DE19930346C2 - Kanalspüler - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kanalspüler mit einem Sammelraum für Spülflüssigkeit, der eine Spülöffnung zu dem zu spülenden Kanal hin besitzt, einem Flutraum, der über eine Flutraumöffnung mit dem Sammelraum verbunden ist, und einem Verschlußkörper, der in seiner Schließstellung die Spülöffnung und die Flutraumöffnung verschließt und bei Fluten des Flutraumes aufschwimmt und die beiden Öffnungen freigibt. Der Kanalspüler zeichnet sich dadurch aus, daß sich der Flutraum zwangsweise und stoßartig mit Sammelflüssigkeit füllt und somit den Spülvorgang auch bei relativ geringem Zulauf auslöst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kanalspüler mit einem Sammelraum für Spülflüssigkeit, der eine Spülöffnung zu dem zu spülenden Kanal hin besitzt, einem Flutraum, der über eine Flutraumöffnung mit dem Sammelraum verbunden ist, und einem Verschlußkörper, der in seiner Schließstellung die Spülöffnung und die Flutraumöffnung verschließt und bei Fluten des Flutraumes die beiden Öffnungen freigibt.

Solche Kanalspüler dienen in der Regel dazu, sanitäre bzw. Abwasserkanäle selbsttätig, vorzugsweise unter Verwendung von gesammeltem Oberflächenwasser, zu spülen. Die Kanalnetze in Siedlungsgebieten werden in zunehmendem Maße auf Trennentwässerung ausgerichtet. Über das Schmutzwasser-Kanalnetz werden nur die stark verschmutzten Abwässer zur Kläranlage geleitet. Das Niederschlagswasser soll möglichst versickert oder direkt der natürlichen Vorflut zugeführt werden.

Infolge der Trennentwässerung bleibt in den Schmutzwasserkanälen die durch das Niederschlagswasser sporadisch herbeigeführte natürliche Spülung aus. In vielen Fällen kommt es dadurch zwangsläufig zu Ablagerungen, die zu Geruchsbelästigun­ gen und zu Verstopfungen führen. Um die Ablagerungen zu beseitigen, müssen die Kanäle, insbesondere an den Endsträngen, bei schwachem Gefälle und/oder mit ge­ ringer Wasserführung in regelmäßigen Zeitabständen gespült werden.

Die Spülung der Kanalnetze wird in der Praxis überwiegend mit mobilen Reinigungs­ geräten durchgeführt und ist insofern kostspielig und unhygienisch. Der oft zur Spü­ lung praktizierte unmittelbare Anschluß eines Dachrinnenablaufes oder eines Stra­ ßenablaufes an den Schmutzwasserkanal bringt nicht den gewünschten Erfolg, weil aus dem sich über den Niederschlag einstellenden Regenwasserzulauf keine starke Spülkraft entsteht. Derart kleine Spülabflüsse, die sich insbesondere bei den häufig auftretenden kleinen Regen mit geringer Intensität ergeben, verteilen sich schnell und wirken - wenn überhaupt - nur auf kurzer Strecke.

Um eine größere Spülkraft zu erzielen, kann die Spülflüssigkeit zunächst in einem Sammelraum gesammelt werden, bis eine größere Spülflüssigkeitsmenge ange­ sammelt ist, die dann schwallartig mit großer Spülkraft in den zu spülenden Kanal abgelassen wird. Aus der DE-PS-218 185 ist ein Kanalspüler der eingangs genann­ ten Art bekannt. Als Flutraum ist hier ein Überlaufrohr vorgesehen. Bei Fluten des Überlaufrohres entsteht ein aufwärts gerichteter Wasserdruck auf den Verschlußkör­ per, wodurch der zuvor überwiegend nur von oben benetzte Verschlußkörper auf­ schwimmt und die Spülöffnung freigibt.

Das temporäre Fluten des Flutraumes ist ebenso wie die Füllung des Sammelraumes vom Volumenstrom der dem Kanalspüler zufließenden Wassermenge abhängig.

Selbst bei Starkregenereignissen ist der Volumenstrom eines Dachrinnen- oder Straßenablaufes relativ spärlich; von den viel häufiger auftretenden kleinen Nieder­ schlagsereignissen ganz abgesehen.

Für den Betrieb des v. g. Kanalspülers ergibt sich somit folgendes Problem:
Bei geringer Zulaufmenge füllt sich der Flutraum auch nur relativ langsam. Der Ge­ gendruck auf den Verschlußkörper wächst mit der im Flutraum aufsteigenden Flüs­ sigkeit. Dabei wird während des Flüssigkeitsanstieges im Flutraum ein Grenzwasser­ spiegel erreicht, womit gemeint ist, daß bei diesem Wasserspiegelniveau gerade soviel Gegendruck auf den Verschlußkörper ausgeübt wird, daß sich dieser aus sei­ nem fluiddichten Sitz zu heben beginnt. Ist der Grenzwasserspiegel erreicht, dann tritt in diesem Moment durch die jetzt nicht mehr völlig dicht verschlossene Spülöff­ nung bereits das im Flutraum befindliche Wasser aus. Daraus resultierend sinkt der Wasserspiegel im Flutraum, wobei der Gegendruck auf den Verschlußkörper nach­ läßt, so daß der Verschlußkörper von dem im Sammelraum anstehenden größeren Wasserdruck wieder in Schließstellung gebracht wird.

Entsprechend dem dem Kanalspüler zufließenden Volumenstrom wiederholt sich dieser Vorgang beliebig oft, ohne daß dadurch der eigentliche Spülvorgang ausge­ löst wird. Mit bekannten Vorrichtungen, wie beispielsweise einem vom Flüssigkeits­ spiegel des Sammelraumes gesteuerten Überlauf-Verschluß oder einem Heber ist dieses Problem nicht lösbar, weil die Funktion derartiger Vorrichtungen analog zu ei­ nem Überlaufrohr dem direkten Flüssigkeitszulauf unterliegen und daher keine stoß­ artige bzw. zwangsweise Befüllung des Flutraumes ermöglichen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kanalspüler der ein­ gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Spülvorgang auf einfache Art auch dann noch selbsttätig ausgelöst wird, wenn der Volumenstrom der Zulaufflüs­ sigkeit relativ gering ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen.

Erfindungswesentlich ist hierbei die Ausgestaltung des Flutraumes. Diese besteht aus einer für den Flutraum nach unten gerichteten Einlauföffnung und einer Entlüf­ tungsöffnung, die mit einem Absperrorgan versehen ist, welches einerseits über den Wasserstand eines im Sammelraum angeordneten Schwimmkörpers oder Druckauf­ nehmers und andererseits über den Wasserstand eines im Flutraum angeordneten Schwimmkörpers bzw. Druckaufnehmers betätigt wird.

Wird der zunächst leere Sammelraum mit zulaufender Spülflüssigkeit gefüllt, dann befindet sich der Verschlußkörper in Schließstellung und sperrt gleichzeitig die Flutöffnung des Flutraumes und die Spülöffnung zum Kanal hin luft- und fluiddicht ab. Die Spülflüssigkeit steigt dabei im Sammelraum auf, wobei die nach unten gerichtete Einlauföffnung des Flutraumes in die Spülflüssigkeit des Sammelraumes eingetaucht wird und so das Innere des Flutraumes gegen die Atmosphäre verschließt. Gleichzeitig wird während der Befüllung des Sammelraumes eine vorzugsweise oberhalb des höchsten Wasserspiegels des Sammelraumes angeordnete Entlüf­ tungsöffnung von einem Absperrorgan über dessen Eigengewicht und/oder über eine auf das Absperrorgan wirkende Federkraft luftdicht verschlossen. Die Entlüftungsöff­ nung kann jedoch auch unterhalb des max. Flüssigkeitsspiegels des Sammelraumes angeordnet sein.

In dieser Phase kann die im Flutraum eingeschlossene Luft nicht entweichen, so daß keine Flüssigkeit aus dem Sammelraum in den Flutraum eintreten kann. Hat die im Sammelraum aufsteigende Spülflüssigkeit das gewählte Stauziel für den Spülvor­ gang erreicht, dann wird ein im Sammelraum angeordneter Sammelraumschwimmer bzw. Druckaufnehmer, der mit dem Absperrorgan bewegungsschlüssig verbunden ist, nach oben bewegt. Der Sammelraumschwimmer hebt durch dessen Auftrieb das Absperrorgan aus seinem Sitz, wobei die im Flutraum unter Überdruck stehende ein­ geschlossene Luft durch die Entlüftungsöffnung ausströmt und so Spülflüssigkeit über die Einlauföffnung des Flutraumes aus dem Sammelraum in den Flutraum ein­ dringt.

Als Folge davon sinkt bei relativ geringer Zulaufflüssigkeit der Wasserspiegel im Sammelraum wieder ab. Dadurch bewegt sich der Sammelraumschwimmer wieder nach unten und das damit bewegungsschlüssig verbundene Absperrorgan ver­ schließt die Entlüftungsöffnung.

