DE102005048998A1 - Cleaning device for berms in sewer, secured to beam rotatably connected to both sewer side walls - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kanalklappe für einen Abwasserkanal und ein System zu deren Regelung.The The invention relates to a sewer flap for a sewer and a System for their regulation.
Gebiet der Erfindung:Field of the invention:
Derartige Vorrichtungen dienen vorwiegend zur Flussregelung in Abwasserkanälen, um einerseits das im Kanalnetz vorhandene Inhaltsvolumen gezielt aufzustauen um Abflussschwankungen zur Kläranlage auszugleichen und um Reinigungseffekte innerhalb des Abwasserkanals zu erreichen.such Devices are mainly used for flow control in sewers to on the one hand, deliberately increase the volume of content in the sewer network to drain variations to the treatment plant compensate for and cleaning effects within the sewer to reach.
Abwasserkanäle dienen zum Ableiten der in Haushalten auftretenden Abwässern, um auch diese wie durch Regenfälle oder Schneeschmelzen entstehende Wassermassen einer Kläranlage zuführen, in welcher Dick- und Feststoffe ausgeschieden werden, damit anschließend geklärtes Wasser in weiterführende Gerinne einer Wiederverwertung zugeführt werden kann, oder direkt über Flüsse dem Wasserkreislauf wieder zugeführt wird.Sewer channels serve to dissipate the wastewater occurring in households, to these as well rainfalls or snow melts resulting water masses of a sewage treatment plant respectively, in which thick and solids are excreted, so then clarified water in secondary Flume can be fed to a recycling, or directly over rivers Water cycle fed again becomes.
Zufolge unregelmäßig anfallender Schmutzwassermengen, welche eine beachtliche Fracht von Dickstoffen in Kombination mit entsprechenden Wassermengen in die Kanalisation eindringen, ist es erforderlich diese oft kilometerlangen Kanäle künstlich zu Spülen. Hierzu wird im allgemeinen Brauchwasser verwandt, welches durch Schläuche gepumpt werden muss, hierbei tritt eine hohe Abwassermenge auf, die an sich nicht erforderlich wäre. Eine Spülung von Kanälen, deren Querschnitte im Allgemeinen rund oder hochoval sind, steigert den Verbrauch von Wasser erheblich. Bisher durchgeführte Versuche gering verschmutztes Wasser in der Kanalisation bereitzuhalten, um anschließend die Kanäle zu spülen, schlugen fehl, da die Leckverluste beim Aufstauen derartiger Wassermengen einen derartig hohen Grad erreichten, dass die Gefahr bestand, dass Dickstoffe hinter den Staustufen sich bereits beim Aufstauvorgang absetzten und somit eher einen negativen Einfluss auf ein schnelles Abführen von zu klärendem Wasser mit sich brachten.according to irregularly occurring Dirty amounts of water, which is a considerable load of thick matter in combination with corresponding amounts of water in the sewer system penetrate, it is necessary to artificially these often kilometer-long channels Do the washing up. For this purpose, in general, service water is used, which by hoses must be pumped, this occurs a high amount of wastewater, which in itself would not be necessary. A rinse of channels, whose cross-sections are generally round or highly oval increases the consumption of water considerably. Low trials so far to keep polluted water in the sewage system, and then the channels to rinse, beat fail, because the leakage losses during damming such amounts of water reached such a high degree that there was a danger that Dickgut behind the barrages already during the damming process deposed and thus rather a negative impact on a fast lead away of water to be clarified brought with him.
Münden in derartige Schmutzwasserkanäle auch Oberflächenwässer, so bringen diese zwangsläufig größeres Material wie Äste und Zweige mit sich, welche auch ein Verlegen der Kanäle zusätzlich beschleunigen.Münden in Such sewage channels also Surface waters, see above bring this inevitably bigger material like branches and branches with him, which also accelerate laying the channels in addition.
