DE2603665B2 - Regenfiberlaufbauwerk - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft ein Regenüberlaufbauwerk, insbesondere in Mischkanalisationsnetzen, mit Zulauf, Regenüberlaufschwelle und gedrosseltem Schmutzwasserablauf. Anspruch 1 des Hauptpatents erstreckt sich auf ein über der Regenüberlaufschwelle angeordnetes, im Bereich seines oberen Randes gelagertes und an seinem unteren Rand unterstromseitig an der Regenüberlaufschwelle anliegendes, in Abhängigkeit vom oberstromseitigen Wasserstand sich öffnendes und schließendes bewegliches Wehr. Nach Anspruch 3 des f> Hauptpatents ist das bewegliche Wehr eine Wehrklappe, und nach Anspruch 7 des Hauptpatents ist die Wehrklappe mit einem Schwimmer verbunden, der sich mit dem oberstromseitigen Wasserspiegel hebt und senkt.

Bei dem so ausgebildeten Gegenstand des Hauptpatents hebt und senkt sich der Schwimmer zusammen mit dem Wasserspiegel im Regenüberlaufbauwerk und öffnet und schließt hierdurch die oben gelagerte Wehrklappe automatisch. Die Größe des öffnungspaltes der Wehrklappe ist hierdurch unmittelbar vom Wasserstand im Überlaufbauwerk abhängig. Je nach Höheneinstellung des Schwimmers wird die größte Abflußleistung des Wehres in den Entlastungskanal entweder erst dann erreicht, wenn das Stauziel des Regenüberlaufbeckens überschritten ist, oder die Wehrklappe beginnt sich schon vor Erreichen des Stauzieles im Regenüberlaufbauwerk zu öffnen.

Der Gegenstand des Hauptpatentes soll nun insofern verbessert werden, als die schwimmergesteuerte Wehrklappe sich erst dann öffnen soll, wenn der Wasserstand im Überlaufbauwerk das Stauziel überschreitet.

Dies wird dadurch erreicht, daß der mit der Wehrklappe verbundene Schwimmer in einer eigenen, mit einer Entleerungsleitung versehenen Schwimmerkammer angeordnet ist, die gegen den Entlastungskanal vollständig und gegen den Durchströmraum im Regenüberlaufbauwerk durch eine Oberlaufschwelle abgetrennt ist, deren Überlaufkante wenig unterhalb der Oberkante der Wehrklappe auf der Höhe des Stauziels für das Speicherbecken liegt

Dies bringt den Vorteil, daß der Schwimmer die Wehrklappe in ihre Schließstellung drängt solange das Stauziel im Regenüberlaufbauwerk noch nicht erreicht ist Erst beim Oberschreiten des Stauziels füllt sich die Schwimmerkammer rasch mit Wasser, so daß der Schwimmer angehoben und die Wehrklappe entsprechend geöffnet wird. Außerdem verhindert die geschlossene Wehrklappe einen Überstau des Kanalnetzes, wenn bei Hochwasser im Vorfluter dessen Wasser im Entlastungskanal hochsteigt

Die Entleerungsleitung ist zweckmäßig an die zur Kläranlage führende Schmutzwasserablaufleitung angeschlossen. Die Schwimmerkammer entleert sich dann bei sinkendem Mischwasserzufluß aus dem Speicher selbsttätig, wenn es im Entlastungskanal einen Rückstau vorn hochwasserführenden Vorfluter aus gibt Es ist deshalb nicht möglich, daß Hochwasser ins Überlaufwerk fließt. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß das zum Heben des Schwimmers in die Schwimmerkammer einströmende Mischwasser nicht in den Vorfluter gelangt, sondern der Kläranlage zugeführt wird.

Natürlich ist es auch möglich, die Schwimmerkammer mit einer zweiten, an den Entlastungskanal angeschlossenen Entleerungsleitung zu versehen. Die Schwimmerkammer kann dann auch in den Vorfluter entleert werden, wenn der Entlastungskanal rückstaufrei ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die der Kläranlage zugeführte Mischwassermenge durch den Abfluß aus der Schwimmerkammer nicht beeinflußt wird, so daß eine genauere Dosierung des der Kläranlage zufließenden Abflusses möglich ist

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Regenüberlaufbauwerk im Grundriß,

Fig.2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Längsschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,

F i g. 3 den Gegenstand der F i g. 1 in einem Querschnitt nach der Linie III—III,

F i g. 4 das Überlaufwerk nach F i g. 1 in einem Querschnitt nach der Linie IV-IV.

In den Zeichnungen ist mit 14 ein Regenüberlaufbauwerk bezeichnet, das sich an ein hier nur angedeutetes Speicherbecken 12 anschließt. Das Überlaufbauwerk 14 ist unterirdisch im Bereich einer Kanaltrasse angeordnet und durch Einstiegschächte 81, 82 und 83 von der Geländeoberfläche 30 aus zugänglich. Es hat einen Durchströmraum 15, dessen Zulauföffnung 16 an das Speicherbecken 12 angeschlossen ist und dort eine Tauchwand 34 aufweist. Der Durchströmraum 15 hat eine Bodenrinne 84 für den Trockenwetterabfluß mit etwa unter 45° geneigten Seitenwänden 85 und 86.

Auf der dem Zulauf gegenüberliegenden Seite 87 des Regenüberlaufbauwerkes 14 mündet die Bodenrinne 84 des Durchströmraumes 15 in eine Schmutzwasserabflußlleitung 36, die von einer Klappe 35 verschließbar ist.

Ein Regenüberlauf 25 trennt den Durchströmraum 15 des Regenüberlaufbauwerkes 14 von einem Entlastungskanal 39, der zu einem Vorfluter 88, beispielsweise einem Fluß oder Bach, führt. Der Regenüberlauf 25

besteht aus einer festen Regenüberlaufschwelle 37, deren Krone 89 in die Seitenwand 86 der Bodenrinne 84 des Durchströmraumes 15 und auf der gegenüberliegenden Seite in einen ausgerundeten Absturz 90 übergeht, der sich in die Sohle 91 des Entlastungskanals 39 fortsetzt Die Wehrkrone bildet an ihrem dem Entlastungskanal 39 zugewandten Rand eine Schließkante 92, an der die Wehrklappe 60 eines Klappenwehres 92 anliegt Die Wehrklappe 60 ist mit im Absland voneinander angeordneten Armen 17 an einer ι ο Schwimmerwelle 54 befestigt, die auf einer parallel zur Wehrkrone verlaufenden Schwenkachse 52 gelagert ist Wie aus den Fig.2 und 4 hervorgeht, ist die Schwenkachse 52 oberhalb des Stauzieles 65 unterhalb der Decke 66 des Regenüberlaufbauwerkes 14 in i> seitlichem Abstand von der Schließkante 92 im Durchströmraum 15 gelagert so daß die Wehrklappe 60 infolge der außermittigen Lagerung durch ihr Eigengewicht gegen die Schließkante 92 gedruckt wird.

Seitlich hinter dem Regenüberlauf 25 befindet sich ->o neben dem Klappenwehr 92 eine Schwimmerkammer 67, die durch eine Zwischenwand 68 gegen den Entlastungskanal 39 vollständig und gegen den Durchströmraum 15 im Regenüberlaufbauwerk 14 durch eine Überlaufschwelle 69 abgetrennt ist deren Überlaufkan- >^r> te auf der Höhe des Stauzieles 65 des Speicherbeckens 12 liegt (Fig. 1 und 3). Die Zwischenwand 68 hat an ihrem unteren Rand einen Durchbruch, der als Entleerungsleitung 70 für die Schwimmerkammer 67 dient. Eine weitere Entleerungsleitung 80 führt von der so tiefsten Stelle der Schwimmerkammer 67 in Richtung zur Schmutzwasserablaufleitung 36.

