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Abwasserventil Die Erfindung betrifft ein Abwasserventil, das mit
einem Vakuumabwasserkanal bzw. einer Vakuumabwasservorrichtung verbunden ist, wobei
dasvMentil einen Abwassersammelraum, einen die Verbindung zwischen Abwassersammelraum
und Vakuumabwasserkanal absperrenden Schließkörper, eine druckkontrollierte Betätigungsvorrichtung
fur den Schließkörper, einen durch Anderungen des Flüssigkeitsspiegels im Sammelraum
bewegbaren Schwimmer, ein durch den Schwimmer kontrolliertes Pilotventil, das die
Betätigungsvorrichtung des Schließkörpers kontrolliert, umfaßt.
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Es sind zahlreiche Ventile bekannt, die zur Verbindung mit einer Vakuumabwasserleitung
geeignet sind. Unter diesen sind zum Beispiel verschiedene Typen von Schwimmerventilen,
welche als gemeinsames Merkmal einen mit dem Schwimmer verbundenen Stopfen aufweisen,
der die Einlaßöffnung der Vakuumabwasserleitung verschließt. Das Ventil öffnet,
wenn die In der Schwimmerkammer angesammelte Abwassermenge ausreicht, den
Schwimmer
anzuheben. Ein Schwimmerventil dieses Typs hat zahlreiche Nachteile. Ein Nachteil
ist der schnelle Verschleiß des Ventils infolge hoher Arbeitsfrequenz, weil die
Flüssigkeitsmenge, die zum Öffnen des Ventils erforderlich ist, sehr gering ist.
Weiterhin treten, wenn das Ventil schließt, Vibrationen auf, da der Schließkörper
zwischen Offenstellung und geschlossener Stellung hin und her oszilliert. Diese
Vibrationen verursachen starke Druckstöße in dem Abwasserleitungssystem, was einen
nachteiligen Effekt auf die Funktion anderer abwasserproduzierender Vorrichtungen
zur Folge hat, die mit dem Leitungssystem verbunden sind.
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Man hat bereits versucht, die vorerwähnten Nachteile durch die Entwicklung
komplizierte Ventilkonstruktionen auszuschalten, z.B. durch Kombinationen von zwei
Ventilen, wie sie in den schwedischen Patentschriften 334 849 und 326 139 dargestellt
sind. Jedoch ist die Konstruktion, die in diesen Veröffentlichungen dargestellt
ist, unnötig kompliziert mit zahlreichen Drosselkanälen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für eine Vakuumabwasservorrichtung
bzw. für eine Vakuumabwasserleitung zu schaffen, das die vorbeschriebenen Nachteile
vermeidet.
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Ausgehend von einem Abwasserventil der eingangs beschriebenen engeren
Gattung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungsvorrichtung
ständig mit dem Vakuumsystem des Vakuumabwasserkanals verbunden ist und daß die
Betätigungsvorrichtung durch das Pilotventil beeinflußt ist, so daß das Vakuum in
der Betätigungsvorrichtung entweder ansteigt oder abnimmt, um eine Druckdifferenz
zum Öffnen des Ventils zu erhalten. Das Pilot- bzw. Vorfüll- oder Vorsteuerventil
ermöglicht die Wahl derjenigen Wassermenge, die erforderlich ist, das Ventil in
der gewünschten Weise zu öffnen.
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Die vorbeschriebenen nachteiligen Vibrationen treten beim
Arbeiten
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht auf, weil von einer der Schließkörper
des Ventils durch eine/Druckdifferenz regulierte Betätigungsvorrichtung gesteuert
ist. Durch Anwendung der Erfindung ist es außerdem möglich, die Konstruktion im
Vergleich mit vorbekannten Konstruktionen dieser Art zu vereinfachen, und zwar insbesondere
durch Verringerung der Anzahl von Drosselleitungen bzw. Drosselkanälen und anderen
Leitungen und Kanälen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Betätigungsvorrichtung
zwei Kammern, die ein bewegliches Druckelement beeinflussen, wobei in den Kammer
ein Vakuum ist, wenn das Ventil ge-schlossen ist und der Schwimmer derart angeordnet
ist, daß er das Pilotventil öffnet, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Sammelraum
ansteigt, über welches der atmosphärische Druck in der Lage ist, eine Seite des
Druckelementes zu beaufschlagen, um hierdurch eine Ventilöffnung zu bewirken.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsvorrichtung zwei Kammern umfaßt, die ein bewegliches Druckelemente
beeinflussen, wobei eine der Kammern an den Vakuumabwasserkanal bzw. die Abwasservorrichtung
angeschlossen ist und in dieser Kammer ein Druck durch einen ununterbrochenen Luftstrom
aufrechterhalten bleibt, während die andere Kammer mit der Atmosphäre verbunden
ist und daß der Schwimmer derart angeschlossen ist, daß er durch seine Bewegung
diesen Luftstrom verringert, wodurch eine Ventilöffnungsbewegung durch das in der
ersten Kammer geschaffene Vakuum veranlaßt wird.
