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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Verschlusseinrichtung einer Abzweigung
einer mit einer Unterdruckleitung eines Unterdruckabwassersystems
verbundenen Anschlussleitung, wobei die Verschlusseinrichtung einen
Hohlstopfen aufweist, von dem eine Verbindung zwischen der Anschlussleitung und
einem Anschluss für
insbesondere eine Steueranordnung eines Absaugventils ausgeht, und
wobei die Verbindung mittels eines Rückschlagventils gegenüber der
Unterdruckleitung bzw. der Anschlussleitung absperrbar ist.
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Ferner
nimmt die Erfindung Bezug auf eine Unterdruckabwasseranlage mit
einer mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehenden Unterdruckleitung,
in der eine von einer Abwassersammelstelle ausgehende Anschlussleitung
mündet,
die über
ein Absaugventil absperrbar oder freigebbar ist, das seinerseits über eine
Steueranordnung schaltbar ist, wobei die Steueranordnung über eine
Verbindung in einer eine Abzweigung der Anschlussleitung verschließenden Verschlusseinrichtung
druckmässig
mit der Unterdruckleitung verbunden ist und die Verbindung anschlussleitungsseitig über ein
Rückschlagventil
verschließbar
ist.
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Unterdruck-
oder Vakuumabwasseranlagen oder -systeme für die Entwässerung umfassend eine Vakuum-
oder Unterdruckleitung, an die einerseits zumindest eine Vakuum-
oder Unterdruckquelle und andererseits über Absaugventile Abwassersammelstellen
wie Sammelschächte
zum schubweisen Ansaugen von Abwasser und Luft anschließbar sind, werden
z. B. in Bereichen eingesetzt, in denen eine geringe Siedlungsdichte
vorherrscht, kein ausreichendes Gefalle für eine konventionelle Freigefällekanalisation
zur Verfügung
steht, nur zeitweilig Abwasser anfällt, wie dies in Feriensiedlungen
der Fall ist, oder wo Wasserschutzgebiete zu durchqueren sind. Auch
hat sich ein Einsatz dann bewährt,
wenn die Untergrundverhältnisse
ungünstig
sind, also z. B. in Gebieten hohen Grundwasserstandes.
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Unterdruck-Abwasseranlagen
werden vorwiegend als reine Schmutzwasserkanalisation eingesetzt.
In einer Unterdruck-Abwasseranlage fließt üblicherweise das Abwasser im
freien Gefälle
von Gebäuden
in Abwassersammelräume
wie -schächte. Sobald
sich in einem Sammelraum eine vorher festgelegte Abwassercharge
angesammelt hat, wird über
einen Auslöser
und über
eine Steuerung ein zwischen dem Sammelraum und der Unterdruckleitung
angeordnetes Absaugventil für
eine Zeitspanne geöffnet.
Die Verbindung zwischen dem Sammelraum und der Unterdruckleitung
kann als Anschlussleitung bezeichnet werden. Die Abwassercharge
und eine bestimmte Menge an Luft werden durch das geöffnete Absaugventil
in die Unterdruckleitung eingesaugt.
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Zum
Betätigen
der Steueranordnung, über die
wiederum das Absaugventil geöffnet
bzw. geschlossen wird, ist es erforderlich, dass ersteres mit dem
in der Unterdruckleitung herrschenden Druck beaufschlagt wird. Da
Steueranordnung und Absperrventil üblicherweise unmittelbar im
Bereich der Verbindung zwischen dem Sammelbehälter und der Unterdruckleitung
angeordnet sind, und zwar vorzugsweise in einem im Erdreich eingelassenen
verschließbaren
Behälter,
wird der Druck aus der Anschlussleitung entnommen, der zwischen
dem Absperrventil und der Unterdruckleitung verläuft. Hierzu weist die Anschlussleitung
ein insbesondere eine Y-Geometrie aufweisendes Zwischenstück auf,
das innerhalb des Schutzbehälters
angeordnet. Der Abzweig des Zwischenstücks, der in die zu verbindenden
Abschnitte der Anschlussleitung mündet, wird von einer Verschlusseinrichtung
vorzugsweise in Form eines Stopfens verschlossen, in dem ein Anschluss
mündet,
der zu der Steueranordnung führt. Damit über den
Anschluss jedoch keine Flüssigkeit
in die Steu eranordnung strömen
kann, ist der Verschlussstopfen leitungsseitig über ein Rückschlagventil, vorzugsweise
in Form einer Membran verschließbar.
