Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Spülheber zum Entleeren eines Sumpfes gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Wasserheber zum sporadischen Entleeren eines Oberwasserbeckens in einem wasserabführenden Kanal sind bekannt und bestehen in den meisten Fällen aus zwei Schenkeln, von denen der oberwasserseitige im allgemeinen nur wenig unterhalb des Sollwasserstandes endet; der unterwasserseitige Schenkel ist hingegen wesentlich länger ausgebildet und ist unten meist mit einem Wasserverschluss versehen. Der Wasserverschluss kann aus einem kastenförmig ausgebildeten Becken oder aus einer syphonartigen Verlängerung des unterwasserseitigen Schenkels gebildet sein. Oft weisen die Wasserheber im unterwasserseitigen Schenkel eine Sprungkante auf, die bewirkt, dass der Heber früher anspringt, indem der ausgestossene Wasserstrahl den unterwasserseitigen Heber verschliesst und die unter der Heberhaube befindliche eingeschlossene Luft mitreisst.
Heber der genannten Gattung haben den Nachteil, dass einerseits die Sprungkante den wasserführenden Querschnitt des Hebers verengt und andererseits ein Verschliessen der Leitung durch den ausgestossenen Wasserstrahl erst bei verhältnismässig grosser Wassermenge möglich ist.
Im weiteren erfolgt die Steuerung der bekannten Wasserheber ausschliesslich durch den Wasserstand im Oberwasserteil. Ein Ansaugen bereits vor Erreichen des Sollwasserstandes ist nicht möglich.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Spülheber zu schaffen, bei dem bereits bei geringer über die Übergangkante laufenden Wassermenge der ausgestossene Wasserstrahl den Unterwasserschenkel ver schliesst und den Heber anspringen lässt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Heber derart auszubilden, dass dessen Anspringen und Ausschalten von aussen steuerbar ist.
Es gelingt durch ein Anbringen einer nutförmigen Ausnehmung am oberen Teil des unterwasserseitigen Schenkels mit einer äusserst geringen Menge Wasser, die am unteren Ende des Schenkels befindliche Luftöffnung zu verschliessen, Luft im Heber mitzureissen und den Heber anspringen zu lassen, lange bevor der gesamte Rohrquerschnitt im Scheitel gefüllt ist. Der unter der Wasseroberfläche liegende Flansch 13 benötigt keine vollständige Abdichtung, da diese durch das Wasser selbst erfolgt.
Anhand zweier illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 und 2 je einen Querschnitt durch einen Wasserheber und
Figur 3 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles A.
In den Figuren 1 und 2 verbindet der Heber 1 zwei durch eine Wand 3 getrennte Becken 5, 7, wobei die beiden Becken 5, 7 auch aus einem einzigen durch die Wand 3 getrennten Becken bestehen können.
Der Heber 1 besteht aus mehreren zusammengefügten Rohrabschnitten, die einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen können. Im oberwasserseitigen Becken 5 weist der Heber 1 einen trichterförmigen Rohrabschnitt 9 auf, an dem ein Abschnitt 11 folgt, welcher durch einen Flansch 13 mit einem den Scheitel des Hebers bildenden gekrümmten Abschnitt 15 verbunden ist. An den Abschnitt 15 schliesst sich ein im wesentlichen geradlinig verlaufender Rohrabschnitt 17 an, dessen unteres Ende als Wasserverschluss 19 ausgebildet ist oder in einen solchen bekannter Bauart mündet. Das oberwasserseitige Becken 5 weist einen Einlauf 21 und das unterwasserseitige Becken einen Auslauf 23 auf. An Stelle von Becken 5, 7 können selbstverständlich auch Kanäle treten.
Im Scheitel des Abschnittes 15 des Hebers 1 ist eine Überfallschwelle 25 eingesetzt, die höher liegt als der einlauf- und auslaufseitge Bereich im Scheitel des Rohres des Hebers 1. Unmittelbar im Anschluss an den Scheitel des Hebers 1 weist das Rohr im Abschnitt 17 an dessen innenliegender Wand 27 eine rinnenförmige Ausnehmung 29 auf, die einen V-förmigen, halbkreisförmigen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen kann. In Figur 1 ist nur der V-förmige Querschnitt dargestellt.