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Das Druckelement ist erfindungsgemäß ein Membrankolben.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Dichte des
Schließkörpers derart gewählt, daß der Schließkörper leichter als das Abwasser in
der Sammelkammer ist, jedoch der
Schließkörper infolge des normalerweise
unter diesem herrschenden Vakuums nicht aufschwimmen kann, bevor dieses Vakuum durch
die Bewegung des Schwimmers verringert worden ist, wodurch der Schließkörper in
der Lage ist, aufzuschwimmen, worauf das Abwasser aus der Sammelkammer ausströmt.
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In manchen Fällen kann eine Ausführungsform vorteilhaft sein, bei
welcher der Schließkörper dadurch von der Saugwirkung des Vakuums gelöst wird, daß
Luft unmittelbar gegen den unteren Teil des Schließkörpers gerichtet wird.
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Vorteilhafterweise ist der Boden der Sammelkammer konisch abfallend
ausgebildet.
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Ein einfacher und problemloser Schließkörper wird dadurch erreicht,
daß er eine kugelförmige Form aufweist.
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Innerhalb des Erfindungsgedankens liegen somit zahlreiche Ausführungsformen
bzw. Lösungsmöglichkeiten. Die beschriebene Betätigungsvorrichtung ist somit vorteilhafterweise
mit zwei Kammern ausgerüstet, die ein bewegliches Druckelement beeinflussen, wobei
die Kammern sich unter Vakuum befinden, wenn das Ventil geschlossen ist. Die Ventilöffnungsbewegung
wird in einfacher Weise dadurch zustande gebracht, daß eine der Kammern mit der
Atmosphäre durch das schwimmerkontrollierte Pilotventil verbunden wird, wodurch
die hervorgerufene Druckdifferenz eine Bewegung des Druckelements zur Folge hat.
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Die Druckanordnung der Kammern der Betätigungsvorrichtung kann auch
derart sein, daß eine der Kammern ständig mit der Atmosphäre verbunden ist, während
die andere Kammer mit dem Vakuumsystem in Verbindung steht. Selbst wenn das Ventil
geschlossen ist, wird ein gewisser Gegendruck zu der ersterwähnten Kammer durch
einen konstanten Luftstrom hervorgerufen.
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Wenn die Öffnung des Ventils gewünscht wird, wird der Luftstrom
verringert,
wodurch das Vakuum anwächst und eine Druckdifferenz hervorgerufen wird, welche das
Ventil öffnet.
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Als Druckelement kann ein Membranelement oder ein anderes Element
zum Fühlen des Druckes und zum Umsetzen desselben in eine Bewegung benutzt werden.
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Wenn der Schließkörper in der Sammelkammer derart ausgebildet ist,
daß er eine Dichte hat, die geringer als das in der Kammer angesammelte Abwasser
ist, können die Teile des Abwasserventils derart dimensioniert werden, daß der Schließkörper
nicht in der Lage ist, aufzuschwimmen, und zwar infolge des unter ihn herrschenden
Vakuums. Erst wenn das Vakuum unter dem Schließkörper verringert wird, ist er in
der Lage, aufzuschwimmen, wodurch es dem Abwasserkrlaubt wird, in die Abwasserleitung
abzuströmen. Eine Verringerung der Saugwirkung, hervorgeru-fen durch das Vakuum,
kann zwecks Freigeben des Schließkörpers beispielsweise dadurch erreicht werden,
daß Luft durch einen Kanal geleitet wird, der an der Unterseite des Schließkörpers
ausmündet.
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Die Konstruktion und die Betriebsverläßlichkeit des Ventils werden
dadurch vorteilhaft, daß der Boden der Sammelkammer schräg ausgebildet wird, z.B.
konisch, und daß dem Schließkörper eine sphärische bzw. kugelförmige Gestalt gegeben
wird.
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Bei manchen Ausführungsformen ist es möglich, daß der Schließkörper
ebenfalls konisch ausgebildet ist, wodurch er zu der Abflußöffnung in seine korrekte
Stellung gebracht werden und zum Beispiel durch Führungsmittel in seiner korrekten
Stellung befestigt bzw. geführt werden kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch -an mehreren
Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 bis 3 Ventile in geschlossener
Position gemäß der Erfindung.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Abwassersammelraum bezeichnet, während
das Bezugszeichen 2 einen Schließkörper betrifft, welcher die Verbindung 3 zwischen
der Sammelkammer und einer Vakuumabwasservorrichtung bzw. einem Vakuumabwasserkanal
4 verschließt. Weiterhin bezeichnet 5 ein Druckelement, das durch in den zwei Kammern
6 und 7 herrschenden Druck beeinflußt ist.