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Da
sich das Y-Zwischenstück
und damit der Stopfen in dem Schutzbehälter und damit in unmittelbarem
Bereich der Erdoberfläche
befindet, besteht in kalten Jahreszeiten die Gefahr, dass ein Einfrieren mit
der Folge gegeben ist, dass das Rückschlagventil nicht ordnungsgemäß arbeitet.
Somit kann Flüssigkeit
in die Steueranordnung gedrückt
werden. Dies wiederum führt
dazu, dass das Absperrventil nicht angesteuert wird und in diesem
Bereich die Unterdruckabwasseranlage nicht ordnungsgemäß arbeiten
kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verschlusseinrichtung
eines Unterdruckabwassersystems sowie eine Unterdruckabwasseranlage
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein Eindringen
von Wasser in dem von dem Rückschlagventil
abgesperrten Bereich der Verschlusseinrichtung und somit die mit
dieser verbundenen Elementen wie Steueranordnung und Absperrventil
nicht erfolgen kann. Insbesondere soll sichergestellt sein, dass
sich in der Verschlusseinrichtung Kondensat nicht oder nicht merklich
ansammeln kann. Auch soll eine Funktionstüchtigkeit der Verschlusseinrichtung
bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt sichergestellt sein.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird für
eine Verschlusseinrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen
vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Verschlusseinrichtung
einen sich in Richtung der Anschlussleitung erstreckenden rohr- oder
schlauchförmigen
Abschnitt aufweist, dass in dem Hohlstopfen oder in dem den rohr-
oder schlauchförmigen
Abschnitt aufweisenden Element das Rückschlagventil angeordnet ist
und dass zwischen dem Rückschlagventil
und dem rohr- oder schlauchförmigen
Abschnitt ein gas- und flüssigkeitsdurchlässiges,
Eistropfen zurückhaltendes
Rückhalteelement
angeordnet ist. Dabei ist das Rückhalteelement
insbesondere ein scheibenförmiges
Schaumstoffelement, das den Querschnitt des Hohlstopfens bzw. des
den rohr- oder schlauchförmigen
Abschnitt aufweisenden Elementes verschließt.
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Erfindungsgemäß wird eine
Verschlusseinrichtung vorgeschlagen, bei der sichergestellt ist, dass
sich im Bereich des Rückschlagventils
nicht oder nur in einem Umfang Kondensat ansammeln kann, dass keine
zu Störungen
führende
Flüssigkeit in
die Verbindung zu der Steueranordnung gelangen kann. Das Vermeiden
der Kondensatansammlung wird durch den rohr- oder schlauchförmigen Abschnitt
des Elementes sichergestellt, das von dem Hohlstopfen der Verschlusseinrichtung
ausgeht oder gegebenenfalls integraler Bestandteil des Verschlussstopfens
sein kann. Dabei erstreckt sich der rohr- oder schlauchförmige Abschnitt
vorzugsweise bis in den von Abwasser durchströmten Bereich des Unterdruckabwassersystems,
also in die Anschlussleitung hinein, wodurch sichergestellt ist,
dass ein Ausfrieren von Feuchtigkeit in dem Abschnitt unterbleibt.
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Unabhängig hiervon
ist auf Grund des Rückhalteelementes
gewährleistet,
dass etwaige von einem Rückschlagventil
abfallende Eistropfen zu einem Versperren des roter- oder schlauchförmigen Abschnitts
nicht führt,
wodurch andernfalls die Funktionstüchtigkeit mit der Folge beeinträchtigt werden würde, dass
die Steueranordnung und damit das Absaugventil nicht ordnungsgemäß arbeitet.
