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Die
Erfindung betrifft einen Stauverschluss für flüssigkeitsführende Rohre gemäß den oberbegrifflichen
Merkmalen des Anspruches 1.
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Wasser,
insbesondere Trinkwasser muss ein hohes Maß an Reinheit aufweisen, um
als für
den menschlichen Gebrauch geeignet beurteilt zu werden. Zudem dürfen v.a.
im Trinkwasser keine krankheitsverursachenden Keime oder sonstige
störenden Verunreinigungen
enthalten sein. Eine hygienische und sichere Trinkwasserversorgung
ist ein entscheidender Beitrag zur Gesundheit und Seuchenvermeidung.
Das Wasser wird meistens als Grundwasser aus Brunnen und Quellen
gewonnen. Zusätzlich kann
auch Oberflächenwasser
oder Flusswasser aus Brunnen in Gewässernähe zu Trinkwasser aufbereitet
werden.
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Der
Transport zum Verbraucher erfolgt durch ein Wasserverteilungssystem,
bestehend aus Behältern,
Pumpen und Leitungen. Zur Sammlung und Zwischenspeicherung des gewonnenen
Wassers werden je nach Lage, unterschiedliche Arten von Wasserspeichern
eingesetzt. Die Wasserspeicher verfügen in der Regel über einen
oder mehrere Wasserzuläufe,
ein Sammelbecken und zumindest einen Ablauf in nachgeordnete Becken,
Pumpstationen oder das Rohrleitungsnetz. Als Zuläufe dienen meistens offene
Rohre aus den Quellfassungen oder Abschlussbauwerken der Brunnen.
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Aufgrund
der offenen Bauweise vieler Trinkwassergewinnungsanlagen konnte
vermehrt beobachtet werden, dass Kleinstlebewesen wie Insekten oder
kleinere Amphibien in die Rohr- bzw. Schachtsysteme eindringen,
um die geschützte
Umgebung zur Überwinterung
oder zur Eiablage zu nutzen. Diese Lebewesen verursachen nicht selten
Verunreinigung des Wassers und machen es ggf. ungenießbar. Eine
Entfernung der Lebewesen aus den besiedelten Rohre kann nur durch
aufwändige
mechanische Reinigung, Begasung und Spülung des gesamten Systems realisiert
werden.
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Als
Abschluss an Rohren, zumeist an Abflussrohren, sind Siphons oder
siphonähnliche
Vorrichtungen bekannt, die als einfaches, U-förmiges Rohr ausgebildet sind
und vornehmlich den Austritt von Gasen aus der Kanalisation verhindern
sollen. Die
DE 199 04 883 zeigt
einen kastenförmigen Überlauf,
insbesondere für
Regenwasserzisternen, mit einem Siphon, der über Klappen verfügt, die
bei Wasserhochstand den Zulauf verschließen.
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Nachteil
der bekannten Systeme ist, dass zur Reinigung oder Inspektion der
Rohrleitungen die entsprechenden Vorrichtungen vollständig entfernt
werden müssen.
Hierzu ist neben einer besonders aufwändigen, zeit- und kostenintensiven
Demontage der Anlage nicht selten auch die vorübergehende Stilllegung der
gesamten Wasserleitung, verbunden mit einer Beeinträchtigung
der daran angeschlossenen Trinkwasserversorgung, notwendig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Verschluss
einer Rohrleitung zu schaffen, die im Bedarfsfall einen schnellen
und einfachen Zugang zur Rohrleitung ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird mit einem Stauverschluss für Rohrleitungen mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der
erfindungsgemäße Stauverschluss
eignet sich für
flüssigkeitsführende Rohre
und ist insbesondere für
die Verwendung an Trinkwasserrohren vorgesehen. Der Stauverschluss
verfügt über ein
ein freies Rohrende umschließendes
Gehäuse
und umfasst wenigstens zwei im Gehäuse angeordnete Stauflächen. Das
Gehäuse
kann dabei verschiedene, beispielsweise auf den Einbauort und die
dort vorliegenden Raumverhältnisse
angepasste Formen aufweisen. Denkbar sind beispielsweise kasten-
oder tonnenförmige
Ausgestaltungen des Gehäuses.
