AT503553B1 - Automatische regenwasserklappe mit überlaufstopp - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Regenwasserklappe an einem Regenfallrohr zur Ableitung des durch das Regenfallrohr abfließenden Wassers in eine erste Ablaufrichtung, vorzugsweise in einen Regenwasserkanal und in eine zweite Ablaufrichtung, vorzugsweise in einen Wassersammelbehälter, beispielsweise in eine Regentonne, wobei die Umschaltung von der ersten Abflussrichtung in die zweite Stellung selbsttätig erfolgt und durch eine Teilmenge des durch das Regenfallrohr fließenden Wassers ein Behälter befüllbar ist und durch das Gewicht des vollen Behälters die Umschalteinrichtung betätigbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist, das in einer Regentonne od. dgl. gesammelte Regenwasser, welches einerseits kostenlos anfällt, andererseits auf Grund seines geringen Kalkgehaltes im Gartenbau besonders günstig ist, möglichst frei von Schad- und Schmutzstoffen zu halten. Solche Stoffe werden durch den Verkehr, durch die Industrie und Heizanlagen emittiert und lagern sich, vor allem in Trockenperioden an Dachflächen ab. Bei einem auf eine solche Trockenperiode folgenden Regen werden diese Stoffe von den Dachflächen gespült. Ist die Regenklappe geöffnet, um das Regenwasser in einer Tonne od. dgl. zu sammeln, wird die erste, stark verschmutzte und mit Schadstoffen angereicherte Regenwassermenge in der Tonne aufgefangen, während bei einem kräftigen bzw. länger dauerndem Regen, das später anfallende, reine Wasser oft in großen Mengen ungenutzt in den Kanal abgeleitet werden muss.

Man hat schon versucht, das Problem durch Siebe oder einfache Filter zu lösen. Man kann damit wohl Blätter und Insekten zurückhalten. Diese Verunreinigungen stellen aber beim Einsatz des Regenwassers im Gartenbau kein Problem dar. Problematisch sind hingegen die Schadstoffe, die auf Grund der geringen Partikelgröße mit diesen einfachen Mitteln nicht ausgefiltert werden können. Ein Teil der Schadstoffe geht überhaupt im Wasser in Lösung über und kann dann durch Filterung nicht entfernt werden.

In Einzelfällen wird, zur Lösung dieses Problems die Regenklappe zunächst geschlossen gehalten und erst nach einer bestimmten Dauer bzw. Ergiebigkeit des Regens, wenn also damit gerechnet werden kann, dass die Dachfläche ausreichend gereinigt worden ist, manuell geöffnet. Eine solche Lösung würde bei einer effizienten Nutzung des anfallenden Regenwassers die ständige Anwesenheit einer Bedienungsperson voraussetzen, was in der Praxis sicherlich nicht als realistisch angenommen werden kann.

In der japanischen Offenlegungsschrift JP 2001262633 ist eine Anordnung beschrieben, die das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem lösen soll: an einem vertikal verlaufenden Regenfallrohr ist eine T-förmige Rohrabzweigung vorgesehen. Von dieser führt ein horizontales Rohr zu einem Regenwasserauffangbehälter. In dem T-Stück ist ein Umschaltventil mit einer schwenkbaren Klappe vorgesehen, welche je nach ihrer Stellung entweder das abzweigende Rohr verschließt oder dieses öffnet und das Regenfallrohr abschließt und damit das Regenwasser in den Behälter leitet. In einer Variante ist eine Kugel vorgesehen, die je nach Lage einmal das abzweigende Rohr bzw. das Regenfallrohr verschließt. Zur Verstellung der Klappe bzw. der Kugel ist ein kleiner Rohrbogen in das Regenfallrohr eingesetzt, welcher einen Teil des an der Innenwand des Regenfallrohres abfließenden Wassers ableitet und einem Becher zuführt, der an einem dünnen Seil befestigt ist, dessen anderes Ende mit der Ventil-Klappe bzw. -Kugel verbunden ist. Die Ventilklappe wird durch eine Feder in der Ruhestellung gehalten, in welcher das Regenfallrohr offen und das abzweigende Rohr geschlossen ist.

Bei der Variante mit dem Kugelventil wird die Kugel durch ein Gegengewicht in der Ruhestellung gehalten. Ist in dem Becher eine ausreichende Wassermenge gesammelt, so wird über den Seilzug die Ventilklappe bzw. die Ventilkugel aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung verstellt. Eine solche Konstruktion mag vielleicht in einem Laboratorium funktionieren, wird aber den Anforderungen der Praxis, wo diese Wind und Wetter ausgesetzt ist, keinesfalls gerecht. Die Teile sind Verschmutzung und Korrosion ausgesetzt, so dass mit einem zuverlässigen und störungsfreien Betrieb dieser Einrichtung über längere Betriebszeiten nicht gerechnet werden kann. 3 AT 503 553 B1

In der Deutschen Offenlegungsschrift DE 40 14 804 A1 ist eine Vorrichtung beschrieben, gemäß welcher in Übereinstimmung mit der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung das erste, bei einem Regenguss von einem Dach abgeleitete und im allgemeinen stark verschmutzte Regenwasser in einen Abwasserkanal geleitet wird, wobei nach einer vorgegebenen Zeit bzw. einer angefallenen Wassermenge die Vorrichtung automatisch umschaltet und das Regenwasser einem Regenwasser-Reservoir zuleitet. Die bekannte Vorrichtung weist einen groß-volumigen Behälter auf, in welcher eine Rinne schwenkbar gelagert ist. Die Rinne ist mit einem Schwimmer verbunden, der in den Behälter ragt und sich bei sich füllendem Behälter aufschwimmt und damit die Rinne verschwenkt. Die Vorrichtung ist auf Grund ihrer Bauweise und Größe völlig ungeeignet, in ein Regenfallrohr integriert zu werden.

Der Gegenstand, der Deutschen Patentschrift Nr.72845, ist sehr ähnlich aufgebaut und verfügt in Übereinstimmung mit dem Gegenstand der oa. Veröffentlichung über eine schwenkbare, durch einen Schwimmer gesteuerte Rinne. Auch diese Einrichtung setzt einen großvolumigen Behälter voraus und ist ebenfalls nicht für den Einbau in ein Regenfallrohr geeignet.

In der Gebrauchsmusterschrift AT 007191U1 ist eine Erfindung beschrieben, die das vorliegende Problem lösen sollte. In praktischen Versuchen hat sich ergeben, dass ein derartiger Lösungsversuch mit einem nach außen bauchig gewölbten Hohlkörper auf Grund der Schwerpunkt-Gegebenheiten nicht funktioniert. Versuche mit zusätzlich angebrachten Halterungen (Magnete etc.) welche die leere Klappe geschlossen halten und erst bei gefüllter Klappe öffnen sollten, haben sich nicht bewährt. Die in der AT 007191U1 beschriebene Schwimmerschließ-Vorrichtung hat sich in der Praxis ebenfalls nicht bewährt und ist anfällig für Fehlauslösungen durch Windstöße. Weiters ist gemäß der AT 007191U1 die Schmutzwasser-Entleerung des gefüllten Sammelbehälters nicht zufriedenstellend gelöst. Das Schmutzwasser wird durch die untere Auslauföffnung nur unzureichend abgeleitet, bzw. gelangt sogar unerwünscht in den Regensammei-Behälter.

Durch die neue Erfindung wird eine Lösung für die eingangs beschriebene Aufgabe vorgeschlagen, die sich durch einen besonders einfachen, robusten und auch kostengünstigen Aufbau auszeichnet.