In Relation zu der zulaufenden Spülflüssigkeit wiederholt sich dieser Vorgang so oft, bis die in zunehmendem Maße sich im Flutraum einstauende Flüssigkeit einen im Flutraum angeordneten Flutraumschwimmer bzw. Druckaufnehmer betätigt. Hierbei ist erfindungswesentlich, daß der Flutraumschwimmer bzw. Druckaufnehmer unter­ halb des Grenzwasserspiegels zu wirken beginnt.

Der Flutraumschwimmer ist ebenfalls bewegungsschlüssig mit dem Absperrorgan verbunden und derart ausgelegt, daß dieser mit steigendem Flüssigkeitsspiegel im Flutraum unabhängig von der Funktion des Sammelraumschwimmers das Ab­ sperrorgan vorzugsweise nach oben bewegt und so die Entlüftungsöffnung vollstän­ dig freigibt. Die jetzt ausströmende Luft führt zu einem verstärkten und unaufhaltsa­ men Flüssigkeitseintritt in den Flutraum, wobei sich nun und das Absperrorgan selbst bei fallendem Wasserpiegel im Sammelraum nicht mehr schließen kann. Somit füllt sich der Flutraum durch die Wasserdruckdifferenz zum Sammelraum zwangsweise und stoßartig mit Spülflüssigkeit. Der Flutraum und die Flutraumöffnung sind derart bemessen, daß in dieser Phase mehr Wasser aus dem Sammelraum in den Flutraum einströmen kann als im Moment des Aufschwimmens des Verschlußkör­ pers bei der Freigabe der Spülöffnung ablaufen kann. Der Durchflußquerschnitt der Einlauföffnung und der des Flutraumes sind daher vorzugsweise größer als der Durchflußquerschnitt der Spülöffnung ausgebildet.

Im Flutraum stellt sich nun analog zum Sammelraum ein annähernd gleich großer Wasserdruck ein, wodurch der Verschlußkörper voll aufschwimmt und so der Spül­ vorgang ausgelöst wird.

Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist die einfache Technik bei re­ lativ großen und somit ablagerungs- und verstopfungsfreien Durchflußquerschnitten. Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt des Kanalspülers bei verschlossener Spülöffnung und gefülltem Sammelraum während der Füllphase des Flutraumes.

Fig. 2 einen Detailschnitt der erfindungsgemäßen Flutraumausbildung zu Beginn der Sammelraumbefüllung

Fig. 3 die Fig. 2 bei gefülltem Sammelraum in der Phase der sukzessiven Flutraumbefüllung

Fig. 4 die Fig. 2 in der Phase der zwangsweisen Flutraumbefüllung.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform mit einem in einen Kanalschacht 12 integrier­ ten Kanalspüler. Der Kanalspüler besteht aus einem Sammelraum 1 für die Speiche­ rung der Spülflüssigkeit, einem Flutraum 3 der über eine Flutraumöffnung 4 mit dem Sammelraum 1 verbunden ist, einem Verschlußkörper 2 der in der gezeigten Schließstellung die Spülöffnung 5 zum Kanal 13 hin und die Flutraumöffnung 4 verschließt.

Der Flutraum 3 besitzt eine nach unten gerichtete Einlauföffnung 6, die in die Spül­ flüssigkeit eingetaucht ist, wobei der Flutraumbereich oberhalb der Einlauföffnung 6 beispielsweise glockenförmig mit kreisringförmiger Einlauföffnung 6 um den unteren Flutraumbereich angeordnet ist. Aufgrund der dort eingeschlossenen Luft kann die Spülflüssigkeit nicht in den Flutraum 3 eindringen. Die vorzugsweise oberhalb des max. Flüssigkeitsspiegels 14 im Sammelraum 1 angeordnete Entlüftungsöffnung 7 wird von einem Absperrorgan 8 verschlossen. An diesem Absperrorgan 8 ist inner­ halb des Sammelraumes 1 ein als Sammelraumschwimmer 10 bezeichneter Schwimmkörper angeordnet, der mit dem Absperrorgan 8 bewegungsschlüssig ver­ bunden ist. Zusätzlich ist innerhalb des Flutraumes 3 ein als Flutraumschwimmer 11 bezeichneter Schwimmkörper angeordnet, der ebenfalls mit dem Absperrorgan 8 bewegungsschlüssig verbunden ist und dabei mit seinem Verbindungselement 9 die Entlüftungsöffnung 7 vorzugsweise durchdringt.

Das untere Ende des Flutraumschwimmers 10 ist unterhalb des Grenzwasserspie­ gels 15 angeordnet.

