DE10216091C1 - Überwachungsanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung einer ein Absaugventil betätigenden Steueranordnung eines Unterdruck-Abwassersystems, wobei bei Anstehen eines durch angesammeltes und abzusaugendes Abwasser erzeugten Staudrucks vorgebbarer Größe über die Steueranordnung das mit dieser über eine Leitung (64) verbundene Absaugventil mit Unterdruck beaufschlagt wird. Um Fehlfunktionen der Steueranordnung zu erfassen, wird vorgeschlagen, dass bei fehlerhafter Unterdruckbeaufschlagung des Absaugventils durch die Steueranordnung in die Leitung über einen über ein Ventil (72) verschließbaren Anschluss (76) zum Abbau des Unterdrucks Falschluft angesaugt wird, die ihrerseits ein Signal auslöst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung einer ein Absaugventil betätigenden Steueranordnung eines Unterdruck-Abwassersystems, wobei bei Anstehen eines durch angesammeltes und abzusaugendes Abwasser erzeugten Staudrucks vorgebba­ rer Größe über die Steueranordnung das mit dieser über eine Leitung verbundene Absaug­ ventil mit Unterdruck beaufschlagt wird, um über das Absaugventil Abwasser abzusaugen, und wobei nach Abbau des Unterdrucks in der Leitung das Absaugventil geschlossen wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum Überwachen einer ein Absaug­ ventil betätigenden Steueranordnung eines Unterdruck-Abwassersystems umfassend ein abzusaugendes Abwasser aufnehmendes Sammelbehältnis, eine die Steueranordnung mit dem Absaugventil verbindende Leitung, die über das Absaugventil bei Anstehen von durch in dem Sammelbehältnis angesammelten Abwasser erzeugtem Staudruck vorgebbarer Größe mit Unterdruck zum Öffnen des Absaugventils und hierdurch ausgelöstes Absaugen des Abwassers mit Unterdruck und bei fehlendem Staudruck oder bei einem Staudruck unterhalb vorgebbarer Größe zum Schließen des Absaugventils mit atmosphärischem Druck beaufschlagbar ist.

Unterdruck-Entwässerungssysteme bzw. Anlagen werden z. B. in Bereichen eingesetzt, in denen eine geringe Siedlungsdichte vorherrscht, kein für eine konventionelle Freispie­ gelentwässerung ausreichendes natürliches Gefälle vorhanden ist, wo nur zeitweilig Schmutzwasser anfällt, wie z. B. in Feriensiedlungen, oder wo Wasserschutzgebiete zu durchqueren sind. Außerdem hat sich ein Einsatz bewährt, wo die Untergrundverhältnisse ungünstig sind, z. B. in Gebieten mit hohem Grundwasserstand.

Unterdruck-Entwässerungssysteme werden vorwiegend als reine Schmutzwasser-Kanalisa­ tionen eingesetzt, d. h. Regenwasser wird normalerweise nicht in sie eingeleitet. Demzu­ folge ist der tägliche Schmutzwasseranfall ungefähr gleich dem täglichen Wasserver­ brauch.

Das Schmutzwasser fließt üblicherweise in freiem Gefälle von angeschlossenen Gebäuden in Abwassersammelbehälter. Das Volumen dieser Behälter ist ausreichend groß, um als Notstauraum zu dienen für den Fall, dass der Betrieb des Unterdruck-Abwassersystems unterbrochen ist. Die Sammelbehälter sind mit dem Unterdruckkanal über normalerweise geschlossene Absperr- bzw. Absaugventile verbunden. Sobald sich eine bestimmte Schmutzwassercharge im Sammelbehälter angesammelt hat, wird das Ventil über eine Steueranordnung, die ihrerseits vom Staudruck des angesammelten Abwassers betätigt wird, für eine bestimmte Dauer geöffnet. Die Schmutzwassercharge und ein Luftvolumen, das normalerweise mehrfach größer ist als die Schmutzwassercharge, wird durch das ge­ öffnete Absperrventil zum Unterdruckkanal eingesaugt. Dabei kann die Luft entweder gleichzeitig mit oder nach dem Schmutzwasser eingesaugt werden. Schmutzwasser und Luft strömen den Unterdruckkanal entlang zu einem Hauptsammelbehälter einer Unter­ druckstation. In dem Hauptsammelbehälter wird über zumindest eine Unterdruckquelle, z. B. eine Vakuumpumpe wie Drehschieberpumpe, ein bestimmter Unterdruck aufrecht­ erhalten. Gesteuert vom Füllstand des Schmutzwassers in dem Behälter wird das Schmutzwasser aus dem Behälter weggefördert, z. B. zu einer Kläranlage. Hierfür werden üblicherweise Schmutzwasserpumpen eingesetzt.

