DE2523942B2

DE2523942B2 - Drosselvorrichtung für den Auslauf von Flüssigkeits-Sammelbecken

Info

Publication number: DE2523942B2
Application number: DE19752523942
Authority: DE
Inventors: Alex 7951 Rot Gleinser
Original assignee: ALEX GLEINSER KG 7951 ROT
Current assignee: STEINHARDT, LOTHAR, DIPL.-ING., 6204 TAUNUSSTEIN,
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1979-03-29
Also published as: DE2523942A1; DE2523942C3

Description

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Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung für den Auslauf von Flüssigkeits-Sammelbecken, insbesondere Regenrückhaltebecken in Kanalisationssystemen, mit einem der Auslauföffnung zugeordneten Drosselschieber, der durch einen schwenkbar gelagerten Hebel bewegungsschlüssig mit einem im Becken angebrachten Schwimmer verbunden ist, der eine Steuerkante des Drosselschiebers gegenüber der Auslauföffnung so verstellt, daß deren freigelassene Querschnittsfläche mit dem Flüssigkeitsspiegel selbsttätig verändert wird.

Bei Regenrückhaltebecken oder anderen Vorschalt- oder Zwischenspeicherbecken in Kanalisationssystemen, Regenklärbecken oder Regenüberlaufbecken wird die auslaufende Wassermenge in der Regel über den Querschnitt des abgehenden Rohres gesteuert, der bei Vollfüllung des Beckens eine bestimmte Wassermenge durchläßt. Es ist jedoch nicht in jedem Fall möglich, durch einen festen abgehenden Rohrquerschnitt die gewünschte maximale Wassermenge am Ablauf des Beckens zu erhalten, da entweder keine genügend lange Drosselstrecke zur Verfügung steht oder aus praktischen Gründen ein bestimmter Rohrquerschnitt nicht unterschritten werden kann. Nun sind aber Abwasser-Kläranlagen mit den verschiedenen hintereinandergeschalteten Behandlungsbecken für eine bestimmte stündliche Durchlaufmenge eingerichtet. In jedem Becken muß eine vorgegebene Verweilzeit erreicht werden, um eine wirksame Klärung zu ermöglichen. Dies ist dann nicht der Fall, wenn der Auslaufquerschnitt des Vorschaltbeckens konstant gehalten wird, da die Durchlaufmenge dann abhängig ist von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in diesem Becken.

Auslauf-Regelvorrichtungen sind auf anderen Fachgebieten in verschiedener Ausführung bekannt Dabei wird meist von der durchfließenden Menge eine Regelgröße abgeleitet und davon eine Stellgröße für die Einstellung des Schiebers, Ventils o. dgL ermittelt wozu elektrische oder hydraulische Servovorrichtungen verwendet werden. Bei im Freien aufgestellten Vorschaltbecken für Abwasser-Kläranlagen sind aber elektrische, hydraulische oder pneumatische Kraftquellen normalerweise nicht vorhanden. Komplizierte Regelvorrichtungen werden auch dem hier erforderlichen Allwetterbetrieb nicht ohne weiteres gerecht; sie sind teuer und störanfällig.

Nach der DE-PS 8 08 819 hat man schon den Verschlußkörper eines Wehres auf der einen Seite einer Welle an einem Rad aufgehängt und läßt auf ein zweites Rad von der anderen Wellenseite her einen Schwimmer einwirken, der von der Oberwasserhöhe gesteuert wird. Auf diese Weise kann nur in sehr günstigen Fällen die Steuerung tatsächlich vom Schwimmer bewerkstelligt werden, in der Regel ist Motorunterstützung notwendig. Zum anderen kommt man nicht mit runden Rädern oder Seilscheiben aus, sondern muß wenigstens eines der Räder als Steuerkurve mit sich änderndem Radius ausgestalten. Stets ist der Aufwand verhältnismäßig hoch und für kleine Sammelbecken nicht gerechtfertigt.

Einfacher und daher für diesen Zweck besser einzusetzen ist schon die im DE-GM 16 88 276 gezeigte Drosselvorrichtung, bei welcher der Schieber ebenso wie ein ortsfester Überlaufstreifen durch ein langgestrecktes teilzylindrisches Plattenelement gebildet wird und am Ende eines Doppelhebels sitzt, dessen anderes Ende einen Schwimmer trägt. Zudem sind dort die zusammenwirkenden Kanten des Drosselschiebers und der Überlaufleiste zickzackförmig derart ausgebildet= daß jeweils Zahn auf Zahn trifft und dadurch unter seitlichen Zwischenabständen einzelne quadratische Durchlaßöffnungen gebildet werden, deren Größe durch Querbewegung des Schiebers entlang einer etwa lotrechten Diagonalen verändert wird. Der Gesamtquerschnitt wird also etwa quadratisch zur Änderung des Wasserspiegels verändert, so daß die ausströmende Wassermenge einen annähernd gleichbleibenden Wert erreichen kann.