Die Fig. 2 zeigt die hydraulischen Verhältnisse in der Phase zu Beginn der Sammel­ raumbefüllung. Der Flutraum 3 ist vollständig leer. Die Entlüftungsöffnung 7 ist von dem Absperrorgan 8 luftdicht verschlossen. Die Einlauföffnung 6 wird durch den aufsteigenden Flüssigkeitsspiegel im Sammelraum 1 gegen die Atmosphäre ver­ schlossen. Die im Flutraum 3 eingeschlossene Luft kann nicht entweichen.

Gemäß Fig. 3 ist der Sammelraum 1 gefüllt. Der Sammelraumschwimmer 10 hebt den zunächst noch funktionslosen Flutraumschwimmer 11 und das Absperrorgan 8 in seinem Sitz an, wobei die Entlüftungsöffnung 7 zum Teil freigegeben wird und die im Flutraum 3 unter Überdruck stehende Luft entweicht. Gleichzeitig strömt Flüssigkeit über die Einlauföffnung 6 in den Flutraum 3 nach. Bis zum Erreichen des Grenzwas­ serspiegels 15 wird die in Relation zur ausströmenden Luftmenge einströmende Flüssigkeit in dem Flutraum 3 gesammelt.

Erreicht gemäß Fig. 4 die sich im Flutraum 3 aufstauende Flüssigkeitsebene den unterhalb des Grenzwasserspiegels 15 angeordneten Flutraumschwimmer 10, dann wird über dessen Auftriebskräfte das Absperrorgan 8 angehoben und somit die Ent­ lüftungsöffnung 7 zunehmend freigegeben. Dadurch kommt es zu einer zwangswei­ sen und stoßartigen Befüllung des Flutraumes 3, sodaß sich dort annähernd der glei­ che Wasserspiegel wie im Sammelraum 1 einstellt. Der auf den Verschlußkörper 2 jetzt einwirkende aufwärtsgerichtete Wasserdruck läßt diesen aufschwimmen und gibt die Spülöffnung 5 für den Spülvorgang frei.

Die Schwimmkörper 10,11 bzw. Druckaufnehmer sind der bevorzugten Ausfüh­ rungsform mit dem Absperrorgan 8 fest verbunden; sie können aber auch über eine Hebelmechanik aneinander gekoppelt sein.

Ebenso kann das Absperrorgan 8 und die Entlüftungsöffnung 7 derart zueinander angeordnet sein, daß die Entlüftungsöffnung 7 auch von unten oder von der Seite verschlossen und freigeben werden kann und auch unterhalb des Flüssigkeitsspie­ gels im Sammelraum angeordnet werden kann.

An Stelle der Schwimmer 10,11 können auch Druckaufnehmer (Membrane) einge­ setzt werden, über die das Absperrorgan 8 betätigt werden kann.

Die Ausbildung des Flutraumes 3 kann beliebige Formen aufweisen. Aus betrieb­ stechnischen Gründen ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Durchflußquerschnitt der Einlauföffnung 6 und der zur Spülöffnung 5 hin durchströmte Bereich des Flutraumes 3 größer als der Durchflußquerschnitt der Spülöffnung 5 ist.

Claims (5)

1. Kanalspüler mit einem Sammelraum für Spülflüssigkeit, der eine Spülöffnung zu dem zu spülenden Kanal hin besitzt, mit einem Flutraum, der über eine Flutraumöffnung mit dem Sammelraum verbunden ist, und mit einem Ver­ schlußkörper, der in seiner Schließstellung die Spülöffnung und die Flutraumöffnung verschließt und bei Fluten des Flutraumes die beiden Öff­ nungen freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Flutraum (3) eine nach unten gerichtete Einlauföffnung (6) aufweist und daß der Flutraum eine Entlüftungsöffnung (7) aufweist, in die ein Absper­ rorgan (8) eingepaßt ist, das einerseits mit einem im Sammelraum (1) ange­ ordneten Schwimmer (10) bzw. Druckaufnehmer und andererseits mit einem im Flutraum (3) angeordneten Schwimmer (11) bzw. Druckaufnehmer bewe­ gungsschlüssig verbunden ist.

2. Kanalspüler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Flutraumschwimmers (11) bzw. des Druckaufnehmers unterhalb des Grenzwasserspiegels (15) des Flutraumes (3) angeordnet ist.

3. Kanalspüler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperror­ gan (8) kegelförmig ausgebildet ist.

4. Kanalspüler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch­ flußquerschnitt der Einlauföffnung (6) größer ist als der Durchflußquerschnitt der Spülöffnung (5).

5. Kanalspüler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch­ flußquerschnitt des Flutraums (3) größer ist als der Durchflußquerschnitt der Spülöffnung (5).