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Der
eine Verlängerung
der Anschlussleitung verschließende
Hohlstopfen weist bevorzugterweise eine topfförmige Geometrie mit Bodenwandung
und Seitenumfangswandung auf, deren Außenfläche einen konusförmigen Verlauf
zeigt, wobei von der Bodenwandung die Verbindung zwischen der Anschlussleitung
und dem Anschluss zu der Steueranordnung ausgeht und vorzugsweise
entlang der Mittelachse des Hohlstopfens eine Halterung für ein Dichtelement
des Rückschlagventil
verläuft,
das abdichtend am freien umlaufenden Rand der Seitenumfangswandung
anlegbar bzw. zu diesem beabstandbar ist. Dabei sollte das Rückschlagventil
eine an dem umlaufenden Rand anlegbare Dichtscheibe aufweisen, die
von der vorzugsweise als Hülse
ausgehenden Halterung ausgeht. Dabei kann die Dichtscheibe mit der
Halterung z. B. über
eine Nietverbindung verbunden sein, von der der Nietkopf entlang freier
Außenseite
der Dichtscheibe verläuft.
In diesem Bereich können
sich gegebenenfalls Wassertropfen ansammeln, die bei tiefen Temperaturen
ausfrieren und herabfallen und somit den roter- oder schlauchförmigen Abschnitt
verschließen
könnten. Der
Nietkopf besteht z. B. aus Edelstahl.
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Dieses
Verschließen
wird dadurch vermieden, dass sich zwischen dem rohr- oder schlauchförmigen Abschnitt
und dem Rückschlagventil
das vorzugsweise aus Schaumstoff beste hende Rückhalteelement erstreckt. Dieses
kann im hinreichenden Umfang gefrorene Eistropfen aufnehmen, die
sodann auftauen können,
ohne dass hierdurch ein Verschließen des rohr- oder schlauchförmigen Abschnitts
erfolgt.
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Der
rohr- oder schlauchförmige
Abschnitt geht von einem eine Konusform aufweisenden verschlussstopfenseitig
verlaufenden Abschnitt des Elementes aus, der den Hohlstopfen zumindest
bereichsweise umgibt. Dabei setzt sich bevorzugterweise der konusförmige Abschnitt
aus einem eine erste Konusform aufweisenden äußeren Abschnitt und einem eine
zweite Konusform aufweisenden inneren Abschnitt zusammen, wobei
im Übergangsbereich zwischen
dem äußeren und
inneren Abschnitt das Rückhalteelement
verlauft.
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Der äußere Abschnitt
umgibt sodann zumindest bereichsweise außenseitig den Hohlstopfen. Hierzu
weist dieser eine umlaufende Vertiefung auf, in die ein entsprechender
Vorsprung wie ein Dichtungswulst des äußeren Abschnitts des die Konusform
aufweisenden Elementes eingreift.
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In
der Außenfläche der
Seitenumfangswandung können
des Weiteren mehrere parallele und in Achsrichtung beabstandet zueinander
verlaufende umlaufende Dichtungen eingebracht sein, um den Verschlussstopfen
in Rohre unterschiedlicher Nennweiten einsetzen zu können.
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Vorzugsweise
ist die Abzweigung, die über die
Verschlusseinrichtung verschließbar
ist, ein Rohrabschnitt eines eine Y-Geometrie aufweisenden Zwischenstücks der
Anschlussleitung, wobei die Abzweigung in Verlängerung eines Abschnitts der
Anschlussleitung verlauft, die gegenüber dem Zwischenstück über eine
Dichtung wie einen Konusdichtring abgedichtet ist. Dabei ist vorgesehen,
dass sich der rohr- oder schlauchförmige Abschnitt mit dem Rückschlagventil
von der Abzweigung aus betrachtet bis hinter der Dichtung erstreckt.