Durch die Deutsche Offenlegungsschrift 35 10 171 A1 ist eine Flüssigkeitsrückhalteeinrichtung für den Einbau in einen Flüssigkeitsspeicherraum insbesondere Kanalstauraum bekannt geworden, bei welcher eine im Zulaufbereich dieses Speicherraums angeordnete Stauklappe vorgesehen ist, die mit steigendem Flüssigkeitsspiegel selbsttätig in Schließstellung schwenkt, und dadurch diesen Speicherraum in eine mit dem Zulauf in Verbindung stehende Vorkammer und eine mit dem Ablauf in Verbindung stehende Hauptkammer unterteilt, so dass Sammelflüssigkeit in dieser Vorkammer zurückgehalten wird, und durch einen Verschließmechanismus, der diese Stauklappe in Schließstellung hält, sobald ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau erreicht ist, und die Stauklappe freigibt, sobald diese Hauptkammer leer gelaufen ist, so dass die in dieser Vorkammer zurückgehaltene Flüssigkeit als Spülschwall ausläuft. Zufolge der sehr hohen Leckverluste während des Stauvorgangs und auch zufolge einer langsamen Öffnung der Stauklappe wird der gewünschte Erfolg, einen Spülschwall zu erzeugen, nicht erreicht.By German Offenlegungsschrift 35 10 171 A1 is a fluid retention device for installation in a liquid storage room in particular Sewer storage known, in which one in the inlet area This storage space arranged damper is provided, the with increasing liquid level automatic in closed position pivots, and thereby this storage space in one with the inlet related antechamber and one related to the drain Divided main chamber so that collection liquid in this antechamber retained is, and by a closing mechanism, the stowage flap in the closed position stops as soon as possible a certain level of fluid is reached, and the damper releases as soon as this main chamber has run empty, so that the retained in this antechamber liquid as a rinse expires. Due to the very high leakage losses during the damming process and also due to a slow opening of the Jam flap will be the desired Success, a rinse to produce, not achieved.
Durch die DE-ZS "Gas, Wasser, Abwasser", 1983 Nr. 6, Seiten 280-284 ist ein Aufsatz "Die Schwallspülung von Abwasserkanälen" bekannt geworden, bei welchem als Problemstellung die Spülung von Kanälen mittels Schwallspülung besprochen wird. Eine derartige Schwallspülung wird verwirklicht, in dem eine größere Menge von feststofffreichem oder feststoffarmen Wasser plötzlich in die zu reinigende Kanalstrecke eingeleitet wird. Dies geschieht in der Regel dadurch, dass am Anfang der Kanalstrecke eine Schütze betätigt wird: zuerst staut diese das anfallende Wasser allmählich auf, dann gibt sie es rasch und in Form eines Schwalls frei. So definierte Wassermengen stehen im Allgemeinen in Abwasserkanälen nicht zur Verfügung. Im Gegensatz hierzu ist bei Abwasserkanälen eine Schwallspülung mit dem Abwasser selbst, welches eine beachtliche Schmutzfracht aufweist, durchzuführen. In demselben Aufsatz wird unter 7. "offene Fragen" eine in Abschnitt 6 durchgeführte Berechnung besprochen und hierzu ausgeführt, dass die in der Rechnung gemachten Voraussetzungen selbstverständlich eine günstige Spülwirkung ergeben würden – dort ist von einem Modell von Flutwellen in Folge von Talsperrenbrüchen ausgegangen worden – aber dass sich diese Spülwirkung aus technischen Gründen nur bedingt erfüllen lassen wird, da beispielsweise hydraulisch betätigte Hubschütze nicht beliebig schnell bewegt werden können; auch wurde nicht der Einfluss von Feststoffen berücksichtigt.By the DE-ZS "gas, Water, Wastewater ", 1983 No. 6, pages 280-284, an article "The surge of sewers" has become known in which problem as the flushing of channels means flood lubrication is discussed. Such a surge flush is realized in a larger amount of solids rich or solids poor water suddenly in the channel route to be cleaned is initiated. this happens usually by activating a contactor at the beginning of the canal route: At first, this accumulates the accumulating water gradually, then it gives it released quickly and in the form of a surge. So defined amounts of water are generally not available in sewers. in the In contrast, in sewers a surge flush with the wastewater itself, which has a considerable pollution load, perform. In the same article, under 7. "open questions", a calculation is made in section 6 discussed and executed, that the requirements made in the bill, of course, a favorable flushing effect would result - there is assumed a model of tidal waves as a result of dam bursts been - but that this flushing effect due to technical reasons only partially fulfilled let, for example, hydraulically actuated contactors are not can be moved arbitrarily fast; also, the influence of solids was not considered.
Durch die DE-ZS "gwf Wasser/Abwasser" 1982, Heft 7, Seiten 356-361, werden in dem Aufsatz Spül- und Absperrorgane für Abwasserkanäle verschiedene Schwenkplatten und Spülklappen beschrieben und deren Betätigungsarten. Hierbei wird ausgeführt, dass die Dichtung der Platte gegen den Rahmen an den Seiten Metall auf Metall erfolgt, an der Sohle Weichdichtung auf Metall, und wobei alternativ auch eine Weichdichtung rundum möglich ist. Weiterhin wird ausgeführt, dass der ansteigende Wasserdruck die Platte zusätzlich gegen den Rahmen presst, und somit den Dichteffekt unterstützt und somit eine praktisch dicht schließende Schwenkklappe erhalten wird. Zum Öffnen der Klappe muss ein zusätzlicher Antrieb eingebaut werden. Damit ist ein plötzliches Spülen des zu reinigenden Kanals nicht mehr möglich. Derartige Spül- und Absperrorgane verlangen zusätzliche Bauwerke mit separaten Bedienschächten. Darüber hinaus sind derartige Einrichtungen nicht in allen Abwasserkanälen anwendbar. Auch wird durch die langsame Öffnung der Klappen ein wesentlicher Teil der Spülenergie verbraucht.By DE-ZS "gwf water / wastewater" 1982, No. 7, pages 356-361, in the article rinsing and shut-off devices for sewers different swivel plates and rinsing valves are described and their types of operation. Here it is stated that the sealing of the plate takes place against the frame on the sides metal to metal, on the sole soft seal on metal, and where alternatively also a soft seal is possible around. Furthermore, it is stated that the increasing water pressure the plate in addition to the Rah men pressed, and thus supports the sealing effect and thus a practically tight closing flap is obtained. To open the flap, an additional drive must be installed. Thus, a sudden flushing of the channel to be cleaned is no longer possible. Such flushing and shut-off devices require additional structures with separate control shafts. In addition, such facilities are not applicable in all sewers. Also, the slow opening of the flaps consumes a substantial portion of the flushing energy.