Das Rohrende kann beispielsweise in einen Wasserspeicher oder eine
Brunnenstube münden
oder den Auslauf einer Quellfassung bilden. Im Gehäuse ist
dabei ist eine erste, vom Rohrende beabstandete Staufläche sowie
eine nachgeordnete, von der ersten Staufläche beabstandete, zweite Staufläche vorgesehen. Der
erfindungsgemäße Stauverschluss
ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Staufläche unterspülbar und
die zweite Staufläche überspülbar im
Gehäuse
angeordnet ist.
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Mit
der vorgeschlagenen Anordnung der zweiten Staufläche wird erreicht, dass die
aus einer Rohrleitung austretende oder in eine Leitung einfließende Flüssigkeit
im Gehäuse
bis zum Erreichen der Überlauf-
oder Oberkante aufgestaut wird. Die erste Staufläche ragt soweit in die aufgestaute
Flüssigkeit hinein,
dass die Rohrleitung luftdicht abgeschlossen wird und dadurch rohrbesiedelnden
Schadorganismen auf wirkungsvolle und einfache Weise der Zugang
zum Rohrleitungssystem verwehrt ist. Da die Stauflächen unter-
bzw. überspülbar ausgebildet sind,
wird ein kontinuierlicher und unterbrechungsfreier Flüssigkeitsstrom
sichergestellt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass wenigstens die erste Staufläche verschieb-
oder verschwenkbar im Gehäuse
angeordnet ist. Eine entsprechende Anordnung erweist sich besonders
bei der Wartung oder Inspektion des Leistungssystems als vorteilhaft,
da der Zugang zum zu inspizierenden Rohr durch einfaches Verschieben oder
Verschwenken der Stauflächen
erreicht werden kann. Eine aufwändige,
zeit- und kostenintensive Demontage der gesamten Vorrichtung, mit
ggf. notwendiger Absperrung der Leitung, wird ebenfalls überflüssig, da
die Flüssigkeit
während
der Arbeiten am Rohrsystem weiter aus- bzw. einströmen kann.
Um ein möglichst
leichtgängiges
Verschieben oder Verschwenken zu erreichen, ist es darüber hinaus
besonders empfehlenswert, in den Gehäusewänden Führungen für die Staufläche(-n)
vorzusehen.
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In
bevorzugter Ausführung
ist vorgesehen, die zweite Staufläche als Rahmen auszubilden.
Da diese Staufläche
tiefer im Gehäuse
angeordnet ist als die erste Staufläche, bietet die Ausführung als
Rahmen beim Verschieben der Staufläche zum einen eine Eingriffmöglichkeit
für das
einfachere Bewegen der Staufläche,
zum anderen stabilisiert die rahmenartige Ausführung der Staufläche diese
zusätzlich und
macht sie damit widerstandsfähiger
gegen den Druck der gestauten Flüssigkeit.
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Vorteilhafterweise
weist wenigstens die erste Staufläche einen Griff auf. Dieser
dient beim Verschieben oder Verschwenken der Staufläche als
Angriffspunkt für
die leichtere Betätigung
bzw. Bewegung der Staufläche.
Der Griff ist dabei bevorzugt an der oberen, abgekröpften Seite
angeordnet, die mit der Oberseite des Gehäuses "insektendicht" abschließt.
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Als
besonders empfehlenswert wird angesehen, wenn das Gehäuse und
die Stauflächen
aus lebensmittelgeeigneten Werkstoffen bestehen. Dabei können insbesondere
entsprechend zugelassene Kunststoffe, nichtrostender (V2A- oder
V4A-) Stahl oder sonstige, geeignet erscheinende Legierungen oder
Werkstoffe Verwendung finden. Vorteilhaft an der genannten Ausführungsform
ist die sich daraus ergebende Eignung der Vorrichtung für die Verwendung
im Lebensmittelbereich, speziell an Trinkwasserleitungen.
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Bevorzugt
weist das Gehäuse
einen auf ein Rohrende aufsteckbaren Stutzen auf. Dieser Stutzen ermöglicht das
einfache Aufstecken oder Aufschieben des Gehäuses auf die entsprechende
Rohrleitung. Bei Wahl einer geeigneten Passung, beispielsweise einer
Spiel- oder Übermaßpassung,
werden zusätzliche
Verbindungs- oder Befestigungsmittel überflüssig.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Stutzen lösbar mit
dem Rohrende verbunden ist. Die lösbare Verbindung kann über die
Verwendung einer Schelle, einer Muffe, wie beispielsweise einer Stemm-,
Raster- oder Steckmuffe, einer Manschette oder eines Flansches hergestellt
werden. Der Vorteil einer lösbaren
Verbindung zwischen Gehäuse
und Rohrende besteht darin, dass die gesamte Vorrichtung besonders
einfach montiert bzw. demontiert werden kann, zumeist sogar ohne
Unterbrechung des Flüssigkeitsstromes.
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Des
weiteren können
auf diese Art und Weise stabile Verbindungen zwischen Werkstoffen
erreicht werden, die sich nicht oder nur schwer verschweißen oder
auf sonstige Art dauerhaft verbinden lassen, wie dies beispielsweise
bei der Verwendung eines Stahlgehäuses an einem Kunststoffrohr
der Fall sein kann. Zusätzlich
kann durch Einlegen einer Dichtung zwischen den Verbindungselementen
und dem Gehäuse
bzw. Rohrende, die Dichtheit der Verbindung weiter verbessert werden.
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Eine
andere, empfehlenswerte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, das Gehäuse und das davon umschlossene
Rohrende unlösbar
zu verbinden. Die unlösbare
Verbindung kann dabei insbesondere durch Verschweißen, Verlöten, Verpressen
oder Verkleben erzeugt werden. Eine derartige Verbindung bietet
sich vor allem dann an, wenn Gehäuse
und Rohrende des flüssigkeitsführenden
Rohrs aus Materialien bestehen, die mit den entsprechenden Techniken
fügbar
sind und zudem ein dauerhafter Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen ist.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender
Ausführungsformen
der Erfindung anhand der schematischen und nicht maßstabsgetreuen
Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Stauverschlusses
in Perspektivdarstellung;
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2 eine
Draufsicht,
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3 eine
Seitenansicht und
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4 eine
Rückansicht
des erfindungsgemäßen Stauverschlusses.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
eines den Stauverschluss 30 bildenden Gehäuses 10 mit
zwei darin einsetzbaren Stauwänden 11, 12 in
Perspektivansicht. Die Stauwände 11, 12 sind
in 1 im verschobenen Zustand dargestellt und befinden
sich außerhalb
des Gehäuses 10.
Das Gehäuse 10 ist
im Ausführungsbeispiel
der 1 kastenförmig
ausgebildet. Die Deckenfläche 13 des
Gehäuses 10 erstreckt
sich nur bis zur Mitte des Gehäuses 10.
Die Rückwand 14 des
Gehäuses 10 weist
eine Ausnehmung 15 auf, an der ein umlaufender Stutzen 16 angebracht
ist. Über
diesen Stutzen 16 kann das Gehäuse 10 auf ein Rohrende
(nicht dargestellt) aufgeschoben und daran befestigt werden. Die
Ausnehmung 15 ist in der oberen Hälfte der Rückwand 14 des Gehäuses 10 eingebracht,
so dass sich Flüssigkeit,
die aus dem Rohr (nicht dargestellt) austritt, in das Gehäuse 10 ergießen kann.
Die Seitenwände 17, 18 des
Gehäuses 10 weisen
zwei schlitzförmige, sich
vertikal über
die Seitenwände 17, 18 erstreckende
Führungen 20, 21 auf,
in denen die Stauflächen 11, 12 aufgenommen
werden. Zusätzlich
zu diesen Führungen 20, 21 verfügt das Gehäuse 10 über eine weitere,
bodenseitig eingebrachte, horizontalverlaufende Nut 22,
die zur Aufnahme und Stützung
der zweiten Staufläche 12 dient.
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Die
erste Staufläche 11 erstreckt
sich im Betriebszustand des Stauverschlusses 30 von der
Deckenfläche 13 des
Gehäuses 10 her über mehr
als drei Viertel der Gehäusehöhe in das
Gehäuse 10 hinein.
Die zweite Staufläche 12,
die der ersten Staufläche 11 nachgeordnet
in das Gehäuse 10 eingeführt wird,
erstreckt sich vom Boden 19 des Gehäuses 10 her über mehr
als ein Drittel der Gehäusehöhe in dieses
hinein. Im Ausführungsbeispiel
der 1 weist die erste Staufläche 11 einen gekröpften, leistenartigen
Bereich 23 auf, der auf der Deckenfläche 13 des Gehäuses 10 aufliegt.
Am gekröpften,
leistenartigen Bereich 23 ist ein Griff 24 angeordnet,
der das Verschieben der ersten Staufläche 11 erleichtert.
Anstelle des Griffes 24 könnten, zum Erleichtern des Verschiebens,
Ausnehmungen im gekröpften,
leistenartigen Bereich 23 für den Eingriff mit Werkzeugen
oder den Händen
eingebracht werden. Die zweite Staufläche 12 ist im Ausführungsbeispiel
der 1 als Rahmen ausgebildet, dessen obere Querleiste 25 als
Griff für
die Entnahme der Staufläche
dient. Wie sich aus 1 entnehmen lässt, ist
das flüssigkeitsführende Rohr
bereits nach der Entnahme der ersten Staufläche 11 gut für Reinigungs-,
Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen
zugänglich.
Nach Entfernung der zweiten Staufläche 12 besteht kein
Hindernis mehr, wodurch auch die Einführung von größeren Gerätschaften,
wie beispielsweise Rohrreinigungs- und Inspektionsrobotern, problemlos
möglich
wird.
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In 2 ist
die Draufsicht des erfindungsgemäßen Stauverschlusses 30 dargestellt.
Dabei wurde die erste, dem Rohrende nächstliegendste Staufläche 11 entfernt.
Auch das Ausführungsbeispiel
der 2 weist zwei Führungen 20, 21 für die Stauflächen 11, 12 in
den Seitenflächen 17, 18 des
kastenförmigen
Gehäuses 10 und
eine mit einem Stutzen 16 versehene Ausnehmung 15 in
der Rückwand 14 des
Gehäuses 10 auf.
Der Stutzen 16 durchdringt die Rückwand 14 und ragt
in das Gehäuse 10 hinein. Durch
diese Anordnung des Stutzens 16 kann sich die Flüssigkeit
aus dem Rohr gleichmäßiger in
das Gehäuse 10 ergießen. Der
Stutzen 16 kann auch verwendet werden, um das Gehäuse 10 direkt
auf ein zu umschließendes
Rohrende aufzustecken. Darüber hinaus
kann der Stutzen 16 auch zur Aufnahme von Befestigungselementen,
wie beispielsweise einer Schelle, Manschette oder Muffe, verwendet
werden. Soll eine dauerhafte und weitestgehend unlösbare Verbindung
zwischen Gehäuse 10 und
Rohrende erreicht werden, kann der Stutzen 16 nach dem
Aufstecken auf das Rohrende mit diesem verschweißt, verlötet oder verklebt werden. Im
Ausführungsbeispiel der 2 wurde
nur die zweite Staufläche 12 in
das Gehäuse 10 eingesetzt
und bildet dessen Abschluss. In der gezeigten Ausführung ist
die zweite Staufläche 12 rahmenförmig ausgebildet
und so bemaßt,
dass die obere Querleiste 25 des Rahmens bündig mit
der Deckenfläche 13 des
Gehäuses 10 abschließt. Zur Entnahme
der zweiten Staufläche 12 kann
die obere Querleiste 25 des Rahmens ergriffen und die zweite Staufläche 12 anschließend aus
dem Gehäuse 10 herausgezogen
werden. Ein Verkanten wird dabei durch die Führung 20 in den Seitenwänden 17, 18 des
Gehäuses 10 verhindert.
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3 zeigt
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Stauverschlusses 30.
In der Darstellung sind beide Stauflächen 11, 12 in
das Gehäuse 10 eingesetzt.
Hierbei ist gut erkennbar, dass die erste Staufläche 11 von der Deckenfläche 13 des
Gehäuses 10 her
in das Gehäuse 10 hineinragt
und sich im Ausführungsbeispiel
der 3 über
mehr als drei Viertel der Gehäusehöhe erstreckt.
Die erste Staufläche 11 ist
im Bereich der Deckenfläche 13 des
Gehäuses 10 abgekröpft und
liegt mit diesem gekröpften,
leistenartigen Bereich 23 auf der Deckenfläche 13 auf.
Dadurch wird das Gehäuse 10 an
dieser Stelle "insektendicht" abgeschlossen und
die Eintauchtiefe der ersten Staufläche 11 in das Gehäuse 10 definiert.
Der gleiche Effekt könnte
durch eine entsprechende Verkürzung
der Führung 21 erreicht
werden.
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Die
zweite Staufläche 12,
die ebenfalls in das Gehäuse 10 eingeschoben
wurde, sitzt auf der Bodenfläche 19 des
Gehäuses 10 auf,
erstreckt sich von dort über
mehr als ein Viertel der Gehäusehöhe in das
Gehäuse 10 hinein
und bildet so die maximale Stauhöhe
für die
Flüssigkeit
im Gehäuse 10.
Wird das Gehäuse 10 an
ein flüssigkeitsführendes
Rohr angeschlossen, auf ein Rohrende aufgesteckt oder über sonstige
Befestigungsmittel daran lösbar
oder dauerhaft befestigt, so befüllt
die aus dem Rohr austretende Flüssigkeit
das Gehäuse 10 bis
zur Überlauf-
oder Oberkante 26 der zweiten Staufläche 12, überströmt diese
und fällt
danach in das zu befüllende
Gefäß, Speicherbecken
oder ähnliche
Sammelbehälter
(nicht gezeigt).
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Nach
dem Einsetzen der ersten Staufläche 11 wird
diese bis in das gestaute Wasser abgesenkt, verschließt dadurch
den Austrittsbereich der Flüssigkeit
und verhindert so das Eindringen von Lebewesen und/oder sonstigen
Verunreinigungen in die Rohrleitung bzw. das Rohrleitungssystem.
Wie in 3 durch Pfeile angedeutet, strömt die nachfließende Flüssigkeit
unter der ersten Staufläche 11 hindurch
und über
die zweite Staufläche 12 hinweg
und garantiert gleichzeitig durchgehend den luftdichten Verschluss
eines Rohres. Wird der erfindungsgemäße Stauverschluss 30 an
einer Abflussleitung bzw. einem Ausflussrohr beispielsweise eines
Grossbehälters
oder Sammelbeckens eingesetzt, kann sich die Flüssigkeit über die maximale Höhe der zweiten Staufläche 12 hinaus,
bis zum tiefsten Punkt des Rohres aufstauen und dann über das
Rohr abfließen bzw.
abgesaugt, abgepumpt oder auf sonstige Weise gefördert werden. Die erste Staufläche 11 garantiert diesem
Fall ebenfalls den Abschluss des freien Rohrquerschnittbereichs
gegenüber
der Umgebung und verhindert somit das Eintreten von unerwünschten Lebewesen
oder sonstigen Organismen. Um das Fliessverhaltens der austretenden
Flüssigkeit
zu verbessern, ragt der die Rückwand 14 des
Gehäuses 10 durchdringende
Stutzen 16 im Ausführungsbeispiel der
Fig. in das Gehäuse 10 hinein.
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Zur
Reinigung, Wartung oder Inspektion der Rohrleitung können beide
oder, beispielsweise wenn die zweite Staufläche 12 fest mit dem
Gehäuse 10 verbunden
ist, nur die erste Staufläche 11 aus
dem Gehäuse 10 entfernt
werden. Hierzu werden die Stauflächen 11, 12 durch
die Führungen 20, 21 in
den Seitenwänden 17, 18 des
Gehäuses 10 geführt aus dem
Gehäuse 10 herausgezogen
und geben dadurch den Zugang zum Rohr frei. Um das Herausziehen
zu erleichtern, verfügt
die erste Staufläche 11 über einen
Griff 24, der auf der gekröpften, leistenartigen Fläche 23 befestigt
ist. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist
die zweite Staufläche 12 als
Rahmen ausgebildet, der die zweite Staufläche 12 und das Gehäuse 10 stabilisiert.
Zusätzlich
kann die obere Querleiste 25 des Rahmens als Griff für das Herausziehen
der zweiten Staufläche 12 verwendet
werden. Um das Unterströmen
der zweiten Staufläche 12 zu verhindern,
ist diese in eine im Boden 19 des Gehäuses 10 eingeschnittene
Nut 22 eingesteckt.
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4 zeigt
die Anordnung des ringförmigen Stutzens 16 in
der von den Seitenflächen 17, 18 und der
Deckenfläche 13 eingefassten
Rückwand 14 des Gehäuses 10.
Die Rückwand 14 weist
zur Anbringung des Stutzens 16 oder zum direkten Aufstecken des
Gehäuses 10 auf
ein Rohrende eine Ausnehmung 15 auf. Die Ausnehmung 15 wurde
hierbei in der oberen Hälfte
der Rückwand 14 des
Gehäuses 10 eingeschnitten.
Wird ein Stutzen 16 verwendet, was sich auch aus Stabilitätsgründen empfiehlt,
kann dieser in die Ausnehmung 15 eingeklebt oder je nach verwendetem
Material, mit der Rückwand 14 des
Gehäuses 10 verschweißt werden.
Die Länge
des Stutzens 16 ist abhängig
von der gewählten
Verbindungsart zwischen dem Gehäuse 10 und
einem Rohrende bzw. von der Art der Verbindungsmittel. Das Gehäuse 10 kann
aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei sich (lebensmittelgeeignete)
Kunststoffe aufgrund des geringen Gewichts und der flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten
anbieten. Ebenfalls möglich
und v.a. in sensiblen Bereich, wie beispielsweise der Trinkwasserversorgung
bzw. -gewinnung, empfehlenswert, ist die Verwendung von nichtrostendem
Stahl (V2A oder V4A) oder Legierungen die über eine Genehmigung der Lebensmittelbehörden bzw. der
Trinkwasserverordnung verfügen.
Das Gehäuse 10 kann
aus Einzelflächen
(13, 14, 17, 18, 19)
aufgebaut werden, die je nach Größe des benötigten Stauverschlusses 30 entweder
im Voraus oder aber direkt am Einsatzort verbunden, insbesondere
verklebt oder verschweißt
werden. Darüber
hinaus kann das Gehäuse 10 aus
einem Vollmaterial ausgefräst
oder ausgeschnitten werden. Das Gehäuse 10, der eventuell
vorgesehene Stutzen 16 und die Stauflächen 11, 12 können aus
dem gleichen oder aus kombinierbaren Materialien bestehen. Hierbei
sollten allerdings die mechanischen und v.a. chemischen Wechselwirkungen
zwischen den Werkstoffen selbst sowie zwischen den Werkstoffen und
der Flüssigkeit
berücksichtigt
werden.
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- 10
- Gehäuse
- 11
- erste
Staufläche
- 12
- zweite
Staufläche
- 13
- Deckenfläche
- 14
- Rückwand
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Stutzen
- 17
- Seitenwand
- 18
- Seitenwand
- 19
- Boden
- 20
- Führung
- 21
- Führung
- 22
- Nut
- 23
- gekröpfter, leistenartiger
Bereich
- 24
- Griff
- 25
- Querleiste
- 26
- Überlauf-
oder Oberkante
- 30
- Stauverschluss