DE3038098A1 - Abflussregelung fuer fluessigkeitsbehaelter - Google Patents

Description

^:3038Ό98

Dipl.-fNG. Wilfrid RÄECK

PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

Karl Kraus

7891 ühlingen - N 33

Abflußregelung für Flüssigkeitsbehälter

Die Erfindung betrifft eine Abflußregelung für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Regenbecken, Regenwasserbecken, Klärbecken.und dgl., mit einer Abflußöffnung im Bereich des Behälterbodens und mit wenigstens einer ZuIauföffnung. Obwohl die Erfindung nachfolgend in erster Linie unter Bezugnahme auf Regenbecken einer Mischwasserkanalisation beschrieben ist, kann sie mit gleichen oder ähnlichen Vorteilen auch bei anderen Flüssigkeitsbehältern zur Anwendung kommen, z. B. in Verbindung mit Bewässerungs- oder anderen Verteilsystemen, und soll daher in soweit nicht einschränkend verstanden werden.

Bei als temporäre Speicher angewendeten Flüssigkeitsbehältern kann z. B. die Aufgabe darin bestehen, den Abfluß auf einen Wert zu begrenzen, der dem nachfolgenden Kanalsystem oder der Kapazität einer die abfließende Flüssigkeit behandelnden Verarbeitungsanlage angepaßt ist. Ein Regenwasserbecken, das an die Sammelleitung einer Mischwasserkanalisation angeschlossen ist, und· dessen Abfluß zu einer Kläranlage führt, dient primär dem Zweck, den durch Regen erhöhten Mischwasseranfall zu speichern und

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davon nur eine die Kapazität der Kläranlage nicht übersteigende Menge abfließen zu lassen.

Da nach einer bestimmten Regenmenge, die aus Trockenwetterperioden im Mischwasserkanalnetz vorhandenen Schmutzablagerungen weggespült und im Regenwasserbecken gespeichert sind, begrenzt man die Beckengröße aus Kostengründen zweckmäßigerweise auf ein Volumen, mit dem der bei einsetzendem Regen ankommende, stark verschmutzte Mischwasserschwall vollständig aufgefangen wird, während das nachfolgende, durch Regen stark verdünnte Mischwasser über ein Wehr am Becken vorbei dem VoifLuter zugeleitet wird. Bei dieser Abwassertechnik entsteht das Problem, daß bei ansteigendem Füllstand des Beckens nicht mehr nur der zweifache Wert des Trockenwetterablaufes, auf den die Kapazität der Kläranlage hin ausgelegt ist, abfließt, sondern ein Mehrfaches davon und damit die Kläranlage überlastet wird. Bei bestimmten Beckentypen entsteht ein weiteres Problem daraus, daß bei längerer Regendauer dem sich über seinen Abfluß ständig zur Kläranlage entleerenden Becken nunmehr nur noch relativ sauberes Mischwasser zugeführt wird, das eigentlich keiner Klärung bedarf und zum Vorfluter geführt werden könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abflußregelung für einen Flüssigkeitsbehälter zu schaffen, der in der Lage ist, einen vom Behälterfüllstand unabhängigen, gleichmäßigen Abfluß zur Verarbeitungsanlage zu gewährleisten und den Abfluß zu verschließen, sobald die Zuflußmenge zum Becken einen vorbestimmten Wert erreicht bzw. übersteigt.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß hinter der Abflußöffnung des Behälters im Weg der Abflußströmung eine unter Ausnutzung der in der Abflußströmung enthaltenen (Lage- und/oder Bewegungs-) Energie verstellbare erste Meßeinrichtung angeordnet und als selbsttätiger Stellmotor mit einem die Abflußöffnung verändernden Stellglied über eine hydraulische und/oder mechanische Übertragungsanordnung in Verbindung steht, die ein derart einstellbares Kompensationsglied aufweist, das für eine vorbestimmte zeitliche Abflußmenge (Sollwert) sich das aus Meßeinrichtung, Übertragungsanordnung und Stellglied bestehende Regelsystem im Gleichgewicht befindet.