Weitere
Druckschriften, die im Bereich der Erfindung liegen sind,
Übersicht über die Erfindung:Overview of the invention:
Aufgabe der Erfindung ist es, die bei einem Regenereignis über eine Überfallschwelle abfließende Wassermenge und damit die aus dem Abwasserkanal ausgetragene Schmutzfracht zu minimieren und andererseits die jeweils gewünschte Menge an Wasser abzuleiten, so dass Kläranlagen nicht überlastet werden.task It is the invention in a rain event over a raid threshold outflowing Amount of water and thus discharged from the sewer pollution minimize and on the other hand derive the desired amount of water, so that sewage treatment plants not overloaded become.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche bestimmt.Is solved This object is achieved by an invention having the features of the independent claims. Further embodiments are covered by the subclaims certainly.
Neben einem Verfahren zur Regelung der Abwassermenge durch eine Abwasserklappe, ist eine Abwasserklappe Bestandteil der Erfindung, die in einem Abwasserkanal angeordnet ist, und die schwenkbar um eine Achse innerhalb des Abwasserkanals angeordnet ist. Diese umfasst eine Hauptklappe, die schwenkbar um die Achse gelagert ist, und durch einen Klappenhauptantrieb gesteuert ist, eine Feindrosselklappe, die schwenkbar an der Hauptklappe befestigt ist, und durch einen Klappenfeindrosselantrieb gesteuert ist, der auf der Hauptklappe angeordnet ist. Hierbei verschließt die Hauptklappe einen oberen Kanalteilquerschnitt, und die Feindrosselklappe einen unteren Kanalteilquerschnitt, insbesondere das Gerinne. Dabei ist die Feindrosselklappe an der unteren Kante der Hauptklappe durch Gelenke angelenkt, so dass diese unmittelbar eine Verlängerung der Hauptklappe darstellt.Next a method for controlling the amount of waste water through a wastewater valve, is a wastewater valve part of the invention, which in one Sewer is arranged and pivotable about an axis inside the sewer is arranged. This includes a main flap, which is pivotally mounted about the axis, and by a main valve drive is controlled, a fine throttle, which pivots on the main flap is fixed, and controlled by a Klappenfeindrosselantrieb is located on the main flap. This closes the main flap an upper channel part cross section, and the fine throttle one lower channel part cross-section, in particular the channel. It is the fine throttle at the lower edge of the main flap Hinged joints so that these immediately an extension represents the main flap.
Die Regelung der Hauptklappe erfolgt durch einen Kniehebel. Auf das Kniegelenk wirkt ein Druckzylinder, wobei der Kniehebel an der Decke des Abwasserkanals einerseits und andererseits an der Hauptklappe angelenkt ist, und der Druckzylinder einerseits am Kniegelenkt des Gelenkhebels und andererseits an der Decke des Abwasserkanals, wobei die beiden Anlenkpunkte an der Decke des Abwasserkanals in Flussrichtung hintereinander angeordnet sind.The Regulation of the main flap is done by a toggle. On the Knee joint acts as a pressure cylinder, with the toggle lever on the ceiling the sewer on the one hand and the main door on the other is articulated, and the pressure cylinder on the one hand on the knee joint of the Articulated lever and on the other hand on the ceiling of the sewer, the two articulation points on the ceiling of the sewer in the direction of flow arranged one behind the other.
