablagerungen entstehen, die durch das fliessende Wasser nicht abgetragen werden können. Zur Reinigung solcher Kanäle muss sporadisch über kürzere oder längere Zeit eine grössere Menge Wasser hindurchfliessen. welche in der Lage ist, die abgelagerten Stoffe wegzuschwemmen. Es ist auch möglich, Kanäle mittels einer automatischen Reinigungsanlage, welche von einem Fahrzeug aus gespeist wird, manuell oder automatisch zu reinigen. In all den bekannten Fällen wird für diese Reinigung Fremdenergie benötigt.Channels with a temporary or permanent low inflow tend to become filled or blocked by deposits. Even in channels with a continuous inflow, deposits can form that cannot be removed by the flowing water. To clean such channels, a large amount of water must flow through them sporadically over a short or long period of time. This is capable of washing away the deposited substances. It is also possible to clean channels manually or automatically using an automatic cleaning system that is fed from a vehicle. In all of the known cases, external energy is required for this cleaning.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.This is where the invention aims to remedy the situation.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Spülen eines Kanales zu schaffen, welche selbsttätig sporadisch eine grössere Menge zurückgehaltenen Wassers durch den Kanal spült. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Massnahmen im kennzeichnenden Teil des enspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating a device for flushing a canal, which automatically and sporadically flushes a larger amount of retained water through the canal. This problem is solved by the measures in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

Der durch die Glocke im Kopf des Hebers mit steigendem Wasserspiegel aufgebaute Ueberdruck verhindert, dass bei geringem Wasserzufluss zum Schacht, dieses kontinuierlich, d.h. ohne Heberwirkung aus dem letzteren abläuft. Die die Glocke eingetaucht haltenden Mittel dienen dazu, dass der Heber um einen einstellbaren Betrag überstaut werden kann und damit eine grössere Menge Wasser für die Spülung zur Verfügung steht und der Heber bei der Auslösung sofort anspringt.The excess pressure built up by the bell in the head of the siphon as the water level rises prevents the water from flowing out of the shaft continuously, i.e. without a siphoning effect, when there is little water flowing into the shaft. The means that keep the bell submerged serve to ensure that the siphon can be filled to an adjustable level, thus making a larger amount of water available for flushing and the siphon starting immediately when triggered.

Durch einen einfachen Mechanismus kann bei Erreichen des Sollniveaus die Glocke nach oben wegschwenken oder auftauchen und dadurch die Luft aus dem Kopfraum des Hebers entweichen derart, dass dieser schlagartig anspringt und den Schacht bis auf das Niveau des Hebers laufend in den Kanal entleert. Die Auslösung des Hebers, d.h. die Entlüftung des Heberkopfes, erfolgt durch einen Schwimmer, welcher über ein Hebelsystem einen Nocken zurückzieht, welcher die Glocke untergetaucht festhält. Die drei gelenkig miteinander verbundenen Hebel ermöglichen eine präzise, reproduzierbare reibungsarme Auslösung der Belüftung des Hebers.When the target level is reached, a simple mechanism allows the bell to swing upwards or surface, allowing the air to escape from the head space of the siphon, causing it to start up suddenly and continuously empty the shaft into the sewer up to the level of the siphon. The siphon is triggered, i.e. the venting of the siphon head, by a float, which uses a lever system to pull back a cam that holds the bell submerged. The three levers, which are connected to one another in an articulated manner, enable the siphon's ventilation to be triggered precisely, reproducibly and with little friction.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using an illustrated embodiment. Shown are:

Figur 1 einen Schacht mit einem darin eingebauten rohrförmigen Heber zuFigure 1 shows a shaft with a tubular lifter installed in it.

Beginn der Einstauung von Wasser,
Figur 2 · den Schacht während des Einstauens, Glocke ist durch Wasserspiegel abgedichtet,Beginning of the damming of water,
Figure 2 · the shaft during damming, bell is sealed by water level,

Figur 3 den Schacht mit überstautem Heber,
Figur 4 den Schacht bei der Auslösung des Hebers,
Figur 5 eine Hebelanordnung zur Auslösung der Belüftung während desFigure 3 the shaft with overflowing lifter,
Figure 4 the shaft when the lifter is activated,
Figure 5 shows a lever arrangement for triggering the ventilation during

Einstauens und
Figur 6 das Hebelsystem gemäss Figur 5 nach der Auslösung der Belüftung.damming and
Figure 6 shows the lever system according to Figure 5 after the ventilation has been activated.

In den Figuren 1 bis 4 ist mit 1 ein Schacht von runder oder eckiger Querschnittsform gezeichnet, welchem durch ein oben seitlich angeordnetes Rohr 3 Wasser zufliesst. Im Innern des Schachtes 1 ist ein Heber 5, bestehend aus einem Schenkel 7, welcher am unteren Ende in einen Syphon 9 mündet, welcher den Heber mit einem Kanal 11 verbindet, und einem Schenkel 13, dessen unteres Ende am Boden 14 des Schachtes 1 und parallel zum Wasserspiegel WS 1 mündet. Zwischen dem Kanal 11 und dem Syphon 9 ist ein den Kanal 11 und den Schacht 1 verbindender Ablaufkanal 16 mit einem Deckel 17 angeordnet. Im Schacht 1 kann zudem ein Notüberlaufrohr 2 vorgesehen sein, das mit dem Kanal 16 verbunden ist. Der Ablaufkanal 16 dient dazu, den Schacht bei Ausfall des Hebers zu entleeren und um Reinigungsarbeiten durchführen zu können.In Figures 1 to 4, 1 is a shaft with a round or square cross-section, into which water flows through a pipe 3 arranged at the top. Inside the shaft 1 there is a siphon 5, consisting of a leg 7, which opens at the lower end into a siphon 9, which connects the siphon to a channel 11, and a leg 13, the lower end of which opens at the bottom 14 of the shaft 1 and parallel to the water level WS 1. Between the channel 11 and the siphon 9 there is a drain channel 16 with a cover 17, which connects the channel 11 and the shaft 1. An emergency overflow pipe 2 can also be provided in the shaft 1, which is connected to the channel 16. The drain channel 16 is used to empty the shaft if the siphon fails and to be able to carry out cleaning work.

Die beiden Heberschenkel sind durch einen Rohrbogen 19 miteinander verbunden. Am Rohrbogen 19 ist ein Stutzen 21 angebracht, welcher mit einem Entlüftungsschlauch oder -rohr 23 verbunden ist. Das andere Ende des Entlüftungsschlauches 23 ist mit dem Boden 25 einer Glocke 27 verbunden, deren Oeffnung 29 im wesentlichen parallel zur Wasseroberfläche liegt. Seitlich kann an der Glocke 27 ein Schwimmer 31 angeordnet sein. Anstelle eines Schwimmers kannThe two siphon legs are connected to each other by a pipe bend 19. A nozzle 21 is attached to the pipe bend 19, which is connected to a vent hose or pipe 23. The other end of the vent hose 23 is connected to the bottom 25 of a bell 27, the opening 29 of which is essentially parallel to the water surface. A float 31 can be arranged on the side of the bell 27. Instead of a float,

die Glocke 27 hohlwandig ausgeführt sein, damit ihr spezifisches Gewicht geringer ist als dasjenige von Wasser.the bell 27 must be hollow-walled so that its specific weight is lower than that of water.

Im Belüftungsschlauch 23, in der Glocke 27 oder dem Stutzen 21 ist ein Rückschlagventil 33 eingesetzt, welches den Durchtritt von Luft von der Glocke 27 zum Heber 5 verhindert.A check valve 33 is installed in the ventilation hose 23, in the bell 27 or in the nozzle 21, which prevents the passage of air from the bell 27 to the lifter 5.

Die Glocke 27 ist am Ende eines um eine feste Achse A schwenkbaren Hebels 35 befestigt. Ein Rückhaltenocken 37 drückt von oben auf den Boden 25 der Glocke 27 oder den Hebel 35 und hält diese in niedergeschwenkter Position unabhängig vom Wasserstand im Schacht 1.The bell 27 is attached to the end of a lever 35 that can be pivoted about a fixed axis A. A retaining cam 37 presses from above on the base 25 of the bell 27 or the lever 35 and holds it in the pivoted-down position regardless of the water level in the shaft 1.

Vor dem Aufstau von Wasser im Schacht 1 ist der Wasserspiegel auf der Höhe WSBefore the water is dammed in shaft 1, the water level is at the height WS

1. Im Syphon 9 befindet sich ebenfalls Wasser, und zwar bis auf eine Höhe WS 01 (Fig.l).1. There is also water in the siphon 9, up to a height of WS 01 (Fig.l).

In Figur 2 ist der Schacht bis zur Oeffnung 29 der Glocke 27 mit Wasser gefüllt. Im Heber 5 liegt der Wasserspiegel WS 2 auf gleicher Höhe, da durch den Belüftungsschlauch 23 Luft aus dem Kopfraum 39 im Rohrbogen 19 austreten kann. Das Niveau des Wassers im Syphon 9 ist unverändert.In Figure 2, the shaft is filled with water up to the opening 29 of the bell 27. In the siphon 5, the water level WS 2 is at the same height, since air can escape from the head space 39 in the pipe bend 19 through the ventilation hose 23. The level of the water in the siphon 9 is unchanged.

Figur 3 zeigt den voll eingestauten Schacht 1 mit einem Wasserstand WS 3. In der Glocke 27, gehalten durch den Rückhaltenocken 37 vollständig im Wasser eingetaucht, ist der Wasserspiegel auf das Niveau WS 4 angestiegen. Im Syphon 9 hat sich dadurch der Wasserstand auf WS 03 verändert. Der Wasserstand im Heberrohr 13 ist nahe an den unteren Scheitel 41 des Rohrbogens 19 angestiegen. Wasser kann in diesem Füllzustand noch keines durch den Heber abfliessen.Figure 3 shows the fully filled shaft 1 with a water level of WS 3. In the bell 27, held completely submerged in water by the retaining cam 37, the water level has risen to the level of WS 4. In the siphon 9, the water level has therefore changed to WS 03. The water level in the siphon pipe 13 has risen close to the lower apex 41 of the pipe bend 19. In this filling state, no water can flow through the siphon.

Steigt der Wasserspiegel über die Marke WS 3, so wird durch ein in den Figuren 1 bis 4 nicht dargestelltes Abtastmittel der Rückhaltenocken 37 zurückgezogen, so dass die Glocke 27 durch ihren eigenen Auftrieb, die Luft in der Glocke und/oder dem Schwimmer 31, um die Schwenkachse A nach oben schwenkt. Durch die Oeffnung 29 in der Glocke 27, welche nun über dem Wasserspiegel WS liegt, kann Luft aus dem Kopfraum 39 in dem Rohr 19 austreten. Dadurch wird der Gegendruck auf die Wasseroberfläche im Rohr 13 beseitigt, so dass sich der Kopfraum des Hebers vollständig mit Wasser füllt und damit der Heber 5 anspringen kann. Die Absaugung von Wasser aus dem Schacht 1 erfolgt mit voller Heberleistung, bis der Wasserstand WS 1 erreicht und Luft in den Heber eingesaugt wird.If the water level rises above the mark WS 3, the retaining cam 37 is retracted by a sensing device (not shown in Figures 1 to 4), so that the bell 27 pivots upwards about the pivot axis A due to its own buoyancy, the air in the bell and/or the float 31. Air can escape from the head space 39 in the pipe 19 through the opening 29 in the bell 27, which is now above the water level WS. This eliminates the counterpressure on the water surface in the pipe 13, so that the head space of the siphon is completely filled with water and the siphon 5 can start. Water is sucked out of the shaft 1 at full siphon power until the water level WS 1 is reached and air is sucked into the siphon.

Bei raschem Absinken des Wasserspiegels ist diesem auch die Glocke 27 wieder gefolgt und in ihrer abgesperrten Stellung am Rückhaltenocken 37 eingerastet (Figur 1).If the water level drops rapidly, the bell 27 follows this again and locks into its locked position on the retaining cam 37 (Figure 1).

Zur Auslösung des Hebers 5 durch den Rückhaltenocken 37 kann eine Hebelanordnung gemäss den Figuren 5 und 6 vorgesehen sein.To trigger the lifter 5 by the retaining cam 37, a lever arrangement according to Figures 5 and 6 can be provided.

In der Figur 5 ist ein Auslöseschwimmer 43 mit einem Ende 45 eines zweiarmigen, um eine feste Achse 47 schwenkbaren Hebels 49 verbunden. Das zweite Ende 51 des zweiarmigen Hebels 49 ist über einen Pleuel 53 mit der Achse 67 eines an einer festen Schwenkachse 55 angelenkten zweiten zweiarmigen Hebels 57 gelenkig verbunden. Das Ende 61 des an der festen Achse 55 angelenktens Hebels 57 ist als Rückhaltenocken 37 ausgebildet, der auf die Glocke 27 drückt. Der Auslöseschwimmer 43 kann direkt mit dem Hebel 49 oder unter Zwischenschaltung eines Pleuels 63 mit letzterem verbunden sein.
Die Figur 5 stellt die Hebelanordnung bei in unterer Stellung fixierter Glocke dar.In Figure 5, a release float 43 is connected to one end 45 of a two-armed lever 49 that can pivot about a fixed axis 47. The second end 51 of the two-armed lever 49 is connected in an articulated manner via a connecting rod 53 to the axis 67 of a second two-armed lever 57 that is articulated on a fixed pivot axis 55. The end 61 of the lever 57 articulated on the fixed axis 55 is designed as a retaining cam 37 that presses on the bell 27. The release float 43 can be connected directly to the lever 49 or to the latter via a connecting rod 63.
Figure 5 shows the lever arrangement with the bell fixed in the lower position.

Sobald der Auslöseschwimmer 43 durch den angestiegenen Wasserstand WS bei voller Einstauung des Schachtes 1 angehoben wird, schwenkt der Hebel 49 im Uhrzeigersinn, bis der Drehpunkt am Ende 51 des Hebels 49 mit dem Drehpunkt am Ende 55 des Hebels 57 übereinstimmt. Nun kann sich der Hebel 57 mit dem Nocken 37 drehen und die Glocke 27 freigeben. Dabei wird das als Rückhaltenocken 37 wirkende Ende 61 von der Glocke 27 weggeschwenkt und lässt diese durch ihren eigenen oder den Auftrieb des Schwimmers 31 aufsteigen.
Der Rückhaltenocken 37 kann als Klinke ausgebildet sein, damit die Glocke 27 sofort wieder einrastet, wenn sich der Schacht 1 entleert hat.
Anstelle der in den Figuren 5 und 6 beschriebenen Hebelanordnung kann ein optischer oder elektronischer Wasserstandsfühler treten, welcher über eine elektromechanische oder pneumatische Vorrichtung den Haltenocken 37 aus dem Bereich der Glocke 27 herauszieht.As soon as the release float 43 is raised by the increased water level WS when the shaft 1 is fully filled, the lever 49 pivots clockwise until the pivot point at the end 51 of the lever 49 coincides with the pivot point at the end 55 of the lever 57. The lever 57 can now rotate with the cam 37 and release the bell 27. The end 61 acting as the retaining cam 37 is pivoted away from the bell 27 and allows it to rise due to its own buoyancy or the buoyancy of the float 31.
The retaining cam 37 can be designed as a latch so that the bell 27 immediately re-engages when the shaft 1 has been emptied.
Instead of the lever arrangement described in Figures 5 and 6, an optical or electronic water level sensor can be used, which pulls the retaining cam 37 out of the area of the bell 27 via an electromechanical or pneumatic device.

Claims (12)

-&ogr; - Patentansprüche-&ogr; - Patent claims 1. Vorrichtung zum Spülen eines Kanales (11), bestehend aus einem in einem Schacht (1) eingebauten, überstaubaren Hebers (5) mit einem absperrbaren Heberentlüftungsrohr (23), dadurch gekennzeichnet, dass das Heberentlüftungsrohr (23) mit einer vertikal verschiebbaren, in abgesenkter Stellung feststellbaren Glocke (27) verbunden ist.1. Device for flushing a sewer (11), consisting of a siphon (5) installed in a shaft (1) that can be overfilled and has a lockable siphon vent pipe (23), characterized in that the siphon vent pipe (23) is connected to a vertically displaceable bell (27) that can be locked in the lowered position. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Heberentlüftungsrohr (23) ein den Durchtritt von Luft von der Glocke (27) zum Heber (5) sperrendes Ventil (33) eingesetzt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a valve (33) blocking the passage of air from the bell (27) to the siphon (5) is inserted in the siphon vent pipe (23). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocke (27) am Ende eines Schwenkarmes (35) befestigt ist, und dass Mittel vorgesehen sind, den Schwenkarm (35) in abgesenkter Stellung festzustellen.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the bell (27) is attached to the end of a pivot arm (35) and that means are provided for locking the pivot arm (35) in the lowered position. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocke (27) als ein unten offener Behälter ausgebildet ist, wobei in dessen oben liegenden Boden (25) das Heberentlüftungsrohr (23) einmündet.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bell (27) is designed as a container open at the bottom, wherein the siphon vent pipe (23) opens into the upper bottom (25) of the container. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (29) der Glocke (27) in abgesenkter Stellung im wesentlichen parallel zum Wasserspiegel (WS) liegt.5. Device according to claim 4, characterized in that the opening (29) of the bell (27) in the lowered position is substantially parallel to the water level (WS). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (29) der abgesenkten Glocke (27) unterhalb des Ueberfallscheitels des Heberrohres (5) auf der Höhse (WS 2) liegt.6. Device according to claim 5, characterized in that the opening (29) of the lowered bell (27) is located below the overflow apex of the siphon pipe (5) at the height (WS 2). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Feststellen der Glocke (27) mit einem den Wasserstand (WS) im Schacht (1) oder einem kommunizierenden anderen Gefäss abtastenden elektronischen oder mechanischen Fühler verbunden sind.7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the means for fixing the bell (27) are connected to an electronic or mechanical sensor that senses the water level (WS) in the shaft (1) or another communicating vessel. -S--S- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Fühler ein Aulöseschwimmer (43) im Schacht (1) eingesetzt ist, welcher über eine Hebelanordnung bei einem Wasserspiegel tiefer als (WS 3) durch einen Rückhaltenocken (37) das Aufsteigen der Glocke (27) verhindert und bei Ueberschreiten des Wasserspiegels (WS 3) den Rückhaltenocken (37) aus dem Schwenkbereich der Glocke (27) zurückzieht.8. Device according to claim 7, characterized in that a release float (43) is used as a sensor in the shaft (1), which, via a lever arrangement, prevents the bell (27) from rising by means of a retaining cam (37) when the water level is lower than (WS 3) and, when the water level (WS 3) is exceeded, retracts the retaining cam (37) from the pivoting range of the bell (27). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöseschwimmer (43) mit dem einen Ende (45) eines ersten zweiarmigen, um eine feste Achse (47) schwenkbaren Hebels (49) verbunden ist, dass das andere Ende (51) des ersten Hebels (49) unter Zwischenschaltung eines erste Pleuels (53) mit dem ersten Ende (67) eines zweiten Hebels (57) verbunden ist, welcher um eine feste Achse (55) schwenkbar ist, wobei das erste Ende (61) als Rückhaltenocken (37) ausgebildet ist.9. Device according to claim 8, characterized in that the release float (43) is connected to one end (45) of a first two-armed lever (49) which can pivot about a fixed axis (47), that the other end (51) of the first lever (49) is connected, with the interposition of a first connecting rod (53), to the first end (67) of a second lever (57) which can pivot about a fixed axis (55), the first end (61) being designed as a retaining cam (37). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Festhalten der Glocke (27) aus einem durch Fremdenergie betätigbaren Rückhaltenocken (37) bestehen.10. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the means for holding the bell (27) consist of a retaining cam (37) that can be actuated by external energy. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocke (27) mit einem Schwimmer (31) verbunden ist oder selbst schwimmend ausgebildet ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the bell (27) is connected to a float (31) or is itself designed to float. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Heber (5) am Abflussende als Syphon (9) ausgebildet ist, welcher den Heberraum beim Einstauen abdichtet.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the lifter (5) is designed as a siphon (9) at the discharge end, which seals the lifter space when it is backed up.
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