Mit Hilfe dieser Abflußregelung wird die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache und wirkungsvolle Art gelöst. Der Vorschlag gestattet es, einfache und billig herzustellende Bauelemente zu verwenden, die andererseits unter den bestehenden rauhen Umgebungsbedingungen ausreichend robust und wartungsunanfällig sind. Vorteilhaft ist auch die Tatsache, daß die Abflußregelung praktisch selbsttätig arbeitet und keine Fremdenergie bzw. Hilfskraft benötigt, so daß sie auch zur Anwendung in von Stromversorgungen entfernten Gebieten geeignet ist. Mit dem erfindungsgemäßen Regelsystem lassen sich Strömungsgrößen in Verbindung mit Füllständen und umgekehrt regeln, wobei die Regelgröße das bei einer bestimmten Stellung im Gleichgewicht befindliche System im Fall einer Veränderung der Regelgröße selbsttätig und ohne Fremdenergie so steuert, bis bei einer neuen Regelstellung und einer neuen Regelgröße das Gleichgewicht wieder hergestellt ist.

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Als Stellglied für die selbsttätige Regelung der Abflußöffnung können beliebige, für diesen Zweck geeignete und bekannte Einrichtungen eingesetzt werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Stellglied aus einem Zylinderschütz in Form eines über der im Behälterboden befindlichen Abflußöffnung vertikal geführten Zylinderrohres, das mit einem Zugglied an der über den Behälter geführten übertragungsanordnung aufgehängt ist und mit seiner Unterkante die Abflußöffnung bis zum vollständigen Verschluß regelt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht das Stellglied aus einem Segmentschütz in Form eines Zylindersegmentes, das um eine im stromabliegenden Zylinderzentrum angeordnete, waagerechte Achse schwenkbar gelagert und in seiner axialen Länge den Querabmessungen eines den Behälterabfluß bildenden Kanalabschnittes angepaßt ist und bei Verschwenkung dessen Öffnungsquerschnitt ändert. Solche Bauarten der Stellglieder sind zweckmäßig, weil die Zylinderfläche und die ihr zugeordneten Führungen maschinell einfach bearbeitet bzw. eingeschliffen werden können, um eine gute Dichtfunktion zu erzielen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die gleichzeitig als Stellmotor wirksame Meßeinrichtung aus einer die Abflußströmung vollständig erfassenden und weiterleitenden Wiegerinne, die an der Übertragungsanordnung aufgehängt und unter dem Einfluß veränderlicher Abflußmengen unterschiedliche Höhenlagen einnimmt. Die Wiegerinne kann an ihrem einen Ende

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geschlossen und mit diesem Ende unterhalb der Abflußöffnung des Behälters angeordnet sein. Der sich mit Veränderung des Behälterfüllstandes ändernde Abfluß bewirkt eine Veränderung des Gewichtes der Wiegerinne. Auf diese Weise wird die Lageenergie der im Behälter befindlichen Flüssigkeit als Antrieb für die Regelung genutzt. Wenn sich die Wiegerinne bei verstärktem Abfluß absenkt, wird diese Bewegung mit Hilfe der Ubertragungsanordnung direkt oder mittelbar/ ggf. auch in einem Übersetzungsverhältnis, an das Stellglied weitergegeben, das die Abflußöffnung dann um ein entsprechendes Maß verkleinert. Versuche haben gezeigt, daß mit einer solchen selbsttätigen Regelung die Abflußmenge über ein eingestelltes, gewünschtes Höchstmaß nicht ansteigt.

Obwohl das mit verstärktem Abfluß zunehmende Gewicht der Wigerinne ausreicht, um mit Hilfe der Übertragungsanordnung das Stellglied in eine neue Lage zu überführen, mit der bei der veränderten Abflußströmung der Gleichgewichtszustand wieder hergestellt wird, können Fälle eintreten, in denen die Gewichtszunahme der Wiegerinne bei ganz allmählich zunehmendem Behälterfüllstand so langsam vonstatten geht, daß damit das Regelsystem nur verzögert anspricht, beispielsweise aufgrund der inneren Trägheit der Übertragungsanordnung bzw. der Lagerreibung an den verschiedenen Gelenkstellen. Als Abhilfe dafür schlagt die Erfindung vor, die in der Abflußströmung enthaltende Bewegungsenergie auszunutzen und aus dieser einen Stell- oder Steuerimpuls abzuleiten, mit dem insbesondere bei langsamen Änderungen des Füllstandes bzw. der AbflußStrömung eine eventuell vorhandene Trägheit des Regelsystems überwunden wird. Folglich wird zur

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Einleitung eines Rege!vorgänges, bei dem das Stellglied die Abflußöffnung verkleinert, die Strahlkraft der Abflußströmung ausgenutzt, während die Gewichtskraft dazu dient, das Regelsystem in der neuen Gleichgewichtslage zu halten.

