DE102016101562A1

DE102016101562A1 - Verschlussvorrichtung für eine Rückstausicherung und eine Rückstausicherung mit der Verschlussvorrichtung

Info

Publication number: DE102016101562A1
Application number: DE102016101562.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Con Pat Kanalschutz System De GmbH
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung für eine Rückstausicherung in einem Abwasserrohr (1); mit einem ersten Rohrabschnitt (2), der sich stromaufwärts von der Rückstausicherung befindet, einem zweiten Rohrabschnitt (3), der sich stromabwärts von der Rückstausicherung befindet, wenigstens einer Absperreinrichtung zwischen dem ersten (2) und dem zweiten (3) Rohrabschnitt zum Verschließen des ersten Rohrabschnitts (2). Hierbei ist vorgesehen, dass die Absperreinrichtung aufweist: ein Absperrschiebergehäuse (12) zur Aufnahme eines Absperrschiebers (5; 7) und einen Absperrschieber (5; 7), der in dem Absperrschiebergehäuse (12) zwischen einer ersten (5) und einer zweiten Position (7) beweglich ist, so dass in der zweiten Position (7) der erste Rohrabschnitt (2) vollständig verschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung und eine Rückstausicherung und die Rückstausicherung, zur Verwendung in einem Abwasserkanal.
Rückstausicherungen mit automatischen Absperrvorrichtungen sind an sich bekannt. Sie dienen zum Schutz von Gebäuden und Grundstücken, die an ein öffentliches Kanalnetz angeschlossen sind, vor ansteigenden Abwasser- und Hochwasserpegeln aus dem Kanalisationsnetz. Über das Kanalnetz werden die durch Frischwasserverbrauch und Regenwasseransammlung entstehenden Abwässer abgeführt. Durch größere Abwassermengen kann ein Rückstau der Abwässer in die Gebäude zurück fließen. In der Regel kann eine Rückstausicherung in der zu dem Gebäude führenden Abwasserleitung diesen Rückfluss verhindern.
Die Rückstauautomaten, die im Stand der Technik zur Rückstausicherung eingesetzt werden, basieren auf einem selbsttätigen und motorisch angetriebenen Pendelklappensystem. Dieses Pendelklappensystem kann relativ häufig ausfallen, wobei das Versagen durch ihre Bauart der Pendelklappen bedingt ist. Durch die Anordnung von zwei hintereinander liegenden Pendelklappen mit umlaufender Dichtfläche entsteht in der Rohrsohle des Kanalsystems ein Höhenversatz. Durch den Höhenversatz entsteht ein Gegengefälle, welches meist zu Ablagerungen von Feststoffen führt, die sich in der Dichtfläche der Klappen ablagern. Derartige Ablagerungen führen zu einer mangelnden Dichtigkeit der Pendelklappen im geschlossenen Zustand. Zudem werden die Pendelklappen mit einer Schließkraft von lediglich 250N angedrückt, wodurch eine Abdichtung nicht sichergestellt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückstausicherung zu schaffen, die gegenüber den herkömmlichen Rückstauverschlüssen und Rückstauautomaten eine wesentlich höhere Funktionssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Verschlussvorrichtung nach Anspruch 1 sowie eine Rückstausicherung nach Anspruch 15 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bekannten Schwachpunkte bei herkömmlichen Rückstausicherungen in erster Linie auf die Bauart zurückzuführen sind. Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zum Einbau in eine freie Rohrleitung, welche einerseits eine besonders Abdichtung gegen in ein Gebäude eindringende Abwässer aus der Kanalisation gewährleistet und andererseits besonders zuverlässig arbeitet und eine geringe Ausfallquote aufweist.