Unterdruckkanäle werden nach einem bestimmten Höhenprofil verlegt, wobei systematisch Hoch- und Tiefpunkte angeordnet werden. Wenn keine Luft strömt, d. h. wenn das System in Ruhe ist, sammelt sich Schmutzwasser an den Tiefpunkten. Wenn stromaufwärts ein Absaugventil geöffnet wird, strömt Luft im Unterdruckkanal in Richtung Unterdruckstati­ on und treibt Schmutzwasseransammlungen von den Tiefpunkten über die nächsten Hoch­ punkte. Das Höhenprofil soll derart ausgebildet sein, dass eine gute Impulsübertragung vom Luftstrom auf das Schmutzwasser erreicht wird. Dieser Impuls dient dazu, das Schmutzwasser mit ausreichender Geschwindigkeit im Unterdruckkanal zu fördern, so dass Feststoffablagerungen durch turbulente Strömung aufgewirbelt werden.

Für eine hohe Funktionstüchtigkeit entsprechender Unterdruck-Abwassersysteme sind die Steueranordnungen für die Absaug- bzw. Absperrventile von besonderer Bedeutung. Die jeweilige Steueranordnung arbeitet stromlos und öffnet beim Vorliegen eines festgelegten Staudrucks des in dem auch als Sumpf zu bezeichnenden Abwassersammelbehälter ange­ stauten Abwassers das zugeordnete Absperrventil, so dass das Abwasser in den Unter­ druckkanal abgesaugt werden kann. Dabei sollte die dem Absperrventil zugeordnete Steu­ eranordnung ein automatisches Anpassen an die abzusaugenden Abwassermengen und an die Betriebsbedingungen im Unterdruck-Abwassersystem ermöglichen.

Um das Absaugventil zu öffnen, muss an der Steueranordnung ein von dem gesammelten Abwasser erzeugter Staudruck anstehen, der ein Umschalten eines Ventils in der Steuer­ anordnung bewirkt, wobei mittels der Steuereinrichtung eine Unterdruckverbindung zum Absperrventil und somit dessen Umschalten erfolgt. Ein Absperren des Unterdrucks und Zuführen von Atmosphärenluft zum Schließen des Absperrventils tritt dann ein, wenn ei­ nerseits der Staudruck abgebaut und andererseits die Steueranordnung bzw. eine in dieser vorhandene und von einer Membran begrenzte Kammer im erforderlichen Umfang belüftet ist. Hierzu kann Luft aus der Atmosphäre über z. B. einen Belüftungspilz zugeführt wer­ den. Auch besteht die Möglichkeit, die Kammer der Steueranordnung mit der Luft in dem Schacht zu belüften, in der das Abwasser angesammelt wird und die Steuereinrichtung und das Absperrventil angeordnet sind.

Um die Funktionsfähigkeit der Steueranordnung sicherzustellen, muss gewährleistet sein, dass in die zu belüftende Kammer der Steuereinrichtung keine Flüssigkeit eindringt. Sollte die Belüftungsluft unmittelbar dem Schacht entnommen werden, so kann dann, wenn z. B. im Störfall der Schacht vollläuft, Flüssigkeit in die Steueranordnung eindringen und diese unbrauchbar machen. Gleiches kann gegebenenfalls auftreten, wenn die Belüftungsluft über einen sogenannten Belüftungspilz zugeführt wird, der aus dem Boden abragt, in dem der Schacht angeordnet ist. Bei der Flüssigkeit, die über den Belüftungspilz der Steuer­ anordnung, kann es sich z. B. um Regenwasser oder auch um Kondensat handeln. Es kann auch sein, dass die zu dem Belüftungspilz führende Leitung undicht ist, so dass Regen- oder Grundwasser eintritt.

Entsprechende Steueranordnungen sind z. B. aus der EP 0 649 946 A2 (DE 43 36 020 A1) oder DE 100 26 843 A1 zu entnehmen, auf deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich verwie­ sen wird.

Schaltet eine entsprechende Steueranordnung bei fehlendem Staudruck nicht um, um den zu dem Absaugventil führenden Unterdruck abzusperren, so bleibt dieses fortwährend ge­ öffnet mit der Folge, dass der Unterdruck in dem Unterdruck-Abwassersystem zusammen­ bricht und somit eine Funktionsuntüchtigkeit gegeben ist. Eine entsprechende Fehlfunktion kann auch bei Überfluten der Steueranordnung auftreten. Um den Fehler zu beheben, ist es erforderlich, dass eine Vielzahl von die Steueranordnungen enthaltenden Schächten des Unterdruck-Abwassersytems überprüft werden muss, um die fehlerhafte Steueranordnung ausfindig zu machen.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine Anord­ nung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Maß­ nahmen eine Überprüfung von Steueranordnungen möglich ist, wobei unmittelbar die feh­ lerhaft arbeitende Steueranordnung ermittelt werden soll.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass bei fehlerhafter Unterdruckbeaufschlagung des Ab­ saugventils durch die Steueranordnung über die Leitung über einen über ein Ventil ver­ schließbaren Anschluss zum Abbau des Unterdrucks Falschluft angesaugt wird, die ihrer­ seits ein Signal auslöst, bei dem es sich insbesondere um ein akustisches Signal handelt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Ventil mittels des Staudrucks derart verstellt wird, dass bei Anstehen des Staudrucks vorgebbarer Größe der Anschluss über das Ventil abgesperrt wird und bei fehlendem Staudruck oder einem solchen unter der vorgebbaren Größe der Anschluss zum Absaugen der Falschluft geöffnet wird.

Erfindungsgemäß nutzt man den zum Betätigen der Steueranordnung notwendigen Stau­ druck für ein weiteres Ventil - auch Überwachungsventil genannt -, das der Verbindungs­ leitung zwischen Absaugventil und Steueranordnung derart zugeordnet ist, dass dann, wenn mittels des Absaugventils Abwasser im erforderlichen Umfang abgesaugt ist, jedoch weiterhin dieses durch Fehlfunktion der Steueranordnung geöffnet bleibt, die Verbin­ dungsleitung zwischen der Steueranordnung und dem Absaugventil mit Falschluft beauf­ schlagt wird, wodurch das Absaugventil automatisch schließt. Gleichzeitig bewirkt die Falschluft, dass durch deren Ansaugen ein Signal wie akustisches Signal, insbesondere Pfeifgeräusch ausgelöst wird.

Bei ordnungsgemäß arbeitender Steueranordnung kann die Steueranordnung nach einer vorgebbaren Zeit wie z. B. 10 Sekunden den Unterdruck zum Absaugventil absperren, so dass dieses umgeschaltet wird. Das der Verbindungsleitung zugeordnete Überwachungs­ ventil öffnet den Anschluss zur Umgebung mit größerer Zeitverzögerung als die zum Um­ stellen der Steueranordnung eingestellte Zeit.

Sollte jedoch die Steueranordnung ausfallen, wird aufgrund des geöffneten Überwa­ chungsventils und des fortwährenden Anstehens von Unterdruck in der Verbindungslei­ tung zwischen der Steueranordnung und dem Absaugventil Falschluft angesaugt, so dass der Nutzer ein ununterbrochenes Signal wie Pfeifgeräusch wahrnimmt.

Ungeachtet dessen ist jedoch die Funktionstüchtigkeit des Absperrventils nicht beeinträch­ tigt, da dann, wenn durch Ansammeln von Abwasser ein Staudruck aufgebaut wird, dass Überwachungsventil geschlossen wird mit der Folge, dass sich in der Verbindungsleitung zwischen Steueranordnung und Absaugventil der erforderliche Unterdruck zum Umschal­ ten des Absaugventils aufbauen kann. Somit kann das Absaugventil geöffnet werden, um Abwasser abzusaugen. Hierdurch bedingt wird der Staudruck abgebaut, wodurch das Überwachungsventil wiederum geöffnet wird und das die Überwachung bzw. Überprüfung ermöglichende Signal wie Pfeifton ununterbrochen ansteht, sofern die Steueranordnung weiterhin fehlerhaft arbeiten sollte.

Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird auch durch eine Anordnung der ein­ gangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass von der die Steueranordnung mit dem Absaugventil verbindenden Leitung ein zu einem Gehäuse eines Ventils führender Anschluss ausgeht, dass das Ventil eine von einer Membran ausgehenden Ventilkolben aufweist, dass die Membran einer von dem Staudruck beaufschlagte erste Kammer in dem Ventilgehäuse begrenzt und dass bei in der ersten Kammer anstehendem Staudruck vorge­ gebener Größe das Ventil den Anschluss absperrt und bei fehlendem Staudruck oder An­ stehen von Staudruck unterhalb vorgegebener Größe das Ventil den Anschluss freigibt und über eine mit dem Anschluss verbundene zweite Kammer des Ventilgehäuses Falschluft in die Leitung strömt, wobei die strömende Falschluft ein Signal auslöst. Insbesondere weist die zweite Kammer eine zur Atmosphäre führende Verbindung auf, über die bei Ansaugen von Umgebungsluft (Falschluft) ein akustisches Signal wie Pfeifton erzeugbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventilkolben von einem sich ei­ nerseits an einer Zwischenwandung des Ventilgehäuses und andererseits mittelbar oder unmittelbar an der Membran abstützendes Federelement derart umgeben ist, dass die Membran zum Öffnen des Ventils in die erste Kammer hinein verstellbar ist.

Die erste Kammer weist ihrerseits einen mit dem Staudruck beaufschlagbaren (zweiten) Anschluss auf, dessen Querschnittsöffnung einstellbar ist. Dabei kann die Querschnitsöff­ nung über ein Stellelement wie eine Einstellschraube einstellbar sein, wobei der zweite Anschluss mit der ersten Kammer über eine erste Öffnung verbunden ist, die von einem Vorsprung wie Spitze des Stellelementes durchsetzbar ist und wobei entlang einer die erste Öffnung durchsetzenden Wandung der ersten Kammer ein flexibles, Rückstellkräfte erzeu­ gendes Abdeckelement verläuft, das bei in der ersten Öffnung anstehendem Staudruck zu der Wandung beabstandbar ist und bei fehlendem Staudruck an dieser anliegt.