Das untere Ende der in der Fallinie verlaufenden Nut oder Ausnehmung 29 geht kontinuierlich in die innenliegende Wand 27 über.
Auf der aussenliegenden Wand 31 ist ein Stutzen 33 aufgesetzt, dessen Bohrung die aussenliegende Wand 31 durchdringt. Der Stutzen 33 kann mit einer Druckluftquelle und/oder mit einem, den Stutzen 33 mit der Umgebungsluft verbindenden Schieber verbunden werden. Die Druckluftquelle und der Schieber sind in den Figuren nicht bzw. letzterer nur schematisch dargestellt. Das untere Ende der aussenliegenden Wand 31 weist einen Einschnitt 35 auf, dessen Scheitel 36 über der Oberfläche h0 des Wasserverschlusses 19 liegt (vergl. Figur 3). Der Wasserverschluss 19 kann auslaufseitig einen Einschnitt 45 aufweisen.
Der Heber 1 liegt mit seinem Scheitel auf der Wand 3 auf. Oberhalb des Hebers 1 ist zwischen der Wand 3 und der Heberoberfläche ein Zwischenraum 37 vorgesehen.
Über dem oberwasserseitigen Abschnitt 11 des Hebers 1 kann ein den maximalen Wasserstand reduzierender Deckenabschnitt 39 angeordnet sein.
Im Unterschied zu Figur 1 weist die Ausführungsform in Figur 2 einen im wesentlichen senkrecht verlaufenden Abschnitt 17 auf der Unterwasserseite des Hebers 1 auf. Der obere Bereich des Abschnittes 17 ist leicht geneigt und kann wie in der Ausführungsform nach Figur 1 mit einer rinnenförmigen Ausnehmung 29 versehen sein.
Auch in dieser Ausführungsform kann ein Stutzen 33 eingesetzt sein.
Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemässen Hebers 1 näher erläutert: Sobald der Wasserspiegel im oberwasserseitigen Becken auf das Niveau h1 ansteigt, d.h. sobald der untenliegende Scheitel im Heber 1 bzw. die Überfallschwelle 25 überschritten hat und Wasser in den unterwasserseitigen Abschnitt 17 gelangen kann, sammelt sich dieses in der rinnenförmigen Ausnehmung 29, wird beschleunigt und durchquert das Rohr 17 und gelangt in Kontakt mit der aussenliegenden Wand 31 im Bereich, wo an dieser der Ausschnitt 35 angebracht ist. Durch den den Rohrabschnitt 17 durchquerenden Wasserstrahl 41 wird die vom Ausschnitt 35 gebildete Luftzutrittsöffnung im unterwasserseitigen Abschnitt des Hebers 1 geschlossen und die Luft in diesem Abschnitt vom Wasserstrahl 41 mitgerissen.
Dadurch springt der Heber 1 an, d.h. es fliesst Wasser vom Becken 5 zum Becken 7, bis dieses auf das Niveau h3 abgesunken ist.
Damit die sich auf dem Boden des Beckens 5 absetzenden Festkörper abgeführt werden können, kann durch den Stutzen 3 Luft in den Abschnitt 17 des Hebers 1 eingelassen werden, derart, dass die sich im Abschnitt 11 befindliche Wassersäule in das Becken 5 zurückfällt und die Festkörper aufwirbelt. Durch eine in der Wand 3 eingelassene Durchgangsöffnung 43 kann anschliessend der aufgewirbelte Bodensatz in das Becken 7 abgelassen werden.
The present invention relates to a flushing lifter for emptying a sump in accordance with the preamble of patent claim 1.
Water jacks for sporadically emptying an upper water basin in a water-draining channel are known and in most cases consist of two legs, of which the upper water side generally ends only a little below the desired water level; the underwater side, on the other hand, is much longer and is usually provided with a water seal at the bottom. The water seal can be formed from a box-shaped basin or from a siphon-like extension of the underwater side leg. Often, the water lifters have a jump edge in the underwater-side leg, which causes the lifter to start earlier, in that the ejected water jet closes the underwater-side lifter and entrains the enclosed air located under the lifter hood.
Lifters of the type mentioned have the disadvantage that, on the one hand, the jump edge narrows the water-carrying cross section of the lifter and, on the other hand, the line can only be closed by the ejected water jet with a relatively large amount of water.
Furthermore, the known water lifters are controlled exclusively by the water level in the upper water part. Sucking in before the target water level is reached is not possible.
The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in claim 1, solves the problem of creating a flushing lever in which, even with a small amount of water running over the transition edge, the water jet ejected closes the underwater leg and allows the lifter to start. Another object of the invention is to design the lifter in such a way that its starting and stopping can be controlled from the outside.
By making a groove-shaped recess on the upper part of the lower leg with an extremely small amount of water, it is possible to close the air opening at the lower end of the leg, entraining air in the lifter and letting the lifter start long before the entire pipe cross-section is at the apex is filled. The flange 13 lying below the water surface does not require a complete seal, since this takes place through the water itself.
The invention is explained in more detail using two illustrated exemplary embodiments. Show it:
Figures 1 and 2 each have a cross section through a water lifter and
3 shows a view from the direction of arrow A.
In FIGS. 1 and 2, the lifter 1 connects two basins 5, 7 separated by a wall 3, the two basins 5, 7 also being able to consist of a single basin separated by the wall 3.
The lifter 1 consists of several joined pipe sections, which can have a round or angular cross section. In the upstream basin 5, the lifter 1 has a funnel-shaped tube section 9, followed by a section 11 which is connected by a flange 13 to a curved section 15 forming the apex of the lifter. Section 15 is adjoined by an essentially rectilinear pipe section 17, the lower end of which is designed as a water seal 19 or opens into such a known type. The upstream pool 5 has an inlet 21 and the underwater pool has an outlet 23. Channels can of course also take the place of basins 5, 7.
In the apex of section 15 of the lifter 1, a hold-up threshold 25 is inserted, which is higher than the area on the inlet and outlet sides in the apex of the tube of the lifter 1. Immediately following the apex of the lifter 1, the tube in section 17 points to the inside thereof Wall 27 has a groove-shaped recess 29, which can have a V-shaped, semicircular or rectangular cross section. In Figure 1, only the V-shaped cross section is shown.
The lower end of the groove or recess 29 running in the falling line merges continuously into the inner wall 27.
On the outer wall 31, a nozzle 33 is placed, the bore of which penetrates the outer wall 31. The connector 33 can be connected to a compressed air source and / or to a slide connecting the connector 33 to the ambient air. The compressed air source and the slide are not shown in the figures, or the latter is only shown schematically. The lower end of the outer wall 31 has an incision 35, the apex 36 of which lies above the surface h0 of the water seal 19 (see FIG. 3). The water seal 19 can have an incision 45 on the outlet side.
The lifter 1 lies on the wall 3 with its apex. A space 37 is provided above the jack 1 between the wall 3 and the jack surface.
A ceiling section 39 which reduces the maximum water level can be arranged above the section 11 of the lifter 1 on the upper water side.
In contrast to FIG. 1, the embodiment in FIG. 2 has a substantially vertical section 17 on the underwater side of the jack 1. The upper region of section 17 is slightly inclined and, as in the embodiment according to FIG. 1, can be provided with a groove-shaped recess 29.
In this embodiment too, a connecting piece 33 can be used.
The mode of operation of the lifter 1 according to the invention is explained in more detail below: As soon as the water level in the upstream basin rises to level h1, i.e. as soon as the apex in the lifter 1 or the hold-up threshold 25 has exceeded and water can get into the underwater section 17, this collects in the channel-shaped recess 29, is accelerated and crosses the tube 17 and comes into contact with the outer wall 31 in Area where the cutout 35 is attached to this. The air inlet opening formed by the cutout 35 in the underwater-side section of the lifter 1 is closed by the water jet 41 crossing the pipe section 17 and the air in this section is entrained by the water jet 41.
This causes the jack 1 to start, i.e. water flows from pool 5 to pool 7 until it has dropped to level h3.
So that the solids settling on the bottom of the basin 5 can be discharged, air can be let through the nozzle 3 into the section 17 of the lifter 1 such that the water column located in the section 11 falls back into the basin 5 and whirls up the solid body . The whirled up sediment can then be discharged into the basin 7 through a passage opening 43 embedded in the wall 3.