Wesentliche Merkmale der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung für eine Rückstausicherung in einem Abwasserrohr mit

– einem ersten Rohrabschnitt, der sich stromaufwärts von der Rückstausicherung befindet,
– einem zweiten Rohrabschnitt, der sich stromabwärts von der Rückstausicherung befindet,
– wenigstens einer Absperreinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrabschnitt zum Verschließen des ersten Rohrabschnitts, sind dabei
– ein Absperrschiebergehäuse zur Aufnahme eines Absperrschiebers und
– ein Absperrschieber, der in dem Absperrschiebergehäuse zwischen einer ersten und einer zweiten Position beweglich ist, so dass in der zweiten Position der erste Rohrabschnitt vollständig verschlossen wird.

Darüber hinaus kann der Absperrschieber von einem Antriebsmotor angetrieben werden.
Der Antriebsmotor kann im Freilauf arbeiten, so dass mithilfe eines Handhebels der von dem Antriebsmotor angetriebene Absperrschieber manuell geöffnet bzw. verschlossen werden kann.
Der Antriebsmotor kann angetrieben werden in Abhängigkeit von einem Ausganssignal eines binären Füllstandsensors, dessen Empfindlichkeit für das Abwasser optimiert ist.
Der Füllstandsensor kann ein Impedanzspektroskopie-Füllstandsensor sein. Der Impedanzspektroskopie-Füllstandsensor kann im Frequenzbereich von 50–200 MHz arbeiten.
Der erste und der zweite Rohrabschnitt können aus Messing hergestellt sein, und wenigstens der erste Rohrabschnitt kann eine umlaufende Dichtfläche aufweisen.
Der Absperrschieber kann lose aufgehängt sein und V-förmig ausgebildet sein, so dass der Absperrschieber metallisch dichtend auf die ebenfalls V-förmige Dichtfläche drückt.
Das Absperrschiebergehäuse kann eine Baulänge von weniger als 36cm und eine Bauhöhe von weniger als 33cm aufweisen.
Das Absperrschiebergehäuse kann so ausgelegt sein, dass es axial bis zu 45° zu jeder Seite drehbar ist bei gleichbleibender Dichtigkeit des Absperrschiebers.
Der Absperrschieber kann über ein Gleitlager aus Edelstahl oder Messinglegierungen gelagert sein.
Der Antriebsmotor kann so ausgelegt sein, dass es eine Verschlusszeit von weniger als 10 Sekunden aufweist.
Der Absperrschieber kann mit einer Schließkraft von mehr als 2000N, beispielsweise 2300N, verschlossen werden.
Eine Signallampe kann mit dem Füllstandsensor verbunden sein zum Anzeigen des Füllstandes des Abwasserrohrs.
Die Erfindung bestehend aus einem Schiebermechanismus hat u.a. die folgenden Vorteile. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist bei dem erfindungsgemäßen Schiebermechanismus kein Höhenversatz in dem Kanalsystem erforderlich. Ablagerungen von Feststoffen werden während des Verschließens des Schiebers automatisch in die seitlichen und oberen Hohlräume des Schiebergehäuses gedrückt. Dabei wird die Dichtigkeit der Absperrung nicht beeinträchtigt. Nach dem Öffnen des Schiebers fallen die Feststoffe wieder in die Rohrsohle zurück und können abfließen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einer bevorzugten Ausführungsform erläutert.
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung;
In 1 ist eine Verschlussvorrichtung für eine Rückstausicherung in einem Abwasserrohr 1 gezeigt. Das Abwasserrohr umfasst einen ersten Rohrabschnitt 2, der sich stromaufwärts von der Rückstausicherung befindet, und im hinteren Teil der Figur zu sehen ist. Das Abwasserrohr umfasst ferner einen zweiten Rohrabschnitt 3, der sich stromabwärts von der Rückstausicherung befindet, und der im vorderen Teil der Figur zu sehen ist. Beide Rohrabschnitte 2 und 3 sind durch einen Spalt 4 voneinander getrennt. Der Spalt 4 weist vorzugsweise auf einer oder auf beiden Stirnseiten der benachbarten Rohrabschnitte 2 und 3 eine Dichtfläche auf, die vorzugsweise aus einem Metallüberzug für die Rohrabschnitte besteht. Gegen diese Dichtfläche wird dann ein Absperrschieber gedrückt, so dass der jeweils benachbarte Rohrabschnitt abgedichtet wird. Zwischen dem ersten und zweiten Rohrabschnitt 2 und 3 ist wenigstens eine Absperreinrichtung vorgesehen, die wenigstens den ersten Rohrabschnitts 2 verschließt.