Erfindungsgemäß stellt der Behälter einen integrierenden Bestandteil einer, vorzugsweise rinnenförmigen, Wasserklappe dar, die in an sich bekannter Weise um etwa 90 0 schwenkbar im Regenfallrohr gelagert ist und in einer ersten Position eine Öffnung in dem Regenfallrohr verschließt, während in einer zweiten Position ein Teil der Wasserklappe durch die genannte Öffnung in das Regenfallrohr ragt und den Durchfluss durch das Regenfallrohr verschließt und das anfallende Wasser durch die Wasserklappe nach außen ablenkt. Die Massenverteilung der Wasserklappe ist dabei so gewählt, dass bei leerem Behälter der Schwerpunkt der Wasserklappe in Bezug auf die Drehachse derselben eine solche Lage auf einer Seite der Drehachse einnimmt, dass sich ein Drehmoment im Sinne einer Drehung der Wasserklappe in die erste Position ergibt, während sich der Schwerpunkt der Wasserklappe bei mit Wasser gefülltem Behälter auf die andere Seite der Drehachse verschiebt und ein Drehmoment im Sinne einer Verschwenkung der Wasserklappe in die zweite Position auftritt.

Vorzugsweise weist der Behälter an seiner Oberseite (bezogen auf die erste Position) eine Zulaufbohrung auf, welche eine Drosselstelle besitzt, die die Füllzeit des Behälters beeinflusst.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Abflussbohrung an der Behälterunterseite (bezogen auf die erste Position) vorgesehen, wobei diese in der ersten Position durch Anlage an eine Wand des Regenfallrohres bzw. an einen an dieser befestigtem Teil verschließbar ist, in der zweiten Position der Wasserklappe hingegen geöffnet ist.

Vorteilhaft ist die Wasserklappe zur Positionierung ihres Schwerpunktes mit mindestens einem Gegengewicht starr verbunden, wobei gegebenenfalls die Wasserklappe mit einer Welle ver- 4 AT 503 553 B1 drehungssicher verbunden ist, welche Welle im Regenfallrohr gelagert ist, wobei das bzw. die Gegengewichte an der Welle außerhalb des Regenfallrohres befestigt ist bzw. sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die Fig. 1 zeigt in Seitenansicht die erfindungsgemäße Regenwasserklappe in der ersten Position, in welcher das Regenwasser zu einem Regenwasserkanal abgeleitet wird. Die Fig. 2 veranschaulicht, ebenfalls in Seitenansicht, die Regenwasserklappe in der zweiten Position: das Regenfallrohr ist geschlossen und das Regenwasser wird durch die offene Klappe einer Regentonne od. dgl. zugeleitet. Die Fig. 3 zeigt in Vorderansicht die Regenklappe in der Position 2 gemäß der Fig. 2. Die Fig. 4 stellt eine Vorderansicht der Regenklappe in der ersten Position entsprechend Fig. 1 dar. Die Fig. 5 veranschaulicht die Kinematik der neuen Einrichtung an Hand eines Schemas.

In der Zeichnung ist ein Regenfallrohr 12 dargestellt, das in seinem Anschlussdurchmesser passend bzw. adaptierbar zum Einbau in alle handelsüblichen Fallrohrdimensionen ausgelegt ist. In einer Öffnung dieses Regenfallrohres 12 ist eine rinnenförmige Wasserklappe 1 um eine Drehachse 13 drehbar gelagert. An dieser Wasserklappe 1 ist ein Behälter bzw. Hohlkörper 2 vorgesehen, der oben, bezogen auf die nach oben geklappte Stellung gemäß den Figuren 1 und 4, zwei Wasseraufnahmeöffnungen 3 aufweist. Unten am Hohlkörper 2 ist eine Wasserauslauföffnung 4 vorgesehen, die in dieser hochgeklappten Stellung durch einen Wandanschlag 5 an der Innenseite des Regenfallrohres 12 verschlossen ist.

Bei beginnendem Regen wird ein Teil des durch das Regenfallrohr 12 abfließenden Regenwassers über die Wasseraufnahmeöffnungen 3 aufgefangen und im Hohlkörper 2 gesammelt. Durch die in Bezug auf die Drehachse 13 exzentrische Anordnung des Hohlkörpers 2 wird mit steigendem Wasserstand im Hohlkörper 2 der Gesamtschwerpunkt der Wasserklappe 1 von seiner in der Fig. 1 gezeigten Position 15 zunehmend in Richtung auf den Hohlkörper 2 hin verschoben (vgl. die Positionen 15, 15a in Fig. 5). Da die rinnenförmige Wasserklappe 1 nur eine geringe Masse aufweist, bestimmt sich die Schwerpunktlage primär durch die Masse und Anordnung eines mit der Wasserklappe 1 starr verbundenen Gegengewichtes 14 und dem mehr oder weniger mit Wasser gefülltem Hohlkörper 2. Während sich in der ursprünglichen Position gemäß Fig. 1 durch die an der Drehachse 13 und dem Schwerpunkt angreifenden Kräfte ein Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn ergeben hat, wodurch die Wasserklappe 1 in der Geschlossenstellung gehalten wurde, gelangt der Schwerpunkt von Position 15 mit zunehmender Füllung des Hohlkörpers 2 in eine Position rechts von der Drehachse 13 (Fig. 1 und Fig. 5). Das Drehmoment wirkt nun im Uhrzeigersinn und schwenkt die Wasserklappe 1 in die Offenstellung (Fig. 2). Der Schwerpunkt in Position 15 beschreibt dabei eine Kreisbogenbahn um die Drehachse 13 und gelangt in die Position 15b in den Fig. 2 und 5. Über die Rinne der Wasserklappe 1 wird nun nach einiger Vorlaufzeit reines Regenwasser in eine Regenwassertonne eingeleitet. Die Vorlaufzeit bestimmt sich aus den Dimensionen des Hohlkörpers 2 und der der Wasseraufnahmeöffnungen 3.

Ein Großteil des im Hohlkörper 2 gesammelten Schmutzwassers entleert sich bei geöffneter Wasserklappe 1 (Fig. 2) durch eine im Boden des Hohlkörpers 2 eingearbeitete beiderseits offene Wasserauslaufröhre 6 über die Aufnahmeöffnung 7 im Regenfallrohr 12 in den Kanal. Der Rest des Schmutzwassers entleert sich beim händischen Schließen der Wasserklappe 1 (Fig. 1) durch die untere Wasserauslauföffnung 4 des Hohlkörpers 2 in den Kanal.

Durch Entleerung des Hohlkörpers 2 verschiebt sich der Gesamtschwerpunkt der Wasserklappe 1 von der Position 15b und erreicht bei völlig entleertem Hohlkörper 2 und Regenrinne die Position 15c (Fig. 2 und 5). Da nach wie vor ein Drehmoment im Uhrzeigersinn wirkt, verbleibt die Wasserklappe 1 in der Offenstellung bis sie von Hand geschlossen wird. Dabei bewegt sich der Gesamtschwerpunkt auf einer Kreisbogenbahn um die Drehachse 13 im Uhrzeigergegensinn, passiert die Vertikale durch die Drehachse 13, wodurch sich das Drehmoment umkehrt

Claims (7)

