DE3007035C2

DE3007035C2 - Drosselvorrichtung

Info

Publication number: DE3007035C2
Application number: DE19803007035
Authority: DE
Inventors: Klaus-Ulrich Dipl.-Ing.(FH) 5239 Heimborn Giehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Giehl Klaus-Ulrich Dipl-Ing (fh) 5239 Heimbor
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1982-12-09
Also published as: DE3007035A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung für eine Auslauföffnung einer Kanalisationsanlage, insbesondere eines Regenrückhaltebeckens, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.

Durch die DE-OS 25 23 942 ist eine Drosselvorrichtung mit dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt. Dabei ist die Steuerkante der Drosselblende als Kurve mit veränderlicher Steigung ausgebildet, deren Länge mindestens dreimal größer ist als der mittlere Durchmesser des Auslauf-Rohrstutzens, wodurch die Blende großflächig und schwer wird. Für den Einsatz bei großen Beckentiefen und in Drosselschächten muß eine noch größere Blende verwendet werden.

Mit dieser bekannten Drosselvorrichtung ist zwar in gewissen, durch die Schwimmerstellung definierten Bereichen eine annähernd konstante Durchflußmenge einstellbar; sie kann jedoch aus den nachfolgenden Gründen nicht befriedigen:

Bereits bei Trockenwetter ist die offene Querschnittsfläche des Ablaufrohres zu 20% durch die Drosselblende verschlossen, und bei einem Flüssigkeitsspiegel in Höhe des oberen Scheitelpunktes des Ablaufrohres ist die Querschnittsfläche des Abiaufrohres schon zu mehr als 30% durch die Drosselöiende verschlossen. Nach einer längeren Trockenwetterperiode ist die Drosselvorrichtung möglicherweise dadurch funktionsuntüchtig daß der Schwimmer am Beckenboden angebacken ist und dadurch das Regenwasser ungeregelt der Kläranlage zuläuft

Ein weiterer Nachteil der bekannten Drosselvorrichtung wird darin gesehen, daß sie nur auf den einzelnen Anwendungsfall zugeschnitten ist und für jedes Becken unter Berücksichtigung der Beckentiefe, der Beckenbreite, der Anordnung des Ablaufrohres und des wirksamen Durchmessers des Ablaufrohres neu konstruiert, berechnet und vermaßt werden muß. Dadurch ist eine Vorfabrikation, auch in Kleinstserien, nicht möglich, und die Fertigung der Drosselvorrichtung ist relativ kostenaufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Abmessungen und Gewicht der bekannten schwimmerbetätigten Drosselvorrichtung mit Drosselblende zu verkleinern und deren Regeleigenschaften zu verbessern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Drosselvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß die Schwimmerstange als zweiarmiger Hebel ausgebildet und um eine zweite ortsfeste Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Schwimmerstange an einem Ende mit dem Schwimmer und am anderen Ende gelenkig mit einer an der Drosselblende angelenkten Betätigungsstange verbunden ist, daß die beiden ortsfesten Drehachsen parallel gerichtet und senkrecht übereinander angeordnet sind und daß die Auslauföffnung bei tiefster Stellung des Schwimmers nicht überdeckt ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Hebelarme der Schwimmerstange verschieden lang sind; nach einem anderen Merkmal ist der Schwimmer vollüberflutbar ausgebildet.

Weiterhin ist nach der Erfindung die Schwimmerstange mit einer doppelten Abwinklung versehen und es sind darüber hinaus Vorrichtungen zur Begrenzung der Drehbewegung der Schwimmerstange auf Winkel von 17,5° gegen die Senkrechte durch die ortsfeste zweite Drehachse vorgesehen.

Schließlich sieht die Erfindung vor, daß die beiden ortsfesten Drehachsen gegenüber der lotrechten Mittellinie der Auslauföffnung um ein Drittel des Durchmessers der Auslauföffnung horizontal versetzt angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung wird sichergestellt, daß die offene Querschnittsfläche des Ablaufrohres sowohl bei Trockenwetter als auch bei einem Flüssigkeitsspiegel in Höhe des Scheitelpunkts des Ablaufrohres voll erhalten bleibt;

daß der Regelbereich, bezogen auf einen Ablaufrohr-Durchmesser von 200 mm, wenigstens 90% beträgt;

daß die Einrichtung ohne Änderung sowohl in die Becken, Behälter oder dergleichen als auch in einen dem Becken nachgeordneten Schacht oder Drosselschacht einbaubar ist;

daß die Einrichtung nicht für jeden einzelnen Anwendungsfall neu berechnet, konstruiert und vermaßt werden muß, sondern ihrer Einzelteile bezüglich ihrer Form, Größe und gegenseitigen Anordnung von vornherein definiert sind und daher eine kostengünstige

Vorfabrikation möglich ist;

daß die Einrichtung auch nach einer längeren Trockenwetterperiode voll funktionstüchtig ist und der Schwimmer nicht am Beckenboden anbacken kann;

daß die Einrichtung unverändert auch in solchen Becken angewandt werden kann, bei denen der maximale Flüssigkeitsspiegel oberhalb der Ebene liegt die der maximalen Schwimmerstellung entspricht;

und daß die Einrichtung auch dann vorteilhaft einsetzbar ist, wenn der Regenwassersammler selbst als Rückhaltebecken und/oder Drosselstrecke fungiert

Die Eiiindung ist nachfolgend anhand der in den F i g. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Vorderansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung;

F i g. 2 die Seitenansicht zu F i g. 1;

F i g. 3 die Abhängigkeit der Einzel-Dimensionierung von der Festgröße;

Fig.4 die in einem Koordinatensystem festgelegte Kontur der Drosselblende;

Fig.5 die Anordnung der auf einer Grundplatte montierten Einrichtung in einem Drosselschacht in der Ansicht nach der Linie B-B in F i g. 5;

F i g. 6 die Anordnung nach F i g. 5 im Schnitt nach der Linie A-A in F ig. 5;

Fig.7 die Anordnung nach Fig.5 und 6 in der Draufsicht

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen aus einer Drosselblende 1, einer Betätigungsstange 4, einer Schwimmerstange 7 und einem Schwimmer 9.

Die Drosselblende 1 ist über ein Drehgelenk 3 oberhalb einer Auslauföffnung 2 oder 10 auf einer ersten ortsfesten Drehachse 3' drehbar gelagert. Die Drosselblende 1 weist ein Drehgelenk auf, über das sie mit der Betätigungsstange 4 verbunden ist, die ihrerseits über ein Drehgelenk 6 mit der Schwimmerstange 7 gekoppelt ist. Die Schwimmerstange 7 ist über ein Drehgelenk 8 auf einer zweiten ortsfesten Drehachse 8' drehbar gelagert; durch die zweite ortsfeste Drehachse 8' ist die Schwimmerstange 7 in die Hebelarme a und b unterteilt und sie ist mit dem freien Ende des Hebelarms b mit einem Schwimmer 9 verbunden.

Die Schwimmerstange 7 ist mit einer doppelten Abwicklung von je 90° versehen, wodurch der Hebelarm b in drei Schenkel c, dund e unterteilt ist. Die Schenkel c, d, e weisen ein Längenverhältnis von 3,6:3,25:1,4 auf, bezogen auf den Durchmesser D= 1,0 der Auslauföffnung 2 oder 10.

Die Einrichtung ist mittels ausgezogener Linien in der tiefsten Schwimmerlage und mittels gestrichelter Linien in der höchsten Schwimmerlage dargestellt. Es ist ersichtlich, daß in der tiefsten Schwimmerlage die Auslauföffnung 2 oder 10 von der Drosselblende 1 völlig unbedeckt ist, während sie bei höchster Schwimmerlage zu einem Teil durch die Drosselblende abgedeckt ist.

Die ortsfesten Drehachsen 3' und 8' sind auf einer gemeinsamen Senkrechten angeordnet. Die Betätigungsstange 4 steht sowohl bei tiefster als auch bei höchster Schwimmerlage senkrecht über der Auslauföffnung 2 oder i0.

Dabei ist die Senkrechte durch die ortsfesten Drehachsen 3', 8' gegenüber der loirechten Mittellinie der Auslauföffnung 2 oder 10 horizontal versetzt angeordnet.

Der Schwimmer 9 ist hanteiförmig ausgebildet^und mit einem verjüngten Mittelteil 11 drehbeweglich in einem Gelenk 12 des Hebelarms b gelagert Die Länge der Schwimmerstange 7 und deien Drehbewegung sind derart begrenzt daß die Achse 11' des Schwimmers 9 bei tiefster Schwimmerlage auf der Ebene des oberen Scheitelpunktes der Ablauföffnung 2 oder 10 liegt wodurch ein Anbacken des Schwimmers 9 auf dem Boden des Beckens, Behälters oder dergleichen auch bei längerer Trockenwetterperiode verhindert wird.

Mit dem Durchmesser D der Auslauföffnung 2 oder 10 als gewählte Festgröße ist die Gesamteinrichtung gemäß F i g. 3 bemaßt

Danach sind die ortsfesten Drehachsen 3', 8' (F i g. 4) senkrecht übereinander mit einem Abstand von 33 D festgelegt Die Senkrechte durch die ortsfesten Drehachsen 3', 8' ist um V₃ D gegenüber der lotrechten Mittellinie der Auslauföffnung 2 oder 10 versetzt angeordnet Der senkrechte Abstand zwischen der horizontalen Achse der Auslauföffnung 2 oder 10 und der ortsfesten Drehachse 3' beträgt 135 D.

Die Schwimmerstange 7 hat eine Länge von 6,1 D. Davon entfällt auf den Hebelarm a eine anteilige Länge von 1,1 D und auf den Hebelarm b eine solche von 5,0 D. Die Drehbewegung der Schwimmerstange 7 ist derart begrenzt, daß die Schwimmerstange 7 sowohl in der höchsten als auch in der tiefsten Stellung des Schwimmers 9 mit der gemeinsamen Senkrechten durch die ortsfesten Drehachsen 3', 8' einen Winkel von 17,5° einschließt. In seiner höchsten Stellung befindet sich der Schwimmer 9 nahezu um das Maß 10 D oberhalb der Auslauföffnung 2 oder 10. Bei größeren Beckentiefen und höher ansteigendem Wasserspiegel wird der Schwimmer 9 überflutet.

Weiterhin sind in Fig.4 die Form und die Abmessungen der Drosselblende 1 in Abhängigkeit von dem als Festgröße gewählten Durchmesser D in einem Koordinatensystem dargestellt Dabei sind die Abszisse und die Ordinate mit einer dem 0,5fachen der Festgröße entsprechenden Teilung versehen und die Radien R der die Koordinaten Kl — KH verbindenden Bogen in Beziehung gesetzt zu der Festgröße. Die Achse des Drehgelenks 3 ist dabei willkürlich mit den Koordinaten 10/0 versehen.

Eine werkstattmäßig vorgefertigte Ausführungsform der Drosselvorrichtung ist in den Fig.5 bis 7 dargestellt. Diese Ausführungsform beinhaltet eine Grundplatte 19, auf der die Drehachsen 3', 8' festgelegt sind und mit den über ihre Drehgelenke 3, 5, 6 und 8 gekoppelten Einzelteile 1, 4, 7 und 9 eine betriebsfertig vorfabrizierte Einheit bilden, die als Ganzes in das

so Becken, den Behälter oder Schacht eingebracht und dort befestigt werden kann. Die Grundplatte 19 ist im unteren Bereich mit einer Ausnehmung 20 versehen, die in Form und Größe dem Abflußrohr 15 entspricht, und ist mit der Ausnehmung 20 auf das in das Becken, den Behälter oder den Schacht hineinragende Abflußrohr 15 aufsetzbar. Die Ausnehmung 20 kann durch ein austauschbares Reduzierstück 21 ergänzt werden.

Auf die vorbeschriebene Weise gelingt es, zu einer Vorrichtung zur Regelung von Flüssigkeits-Abflußmengen zu kommen, deren Einzelteile in ihrer Form, Größe und gegenseitigen Anordnung standardisierbar sind, wodurch eine kostengünstige Serienfertigung funktionstüchtiger Einrichtungen ermöglicht wird. Darüber hinaus übt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen dämpfenden Einfluß auf die Baukosten dadurch aus, daß bei ihrer Anwendung in einem dem Rückhaltebecken nachgeordneten Drosselschacht dieser Drosselschacht relativ klein gehalten werden kann.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drosselvorrichtung für eine Auslauföffnung einer Kanalisationsanlage, insbesondere eines Regenrückhaltebeckens, mit einer Drosselblende, die um eine zur Auslauföffnung senkrechte ortsfeste Drehachse schwenkbar gelagert und über eine Schwimmerstange mit einem Schwimmer verbunden ist, wobei die Auslauföffnung bei der höchsten Schwimmerstellung zu einem Teil von der Drosselblende überdeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerstange (7) als zweiarmiger Hebel ausgebildet und um eine zweite ortsfeste Drehachse (8') drehbar gelagert ist, wobei die Schwimmerstange (7) an einem Ende mit dem Schwimmer (9) und am anderen Ednde gelenkig mit einer an der Drosselblende (1) angelenkten Betätigungsstange (4) verbunden ist, daß die beiden ortsfesten Drehachsen (3' und 8') parallel gerichtet und senkrecht übereinander angeordnet sind und daß die Auslauföffnung (2 oder 10) bei tiefster Stellung des Schwimmers (9) nicht überdeckt ist.

2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebelarme (a, b)der Schwimmerstange (7) verschieden lang sind.

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (9) vollüberflutbar ausgebildet ist.

4. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerstange (7) mit einer doppelten Abwinklung versehen ist.

5. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur Begrenzung der Drehbewegung der Schwimmerstange (7) auf Winkel von 17,5° gegen die Senkrechte durch die ortsfeste Drehachse (8') vorgesehen sind.

6. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Drehachsen (3' und 8') gegenüber der lotrechten Mittellinie der Auslauföffnung (2 oder 10) um ein Drittel des Durchmessers (D) der Auslauföffnung (2 oder 10) horizontal versetzt angeordnet sind.