Eine praktische Ausführungsform sieht vor, daß bei etwa waagerechtem Verlauf der Abflußströmung zur Wiegerinne über dieser ein mit der Übertragungsanordnung verbundener, querverlaufender Leitschild an einer Stelle angeordnet ist, die sich im Weg der mit erhöhter Geschwindigkeit ankommenden Abflußströmung befindet. Der Leitschild kann von unten nach oben stromaufwärts geneigt verlaufen und so mit der Übertragungsanordnung verbunden sein, daß er bei stärkerer Belastung der Wiegerinne tiefer in die ankommende Abflußströmung eintaucht und sich bei einer dem Sollwert entsprechenden oder schwächeren Abflußströmung außerhalb von dieser befindet. Nimmt die Abflußströmung zu, so berührt die flacher werdende und damit ansteigender Ausflußparabel den Leitschild, der die Flüssigkeit früher in Richtung auf die Wiegerinne umlenkt. Hiermit erreicht man einerseits, daß die Flüssigkeit nunmehr steiler auf die Rinne auftrifft und impulsmäßig wirksam wird und andererseits, daß die erhöhte Abflußmenge über eine größere Länge der Rinne fließt, wodurch sich die Länge der Wiegerinne vorteilhaft kleinhalten läßt. Mit dem ersten erzeugten Regelimpuls verkleinert das Stellglied die Abflußöffnung, so daß die Abflußgeschwindigkeit zunimmt und damit ein größerer Bereich des Leitschildes getroffen wird, der seinerseits jedoch gleichzeitig mit der ersten Bewegung des Stellgliedes weiter in den Abflußstrahl eintaucht,

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so daß insgesamt ein sich selbstverstärkender Regelvorgang stattfindet, in dem jedoch die Gewichtskraft bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichtszustandes vorrangig bleibt.

Gemäß einer Variante der vorbeschriebenen Ausführungsform wird vorgeschlagen, den Leitschild, der mit der Übertragungsanordnung so verbunden ist, daß er bei stärkerer Belastung der Wiegerinne tiefer in die ankommende Abflußströmung eintaucht, um eine waagerechte Querachse schwenkbar zu lagern und seine Schwenkbewegung zur Betätigung des Stellgliedes auszunutzen. Auf diese Weise kann die auf den Leitschild wirkende Strahlkraft sofort zur Einleitung des RegeIvorganges bei der Betätigung des Stellgliedes herangezogen werden. Mit zunehmender Verschwenkung verringert die auf ihn einwirkende Strahlkraft, so daß sich auch hier wieder ein Gleichgewichtszustand einstellt und das beabsichtigte gesamte Verhalten des Regelsystems nicht verändert wird.

Gemäß einem anderen Vorschlag kann die Meßeinrichtung aus einer hinter der Abflußöffnung beweglich gehaltenen Prallschaufel bestehen, die mit der Übertragungsanordnung zur Betätigung des Stellgliedes in Verbindung steht. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Prallschaufel um eine waagerechte Querachse schwenkbar und mit einem zur Abflußöffnung hin konkav gekrümmten Abschnitt versehen. Die schwenkbar aufgehängte Prallschaufel dient somit zur Feststellung von Änderungen der in der. Abflußströmung enthaltenen Energie. Auf dem unteren gekrümmten Abschnitt der Prallschaufel bildet sich eine Flüssigkeitswalze, deren Gewicht die zur Betätigung des Stellgliedes erforderliche Kraft zur Verfügung stellt.

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Diese Ausführungsform zeichnet sich durch einen besonders geringen baulichen Aufwand aus und hat sich in wiederholten Versuchen praktisch bewährt.