Das Abdeckelement, das vorzugsweise die Geometrie eines Hohlzylinderringes aufweist, der an einer eine entsprechenden Geometrie aufweisenden Umfangswandung der ersten Kammer anlegbar ist, weist eine auf die erste Öffnung ausgerichtete und zumindest be­ reichsweise von dem Vorsprung des Stellelementes durchsetzte zweite Öffnung auf, wobei die zweite Öffnung einen Querschnitt aufweist, der kleiner als Querschnitt des Vorsprungs in der zweiten Öffnung ist.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, dass dann, wenn über den zweiten Anschluss Staudruck ansteht, dieser sich in die erste Kammer fortsetzen kann mit der Folge, dass die Membran verstellt und somit das Ventil verschlossen wird. Somit kann sich der über die Steueranordnung anstehende Unterdruck in der Leitung zu dem Absaugventil aufbauen und dieses umschalten. Wird durch das Absaugen von Abwasser der Staudruck abgebaut, kann aufgrund der Rückstellkräfte das Abdeckelement an der Wandung der ersten Kammer anliegen, so dass der zuvor vorhandene Spalt geschlossen wird. Dies wiederum bedeutet, dass der Druck in der ersten Kammer ausschließlich über die in dem Abdeckelement vor­ handene zweite Öffnung und die erste Öffnung abgebaut wird. Dies bewirkt eine Zeitver­ zögerung insoweit, dass die Membran und damit das Ventil zeitverzögert verstellt wird, um den ersten Anschluss zu öffnen und eine Verbindung zu der Atmosphäre herzustellen. Da­ bei soll der Zeitraum zwischen Abbau des Staudrucks und Umschalten des Ventils zumin­ dest 10 Sekunden betragen.

Ist nun in der Steueranordnung eine Störung aufgetreten und das Absaugventil somit nicht schließt, tritt aufgrund des geöffneten Überwachungsventil Atmosphärendruck in die Ver­ bindungsleitung zwischen Steueranordnung und Absaugventil mit der Folge ein, dass der Unterdruck zusammenbricht und somit das Absaugventil geschlossen wird. Da jedoch über die Steueranordnung weiterhin Unterdruck zu der Verbindungsleitung ansteht, wird über das Überwachungsventil Falschluft angesaugt, die ein akustisches Signal auslöst.

Die Membran selbst kann die ersten Kammer von einer dritten Kammer des Ventilgehäu­ ses trennen, die zur Atmosphäre offen ist. Ferner sollte das Federelement eine Schrauben­ feder sein, die membranseitig an einem Plattenelement abgestützt ist, entlang dem sich fe­ derabgewandt die Membran erstreckt. Schließlich ist vorgesehen, dass der Ventilkolben entlang Mittelachse des ersten Anschlusses verstellbar ist, wobei Ventilteller des Ventil­ kolbens zum Verschließen des ersten Anschlusses innerhalb von diesem verläuft.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, die in diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombinati­ on -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmen­ den bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Verlegeprofil eines Unterdruckkanals eines Unterdruck-Abwasser­ systems,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts eines ersten Abschnitts des Unter­ druckkanals mit einem Höhenprofil I im Bereich eines Tief- und Hoch­ punktes,

Fig. 3 einen Ausschnitt eines zweiten Abschnitts eines Unterdruckkanals mit ei­ nem Höhenprofil II im Bereich eines Tief und Hochpunktes,

Fig. 4 einen begehbaren Hausanschlussschacht des Unterdruck-Abwassersystems gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine Absaugventileinheit des Hausanschlussschachts nach Fig. 4,

Fig. 6 ein Überwachungsventil in Ruhestellung,

Fig. 7 das Überwachungsventil nach Fig. 6 im aktivierten Zustand und

Fig. 8 das Überwachungsventil nach den Fig. 6 und 7 erneut in Ruhe- oder Grund stellung.

In Fig. 1 ist rein prinzipiell ein Abschnitt eines Unterdruck-Abwassersystems dargestellt, das eine sägezahnförmig, also mit Hochpunkten 10 und Tiefpunkten 12 aufweisenden Un­ terdruckkanal 13 umfasst, der mit einer Vielzahl von Hausanschlüssen verbindbar ist. Da­ bei fließt üblicherweise im freien Gefälle von einem Gebäude Abwasser in einen Abwas­ sersammelbehälter 14, der über eine Saugleitung 16, 18 nach Öffnen eines nachstehend näher zu erläuternden Absperrventils über den Unterdruckkanal 13 abgesaugt und einem Hauptsammelbehälter zugeführt wird. Der hierzu erforderliche Unterdruck wird durch eine an den Hauptsammelbehälter angeschlossene Unterdruckquelle insbesondere in Form einer Drehschieberpumpe erzeugt.

Wie die Fig. 1 verdeutlicht, wird der Unterdruckkanal 13, der mit den einzelnen Sammel­ stellen, d. h. den Sammelbehältern 14, die auch als Sümpfe bezeichnet werden können, verbunden wird, in einem Gefälle von in etwa 0,2 bis 0,5% verlegt, wobei die Abstände zwischen den Tiefpunkten 12 im Bereich zwischen 50 und 150 m, insbesondere etwa 75 m betragen können. Der Unterdruckkanal 13 wird dabei im frostfreien Bereich eines Erd­ reichs 20 verlegt, insbesondere in einer Tiefe von in etwa 1,5 m bis 0,8 m.

