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Die Erfindung betrifft ein rundes Klär- oder Absetzbecken umfassend einen Hohlkörper zum Abzug von Reinwasser in einem Becken, wobei der Hohlkörper Löcher für den Eintritt von Reinwasser aus dem Becken in den Hohlkörper aufweist, mit einer Abzugsleitung verbunden ist und vollständig in das Wasser im Becken eingetaucht ist.
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In Klär- oder Absetzbecken werden meistens Ablaufrinnen zum Abzug von Klarwasser (auch: „geklärtes Wasser“ oder „Reinwasser“) eingesetzt. Bei runden Klär-oder Absetzbecken wird nach neuesten Erkenntnissen gemäß Arbeitsblatt DWA-A131 der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft und Abfall e.V. (DWA) die oben offene Ablaufrinne direkt an der Außenwand angeordnet, so dass sie nur noch vom Inneren des Beckens angeströmt wird. Mit dieser Anordnung soll verhindert werden, dass das Wasser unter der Rinne hindurchtaucht und beim Aufsteigen Bodenschlamm mit nach oben in die Rinne schleppt. Die Herstellung dieser Anordnung ist jedoch sehr aufwendig. Zudem liegt aufgrund von Fertigungstoleranzen die Rinne nicht abdichtend an der Beckenwand an. Vielmehr muss die Rinne wegen Fertigungstoleranzen des Beckens einen Sicherheitsabstand von der Beckenwand einhalten. Infolgedessen können sich zwischen Rinne und Beckenwand Schwimmstoffe ansammeln, die einen Herd für Fäulnisstoffe bilden. Aufgrund der großen inneren Oberfläche und Tageslichteinfall in die oben offene Rinne kann es dort zur Algenbildung kommen. Ferner führt eine Umlenkung der Klarwasserströmung durch ein Umlenkblech vor der Überfallkante zu einer nach oben gerichteten vertikalen Sogströmung, die Schwimmstoff in die Rinne mitreißen kann. Zudem ist die oben offene Rinne mit Überfallkante empfindlich gegen Windeinfluss und übliche Bodensetzungen.
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Bei herkömmlichen runden Klär-oder Absetzbecken der eingangs genannten Art hat der Hohlkörper Löcher auf der dem Zentrum des Beckens und auf der der Beckenwand zugewandten Seite und ist in einem Abstand von 0,8-1 m von der Beckenwand angeordnet. Kastenrinnen haben den Querschnitt eines liegenden Rechteckes, d.h. eines Rechteckes, bei dem die Breite größer als die Höhe ist. Unter ungünstigen Umständen kann es dazu kommen, dass an der Beckenwand aufsteigendes Wasser Bodenschlamm mitreißt und dieser durch die Löcher auf der Seite der Beckenwand in die Rinne gelangt.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein rundes Klär- oder Absetzbecken zu schaffen, das ein Mitschleppen von Bodenschlamm an der Beckenwand in eine Abzugseinrichtung für Klarwasser und ein Ansammeln von Schwimmschlamm zwischen Abzugseinrichtung und der Beckenwand vermeidet.
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Die Aufgabe wird durch ein Klär- oder Absetzbecken mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße runde Klär- oder Absetzbecken umfasst einen Hohlkörper zum Abzug von Reinwasser in einem Becken, wobei der Hohlkörper Löcher für den Eintritt von Reinwasser aus dem Becken in den Hohlkörper aufweist, mit einer Abzugsleitung verbunden ist und vollständig in das Wasser im Becken eingetaucht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper mit in kleinem Abstand zur seitlichen Beckenwand des Beckens angeordnet ist und die Löcher im Wesentlichen auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers angeordnet sind.
