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Die Erfindung betrifft eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten und einen Schachtaufsatz für eine Abscheideeinrichtung.
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Generell werden Leichtflüssigkeitsabscheider dazu eingesetzt, Leichtflüssigkeiten vor dem Eintritt in ein Kanalsystem aus dem Abwasser abzutrennen. Leichtflüssigkeiten sind herkömmlicherweise Öle bzw. Kraftstoffe wie zum Beispiel Benzin, Diesel oder dergleichen. Derartige Abscheider sind mit einem Zulauf zur Aufnahme von verunreinigtem Abwasser und einen Ablauf für das gereinigte Abwasser, d.h. für Abwasser ohne Leichtflüssigkeiten ausgestattet, dass nach dem Abscheidevorgang in ein angeschlossenes Kanalsystem abgeführt wird.
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Bei einem Rückstau von Abwasser aus dem Kanalsystem oder durch eine zu große Menge an Flüssigkeit durch den Zufluss eines Abscheiders wird die sich im Leichtflüssigkeitsabscheider befindliche Leichtflüssigkeit durch das Prinzip der kommunizierenden Röhren nach oben, d.h. in den oberen Bereich des Abscheiders gedrückt. Solche Abscheider weisen im Allgemeinen eine Zugangsöffnung auf, die aufgrund von Explosionsschutzanforderungen durch eine lose aufgelegte Schachtabdeckung verschlossen ist. Es besteht daher die Gefahr, dass im Rückstaufall bzw. bei erhöhtem Zufluss die aufsteigende Leichtflüssigkeit aus dem Abscheider austreten kann.
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Um dies zu verhindern, ist die Einbauhöhe der Schachtabdeckung eines Leichtflüssigkeitsabscheiders gemäß den Normen „DIN EN 858“ und „DIN 1999-100“ auszuführen, wobei die Schachtabdeckung über der zu entwässernden Oberfläche liegen muss. Ein derart überhöhter Einbau der Schachtabdeckung wird generell als Überhöhung bezeichnet.
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Die Umsetzung der Überhöhung auf Baustellen ist mit erheblichem Aufwand verbunden und teilweise nur erschwert realisierbar. Das Maß der erforderlichen Überhöhung ist von verschiedenen Faktoren abhängig, wie beispielsweise der Höhe der Rückstauebene, der Höhe der zu entwässernden Oberfläche sowie der Leichtflüssigkeitsspeicherkapazität des Abscheiders. Je nach Abscheider und Einbausituation kann die erforderliche Überhöhung 20-50 cm betragen, sodass die Schachtabdeckung dementsprechend über die Oberfläche vorsteht. Insbesondere bei dem Einsatz eines Leichtflüssigkeitsabscheiders bei Tankstellen besteht die gesetzliche Pflicht, eine entsprechend überhöhte Einbaulage der Schachtabdeckung des Abscheiders vorzusehen.
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Dies hat den Nachteil, dass bei dem Einbau des Leichtflüssigkeitsabscheiders in Verkehrsflächen durch die geforderte Überhöhung ebenfalls die umliegende Fläche an die Einbauhöhe der Schachtabdeckung angeglichen werden muss, um eine Überfahrbarkeit zu gewährleisten. Eine ordnungsgemäße Überhöhung kann daher nur realisiert werden, wenn der Abscheider in einem nicht-befahrbaren Bereich, beispielsweise einem Grünstreifen einer Tankstelle, eingebaut wird. Derartige Bereiche stehen aber nur selten in der Nähe der zu entwässernden Oberfläche zur Verfügung, sodass der Einbau des Abscheiders mit Überhöhung einen erhöhten Aufwand mit sich zieht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Abscheideeinrichtung anzugeben, die eine erhöhte Betriebssicherheit aufweist und einen vereinfachten Einbau ermöglicht. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen Schachtaufsatz für eine Abscheideeinrichtung anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Blick auf die Abscheideeinrichtung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Schachtaufsatzes wird die vorgenannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 14 gelöst.
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Konkret wird die Aufgabe durch eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten gelöst, die einen schachtförmigen Hohlkörper mit einem Abscheidevolumen und einem Aufnahmevolumen umfasst. Das Aufnahmevolumen ist mit dem Abscheidevolumen zur Aufnahme von aufsteigenden Flüssigkeiten fluidisch verbunden. Die Abscheideeinrichtung weist wenigstens ein Trennelement auf, das in dem Hohlkörper angeordnet und mit wenigstens einer Innenwand des Hohlkörpers in Fluidaufstiegsrichtung dicht verbunden ist. Das Trennelement ragt in das Aufnahmevolumen und unterteilt das Aufnahmevolumen zumindest teilweise derart, dass wenigstens ein Rückhalteraum zur Aufnahme von Leichtflüssigkeiten zwischen dem Trennelement und dem Hohlkörper gebildet ist.
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Die Abscheideeinrichtung dient zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten aus einem Flüssigkeitsgemisch, insbesondere Abwasser, das von einer zu entwässernden Oberfläche in das Abscheidevolumen des schachtförmigen Hohlkörpers eingeleitet wird. Im Abscheidevolumen wird die Leichtflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsgemisch abgeschieden bzw. abgetrennt, wobei die Leichtflüssigkeit auf der zurückbleibenden Flüssigkeit aufschwimmt. Um das zu reinigende Flüssigkeitsgemisch in das Abscheidevolumen einzuleiten sowie die gereinigte Flüssigkeit aus dem Abscheidevolumen abzuführen, weist die Abscheideeinrichtung vorzugsweise einen Zufluss sowie einen Abfluss auf, die im eingebauten Zustand der Abscheideeinrichtung jeweils mit einem Leitungssystem verbunden sind.