Wenn die zeitliche Abflußmenge geändert werden soll, wird das auf einen Hebel oder einen Lenker der Übertragungsanordnung wirkende Kompensationsglied verstellt, das für den Gewichtsausgleich des Stellgliedes und/oder der Meßeinrichtung vorgesehen ist. Zu diesem Zweck können beliebige, bekannte, einfache Bauteile benutzt werden, beispielsweise eine in ihrer Aufhängung verstellbare Feder oder ein verschiebbares Gegengewicht.

Eine selbsttätige Verstellung des Kompensationsgliedes in Richtung .zur Verringerung der Abflußmenge, insbesondere zur vollständigen Absperrung des Behälterabflusses, ist beispielsweise für ein in einer Mischwasserkanalisation angewendeten Speicherbecken bei Regenbeginn notwendig, um den schmutzbeladenen Spülstoß im Becken zu speichern. Die Beckenentleerung wird erst nach Regenende vorgenommen, da dann ein überlaufen des stark verschmutzten Mischwassers an einer unterhalb des Beckens liegenden Entlastung vermeiden wird. Um in diesem Sinne das Schließen und öffnen des Beckenabflusses zu steuern, wird erfindüngsgemäß vorgeschlagen, daß zur Verstellung des Kompensationsgliedes im Zufluß zum Behälter eine bei zunehmender und einen vorbestimmten Wert übersteigender zeitlicher Zuflußmenge bewegbare und bei abnehmender Zuflußmenge sich selbsttätig rückstellende zweite Meßeinrichtung vorgesehen ist, die mit Hilfe des Stellgliedes den Beckenabfluß steuert.

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Die zweite Meßeinrichtung besteht beispielsweise aus einer im Behälterzulauf angeordneten Stauplatte, die von einer einen bestimmten Wert übersteigenden Zulaufmenge bewegbar und antriebsmäßig an das Kompensationsglied zu dessen Verstellung angeschlossen ist..Vorzugsweise ist die Stauplatte auf einem auf einer aufwärts geneigten Bahn geführten Rollschlitten angeordnet/ der antriebsmäßig mit dem Kompensationsglied in Verbindung steht. Die Stauplatte kann um eine die tragende obere waagerechte Achse schwenkbar gelagert und durch ein Gegengewicht in Richtung auf ihre Staustellung belastet sein« Aufgrund dieses Merkmals ist die Stauplatte in der Lage, gegenüber in der Zulaufströmung mitgeführten Festkörpern oder Ballaststoffen auszuweichen und somit Verstopfungen im Beckenzufluß zu vermeiden.

Die in der Zulaufströmung enthaltene und auf die Stauplatte wirkende Energie bewegt die Stauplatte samt Rollschlitten auf der geneigten Bahn nach oben, wobei die somit gespeicherte Lageenergie des Rollschlittens ausgenutzt wird, um bei nachlassender Zulaufströmung das Kompensationsglied in die Stellung zurückführen zu können, in der das Stellglied den Beckenabfluß öffnet. Das Kompensationsglied kann somit über die zweite Meßeinrichtung fremd-energiefrei mittels Gestänge- oder Seilzugmittel und/oder hydraulischer Geber- und Nehmerzylinder eines Verstellsystems aus und in seine dem Gleichgewicht des Regelsystems entsprechende Lage zurückbewegt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen, jeweils schematisch,

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Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Speicherbecken mit einer Abflußregelung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Regelsystems mit einer Wiegerinne als Meßglied und Stellmotor sowie mit einem Zylinderschütz als Stellglied,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Regelsystem nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines anderen Regelsystems mit einer Prallschaufel als Meßglied und Stellmotor sowie einem Segmentschieber als Stellglied und

Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Regelsystems nach der Erfindung, bei dem eine Wiegerinne sowie ein darüber angeordneter, schwenkbarer Leitschild als Stellmotor für einen Segmentschieber dienen.

Entsprechend Fig. 1 und 2 enthält ein Speicherbecken eine zentrisch im Beckenboden angeordnete Abflußöffnung 12, die über einen Kanal 14 in ein seitlich am Becken angeordnetes Abteil 16 führt, von dem ein Abflußkanal zur Kläranlage bzw. in unterhalb liegende Entwässerungsteilflächen mit weiteren Speicherbecken weggeht, entsprechend einer in der DE-AS 24 49 3 47 beschriebenen Mischwasserkanalisation. In der Beckenseitenwand befindet

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sich an der Stelle 2o eine Zulauföffnung, die meist in Bodennähe angeordnet ist, jedoch auch höher liegen kann, über die Zulauföffnung 2o hat das Speicherbecken 1o Verbindung zu einem Mischwasserkanal 22., der neben dem Becken und dessen Abteil 16 an der Stelle 24 zusätzlich gefaßt ist und über ein Wehr 26 sich in einen zum Vorfluter führenden Kanal 28 fortsetzt.