Des Weiteren gehen von dem Unterdruckkanal 13, insbesondere im Bereich dessen Hoch­ punkte 10, Inspektionsrohre 22 aus, um von der Oberfläche des Erdreichs 20 aus eine Überprüfung vornehmen zu können. Die Inspektionsrohre sind oberflächenseitig mittels eines Stopfens 24 verschließbar. Der entsprechende Abschnitt selbst ist von einer entfern­ baren Kappe 26 abgedeckt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird das Abwasser in Richtung des Pfeils 28 transpor­ tiert. Um mit hoher Betriebssicherheit, Wirtschaftlichkeit und bei geringem Energiebedarf das Abwasser zu transportieren, wobei bei geflutetem System ein schnelles Wiedererholen möglich sein soll, setzt sich der Unterdruckkanal 13 aus Abschnitten 30 mit einem Höhen­ profil I und Abschnitten 32 mit einem Höhenprofil II zusammen, wobei letzterer stromab­ wärts des ersten Abschnitts 30 in Richtung der Unterdruckquelle, also dem Hauptsammel­ behälter verläuft. Beide Abschnitte 30, 32 weisen Tiefpunkte 34, 36 und Hochpunkte 38, 40 auf. Dabei weichen die Abschnitte 30, 32 in ihrem Verlauf derart voneinander ab, dass im Ruhezustand das Maximalvolumen der Abwassersammlung 42 im Bereich des Tief­ punktes 34 des ersten Abschnitts 30 kleiner ist als das Maximalvolumen der Abwasseran­ sammlung 44 im Bereich des Tiefpunktes 36 des zweiten Abschnittes 32. Ferner ist das maximale Volumen der Schmutzwasseransammlung 44 im Bereich des Tiefpunktes 36 des zweiten Abschnitts 32 zumindest zweifach, vorzugsweise mehr als zehnfach größer als das maximale Volumen der Schmutzwasseransammlung 42 im Bereich des Tiefpunktes 34 des ersten Abschnitts 30. Dabei sind die Höhenprofile I und II des Weiteren wie folgt ausge­ legt. Dann, wenn die Schmutzwasseransammlung 42 am Tiefpunkt 34 des Abschnitts 30 einen Wasserverschluss bildet, der einen Luftdurchfluss blockiert, verbleibt beim Höhen­ profil II, also beim Abschnitt 32 eine geringe Querschnittsfläche 46 für Luft oberhalb des Wasserspiegels 48 am Tiefpunkt 36 frei, so dass Luft hindurchströmen kann. Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, dass stets Abwasser über den Unterdruckkanal 13 transpor­ tiert werden kann, unabhängig davon, ob eine chargenweise oder eine kontinuierliche För­ derung in Abhängigkeit vom Anfall des Abwassers erfolgt.

Anhand der Fig. 4 und 5 sind Einzelheiten eines in Fig. 1 prinzipiell dargestellten Hausan­ schlussschachtes 50 dargestellt, der als wesentliche Bestandteile einen vorzugsweise be­ gehbaren Schachtkörper 52 umfasst, in dem über eine Steueranordnung 54 ein Absperr- oder Abaugventil 56 geöffnet bzw. verschlossen wird, um über die Absaugleitung 16, 18 von in dem als Sumpf zu bezeichnenden Abwassersammelbehälter 14 angesammeltes Ab­ wasser abzusaugen oder nicht. Der stromabwärts zum Absaugventil 56 verlaufende Ab­ schnitt 18 des Absaugrohres mündet in dem Unterdruckkanal 13. Dabei geht von dem Ab­ schnitt 18 ein vertikal verlaufender weiterer Abschnitt 58 oder Stutzen aus, der über einen Verschlussstopfen 60 verschließbar ist. Von dem Verschlussstopfen 60 geht eine Leitung 62 zu der Steueranordnung 54, um diese in nachstehend beschriebener Weise mit Vakuum beaufschlagen zu können. Von der Steueranordnung 54 führt des Weiteren eine Leitung 64 zu dem Absaugventil 56, um dieses zu öffnen bzw. zu schließen. Ferner geht von dem Sammelbehälter 14 bzw. dem Sumpf ein Staudruckrohr 68 aus, und zwar von einem vom Bodenbereich des Sammelbehälters 14 ausgehenden und im Wesentlichen horizontalen Rohrabschnitt 66, der in das Saugrohr 16 übergeht. Der Staudruck wird über eine Leitung 70 der Steueranordnung 54 zugeleitet, um diese im erforderlichen Umfang umzuschalten und somit das Absaugventil 56 zu öffnen bzw. zu schließen.

Geht im Ausführungsbeispiel die Leitung 62 vom Stopfen 60 des vertikal oder im Wesent­ lichen vertikal verlaufenden Abschnitts 58 der Saugleitung 18 aus, so sollte bevorzugter­ weise der Anschluss im Abstand zum Stirnbereich des Abschnitts 58 münden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sich in der Leitung 62 Kondensat nicht niederschlagen kann, das gegebenenfalls ausfrieren und damit die Leitung 62 verschließen könnte.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass nach Entfernen des Stopfens 60 an den Abschnitt 58 ei­ ne Lanze angeschlossen werden kann, über die unmittelbar in dem Sammelbehälter 14 an­ gefallene Flüssigkeit abgesaugt werden kann, nämlich dann, wenn z. B. ein Absaugen über die Saugleitung 16 wegen z. B. Funktionsstörung des Absperrventils 56 nicht möglich sein sollte.

Um bei Fehlfunktionen der Steueranordnung 54, insbesondere dann, wenn über diese fort­ während Unterdruck auf der Leitung 64 ansteht, sicherzustellen, dass nach erfolgtem Ab­ saugen das Absaugventil 56 geschlossen wird, wodurch anderenfalls die Gefahr bestünde, dass das Unterdrucksystem insgesamt zusammenbricht, ist in der Leitung 64 ein Überwa­ chungsventil 72 angeordnet, das ein Gehäuse 74 umfasst, das über einen Anschluss 76 mit der Leitung 64 verbunden ist.

Dass Überwachungsventil 72 umfasst einen Ventilkolben 78, der entlang Mittelachse 80 des Anschlusses 76 verstellbar ist. Der Ventilkoben 78 weist an einem Ende einen Ventil­ teller 82 auf, der in Abhängigkeit von der Stellung des Ventils 72 entweder den Anschluss 76 verschließt (Fig. 7) oder diesen freigibt (Fig. 6, 8).

Der Ventilkolben 78 geht mit seinem anderen Ende von einer Membran 84 aus, die auf ei­ ner Seite eine erste Kammer 86 begrenzt, die über einen weiteren Anschluss 88 mit der Staudruckleitung 70 verbunden ist. Die Membran 84 wird in Richtung der ersten Kammer 86 mittels eines Federelementes wie Schraubenfeder 90 kraftbeaufschlagt, die einerseits an einer Zwischenwandung 92 des Gehäuses 74 und andererseits an einer Abstützplatte 94 abgestützt ist, entlang deren Außenseite die Membran 84 verläuft. Die Schraubenfeder 90 ist dabei in einer sogenannten dritten Kammer 96 verstellbar, die über einen Anschluss 98 mit atmosphärischem Druck beaufschlagt ist.

Die Zwischenwand 92 trennt die dritte Kammer 96 von einer zweiten Kammer 100, in der sich der Ventilteller 82 dann befindet, wenn der Anschluss 76 freigegeben ist. Die zweite Kammer 100 ist über eine Öffnung 102 mit der Atmosphäre verbunden, wobei die Öffnung 102 derart demissioniert ist, dass dann, wenn über diese Luft angesaugt wird, ein akusti­ sches Geräusch wie Pfeifton entsteht.

Der Anschluss 88, der mit der Staudruckleitung 70 verbunden ist, umfasst zum einen ein Filter 104 und zum anderen ein Stellelement 106 wie Stellschraube, über die ein Schlitz 108 einstellbar ist, dessen Querschnitt die Strömungsgeschwindigkeit des durch den An­ schluss 88 strömenden Gases vorgibt.

Von dem Stellelement 106 geht ein nadelspitzenförmiger Vorsprung 110 aus, der eine Öffnung 112 in einer Wandung 114 durchsetzt, die ventilgehäuseseitig den Anschluss 88 begrenzt. Die entsprechende Wandung 114 weist eine Ringgeometrie auf, wobei entlang dessen Innenfläche 116 ein flexibles Rückstellkräfte aufweisendes Abdeckele­ ment 118 verläuft, dass eine Hohlzylindergeometrie aufweist. Dabei weist das Ab­ deckelement 118 eine auf die in der Wandung 114 vorhandene Öffnung 112 ausgerich­ tete weitere Öffnung 120 auf, die bereichsweise von dem Vorsprung 110 durchsetzt wird. Dabei ist der lichte Querschnitt der Öffnung 120 kleiner als der Querschnitt des Vorsprunges 110.

In Fig. 6 befindet sich das Überwachungsventil 72 im Ruhezustand. Steht nun in dem Sammelbehälter 14 hinreichend Abwasser an, damit dieses abgesaugt werden kann, z. B. eine Stauhöhe von 10 bis 15 cm, so wirkt der hierdurch erzeugte Staudruck auf die Steuer­ anordnung 54, die einen Aufbau entsprechen der EP 0 649 946 A2 oder DE 100 26 843 A1 aufweisen kann, um die in diesem vorhandenen Ventile umzustellen, damit über die Lei­ tung 64 das Absaugventil ebenfalls mit Unterdruck beaufschlagt werden kann mit der Fol­ ge, dass das Absaugventil 56 umgeschaltet wird, so dass aus dem Behältnis 14 das Abwas­ ser abgesaugt werden kann. Gleichzeitig gelangt der Staudruck über den Anschluss 88, den Schlitz 108 und die Öffnung 110 in die erste Kammer 86 des Ventilgehäuses 74. Dabei hebt sich das Abdeckelement 118 von der Innenfläche 116 der ringförmigen Wandung 114 ab, so dass sich ein Spalt 122 ausbildet, über den sich der Staudruck in der ersten Kammer 86 relativ schnell ausbreiten kann. Hierdurch bedingt wird die Membran 84 entgegen der von der Schraubenfeder 90 hervorgerufenen Kraft in Richtung der zweiten Kammer 100 verstellt. Somit wird der Ventilteller 82 in den Anschluss 76 hineinbewegt und verschließt diesen (Fig. 7). Folglich kann sich der in der Leitung 64 vorhandene Unterdruck ungestört zum Absaugventil 56 aufbauen und dieses funktionsgewünscht umschalten.