Somit ist sichergestellt, dass beim Absaugen von Abwasser der rohr- oder
schlauchförmige
Abschnitt umspült
wird.
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Bezüglich des
Begriffs rohr- oder schlauchförmiger
Abschnitt ist anzumerken, dass es sich hierbei um ein von Luft durchströmbaren Abschnitt
handelt, der über
den konusförmigen Abschnitt
dicht mit dem Hohlstopfen verbunden ist und eine prinzipiell beliebige
Geometrie derart aufweisen kann, die sicherstellt, dass weitgehend
eine Kondensatansammlung im Bereich des Rückschlagventils unterbleibt, gleichzeitig
jedoch sichergestellt ist, dass anfallendes Kondensat zur Öffnung hin
fließen
kann.
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Insbesondere
handelt es sich bei dem rohr- oder schlauchförmigen Abschnitt um ein flexibles Rohr
bzw. einen Schlauch aus Gummimaterial einer Länge von z. B. 10 cm bis 20
cm und einem lichten Innendurchmesser im Bereich zwischen 2 mm und
5 mm.
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Eine
Unterdruckwasseranlage der eingangs genannten Art zeichnet sich
dadurch aus, dass die Verschlusseinrichtung einen Hohlstopfen aufweist, der
die Anschlussleitung oder eine Verlängerung dieser verschließt und von
dem die Verbindung zu der Steueranordnung ausgeht, dass von dem
Hohlstopfen ein endseitig einen rohr- oder schlauchförmigen Abschnitt
aufweisendes Element ausgeht, dass in dem Hohlstopfen oder in dem
Element das Rückschlagventil
angeordnet ist und dass zwischen dem Rückschlagventil und dem rohr- oder schlauchförmigen Abschnitt
ein gas- und flüssigkeitsdurchlässiges, Eistropfen
zurückhaltendes
Rückhalteelement
angeordnet ist.
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Durch
diese Maßnahmen
wird eine Unterdruckwasseranlage zur Verfügung gestellt, bei der ein
einwandfreies Funktionieren der Steueranordnung sichergestellt ist,
ohne dass zu Störungen
führendes
Kondensat eindringen kann. Eine diesbezügliche Funktionstüchtigkeit
ist insbesondere auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet,
da durch das Rückhalteelement
sichergestellt ist, dass von dem Rückschlagventil herabfallende
Eistropfen den rohr- oder
schlauchförmigen
Abschnitt nicht versperren können.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht
nur aus den Ansprüchen,
den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-,
sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu
entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines Unterdruck-Abwassersystems,
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2 einen
Ausschnitt eines Schachts gemäß 1,
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3 ein
Y-förmiges
Zwischenstück
mit Verschlusseinrichtung,
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4 die
Verschlusseinrichtung gemäß 3 und
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5 ein
Detail der Verschlusseinrichtung gemäß 4, jedoch
ohne Rückhalteelement.
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Unterdruck-
bzw. Vakuumabwasser- bzw. Entwässerungssysteme
werden vorwiegend als reine Schmutz-Kanalisation eingesetzt. Der 1 ist ein
Abschnitt eines entsprechenden Unterdruck-Abwassersystems rein prinzipiell
zu entnehmen, das eine sägezahnförmig, also
Hochpunkte 10 und Tiefpunkte 12 aufweisende Unterdruckleitung 13 umfasst,
die mit einer Vielzahl von Hausanschlüssen verbindbar ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 1 wird das Abwasser in Richtung des Pfeils 28 transportiert.
Die Unterdruckleitung 13 setzt sich dabei aus Abschnitten
unterschiedlichen Höhenprofils
zusammen, um in einem nicht dargestellten Hauptsammelbehälter zu münden, von
dem das Abwasser einer Kläranlage zugeführt wird.
Von der Unterdruckleitung 13 können des Weiteren von Hochpunkten 10 Inspektionsrohre 22 ausgehen,
die oberflächenseitig
mittels Stopfen 24 verschließbar sind. Die Stopfen 24 können in
Kasten angeordnet sein, die mittels eines Deckels oder einer Kappe 26 verschließbar sind.
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Vergrößert ist
in
1 ein Hausanschluss
50 dargestellt, der
einen Schachtkörper
52 umfasst,
der begehbar sein kann. Unmittelbar im Bereich des Schachtes
50 befindet
sich ein Sammelbehälter
14, dem üblicherweise
im freien Gefälle
von einem oder mehreren Häusern
Abwasser zuströmt.
Das Abwasser wird über
eine Leitung
16 und eine Anschlussleitung
18 in
die Unterdruckleitung
13 dann gesaugt, wenn ein in dem
Hausanschlussschacht
50 vorhandenes Absperrventil
56 geöffnet wird.
Das Absperrventil
56 wird dabei über eine Steueranordnung
54 umgeschaltet,
wie diese beispielhaft in der
DE-A-43 26 020 beschrieben ist. Die in die
Unterdruckleitung
13 mündende
Anschlussleitung
18 ist über ein eine V-Geometrie aufweisendes
Zwischenstück
57 mit dem
Absaugventil
56 verbunden, und zwar mit dessen stromabwärtsseitigem
Ausgang. Das Zwischenstück
57 weist
ein als Abzweigung zu bezeichnenden Abschnitt
58 auf, der
sich in Verlängerung
des in das Zwischenstück
57 mündenden
Abschnitts der Anschlussleitung
18 erstreckt. Dabei ist
das Zwischenstück
57 gegenüber der
Anschlussleitung (
18) über eine
Konusringdichtung (
104) abgedichtet.
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Die
Abzweigung 58 ist durch einen Verschlussstopfen 60 verschlossen,
von der eine Leitung 62 zu der Steueranordnung 54 führt, um
diese zum Umschalten und damit zum Betätigen des Absperrventils 56 mit
Unterdruck zu beaufschlagen.
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Um
das Absperrventil
56 zu öffnen bzw. zu schließen, geht
von der Steueranordnung
54 eine Leitung
64 aus,
die in dem Absperrventil
56 mündet. Funktion und Aufbau der
Steueranordnung
54 bzw. des Absperrventils
56 sind
hinreichend bekannt. Beispielhaft wird auf die
WO-A-01 25632 verwiesen,
auf deren Inhalt ausdrücklich
Bezug genommen wird. Um sicherzustellen, dass über den Verschlussstopfen
60 und
die Leitung
62 Wasser nicht in die Steueranordnung
54 gelangen
kann, ist die den Verschlussstopfen
60 durchsetzende Verbindung
zu der Leitung
62 über
ein Rückschlagventil
100 absperrbar.
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Das
Rückschlagventil 100 geht
von dem Verschlussstopfen 60 aus, der als Hohlstopfen ausgebildet
ist und eine Bodenwandung 108 sowie außenseitig eine Konusform aufweisende
Umfangswandung 110 aufweist, also eine Topfgeometrie zeigt.
In der Bodenwandung 108 mündet das Anschlussstück 63, das
die Verbindung zu der Steueranordnung 54 über die
Leitung 62 herstellt.
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Umfangsseitig
weist der Hohlstopfen 60, also in seiner Außenfläche 112 umlaufende
und zueinander beabstandete Dichtungen auf, damit der Verschlussstopfen 60 in
Rohre unterschiedlicher Durchmesser einsetzbar ist. Eine entsprechende
umlaufende Dichtung ist mit dem Bezugszeichen 114 gekennzeichnet.
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Von
dem Verschlussstopfen 60 geht ein Element 120 aus,
das sich aus einem rohr- oder schlauchförmigen Abschnitt 102 und
einem von dem Verschlussstopfen 60 ausgehenden Abschnitt 103 zusammensetzt,
der wiederum aus einem äußeren Abschnitt 105 und
einem inneren Abschnitt 107 besteht, die jeweils eine Konusform
mit unterschiedlichen zur Längsachse
des Elementes 120 verlaufenden Neigungswinkeln aufweisen.
Dabei zeigt der äußere Abschnitt 105 quasi
eine Zylinderform, wohingegen der innere Abschnitt 107 eine
Kegelgeometrie besitzt.
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Der äußere Abschnitt 105 ist
dichtend mit dem Verschlussstopfen 60 verbunden. Hierzu
weist der äußere Abschnitt 105 an
seinem freien äußeren Rand
einen umlaufenden Wulst 116 auf, der in eine entsprechende
Aussparung 117 eingreift, wie sich aus den 4 und 5 ergibt.
Die Zeichnung verdeutlicht des Weiteren, dass Außenfläche des äußeren Abschnitts 105 bündig oder
nahezu bündig
in Außenfläche 112 des
Hohlstopfens 60 übergeht.
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Das
Rückschlagventil 100 umfasst
eine Dichtscheibe 101, die dichtend am umlaufenden Rand 119 des
Verschlussstopfens 60 anlegbar bzw. zu diesem beabstandbar
ist, geht von einer Halterung 121 aus und ist mit dieser
vorzugsweise durch einen Nietverbindung 123 verbunden.
Die Nietverbindung 123 erstreckt sich mit ihrem Kopf 125 entlang
freier Außenseiten 127 der
Dichtscheibe 101. Der Kopf 125 kann aus Edelstahl
bestehen.
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Die
Halterung 121 kann von einem zylindrischen Vorsprung ausgehen,
der entlang der Mittelachse des Hohlstopfens 60 verläuft.
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Des
Weiteren ergibt sich aus den 3 und 4,
dass zwischen dem Rückschlagventil 100 und dem
rohr- bzw. schlauchförmigen
Abschnitt 102 des Elementes 120 ein vorzugsweise
aus Schaumstoff bestehendes Rückhalteelement 127 angeordnet
ist, das an der Innenwandung des Abschnitts 103 im Übergangsbereich
zwischen äußeren und
inneren Abschnitt 105, 107 anliegt. Das insbesondere
als Scheibe ausgebildete Rückhalteelement 127 ist
gas- und flüssigkeitsdurchlässig, stellt
jedoch sicher, dass etwaige an dem Nietkopf 125 und/oder
der Außenseite 131 der
Dichtscheibe 101 bei tiefen Temperaturen entstandene Eistropfen 129,
die herabfallen können dann,
wenn die Dichtscheibe 101 bewegt wird, zurückgehalten
werden, um den rohr- bzw. schlauchförmigen Abschnitt 102 nicht
zu ver sperren, wie dies prinzipiell der 5 zu entnehmen
ist, in dem ein entsprechendes Rückhalteelement 127 nicht
eingezeichnet ist.
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Durch
das Rückhalteelement 127 ist
sichergestellt, dass der rohr- bzw. schlauchförmige Abschnitt 102 des
Elementes 103 nicht verschlossen werden kann, wodurch anderenfalls
die Funktionstüchtigkeit
der Schaltung der Steueranordnung 54 beeinträchtigt würde, da
das erforderliche Vakuum abgesperrt wird. Somit könnte das
Absperrventil geschaltet werden, ohne dass die erforderliche abzusaugende
Abwassermenge in dem Sammelbehälter 14 ansteht
bzw. das Absperrventil könnte
fortdauernd geöffnet
sein, wodurch der Unterdruck in dem Abwassersystem gegebenenfalls
zusammenbricht.
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Des
Weiteren sollte das freie Ende 130 des rohr- bzw. schlauchförmigen Abschnitts 102 derart positioniert
werden, dass ein Umspülen
von abzusaugendem Abwasser erfolgt, wodurch wiederum eine Erwärmung mit
der Folge auftritt, dass auch bei tiefen Temperaturen anfallendes
Kondensat nicht erstarren kann bzw. Eis aufgetaut wird.