Der über den Mischwasserkanal 22 ankommende Trockenwetterablauf strömt durch die Zulauföffnung 2o und eine Bodenrinne 3ο im Becken zur Abflußöffnung 12 und von dort weiter zur Kläranlage. Wenn bei durch Regen verstärktem Mischwasseranfall der Füllstand des Beckens ansteigt, ändert sich der Beckenabfluß ständig gemäß der bekannten Ausflußformel.

Zur Erzielung eines geregelten Abflusses zur Kläranlage ist in dem Abteil 16 eine Wiegerinne' 32 mittels eines flexiblen Anschlußstückes 34 an die in der Beckenseitenwand befindliche öffnung des Kanals 14 angeschlossen, deren Arbeitsweise nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 beschrieben wird.

Die Wiegerinne'32 ist im Bereich ihres geschlossenen Endes 36 unter der Abflußöffnung 12 eines Behälters angeordnet, dessen Zufluß an der Stelle 4oeingezeichnet ist. Die Wiegerinne 32 ist über ein fest mit ihr verbundenes Anschlußglied 42 und eine Parallelogrammführung,· bestehend aus Lenkern 44 und 46> in ihrer Bewegung zwischen den verschiedenen, mit unterbrochenen Linien in Fig. 3 gezeigten Höhenlagen ständig waagerecht gehalten. Die Lenker 44, 46 sind in ortsfesten Gelenkpunkten 48 bzw. 5o gelagert. An dem einen Ende des Lenkers 44

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und.auf der gleichen Seite bezüglich des Gelenkpunktes wie das Anschlußglied 42, ist über ein Zugglied ein Zylinderschütz 54 aufgehängt, der innerhalb des Behälters 38 mit seiner Unterkante 56 die Größe der Abflußöffnung steuert.

Der Zylinderschütz 54 ist auf Rollen 58 oder ähnlichen Hilfsmitteln reibungsarm senkrecht geführt, die auf einem ortsfest im Behälter 38 gehaltenen Innenrohr 6o gelagert sind. Durch das Innenrohr 6o erstreckt sich das Zugglied 52, das aus einem Seil oder einer Stange bestehen kann, die am unteren Ende des Zylinderschützes 54 zentrisch und vorzugsweise gelenkig befestigt ist. Am anderen Ende des Lenkers '44 bezüg-lich des Gelenkpunktes 48 ist ein Kompensationsglied in Form eines Gegengewichtes 62 verschiebbar gehalten.

Mit Hilfe des Kompensationsgliedes 62 wird das Gewicht des Zylinderschützes 54 und der Wiegerinne 32 einschließlich ihrer Aufhängung und eines der gewünschten eingestellten Abflußmenge entsprechenden Wassergewichtes um den Gelenkpunkt 48 in der Waage gehalten, solange sich im Behälter 38 keine nennenswerte Füllhöhe einstellt. Wenn bei verstärktem Zulauf die Füllhöhe im Behälter ansteigt, nimmt die Abflußmenge zu und wird somit auch die Wiegerinne 32 stärker belastet, wodurch das Hebelsystem im Uhrzeigersinn um den Gelenkpunkt 48 schwenkt und der Zylinderschütz 54 sich mit seiner Unterkante 56 der Abflußöffnung 12 so weit annähert, bis durch den nunmehr beschränkten Abfluß (jedoch bei erhöhtem Füllstand des Behälters) das Wassergewicht auf der Wiegerinne 32 wieder der geregelten Abflußmenge entspricht.