Die Schaltvorgänge von der Steueranordnung 54 und dem Überwachungsventil 72 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass zunächst das Überwachungsventil 72 schließt, also der Ventilteller 82 in den Anschluss 86 verstellt wird, um dieses abzusperren.

Sobald das Abwasser abgesaugt und somit der Staudruck abgebaut ist, strömt das in der er­ sten Kammer 86 vorhandene Gas aus dieser über den Anschluss 88. Allerdings wird auf­ grund des zurückströmenden Gases als auch der Rückstellkräfte des Abdeckelementes 118 der Spalt 122 verschlossen, so dass das Gas ausschließlich über die Öffnungen 112, 120 über den Anschluss 88 zurückströmen kann. Es erfolgt demzufolge ein zeitverzögerter Ab­ bau des Druckes in der ersten Kammers mit der Folge, dass das Ventil 72 zeitverzögert den Anschluss 76 freigibt, also der Ventilteller 82 in Ausgriff mit dem Anschluss 76 gelangt, wie dies in der Fig. 8 dargestellt ist. Durch die Geometrieabstimmung zwischen Vorsprung 110 und Öffnung 120 kann die Zeit des Druckabbaus vorgegeben werden.

Üblicherweise sollte das Ventil 72 mit einer Zeitverzögerung von mindestens 10 Sekunden nach Abbau des Staudruckes öffnen, wohingegen die Steueranordnung 54 innerhalb von weniger als 10 Sekunden den Unterdruck zu der Leitung 64 absperren.

Sollte die Steueranordnung 54 einer Störung ausgesetzt sein, wodurch in der Leitung 64 weiterhin Unterdruck ansteht, so würde dieser aufgrund des geöffneten Ventils 72 zusam­ menbrechen, da der Anschluss 76 über die zweite Kammer 100 und die Öffnung 102 mit der Atmosphäre verbunden ist. Somit wird das Absaugventil auch bei Funktionsuntüchtig­ keit der Steueranordnung 54 geschlossen werden.

Dadurch, dass bei Fehlfunktion der Steueranordnung 54 über die Leitung 64 fortwährend Luft angesaugt wird, strömt diese durch die Öffnung 102, die erwähntermaßen derart ge­ staltet ist, dass ein akustisches Geräusch wie Pfeifton entsteht. Die über die Öffnung 102 angesaugte Luft strömt dabei über eine Kammer 124, die in die zweite Kammer 100 über­ geht.

Das Überwachungsventil 72 bietet jedoch nicht nur den Vorteil, dass unmittelbar feststell­ bar ist, welche Steueranordnung eines Unterdruckabwassersystems nicht funktionstüchtig ist, sondern bietet gleichzeitig die Möglichkeit, dass weiterhin in dem Sammelbehälter 14 angesammeltes Abwasser abgesaugt werden kann. Ist nämlich aufgrund des angesammel­ tes Wassers ein hinreichender Staudruck aufgebaut, so wir dieser über den Anschluss 88 die erste Kammer 86 des Ventilgehäuses 74 beaufschlagen mit der Folge, dass das Ventil 72 schließt und somit über den Unterdruck in der Leitung 64 das Absaugventil 56 geöffnet werden kann. Während dieser Zeit wird das akustische Geräusch unterbunden. Sobald der Absaugvorgang beendet ist, also der Staudruck an dem Anschluss 88 nicht mehr ansteht, öffnet das Ventil 72 erneut, so dass über die Öffnung 102 weiterhin Falschluft angezogen wird und somit ein akustisches Signal entsteht.

Sofern das erfindungsgemäße Überwachungsventil 72 nur zur Sicherstellung der Funktion des Unterdrucksystems bzw. des ordnungsgemäßen Schaltens des Absaugventils 56 einge­ setzt werden soll, ist es nicht erforderlich, dass beim Aussaugen der Falschluft ein Signal erzeugt wird.

Claims (15)

1. Verfahren zur Überwachung einer ein Absaugventil betätigenden Steueranordnung eines Unterdruck-Abwassersystems, wobei bei Anstehen eines durch angesammel­ tes und abzusaugendes Abwasser erzeugten Staudrucks vorgebbarer Größe über die Steueranordnung das mit dieser über eine Leitung verbundene Absaugventil mit Unterdruck beaufschlagt wird, um über das Absaugventil Abwasser abzusaugen, und wobei nach Abbau des Unterdrucks in der Leitung das Absaugventil geschlos­ sen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlerhafter Unterdruckbeaufschlagung des Absaugventils durch die Steu­ eranordnung in die Leitung über einen über ein Ventil verschließbaren Anschluss zum Abbau des Unterdrucks Falschluft angesaugt wird, die ihrerseits ein Signal auslöst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die in die Leitung angesaugte Falschluft ein akustisches Signal ausgelöst oder erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil mittels des Staudrucks derart verstellt wird, dass bei Anstehen des Staudrucks vorgebbarer Größe der Anschluss über das Ventil abgesperrt wird und bei fehlendem Staudruck oder einem solchen unter der vorgebbaren Größe der An­ schluss zu Ansaugen der Falschluft geöffnet wird.