Die Absperreinrichtung umfasst in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung einen Absperrschieber, der zwischen einer oberen und einer unteren Position beweglich ist. In der Darstellung ist der Absperrschieber mit einer durchgezogenen Linie in der oberen Position als Element 5 gezeigt. Der Absperrschieber 5 ist mit einem Antriebsmotor 6 mechanisch verbunden, der den Absperrschieber 5 von der oberen Position in eine untere Position bringt, in welcher der Absperrschieber gestrichelt als Absperrschieber 7 gezeigt ist. Ebenso kann der Antriebsmotor 6 die Absperrschieber 7 aus der unteren in die obere Position bewegen.
Der Antriebsmotor 6 wird vorzugsweise elektromechanisch betrieben. Angesteuert wird der Antriebsmotor durch das Signal eines Füllstandsensors 8, der die Füllhöhe und gegebenenfalls auch die Art von Material in dem Abwasserrohr 1 erfasst. Je nach Füllhöhe registriert der Füllstandsensor einen Rückstau in dem Abwasserrohr 1 und bewirkt, dass der Antriebsmotor 6 den Absperrschieber aus seiner oberen Position 5 in die untere Position 7 bewegt und so den stromaufwärts gelegenen Abschnitt 2 des Abwasserrohrs sicher abdichtet. Der Absperrschieber kann hierbei vom Antriebsmotor 6 mit einer Schließkraft von mehr als 2000N, beispielsweise 2300N, verschlossen werden.
Damit der Absperrschieber unabhängig von dem Antriebsmotor 6 auch manuell geöffnet bzw. verschlossen werden kann, arbeitet bei der gezeigten Ausführungsform der Antriebsmotor 6 vorzugsweise im Freilauf, so dass mithilfe eines Handhebels 11 der von dem Antriebsmotor 6 angetriebene Absperrschieber zwischen seinen Positionen 5 und 7 verschoben werden kann. Dazu ist der Handhebel über eine Mitnehmerscheibe 10 mit einem Rasthebel 9 verbunden. Der Rasthebel 9 greift den Absperrschieber, wenn dieser sich in der unteren Position 7 befindet. Durch Betätigen des Handhebels 11 wird der Absperrschieber über die Mitnehmerscheibe 10 und den Rasthebel 9 nach oben in seine Position 5 angehoben. Die Mitnehmerscheide 10 dient dabei u.a. dazu, die manuelle Bewegung von dem Motorantrieb zu entkoppeln.
Der Absperrschieber ist in einem Absperrschiebergehäuse 12 zur Aufnahme des Absperrschiebers gelagert. Das Absperrschiebergehäuse 12 bedeckt sowohl die erste Position 5 des Absperrschiebers als auch die zweite Position 7 des Absperrschiebers.
Damit Material, das sich in dem Abwasserrohr genau an dem Spalt 4 zwischen den beiden Rohrabschnitten 2 und 3 gesammelt hat, das Schließen des Absperrschiebers nicht behindert, wird es durch den Absperrschieber von der Kante des Rohrs in einen unteren Hohlraum 13 des Absperrschiebergehäuses 12 gedrückt. Wenn dann der Absperrschieber aus seiner unteren Position 7 wieder in seine obere Position 5 bewegt wird, kann das Material in dem Hohlraum durch das Abwasserrohr 1 nach außen gespült werden.
Im folgenden werden weitere Merkmale der Verschlussvorrichtung erläutert, die zu einer optimalen Funktion der Vorrichtung beitragen. Der bereits erwähnte binäre Füllstandsensors 8 weist vorzugsweise eine Empfindlichkeit auf, die für das in dem Abwasserrohr 1 erwartete Abwasser optimiert ist. Insbesondere ist der Füllstandsensor 8 ein Impedanzspektroskopie-Füllstandsensor, der im Frequenzbereich von 50–200 MHz arbeitet. An der Sondenspitze bildet sich ein elektrisches Feld, das sich je nach Füllstand im Abwasserrohr verändert. Durch die charakteristische Eigenschaft des Abwassermediums werden Anhaftungen aus anderen, bei der Messung unerwünschten Materialien ausgeschlossen.
Um die erforderliche mechanische Stabilität zu gewährleisten und eine möglichst umfassende Wartungsfreiheit zu erreichen, sind der erste 2 und der zweite Rohrabschnitt 3 aus Messing hergestellt. Um ferner eine gute Dichtigkeit beim Verschließen zu gewährleisten, weist wenigstens der erste Rohrabschnitt 2 eine umlaufende Dichtfläche auf. Insbesondere ist dabei der Absperrschieber lose aufgehängt und V-förmig ausgebildet, so dass der Absperrschieber metallisch dichtend auf die Dichtfläche drückt, die vorzugsweise ebenfalls V-förmig ist. Dadurch lässt sich der Absperrschieber mit einer wesentlich höheren Kraft von über 2100 N anpressen. Dabei wiedersteht die Erfindung einem Druck von mindestens 8 bar oder 80 Meter Wassersäule. Diese erhöhte Absperrleistung schafft daher eine Sicherheitsreserve gegen eindringende Abwässer um den Faktor 16. Herkömmliche Rückstauautomaten bestehen aus Kunststoff. Dadurch ist die allgemeine Absperrleistung in verschiedenen Punkten begrenzt. Z.B. Staudrücke sind durch das Material und die Gehäuse- und Klappenstärke nur bis ca. 0,5 bar oder 5 Meter Wassersäule möglich. Bei plötzlichem Druckanstieg darüber hinaus ist ein Ausfall der Einrichtung möglich. Die größere Empfindlichkeit gegenüber Rattenfraß und normalem Verschleiß ist bei den Kunststoff- und Gummidichtungen gegeben.
Dank der kompakten und platzsparenden Bauweise der Verschlussvorrichtung kann das Absperrschiebergehäuse 12 so ausgelegt werden, dass es eine Baulänge von 36cm und eine Bauhöhe von 33cm nicht überschreitet. Aufgrund der robusten Konstruktion ist die Verschlussvorrichtung unempfindlich gegenüber Einbauparametern. So ist das Absperrschiebergehäuse 12 mit Absperrschieber axial bis zu 45° zu jeder Seite drehbar bei gleichbleibender Dichtigkeit des Absperrschiebers. Um dies zu erreichen und über einen langen Zeitraum zu gewährleisten, ist der Absperrschieber vorzugsweise über ein Gleitlager aus Edelstahl oder Messinglegierungen gelagert. Damit lässt sich außerdem erreichen, dass der Antriebsmotor 6 mit einer Verschlusszeit von weniger als 10 Sekunden arbeitet.
Zur Sicherheit kann die Verschlussvorrichtung mit einer Signallampe ausgestattet sein, die mit dem Füllstandsensor 8 verbunden ist, um den Füllstand des Abwasserrohrs optisch anzuzeigen.
Mit der beschriebenen Verschlussvorrichtung lässt sich eine zuverlässige Rückstausicherung herstellen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im folgenden kurz zusammengefasst.
Bei herkömmlichen Pendelklappensystemen wird durch die Bauart der am Rohrscheitel innerhalb des Rohrquerschnittes angebrachten Klappen die Rohrquerschnittsfläche um bis zu 20% verkleinert. Diese Engstelle verhindert zum Teil den vollen möglichen Durchfluss. Ferner können feste Gegenständen an diesen Bauteilen verklemmen und den Durchfluss weiter mindern, bzw. die Klappenfunktion einschränken. Dagegen wird bei der dargestellten Ausführungsform bei geöffneter Stellung der gesamte Rohrquerschnitt freigegeben. Es befinden sich keine hindernden Bauteile in dem Rohrquerschnitt.
Bezugszeichenliste

1: Abwasserrohr von Kanalsystem
2: erster Rohrabschnitt, stromaufwärts
3: zweiter Rohrabschnitt, stromabwärts
4: Spalt mit beidseitiger metallischer Dichtfläche
5: Absperrschieber in offener Position
6: Antriebsmotor für Absperrschieber
7: Absperrschieber in geschlossener Position
8: Füllstandsensor
9: Rasthebel mit Motorfreilauf für Not-Handbetrieb
10: Mitnehmerscheibe
11: Handhebel, verlängerbar
12: Absperrschiebergehäuse
13: unterer/oberer Hohlraum von Absperrschiebergehäuse

Claims

Verschlussvorrichtung für eine Rückstausicherung in einem Abwasserrohr (1); mit einem ersten Rohrabschnitt (2), der sich stromaufwärts von der Rückstausicherung befindet, einem zweiten Rohrabschnitt (3), der sich stromabwärts von der Rückstausicherung befindet, wenigstens einer Absperreinrichtung zwischen dem ersten (2) und dem zweiten (3) Rohrabschnitt zum Verschließen des ersten Rohrabschnitts (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung aufweist: ein Absperrschiebergehäuse (12) zur Aufnahme eines Absperrschiebers (5; 7) und einen Absperrschieber (5; 7), der in dem Absperrschiebergehäuse (12) zwischen einer ersten (5) und einer zweiten Position (7) beweglich ist, so dass in der zweiten Position (7) der erste Rohrabschnitt (2) vollständig verschlossen wird.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrschieber (5; 7) von einem Antriebsmotor (6) angetrieben ist.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) im Freilauf arbeitet, so dass mithilfe eines Handhebels (11) der von dem Antriebsmotor (6) angetriebene Absperrschieber (5; 7) manuell öffenbar oder schließbar ist.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) angetrieben ist in Abhängigkeit von einem Ausganssignal eines binären Füllstandsensors (8), dessen Empfindlichkeit für das Abwasser ausgelegt ist.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (8) ein Impedanzspektroskopie-Füllstandsensor ist.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Impedanzspektroskopie-Füllstandsensor (8) im Frequenzbereich von 50–200 MHz arbeitet.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (2) und der zweite Rohrabschnitt (3) aus Messing hergestellt sind und wenigstens der erste Rohrabschnitt (2) eine umlaufende Dichtfläche aufweist.
Verschlussvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrschieber (5; 7) lose aufgehängt ist und V-förmig ausgebildet ist, so dass der Absperrschieber metallisch dichtend auf die ebenfalls V-förmige Dichtfläche drückt.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrschiebergehäuse (12) eine Baulänge von 36cm und eine Bauhöhe von 33cm nicht überschreitet.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrschiebergehäuse (12) axial bis zu 45° zu jeder Seite drehbar ist bei gleichbleibender Dichtigkeit des Absperrschiebers.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrschieber (5; 7) über ein Gleitlager aus Edelstahl oder Messinglegierungen gelagert ist..
Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) eine Verschlusszeit von weniger als 10 Sekunden aufweist.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signallampe mit dem Füllstandsensor (8) verbunden ist zum Anzeigen des Füllstandes des Abwasserrohrs.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrschieber (5; 7) mit einer Schließkraft von mehr als 2000N, beispielsweise 2300N, verschließbar ist.
Rückstausicherung in einem Abwasserrohr mit einer Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.