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Im Betrieb kann es oftmals zu einem unerwünschten Anstieg des Flüssigkeitsniveaus im Abscheidevolumen kommen, beispielsweise wenn eine erhöhte Menge an zu reinigender Flüssigkeit von der zu entwässernden Oberfläche in das Abscheidevolumen einfließt und/oder Flüssigkeit aus dem abflussseitigen Leitungssystem in das Abscheidevolumen zurückstaut. Liegt eine derartige Situation vor, steigt das Flüssigkeitsniveau der im Abscheidevolumen befindlichen Flüssigkeit vom Abscheidevolumen in das Aufnahmevolumen auf. Die aufgrund von Dichteunterschieden obenauf schwimmende Leichtflüssigkeit wird durch den Rückhalteraum zwischen dem Trennelement und einer Seitenwand des Hohlkörpers aufgenommen und in dem Rückhalteraum durch das Trennelement gehalten. Durch die in Fluidaufstiegsrichtung dichte Verbindung des Trennelements mit der Seitenwand ist eine für die Leichtflüssigkeit flüssigkeitsdichte Barriere gebildet, die das weitere Aufsteigen der im Rückhalteraum befindlichen Leichtflüssigkeit verhindert. Der Rückhalteraum kann derart ausgebildet sein, dass ein Großteil des Leichtflüssigkeitsvolumens aus dem Abscheidevolumen aufnehmbar ist.
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Der Rückhalteraum ist durch die Lage des Trennelements in Bezug auf den Hohlkörper, insbesondere eine Innenwand des Hohlkörpers gebildet. Zur Aufnahme der aufsteigenden Leichtflüssigkeit ist der Rückhalteraum entgegen der Fluidaufstiegsrichtung offen ausgebildet. Das Trennelement ist dabei mit der Innenwand in Fluidaufstiegsrichtung fluidabdichtend verbunden, sodass in dem Rückhalteraum befindliche Leichtflüssigkeit sicher gehalten wird. Das Trennelement ragt ausgehend von der Innenwand in das Aufnahmevolumen hinein und trennt dabei einen Teilbereich des Aufnahmevolumens zur Bildung des Rückhalteraums ab. Das Rückhaltevolumen ist somit Teil des Aufnahmevolumens. Das Trennelement weist somit eine Längserstreckung auf. Bevorzugt ist ein erstes Ende des Trennelements mit der Innenwand des Hohlkörpers flüssigkeitsdicht verbunden und ein zweites Ende des Trennelements ragt frei in das Aufnahmevolumen. Mit anderen Worten ist das Trennelement im Aufnahmevolumen angeordnet. Das Trennelement befindet sich bevorzugt in Einbaulage oberhalb des Abscheidevolumen.
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Die Erfindung hat den großen Vorteil, dass in dem Rückhalteraum bei einem Anheben des Flüssigkeitsniveaus im Abscheidevolumen ein Teilvolumen der aufsteigenden Leichtflüssigkeit gehalten wird und somit ein geringeres Teilvolumen der Leichtflüssigkeit in dem Hohlkörper weiter aufsteigt. Dadurch kann im eingebauten Zustand, insbesondere erdverbauten Zustand, vorteilhaft das erforderliche Maß einer überhöhten Einbaulage (Überhöhung) einer Schachtabdeckung der Abscheideeinrichtung in Bezug auf die zu entwässernde Oberfläche erheblich reduziert werden. Es ist möglich, dass durch den Rückhalteraum die Einbaulage der Schachtabdeckung der Abscheideeinrichtung mit der zu entwässernden Oberfläche im Wesentlichen bündig sein kann. Die Gefahr, dass im Rückstaufall bzw. bei erhöhtem Zufluss die aufsteigende Leichtflüssigkeit aus der Abscheideeinrichtung austritt, ist dadurch verringert.
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Die erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung hat den weiteren Vorteil, dass beim Einbau die umliegende Fläche nicht oder nur geringfügig angehoben werden muss, um mit der Schachtabdeckung der Abscheideeinrichtung bündig abzuschließen. Dies ist insbesondere vorteilhaft beim Einbau der Abscheideeinrichtung in Verkehrsflächen. Ferner vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Abscheidungseinrichtung in Kombination mit abgesenkten Tankbereichen von Tankstellen einsetzbar. Derartige Tankbereiche können beispielsweise bis zu 5 cm in Bezug auf die umgebende Oberfläche abgesenkt sein, um im Falle eines Austritts von Leichtflüssigkeit diese aufzufangen.
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Die erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung ist daher besonders für den Einbau in befahrbaren Verkehrsflächen geeignet. Alternativ kann die Abscheideeinrichtung beispielsweise in Grünflächen verbaut werden.
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Im Rahmen der Erfindung sind unter Leichtflüssigkeiten Öle beziehungsweise Kraftstoffe, wie zum Beispiel Benzin, Diesel oder dergleichen zu verstehen.
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Bei der erfindungsgemäßen Abscheideeinrichtung bilden das Abscheidevolumen und das Aufnahmevolumen bevorzugt ein gemeinsames Innenvolumen des schachtförmigen Hohlkörpers. Das Abscheidevolumen und das Aufnahmevolumen können fließend ineinander übergehen. Alternativ ist möglich, dass das Abscheidevolumen und das Aufnahmevolumen baulich voneinander getrennt sind, wobei die beiden Volumen durch eine Verbindungseinrichtung miteinander flüssigkeitsübertragend verbunden sein können.