4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abbau des Staudrucks die Steueranordnung nach einer Zeit Δt₁ und das Ventil nach einer Zeit Δt₂ umgeschaltet werden, wobei bei störungsfreiem Betrieb der Steueranordnung Δt₁ ≧ Δt₂ ist.

5. Anordnung zum Überwachen einer ein Absaugventil betätigenden Steueranordnung eines Unterdruck-Abwassersystems umfassend ein abzusaugendes Abwasser auf­ nehmendes Sammelbehältnis, eine die Steueranordnung mit dem Absaugventil ver­ bindende Leitung, die über das Absaugventil bei Anstehen von durch angesam­ meltes Abwasser erzeugtem Staudruck vorgebbarer Größe mit Unterdruck zum Öffnen des Absaugventils und hierdurch ausgelöstes Absaugen des Abwassers mit Unterdruck und bei fehlendem Staudruck oder bei einem Staudruck unterhalb vor­ gebbarer Größe zum Schließen des Absaugventils mit Atmosphärendruck beauf­ schlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass von der die Steueranordnung (54) mit dem Absaugventil (56) verbindenden Leitung (64) ein mit einem Gehäuse (74) eines Ventils (72) verbundener Anschluss (76) ausgeht, dass das Ventil (72) einen von einer Membran (84) ausgehenden Ventilkolben (78) aufweist, dass die Membran eine von dem Staudruck beauf­ schlagte erste Kammer (86) des Ventilgehäuses begrenzt, dass bei in der ersten Kammer anstehendem Staudruck vorgebbarer Größe das Ventil den Anschluss (76) absperrt und bei fehlendem Staudruck oder Anstehen von Staudruck unterhalb vorgebbarer Größe das Ventil den Anschluss freigibt und über eine mit dem An­ schluss verbundene zweite Kammer (100) des Ventilgehäuses Falschluft in die Leitung strömt, wobei die strömende Falschluft ein Signal auslöst.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (100) des Ventilgehäuses (74) eine zur Atmosphäre füh­ rende Verbindung (102) aufweist, über die bei Ansaugen von Umgebungsluft (Falschluft) ein akustisches Signal erzeugbar ist.

7. Anordnung nach zumindest Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (78) von einem sich einerseits an einer Zwischenwandung (92) des Ventilgehäuses (74) und andererseits mittelbar oder unmittelbar an der Membran (84) abstützendes Federelement (90) wie Schraubenfeder derart umgeben ist, dass die Membran zum Öffnen des Ventils (72) in die erste Kammer (86) hin­ einverstellbar ist.

8. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (86) einen mit dem Staudruck beaufschlagbaren (zweiten) Anschluss (88) aufweist, dessen Querschnittsöffnung einstellbar ist.

9. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsöffnung (108) des zweiten Anschlusses (88) über ein Stellele­ ment (106) die Einstellschraube einstellbar ist, dass der zweite Anschluss mit der ersten Kammer (86) des Ventilgehäuses (74) über eine erste Öffnung (112) verbun­ den ist, die von einem Vorsprung (110) wie Spitze des Stellelementes (106) durch­ setzt ist, dass entlang einer die erste Öffnung durchsetzenden Wandung der ersten Kammer (86) ein flexibles, Rückstellkräfte erzeugendes Abdeckelement (118) ver­ läuft, das bei über die erste Öffnung anstehendem Staudruck zu der Wandung beab­ standbar ist und bei fehlendem Staudruck an dieser anliegt.

10. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (118) eine auf die erste Öffnung (112) ausgerichtete und zumindest bereichsweise von dem Vorsprung (110) des Stellelementes (106) durch­ setzte zweite Öffnung (120) aufweist.

11. Anordnung nach zumindest Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (120) einen Querschnitt aufweist, der kleiner als Quer­ schnitt des Vorsprungs (110) in der zweiten Öffnung ist.

12. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (118) ein aus elastischem Material wie Gummi oder Ela­ stomer bestehender Hohlzylinderring ist, der an einer entsprechenden Geometrie folgenden Wandung (114) der ersten Kammer (86) anlegbar ist.

13. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (84) die erste Kammer (86) von einer dritten Kammer (96) des Ventilgehäuses (74) trennt, die zur Atmosphäre hin offen ist.

14. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (90) wie Schraubenfeder membranseitig an einem platten­ förmigen Element (94) abgestützt ist, auf dem sich federabgewandt die Membran (84) erstreckt.

15. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (78) entlang Mittelachse (80) des ersten Anschlusses (76) verstellbar ist, wobei Ventilteller (82) des Ventilkolbens zum Verschließen des er­ sten Anschlusses innerhalb von diesem verläuft.