DD241278A1 - Automatisch arbeitendes unterflurregelelement zum draenanstau - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein automatisch arbeitendes Unterflurregelelement zum Draenanstau, das ohne Zufuhr von Fremdenergie beim Erreichen eines Entwaesserungszieles den Draenabfluss absperrt bzw. beim Ueberschreiten einer vorgewaehlten Anstauhoehe den Draenquerschnitt schlagartig freigibt. Das Regelelement ist in seinen Ausmassen klein und kann in jede Draenleitung eingebaut werden. Die Erfindung basiert auf einem dicht auf einer Kammer mit einer das Abflussrohr verschliessenden Klappe und einem mit ihr verbundenem Schwimmer. In der Verschlussklappe ist eine kleine Oeffnung mit Steuerklappe eingearbeitet, an der eine Entlueftungsleitung endet, die in das Schwimmergehaeuse hineinragt. Bei steigendem Grundwasserspiegel erhoeht sich der Wasserspiegel im Schwimmergehaeuse nur geringfuegig, aber ausreichend, um die Steuerklappe zu oeffnen. Im Bereich der Steuerklappe fliesst das Wasser schnell ab und erzeugt ein Druckgefaelle in der Entlueftungsleitung, was zu einem schnellen Druckausgleich im Schwimmergehaeuse fuehrt, was wiederum zum Auftrieb des Schwimmers und zur Oeffnung der Verschlussklappe fuehrt.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann insbesondere im Meliorations-, Erd-, Grund- und Wasserbau zur Anwendung kommen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind manuell zu betätigende und automatische Dränanstauelemente bekannt.

Manuell zu betätigende Dränanstäuelemente sind in der Regel einfach und robust im Aufbau und erfordern nur geringe Wartungs- und Instandhaltungsaufwendungen. Die termingerechte Betätigung, hoher personeller Aufwand für regelmäßige Grundwasserstandskontrollen, Stellmaßnahmen sowie die zur Bedienung erforderlichen Überflurschächte, welche bei der Bearbeitung der Nutzflächen Hindernisse darstellen, schränken die Anwendung stark ein. Automatische Dränanstauelemente mit Fremdenergiezuführung (Elektroenergie) sind unökonomisch. Ohne Fremdenergiezuführung arbeitende Elemente werden direkt oder indirekt über den Grundwasserspiegel gesteuert. Die bisher entwickelten Lösungsvarianten gewährleisten bei einfachem Aufbau nicht die erforderliche Regulierungsfunktion der Dränung. Insbesondere kommt es zur Verzögerung der Entwässerung in Nässeperioden. Dränanstauelemente der erforderlichen Regelgüte sind zu kompliziert bzw. zu störanfällig, um über längere Zeit funktionssicher zu arbeiten. Sämtliche Konstruktionen, die den Forderungen an hohe Funktionssicherheit und Regelgüte nahekommen, müssen auf Grund ihres Funktionsprinzips in Überflurschächte eingebaut werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die ohne Zuführung von Fremdenergie automatisch beim Erreichen des Entwässerungszieles den Dränquerschnitt absperrt und beim Überschreiten einer vorgegebenen Anstauhöhe den Dränquerschnitt schlagartig freigibt und damit neben der Wasserableitung gleichzeitig eine Dränspülung bewirkt. Die Entwässerungsfunktion der Dränung muß dabei in Nässeperioden vollständig gewährleistet bleiben. Bei niedrigen Grundwasserständen muß der Dränabfluß vollständig gesperrt werden. Die Erfindung soll bei geringer Bauhöhe, einfacher Konstruktion und geringem Materialeinsatz die geforderte Anstauhöhe gewährleisten sowie eine hohe Regelgüte aufweisen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dränanstau und zur Dränspülung zu schaffen, die während der Zeit geringen natürlichen Wasserandranges die Entwässerung bis zum Überschreiten eines oberen Grundwasserstandes unterbricht und bei erhöhtem Wasserandrang das überschüssige Wasser abführt, welches gleichzeitig zur Dränspülung genutzt

Weiterhin liegt die Aufgabe zugrunde, die Bauhöhe der Vorrichtung so gering zu halten, daß eine Bodenüberdeckung von mindestens 0,7 m gewährleistet werden kann. Die Funktion muß auch bei Überstau der Vorrichtung gesichert sein.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Rohrabschnitt eine Kammer mit Verschlußklappe installiert ist. Die Verschlußklappe ist so aufgebaut, daß beim Öffnen zunächst nur ein kleinerTeil der Verschlußklappenfläche (Steuerklappe) den Abflußquerschnitt freigibt. Die Verschlußklappe ist in der Kammer befestigt. Über der Kammer befindet sich ein abgedichtetes Schwimmergehäuse, das fest auf die Kammer aufgesetzt ist und durch ein Steigrohr mit ihr verbunden ist.

Der im Schwimmergehäuse befindliche Schwimmer ist mit der Klappe durch eine Stange verbunden. Die Stange kann gelenkig an der Klappe gelagert oder ohne feste Lagerung eingehängt sein. Das Schwimmergehäuse steht durch eine Steuerleitung mit dem Grundwasserspiegel in Verbindung. Im Steigrohr befindet sich eine Entlüftungsleitung, die in das Schwimmergehäuse und in die Kammer hineinragt. Die Entlüftungsleitung ist so in die Kammer gelegt, daß ihre Öffnung sehr nahe an dem Teil der Verschlußklappe (Steuerklappe) liegt, der zuerst öffnet.

Bei steigendem Grundwasserspiegel erhöht sich der Wasserspiegel im Schwimmergehäuse nur geringfügig, weil die Luft in ihm nicht entweichen kann. Dadurch bekommt der Schwimmer nur einen geringen Auftrieb, der jedoch ausreicht, um die Steuerklappe zu öffnen. Im Bereich der Steuerklappe fließt das Wasser schnell ab und erzeugt ein Druckgefälle in der Entlüftungsleitung, was dazu führt, daß es im Schwimmergehäuse zum schnellen Druckausgleich und zum Einströmen von Wasser kommt. Dadurch bekommt der Schwimmer genügend Auftriebskraft zürn Öffnen der gesamten Verschlußklappe. Er bewegt sich nach oben und öffnet schlagartig die Verschlußklappe. Bei geöffneter Verschlußklappe wird solange entwässert, bis das Wasser aus dem Schwimmergehäuse in den Boden ablaufen kann, sich der Schwimmer absenkt und die Verschlußklappe den Dränabfluß sperrt. "

Ausführungsbeisple!

Die Erfindung soll anhand von Figur 1 näher erläutert werden. Das Unterflurregelelement wird über Rohranschluß 1 an der Rohrleitung befestigt. Der Rohranschluß 1 ist mit der Kammer 2 verbunden, in welcher sich die Verschlußklappe 3 befindet. Die Verschlußklappe 3 besitzt eine bezogen auf die zu verschließende Gesamtfläche des Rohrquerschnittes kleine Öffnung und ist mit einer elastischen Befestigung 4 an der Kammer 2 befestigt. Auf die Kammer 2 ist ein Schwimmergehäuse 8 aufgesetzt, das durch ein Verbindungsrohr 7 mit der Kammer 2 in Verbindung steht. Im Schwimmergehäuse 8 befindet sich der Schwimmer 9, der mit der Verschlußklappe 3 durch ein Gestänge 5 verbunden ist. Das Gestänge 5 besitzt im unteren Teil einen Mitnehmer, vorzugsweise einen Quersteg, um bei Aufwärtsbewegung die Verschlußklappe 3 mitzunehmen. Außerdem ist am Gestänge 5 eine Steuerklappe 6 befestigt, die die Öffnung der Verschlußklappe 3 verschließt.

An das Schwimmergehäuse 8 ist eine Steuerleitung 11, die am Ende perforiert ist, angeschlossen und im angrenzenden Boden verlegt. Im Verbindungsrohr 7 befindet sich eine Entlüftungsleitung. Der Teil „Entlüftungsleitung starr" 10a ragt bis auf eine bestimmte Länge in das Schwimmergehäuse hinein. Der Teil „Entlüftungsleitung flexibel" 10 bist in die Kammer 2 hineingelegt und an der Verschlußklappe 3 vor der Öffnung so befestigt, daß die Steuerklappe 6 sich hindernisfrei öffnen kann. Ist die Verschlußklappe 3 geschlossen, steigt bei Wasserandrang der Wasserspiegel vor der Verschlußklappe 3 an und gelangt in das Verbindungsrohr 7 und die Entlüftungsleitung 10a, 10 b. Da die im Schwimmergehäuse 8 enthaltene Luft nicht entweichen · kann, steigt der Wasserspiegel im Schwimmergehäuse 8 nur geringfügig.

Über die Steuerleitung 11 erfolgt die Rückkopplung zum Grundwasserspiegel im Boden. Mitzunehmender Anstauhöhe bekommt der Schwimmer 9 durch die geringe Wasserspiegeländerung im Schwimmergehäuse 8 nur eine geringe Auftriebskraft, die jedoch bei Überschreiten einer bestimmten Anstauhöhe ausreicht, um die Steuerklappe 6 zu öffnen. Jetzt kann durch die kleine Bohrung in der Verschlußklappe Wasser abfließen. Zwischen dem oberen und unteren Ende der Entlüftungsleitung entsteht ein Druckgefälle, das dazu führt, daß die komprimierte Luft im Schwimmergehäuse 8 durch die Entlüftungsleitung entweicht. Das bewirkt ein schnelles Ansteigen des Wasserspiegels im Schwimmergehäuse 8, wodurch der Schwimmer 9 genügend Auftriebskraft bekommt, um schlagartig die Verschlußklappe 3 zu öffnen.

Die Verschlußklappe 3 bleibt solange vollständig geöffnet, bis der Grundwasserspiegel auf ein Niveau abgesenkt ist, bei dem das Wasser im Schwimmergehäuse 8, welches den Schwimmer 9 unter Auftrieb hält, durch die Steuerleitung 11 abfließen kann.

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Automatisch arbeitendes Unterflurregelelement zum Dränanstau, gekennzeichnet dadurch, daß das Unterflurreg'eielement aus einer Kammer (2), in der sich Rohrzu- und Rohrabfluß (1) mit Verschlußklappe (3), in der eine zum Gesamtquerschnitt kleine Öffnung mit Steuerklappe (6) eingearbeitet ist, befinden, besteht und durch ein Verbindungsrohr (7) mit einem Schwimmergehäuse (8), in dem sich ein Schwimmer (9), der über ein Gestänge (5) mit der Verschlußklappe (3) verbunden ist sowie eine Entlüftungsleitung (10), die einerseits in das Schwimmergehäuse (8) hineinragt und andererseits an der Öffnung mit Steuerklappe (6) endet, befinden und von dem eine Steuerleitung (10) abgeht, die im Boden endet.
2. 2. Automatisch arbeitendes Unterflurregelelement nach Punkt ^gekennzeichnetdadurch,daß das Entlüftungsrohr (10) aus einem starren (10 a) und einem flexiblen (10 b) Teil besteht, wobei der starre Teil (10a) in das Schwimmergehäuse (8) hineinragt und der flexible Teil (10 b) in unmittelbarer Nähe der Steuerklappe (6) endet.