Nun ist die Gefahr, daß sich eine Ausströmöffnung zusetzt, umso größer, je kleiner deren Querschnitt ist. Setzen sich nur einige der hier vorhandenen zahlreichen Ausströmöffnungen zu, so ist die Steuerfunktion praktisch ausgeschaltet. Mit sinkendem Wasserspiegel wird zu wenig ausgelassen, und bei steigendem Wasserspiegel kann nicht hinreichend geschlossen werden, wenn sich in meheren Ausströmöffnungen verschiedene harte Teile festgesetzt haben. Die teilzylindrische Ausbildung der beiden zusammenwirkenden Teile verteuert zudem die Herstellung und erschwert die Genauigkeit der Steuerung.

Die Erfindung geht aus von der eingangs genannten Gattung und dient der Aufgabe, diese Drosselvorrichtung auf möglichst einfache und robuste Weise so zu gestalten, daß auch bei widrigen Betriebszuständen zuverlässig ein wenigstens annähernd gleichförmiger Auslauf gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß der Drosselschieber als oberhalb der Auslauföffnung schwenkbar gelagerte und parallel zu und vor der Auslauföffnung entlanggeführte Schieberplatte ausgebildet, deren Unterkante eine Steuerkurve bildet.

Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung erfordert nur wenige und einfache Teile, sie ist unkompliziert und

bezieht ihre Verstellkräfte ausschließlich aus der Veränderung des Flüssigkeitsspiegels. Durch geeignete bemessung des Schwimmers können die Verstellkräfte auch so groß gewählt werden, daß sich alle irgendwie denbaren Einstellwiderstände überwinden lassen. Die s Form der Steuerkante kann empirisch bzw. derart festgelegt werden, daß man für jede, einer bestimmten Flüssigkeitshöhe entsprechenden Schieberstellung den Restquerschnitt festlegt Man kann aber auch derart vorgehen, daß man von der Schwenkachse ausgehend jeweils zum Mittelpunkt der Auslauföffnung eine Polarkoordinate abträgt, welche die entsprechende Sehnenlänge für den erforderlichen Restquerschnitt freiläßt Ebenso kann umgekehrt vorgegangen werden, daß man den Querschnitt der Auslauföffnung dem jeweils erforderlichen Restquerschnitt entsprechend unregelmäßig formt

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung liegt schon darin, daß der Drosselschieber nicht gekrümmt sein muß, sondern durch eine ebene Platte gebildet sein kann, die durch den Ausströmdruck an den Auslauf gedruckt wird, der wiederum keiner besonderen Formgebung unterworfen ist. Die Lagerung liegt in der Schieberebene und damit dicht bei der Abschlußwand des Beckens, muß also keine Biegemomente übertragen. Da sich auch der Schwimmer ebenso wie die übrigen Teile der Vorrichtung dicht an der Abschlußwand befinden und die Lagerung hoch über der Auslaßöffnung liegt, werden Überwachung und Wartung wesentlich vereinfacht. Diese hochliegende Lagerung ermöglicht es auch, dur Steuerkurve von seitlich oben vor der Auslaßöffnung entlangzuführen. Dadurch wird einmal eine exakte Steuerung ermöglicht, und vor der Auslaßöffnung sich evtl. stauende Fremdkörper können zur Seite geschoben werden. Auch bei mangelnder Wartung oder fehlenden Schutzvorrichtungen wird dadurch die Auslaßöffnung wenigstens begrenzt freigehalten und damit selbst unter widrigen Betriebsumständen noch eine wenigstens annähernd exakte Gleichförmigkeit der ίο Auslaufströmung erreicht.

Die Länge der Steuerkante ist vorteilhafterweise mindestens dreimal größer als die mittlere Querabmessung des Auslauf-Rohrstutzens. Die Auslauföffnung kann die Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks ^ haben und die Drosselvorrichtung als einzigen Trägerteil einen Lagerbügel aufweisen, der am beckeninneren Ende eines Auslanf-Rohrstutzens fest angebracht ist. Durch Einbauen des Rohrstutzens wird dann auch die Drosselvorrichtung mit eingebaut, ohne daß es irgendwelcher zusätzlicher Befestigungen an der Beckenwand bedarf.

Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilquerschnitt durch ein Rückhaltebekken mit einer erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung,

Fig.2 einen Teilschnitt durch das Becken mit der Drosselvorrichtung nach der Linie H-II in F i g. 1,

Fig. 3 eine Abwandlung der in Fig. !gezeigten Schieberausführung.

In der Zeichnung ist mit 1 ein quaderförmiges Rückhaltebecken gezeigt dessen Bodenfläche mit 2, der Wasserspiegel mit 3 und ein Auslaul-Rohrstutzen mit 5 bezeichnet ist Dieser zylindrische Auslauf-Rohrstutzen bildet eine kreisförmige Auslauffläche 6, die unten in der Höhe des Bodens 2 liegt Außerhalb des Beckens ragt der abgehende Rohrstutzen etwas aus der Wandung 4 heraus über eine betonierte Rinne 7, die zürn ersten Behandlungsbecken führt

Der Auslauf-Rohrstutzen ragt nach innen etwas in das Becken hinein und trägt dort einen Lagerbügel 8, an welchem lotrecht über der Mitte der Auslauföffnung 6 drehbar eine Lagerwelle 9 gehalten ist An dieser Lagerwelle ist ein Ende eines Hebels 10 befestigt, an dessen anderem Ende ein Schwimmer 11 angebracht ist Ferner ist an der Lagerwelle ein als segmentförmige Platte ausgebildeter Drosselschieber 12 befestigt, der dadurch mit dem Hebel 10 und dem Schwimmer 11 fest verbunden ist. Der hängend angeordnete Drosselschieber hat eine untenliegende Steuerkante 13 in Form einer Kurve mit in bestimmter Weise veränderter Steigung und eine rückseitige Öffnungskante 14, die etwa radial zur Lagerwelle 9 verläuft.

Schieber und Schwimmer sind mit vollen Linien in einer ersten Endstellung gezeichnet, wobei der Schwimmer auf dem Boden des geleerten Beckens aufliegt. Mit unterbrochenen Linien ist eine Stellung für den vorgesehenen höchsten Wasserspiegel 3 eingezeichnet. Bis zur Endlage W kann daher der Schwimmer 11 bei veränderlichem Wasserspiegel gemäß Doppelpfeil 15 pendeln. Der Drosselschieber folgt dabei bis in die Stellung 12', Dabei vermindert sich Her vom Drosselschieber freigelegte Restquerschnitt der Auslauffläche 6 von etwa 80% auf ca. !0% dergestcüt, daß das Produkt aus dieser Restfläche und der durch die Höhe des Flüssigkeitsspiegels bestimmten Ausströmungsgeschwindigkeit und damit die in der Zeiteinheit auslaufende Flüssigkeitsmenge konstant bleibt.

Fig.3 zeigt eine Ausführung mit einem ebenfalls schwenkbar gelagerten Drosselschieber 12a, der eine beliebig geformte, etwa lineare Steuerkante 13a aufweist. Dabei ist die Auslauföffnung 6a annähernd in Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks so geformt, daß sich etwa die gleichen Restquerschnittsverhältnisse ergeben wie bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführung.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Weg, welchen die Steuerkante des Drosselschiebers bis zur Vollfüllung des Beckens zurücklegt, sehr lang ist und damit trotz einfachster Bauweise eine hohe Genauigkeit zur Erzielung der Restoffnung am Ablauf erreicht wird. Die notwendige Kraft, weiche zur Schließung und öffnung des Drosselschiebers benötigt wird, ist ebenfalls einfach durch die Schwimmergröße bzw. dessen Gewicht zu erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drosselvorrichtung für den Auslauf von Flüssigkeits-Sammelbecken, insbesondere Regenrückhaltebecken in Kanalisationssystemen, mit einem der Auslauföffnung zugeordneten Drosselschieber, der durch einen schwenkbar gelagerten Hebel bewegungsschlüssig mit einem im Becken angebrachten Schwimmer verbunden ist, der eine Steuerkante des Drosselschiebers gegenüber der Auslauföffnung so verstellt, daß deren freigelassene Querschnittsfläche mit dem Flüssigkeitsspiegel selbsttätig verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselschieber (12) als oberhalb der Auslauföffnung (6) schwenkbar gelagerte und parallel zu und vor der Auslauföffnung entlanggeführte Schieberplatte ausgebildet ist, deren Unterkante eine Steuerkurve (13,13a,) bildet.

2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Steuerkante (13) mindestens dreimal größer ist als die mittlere Querabmessung des Auslauf-Rohrstutzens (5).

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslauföffnung (ßa) angenähert die Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks hat.

4. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als einzigen Trägerteil einen Lagerbügel (9) aufweist, der am beckeninneren Ende eines Auslauf-Rohrstutzens (5) ³ⁿ fest angebracht ist