In der Schwimmerkammer 67 ist ein Schwimmer 53 angeordnet, der mit Hebelarmen 20 ebenso wie die Wehrklappe 60 an der Schwimmerwelle 54 befestigt ist, r. deren Schwenkachse 52 an den einander gegenüberliegenden Stirnwänden des Regenüberlaufbauwerkes 14 und zusätzlich auf der Zwischenwand 68 zwischen dem Entlastungskanal 39 und der Schwimmerkammer 67 gelagert ist.

Das Regenüberlaufbauwerk arbeitet wie folgt:

Solange dem Überlaufbauwerk vom Speicherbecken 12 aus lediglich die Trockenwetterabflußwassermenge zufließt, d. h. diejenige Schmutzwassermenge, die bei trockenem Wetter im Kanalnetz anfällt, ist lediglich die v, Bodenrinne 84 des Durchströmraumes 15 gefüllt. Der Schwimmer zum Steuern der Klappe 35 befindet sich deshalb in seiner in Fig.2 dargestellten tiefsten Lage und ruht auf den geneigten Seitenwänden 85 und 86 der Bodenrinne 84 im Durchströmraum 15. Die Klappe 35 ¹Mi ist voll geöffnet, so daß das Schmutzwasser ungehindert in die zur Kläranlage führende Schmutzwasserablaufleitung 36 strömen kann.

Gehen im Einzugsgebiet des Kanalnetzes stärkere Regenfälle nieder, so vermischt sich das Schmutzwasser τ> im Kanalnetz mit dem Niederschlagswasser, welches zu Beginn des Regenwetters durch seine Spülwirkung eine größere Schmutzfracht mit sich führt. Wenn diese Misch wassermenge die größtmögliche Abflußmenge zur Kläranlage übersteigt, füllt sie zunächst das bo Speicherbecken 12, bis das Stauziel 65 erreicht wird. Hierbei wird der Schwimmer für die Klappe 35 mit steigendem Wasserstand im Durchströmraum 15 gehoben und hierdurch die Klappe 35 mehr und mehr geschlossen, so daß die in die Schmutzwasserablaufleitung 36 einströmende Wassermeuge auch bei steigendem Wasserspiegel im Durchströmraiim 15 und bei sich hierdurch vergrößernder Druckhöhe am Schmutzwasserablauf konstant gehalten wird.

Solange das Stauziel 65 nicht überschritten und die Überlaufschwelle 69 nicht überströmt wird, bleibt die Schwimmerkammer 67 leer. Der mit seinen Hebelarmen 20 an der Schwimmerwelle 54 hängende Schwimmer 53 für die Wehrklappe 60 wirkt als Sch'.ießgewicht und drückt das Klappenwehr 92 in seine in Fig.4 in ausgezogenen Linien dargestellte Schließstellung, so daß kein Mischwasser aus dem Durchströmraum 15 in den Entlastungskanal 39 strömen kann. Sobald jedoch das Speicherbecken 12 ganz gefüllt ist und die dem Regenüberlaufbauwerk 14 zuströmende Mischwassermenge die zur Kläranlage weiterfließende Wassermenge übersteigt welche dieser gerade noch zugeführt werden kann, wird die Überlaufschwelle 69 entsprechend dem Zufluß von Mischwasser überströmt so daß der Schwimmer 53 eintaucht und gehoben wird. Der Schwimmer 53 dreht dann mit seinen Hebelarmen 20 die Schwimmerwelle 54, so daß die Wehrklappe 60 sich, unterstützt von dem auf ihre Innenseite wirkenden Wasserdruck, in Fig.4 im Uhrzeigersinn dreht und öffnet. Ein Teil des im Durchströmraum 15 befindlichen Wassers kann nun über die Krone 89 der festen Regenüberlaufschwelle 37 in den Entlastungskanal 39 und von dort in den Vorfluter 88 abfließen.