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Der Druck in der Kammer 6 kann mittels eines Schwimmers 8, eines Vorfüllventils
bzw. Vorsteuerventils 9 und einer Leitung 10 geändert werden.
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Eine Vorrichtung,wie sie der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform
entspricht, arbeitet wie folgt: Der Schließkörper 2 verschließt normalerweise die
Durchflußöffnung 3 der Sammelkammer 1. Wenn sich Flüssigkeit in der Kammer 1 ansammelt,
wird der Schwimmer 8 angehoben und beginnt das Pilotventil 9 zu beeinflussen, welches
seinerseits, wenn der Flüssigkeitsspiegel hoch genug angestiegen ist, Luft in die
Leitung 10 einströmen läßt. Die Kammern 6 und 7 sind unter Vakuum, aber über die
Leitung 10 ist die Kammer 6 mit der Atmosphäre verbindbar, wodurch die sich dann
ergebene Druckdifferenz zwischen den Kammern 6 und 7 das Druckelement 5 aufwärts
zwingt, so daß es mittels eines Stangenelementes 12 den Schließkörper 2 anhebt,
wodurch das Ventil geöffnet wird.
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Wenn der Flüssigkeitsspiegel tief genug absinkt, schließt das durch
den Schwimmer 8 beeinflußte bzw. gesteuerte Pilotventil 9 den Kanal bzw. die Leitung
10 entsprechend, und das Vakuum des Vakuumabwasserkanals ist wiederum fähig, über
eine Drosselleitung, einen Drosselkanal oder eine Drosselöffnung 11 die
Kammer
6 zu beeinflussen. Auf diesem Weg wird die Druckdifferenz zwischen den Kammern 6
und 7 ausgeglichen und das Druckelement kehrt in seine Ausgangsstellung zurück und
erlaubt dadurch dem Ventil, sich zu schließen. Der lichte Querschnitt des Drosselkanals
11 oder dergleichen muß natürlich wesentlich bzw. beträchtlich kleiner als der lichte
Querschnitt der Leitung 10 sein.
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Die Vonichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist, arbeitet wie folgt:
Der Schließkörper 2 verschließt normalerweise die Durchflußöffnung 3 der Sammelkammer
11. Die Kammer 7 ist mit der Atmosphäre verbunden, während die Kammer 6 an das Vakuum
angeschlossen ist, wobei sich ein Ausgleichsgegendruck ergibt, der durch einen-Luftfluß
durch den Kanal bzw. die Leitung 10 und den Zwischenraum 13 ergibt. Wenn sich Flüssigkeit
in der Kammer ansammelt, wird der Schwimmer 8 angehoben und verschließt mittels
des Pilotventils bzw. Vorsteuerventils 9 den Kanal bzw.
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die Leitung 10, wodurch der besagte Luftstrom unterbrochen wird. Die
sich nun entwickelnde Druckdifferenz zwischen den Kammern 6 und 7 zwingt das Druckelement
5 aufwärts, so daß es mittels eines Stangenelmentes 12 den Schließkörper 2 anhebt,
wodurch das Ventil geöffnet wird. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Sammelraum
tief genug angesunken ist, öffnet sich das Pilotventil 9 wieder und der Druck in
der Kammer 6 steigt an, so daß das Ventil schließt.
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Die Ausführungsform nach Fig. 3 arbeitet wie folgt: Wenn das Ventil
geschlossen ist, verschließt der Schließkörper 2 die Durchströmöffnung 3 der Sammelkammer
1. Wenn Flüssigkeit in der Kammer 1 angesammelt wird, hebt sich der Schwimmkörper
8 und beginnt das Pilot- bzw. Vorsteuerventil 9 zu
beeinflussen,
welches öffnet und den Einfluß von Luft in den Kanal bzw. die Leitung 10 gestattet.
Wenn der Luftstrom ausreichend ist, gibt er den Schließkörper 2 von dem Sog des
Vakuumabwasserkanals 4 frei und, da er leichter als das Abwasser in dem Abwassertank
1 ist, schwimmt der Schließkörper 2 auf, wodurch das Ventil öffnet. Wenn der Flüssigkeitsspiegel
ausreichend absinkt, schließt der Schwimmkörper 8 den Kanal 10 mittels des Pilotventils
9 und der durch den Vakuumabwasserkanal verursachte Sog wirkt wiederum auf den Schließkörper
und das Ventil ist geschlossen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Vielmehr sind zahlreiche Variationen innerhalb des Erfindungsgedankens und der Ansprüche
möglich.
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Die in der Beschreibung, in der Zeichnung und in den nachfolgenden
Patentansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in
ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Patentansprüche