Zur Erreichung einer Hebelwirkung ist die Feindrosselklappe an ihrer Rückseite mit einer Konsole versehen, an deren äußeren Ende ein erstes Ende eines Druckzylinder für den Feindrosselantrieb angelenkt ist, wobei das zweite Ende des Druckzylinders auf der Hauptklappe angelenkt ist. Hierdurch entsteht eine dreieckige Anordnung, die einen besseres Hebelverhältnis im Endbereich erlaubt. Die Anordnung ist natürlich auch Spiegelverkehrt möglich, dabei ist an der Rückseite der Hauptklappe die Konsole angeordnet.to Achieving a leverage effect is the fine throttle on her back provided with a console, at its outer end a first end a printing cylinder for the fine throttle drive is articulated, the second end of the Pressure cylinder is articulated on the main flap. This results a triangular arrangement that gives a better leverage in the End area allowed. The arrangement is of course mirrored possible, here is at the back the main flap arranged the console.
Zur Ermöglichung einer Schwallspülung ist ein Schnellöffnungsventil für Hauptklappe oder die Feindrosselklappe vorhanden, um eine Schwallspülung zu ermöglichen. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Schnellöffnungsventil nur für die Hauptklappe vorgesehen und als Bypass ausgebildet, das ein Durchströmen einer großen Menge an Hydraulikflüssigkeit ermöglicht.to enabling a surge flush is a quick opening valve for main flap or the fine throttle valve available to a surge rinse enable. In the preferred embodiment is the quick opening valve only for provided the main flap and formed as a bypass, which flows through a huge Amount of hydraulic fluid allows.
Zur Erreichung einer maximalen Sicherheit, sind die Steuerventile so geschaltet, dass bei einem Fehlen der Spannung die Hauptklappe und die Feindrosselklappe keinen oder nur einen sehr geringen Strömungswiderstand bilden. D.h. Hauptklappe und die Feindrosselklappe werden durch die Strömung aufgedrückt, da die Ventile für die Druckzylinder geöffnet sind.to To achieve maximum safety, the control valves are so switched that in the absence of tension the main flap and the fine throttle valve no or only a very low flow resistance form. That Main hatch and the fine throttle are through the flow is pushed on, there the valves for the printing cylinders open are.
Ist die Regelung hingegen angeschaltet, so ist die Regelung so programmiert, dass das Öffnen der Feindrosselklappe nur erlaubt wird, wenn die Hauptklappe vollständig geschlossen ist.is on the other hand, if the control is switched on, the control is programmed that opening the Fine throttle only allowed when the main flap is fully closed is.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die og. Abwasserklappe durch das erfindungsgemäße Verfahren gesteuert. Es ist jedoch auch denkbar, dass Klappen mit unterschiedlichen Anordnungen der Feindrosselklappe gesteuert werden.In a preferred embodiment will the above. Wastewater flap by the method according to the invention controlled. However, it is also conceivable that flaps with different Arrangements of the fine throttle valve are controlled.
Maßgeblich handelt es sich bei der Erfindung um ein Verfahren zur Regelung einer Abwasserklappe die in einem Abwasserkanal angeordnet ist, und die schwenkbar um eine Achse innerhalb des Abwasserkanals angeordnet ist, und die eine Hauptklappe und eine Feindrosselklappe aufweist, deren jeweiliger Öffnungsgrad bestimmbar ist. Die Regelung umfassend folgende Steuerhauptschritte bzw. Steuerprogramme.
- 1. Kanalspülung, die in definierbaren Intervallen eine Spülwelle erzeugt, die durch Schließen der Abwasserklappe und durch schnelles Öffnen der Abwasserklappe aufgebaut wird. Hierbei wird bevorzugt das Bypass-Ventil eingesetzt, das oben beschrieben wurde.
- 2. Abflussregelung, die durch Regelung der Öffnung der Feindrosselklappe und/der der Hauptklappe einem Steuerziel folgt. Das Steuerziel ist hierbei das Erreichen eines in der Höhe wählbaren Stauziel innerhalb des Abwasserkanals, oder die Abflussmenge, die die Abwasserklappe passieren lässt.
- 1. Sewer flushing, which generates a flushing wave at definable intervals, which is established by closing the sewage damper and by quickly opening the sewage damper. Here, the bypass valve is preferably used, the above has been described.
- 2. Outflow control, which follows a control target by controlling the opening of the fine throttle and / or the main flap. The control objective here is the achievement of a height-selectable stowage target within the sewer, or the discharge amount that passes through the sewer flap.
Zur Erreichung des Stauziels wird die Klappe zuerst vollständig geschlossen, um das Stauvolumen aufzubauen, danach wird die Klappenstellung so geregelt, dass das Stauziel konstant gehalten wird und die zufließende Wassermenge durch Öffnen der Feindrosselklappe abgegeben wird, wobei bei Erreichen der Kapazitätsgrenze wegen entsprechend hoher Zuflussmenge im Kanalnetz ein Öffnen der Hauptklappe erfolgt.to The flap is first completely closed, to build up the storage volume, then the flap position is so regulated that the storage target is kept constant and the inflowing amount of water by opening the fine throttle is issued, and when reaching the capacity limit because of correspondingly high inflow in the sewer system opening the main flap he follows.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Nachregenereignisspülung durchgeführt.In a preferred embodiment becomes an after-rain event flush carried out.
Bei der Bestimmung der Soll-Abflussmenge wird die Hauptklappe zunächst geschlossen und über die Feindrosselklappe die eingestellte Weitergabemenge gesteuert. Bei Erreichen des mâximalen Stauziels und bei steigendem Zufluss ist die Klappe weiter zu öffnen, was natürlich zu einer höheren Sollabflussmenge führt, jedoch Schäden im Kanalnetz und der Umwelt verhindert.at When determining the target discharge rate, the main valve is first closed and over the fine throttle valve controlled the set relaying quantity. Upon reaching the maximum traffic jam destination and with increasing inflow, the flap is wider open, which Naturally to a higher one Target discharge flow leads, however damage in the sewer system and the environment prevented.
Ferner wird zwischen der Kanalspülung und der Abflussregelung automatisch umgeschaltet, wobei zuerst die Kanalspülung aktiv ist, wenn jedoch Durchlaufmessungen und Regenmesser eingestellte Grenzwerte, die ein Regenereignis definierten, überschreiten, so wird auf die Abflussregelung umgeschaltet.Further is between the channel flush and the outflow control automatically switched, with first the canal irrigation is active, however, if flow measurements and rain gauge set limits, which exceed a rain event, will be on the Outflow control switched.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:Short description of Drawings:
Im Einzelnen zeigtin the Individual shows
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:Description of the preferred Embodiments:
Die
Bei Aktivierung des Automatikmodus ist nur die Automatische Regelung (SPS-Programm) aktiv. Der Automatikmodus aktiviert zuerst die Kanalspülung.at Activation of the automatic mode is only the automatic control (PLC program) active. The automatic mode first activates the channel rinse.
Überschreiten
obere Durchlaufmessung und Regenmesser
Bei
der Kanalspülung,
insbesondere der Trockenwetterspülung,
erfolgt ein Start des Spülvorgangs
aufgrund einer gewählten
Uhrzeit oder nach Ablauf einer wählbaren
Wartezeit. Eine Auslösung der
Spülwelle
erfolgt bei Erreichen der vorgewählten Sollstauhöhe. Die
Sollstauhöhe
wird durch entsprechende Sensoren
Die
Abflussregelung wie sie bei Regenwetter eingeschaltet wird kann
per PLS vorgewählt
werden. Hierbei wird festgelegt ob das Erreichen eines in der Höhe wählbaren
Bewirtschaftungsstauzieles (Stauziel) (gemessen durch Sensor
Bei
der Bestimmung des Stauziels wird zuerst die Klappe vollständig geschlossen
und das Stauvolumen aufgebaut. Ist dies geschehen wird das Stauziel,
mit Hilfe der Sensoren
In
einer weiteren Ausführungsform
wird eine Nachregenereignisspülung
eingeleitet. Hierbei wird durch die Sensoren
Bei der Regelung der Soll-Abflussmenge wird die Hauptklappe zunächst geschlossen und über die Feindrossel die eingestellte Weitergabemenge gesteuert.at the regulation of the target discharge amount, the main valve is initially closed and over the enemy choke controlled the set relaying quantity.
Bei Erreichen des maximalen Stauzieles ist die Klappe weiter zu öffnen, wobei dann natürlich die Sollabflussmenge überschritten werden muss. Sinkt der Zufluss zur Klappe durch Rückgang der Regenmenge unter die Sollabflussmenge wird der erzeugte Aufstau kontinuierlich abgebaut. Die Anlage bleibt im Regelbetrieb solange das Regenereignis dauert. Wird eine abschließende Kanalspülung gewünscht, so ist auf das Unterprogramm „Stauziel" umzuschalten.at Achieving the maximum storage target, the flap is further open, with then of course exceeded the target discharge amount must become. The inflow to the flap decreases due to a decrease in the rate Rainfall below the target runoff will be the accumulation created continuously degraded. The system remains in regular operation as long the rain event lasts. If a final channel purge is desired, so switch to the subroutine "accumulation destination".
Ein weiteres Teilprogramm ist die Schließwiederholung. Sollte z.B. aufgrund von Geröll oder anderen Gegenständen eine Schließung nicht möglich sein, so wird eine Schließwiederholung durchgeführt. Bei Überschreitung – Start-UP Schließwiederholung nach 2 erfolglosen Schließversuchen – wird eine Meldung in Form einer Störung ausgegeben.One Another subprogram is the re-closing. Should be e.g. due to scree or other objects a closure not possible so will be a re-closing carried out. If exceeded - Start-UP repeat repetition after 2 unsuccessful attempts to close - becomes one Message in the form of a fault output.
