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Staugerät zum Messen der einer Abwasseranlage zufließenden Menge
Abwasser Die Erfindung betrifft ein Staugerät zum Messen der einer Abwasseranlage
zufließenden Menge Abwasser.
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Es ist ein Staugerät bekannt, bei welchem die Durchflußmenge gemessen
und der Ouerschnitt des Durchí1ußkanals selbsttätig der anfallenden Durchflußmenge
angepaßt wird. Zu diesem Zweck weist das Gerät einen Rohrabschnitt auf, dessen Inneres
als Venturldüse ausgebildet ist. Die Engstelle der Düse wird durch einen zylindrischen
Drehschieber gesperrt, dessen Drehachse zur Hauptachse des Rohrabschnittes senkrecht
steht.
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Der Drehschieber weist eine schräge Aussparung auf, so daß die Durchflußöffnung
durch Drehen des Schiehers veränderlich ist. Dazu greift an der Drehachse des Schiebers
ein Arm an, der durch einen Druckbalg bezweigt wird. Der Druckbalg ist über ein
Ventil mit einer Preßluftquelle verbindbar. Dieses Preßluftventil ist selbsttätig
gesteuert. Es zweigt zu diesem Zweck vor und hinter dem Drehschieber jeweils eine
Sondenleitung ab. In diesen Sondenleitungen herrscht je nach der Zuflußmenge ein
Druckunterschied. Mit Hilfe dieses Druckunterschiedes wird das Preßluftventil gesteuert.
Nimmt der Druckunterschied zu (also bei steigender Zuflußmenge), so wird das Preßluftventil
auf pneumatischem Wege geöffnet. Die Preßluft strömt in den Balg und öffnet über
den Arm der Drehachse den Schieher durch eine Drehung weiter. Ein solches Steuergerät
eignet sich jedoch nicht zum Messen der Zuflußmenge von Abwasser, weil die darin
enthaltenen Verunreinigungen in kurzer Zeit den Drehschieber unbrauchbar gemacht
hätten. Auch würde sich ein zu großer Stau ergeben, denn die Abwassermengen ändern
sich in weiten Grenzen.
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Bisher baut man deshalb zur Messung der Abwassermenge in das das
Abwasser der Anlage zuführende Gerinne aus Beton eine von oben gesehen düsenartigeVerengung
bei kleineren Anlagen ein.
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Das Abwasser erfährt dann vor der Engstelle einen Stau, der sich
je nach der Zuflußmenge vergrößert oder verringert. Die Höhe dieses Staues wird
mittels einer SIeßlatte abgelesen und daraus mit Hilfe einer bekannten mathematischen
Formel die stündliche Durchflußmenge errechnet. Zu diesem Zweck entspricht die Form
der Engstelle von oben gesehen etwa derjenigen eines Venturi-Rohres. Es kommt dabei
ähnlich wie bei dem Venturi-Rohr auch bei einer solchen Engstelle im wesentlichen
auf die lichte Weite der Engstelle an, so daß sie in der Fachsprache als Venturi-Gerinne
bezeichnet wird.
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Nun werden jedoch neue Abwasseranlagen mit einer Kapazität gebaut,
welche auch den zu erwartenden zukünftigen Verhältnissen gerecht wird. Dies bedeutet
aber, daß auch das Venturi-Gerinne bereits der Zunahme des Abwassers Rechnung tragen
muß. Unter diesen Umständen kommt es aber häufig vor, daR die lichte Weite des Venturi-Gerinnes
so groß gewählt werden muß, daß sich in der ersten Zeit, in der nur geringe Abwassermengen
anfallen, nahezu überhaupt kein Stau einstellt und infolgedessen eine Messung mit
der Meßlatte praktisch unmöglich ist. Auch ist es dann nicht möglich, in den Stau
eine Schwimmersteuerung einzubauen, wie dies oft gewünscht wird, weil der Schwimmer
bei der geringen Wasserstandshöhe auf dem Boden aufsitzt. Baut man nun, um dem dübel
abzuhelfen, das Venturi-Gerinne mit einer kleineren Engstelle, so muß mindestens
das Gerinne nach einigen Jahren geändert werden, weil dann infolge der Zunahme des
anfallenden Abwassers im Venturi-Gerinne ein überlaufen erfolgt. Eine Änderung des
aus Beton hergestellten Gerinnes ist aber aus verständlichen Gründen sehr unangenehm.
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Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten in der Weise überwunden,
daß die Wände des Venturi-Gerinnes aus einem biegsamen, jedoch formbeständigen Werkstoff,
z. B. Metallblech, bestehen und eine den Abstand der Wände ein- und feststellende
Einrichtung vorgesehen ist.
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Durch eine solche Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß das Venturi-Gerinne
auf einfache Art und Weise jeder sich im Laufe der Jahre einstellenden Abwassermenge
angepaßt werden kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die biegsamen
Wände in einem Kanalabschnitt angeordnet sind, der aus einem ebenen Boden und starren
Seitenwänden, z. B. aus Metallblech, besteht, und in den Zuflußkanal bündig eingelassen
ist. Es ergibt sich somit der Vorteil, daß das Venturi-Gerinne als Ganzes austauschbar
ist, so daß auch dann leicht abgeholfen werden kann, wenn in extremen Fällen die
Verstellung
der Wände des Venturi-Gerinnes nicht mehr ausreichen
sollte oder sich am Venturi-Gerinne Schäden ergeben, die ein Auswechseln erforderlich
machen.
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Vorteilhaft können dabei die biegsamen Wände mit ihrem vorderen Ende
jeweils an der zugehörigen Seitenwand ortsfest verankert und die hinteren Enden
in an den Seitenwänden angebrachten Führungen längsverschiebbar gehalten sein.
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Die Verstelleinrichtung kann in verschiedenen Ausführungen vorgesehen
sein. Eine günstige Art der Verstelleinrichtung besteht darin, daß sie zwei doppelarmige
Winkelhebel aufweist, die jeweils im Scheitel um eine ortsfeste vertikale Achse
schwenkbar gelagert sind und mit einem Arm mit der zugehörigen Seitenwand in Verbindung
stehen, während die anderen Anne durch ein längenverstellbares Gestänge untereinander
verbunden sind. Es ist jedoch auch möglich, daß zur Verstellung zwischen der Seitenwand
und der zugeordneten biegsamen Wand jeweils ein Schraubgestänge eingeschaltet ist.
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Bei der Verwendung von doppelarmigen Winkelhebeln ist es besonders
günstig, wenn gemäß der Erfindung die Arme des Winkelhebels in verschiedenen Höhen
an der vertikal durchlaufenden Schwenkachse befestigt und die miteinander durch
das Gestänge in Verbindung stehenden Arme oberhalb der oberen Kante der biegsamen
Wände angebracht sind.
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Dabei verläuft vorteilhaft der mit der biegsamen Wand in Verbindung
stehende Arm von oben gesehen gekrümmt und legt sich etwa tangential an die biegsame
Wand an. Dabei kann das freie Ende des gekrümmten Armes zwischen der biegsamen Wand
und einem daran befestigten Begrenzungsglied, z. B. einem Zapfen, angeordnet sein.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
und der Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
ist. Dabei zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf das Venturi-Gerinne, Fig. 2 eine Seitenansicht
des Gerinnes im Schnitt gemäß der LinieII-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt
durch das Gerinne gemäß der Linie III-III der Fig. 1.
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Das Staugerät besteht im vorliegenden Beispiel aus einem Kanalabschnitt,
der einen ebenen, aus Blech gefertigten Boden 1 und Seitenwände 2 umfaßt, die in
der Nähe der oberen Ecken durch Streben3 miteinander verbunden sind (in Fig. 1 ist
eine der beiden Streben 3 der besseren Übersichtlichkeit halber abgebrochen dargestellt).
Dieser Kanalabschnitt ist in den Zuflußkanal einer Abwasseranlage so eingelassen,
daß sein Boden 1 und seine Seitenwände2 mit dem Boden und den Seitenwänden des aus
Beton hergestellten Zuflußkanals bündig abschließen. Die Wände 2 sind auf ihrer
Innenseite mit Führungen 4 und 5 versehen, in welchen jeweils eine Profilwand6 angeordnet
ist. Zu diesem Zweck weist jede Profilwand6 an ihrem einen Ende einen Fortsatz 7
auf, der in die Führung 4 eingreift und dort mittels Schrauben 8 (nur durch Mittellinien
angedeutet in Fig. 1) befestigt ist. Das andere Ende der Profilwände 6 ragt in die
Führung 5 und ist dort längenverschiebbar gehalten. Die Profilwände 6 bestehen aus
einem biegsamen, jedoch formbeständigen Werkstoff, z.B. Blech, und bilden von oben
gesehen eine düsenförmige Engstelle zum Stauen der zufließenden Abwässer. Die Richtung
des Abwasserflusses ist in Fig. 1 durch den Pfeile angezeigt. Die Wände 6 sind derart
ausgebildet, daß sie die ihnen verliehene Form, z. B. bei Stahlblechwänden in Form
einer Warmbehandlung, im wesentlichen beibehalten.
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An den Seitenwänden sind mittels der oberen Lager 9 und der unteren
Lager 10 vertikale Achsen 11 ortsfest, jedoch drehbar gelagert. Von jeder Achse
11 zweigt etwa in halber Höhe der Achse ein bogenförmig gekrümmt verlaufender Arm
12 ab, der sich mit seinem freien Ende tangential an die biegsame Wand anlegt.
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Dabei ist mittels einer Laschel3 an der biegsamen Wand ein Zapfen
14 angebracht, der als Begrenzung des freien Endes des Armes 12 dient, das sich
somit zwischen der Profilwand und dem Zapfen 14 befindet.
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Mit dem oberen Ende der Achse 11 ist ein weiterer Arm 15 verbunden,
an dessen Ende mit Hilfe einer Lasche 16 Gewindebolzen 17 angelenkt sind. Die Gewindebolzen
17 weisen verschiedengängige Gewinde auf und greifen in einen Bügel 18 ein, in dessen
Schmalseiten die Gewindemuttern eingeschnitten sind.
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Ferner befindet sich an einer Seitenwand an der Staustelle eine Meßlatte
19.
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Die Arbeitsweise des Staugerätes zum Messen der zufließenden Abwassermenge
erfolgt in folgender Weise: Es sei angenommen, daß es sich um eine neu errichtete
Abwasseranlage handelt und die der Anlage pro Stunde zufließende Menge Abwasser
verhältnismäßig gering ist, so daß trotz der eingebauten Staustelle nur eine Wasserhöhe
von wenigen Zentimetern erreicht wird. Um den Stau auf eine günstige Höhe zu bringen,
wird die Doppelmutter 18 so gedreht, daß die Schraubenbolzen 17 dabei in die Muttern
hineingedreht werden. Dadurch wird der Arm 15 und gleichzeitig auch der gekrümmt
verlaufende Arm 12 in Richtung auf die Engstelle hin verschwenkt. Das freie Ende
des gekrümmt verlaufenden Armes 12 drückt dabei auf die Profilwand6 und verengt
auf diese Weise den in Fig. 1 mit A bezeichneten Abstand der beiden Profilwände
voneinander. Die in den Führungen 5 gleitenden Enden der Profilwände 6 verschieben
sich dabei entgegen der Strömungsrichtung f des Abwassers. Selbstverständlich können
die Führungen 5 auch länger gehalten sein, als sie in der Fig. 1 beispielsweise
dargestellt sind. Das der Staustelle zugewandte Profil der Seitenwände verändert
sich durch das Einandernähern der Seitenwände6 praktisch nicht, jedoch wird der
AbstandA verringert, bis das zufließende Abwasser eine günstige Stauhöhe erreicht.
Mit Hilfe einer bekannten Formel, in welcher das Maß A als Faktor auftritt, kann
nun eine Umrechnungstabelle aufgestellt werden, so daß die Höhe des Staues ein Ablesen
der stündlichen Durchflußmenge des Abwassers gestattet.
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Wenn nach einigen Jahren die Abwassermenge so sehr gestiegen ist,
daß infolge des Staues ein Überfließen des Abwassers in der Engstelle erfolgt, was
insofern leicht möglich ist, als die Seitenwände eines solchen Gerinnes üblicherweise
nur etwa 30 bis 40 cm betragen, so kann der Abstands durch Betätigung der Doppelmutter
18 in entgegengesetzter Richtung jede Profilwand 6 mit Hilfe des gekrümmten Armes
12 nach außen, also gegen die Seitenwände zu verschoben werden. Die lichte Weite
der Engstelle wird damit so groß geöffnet, daß der Stau sich wiederum in den zulässigen
und günstigen Grenzen bewegt.
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Es ist denkbar, die im Beispiel gezeigte Verstelleinrichtung für
die Profilwände durch andere bekannte Einrichtungen zu ersetzen. Auch könnte jede
Profilwand für sich mit Hilfe eines verstellbaren Gestänges eingestellt werden.
Ferner können die Profilwände 6 auch z. B. aus starken Kunststoffolien oder anderen
geeigneten Materialien bestehen. Ebenso müssen die Seitenwände 2 und der Boden 1
des Kanalabschnittes nicht aus Metall blech sein.