Da sich die Wehrklappe 60 um die Schwenkachse 52 verschwenkt und mit ihrem unteren Rand 76 im Wasser bleibt, wobei sie die in Fig.4 in strichierten Linien dargestellte Stellung einnimmt, hält sie im Durchströmraum 15 an der Wasseroberfläche schwimmende Schmutzstoffe zurück und läßt nur Mischwasser aus einer mittleren Tiefe aus dem Durchströmraum 15 in den Entlastungskanal 39 austreten, während im Durchströrnraum !5 sich absetzende Schmutzstoffe von der festen Regenüberlaufschwelle 37 zurückgehalten werden.

Geht der Mischwasserzuiauf aus dem Speicherbecken 12 zurück, oder ist genügend Wasser durch den Entlastungskanal 39 abgeflossen, ohne daß weiteres Wasser vom Speicherbecken 12 her nachfließt, beginnt sich die Schwimmerkammer 67 durch die Entleerungsleitung 70 oder bei Hochwasser durch die Entleerungsleitung 80 zu entleeren. Hierdurch sinkt der Schwimmer 53 nach unten und schließt die Wehrklappe 60 wieder, bis sie die in F i g. 4 in ausgezogenen Linien dargestellte Lage einnimmt. Das Mischwasser wird weiterhin durch den Schmutzwasserabfluß in die Schmutzwasserablaufleitung 36 und von dort zur Kläranlage abgeleitet.

Wenn der Vorfluter 88 Hochwasser führt und im Entlastungskanal 39 ein Rückstau eintritt, hält die Wehrklappe 60 das Hochwasser zurück, so daß das Überlaufbauwerk 14 und das Speicherbecken 12 des Kanalisationsnetzes nicht überströmt werden. Der höchstmögliche Hochwasserspiegel des Vorfluters 88 ist in den F i g. 3 und 4 mit 78 angedeutet.

Man erkennt, daß auch bei Hochwasser im Vorfluter 88 vom Überlaufbauwerk 14 aus Mischwasser durch den Entlastungskanal 39 in den Vorfluter 88 abgeleitet werden kann, wenn man im Überlaufbauwerk 14 und im Speicherbecken 12 einen Überstau bis zur Stauhöhe 78 zulaßt, die noch unterhalb der Lager 79 für die Wehrklappenwelle 54 liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Regenüberlaufbauwerk, insbesondere in Mischkanalisationsnetzen, mit Zulauf, Regenüberlaufschwelle und gedrosseltem Schmutzwasserablauf s sowie einer über der Regenüberlaufschwelle angeordneten, im Bereich ihres oberen Randes gelagerten und an ihrem unteren Rand unterstromseitig an der Regenüberlaufschwelle anliegenden, mit einer in Abhängigkeit vom oberstromseitigen Wasserstand sich hebenden und senkenden Schwimmer verbundenen, sich öffnenden und schließenden Wehrklappe, nach Patent 2506126, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Wehrklappe (60) verbundene Schwimmer (53) in einer eigenen, π mit einer Entleerungsleitung versehenen Schwimmerkammer (67) angeordnet ist, die gegen den Entlastutigskanal (39) vollständig und gegen den Durchströmraum (15) im Regenüberlaufbauwerk (14) durch eine Oberlaufschwelle (69) abgetrennt ist, deren Oberlaufkante wenig unterhalb der Oberkante der Wehrklappe auf der Höhe des Stauzieles (65) für das Speicherbecken (12) liegt.

2. Regenüberlaufbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungsleitung 2^r> (80) an die zur Kläranlage führende Schmutzwasserablaufleitung (36) angeschlossen ist

3. Regenüberlaufbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Entleerungsleitung (70) an den Entlastungskanal (39) m angeschlossen ist