Die
Die
erfindungsgemäße Klappe
ist zweiteilig. Die Hauptklappe
Der
hydraulische Klappenantrieb verfügt deshalb über 2 separate
Hydraulikaggregate, die auf einem gemeinsamen Ölvorratsbehälter mit Füllstandsanzeige montiert sind
(nicht dargestellt). Mittels Nothandpumpe (nicht dargestellt) ist
ein Notbetrieb möglich,
z.B. bei vollständigem
Stromausfall. Der Antriebszylinder
Ein Rücklauffilter (nicht dargestellt) mit optischer Anzeige reinigt das Hydrauliköl. Sein Verschmutzungsgrad kann vor Ort bei den regelmäßigen Funktionsprüfungen festgestellt werden. Ein Manometer zeigt bei Aggregatbetrieb den Filterwiderstand.One Return filters (not shown) with optical indicator cleans the hydraulic oil. Be Pollution degree can be determined on-site during regular functional tests become. A pressure gauge shows the filter resistance during aggregate operation.
Auf dem Behälter befindet sich ein Niveauwächter (nicht dargestellt), der den Ölvorrat im Behälter überwacht. Bei Unterschreitung des oberen Niveaus gibt die Anlage eine Warnmeldung, bei Unterschreiten des unteren Niveaus gibt die Anlage eine Störmeldung aus und schaltet sich ab.On the container there is a level monitor (not shown), the oil supply monitored in the container. If the level falls below the upper level, the system gives a warning message falls below the lower level, the system gives a fault message off and turns off.
In gleicher Weise wird die Öltemperatur überwacht und bei Überschreiten zweier Grenzwerte eine Warn- und dann eine Störmeldung erzeugt.In the same way, the oil temperature is monitored and when crossing two limit values generates a warning and then a fault message.
Der Vorlaufdruck wird mittels Drucksensor stufenlos überwacht, ein 4-20 mA – Signal ermöglicht die Übertragung über das Leitsystem.Of the Supply pressure is continuously monitored by means of a pressure sensor, a 4-20 mA signal allows transmission over the Control system.
Alle
Steuerfunktionen werden vorzugsweise mit Ventilen gesteuert, die
baugleiche Bauteile aufweisen, was die Ersatzteilhaltung vereinfacht.
In einer bevorzugten Ausführungsform
steuern jeweils 4 Ventile die Feindrossel- und die Hauptklappe.
In einer alternativen Anlage sind die Funktionen in Mehrwegeventilen
integriert, durch die separaten Ventile bietet sich die Möglichkeit
evtl. Änderungen
in der Antriebsregelung vor Ort noch nachträglich vorzunehmen. Die Hauptklappe
Beide
Zylinder
Die Klappen haben eine konstante, im Wesentlichen von Drosselventilen und Leitungsquerschnitt bestimmte, Betätigungsgeschwindigkeit. Lediglich bei Störungen im Regelbetrieb und bei Schnellöffnung beim Spülen wird diese durch den Bypass und beim Freindrosselklappenantrieb durch vom Hauptantrieb rückströmendes Öl erhöht.The Flaps have a constant, essentially of throttle valves and wire cross-section determined, operating speed. Only in case of disturbances in normal operation and with quick opening when rinsing this is through the bypass and the free throttle valve drive increased by flowing back from the main drive oil.
Zum sicheren Arbeiten werden folgende Antriebsbewegungen definiert.To the safe work, the following drive movements are defined.
Die Grundformen der Klapperbewegung sind vorzugsweise hardwareseitig fest eingestellt.The Basic forms of rattle movement are preferably hardware permanently set.
So werden Steuerventile nur stromführend geschaltet, wenn die Anlage hardwareseitig störungsfrei ist, bei nur softwaresignalisierten Störungen ist immer der Vor-Ort- Handbetrieb möglich. Beide genannten Betriebsweisen sind vollständig separat. Im Vor-Ort-Handbetrieb werden die Meldungen und Anzeigen an die SPS übertragen jedoch keine Befehle an die Anlage. Es wird sichergestellt, dass unabhängig vom Zustand der evtl. gestörten SPS ein vollständiger Vor-Ort-Handbetrieb mit allen seinen Funktionen möglich ist.So Control valves are switched only live, if the system is hardware-free interference-free, with only software-signaled Disruptions is always the on-site manual operation possible. Both operations are completely separate. In the on-site manual mode However, the messages and displays are not transmitted to the PLC the attachment. It is ensured that regardless of the condition of the possibly. disturbed PLC a more complete On-site manual operation possible with all its functions is.
Vor Ansteuerung der Steuerventile ist der hydraulische Betriebsdruck vom Aggregat aufzubauen, womit gesichert wird, dass durch den Wasserdruck keine ungewollte Positionsänderung beim Regelbetrieb (auch bei Regelung im Vor-Ort-Handbetrieb) erfolgen kann.In front Control of the control valves is the hydraulic operating pressure build from the unit, thus ensuring that the water pressure no unwanted position change during normal operation (also with control in local manual mode) can.
Die Hauptklappe fährt auf bis etwa 70% der Vollöffnung (Grenzwert wird in Auswerteeinheit hardwareseitig eingestellt und gilt für alle Betriebsweisen). Der Grenzwert kann nur überfahren werden, wenn die Feindrosselklappe vollständig geschlossen ist (Endlage). Bei Notbetrieb über die Handpumpe ist dies vom Betriebspersonal zu sichern und wird von der Anlage nicht überwacht.The Main flap moves up to about 70% of the full opening (Limit value is set in the evaluation unit on the hardware side and applies to all modes of operation). The limit can only be crossed if the Fine throttle full closed (end position). In emergency operation via the hand pump this is to be secured by the operating personnel and is not monitored by the system.
Die Feindrosselklappe soll in der bevorzugten Ausführungsform nur bei vollständig geschlossener Hauptklappe aufgefahren werden.The Fine throttle is intended in the preferred embodiment only when fully closed Main flap are raised.
Beim Zufahren der Hauptklappe erhält auch die Feindrosselklappe den Schließbefehl. Beim Zufahren der Feindrosselklappe hingegen erhält auch die Hauptklappe den Schließbefehl Im Folgenden werden die Klappenbewegungen im Betrieb beschrieben.At the Retracting the main flap receives also the fine throttle valve the closing command. When closing the Fine throttle valve, however, receives also the main flap the closing command The flap movements during operation are described below.
Bei der Schnellöffnung der Hauptklappe mit Bypassbeschleunigung bei der Kanalspülung bleibt die Feindrosselklappe geschlossen, da eine Schnellöffnung nur bei geschlossener Feindrosselklappe zulässig sein sollte.at the quick opening the main flap with bypass acceleration during channel flushing remains Fine throttle valve closed, as a quick opening only when closed Fine throttle valve allowed should be.
Im Drosselbetrieb sind kurze, für einen wählbaren Zeitraum anhaltende, Schließ- und Auffahrbewegungen beider Klappen (nur alternativ – Drosselbetrieb der Feindrosselklappe nur bei geschlossener Hauptklappe zulässig und umgekehrt) vorgesehen.in the Throttling operation is short, for a selectable one Period lasting, closing and Auffahrbewegungen both flaps (only alternative - throttle operation the fine throttle valve is permissible only when the main flap is closed and vice versa).
Bei einer Störungsöffnung gibt es ein gleichmäßiges, unverzögertes aber langsames Auffahren (ohne Bypassbeschleunigung) bei Ausfall eines Antriebes und (nach Wartezeit) Ausfall der Stromversorgung.at gives a fault opening it's a steady, instantaneous one though slow acceleration (without bypass acceleration) in case of failure of one Drive and (after waiting time) failure of the power supply.
Bei einer ungesteuerten Eigenöffnung entsteht durch den hydraulischen Druck des Wassers und die Auffahrbewegung der Hauptklappe eine gleichzeitige Schließbewegung der FEINDROSSELKLAPPE, was auch auf die Bypassrückströmung bei USV-Ausfall und vorherigem Ausfall der Stromversorgung zurückzuführen ist.at an uncontrolled self-opening is caused by the hydraulic pressure of the water and the upward movement the main flap a simultaneous closing movement of the FINE THROTTLE FLAP, what also on the bypass backflow in case of UPS failure and prior power failure.
Ein Notauffahrbetrieb über Handpumpe ist nur bei abgeschalteter oder ausgefallener Stromversorgung (kein Zufahren über Handpumpe) möglich.One Emergency start operation via Hand pump is only with switched off or failed power supply (no access via Hand pump) possible.
Bei der Kanalreinigung wird die Hauptklappe und die Feindrosselklappe gemeinsam geschlossen.at the sewer cleaning becomes the main flap and the fine throttle closed together.
Wird
die voreingestellte Stauhöhe
erreicht, werden alle Steuerventile der Hauptklappe stromlos, Feindrosselklappe
bleibt aktiv geschlossen. Der Wasserdruck drückt die Hauptklappe auf, das Schnellöffnungsventil öffnet einen
Bypass, durch den das Öl
von der Schließ-
zur Öffnungsseite
des Hauptklappenzylinders
Beim Drosselbetrieb ist anfangs immer die Hauptklappe geschlossen und die Feindrosselklappe führt die Drosselaufgabe durch. Liegt die angestrebte Anlaufmenge über der von der Stauhöhe vorgegebenen Momentankapazität der Feindrosselklappe so nähert sich die Regelkurve von unten an den angestrebten Wert an, in dem zuerst die volle Kapazität der Feindrosselklappe ausgeschöpft wird. Erreicht die Feindrosselklappe ihre Offen-Endlage, wird sie geschlossen und die Hauptklappe gleichzeitig soweit geöffnet, dass die vorherige Durchlaufmenge erreicht wird. Dann öffnet sie sich weiter, um die gewünschte Ablaufmenge zu erreichen.When throttle operation is initially always the main flap closed and the fine throttle performs the throttle task. Is the desired Starting amount above the predetermined by the damming capacity instantaneous capacity of the fine throttle so approaches the control curve from below to the target value, in which first the full capacity of the fine throttle is exhausted. When the fine throttle valve reaches its open limit position, it is closed and the main flap opened at the same time to reach the previous flow rate. Then it opens further to reach the desired flow rate.
Steigt die Stauhöhe wieder an oder wird die Wunschmenge abgesenkt, funktioniert dieser Vorgang auch umgekehrt. Eine ausreichende Trägheit der Regelung verhindert ständiges Umschalten.Increases the damming height again or if the desired amount is lowered, this works Process also vice versa. Sufficient inertia of the control prevents permanent Switch.
Bei Ausfall der Stromversorgung wird sofort auf USV-Betrieb umgeschaltet, der die eingestellten Steuerfunktionen über die unabhängige Stromversorgung (USV 230 V) aufrechterhält. Die USV versorgt dann zusätzlich die gesamte Mess- und Regelungstechnik, zudem wird die Meldung „Ausfall Stromversorgung" erzeugt.at Failure of the power supply is immediately switched to UPS operation, the set control functions via the independent power supply (UPS 230 V). The UPS then provides additional power the entire measuring and control technology, in addition, the message "failure power supply" is generated.
Bei Inbetriebnahme wird ausgetestet, wie lange die USV den Betrieb aufrechterhalten kann. Für den Dauerbetrieb wird die Regelung so eingestellt, dass nach ca. 50% dieser Zeit die Feindrosselklappe zufährt, gleichzeitig wird die Hauptklappe bis zum Grenzwert geöffnet. Die Vollöffnung muss dann im Handbetrieb erfolgen.at Commissioning will test how long the UPS will maintain operation can. For Continuous operation, the control is set so that after approx. 50% of this time the fine throttle valve moves, at the same time is the Main flap open to the limit. The full opening must then be done in manual mode.
Danach steht noch ausreichend USV-Kapazität zur Verfügung, um Mess- und Leittechnik so lange zu versorgen, bis der Aufstau abgelaufen ist. Da der hydraulische Klappenantrieb selbsthemmend ist, fährt die Klappe auch nach Abbau der USV-Kapazität nicht zu. Dies geschieht erst nach sehr langer Zeit (mehrere Wochen oder Monate) durch evtl. Undichtigkeiten im System und dem Eigengewicht der Klappe.After that there is still sufficient UPS capacity available for measurement and control technology to supply until the backlog has expired. Because of the hydraulic Damper drive is self-locking, the flap moves even after dismantling the UPS capacity is not to. This happens only after a very long time (several weeks or Months) due to possible leaks in the system and the dead weight the flap.
Sollte während des USV-Betriebs die USV ausfallen, werden alle Steuerventile stromlos, was die Hauptklappe durch den Druck des Wassers sofort öffnen lässt, das rückströmende Öl schließt soweit möglich, und falls diese nicht sowieso geschlossen ist, die Feindrosselklappe, was einen stabilen Betriebszustand entspricht und die maximal mögliche Öffnungsweite der Klappe garantiert. Über Handhilfspumpe kann, falls erforderlich, die Hauptklappe vollständig aufgefahren und die Feindrosselklappe vollständig zugefahren, also der Ruhezustand der Anlage erreicht werden.Should while the UPS fails, all control valves are de-energized, what makes the main door open immediately by the pressure of the water returning oil closes as far as possible, and if this is not closed anyway, the fine throttle, which corresponds to a stable operating condition and the maximum possible opening width the flap is guaranteed. about The manual override pump can, if necessary, fully open the main flap and the fine throttle completely closed, so the hibernation of the system can be achieved.
Beide
Hydraulikantriebe (nicht dargestellte Pumpen) können mittels Wahlschalter als
Antrieb
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Cited By (2)
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DE102007042671A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-12 | Hans Huber Ag Maschinen- Und Anlagenbau | Sewer arrangement for recycling heat energy from e.g. industrial waste water, has retaining device arranged in flow direction of waste water within sewer, after heat exchanger, and comprising sensor e.g. ultrasonic sensor |
DE102009010716A1 (en) | 2008-02-28 | 2010-02-18 | Liebau, Lothar, Dipl.-Ing. | Device for secure operation of flap gate that is fastened inside sewer, has protection unit including float that mechanically opens valve, when float is lifted based on amount of water-level above threshold value |
-
2005
- 2005-10-11 DE DE102005048998A patent/DE102005048998A1/en not_active Withdrawn
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