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Bei dem erfindungsgemäßen Klär- oder Absetzbecken wird durch die Anordnung der Löcher im Wesentlichen auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers erreicht, dass Bodenschlamm nicht oder in unerheblichem Ausmaß an der Beckenwand emporsteigt und in den Hohlkörper gelangt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart sind hierfür die Löcher ausschließlich auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers angeordnet. Die Anordnung des Hohlkörpers mit kleinem Abstand zur seitlichen Beckenwand vermeidet Totzonen, in denen sich Schwimmschlamm anreichert bzw. Klarwasser nicht aus dem Becken abgezogen wird. Dadurch dass der Hohlkörper zwar in der Nähe der seitlichen Beckenwand angeordnet ist, nicht jedoch auf dieser angebracht sein muss, wird der Ausgleich von Fertigungstoleranzen durch Abdeckungen, Dichtmittel etc. und die Anreicherung von Schwimmschlamm zwischen Hohlkörper und seitlicher Beckenwand vermieden.
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Vielmehr kann der Schwimmschlamm zwischen Hohlkörper und seitlicher Beckenwand die Wasseroberfläche erreichen. Da der Hohlkörper vollständig in das Wasser im Becken eingetaucht ist, kann eine Räumvorrichtung den empor gestiegenen Schwimmschlamm abräumen, sodass dieser nicht in die Löcher auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers gelangen kann. Der Hohlkörper weist außer den beiden Seitenwänden und der Bodenwand auch eine Deckwand auf, sodass er als im Wesentlichen geschlossener Kasten ausgebildet ist. Durch die Deckwand werden der Einfall von Tageslicht und das Bilden von Algen in der Rinne verhindert.
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Mit der Anordnung der Löcher „im Wesentlichen“ auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers sind solche Ausführungsarten bezeichnet, bei denen zumindest 90 % des Klarwassers, das durch den Hohlkörper abgezogen wird, durch Löcher in den Hohlkörper eintritt, die auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers angeordnet sind. Im Übrigen kann das Klarwasser durch Löcher auf der vom Zentrum des Beckens abgewandten Seite des Hohlkörpers eintreten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart sind sämtliche Löcher auf der dem Zentrum des Beckens zugewandten Seite des Hohlkörpers angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung beträgt der maximale Abstand zwischen dem Hohlkörper und der seitlichen Beckenwand 0,4 m, vorzugsweise 0,3 m, vorzugsweise 0,2 m, weiterhin vorzugsweise 0,1 m. Bei Einhaltung der genannten Maximalwerte treten die Wirkungen der Erfindungen in besonders starkem Maße auf.
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Gemäß einer Ausführungsart bezeichnet der Ausdruck „mit kleinem Abstand zur seitlichen Beckenwand“ Ausführungsarten, bei denen die Löcher des Hohlkörpers nicht weiter von der Beckenwand entfernt sind als die Tauchwand bei der herkömmlichen Lösung aus dem Stand der Technik. Gemäß den Empfehlungen der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) soll der Abstand der Tauchwand von der Rinne 0,3 m betragen (vgl. Arbeitsblatt DWA-H131).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der Hohlkörper überall einen Mindestabstand von der seitlichen Beckenwand auf. Bei Einhaltung eines Mindestabstandes kann Schwimmschlamm zwischen Hohlkörper und seitlicher Beckenwand emporsteigen und von einem Schwimmschlammräumer entfernt werden. Das Entfernen des Schwimmschlammes mittels Schwimmschlammräumer an der Beckenwand wird dadurch ermöglicht, dass der Hohlkörper in das Wasser im Becken eingetaucht ist, so dass oberhalb des Hohlkörpers eine Wasserschicht vorhanden ist, die von einem Schwimmschlammräumer geräumt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart beträgt der Mindestabstand 0,01 m. Weiterhin vorzugsweise beträgt der Mindestabstand 0,05 m. Weiterhin vorzugsweise beträgt der Mindestabstand 0,1 m.
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Bei Ausführung des Hohlkörpers als Polygonzug ist der maximale Abstand und der Mindestabstand der Abstand zwischen mindestens einer Ecke des Polygonzugs und der seitlichen Beckenwand. Der Polygonzug kann an mindestens einer Ecke der seitlichen Beckenwand anliegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Löcher des Hohlkörpers auf die vertikale Mittelachse des Beckens ausgerichtet. Die Ausrichtung der Löcher auf die vertikale Mittelachse begünstigt einen gleichmäßigen Abzug des Klarwassers aus dem Becken. Zu diesem Zweck sind gemäß einer weiteren Ausführungsart die Löcher entlang des Hohlkörpers gleichmäßig verteilt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Löcher in einem Winkelbereich von ±30° zur Horizontalen ausgerichtet. Infolgedessen tritt durch die Löcher bevorzugt Klarwasser in den Hohlkörper ein. Der Eintritt von Schwimmschlamm und/oder von Bodenschlamm wird hingegen vermieden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart sind die Löcher horizontal ausgerichtet. Hierdurch wird erreicht, dass durch die Löcher bevorzugt Klarwasser abgezogen wird. Das Abziehen von Schwimmschlamm oder das Ansaugen von Bodenschlamm wird vermieden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Hohlkörper ein Rundrohr (d.h. ein Rohr mit einem Kreisquerschnitt), ein Rechteckrohr (d.h. ein Rohr mit einem rechteckigen Querschnitt bzw. ein Kasten), ein Vieleckrohr (d.h. ein Rohr mit einem vieleckigen Querschnitt). Auch Kombinationen von gekrümmten und eckigen Querschnitten sind mögliche Ausführungsarten des Hohlkörpers.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Hohlkörper ein Rechteckrohr, wobei das Rechteckrohr einen quadratischen Querschnitt oder einen rechteckigen Querschnitt hat, bei dem die Höhe größer als die Breite ist, d.h. den Querschnitt eines hochgestellten Rechteckes. Hierdurch wird erreicht, dass die Löcher für den Eintritt von Reinwasser noch näher an der Beckenwand platzierbar sind und somit der bauliche Durchmesser des Klär- oder Absetzbeckens noch besser für die Trennung von Reinwasser und Feststoffen ausgenutzt wird. Bei Rinnen, bei denen der Durchflussquerschnitt abgestuft ist, d.h. die unterschiedlich große Querschnitte besitzen, reicht es aus, wenn lediglich der größte Querschnitt ein hochgestelltes Rechteck ebenso nah an der Beckenwand platziert wie beim größten hochgestellten Querschnitt. Querschnitte in Form eines liegenden Rechtecks können wirtschaftlicher gefertigt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist der Hohlkörper eine Ringleitung. Bei dieser Ausführungsart verläuft der Hohlkörper vollständig oder teilweise um die vertikale Mittelachse des Beckens herum. Bevorzugt ist der Hohlkörper eine geschlossene Ringleitung, d.h. der Hohlkörper läuft vollständig um die vertikale Mittelachse des Beckens herum.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Ringleitung eine Kreisringleitung oder ein Polygonzug. Bei Ausführung als Kreisringleitung ist der Hohlkörper entlang eines Kreises um die vertikale Mittelachse gekrümmt. Bei Ausführung als Polygonzug verläuft der Hohlkörper in geradlinigen, miteinander verbundenen Abschnitten um die vertikale Mittelachse herum. Die Ausführung als Kreisringleitung hat strömungstechnische Vorteile. Die Ausführung als Polygonzug hat fertigungstechnische Vorteile.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist der Hohlkörper oberhalb der Löcher mindestens eine Sonnenschutzblende auf. Die Sonnenschutzblende ist beispielsweise ein L-Profil, das oberhalb der Löcher an einem Schenkel an dem Hohlkörper fixiert ist. Bei einer Rinne mit Rechteckquerschnitt bzw. bei einer kastenförmigen Rinne ist die Sonnenschutzblende beispielsweise ein Überstand der Deckwand. Die Sonnenschutzblende verhindert, dass Sonnenlicht auf die Löcher scheint und sich dort die Löcher verstopfende Algen bilden. Außerdem kann sie ein Mitreißen von Schwimmschlamm durch einen Sogeffekt der Löcher verhindern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist in der Abzugsleitung ein feststehendes oder einstellbares Staumittel angeordnet. Mittels eines einstellbaren Staumittels ist die Lage des Wasserspiegels im Becken einstellbar. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der den Klär- oder Absetzbecken zugeführte Mengenstrom aus zu klärendem Abwasser Schwankungen unterworfen ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist das Staumittel das Stellglied einer Ausgleichssteuerung oder Ausgleichsregelung für den Wasserspiegel im Becken. Gemäß einer weiteren Ausführungsart weist die Ausgleichsregelung eine Abtasteinrichtung zur Abtastung des Wasserspiegels im Becken auf. Mittels der Ausgleichsregelung ist die Höhe des Wasserspiegels im Becken selbsttätig auf einen vorgegebenen Wert regelbar. Gemäß einer weiteren Ausführungsart ist die Ausgleichsregelung im Becken zwischen zwei Abschnitten des Hohlkörpers angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst das runde Klär- oder Absetzbecken einen Rundräumer, wobei der Bewegungsbereich des Räumerarms den Hohlkörper überdeckt, vorzugsweise einen Zwischenraum zwischen Hohlkörper und Beckenwand überdeckt. Bei dieser Ausführungsart kann der Räumerarm den Hohlkörper bzw. den Zwischenraum zwischen Hohlkörper und Beckenwand überstreichen. Hierdurch kann der rund Rundräumer Schwimmschlamm abräumen, der zwischen dem Hohlkörper und der Beckenwand emporsteigt. Hierdurch wird verhindert, dass der dieser Schwimmschlamm in die Rinne gelangt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 ein herkömmliches Klär- oder Absetzbecken mit an der Beckenwand montierter Rinne in einem vertikalen Teilschnitt;
- 2 ein erfindungsgemäßes Klär- oder Absetzbecken mit Rundrohr in einem vertikalen Teilschnitt;
- 3 ein erfindungsgemäßes Klär- oder Absetzbecken mit einem Rechteckrohr in einem vertikalen Teilschnitt;
- 4 ein erfindungsgemäßes Klär- oder Absetzbecken mit polygonförmigem Hohlkörper in der Draufsicht;
- 5 ein Teil eines erfindungsgemäßen Klär- oder Absetzbeckens mit Ausgleichsregelung zwischen zwei Abschnitten des Hohlkörpers in Vorderansicht auf der linken Seite und in einem Längsschnitt auf der rechten Seite;
- 6 dasselbe Klär- oder Absetzbecken in teilweiser Draufsicht.
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Stand der Technik sind gemäß 1 Klär- oder Absetzbecken 1 mit oben offener Rinne 2, die in einem Becken 3 an der Innenseite der seitlichen Beckenwand 4 befestigt sind. An die innere Wand der Rinne 2 ist eine zusätzliche Zahnleiste 5 angeschraubt, deren Höhenlage nach Montage der Rinne 2 an der Beckenwand 4 fein einstellbar ist. Eine im Becken in einem Abstand vor der Rinne angeordnete Tauchwand 6 verhindert weitgehend, dass Schwimmschlamm 8 in die Rinne 2 strömt. Das Klarwasser 7 fließt unter der Tauchwand 6 hindurch, wird danach nach oben umgelenkt und strömt dann im Überfall in die Rinne 2 hinein.
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Mittels nicht gezeigter Auflagerkonsolen ist die Rinne 1 und mittels nicht gezeigter Abstandshalter ist die Tauchwand 6 an der seitlichen Beckenwand 4 gehalten.
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Da das Becken 3 aus Beton besteht und eine raue Oberfläche sowie Toleranzen hat, die für das Baugewerbe üblich sind, wird die Rinne 2, die meist aus Edelstahl besteht, ein paar Zentimeter von der Wand abgesetzt. Um den Zwischenspalt 9 zwischen der Beckenwand 4 und der äußeren Wand der Rinne 2 abzudecken, wird meist ein Abdeckungsprofil 10 auf den oberen Rand der Rinne 2 aufgesetzt und an der Beckenwand 4 befestigt. Im Zwischenspalt 9 kann sich Schwimmschlamm ansammeln.
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Zum Verhindern einer Algenbildung im Inneren der Rinne 2 werden Rinne 2 und Tauchwand 6 manchmal mit Deckeln versehen.
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Auch bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind die Auflagerkonsolen für das Tauchrohr nicht gezeichnet.
