DE19611798C1 - Vorrichtung zur Erfassung und Filtrierung von durch ein Fallrohr geleitetes Regenwasser - Google Patents

Vorrichtung zur Erfassung und Filtrierung von durch ein Fallrohr geleitetes Regenwasser

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung und Filtrierung von durch ein Fallrohr geleitetes Regenwasser.
Das durch Fallrohre geleitete Regenwasser enthält grob- und feinkörnige Schmutzpartikel (z. B. organische Substanzen wie Laub, Insekten, Tannennadel und mineralische Substanzen wie Staub, Asche, Sand), die es für einen unmittelbaren Gebrauch zur Bewässerung oder als Brauchwasser ungeeignet sein lassen.
Durch das Patent DE 38 12 136 A1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung und Filtrierung von durch ein Fallrohr geleitetes Regenwasser bekannt. Das spiralförmig an der Fallrohrwand in Fallrichtung einströmende Wasser fließt auf einen Filter. Es findet eine Trennung in Wasseranteile mit verschie­ denen Verschmutzungsgraden statt. Über Abläufe verlassen die Wasseranteile die Filtereinrichtung. Der Filter weist einen rotationssymmetrischen Aufbau mit in Fallrichtung sich konisch verengenden Querschnitt auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung und Filtrierung von durch ein Fallrohr geleitetes Regenwasser anzugeben, die möglichst sauberes Regenwasser ausleitet.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben. Ein Ausführungs­ beispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Übersicht
Fig. 2 ein Schnitt durch die Vorrichtung
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung und
Fig. 4 eine modifizierte Sammelvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (Filtereinrichtung 1) besteht aus einem zylinderförmigen Gehäu­ se, das mit zwei Öffnungen versehen ist, mit denen sie leicht in Fallrohre eingebaut werden kann (s. Fig. 1). Der Durchmesser der Filtereinrichtung entspricht in etwa dem Durchmesser des Fallrohres. Dadurch ist der Einbau dieser Einrichtung auch bei sehr beengten Verhältnissen möglich (z. B. bei dicht an der Hauswand verlaufenden Fallrohren). In dem Gehäuse befindet sich eine zwei- oder mehrstufige rotationssymmetrische Anordnung von Filtern, die zusätzlich im mittleren Teil mit einer Leitvorrichtung (3) zur Führung des vorgefilterten Wassers versehen ist. Die erste Stufe der Filteranordnung besteht aus einem Grobfilter (2), der so auszuführen ist, daß auch bei Herabfallen größerer Fremdkörper (z. B. Steine) keine Beschädigungen der Filtereinrichtung auftreten kann. Der Innendurchmesser dieses Filters (2) ist etwas kleiner als der Durchmesser des Feinfilters (4), so daß sich in Fallrichtung bewegende Fremdkörper diesen nicht zerstören können. Der Grobfilter (2) und der Feinfilter (4) sind verbunden mit einer Leitvorrichtung (3). Die Verbindung zwischen den Teilen der Filtereinrichtung sind nicht zwangsläufig irreversibel. Die Filteranordnung verfügt im unteren Teil über eine Sammelvorrichtung (5) aus wasserundurchlässigem Material und einem Paßsitz (6), der zylinderförmig oder konisch (falls das Gehäuse gleichfalls konisch ist; siehe Fig. 1, Nr. 2) ausgeführt sein kann. Das gefilterte Wasser tritt aus dem Ablauf (7) aus und kann in Sammelbehältern aufgefangen werden. Der verbleibende Schmutzwasseranteil gleitet innen an den Filtern entlang und verläßt durch den unteren Ablauf (8) die Filtereinrichtung und gelangt über Fallrohre zu der Kanalisation. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, die schematisch in Fig. 3 dargestellt ist.
Das durch ein Fallrohr geleitete Wasser, welches sich in der Regel entlang der Fallrohrwand spiralförmig unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten bewegt (Fallrichtung), tritt in die Filtereinrichtung ein und erfährt durch den Grobfilter (2) eine Richtungsänderung. Verbunden mit der Richtungsänderung geht eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit einher. Durch den Grobfilter (2), der aus einem ratationsförmigen Sieb mit einer bestimmten Maschenweite gefertigt sein kann, wird eine erste Filtration vorgenommen, bei der grobe Verunreinigungen (z. B. Laub, Insekten, Tannennadeln u.ä.) von dem dann vorgereinigten Wasser getrennt werden. Das vorgereinigte Wasser tritt in den Raum, der durch die Leitvorrichtung (3) und die Gehäusewand begrenzt ist (3.1). Der verbleibende Teil des Wassers, der die groben Verunreinigungen enthält, fließt frei durch die Filtereinrichtung ab und kann der Kanalisation zugeführt werden. Durch dieses freie Abfließen ist eine selbstreinigende Funktion der Filtereinrichtung gewährleistet, die zudem auch noch die Abflußleitung mit umfaßt. Der Grobfilter (2), der zusätzlich eine Schutzfunktion hinsichtlich der Zerstörbarkeit der gesamten Filtereinrichtung durch Fremdkörper (z. B. Steine) übernimmt, ist so aufgebaut, daß er den geringsten Innendurchmesser der Filtereinrichtung aufweist (2.1). Hierdurch sind alle sich in Fallrichtung unterhalb des Grobfilters befindendenden Einrichtungen geschützt. Ein Verschließen der Filteranordnung durch Verschmutzen kann auch bei Versagen der Selbstreinigung ausgeschlossen werden, wodurch auch bei sehr starken Regenfällen (Wolkenbruch) keine Gefährdung der Fallrohre auftritt.
Nachdem das Wasser den Grobfilter (2) passiert und eine einsprechende Filtration erfahren hat, wird es über eine Leitvorrichtung (3) einem oder mehreren Feinfiltern (4) zugeführt. Die Leitvorrichtung, die rotationssymmetrisch angeordnet ist, ist gegenüber der Gehäusewand der Filtereirrichtung derart abgedichtet, daß das vorgefilterte Wasser durch die Leitvorrichtung tritt. Die Leitvorrichtung ist zu diesem Zweck mit Öffnungen versehen, die sich entlang ihres äußeren Umfanges befinden. Um einen Stau des vorgefilterten Wassers zu vermeiden, ist ein bestimmter Durchmesser einzuhalten. Die Aufgabe der Leitvorrichtung besteht in der Führung des vorgefilterten Wassers derart, daß es in Richtung der Gehäusewand geleitet wird. Indem das vorgefilterte Wasser die Öffnungen passiert, trifft es auf den sich unter der Leitvorrichtung befindlichen Feinfilter (4). Durch die Veränderung der Fließrichtung des Wassers in der Leitvorrichtung läßt sich die Wirkung des Feinfilters optimal ausnutzen. Die Öffnungen der Leitvorrichtung, die als Bohrungen oder Stanzungen ausgeprägt sein können sind so zu bemessen, daß deren Durchmesser größer ist als Maschenweite des Grobfilters (2) um eine Ansammlung von Schmutzpartikel in dem Raum zwischen Leitvorrichtung und Gehäuse­ wand (3.1) zu verhindern.
Der Feinfilter (4) dient dazu, daß vorgefilterte Wasser einer weiteren Filtration zu unterziehen (Filterkaskade). Das rotationssymmetrische Filter kann aus einem Sieb bestehen, dessen Maschen­ weite geringer ist als die des Grobfilters. Das durch den Filter hindurchgetretende (filtrierte) Wasser kann entweder von einer Sammelvorrichtung (5) aufgefangen oder über eine weitere Leitvorrichtung zusätzlichen Feinfiltern zugeführt werden (weitere Stufen in der Filterkaskade). Befindet sich unterhalb des Feinfilters nur noch die Sammelvorrichtung (5), so dient der Feinfilter zusätzlich noch als Rücklaufeinrichtung, die eine Passage des gefilterten Wassers vom eigentlichen Ablauf (7) zum Ablauf (8) ermöglicht. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei einem gefüllten Sammelbehälter (Zisterne) kein Überlauf auftreten kann und das Wasser in diesem Fall komplett der Kanalisation zugeführt wird.
Die sich unterhalb des Feinfilters befindliche Sammelvorrichtung (5) dient zum Akkumulieren des filtrierten Wassers, daß dann durch den Ablauf (7) zum Sammelbehälter geführt wird. Sie ist als rotationssymmetrische Körper ausgeprägt und besteht aus wasserundurchlässigem Material. Am unteren Rande der Sammelvorrichtung ist diese gegenüber der Gehäusewand abgedichtet, so daß kein Wasser durch die Fuge treten kann, die die Sammelvorrichtung mit der Gehäusewand bildet. Die Höhe der Sammelvorrichtung (5.1) ist bestimmt vom Durchmesser des Ablaufs (7) und der Strömungsge­ schwindigkeit des abfließenden, gefilterten Wassers.
Der untere Teil der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung wird im Gehäuse durch einen an sich bekannten Paßsitz (6) fixiert. Der Paßsitz kann als zylinderförmiger Hohlkörper ausgeprägt sein oder über einen konischen Längsschnitt verfügen.
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung besteht zunächst aus einer Filterkaskade, die einen Grob­ filter, eine Leitvorrichtung und einen Feinfilter enthält. Vorteilhaft läßt sich diese Filteranordnung erweitern, indem statt der Sammelvorrichtung eine weitere Leitvorrichtung und ein weiteres Feinfilter mit einer nochmals reduzierten Maschenweite bei den verwendeten Sieben angefügt wird (weitere Kaskade) um somit die Filterwirkung der Gesamtanordnung zu erhöhen. Diese Prinzip ist bei einer entsprechenden Abstufung der Weite der verwendeten Siebe wiederholbar. Die gesamte Filteran­ ordnung ist gekennzeichnet durch einen Zulauf (1) und jeweils einen Ablauf für das gefilterte Wasser (7) und einen Ablauf für das verbleibende Schmutzwasser (8).
Durch Zusammenfügung der Funktion der Leitvorrichtung und der Sammelvorrichtung läßt sich eine Filteranordnung aufbauen, die durch mehrere Abläufe für das gefilterte Wasser gekennzeichnet ist. In einer derartigen Filteranordnung wird zwischen dem Grobfiltern und jeweils zwischen den einzelnen Feinfiltern eine modifizierte Sammelvorrichtung eingebaut wie sie in Fig. 4 im Schnitt dargestellt ist. Einen Teil des vorgefilterten Wassers leitet diese Sammelvorrichtung (5.2) mittels eines speziellen Ablaufs in einen entsprechenden Sammelbehälter. Der verbleibende Teil des vorgefilterten Wasser tritt über den Rand der Sammelvorrichtung (5.3) und wird weiteren Filterstufen zugeführt. Auch diese modifizierte Sammelvorrichtung ist zwischen verschieden Filterstufen einfügbar. Da die Siebe der einzelnen Filter beginnend mit dem Grobfilter und endend mit dem letzten Feinfilter über jeweils abnehmenden Maschenweiten verfügen, kann an den jeweils zugehörigen Abläufen Wasser entnommen werden, daß mit einer unterschiedlichen Filtrationswirkung gereinigt wurde.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Erfassung und Filtration von durch ein Fallrohr geleitetes Regenwasser, bei dem dieses in eine Filtereinrichtung (1) gelenkt wird, innerhalb der Filtereinrichtung mehrere unterschiedliche Filter passiert, wodurch eine Trennung in Wasseranteile mit verschiedenen Verschmutzungsgraden erfolgt und anschließend über zwei oder mehrere Abläufe (7, 8) die Filtereinrichtung wieder verläßt, wobei das spiralförmig an der Fallrohrwand in Fallrichtung in die Filtereinrichtung (1) einströmende Wasser zunächst einen Grobfilter (2) passiert, welcher einen rotationssymmetrischen Aufbau mit in Fallrichtung sich konisch verengenden Querschnit­ te aufweist und dadurch eine Trennung in einen vorgefilterten und in einen grob verschmutzten Wasseranteil erfährt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Strömungsrichtung des vorgefilterten Wassers in einer Leitvorrichtung (3), die rotationssymetrisch angeordnet ist, eine in Fallrichtung sich konisch erweiternden Querschnitt aufweist und mit einer speziellen Anordnung von Öffnungen versehen ist, eine Änderung in Richtung der Gehäusewand der Filtereinrichtung erfährt,
  • - daß der vorgefilterte Wasseranteil von der Leiteinrichtung (3) auf einen Feinfilter (4), der ähnlich dem Grobfilter (2) einen rotationssymetrischen Aufbau mit in Fallrichtung sich konisch verengendem Querschnitt aufweist, dessen Maschenweite jedoch geringer als die des Grob­ filters (2) ist, fließt und einem weiteren Filtrationsprozeß unterworfen ist,
  • - daß der durch den Feinfilter (4) gefilterte Wasseranteil von einer rotationssymmetrischen Sammelvorrichtung (5) zum Abfluß (7) geleitet wird, während der Anteil des verschmutzten Wassers zum Abfluß (8) fließt, und
  • - daß die gesamte innere Filtereinrichtung bestehend aus Grobfilter (2), Leitvorrichtung (3), Feinfilter (4) und Sammelvorrichtung (5) durch einen zylindrischen oder konischen Paßsitz (6) im Gehäuse der Filtereinrichtung fixiert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Grobfilter (2) aus Siebgewebe, Loch- oder Langlochsiebe oder einem Gitter derart gefertigt ist, daß der Innendurchmesser (2.1) kleiner als jeder Innendurchmesser der nachfolgenden Filter, Leit- oder Sammelvorrichtungen ist und daß das Material des Grobfilters so bemessen ist, daß es herabfallenden Fremdkörpern (z. B. Steine) ohne Beschädigungen widerstehen kann um somit die gesamte innere Filtereinrichtung zu schützen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Aufbau sowie die sich in Fallrichtung konisch verengenden Querschnitte von Grobfilter (3) und Feinfilter (4) so gestaltet sind, daß Schmutzpartikel an der Querschnitte von Grobfilter (3) und Feinfilter (4) so gestaltet sind, daß Schmutzpartikel an der innenseitigen Oberfläche des Filters entlangrutschen und zusammen mit dem verschmutzten Wasser zum Abfluß (8) geleitet werden, wodurch eine Selbstreinigung der Filtereinrichtung gewährleistet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Filtereinrichtung etwa dem Außendurchmesser des Fallrohres entspricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (3) und der Feinfilter (4) mehrfach in Fallrichtung hintereinander angeordnet sind und die einzelnen Feinfilter in Fallrichtung abnehmende Maschenweiten aufweisen, wodurch die Filtrationswirkung der gesamten Filtereinrichtung über mehrere Kaskaden verteilt und insgesamt erhöht werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (3) eine Sammelvorrichtung (5.2, 5.3) aufweist und Leitvorrichtung (3) und Sammelvorrichtung (5.2, 5.3) in Fallrichtung jeweils hinter dem Grobfilter (2) und hinter den einzelnen Feinfiltern (4) mit jeweils zusätzlichen Abläufen versehen angeordnet sind, wodurch eine Trennung des in die Filtereinrichtung eingeleiteten Wassers in verschieden fein filtrierte Wasseranteile bewirkt wird und die Maschenweiten der Feinfilter (4) in Fallrichtung jeweils abnehmen.
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