DE202005009130U1

DE202005009130U1 - Vorrichtung zur selbstgeregelten Auslösung von Schwallvorgängen in flüssigkeitsführenden Rohrleitungen und Kanälen mit integrierter Rückstausicherung

Info

Publication number: DE202005009130U1
Application number: DE200520009130
Authority: DE
Original assignee: LORENZEN ARNE; Lorenzen Arne Dr
Current assignee: LORENZEN ARNE; Lorenzen Arne Dr
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2015-06-07

Abstract

Vorrichtung zur automatischen, selbstgeregelten Auslösung eines Spülvorgangs in flüssigkeitsführenden Leitungen, derart, das die Leitung durch ein geeignetes Behältnis (2), z.B. einen Kanalschacht, unterbrochen wird, der u.a. für die Aufnahme der Vorrichtung dient, siehe 1. Der Boden dieses Behältnisses kann flach (eben) sein oder, dem Leitungsprofil angepasst, mit einem Gerinne versehen sein.

Description

A. Die derzeitige Situation
Rohrleitungen und Kanäle zum Transport oder zur Ableitung von Flüssigkeiten haben häufig den Nachteil, dass sich die in der Flüssigkeit mitgeführten festen Inhaltsstoffe absetzen (sedimentieren). Obwohl dies allgemein Gültigkeit hat soll die hier beschriebene Vorrichtung insbesondere für die Reinigung von Abwasser- und Regenwasserrohren bzw. -kanälen eingesetzt werden. Die Beschreibung wird sich auf diese beschränken, wenngleich eine Ausdehnung der Anwendung auf andere Leitungsarten selbstverständlich in die Schutzrechte einbezogen ist. Ist der Durchfluss durch ein Rohr behindert, so kann es zum Rückstau der Flüssigkeit kommen. Dieser Rückstau kann, wie z.B. bei Abwässern, die in Hausanschlüsse zurückfließen, zu Schäden führen und ist daher meist unerwünscht. Die unten beschriebene Vorrichtung hat hierfür eine integrierte Sicherung gegen solchen Rückstau vorgesehen.
Rohrleitungen die gegenüber der Horizontalen geneigt sind und bei denen die Flüssigkeit allein durch die Erdanziehung angetrieben durch die Rohrleitung fließt, werden meist auch als Freispiegelleitungen bezeichnet. Rohrleitungen bei denen die Flüssigkeit mittels einer Pumpe durch die Rohrleitung fließt, oder wie auch manchmal im Sprachgebrauch ausgeführt, durch die Rohrleitung gedrückt wird, werden meist als Druckleitungen bezeichnet.
Die Sedimentationsvorgänge in Regen- und Abwasserleitungen werden von zu geringen Fließgeschwindigkeiten verursacht. Dies kann durch bauliche oder hydraulische Unzulänglichkeiten gegeben sein. Bei sogenannten Freispiegelleitungen, kann zum einen die Flüssigkeitsmenge die pro Zeiteinheit durch die Leitung fließt zu gering sein, oder zum anderen die Neigung der Leitung zu gering sein. Dann sind die Fließgeschwindigkeiten niedrig und damit werden Sedimentatinnsvorgänge möglich. Bei sogenannten Druckleitungen, wenn die Flüssigkeitsmenge die pro Zeiteinheit durch die Leitung gepumpt wird, oder das Leitungsgefälle sehr niedrig ist, kann es aus gleichem Grunde zu Sedimentation von festen Inhaltsstoffen kommen. Die realen Bedingungen sind nun eben vielfältig so, dass es zu Sedimentation in diesen Leitungen kommt. Es hat sich daher eine beachtlicher Gewerbezweig mit entsprechenden Technologien zur Reinigung dieser Leitungen gebildet.
Auch die im Folgenden beschriebene Vorrichtung dient dem Zweck solche Sedimente in flüssigkeitsführenden Leitungen zu beseitigen, beziehungsweise gar nicht erst entstehen zu lassen. Dabei wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, dass bei ausreichend hohen Fließgeschwindigkeiten in der Leitung die Sedimentation nicht auftritt beziehungsweise sedimentierte Stoffe wieder in Fluss gebracht werden. Hierzu ist es nicht erforderlich eine dauerhaft hohe Strömungsgeschwindigkeit zu verlangen, vielmehr reicht es, wenn ausreichend häufig die Fließgeschwindigkeit für eine vergleichsweise kurze, für den Reinigungszweck ausreichende Zeit, auf einen ausreichend hohen Wert erhöht wird. Solche Strömungsvorgänge werden auch als nicht stationäre Zustände oder Schwallwellen bezeichnet.
Es wird jetzt die Vorrichtung beschrieben und wie diese Schwallwellen in Leitungen selbsttätig bewirkt und wie mit einem Zusatz eine Sicherung vor Rückstau integriert werden kann.
B. Beschreibung der Erfindung
