DE2603665C3

DE2603665C3 - Regenüberlaufbauwerk

Info

Publication number: DE2603665C3
Application number: DE19762603665
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing.(Grad.) 4600 Dortmund Ernst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-31
Filing date: 1976-01-31
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DE2603665B2; DE2603665A1

Description

Das Hauptpatent betrifft ein Regen· jerlaufbauv/erk. insbesondere in Mischkanalisationsneizen. mit Zulauf, Regenüberlaufschwclle und gedrosseltem Schmutzwasserablauf. Anspruch 1 des Hauptpatents erstreckt sii;h auf ein über der Regenüberlaufschwelle angeordnet«, im Bereich seines oberen Randes gelagertes und an seinem unteren Rand untersiromseitig an der Regenüberlaufschwelle anliegendes, in Abhängigkeit vom oberstromseitigen Wasserstand sich öffnendes und schließendes bewegliches Wehr. Nach Anspruch 3 des 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 Haupipatents hebt und senkt sich der Schwimmer zusammen mit dem Wasserspiegel in; Regenüberlaufbauwerk urwl öffnet und schließt hierdurch die oben gelegene Wehrklappe automatisch. Die Größe des Öffnungsspaltes der Wehrklappe ist hierdurch unmittelbar vom Wasserstand im Oberlaufbauwerk abhängig. |e nach Höheneinstellung des Schwimmers wird die großie Abflußleistung des Wehres in den Entlastungskanal entweder erst dann erreicht, wenn das Stauziel des Regenüberlaufbeckens überschritten ist, oder die Wehrklappe beginnt sieh schon vor Erreichen da Slauzieles 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 Slauziel überschreitet.

Dies wird dadurch erreicht, daß der mit der

■li Wehrklappe verbundene Schwimmer in einer eigenen, mit einer Enlleerungsleitung versehenen Schwimmerkammer angeordnet ist, die gegen den Entlastungskanal vollständig und gegen den Durchströmraum im Regenüberlaufbauwerk durch eine Überlaufschwelle 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, solangt das Stauziel im Regenüberlaufbauwerk noch nicht erreicht ist. Erst beim Überschreiten des Stauziels füllt sich die Schwimmerkammer rasch mit Wasser, so daß der Schwimmer angehoben und die Wehrklappe entsprechend geöffnet wird. Außeroem verhindert die geschlossenWehrklappe einen Überstau des Kanalnetzes, wenn bei Hochwasser im Vorfluter dessen Wasser im Entlastungskanal hochsteigt.

Die Entleerungsieitung ist zweckmäßig an dir zur Kläranlage führende Schmutzwasserablaufleitung angeschlossen. Die Schwimmerkammer entleert sich dann hei sinkendem Mischwnsserzufluß aus dem Speicher selbsttätig, wenn es im Entlastungskanal einen Rückstau vom 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 Mischwtsser nicht in den Vorfluter gelangt, sondern der Kläranlage zugeführt wird.

Natürlich ist es auch möglich, die Schwimmerkammer mit einer /weiten, an den Entlastungskanal angeschlossenen Entleerungsleitung /u versehen. Die Schwimmerkammer kann dann auch in den Vorfluter entleert werden, wenn der Hntlastungskanal 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

Fig. 1 ein Rcgenüberlaufbauwerk im Grundriß.

F ι g. 2 den Gegenstand der F ι g. 1 in einem Längsschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. I.

Fig. 3 den Gegenstand der F ι g. I in einem Querschnitt nach der Linie III-III.

F ι g. 4 das Überlaufwerk nach Fig.! in einem Querschnitt nach der Linie IVIV.

In den Zeichnungen ist mit 14 ein Regenüberlaufbauwerk be/eichnct, das sich an ein hier nur angedeutetes Speicherbecken 12 anschließt. Das Überlaufbauwerk 14 ist unterirdisch im Bereich einer Kanaltrasse angeord net und durch Einstiegschächte 81, 82 und 83 von der Geländcoberfläche 30 aus zugänglich. Ks 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 fur den Trockenwciterabfluß mil etwa unter 45" geneigten Seilenwänden 85 und 86.

Auf der dem Zulauf gegenüberliegenden Seile 87 des Regenüberlaufbauwerkcs 14 mündet die Bodenrinne 84 des Durchströmraumes 15 in cine Schmut'/wasscrabflußleitung 36, die von einer Klappe 35 verschließbar ist.

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

besteht aus einer festen Pvegenüberlaufschwelle 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 Abstand voneinander angeordneten Armen 17 an einer m Schwimmerwelle a4 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 ΐί seitlichem Abstand von der Schiießkante 92 im Durchslrömraum 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 in neben dem Klappenwehr 92 eine Schwimmerkammer 67, die durch eine Zwischenwand 63 gegen den Entlastungskanal 39 vollständig und gegen den Purchströmraum 15 im Regenüberlaufbauwerk 14 durch eine Überlaufschwelle 69 abgetrennt ist, deren Überlaurkan- .·"> 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 in 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, ι» 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. au

Das Regenübrrlaufbauwerk arbeitet wie folgt:

Solange dem Überlaufbauwerk vom Speicherbecken 12 aus lediglich die Trockenwetterabflußwassermenge zufließt, d. h. diejenige Schmutzwassermenge, die bei trockenem Wetter im Kanalnet/ anfällt, ist lediglich die 4Ί Bodenrinne 84 des Durchstro-nraumes 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 Seilenwänden 85 und 86 der Bodenrinne 84 im Durchströmraum 15. Die Klappe 35 >n ist voll geöffnet, so daß das Schmutzwasser ungehindert in die zur Kläranlage führende Schmut/wasserablaufleilung 36 strömen kann.

Gehen im Einzugsgebiet des Kanalnetzes stärkere Rcgcnfälle nieder, so vermischt sich das Schmutzwasser '> > im Kanalnetz mit dem Niederschlagswasser. welches zu Beginn des Regenwetters durch seine Spülwirkung eine größere .Schmutzfracht mit sich führt. Wenn diese Mischwassermenge die größtmögliche Abflußmenge zur Kläranlage übersteigt, füllt sie zunächst das wi Speicherbecken 12. bis das Siauziel 65 erreicht wird. Hierbei wird der Schwimmer für die Klappe 35 mit steigendem Wasserstand im Durchslrömraum 15 gehoben und hierdurch die Klappe 35 mehr und mehr geschlossen, so daß die in die Schmutzwasserablauflei-Hing 36 einströmende Wassermenge auch bei steigendem Wasserspiegel im Durchströmraum 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 Schließgewicht 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 SS dreht dann mit seinen Hebelarmen 20 die Schwimmerwelle 54, so daß die We'n\lappe 60 sich, unterstützt von dem auf ihre Innenseite wirkenden Wasserdruck, in F i g. 4 im Uhrzeigersinn dreht und öffnet. Ein Teil des im Durchströmraum 15 befindlichen Wassers kann nun über die Krone 89 der festen Regenüber;juf sch welle 37 in den Entlastungskanal 39 und von dort in den Vorfluter 88 abfließen.

Du sich die Wehrklappe 60 um die Schwenkachse 52 verschwenkt und mit ihrem unteren Rand 76 im Wasser bleibt, wobei sie die in F i g. 4 in strichlierten Linien dargestellte Stellung einnimmt, hält sie im Durchströmraum 15 an der Wasseroberfläche schwimmende Schmutzstoffe zurück und läßt nur frischwasser aus einer mittleren Tiefe aus dem Durchsirömraum 15 in den Entlastungskanai 39 pustreten. während im Durchströmraum 15 sich absetzende Schmutzstoffe von der festen Regenüberlaufschwelle 37 zurückgehalten werden.

Geht der Misch wasserzulauf aus dem Speicherbecken 12 zurück, oder ist genügend Wasser durch den Entlastungskanal 39 abgeflossen, ohne daß weiteres Wassei vom Speicherbecken 12 her nachfließt, beginnt sich die Schwimmerkammer 67 durch die Entleerungsleitung 70 oder bei Hochwasser durch die Enlleirungsleitung 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 Mischwasscr v/ird 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 ilberlaufjaowerk 14 und das Speicherbecken 12 des Kanalisationsnetzes nicht überströmt werden. Der höchstmögliche Hochv»asserspiegel des Vorflutet s 88 ist in den F i g. 3 und 4 mit 78 angedeutet.

Man erkennt, daß auch bei Hochwasser im Vorfluter 88 vom Überlaufbau werk 14 aus Misrhwasser durch den Entlastungskanal 39 in den Vorfluter 88 abgeleitet werden kann, wenn man im Übcrlaufbauwcrk 14 und im Speicherbecken 12 einen Überstau bis zur Stauhöhe 78 zuläßt, die noch unterhalb der Lager 7i» für die Wehrktappenwclle 54 liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regenüberlaufbauwerk, insbesondere in Misehkanalisaiionsneizen, mit Zulauf, Regenüberlaufschwelle und gedrosseltem Schmutzwasserabfciuf ί sowie einer über der Regenüberlaufschwelle Eingeordneten, im Bereich ihres oberen Randes gelagerten und an ihrem unteren Rand unterstromseitig an der Regenüberlaufschwelle anliegenden, mit einer in Abhängigkeit vom oberstromseinigen ι ο Wasserstand sich hebenden und senkenden Schwimmer verbundenen, sich öffnenden und schließenden Wehrklappe, nach Patent 25 06 126, 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 Entlastungskanal (39) vollständig und gegen den Durchströmraurn (15) im Regenüberlaufbauwerk (14) durch eine überlaufschwelle (69) abgetrennt ist, >ri deren Überlauikante wenig unterhalb der Oberkante der WehrkUppe auf der Höhe des Stauzieles (65) für das Speicherbecken (12) liegt.

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

3. Regenübcrlaufbauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Enileerungsleilung (70) an den Entlastungskanal (39) in angeschlossen ist.