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Gemäß 2 ist erfindungsgemäß ein Hohlkörper 11 in Form eines getauchten Rundrohres nahe an der Beckenwand 4 eingebaut. Der Hohlkörper 11 weist Löcher 12 auf, die horizontal auf die vertikale Mittelachse 13 des Beckens 3 ausgerichtet sind. Infolgedessen fließt das Klarwasser, von der Beckenmitte kommend, ohne umgelenkt werden zu müssen, direkt durch die Löcher 12 in das Rundrohr 11. Die Löcher 12 sind hierbei vorzugsweise in der Höhe angeordnet, die der Unterkante der Tauchwand 6 aus 1 entspricht. Damit wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel erreicht, dass kein Schwimmschlamm in die Löcher 12 gelangt und trotzdem keine Taucherwand 6 erforderlich ist.
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Das Rundrohr 11 kann insgesamt kreisförmig gebogen sein und damit parallel zur Beckenwand 4 verlaufen. Es kann aber auch als offener oder geschlossener Polygonzug (Vieleck) ausgeführt werden und in etwa parallel zur seitlichen Beckenwand 4 verlaufen.
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Gemäß 3 ist der Hohlkörper 11 ein Rechteckrohr, welches in kreisförmig gebogener Ausführung oder in Polygonausführung ebenfalls weitgehend parallel zur Beckenwand 4 verläuft. Das Rechteckrohr hat den Querschnitt eines hochgestellten Rechteckes. Hierdurch können die Löcher 12 besonders nahe an den Beckenwand herangerückt werden. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Löcher 12 in beliebiger Höhe am Rechteckrohr angebracht werden können und trotzdem immer ein horizontaler Zulauf gewährleistet ist. Wahlweise kann eine Sonnenschutzblende 10 angebracht werden, die eine direkte Einstrahlung der Sonne in die Löcher 12 verhindert. Im Beispiel ist die Sonnenschutzblende 14 als Überstand der Deckelwand des Rechteckrohrs 11 ausgebildet.
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In 4 ist in der Draufsicht eine polygonförmige Ausführung der Hohlkörper 11 gemäß 2 und 3 gezeigt.
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Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann eine Ausgleichsteuerung oder Ausgleichsregelung für den Mengenstrom des abgezogenen Reinwassers in einem außerhalb des Beckens 3 oder im Becken 3 angeordneten Steuerschacht erfolgen. Die Ausgleichssteuerung oder Ausgleichsregelung kann insbesondere so ausgebildet sein wie in der DE 10 2017 108 310.3 beschrieben. In dieser Hinsicht wird Bezug genommen auf die vorstehende Anmeldung, deren Inhalt hiermit in dieser Anmeldung aufgenommen wird.
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5 und 6 zeigen die Vorderansicht und die Draufsicht einer solchen Ausgleichsregelung 15. Das Klarwasser fließt hier im Becken 3 durch die Löcher 12 in den Hohlkörper 11 in Form einer getauchten Kastenrinne. Am Sammelpunkt vor der Ausgleichsregelung 15 sind die beiden Enden der getauchten Kastenrinne 11 stirnseitig verschlossen. In der Deckfläche der Enden der beiden getauchten Kastenrinnen 11 ist jeweils eine großzügige Öffnung 16, 17 vorhanden, so dass das zusammengeströmte Wasser nach oben auf Steuerklappen strömen kann.
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Die Steuerklappen 18, 19 sind an einem unteren Rand an einem horizontalen Gelenk schwenkbar gelagert und an einer gegenüberliegenden Überlaufkante 20, 21 an einer Federeinrichtung 22 gehalten. Die Federeinrichtung 22 ist als Schraubenfeder ausgebildet. Wenn das auf die Steuerklappen 18, 19 wirkende Gewicht des Wassers ansteigt, schwenken die Überlaufkanten 20, 21 etwas nach unten, so dass ein erhöhter Mengenstrom abläuft und umgekehrt.
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Das ablaufende Wasser fällt in eine darunterliegende Kammer 23 und fließt durch eine Abzugsleitung 24 in Form eines Rohres durch die Beckenwand 4 hindurch nach außen ab.