Eine flüssigkeitsführende Leitung und die Vorrichtung zur selbsttätigen Auslösung von Schwallvorgängen ist in 1 skizziert. Die Leitung (1) ist von links nach rechts geneigt. Entsprechend würde also die Flüssigkeit von links nach rechts fließen bzw. durch eine Pumpe gepumpt werden. Die Leitung wird jetzt durch einen hinreichend großen Raum oder Behältnis unterbrochen (2). Bei Abwasserleitungen sind dies zum Beispiel Kanalschächte (2). Der Boden dieses Behältnisses kann flach (eben) sein oder, dem Leitungsprofil angepasst, mit einem Gerinne versehen sein. In dieses wird die eigentliche Vorrichtung eingebaut. Die Vorrichtung besteht aus zwei Komponenten, dem sogenannten Spülrohr (3) und dem sogenannten Wippmechanismus (4).
Das Spülrohr besteht aus drei Teilen. Einem sogenannten Anschlussrohrstutzen (5), der wie in der 1 skizziert, mit einer Dichtung versehen in die von links kommende Leitung hineingeschoben und so befestigt wird, das dieser nicht verrutschen kann. An diesen Anschlussrohrstutzen nach rechts anschließend wird eine biegsame Manschette (6) angebracht. Deren Biegsamkeit wird so gewählt, dass die unten beschriebene Funktion erfüllt wird. In der Realität kann diese zum Beispiel aus einem flexiblen Stück Schlauch, eventuell mit Rippenverstärkung bestehen. An diese Manschette schließt sich, wiederum nach rechts, ein Rohrstück (7) an.
Der Wippmechanismus besteht aus einer galgenartigen Halterung (8), die an geeigneter Stelle im Kanalschacht (Behältnis) (2) angebracht wird, und an die an geeigneter Stelle eine oder mehrere Umlenkrollen (9) angebracht sind.
Am Rohrstück (7) wird ein Seil oder Draht (10) etwa wie in 1 skizziert befestigt, über die Umlenkrollen (9) geführt und mit einem geeignet dimensionierten Gewicht (11) verbunden.
Die gesamte Vorrichtungen wirkt nun wie folgt. Bei geringem Durchfluss durch die Leitung ist das Gewicht von biegsamer Manschette (6), Rohrstück (7) und dem in diesen beiden Teilen befindlichen Flüssigkeitsvolumen kleiner als das Gewicht (11). Dieses zieht jetzt das Rohrstück (7) „nach oben", wobei die biegsame Manschette wie ein Gelenk wirkt, siehe Skizze in 2. Der Durchfluss ist damit unterbunden. Die Flüssigkeit staut sich jetzt im linken, einlaufenden Leitungsabschnitt. Der Flüssigkeitsstand steigt und füllt dabei auch mehr und mehr die Manschette (6) und das Rohrstück (7). Erreicht das Gewicht von Manschette, Rohrstück und der in diesen beiden Teilen befindlichen Flüssigkeit ein Gewicht das die Wirkung des Gewichts (11) übersteigt, so senkt sich Manschette und Rohrstück wieder und der Durchfluss wird freigegeben, siehe 1. Der Inhalt der eingestauten Leitung fließt jetzt schwallartig nach rechts ab. Dabei senkt sich der Flüssigkeitsspiegel wieder und, wenn die oben beschriebenen Gewichtsverhältnisse wieder eintreffen, zieht das Gewicht (11) die Manschette mit Rohrstück wieder „nach oben". Der Zyklus beginnt von Neuem.
Der Ausdruck Wippmechanismus stammt von einer alternativen Ausführungsform, die in 3 skizziert ist. Hier wird die Manschette (6) und das Rohrstück (7) auf einer um eine Achse (12) angeordneten Wippe (13) mit dem Gewicht (14) befestigt. Das Behältnis bzw. der Kanalschacht (2) muss für diese Ausführungsform entsprechend ausgebildet sein.
In der Ausführungsform der Wippe nach 3 ist das Gewicht (14) unterhalb des Spülrohres angebracht. Dies kann alternative auch oberhalb angebracht werden, wie in 4 skizziert.
Mit einem Zusatz kann die oben beschriebene, selbsttätige Vorrichtung zur Auslösung von Spülvorgängen auch eine Sicherung vor den gelegentlich vorkommenden Rückstauereignisse bieten, siehe 5, also die Verhinderung eines Rückflusses, wenn in der Rohrleitung (1) ein Rückstau erfolgt. An der Schachtwand ist hierzu eine Zusatzvorrichtung (15) angebracht, die zwei Eigenschaften hat. Zum einen ist dies eine Art Schuh (16). Wird das Spülrohr (7) durch das Gewicht (11) nach oben gezogen, kommt das offene Ende des Spülrohres (7) genau in diesem Schuh (16) zu liegen und wird abgedichtet. Zum anderen ist die Zusatzvorrichtung (15) genau so einstellbar und drehbar beweglich gefertigt (17) , dass das Spülrohr einen optimalen Sitz im Schuh (16) erfährt. Damit bei Rückstau das Spülrohr auch wirklich diese Stellung im Schuh (16) einnimmt wird das Spülrohr (7) selbst noch mit einem Auftriebskörper (18) geeigneter Form versehen, sodass bei sich einstellendem Rückstau und im Gerinne liegenden Spülrohr (7) dieses aufschwimmt und letztendlich im Schuh (16) liegt.

Claims

Vorrichtung zur automatischen, selbstgeregelten Auslösung eines Spülvorgangs in flüssigkeitsführenden Leitungen, derart, das die Leitung durch ein geeignetes Behältnis (2), z.B. einen Kanalschacht, unterbrochen wird, der u.a. für die Aufnahme der Vorrichtung dient, siehe 1. Der Boden dieses Behältnisses kann flach (eben) sein oder, dem Leitungsprofil angepasst, mit einem Gerinne versehen sein.
Vorrichtung zur automatischen, selbstgeregelten Auslösung eines Spülvorgangs in flüssigkeitsführenden Leitungen bestehend aus einem Spülrohr (3) bestehend aus drei Teilen, einem Anschlussstutzen (5), einer an diesem befestigten biegsamen Manschette (6) und einem mit der Manschette verbundenen (einfachen) Rohr- bzw. Leitungsstück (7). Das Spülrohr wird in das Behältnis eingebracht. Dabei wird der Anschlussstutzen mit der eingehenden Leitung verbunden und abgedichtet. Die Länge des Spülrohres ist kleiner als die Breite des Behältnisses (2) zwischen dem eingehenden und dem ausgehenden Leitungsteil, siehe 1.
Vorrichtung zur automatischen, selbstgeregelten Auslösung eines Spülvorgangs in flüssigkeitsführenden Leitungen bestehend aus einem Wippmechanismus (4), bestehend aus einer geeignet im Behältnis (2) angebrachten, galgenartigen Halterung (8) mit einer oder mehreren Umlenkrollen (9), siehe 1 und 2.
Vorrichtung zur automatischen, selbstgeregelten Auslösung eines Spülvorgangs in flüssigkeitsführenden Leitungen nach Anspruch 1, 2 und 3 derart, dass am Rohrstück (7) ein Seil oder Draht befestigt wird, der über die Umlenkrolle/n (9) mit einem Gewicht (11) verbunden ist. Das Gewicht (11) wird derart bemessen, dass bei geringem Flüssigkeitsstand in der Leitung das Rohrstück (7) und teilweise die biegsame Manschette (6) nach oben gezogen werden, siehe 2, während es bei mit Flüssigkeit gefüllter Manschette und Rohrstück zu gering ist, um diese nach oben zu ziehen, siehe 1.
Vorrichtung zur automatischen, selbstgeregelten Auslösung eines Spülvorgangs in flüssigkeitsführenden Leitungen bestehend aus einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, wobei die Manschette und das Rohrstück auf einer Wippe angeordnet werden, siehe 3. Die Wippe besteht aus einer um eine Drehachse (12) drehbar angebrachten Unterlage (13) und dem Wippengewicht (14). Die Gewichtsverhältnisse werden wie unter Anspruch 4 ausgelegt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, nach der das Wippengewicht (14) oberhalb des Spülrohres (3) angeordnet wird, siehe 4. Die Gewichtsverhältnisse werden wie unter Anspruch 4 ausgelegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2,4,5 und 6 derart, dass das Spülrohr (3) aus einem flexiblen Schlauch, z.B. einen Spiralschlauch, besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1–7 derart, dass eine Zusatzvorrichtung (15) zur Verhinderung des Rückflusses bei Rückstau in der Rohrleitung (1) vorgeschen wird, siehe 5.
Vorrichtung nach Anspruch 8 derart, dass diese Zusatzvorrichtung (15) das Spülrohr (7) in seiner durch das Gewicht (11) nach oben gezogenen Stellung abdichtet (16). Diese Abdichtung (16) ist geeignet verstellbar und drehbar (17) an der Wand des Behältnisses (2) befestigt, sodass eine optimale Abdichtung gewährleistet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 derart, dass das Spülrohr (7) mit einem Auftriebskörper (18) derart versehen ist, dass in das Behältnis (2) eindringende Flüssigkeit das Spülrohr (7) aufschwimmen lässt, ohne dass die Flüssigkeit durch die Öffnung des Spülrohres (7) entgegen der Fließrichtung bei den Spülvorgängen fließen kann.