1. 5 AT 503 553 B1 und nun die Wasserklappe 1 in die Geschlossenstellung kippt, in der sie wieder die stabile Position 15 einnimmt. Dadurch wird der Zufluss zur Regentonne unterbrochen und das Regenwasser in den Regenwasserkanal eingeleitet. Oben am Regenfallrohr 12 ist eine manuell betätigbare Sicherungsvorrichtung 11 vorgesehen, mit welcher die Wasserklappe 1 in der Geschlossenstellung erste Position (Fig. 1) fixiert werden kann. Weiters kann mit der Sicherungsvorrichtung 11 die Wasserklappe 1 so geklemmt werden, dass die Wasseraufnahmeöffnungen 3 nicht in das Regenfallrohr 12 reichen und somit der Hohlkörper 2 bei Regen über das Regenfallrohr 12 nicht mit Wasser gefüllt wird. Kleinwassermengen können durch die freigewordenen unteren Wasserauslauföffnungen 4 aus dem Behälter entweichen (Winterbetrieb). Die neue Erfindung zeichnet sich zusätzlich durch ein Überlaufsystem aus, das überschüssiges Regenwasser aus der vollen Regenwassertonne in den Kanal ableitet. Das Überlaufsystem besteht aus einem fix in das Regenfallrohr 12 eingebautem Rohrbogen 8 über den das überschüssige Wasser durch ein eingestecktes Schlauchstück aus der Regentonne in den Kanal abgeleitet wird. Der Hohlkörper 2 kann bei der Produktion wahlweise in 2 Stücken gefertigt werden. Die innere Rinne mit den oberen Wasseraufnahmeöffnungen 3 und den unteren Wasserauslauföffnungen 4. Die äußere Hohlkörperabdeckung mit der eingearbeiteten Wasserauslaufröhre 6. Die zwei Teile werden passgenau gefertigt, durch ein Stecksystem dicht miteinander verbunden und im Bereich des Gegengewichtes 14 verschraubt. Patentansprüche: 1. Regenwasserklappe an einem Regenfallrohr zur wahlweisen Ableitung des durch das Regenfallrohr abfließenden Wassers in eine erste Ablaufrichtung, vorzugsweise in einen Regenwasserkanal und in eine zweite Ablaufrichtung, vorzugsweise in einen Wassersammelbehälter, beispielsweise in eine Regentonne, wobei die Umschaltung von der ersten Abflussrichtung in die zweite selbsttätig erfolgt und durch eine Teilmenge des durch das Regenfallrohr fließenden Wassers ein Behälter befüllbar ist und durch das Gewicht des vollen Behälters die Umschalteinrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) ein integrierter Bestandteil einer, vorzugsweise rinnenförmigen, Wasserklappe (1) ist, die in an sich bekannter Weise um etwa 90 ° schwenkbar im Regenfallrohr (12) gelagert ist und in einer ersten Position eine Öffnung in dem Regenfallrohr (12) verschließt, während in einer zweiten Position ein Teil der Wasserklappe (1) durch die genannte Öffnung in das Regenfallrohr ragt und den Durchfluss durch das Regenfallrohr (12) verschließt und das anfallende Wasser durch die Wasserklappe (1) nach außen ablenkt, wobei die Massenverteilung der Wasserklappe (1) so gewählt ist, dass bei leerem Behälter (2) der Schwerpunkt (15) der Wasserklappe (1) in Bezug auf die Drehachse (13) derselben eine solche Lage auf einer Seite der Drehachse (13) einnimmt, dass sich ein Drehmoment im Sinne einer Drehung der Wasserklappe (1) in die erste Position ergibt, während sich der Schwerpunkt (15) der Wasserklappe bei mit Wasser gefülltem Behälter (2) auf die andere Seite der Drehachse (13) verschiebt und ein Drehmoment im Sinne einer Verschwenkung der Wasserklappe (1) in die zweite Position auftritt.
2. 2. Regenwasserklappe nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) an seiner Oberseite (bezogen auf die erste Position) mindestens eine Zulaufbohrung (3) aufweist, welche eine Drosselstelle besitzt, die die Füllzeit des Behälters (2) beeinflusst. 6 AT 503 553 B1
3. 3. Regenwasserklappe nach Patentanspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserauslauföffnung (4) an der Behälterunterseite (bezogen auf die erste Position) vorgesehen ist und dass diese in der ersten Position durch Anlage an eine Wand des Regenfallrohres (12) bzw. an einen an dieser befestigtem Teil (5) verschließbar ist, in der zweiten Position der Wasserklappe (1) hingegen geöffnet ist.
4. 4. Regenwasserklappe nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass über eine im Boden des Hohlkörpers (2) eingearbeitete beiderseits offene Wasserauslaufröhre (6) über die Aufnahmeöffnung (7) im Regenfallrohr (12) einen Großteil des im Hohlkörper (2) gesammelten Schmutzwassers in den Kanal entleert.
5. 5. Regenwasserklappe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlaufsystem vorgesehen ist, das über einem fix in das Regenfallrohr (12) eingebautem Rohrbogen (8) überschüssiges Wasser in den Kanal ableitet.
6. 6. Regenwasserklappe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass oben am Regenfallrohr (12) eine manuell bestätigbare Sicherungsvorrichtung (11) vorgesehen ist, mit welcher die Wasserklappe (1) in verschiedenen Stellungen fixiert werden kann.
7. 7. Regenwasserklappe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserklappe (1) zur Positionierung ihres Schwerpunktes (15) mit mindestens einem Gegengewicht (14) starr verbunden ist. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen