-
Hebevorrichtung für mit Dickstoffen versetzte Abwässer oder dergleichen
Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung für mit Dickstoffen versetzte Abwässer
oder dergleichen, die mindestens eine Einlaufkammer, mindestens einen mit der Einlaufkammer
und der Ablaufleitung über mindestens ae ein insbesondere als Rückschlagklappe ausgebildetes
Rückschlagventil verbunden en Sammelraum und gegebenenfalls mit er Einlaufkammer
in Vebindung stehenden Pumpensumpf sowie mindestens eine vorzugsweise als Kreiselpumpe
ausgebildete Pumpe für die Förderung der Abwässer aufweist und bei der der Druckleitung
der Pumpo eine in dem Sammelraum angeordnete, mit einem Rechen versehene Trennvorrichtung
vorgeschaltet ist, wobei in der Druckleitung der betreffenden Pumpe zwischen Sammelraum
und dieser Pumpe eine Steuerkammer angeordnet ist, die mit dem Pumpensumpf in Verbindung
steht und ein diese Verbindung während des Betriebes dieser Pumpe unterbrechendes
Steuerventil aufweist0
Durch die. DT-PS 1 038 996 ist eine Hebevorrichtung
für Abwässer bekannt, die aus einer Einlaufkammer, aus einem mit dieser und mit
der Ablaufleitung über je ein als Rückschlagklappe ausgebildetes Rückschlagventil
verbundenen Sammelraum, aus einem mit der Einlaufkammer über einen Uberlaufkanal
in Verbindung stehenden Pumpensumpf sowie aus einer Kreiselpumpe besteht, deren
in beiden Richtungen durchflossenes Saugrohr im Pumpensumpf endet und deren in beiden
Richtungen durchflossenes Druckrohr mit dem Sammelraum verbunden und an seiner Einmündungsstelle
in diesen durch einen Rechen abgedeckt ist. Bei Stillstand der Kreiselpumpe gelangt
das über die Einlaufkammer in den Sammelraum zufließende Abwasser über das an seiner
Einmündungsstelle in den Sammelraum mit einem Rechen versehene Pumpendruckrohr zur
Kreiselpumpe und von dort über deren Saugrohr in den Pumpensumpf. Da hierbei das
gesamte der Hebevorrichtung zufließende Abwasser in nur grob gereinigtem Zustand
durch das Innere der Kreiselpumpe fließen muß, dauert es verhältnismäßig lange,
bis das Abwasser aus dem Sammelraum in den Pumpensumpf gelangt, was bei größeren
der Hebeanlage zufließenden Wassermengen einen Rückstau im Sammelraum zur Folge
hat. Deshalb ist die vorbekannte Hebevorrichtung nicht besonders leistungsfähig
und eignet sich auch nicht für den Einsatz bei stark verschmutzten Abwässern.
-
Deshalb wurde bereits durch die DT-PS 1 253 188 eine Hebevorrichtung
der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, be weicher die zwischen Einlaufkammer
und Sammelraum angeordnet Rückschlagklappe an einer lotrechten die Einlaufkammer
von dem Sammelraum trennenden Wand angeordnet ist.
-
Fließt das Abwasser nur in geringen Mengen zu, so reicht der Druck
unter Umständen nicht aus die Klappe zw. ffnn sondere bei stark mit Dickstoffen
verse-tztem Abwasser können sich damit vor der Klappe Ablagerungen bilden.
-
Durch den Prospekt "Abwasserhabewerk, System Strate@ Typer
HWO
PA - 1 1537" der Firma Ing. Wilhelm Strate VDI, Maschinenfabrik, Rethen-Hannover,
der einen auf die Internationale Sanitär- und Heizungsausstellung in Frankfurt/Main
vom 26. bis 30. März 1969 hinweisenden Aufdruck enthält, ist eine Hebevorrichtung
für Abwässer bekannt, die eine oberhalb eines Sammelraumes angeordnete Einlaufkammer
aufweist, die mit einer Zulaufleitung in Verbindung steht. Die Einlaufkammer weist
an ihrer Unterseite eine in den Sammelraum mündende Öffnung auf, die durch eine
flexibel aufgehängte Rückschlagklappe verschließbar sein soll. Der Sammelraum bildet
Teil eines kastenförmigen Behälters. Der andere Teil dieses Behälters wird im wesentlichen
von dem Pumpensumpf eingenommen, mit dem eine auf den Behälter aufgesetzte Kreiselpumpe
über eine Saugleitung in Verbindung steht. Die Druckleitung dieser Pumpe mündet
ebenfalls von oben i&en Pumpensumpf eln, wobei in der Druckleitung der Pumpe
zwischen Sammelraum und dieser Pumpe eine Steuerkammer angeordnet ist, die mit dem
Pumpensumpf in Verbindung steht und ein diese Verbindung während des Betriebes der
Pumpe unterbrechendes Steuerventil aufweist. Zwischen Steuerkammer und Sammelraum
ist mit der Druckleitung ein Leitungsabschnitt verbunden, der oberhalb der Mündungsöffnung
der Druckleitung in den Sammelraum ausmündet. Sowohl dieser Mündungsöffnung des
Leitungsabschnittes als auch der unterhalb angeordneten Mündungsöffnung der Druckleitung
ist je eine in den Sammelraum öffnende flexibel aufgehängte Rückschlagklappe zugeordnet,
wobei anscheinend der Mündungsöffnung der Druckleitung eine rechenförmige Trennvorrichtung
zugeordnet ist, die sich an der tiefsten Stelle des Sammelraumes befindet. Von dieser
tiefsten Stelle des Sammelraumes verläuft der Boden des Sammelraumes kreisbogenförmig
nach oben und geht in eine Ablaufleitung über, die von oben in den Sammelraum einmündet.
Sowohl der Leitungsabschnitt als auch die Druckleitung münden rechtwinklig in den
Sammelraum. Die Mündungsöffnung des Leitungsabschnittes ist dabei etwa diametral
gegenüber der herunterhängenden Rückschlagklappe mit Abstand zu dieser angeordnet.
-
Dadurch soll der aus dieser Mündungsöffnung horizontal austretende
Abwasserstrahl gegen die Rückschlagklappe spritzen, die zum Verschließen der Öffnung
zwischen Einlaufkammer und Sammelraum vorgesehen ist. Der aus der Mündungsöffnung
des Leitungsabschnittes austretende Abwasserstrahl wird aber durch die dieser Mündungsöffnung
zugeordnete Rückschlagklappe nach unten abgelenkt, so daß ab einer bestimmten Stellung
der an der Öffnung der Einlaufkammer zum Sammelraum angeordneten Rückschlagklappe
diese von dem aus dem Leitungsabschnitt heraustretenden Abwasserstrahl nicht mehr
beaufschlagt wird.
-
Die Rückschlagklappe kann also nicht durch den Abwasserstrahl allein
ganz in ihre Schließstellung gedrUckt werden, vielmehr ist zumindest noch der hydrostatische
Druck des bei Beginn des Pumpvorganges aufgrund der Anordnung und Ausbildung der
Pumpe bis zu der von der Rückschlagklappe zu verschließenden Öffnung angestiegenen
Wasserstands im Sammelraum notwendig.
-
Der hydrostatische Druck auf die Rückschlagklappe wirkt aber auch
bei Füllen des Sammelraumes von dem Augenblick an, da das Abwasser bis in ihren
Bereich gestiegen ist. Durch das Weiteransteigen des Abwassers wird die Rückschlagklappe
also allmählich nach oben gedrückt, so daß, vor allem bei nur geringfügigen Mengen
an zulaufendem Abwasser, dieses über die nur teilweise geschlossene Rückschlagklappe
hinwegfließt, so daß sich wegen der von der Horizontalen nur wenig abweichenden
Lage der Rückschlagklappe auf dieser D-ickstoffe ablagern können. Sinkt beim Pumpvorgang
der Abwasserspiegel wieder unter ein bestimmtes Niveau, so kann die Rückschlagklappe
unter Umständen ebenfalls wieder eine schräge, nur teilweise geschlossene Stellung
einnehmen, da der aus der Mündungsöffnung des Leitungsabschnittes höchstens waagerecht
austretende Abwasserstrahl nicht auf die Rückseite der Rückschlagklappe auftrifft,
so daß die Möglichkeit besteht, das Abwasser in die Einlaufkammer gepumpt wird.
Auch von ihrer sonstigen Konzeption her ist die bekannte Hebevorrichtung nicht für
die Förderung von stark verschmutzten Abwässemgeeignet. Beispielsweise werden sich
die in den Abwässern befindlichen
Dickstoffe und Faserstoffe am
tiefsten Punkt des Sammelraumes, also vor der Trennvorrichtung sammeln, die der
Mündungsöffnung der Druckleitung zugeordnet ist. Das wird dazu führen, daß diese
Mündungsöffnung bereits nach kurzer Betriebsdauer verstopft sein wird, so daß die
Hebevorrichtung nicht mehr funktioniert.
-
Durch die US-PS 1 774 234 ist es bei einer Hebevorrichtung anderer
Gattung an sich bekannt, der Mündungsöffnung einer auf Gehrung abgeschnittenen Rohrleitung
eine pendelnd aufgehängte Rückschlagklappe zuzuordnen, derart, daß die Rückschlagklappe'durch
ihr Eigengewicht ständig in Offenstellung schwenkt. Mit Abstand zu dieser Rückschlagklappe
ist die Mündungsöffnung der Druckleitung einer Pumpe angeordnet, so daß beim Arbeiten
dieser Pumpe die Rückschlagklappe durch das aus der Mündungsöffnung der Druckleitung
austretende Abwasser in Schließstellung gebracht wird. Zum Fördern stark verschmutzter
Abwässer eignet sich diese vorbekannte Hebevorrichtung nicht. Darüber hinaus sind
elastische Klappenventile an sich durch die DT-AS 1 173 300 und die DT-PS 852 528
vorbekannt. Die DT-AS 1 252 992 betrifft eine Rückschlagklappe mit einem in die
Klappe eingebauten Schwimmer, die durch ihr Eigengewicht in die Offenstellung schwingt
und die ihre horizontale Verschlußlage sowohl durch die Auftriebskräfte des Schwimmkörpers
als auch durch von unten gegen die Rückschlagklappe wirkende dynamische Strömungskräfte
einnehmen soll.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstrukti@ einfachen
Mitteln eine besonders leistungsfähige, auch für stark verschmutzte Abwässer geeignete
Hebevorrichtung zu schaffen, die über längere Betriebszeiten hin störungsfrei und
ohne besondere Wartung arbeitet.
-
Ausgehend von einer Hebevorrichtung der eingangs beschriebenen engeren
Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch ge-Löst daß @@@ Buckschlagklappe
an der Unterseite eines sch@@
verlaufenden Abschnitts der Gehäusewand
angeordnet ist und sich bei außer Betrieb befindlicher Pumpe unter ihrem Eigengewicht
ständig in Offenstellung befindet und daß im Abstand von der betreffenden Rückschlagklappe
ein auf die Rückseite der Rückschlagklappe hin gerichteter, von der Pumpe bzw. den
Pumpen mit Abwasserflüssigkeit beaufschlagter Leitungsabschnitt angeordnet ist,
der sich an einer mit Abstand vom Rechen befindlichen Rückwand der Trennvorrichtung
befindet und mit dieser verbunden ist.
-
Der Leitungsabschnitt bildet dadurch mit der Trennvorrichtung eine
leicht austauschbare bauliche Einheit, was bei Reparaturen von Vorteil ist.
-
Bei ruhender Pumpe befindet sich die Rückschlagklappe mit Sicherheit
in ihrer Offenstellung, so daß die in die Einlaufkammer eingeschwemmten Dickstoffe
sofort in den Sammelraum gelangen. Ein Abigern dieser Dickstoffe vor der betreffenden
Rückschlagklappe ist somit nicht mehr möglich. Selbst in den Fällen, in denen sehr
stark mit Dickstoffen, beispielsweise Zellstoffen, versetzte Abwässer in die Einlaufkammer
einströmen, wird ein Anstauen dieser Dickstoffe vor der Rückschlagklappe vermieden.
Dies gilt auch beim Zufließen geringer Abwassermengen, so daß diese bei stehender
Pumpe sofort in den Sammelraum abfließen können.
-
Sobald der Flüssigkeitsstand im Pumpensumpf bzw. in der Sammelkammer
eine gewisse Höhe erreicht hat schaltet sich die Pumpe automatisch ein, wobei die
Rückschlagklappe schlagartig durch den aus dem Leitungsabschnitt tretenden Abwasserstrahl
in ihre Schließstellung bewegr wird. Dadurch ist eir Rückströmen von Abwasser in
die Einlaufkammer beim Arbeitex der Pumpen ausgeschlossen.
-
Wenn der Abwasserstand im Pumpensumpf und im Sammelraum da@ Ausschaltniveau
erreicht hat, schaltet die Pumpe automatise
ab, worauf die Rückschlagklappe
sofort wieder in Offenstellung schwenkt. Dieses Öffnen der Rückschlagklappe wird
gegebenenfalls noch durch zwischenzeitlich in der Einlaufkammer angestautes Abwasser
beschleunigt.
-
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand
der Trennvorrichtung, mit der Trennwand zwischen Sammelraum und Pumpensumpf einen
nach unten geöffneten Winkel einschließend, schräg angeordnet ist. Hierdurch wird
erreicht, daß die von der Pumpe aus dem Pumpensumpf in den Sammelraum und von hieraus
in die Ablaufleitung gedrückten Abwässer durch die leitflächenartig verlaufende
Rückwand zum Boden des Sammelraumes hingelenkt werden, wo sie die dort angesammelten
Dickstoffe in die Ablaufleitung spülen.
-
Vorteilhafterweise ist die Rückwand der Trennvorrichtung unter einem
von der Horizontalen abweichenden Winkel von etwa 50 bis 70 Grad geneigt. Eine derartige
Trennvorrichtung, bei der sich der Innenquerschnitt zu der dem Sammelraumboden abgewandten
Seite taschenförmig verjüngt, ist besonders vorteilhaft.
-
Bei den in Hebevorrichtungen für Abwässer üblicher-weise verwendeten
rech-enartigen Trennorganen besteht der Nachteil, daß sich insbesondere Faserstoffe
um die einzelnen kammartigen Elemente des Rechens wickeln und bereits nach kurzer
Zeit zu einer Verstopfung des Strömungsquerschnittes führen.
-
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß der Rechen kammartig
angeordnete Elemente aufweist, deren Länge, in Strömungsrichtung gemessen, erheblich
größer ist als die lichte Weite zwischen zwei benachbarten Elementen. Dabei kann
vorteilhafterweise die in Strömungsrichtung gemessene Länge der kammartig angeordneten
Elemente etwa 7-bis 15-mal so groß sein wie die lichte Weite zwischen zwei benachbarten
Elementen.
-
Es hat sich gezeigt, daß die im Abwasser befindlichen Dickstoffe,
wie
Zellgewebe oder Zellstoffe, sich um die in Strömungsrichtung besonders lang bemessenen
kammartigen Elemente nicht herumwickeln können.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform beträgt die lichte Weite zwischen
zwei kammartig angeordneten Elementen etwa 3 bis 5 mm, während die in Strömungsrichtung
gemessene Länge der Elemente etwa 30 bis 70 mm ist.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausfthrungsbeispiel veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. 1 eine Hebevorrichtung im Längsschnitt; Fig. 2 eine Trennvorrichtung
im Längsschnitt und Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Trennvorrichtung.
-
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist mit 1 eine Be-
und Enlüftungsleitung und mit 2 eine Zulaufleitung für die Abwässer und Dickstoffe
bezeichnet. Die Zulaufleitung 2 leitet die ankommenden Abwässer und Dickstoffe in
eine Einlaufkammer 3, deren der Zulaufleitung 2 gegenüberliegender Abschnitt 3a
der Gehäusewand schräg von oben nach unten verlaufend angeordnet ist. An diesem
schräg verlaufenden Abschnitt 3a ist auf der der Einlaufkammer 3 abgewandten Wandseite
eine Rückschlagklappe 4 schwenkbar angeordnet, die eine in dem schräg verlaufenden
Gehäusewandabschnitt befindliche Öffnung 5 zu verschließen vermag. Die Rückschlagklappe
4 hat das Bestreben, unter ihrem Eigengewicht ständig in die Offenstellung zu schwenken.
-
Die in die Einlaufkammer 3 einfließenden Abwässer und Dickstoffe strömen
durch die Öffnung 5 in einen Sammelraum 6. Aus dem Sammelraum 6 fließen die Abwässer
durch eine mit einem
Rechen versehene Trennvorrichtung 7 und Uber
das Druckrohr 8 in die als Kreiselpumpe ausgebildete stillstehende Pumpe 9.
-
Die Abwässer strömen von hier aus weiter über das Saugrohr der Pumpe
in einen Pumpensumpf 10.
-
In dem Druckrohr 8 befindet sich eine zwischen dem Sammelraum 6 und
der Kreiselpumpe liegende Steuerkammer 11, in deren Verschlußdeckel eine Öffnunge
angeordnet ist, durch die das Abwasser auch direkt vom Sammelraum 6 über das Druckrohr
8 in den Pumpensumpf gelangen kann. Die Steuerkammer 11 nimmt ein mit einer Absperrkugel
12 versehenes Rückschlagventil auf. Statt einer Absperrku-gel kann auch eine mit
einer Strömungsleitschale versehene Rückschlagklappe (Steuerklappe) verwendet werden.
An der Innenwandung der Steuerkammer 11 sind als Führung für die Absperrkugel 12
dienende Rippen 13 angeordnet, deren untere Enden Verdickungen 14 aufweisen, weiche
verhindern, daß die Absperrkugel 12 den Durchfluß des howassers zur Kreiselpumpe
hin abschließt.
-
Die in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellte Trennvorrichtung
7 ist in den Fig. 2 und 3 detaillierter dargestellt. Wie diese Figuren erkennen
lassen, weist die Trennvorrichtung 7 einen aus zahlreichen Elementen 15 bestehenden
Rechen auf. Der lichte Abstand b zwischen zwei benachbarten Elementen 15 ist erheblich
kleiner als die in Strömungsrichtung X - Y gemessene Länge L der Elemente 15. Die
Elemente 15 sind bei der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Ausführungsform an ihrem
oberen Ende mit der Rückwand 7a eines Gehäuses durch Schweißen verbunden. Sämtliche
Kanten und @@ergangsstellen sind dabei sauber entgratet bzw abgerundet, so daß sich
Faserstoffe @icht Festz@setzer @@@@ägen.
-
@n Fig. @ @@ erkennen ist verlaufen die Eleme@@e 15 @@@ ihren un
@ Ender unter einem Wirkel @ sckräg @@ch unt @@@@@@@@@@@@@äg @ @@@ Ele@ente 15 egi@@
@@@@ @@@@ @@@@@@@@@@@ @@ @@es @@ se daß vor de@ @@@ @@@@ 8 @ie @@@@@@@@@@@@@@@@eate
15 zur Verfügung sucht.
-
Aus Fig. 2 geht weiter hervor, daß die Rückwand 7a des Gehäuses von
unten nach oben konisch verläuft, d.h.,das Gehäuse ist etwa taschenförmig ausgebildet.
An der Gehäuserückwand ist ein düsenförmig ausgebildeter Leitungsabschnitt 16 angeordnet,
der in den Innenraum des Gehäuses führt. Das Gehäuse der Trennvorrichtung 7 ist
somit an seiner dem Druckrohr 8 zugewandten Stirnseite und an seiner unteren Seite
sowie an der Mündungsöffnung für den Leitungsabschnitt 16 offen ausgebildet, d.h.,
an diesen Stellen vermögen die Abwässer durch die Trennvorrichtung hindurchzuströmen.
-
Die Rückwand 7a des Gehäuses ist unter einem Winkel B zur Horizontalen
geneigt, derart, daß die Mündungsöffnung des etwa senkrecht zur Rückwand angeordneten
Leitungsabschnittes 16 auf die Rückseite der Rückschlagklappe 4 weist.
-
Mit 17 sind Öffnungen in einem Befestigungsflansch 18 der Trennvorrichtung
7 bezeichnet, durch welche Schrauben zur Befestigung der Trennvorrichtung 7 an der
Gehäusewand der Hebevorrichtung hindurchsteckbar sind.
-
Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Rückstauklappe, die eine ml;
er Ablaufleitung 20 in Verbindung stehende Ablaufkammer 21 - verschließen vermag.
-
Sobald dem Pumpensumpf 10 so viel Abwasser zugeflossen ist, daß der
Wasserspiegel in diesem vom Ausschaltwasserstand 22 auf den Einschaltwasserstand
23 angestiegen ist, wird die dur@ den Motor 24 antreibbare Pumpe 9 in Betrieb gesetzte
die das Abwasser über ihr Saugrohr in das Druckrohr 8 fördert.
-
Dabei fließt das Abwasser auch durch die Steuerkammer 11 und preßt
durch seinen Strömungsdruck die Absperrkugel 12 gegen den durch den Rand der Öffnung
im Versch@ußdeckel @ebildeten Ventilsitz an.
-
Das aus dem Dru@@r@hr @ @urch die kammartige@ @@emente 15 der
Trennvorrichtung
in den Sammelraum 6 austretende Abwasser füllt diesen an und öffnet dadurch die
Rückstauklappe 19 zur Ablaufkammer 21, von wo es in die Ablaufleitung 20 gelangt.
-
In Fig. 1 ist der Zustand bei Erreichen des Einschaltwasserstandes
23 veranschaulicht. Beim Inbetriebsetzen der Pumpe 9 wird das durch die Trennvorrichtung
7 hindurchgedrückte Abwasser durch die schräg verlaufende Rückwand 7a der Trennvorrichtung
7 zum Boden 6c des Sammelraumes umgelenkt und unterspült dadurch die dort angesammelten
Dickstoffe, so daß diese leicht in die Ablaufleitung 20 gedrückt werden können.
-
Gleichzeitig spritzt aus dem düsenförmig geformten Leitungsabschnitt
16, was in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, ein Abwasserstrahl gegen die Rückwand
der Rückschlagklappe 4, wodurch diese schlagartig die Öffnung 5 verschließt, so
daß kein Abwasser aus dem Sammelraum 6 in die Einlaufkammer 3 zurückgedrückt werden
kann.
-
Das während des Betriebes der Kreiselpumpe der Hebevorrichtung zufließende
Abwasser staut sich zunächst in der Einlaufkammer 3, bis es durch einen Rechen 25
und einen Uberlaufkanal 26 in Richtung C in den Pumpensumpf 10 abfließen kann.
-
In manchen Fällen ist es jedoch möglich, auf den Uberlaufkanal und
den Rechen. völlig zu verzichten, da das Volumen der Einlaufkammer in vielen Fällen
ausreicht, um während des Betriebes der Kreiselpumpe das zulaufende Abwasser zu
sp-eichern.
-
Sobald der Ausschaltwasserstand 22 erreicht ist, wird die Pumpe 9
abgeschaltet, so daß aus dem Leitungsabschnitt 16 kein Wasserstrahl mehr austritt.
Die Rückschlagklappe 4 fällt dadurch nach dem Abschalten der Kreiselpumpe schlagartig
unter ihrem eigenen Gewicht sowie unter dem Druck der gegebenenfalls in der Einlaufkammer
3 angesçauten Abwässer und Dickstoffe in ihre Offenstellung zurück,