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Ein im Prinzip Fig. 3 ähnliches Regelsystem mit Zylinderschütz 54 ist in dem Speicherbecken entsprechend Fig. 1 und 2 oberhalb der Abflußöffnung 12 vorgesehen. Mit Rücksicht auf die größere Entfernung zwischen der im Abteil seitlich vom Becken befindlichen Wiegerinne 32 unddem in der Beckenmitte liegenden Abfluß kann es zweckmäßig sein, den Lenker 44 nicht bis über die Beckenmitte hinzuführen, sondern vom Abteil 16 aus die Verbindung zum Zylinderschütz über einen Seilzug mit Umlenkrollen herzustellen oder eine hydraulische übertragung vorzusehen, in der der Kolben eines Geberzylinders vom Lenker 44 betätigt wird, um über eine hydraulische Verbindungsleitung einenmit dem Zylinderschütz verbundene Nehmerzylinder zu betätigen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist in einem Kanalabschnitt 64, der dem an die Abflußöffnung 12 angeschlossenen Kanal 14 gemäß Fig. 1 und.2 entsprechen kann, ein Segmentschütz 66 zugeordnet. Ein Zylinderwandsegment 68, dessen axiale Länge dem größten Querschnitt des Kanalabschnittes 64 entspricht, ist mit Anschlußarmen 7o, beispielsweise beiderseits außerhalb des Kanalabschnittes 64 um eine stromab-liegende, waagerechte Achse 72 schwenkbar gelagert. Bei Schwenkbewegungen um die Achse 72 taucht das Segment 68 mehr oder weniger in den Kanal 64 ein, um dessen Querschnitt zu verändern bzw. in der mit unterbrochenen Linien gezeigten Stellung ganz zu verschließen.

Stromab hinter- dem Kanalabschnitt 64 (und mit Bezug auf Fig. 1 in dem Abteil 16) ist eine Prallschaufel 74 angeordnet, die einen unteren, gegen die Abflußströmung konkav gekrümmten Abschnitt 76 aufweist und an ihrem

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oberen Ende um eine ortsfeste, waagerechte Querachse 78 schwenkbar gelagert ist. Die Querachse 78 kann auf einem am Kanalabschnitt 64 befestigten Anschlußstück 8o sitzen» Mit-der Prallschaufel 74 ist ein Hebelarm 82 verbunden, auf dem, wie zuvor, das Kompensationsglied 62 einstellbar bzw. verschiebbar gehalten ist. In die bezüglich des Hebelarms 82 entgegengesetzte Richtung erstreckt sich ein Hebel 84, der über ein Zugglied 86 an den Segmentschütz 66 angeschlossen ist.

Die Prallschaufel 74 wird vom Gewicht und der Bewegungsenergie der aus dem Kanal abfließenden Flüssigkeit in die mit unterbrochenen Linien schematische gezeigte Stellung verschwenkt, sobald die Abflußmenge über den Sollwert ansteigt. Die in der Abflußströmung enthaltene Bewegungsenergie dient zur Einleitung des Regelvorganges. Die auf den gekrümmten Abschnitt 76 der Prallschaufel auftreffende Flüssigkeit wird nach oben abgelenkt, so daß sich auf dem gekrümmten Abschnitt 76 eine Flüssigkeitswalze bildet, deren Gewicht wirksam ist, um das Kompensationsgi ied 62 in der Stellung auszugleichen, die dem Gleichgewichtszustand unter den geänderten Abflußbedingungen entspricht. Folglich wird der Segmentschütz 66 in Schließrichtung verstellt, bis die Abflußströmung dem vorbestimmten Sollwert entspricht. Bei Nachlassen des Abflusses wird die Prallschaufel 74 selbsttätig zurückgeschwenkt und dadurch der Segmentschütz angehoben. Bei der angewendeten unterwasserseitigen Steuerung führt eine Verstopfung des Verschlußorgans mit der sich daraus ergebenden verringerten Abflußmenge automatisch zum öffnen des Verschlußorgans und damit zu dessen selbsttätiger Reinigung.

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Das in Pig. 6 gezeigte Abflußregelsystem enthält wie in Fig. 5 einen Segmentschütz 66 als Stellglied für die durch einen Kanalabschnitt 64 geleitete Abflußströmung. Hinter bzw. unterhalb der etwa waagerecht ankommenden Abflußströmung ist eine Wiegerinne 32 angeordnet, deren Aufhängung der in Fig. 3 gezeigten Parallelogrammführung ähnlich ist und ein mit der Wiegerinne fest verbundenes Anschlußglied 42, sowie um ortsfeste Gelenkpunkte 4 8, schwenkbar gelagerte Lenker 44 bzw. 46 umfaßt, wobei der Lenker 44 jenseits seines Gelenkpunktes das verschiebbare Kompensationsglied 62 trägt und an seinem anderen Ende über das Zugglied 86 mit dem Segmentschütz 66 verbunden ist. Oberhalb des Bereiches des stromaufwärtigen Endes der Wiegerinne 32 ist ein Leitschild 9o mit einem Anschlußglied 92 verbunden, das an die Lenker 44, 46 angeschlossen und somit parallel zum Anschlußglied 42 der Wiegerinne geführt wird. Der Leitschild 9o ist zur ankommenden Abflußströmung schräggestellt und in solcher Höhe angeordnet, daß die Abflußströmung darunter vorbeigeht, solange sie nicht durch das Verschlußorgan gedrosselt ist und nicht den Sollwert übersteigt. Dagegen trifft eine erhöhte Abflußmenge den Leitschild 9o und wird von diesem in Richtung auf die Wiegerinne 32 umgelenkt, so daß auf diese ein Regelimpuls einwirkt, mit dem sowie mit dem erhöhten Gewicht der Wiegerinne das gesamte übertragungssystem in Richtung zum Schließen des Segmentschützjies angetrieben wird, bis der Sollwert der Abflußströmung wieder eingeregelt ist.

Vorzugsweise ist der Leitschild 9o um eine Querachse 94 am Anschlußglied 92 schwenkbar gelagert und über einen Lenker 96 mit dem Segmentschütz 66 verbunden. Wird der Leitschild 9o von der Abflußströmung getroffen, so ver-

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sucht er, eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 6 auszuführen und über den Lenker 96 den Segmentschütz in Schließrichtung zu bewegen. Auf diese Weise spricht das Regelsystem noch schneller auf Abflußänderungen

Durch Verstellung des Kompensationsgliedes 62 in Richtung zur Verkleinerung des Hebelarms bezüglich eines Gelenkpunktes 48 läßt sich die geregelte Abflußmenge auf kleinere Werte verringern bis hin zum vollständigen Verschließen des Behälterabflusses.

Ein vollständiger Verschluß ist beispielsweise bei dem Speicherbecken nach Fig. 1 und 2 erwünscht, sobald die zufließende Flüssigkeitsmenge im Zulauf 22 einen bestimmten Wert überschreitet, z. B. den des zweifachen Trockenwetterablaufes. Für eine automatische Verschlußbetätigung ist gemäß Fig.. 1 im' Bereich der Fassung 24 desAnkommenden Mischwässerkanals eine Stauplatte 98 vorgesehen, deren Unterkante im Mischwasserkanal eine öffnung freiläßt, durch die ungefähr der zweifache Trockenwetterablauf hindurchströmen kann. Die Stauplatte 98 ist auf einem Rollschlitten oder Wagen angeordnet, der mit Rollen auf einer oberhalb des Kanals in Strömungsrichtung aufwärts geneigten Bahn 1oo geführt ist. Der Rollschlitten ist über nicht-gezeigte Anschlußmittel mit dem Kompensationsglied so verbunden, daß dieses in Richtung auf den Gelenkpunkt (Fig. 3 oder 6) oder 78 (Fig. 5) verschoben wird, wenn die auf die Stauplatte 98 auftreffende Zuflußströmung den Rollschlitten auf seiner geneigten Bahn nach oben schiebt. Um Verstopfungen im Zulauf aufgrund der Stauplatte 98 zu vermeiden, ist diese im Bereich ihres oberen Endes um eine vom Rollschlitten getragene, querverlaufende Achse schwenkbar gelagert, jedoch durch ein Gegengewicht

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in Richtung auf ihre durch Anschläge am Rollschlitten definierte Schließ- oder Staustellung ausreichend vorbelastet. Bei abnehmender Zulaufmenge kehrt der Rollschlitten mit der Stauplatte in seine untere Ausgangsstellung zurück, wobei das Kompensationsglied 62 soweit verschoben wird, daß danach die beschriebene Abflußregelung zur Wirkung kommt, um das Becken mit konstanter Abflußmenge leerlaufen zu lassen.

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   Ansprüche

   1. Abflußregelung für Flüssigkeitsbehälter/ insbesondere Regenbecken, