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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kanalspüler und ein Verfahren zur Reinigung eines Ablaufkanals für Regen- oder Mischwasser in einem Spülschacht.
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Spülvorrichtungen werden für Regenbecken, Kanalsysteme und Rückhalteräume eingesetzt, um Ablagerungen in einem nachfolgenden Kanal zu entfernen. Es ist ein gängiges Problem, dass sich Ablagerungen insbesondere in der Kanalsohle ansammeln und in einigen Fällen zur Bildung von Plaques führen. Dieses Problem tritt umso stärker auf, je flacher die Kanäle haltungen bei Rückhaltebecken oder Anlagen der Ortsentwässerungen verlegt sind. Als Folge bilden sich Verstopfungen, die den Ablauf von Wasser stören oder gar vollständig zum Stillstand bringen können, wodurch Geruchsbelästigungen und Korrosionserscheinungen an der Kanalsubstanz entstehen. Diese Probleme treten sowohl bei Kanalsystemen als auch Stauräumen mit großen Nennweiten, immer häufiger jedoch auch bei Rohrleitungen mit Nennweiten zwischen DN 200 bis DN 500 auf. Die sich in den Rohrleitungen bildenden Ablagerungen und Biofilme können zu Beschädigungen an der Leitung bis hin zum Versagen der Kanalisation (beispielsweise bei Austritt des Abwassers über die Rückstaulinie) führen.
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Die bisher bekannten Reinigungsverfahren sehen ein Spülen der Leitungen mit einem großen Wasservolumen oder mit Druckluft vor. Diese Verfahren erfordern teilweise einen großen Maschinen- und Personalaufwand. Daher sind solche Reinigungen auch nur in bestimmten Intervallen (in der Regel jährlich) durchführbar, während sich die Ablagerungen und Geruchsbildungen jedoch kontinuierlich neu bilden und weiterentwickeln.
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Mechanische Verfahren sehen die Verwendung von Spülschildern vor, wie sie beispielsweise bereits in der Patentschrift
DE 730 834 beschrieben sind. Solche Spülschilder führen zu einem Einstau von Wasser und werden über einen Schwimmer bei steigendem Wasserspiegel nach oben bewegt, wodurch der Kanal freigegeben wird. Die angestaute Wassermenge erzeugt einen lang gezogenen Spülschwall mit hoher Schleppkraft, was die Ablagerungen zur Kläranlage spült. Solche Systeme sind beispielsweise in der
WO 2009/135640 A1 , dem
Gbm 75 30 917 U1 oder der
DE 10 2008 021 758 B3 beschrieben. Aufgrund des Aufbaus benötigen diese Systeme allerdings ein großes Stauvolumen oder entsprechende Spülströme, um flache Kanalstrecken zu reinigen.
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Bei den bekannten Spülsystemen ist der Spülvorgang bereits automatisiert. In der
EP 0 211 058 B1 wird nach jedem Speichervorgang selbsttätig und ohne Einsatz von Fremdenergie ein Spülvorgang ausgelöst, bei dem sich die Spülkammer bei steigendem Wasserstand im Becken von selbst mit Speicherflüssigkeit füllt. Die Spülöffnung ist durch eine Klappe verschlossen, die durch einen im Speicherraum angeordneten Schwimmer entsprechend dem Flüssigkeitsstand im Speicherraum betätigt wird. Nachteilig ist, dass der Mechanismus nur dann ausgelöst wird, wenn eine bestimmte Füllhöhe der Spülkammer erreicht wird. Bei anderen Vorrichtungen wird der Spülvorgang über ein Ventil ausgelöst, wie es beispielsweise in der
DE 39 15 076 A1 beschrieben ist. Andere Lösungen sehen den Einsatz von Pumpen vor, wie es beispielsweise bei dem Flüssigkeitsspeicherraum der Fall ist, wie er in der
G 92 17 370 beschrieben ist.
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In Sammel- oder Spülräumen werden zunehmend Kanalspüler als eigene Vorrichtungen eingesetzt, um die bekannten Nachteile zu vermindern oder zu verhindern. In der
DE 199 30 346 C2 wird ein Kanalspüler beschrieben, bei dem der Flutraum eine nach unten gerichtete Einlauföffnung und eine Entlüftungsöffnung aufweist, in die ein Absperrorgan angepasst ist, das einerseits mit einem im Sammelraum angeordneten Schwimmer oder einem Druckaufnehmer und andererseits mit einem im Flutraum angeordneten Schwimmer oder einem Druckaufnehmer bewegungsschlüssig verbunden ist.
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Diese zum Teil sehr anfällige Systeme erfordern einen hohen betrieblichen und personellen Aufwand. Auch sind sie nicht für eine kontinuierliche Kanalspülung von Rohrleitungen mit ortsnetzüblichen Nennweiten geeignet. Demnach können nach wie vor Geruchsbildungen in den Kanalabschnitten durch Bildung von Ablagerungen und Biofilmen auftreten.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen alternativen und verbesserten Kanalspüler anzugeben, dessen Installation und Wartung ohne großen Aufwand erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kanalspüler mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen wieder.
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Der erfindungsgemäße Kanalspüler wird üblicherweise in einem Spülschacht bzw. Sammelschacht oberhalb der Auslassöffnung des Beckens eingebaut. Das Verfahren sieht vor, dass zunächst Regen- oder Mischwasser in dem Spülschacht bis zu einem bestimmten Wasserstand angestaut wird. Beim Erreichen dieses Wasserstandes wird die im Beckenoden angeordnete Ablauföffnung schlagartig geöffnet, wodurch das Abwasser als Spülschwall in den nachfolgenden Spülkanal strömt.
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Durch die aufgrund des Spülschwalls auftretende hohe Schleppspannung werden die in der Kanalsohle angesammelten Ablagerungen frei gespült und letztendlich zu der nachfolgenden Kanalisation gespült.
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Sobald der Spülschacht leergelaufen ist, wird die Ablauföffnung wieder verschlossen, so dass Wasser für eine erneute Spülung angestaut werden kann. Je nach Ausführungsvariante erfolgt die Zuführung des Spülwassers über einen Kanalzulauf, wie er beispielsweise bei der Straßenkanalisation oder bei einem Regenwasserhausanschluss anzutreffen ist. Über den Zulauf wird der Spülschacht mit der für die Spülung und Steuerung des Kanalspülers erforderlichen Wassermenge gefüllt. Die Spülwassermenge hängt letztendlich von der Infrastruktur und dem zu spülenden Kanalabschnittes ab. Aufgrund des Aufbaus des Kanalspülers kann dieser wartungsarm und ohne Einsatz von Fremdenergie betrieben werden.
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Der erfindungsgemäße Kanalspüler umfasst einen oberen Schwimmer sowie einen über seitliche Führungsstäbe vertikal bewegbaren unteren Schwimmer, der in Symmetrie zu einer vertikalen Längsachse unterhalb des oberen Schwimmers angeordnet ist. Über eine zentrale Öffnung in den beiden Schwimmern ist ein zentrales Stützrohr geführt, wobei der obere Schwimmer um das zentrale Stützrohr vertikal bewegbar ist. Der untere Schwimmer hingegen ist mit dem Stützrohr unbeweglich verbunden und an diesem fixiert. Innerhalb des Stützrohres wird eine Verschlussstange geführt, an deren Fußende sich ein Verschlussteller für die Auslauföffnung des Ablaufkanals befindet. Ferner ist ein senkrecht nach oben geführtes Einlaufrohr für das Regen- oder Mischwasser in dem Spülschacht vorgesehen, das an dessen Fußende in einer unterhalb des unteren Schwimmers vorgesehenen abdichtbaren Füllzone mündet. Der erfindungsgemäße Kanalspüler ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass der obere Schwimmer über Stellglieder mit der im Stützrohr geführten Verschlussstange beim Einstau des Spülschachts entlang dem Stützrohr vertikal nach oben führbar ist. Dadurch wird die am anderen Ende der Stellglieder mit diesen verbundene Verschlussstange samt Verschlussteller senkrecht nach unten zur Auslauföffnung in eine Verschlussstellung geführt.
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Die Füllzone unterhalb des unteren Schwimmers wird im montierten Zustand des Kanalspülers durch den Spülschachtboden bzw. einer Montageplatte und vorzugsweise durch zusätzliche, mit dem unteren Schwimmer verbundene seitliche Dichtelemente gebildet. Die Schwimmerunterseite des unteren Schwimmers, die seitlichen Dichtelemente und der Spülschachtboden bilden somit eine gegenüber der Speicherwassermenge abgedichteten Raum. Lediglich in dem Bereich, in dem das Einlaufrohr für das Regen- oder Mischwasser mündet, ist die Füllzone offen.
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Vorzugsweise sind die senkrecht angeordneten Führungsstäbe für den unteren Schwimmer auf einer Montageplatte montiert, die wiederum mit dem Spülschachtboden verbunden ist. Wenn der Wasserspiegel steigt, so ist die Füllzone leer und der untere Schwimmer bleibt in seiner Position fixiert. Erst wenn der Wasserspiegel die Unterseite des oberen Schwimmers erreicht, wird dieser durch den Wasserdruck nach oben gedrückt. Dadurch wird die Verschlussstange mit dem Verschlussteller über die Stellglieder nach unten geführt, so dass der Verschlussteller die Auslauföffnung am Spülschachtboden verschließt. Damit ist auch die Funktion des oberen Schwimmers erklärt: er bewirkt den Verschluss der Auslauföffnung über den Verschlussteller.
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Steigt der Wasserspiegel im Stauraum weiter, so fließt irgendwann über die obere Öffnung des Einlaufrohres Wasser in die untere Füllzone. Das in die Füllzone über das Einlaufrohr einströmende Wasser bewirkt ein Anheben des unteren Schwimmers mitsamt dem Stützrohr. Die maximale vertikale Verschiebbarkeit des unteren Schwimmers an den Führungsstäben wird durch Stopper begrenzt, die an den Führungsstäben ausgebildet sind. Durch das schlagartige Einströmen des Wassers in die Füllzone und das Anheben des unteren Schwimmers wird die Auslauföffnung freigegeben und der Spülschwall ergießt sich mit hohem Spüldruck in den nachfolgenden Kanal, wodurch die in der Kanalsohle angesammelten Ablagerungen in die Kanalisation ausgetragen werden.
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Sinkt der Wasserspiegel wieder, so dass kein Wasser über das Einlaufrohr in die Füllzone einströmen kann, senkt sich der untere Schwimmer wieder ab, und der Kreislauf kann von neuem beginnen.
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In einer Ausführungsform besitzt der obere Schwimmer einen kleineren Durchmesser als der untere Schwimmer, da dieser lediglich den relativ leichten Verschlussteller anzuheben hat. In einer Ausführungsform wird das Einlaufrohr seitlich neben dem unteren Schwimmer über einen Krümmer in die Füllzone geführt. Es kann jedoch auch in einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Einlaufrohr durch den unteren Schwimmer in die Füllzone geführt wird.
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Für die Funktion der Stellglieder ist es vorzugsweise vorgesehen, dass an dem oberen Schwimmer ein Stutzen ausgebildet ist, an dem seitlich herausstehende Befestigungsarme zur Befestigung der unteren Stellglieder ausgebildet sind. Die oberen Stellglieder sind an der anderen Seite mit der Verschlussstange verbunden. Vorzugsweise bestehen die Stellglieder aus jeweils zwei zueinander beweglichen Einzelelementen, die beidseitig und gegenüberliegend mit der Verschlussstange verbunden sind. Das zentrale Stützrohr umfasst zur Durchführung der oberen Stellglieder seitliche Ausnehmungen, um diese durchzuführen.
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In dem Stützrohr selbst wird die Verschlussstange vorzugsweise durch Führungselemente geführt und durch diese auch seitlich gehalten.
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Der erfindungsgemäße Kanalspüler eignet sich zum Einsatz in einem Verfahren zur Reinigung eines Ablaufkanals für Regen- oder Mischwasser in einem Spülschacht. Dabei wird in dem Spülschacht oberhalb der Auslauföffnung für den Ablaufkanal ein Kanalspüler angeordnet, der aus wenigstens einem oberen und einem darunter angeordneten unteren Schwimmer besteht. Der obere Schwimmer wird über eine Verschlussstange mit einem Verschlussteller für die Auslauföffnungen des Ablaufkanals in reversibler Weise vertikal bewegbar verbunden. Dabei wird die Auslauföffnung in der Ruheposition von dem Verschlussteller freigegeben, so dass sich der obere Schwimmer im Zuge des Einstaus des Spülschachts nach oben bewegt, während die Verschlussstange mit dem Verschlussteller nach unten geführt wird. Dadurch wird die Auslauföffnung verschlossen. Auf diese Weise wird auch verhindert, dass Wasser aus dem Kanal in den Spülschacht gedrückt wird. Ein Einlaufrohr für das Regen- oder Mischwasser sorgt bei einem weiteren Einstau des Spülschachts dafür, dass Wasser in die Füllzone unterhalb des unteren Schwimmers strömt, wodurch der untere Schwimmer die Verschlusseinrichtungen nach oben drückt. Der Verschlussteller gibt dadurch die Auslauföffnungen und somit den Ablaufkanal zum Spülen frei. Vorzugsweise wird das Verfahren mittels eines Kanalspülers gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt.
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Die Erfindung wird in der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert.
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In 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kanalspülers in verschiedenen Funktionsmomenten gezeigt. Die 1A bis 1E zeigen die Funktionsweise des Kanalspülers und den Ablauf des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens.
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In 1A ist die Anordnung eines Kanalspülers in einem Spülschacht gezeigt. Der Kanalspüler wird am Boden des Spülschachtes über eine Montageplatte 3 montiert. An der Montageplatte 3 befinden sich mehrere senkrecht nach oben angeordnete Führungsstäbe 4, an die ein unterer Schwimmer 20 bewegbar angeordnet ist. Oberhalb des unteren Schwimmers 20 ist ein kleinerer oberer Schwimmer 10 angeordnet. Durch beide Schwimmer 10, 20 wird ein zentrales Stützrohr 33 geführt, wobei der untere Schwimmer 20 mit dem Stützrohr 33 fest verbunden ist. Demgegenüber ist der obere Schwimmer 10 gegenüber dem Stützrohr 33 vertikal bewegbar. In dem Stützrohr 33 wird eine Verschlussstange 31 geführt, an deren Fußende ein Verschlussteller 30 befestigt ist. Der Verschlussteller 30 ist für den Verschluss der Auslauföffnung 2 am Spülschachtboden vorgesehen. Im Anschluss an die Auslauföffnung 2 folgt ein nachfolgender zu spülender Kanal (nicht gezeigt). Die Schwimmerunterseite 21 des unteren Schwimmers 20 definiert mit seitlichen Dichtelementen 8, die an der Unterseite des unteren Schwimmers 20 ausgebildet sind, zusammen mit dem Spülschachtboden eine Füllzone 22. In diese Füllzone 22 mündet ein seitliches Einlaufrohr 5 für das Regen- oder Mischwasser. Das Einlaufrohr 5 ist über einen Krümmer 6 mit der Füllzone 22 verbunden.
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Die vertikale Bewegbarkeit des Verschlusstellers 30 wird über Stellglieder 32 sichergestellt. Diese sind an einer Seite mit der Verschlussstange 31 verbunden. Auf der anderen Seite sind die Stellglieder 32 an Befestigungsarmen 34 befestigt, die seitlich aus einem Stutzen 35 am oberen Schwimmer 10 herausstehen. Vorzugsweise ist der Stutzen 35 unmittelbar am oberen Schwimmer ausgeformt.
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Die erfindungsgemäße Funktion des Kanalspülers ergibt sich wie folgt. In 1A ist die Ruheposition des Kanalspülers gezeigt. Der Wasserspiegel 1 befindet sich auf einem minimalen Niveau. Bei steigendem Wasserspiegel wird der obere Schwimmer 10 nach oben gedrückt (vgl. 1B), wodurch die Verschlussstange 31 über die Stellglieder 32 in dem Stützrohr 33 nach unten geführt wird, so dass der Verschlussteller 30 die Auslauföffnung 2 am Stauraumboden verschließt. Dadurch wird die Füllzone 22 unterhalb des unteren Schwimmers 20 abgedichtet.
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In 1C steigt der Wasserspiegel 1 weiter, bis er oberhalb der Einlauföffnung 9 des Einlaufrohres 5 gelangt ist. Das Wasser strömt in das Einlaufrohr 5 und gelangt schließlich in die Füllzone 22. Dadurch wird der untere Schwimmer 20 vertikal nach oben bewegt. Stopper 7, die an den Führungsstäben 4 ausgebildet sind, sorgen dafür, dass der untere Schwimmer 20 sich nicht weiter anhebt. Das über das Einlaufrohr 5 einströmende Wasser in die Füllzone 22 führt zu einem spülartigen Schwall, der den nachfolgenden Kanal spült.
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In 1D beginnt der Wasserspiegel 1 wieder zu sinken. Der obere Schwimmer 10 senkt sich wieder ab, wodurch der Verschlussteller 30 über die Verschlussstange 31 wieder nach oben geführt wird. Fällt der Wasserspiegel 1 weiter, so wird auch der untere Schwimmer 20 wieder in die Ruheposition geführt. Der Kreislauf kann von neuem beginnen.
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Das erfindungsgemäße System erfolgt automatisch und senkt die Betriebskosten im Einsatz signifikant. Auch Kanalsysteme mit Nennweiten von DN 200 bis DN 500 können kontinuierlich gespült werden. Die Einlaufhöhe kann über die Länge des Einlaufrohres genau justiert werden. Der Kanalspüler arbeitet nahezu geräuschlos und erlaubt eine zügige Anpassung der notwendigen Spülwassermenge.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 730834 [0004]
- WO 2009/135640 A1 [0004]
- DE 7530917 U1 [0004]
- DE 102008021758 B3 [0004]
- EP 0211058 B1 [0005]
- DE 3915076 A1 [0005]
- DE 9217370 U [0005]
- DE 19930346 C2 [0006]
- DE 19919571 C2 [0007]
- DE 19912724 A1 [0007]
- DE 19901993 C1 [0007]