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Die Grenze zwischen dem Abscheidevolumen und dem Aufnahmevolumen definiert das Flüssigkeitsniveau im Normalbetrieb der Abscheideeinrichtung, d.h. bei dem keine Rückstausituation und keine erhöhte Zuflussmenge von der zu entwässernden Oberfläche vorliegt. Das Flüssigkeitsniveau befindet im Normalbetrieb im Wesentlichen auf einer annähernd gleichbleibenden Höhenlage im Hohlkörper. Mit anderen Worten liegt das Aufnahmevolumen in Einbaulage oberhalb des Abscheidevolumen, sodass bei ansteigendem Flüssigkeitsniveau eine direkte Flüssigkeitsaufnahme durch das Aufnahmevolumen stattfindet.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Trennelement in Längsrichtung des schachtförmigen Hohlkörpers in das Aufnahmevolumen. Der Rückhalteraum kann das Trennelement vollständig umschließend ausgebildet sein. Wie vorstehend beschrieben, ist das Aufnahmevolumen in Vertikalrichtung oberhalb des Abscheidevolumens angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Rückhalteraum quer zur Längsrichtung durch eine seitliche Innenwand des Hohlkörpers und das Trennelement begrenzt. Hierbei ist vorteilhaft, dass der Rückhalteraum ein großes Volumen bildet, um im Falle eines aufsteigenden Flüssigkeitsniveaus einen Großteil der im Abscheidevolumen befindlichen Leichtflüssigkeit aufzunehmen.
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Das Trennelement kann rohrförmig ausgebildet sein. Das Trennelement kann starr ausgebildet sein. Ferner kann das Trennelement von einer das Aufnahmevolumen oben begrenzenden Platte ausgehend in das Aufnahmevolumen nach unten ragen.
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Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Trennelement an einem freien Ende wenigstens eine Klappe auf, die quer zur Längsrichtung verschwenkbar ist. Die Klappe kann das Trennelement im Falle eines aufsteigenden Flüssigkeitsniveaus verschließen, sodass keine Leichtflüssigkeit in dem schachtförmigen Hohlkörper weiter aufsteigen kann. Dadurch wird der lichte Querschnitt des schachtförmigen Hohlkörpers im Aufnahmevolumen verkleinert. Des Weiteren ragt das freie Ende des Trennelement in das Aufnahmevolumen. Das Trennelement kann einen zentralen Durchgang aufweisen, der in vertikaler Richtung in eine Zugangsöffnung der Abscheideeinrichtung mündet. Die Klappe hat generell den Vorteil, dass im Rückstaufall Leichtflüssigkeit seitlich in den Rückhalteraum gedrängt wird und nicht durch das Trennelement in die Zugangsöffnung aufsteigt. Dadurch wird die Betriebssicherheit der Abscheideeinrichtung verbessert.
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Vorzugsweise besteht das Trennelement aus einem elastisch verformbaren, insbesondere biegbarem, Material. Mit anderen Worten kann das Trennelement aus einem flexiblen Material gebildet sein. Das Trennelement kann aus Kunststoff und/oder aus Metall bestehen. Beispielsweise kann das Trennelement aus einer flüssigkeitsdichte Matte und/oder einem flüssigkeitsdichten Gewebe gebildet sein. Die flexible Ausbildung des Trennelements hat den Vorteil, dass dieses bei einem ansteigenden Flüssigkeitsniveau verformbar ist und somit in eine Richtung aus gelenkt werden kann. Das Trennelement ist bevorzugt derart angeordnet, dass das Trennelement bei einer Verformung den lichten Querschnitt des Hohlkörpers, insbesondere im Bereich des Aufnahmevolumens, verkleinert und/oder eine Leichtflüssigkeit in den Rückhalteraum leitet. Durch die Verformung des Trennelement wird somit der lichte Querschnitt des schachtförmigen Hohlkörpers im Rückstaufall weiter reduziert und somit ein weiteres Aufsteigen der Leichtflüssigkeit verhindert.
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Weiter vorzugsweise weist das Trennelement wenigstens ein Schwimmelement auf, das an einem/dem freien Ende des Trennelements angeordnet ist und das Trennelement bei aufsteigender Flüssigkeit derart bewegt, dass der lichte Querschnitt des Hohlkörpers, insbesondere im Bereich des Aufnahmevolumens verkleinert wird. Mit anderen Worten bildet das Schwimmelement einen Auftriebskörper, der durch ansteigende Flüssigkeit angehoben wird. Das Schwimmelement ist mit dem freien Ende des Trennelements fest verbunden. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Anheben bzw. Auftreiben des Schwimmelements das Trennelement ebenfalls bewegt wird, wodurch der lichte Querschnitt des Hohlkörpers verkleinert und somit ein weiteres aufsteigen von Leichtflüssigkeit verhindert wird.
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Bevorzugt weisen das Material des Trennelements und/oder das Schwimmelement eine spezifische Dichte auf, die kleiner als eine spezifische Dichte der aufsteigenden Flüssigkeit ist. Mit anderen Worten ist das Trennelement bevorzugt aus einem Material gebildet, das auf der aufsteigenden Flüssigkeit aufschwimmt. Zusätzlich oder alternativ weist das Material des Schwimmelements ein Material auf, das dazu ausgebildet ist, auf der aufsteigenden Flüssigkeit aufzuschwimmen. Insbesondere in Kombination mit einem flexiblen Material des Trennelements, kann das Trennelement den lichten Querschnitt des Hohlkörpers selbstständig, d.h. ohne Hilfsmittel verkleinern. Diese Ausführungsform stellt eine besonders einfache Lösung dar, um den Rückhalteraum abhängig von der aufsteigenden Flüssigkeit selbstständig zu vergrößern oder zu verkleinern. Das Trennelement bzw. der Schwimmelement ist hier funktionell einfach aufgebaut und somit kostengünstig.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement im flüssigkeitslosen Zustand an der Innenwand des Hohlkörpers hängend angebracht. Mit anderen Worten kann das Trennelement mit der Innenwand derart verbunden sein, dass das Trennelement in Einbaulage im flüssigkeitslosen Zustand in vertikaler Richtung nach unten hängt. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise bei der Anordnung des Trennelements in einer Zugangsöffnung dieses kein Steuerobjekt bildet und somit die Abscheideeinrichtung verbessert zugänglich ist.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement durch wenigstens ein Befestigungselement, insbesondere Schrauben, und/oder ein Dichtelement, insbesondere eine verfestigte Dichtmasse, mit der Innenwand des Hohlkörpers flüssigkeitsdicht verbunden, um den Rückhalteraum in Fluidaufstiegsrichtung abdichtend zu begrenzen. Mit anderen Worten kann das Trennelement mittels wenigstens einem Befestigungselement, bevorzugt durch Schrauben, an der Innenwand des Hohlkörpers befestigt sein. Um in Fluidaufstiegsrichtung die flüssigkeitsdichte Verbindung herzustellen, ist des Weiteren vorzugsweise wenigstens ein Dichtelement, bevorzugt eine Dichtmasse, zwischen dem Trennelement und der Innenwand des Hohlkörpers eingebracht. Bevorzugt ist das Trennelement an die Innenwand des Hohlkörpers zumindest teilweise eingepresst, sodass eine flüssigkeitsdichte Verbindung besteht. Dadurch wird vorteilhaft der Rückhalteraum zwischen dem Trennelement und der Innenwand in Aufstiegsrichtung des Flüssigkeitsniveaus zur Aufnahme von Leichtflüssigkeit dicht verschlossen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement in die Innenwand des Hohlkörpers teilweise eingegossen derart, dass der Rückhalteraum zwischen der Innenwand und dem Trennelement in Fluidaufstiegsrichtung abdichtend begrenzt ist. Hierbei wird das Trennelement mit einem Ende bei der Herstellung des Hohlkörpers in die Wandung der Innenwand direkt eingegossen. Dies hat den Vorteil, dass nachträgliche Befestigungsarbeiten zum Anbringen des Trennelement an der Innenwand entfallen und somit der Gesamtaufwand verringert wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Trennelement mit der Innenwand des Hohlkörpers stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt und/oder verklebt, derart, dass der Rückhalteraum zwischen der Innenwand und dem Trennelement in Fluidaufstiegsrichtung abdichtend begrenzt ist. Mit anderen Worten kann das Trennelement zur dichten Verbindung mit der Innenwand des Hohlkörpers verschweißt sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Trennelement zur dichten Verbindung mit der Innenwand des Hohlkörpers verklebt sein. Beide Verbindungsarten haben den Vorteil, dass in Fluidaufstiegsrichtung eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Trennelement und der Innenwand gewährleistet wird. Dadurch kann aufsteigende Leichtflüssigkeit in dem Rückhalteraum sicher gehalten werden.
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Vorzugsweise ist der Hohlkörper aus Polymerbeton und/oder Stahlbeton und/oder Kunststoff gebildet. Bei der Bildung des Hohlkörpers aus Polymerbeton oder Stahlbeton kann das Trennelement bei der Herstellung besonders einfach in die Wandung der Innenwand eingegossen werden. Ist der Hohlkörper aus Polymerbeton gebildet, kann zusätzlich ein Auflagering auf der Unterseite einer Abdeckplatte, die dem Aufnahmevolumen zugewandt ist, aufgeklebt sein. Bei der Bildung des Hohlkörpers aus Kunststoff ist das Trennelement bevorzugt mit der Innenwand des Hohlkörpers nachträglich verschweißt und/oder verklebt.
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Bei einer Ausführungsform weist der Hohlkörper eine Zugangsöffnung auf, die durch eine Schachtabdeckung verschlossen ist, wobei die Schachtabdeckung im eingebauten Zustand in Vertikalrichtung oberhalb einer Entwässerungsebene, insbesondere einer zu entwässernden Fläche, angeordnet ist. Die Zugangsöffnung ermöglicht einen Zugang, beispielsweise im Wartungsfall, in den Innenraum der Abscheideeinrichtung. Konkret sind durch die Zugangsöffnung das Aufnahmevolumen und das Abscheidevolumen von außerhalb der Abscheideeinrichtung, d. h. von einer Außenoberfläche zugänglich. Die Schachtabdeckung bedeckt dabei die Zugangsöffnung, die auf dem Hohlkörper lose aufgelegt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, dass durch die vertikal überhöhte Einbaulage der Schachtabdeckung in Bezug auf die Entwässerungsebene das Austreten von Leichtflüssigkeit aus dem Hohlkörper verhindert wird. Dadurch wird die Betriebssicherheit weiter erhöht.
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Bevorzugt ist wenigstens eine Entlüftungseinrichtung, insbesondere ein Schlauch und/oder ein Rohr, vorgesehen, die den Rückhalteraum mit einer Außenatmosphäre fluidverbindet. Vorzugsweise führt eine/die Entlüftungseinrichtung durch die Schachtabdeckung und/oder durch eine/die Innenwand nach außen. Im Rückstaufall bzw. bei einem aufsteigenden Flüssigkeitsniveau wird neben der Leichtflüssigkeit zusätzlich Luft in den Rückhalteraum gepresst, die einen Teil des Volumens des Rückhalteraums belegt. Um das Volumen des Rückhalteraums vollständig für die Aufnahme von Leichtflüssigkeit zu nutzen, ist die Entlüftungseinrichtung vorgesehen.
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Die Entlüftungseinrichtung kann wenigstens ein Rohr bzw. wenigstens ein Schlauch sein, der von dem Rückhalteraum bis zur Außenatmosphäre führt. Die Entlüftungseinrichtung kann vom Rückhalteraum aus seitlich durch die Innenwand des Hohlkörpers nach außen führen. Zusätzlich oder alternativ kann die Entlüftungseinrichtung vom Rückhalteraum aus durch die Schachtabdeckung nach außen führen. Dazu kann wenigstens eine separate Durchführung in der Schachtabdeckung vorgesehen sein. Es ist alternativ möglich, dass die Entlüftungseinrichtung durch eine bestehende Kabeldurchführung in der Schachtabdeckung geführt ist.
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Steigt im Hohlkörper das Flüssigkeitsniveau unerwünscht an, sodass Leichtflüssigkeit in den Rückhalteraum gedrückt wird, kann die in dem Rückhalteraum befindliche Luft durch die Entlüftungseinrichtung zur Außenatmosphäre hin entweichen. Sinkt das Flüssigkeitsniveau wieder in einen normalbetrieblichen Zustand ab, kann Luft durch die Entlüftungseinrichtung angesaugt und so ein unzulässiger Unterdruck im Hohlkörper verhindert werden. Die Entlüftungseinrichtung bewirkt daher einen Druckausgleich. Die Entlüftungseinrichtung dient somit vorteilhaft zur Be- und Entlüftung des Rückhalteraums bzw. des gesamten Hohlkörpers.
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Nach dem nebengeordneten Anspruch 14 betrifft die Erfindung einen Schachtaufsatz für eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten, der ein Schachtelement zur Aufnahme von aufsteigenden Flüssigkeiten und wenigstens ein Trennelement aufweist, das mit dem Schachtelement mittelbar oder unmittelbar verbunden ist. Das Trennelement unterteilt ein Aufnahmevolumen des Schachtelements oder ist dazu angepasst, ein Aufnahmevolumen einer Abscheideeinrichtung zu unterteilen, sodass wenigstens ein in Fluidaufstiegsrichtung abgedichteter Rückhalteraum zur Aufnahme von Leichtflüssigkeiten zwischen dem Trennelement und einer Innenwand bildbar oder gebildet ist. Der Schachtaufsatz ist bevorzugt zum Einsatz mit der erfindungsgemäßen Abscheideeinrichtung geeignet.
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Hierbei wird auf die im Zusammenhang mit der Abscheideeinrichtung erläuterten Vorteile verwiesen. Darüber hinaus kann der Schachtaufsatz alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Bezug auf die Abscheideeinrichtung genannter Merkmale aufweisen.
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Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellten Ausführungsformen stellen Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung ausgestaltet sein kann.
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In diesen zeigen,
- 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Abscheideeinrichtung mit einem Trennelement nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Teilansicht eines schematischen Längsschnitts durch eine Abscheideeinrichtung mit einem Trennelement nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 3 eine Teilansicht eines schematischen Längsschnitts durch eine Abscheideeinrichtung mit einem Trennelement nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 4 eine perspektivische Unteransicht eines Querschnitts der Abscheideeinrichtung gemäß 3;
- 5 eine Teilansicht eines schematischen Längsschnitts durch eine Abscheideeinrichtung mit einem Trennelement und einer Entlüftungseinrichtung nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 6 eine Teilansicht eines schematischen Längsschnitts durch eine Abscheideeinrichtung mit einem Trennelement und einer Entlüftungseinrichtung nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 7 eine Teilansicht eines schematischen Längsschnitts durch eine Abscheideeinrichtung mit vier Trennelementen nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und
- 8 eine Teilansicht eines schematischen Längsschnitts durch eine Abscheideeinrichtung mit zwei Trennelementen nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Im Folgenden werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Abscheideeinrichtung 10 gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Die Abscheideeinrichtung 10 dient zum Abscheiden von Leichtflüssigkeiten aus einem Flüssigkeitsgemisch. Das Flüssigkeitsgemisch ist bevorzugt Oberflächenwasser, das im Betrieb von wenigstens einer zu entwässernden Oberfläche der Abscheideeinrichtung 10 zugeführt wird. Die Abscheideeinrichtung 10 weist dazu wenigstens einen nicht dargestellten Zufluss. Um das von Leichtflüssigkeiten gereinigte Oberflächenwasser abzuführen, weist die Abscheideeinrichtung 10 ferner wenigstens einen nicht dargestellten Abfluss auf. Herkömmlicherweise ist der Abfluss mit einem Leitungssystem verbunden, das ein Kanalsystem sein kann.
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Die Abscheideeinrichtung 10 weist einen schachtförmigen Hohlkörper 11 auf, der ein Abscheidevolumen 12 und ein Aufnahmevolumen 13 beinhaltet. Mit anderen Worten sind das Abscheidevolumen 12 und das Aufnahmevolumen 13 in dem schachtförmigen Hohlkörper 11 angeordnet. Das Abscheidevolumen 12 bildet im schachtförmigen Hohlkörper 11 jenen Bereich, in dem die Leichtflüssigkeit aus dem zugeführten Flüssigkeitsgemisch abgetrennt wird. Das Aufnahmevolumen 13 ist im Hohlkörper 11 in Einbaulage oberhalb des Abscheidevolumens 12 angeordnet. Mit anderen Worten befindet sich das Aufnahmevolumen 13 in vertikaler Richtung über dem Abscheidevolumen 12, um im Falle eines unerwünscht ansteigenden Flüssigkeitsniveaus im Abscheidevolumen 12 die aufsteigende Flüssigkeit aufzunehmen. Das Abscheidevolumen 12 und das Aufnahmevolumen 13 bilden ein gemeinsames Innenvolumen des Hohlkörpers 11. Das Abscheidevolumen 12 und das Aufnahmevolumen 13 sind somit fluidisch, d.h. flüssigkeitsübertragend verbunden.
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Der schachtförmige Hohlkörper 11 weist eine Wandung 24 auf, die das Abscheidevolumen 12 und das Aufnahmevolumen 13 umschließt. Der Hohlkörper 11 umfasst ferner eine Zugangsöffnung 21 und einen Boden 25, der in Längsrichtung des Hohlkörpers 11 der Zugangsöffnung 21 gegenüber angeordnet ist. Durch die Zugangsöffnung 21 ist der schachtförmige Hohlkörper 11 von außen, d.h. von außerhalb der Abscheideeinrichtung 10 zugänglich. Die Zugangsöffnung 21 ist im eingebauten Zustand der Abscheideeinrichtung 10 durch eine lose aufgelegte Schachtabdeckung 22 verschlossen.
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Der schachtförmige Hohlkörper 11 weist in einem ersten Schachtbereich 31 des Abscheidevolumens 12 einen ersten Querschnitt und in einem zweiten Schachtbereich 32 der Zugangsöffnung 21 einen zweiten Querschnitt auf, der kleiner als der erste Querschnitt ist. Mit anderen Worten weist der schachtförmige Hohlkörper 11 im Bereich des Abscheidevolumens 12 quer zur Längsrichtung eine größere Erstreckung als im Bereich der Zugangsöffnung 21. Konkret ist der Hohlkörper 11 gemäß 1 flaschenförmig ausgebildet. Die Querschnittsform des Hohlkörpers 11 ist allerdings nicht auf eine runde Form beschränkt.
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Der erste Schachtbereich 31 und der zweite Schachtbereich 32 sind in Längsrichtung aneinander angeordnet. Der erste Schachtbereich 31 umfasst das Abscheidevolumen 12 und einen ersten Teil des Aufnahmevolumens 13. Der zweite Schachtbereich 32 weist einen zweiten Teil des Aufnahmevolumens 13 auf.
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Generell kann der das Abscheidevolumen 12 umfassende erste Schachtbereich 31 des Hohlkörpers 11 durch ein in Einbaulage nach oben offenes Beckenelement 26 gebildet sein. Die Oberseite des Beckenelements 26 kann eine Abdeckplatte 27 mit einer Durchgangsöffnung 28 sein, die das Beckenelement 26 abdeckt. Die Durchgangsöffnung 28 bildet dabei einen freien Durchgang bis hin zur Zugangsöffnung 21. Der zweite Schachtbereich 32 ist in Längsrichtung zwischen der Durchgangsöffnung 28 und der Zugangsöffnung 21 ausgebildet. Mit anderen Worten erstreckt sich der zweite Schachtbereich 32 zwischen einer Abdeckfläche 35 und der Zugangsöffnung 21. Der zweite Schachtbereich 32 kann durch wenigstens ein Schachtelement 41 gebildet sein. Das Schachtelement 41 kann ein Schachtring sein.
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Der schachtförmige Hohlkörper 11 kann als Baukastensystem ausgebildet sein, wobei die einzelnen Elemente 26, 27, 28, 41 miteinander verbindbar sind. Alternativ kann der schachtförmige Hohlkörper 11 einstückig, d.h. einteilig ausgebildet sein. Der Hohlkörper 11 kann aus einem Guss hergestellt sein.
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Bevorzugt ist dabei der Hohlkörper 11 aus Polymerbeton und/oder Stahlbeton gebildet. Alternativ kann der Hohlkörper 11 aus Kunststoff gebildet sein.
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Die Ausgestaltung und Anordnung des schachtförmigen Hohlkörpers 11, der beiden Volumen 12, 13, der Zugangsöffnung 21 sowie der Schachtabdeckung 22 gemäß 1 sind mit denen in den 2 bis 8 im Wesentlichen identisch, sodass nachfolgend auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
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Die Abscheideeinrichtung 10 gemäß 1 weist zusätzlich ein Trennelement 14 auf, das in dem schachtförmigen Hohlkörper 11 angeordnet ist. Das Trennelement 14 ist dünnwandig ausgebildet und weist eine Längserstreckung mit einem freien Durchgang auf. Mit anderen Worten ist das Trennelement 14 durch ein Rohrstück gebildet. Das Trennelement 14 liegt mit einem ersten Ende 33 an einer ersten Innenwand 15 des Hohlkörpers 11 bündig an und ragt mit einem zweiten, freien Ende 17 in Längsrichtung in das Aufnahmevolumen 13 hinein. Die erste Innenwand 15 ist Teil des zweiten Schachtbereichs 32. Mit anderen Worten ragt das Trennelement 14 aus dem zweiten Schachtbereich 32 in den ersten Schachtbereich 33 ein, wobei sich das Trennelement 14 in Längsrichtung in den ersten Schachtbereich 31 erstreckt. Das Trennelement 14 ist somit teilweise im ersten Schachtbereich 31 und teilweise im zweiten Schachtbereich 32 angeordnet. Zwischen dem zweiten, freien Ende 17 des Trennelements 14 und einer in Einbaulage obenliegenden Abdeckfläche 35 ist in Längsrichtung, insbesondere in vertikaler Richtung, somit ein Abstand, insbesondere ein Versatz, gebildet. Die Abdeckfläche 35 ist Teil einer weiteren Innenwand des Hohlkörpers 11.
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Ferner ist zwischen dem Trennelement 14 und einer zweiten Innenwand 36 des Hohlkörpers 11 ein Rückhalteraum 16 ausgebildet. Der Rückhalteraum 16 ist durch die zweite Innenwand 36 umlaufend begrenzt. Zusätzlich ist der Rückhalteraum 16 durch die Abdeckfläche 35 in Einbaulage oben begrenzt. Der Rückhalteraum 16 ist quer zur Längsrichtung zwischen der zweiten Innenwand 36 und dem Trennelement 14 gebildet. Das Trennelement 14 trennt den ersten Teil des Aufnahmevolumens 13 quer zur Längsrichtung räumlich ab, sodass innen der freie Durchgang des Trennelements 14 und außen der Rückhalteraum 16 zwischen dem Trennelement 14 und der zweiten Innenwand 36 angeordnet ist. Der Rückhaltraum 16 bildet ein von dem Aufnahmevolumen 13 abgetrenntes Rückhaltevolumen zur Aufnahme von Leichtflüssigkeiten.
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Der Rückhalteraum 16 ist entgegen der Fluidaufstiegsrichtung AR offen ausgebildet. Der Rückhalteraum 16 ist konkret zum Abscheidevolumen 12 hin offen ausgebildet, um aufsteigende Leichtflüssigkeit aufzunehmen.
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Das Trennelement 14 ist mit dem ersten Ende 33 mit der ersten Innenwand 15 des Hohlkörpers 11 flüssigkeitsdicht verbunden. Das Trennelement 14 kann dabei mit der ersten Innenwand 15 durch wenigstens ein nicht dargestelltes Befestigungselement und/oder wenigstens ein Dichtelement, insbesondere eine verfestigte Dichtmasse, mit der Innenwand 15 des Hohlkörpers 11 flüssigkeitsdicht verbunden sein, um den Rückhalteraum 16 in Fluidaufstiegsrichtung AR abdichtend zu begrenzen. Bevorzugt kann das erste Ende 33 des Trennelements 14 mit der ersten Innenwand 15 verschraubt und durch eine Dichtmasse abgedichtet sein. Die erste und zweite Innenwand 15, 36 des Hohlkörpers 11 gemäß den 1 bis 8 sind Seitenwände.
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Zusätzlich oder alternativ kann das erste Ende 33 des Trennelements 14 in die erste Innenwand 15 des Hohlkörpers 11 eingegossen sein, sodass der Rückhalteraum 16 zwischen der zweiten Innenwand 36 und dem Trennelement 14 in Fluidaufstiegsrichtung AR abdichtend begrenzt ist. Des Weiteren kann das erste Ende 33 des Trennelements 14 mit der ersten Innenwand 15 des Hohlkörpers 11 zusätzlich oder alternativ stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt und/oder verklebt, sein derart, dass der Rückhalteraum 16 zwischen der zweiten Innenwand 36 und dem Trennelement 14 in Fluidaufstiegsrichtung AR abdichtend begrenzt ist.
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Im Unterschied zur Abscheideeinrichtung 10 gemäß 1 weist die Abscheideeinrichtung 10 gemäß 2 ein Trennelement 14 auf, das an der Abdeckfläche 35 mit einem Kragen 34 angeordnet ist. Das Trennelement 14 gemäß 2 ist im ersten Schachtbereich 31 vollständig angeordnet. Der freie Durchgang des Trennelements 14 ist quer zur Längsrichtung des Hohlkörpers 11 versetzt, sodass dieser einen größeren lichten Querschnitt aufweist, als der zweite Schachtbereich 32. Der Rückhalteraum 16 gemäß 2 ist dabei identisch zu dem Rückhalteraum 16 gemäß 1 ausgebildet. Der Kragen 34 des Trennelements 14 bildet einen Flansch, der mit der Abdeckfläche 35 flüssigkeitsdicht verbunden ist. Hinsichtlich der Art und Weise sowie der verschiedenen Ausgestaltungsvarianten der dichten Verbindung zwischen dem Trennelement 14 und der Abdeckfläche 35 wird auf die unter 1 beschriebenen verwiesen, wobei lediglich die erste Innenwand 15 durch die Abdeckfläche 35 ersetzt wird.
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Die Abscheideeinrichtung 10 gemäß 3 entspricht im Wesentlichen der Abscheideeinrichtung 10 gemäß 1, wobei die Abscheideeinrichtung 10 gemäß 3 als Unterschied zusätzlich zwei Klappen 18 aufweist. Die beiden Klappen 18 sind mit dem zweiten, freien Ende 17 des Trennelements 14 schwenkbar verbunden. Die Klappen 18 weisen jeweils eine Platte 37 und ein Drehgelenk 38 auf, durch das die Platte 37 zum freien Durchgang des Trennelements 14 hin verschwenkbar ist. Die Platten 37 sind derart ausgebildet, dass diese den freien Durchgang des Trennelements 14 vollständig verschließen können. Die Platten 37 sind jeweils halbkreisförmig ausgebildet. Die Klappen 18 sind unabhängig voneinander klappbar. Die Klappen 18 sind dazu ausgebildet, bei einem Anstieg des Flüssigkeitsniveaus den lichten Querschnitt des freien Durchgangs des Trennelements 14 zu verkleinern und somit das weitere Aufsteigen der Leichtflüssigkeit zu erschweren.
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Gemäß 4 ist erkennbar, dass das Trennelement 11 gemäß 3 rohrförmig ausgebildet ist und der Rückhalteraum 16 das Trennelement 11 kreisringförmig umschließt. Die in 3 dargestellten Klappen 18 können auch mit dem Trennelement 14 gemäß 2 zum Einsatz kommen. Ebenfalls trifft dies auf die Trennelemente 14 gemäß den 5 und 6 zu. Gemäß den 1 bis 6 sind die Trennelemente 14 jeweils starr ausgebildet.
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5 und 6 zeigen Abscheideeinrichtungen 10 mit Entlüftungseinrichtungen 23, um bei einem unerwünscht ansteigenden Flüssigkeitsniveau die in den Rückhalteräumen 16 enthaltene Luft zur Außenatmosphäre hin abzuführen bzw. bei einem darauffolgenden Absenken des Flüssigkeitsniveaus Luft dem Rückhalteraum 16 zuzuführen. Die Entlüftungseinrichtung 23 wirkt neben der klassischen Be- und Entlüftung des Hohlkörpers 11 als Druckausgleichsmechanismus.
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Die in 5 gezeigte Abscheideeinrichtung 10 zeigt die Abscheideeinrichtung 10 gemäß 2 mit einer Entlüftungseinrichtung 23, die den Rückhalteraum 16 mit der Außenatmosphäre fluidverbindet. Die Entlüftungseinrichtung 23 ist als Leitung ausgebildet und führt vom Rückhalteraum 16 durch die Wandung 24 der zweiten Innenwand 36 des Hohlkörpers 11 nach außen. Das zur Außenatmosphäre hin angeordnete Ende 39 der Entlüftungseinrichtung 23 schließt mit der Oberkante der Schachtabdeckung 22 bündig ab oder überragt diese. Die Entlüftungseinrichtung 23 verläuft im Wesentlichen rechtwinklig.
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6 zeigt eine Abscheideeinrichtung 10, die der Abscheideeinrichtung 10 gemäß 1 entspricht, wobei zusätzlich eine Entlüftungseinrichtung 23 vorgesehen ist. Die Entlüftungseinrichtung 23 gemäß 6 verläuft von dem Rückhalteraum 16 durch das Trennelement 14 und den zweiten Schachtbereich 32 sowie die Schachtabdeckung 22 hindurch und verbindet somit den Rückhalteraum 16 mit der Außenatmosphäre. Im Unterschied zur Entlüftungseinrichtung 23 gemäß 5 verläuft die Entlüftungseinrichtung 23 gemäß 6 vollständig innerhalb des schachtförmigen Hohlkörpers 11. Die Schachtabdeckung 22 weist eine Durchgangsöffnung zur Durchführung der Entlüftungseinrichtung 23 auf. Diese kann durch einen Kabelkanal gebildet sein.
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Generell sind die Entlüftungseinrichtungen 23 gemäß 5 und 6 jeweils als Leitung ausgebildet. Die jeweilige Entlüftungseinrichtung 23 kann dabei ein Rohr oder ein Schlauch sein. Es ist möglich, dass jeweils mehrere Entlüftungseinrichtungen 23 vorgesehen sind.
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Die 7 und 8 zeigen jeweils eine Abscheideeinrichtung 10 mit Trennelementen 14, die aus einem flexiblen Material gebildet sind. Mit anderen Worten besteht das Trennelement 14 aus einem elastisch verformbaren, insbesondere biegbarem, Material. Die Trennelemente 14 können aus Kunststoff und/oder aus Metall bestehen. Dies gilt auch für die Trennelemente 14 gemäß 1 bis 6.
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Beispielsweise können die Trennelemente 14 jeweils aus einer flüssigkeitsdichten Matte und/oder einem flüssigkeitsdichten Gewebe gebildet sein. Die Trennelemente 14 sind derart angeordnet, dass das jeweilige Trennelement 14 bei einer Verformung den lichten Querschnitt des zweiten Schachtbereichs 32 verkleinert und/oder eine Leichtflüssigkeit in den Rückhalteraum 16 leitet.
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Die Trennelemente 14 gemäß 7 und 8 weisen jeweils ein Schwimmelement 19 an dem zweiten, freien Ende 17 auf. An dem gegenüberliegenden ersten Ende 33 sind die Trennelemente 14 jeweils mit der ersten Innenwand 15 des Hohlkörpers 15 in Fluidaufstiegsrichtung AR flüssigkeitsdicht verbunden. Hinsichtlich der Art und Weise sowie der verschiedenen Ausgestaltungsvarianten der dichten Verbindung zwischen dem Trennelement 14 und der ersten Innenwand 15 wird auf die unter 1 beschriebenen verwiesen.
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Gemäß 7 sind insgesamt zwei Trennelemente 14, die im zweiten Schachtbereich 32 angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass im zweiten Schachtbereich 32 mehr als zwei Trennelemente 14 angeordnet sein können.
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Die beiden Trennelemente 14 sind mit deren ersten Enden 33 mit der ersten Innenwand 15 verbunden. Die Trennelemente 14 sind im flüssigkeitslosen Zustand hängend angeordnet. Steigt ein Flüssigkeitsniveau auf, sodass die Trennelemente 14 mit der aufsteigenden Flüssigkeit in Kontakt kommen, heben sich die flexiblen Trennelemente 14 durch die Schwimmelemente 19. Dadurch wird zwischen den Trennelementen 14 und der ersten Innenwand 15 jeweils ein Rückhalteraum 16 zur Aufnahme von Leichtflüssigkeit ausgebildet. Jeweils eines der Trennelemente 14 kann die Innenwand 15 geschlossen entlang verlaufen. Die Trennelemente 14 sind in Längsrichtung voneinander beabstandet. Wie in 7 zu sehen ist, sind die Trennelemente 14 in der Nähe der Schachtabdeckung 22 angeordnet.
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In 8 weist die Abscheideeinrichtung 10 im Unterschied zu 7 ein einzelnes Trennelement 14 auf, dass wie das Trennelement 14 gemäß 1 im Hohlkörper 11 angeordnet ist, aber aus einem flexiblen Material besteht. Beispielsweise können auch mehrere Trennelemente 14 aus flexiblem Material angeordnet sein. Das Trennelement 14 wird durch das ansteigende Flüssigkeitsniveau zu dem freien Durchgang hin geknickt, sodass der lichte Querschnitt des Durchgangs verkleinert wird. Gleichzeitig leitet das Trennelement 14 die ansteigende Leichtflüssigkeit in den seitlichen Rückhalteraum 16. Der Vorgang des Abknickens ist in 8 exemplarisch an der rechten Seite des Trennelements 14 gezeigt.
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In den vorstehend beschriebenen Abscheideeinrichtungen 10 gemäß den 1 bis 8 können jeweils mehrere der genannten Trennelemente 14 eingesetzt werden. Des Weiteren ist eine Kombination von sich unterscheidenden Trennelementen 14 gemäß 1 bis 8 in wenigstens einer der vorstehend beschriebenen Abscheideeinrichtungen möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Abscheideeinrichtung
- 11
- schachtförmiger Hohlkörper
- 12
- Abscheidevolumen
- 13
- Aufnahmevolumen
- 14
- Trennelement
- 15
- Innenwand des Hohlkörpers
- 16
- Rückhalteraum
- 17
- freies, zweites Ende des Trennelements
- 18
- Klappe
- 19
- Schwimmelement
- 21
- Zugangsöffnung
- 22
- Schachtabdeckung
- 23
- Entlüftungseinrichtung
- 24
- Wandung
- 25
- Boden
- 26
- Beckenelement
- 27
- Abdeckplatte
- 28
- Durchgangsöffnung
- 31
- erster Schachtbereich
- 32
- zweiter Schachtbereich
- 33
- erstes Ende
- 34
- Kragen
- 35
- Abdeckfläche
- 36
- zweite Innenwand des Hohlkörpers
- 37
- Platten
- 38
- Drehgelenk
- 40
- Schachtaufsatz
- 41
- Schachtelement
- AR
- Fluidaufstiegsrichtung
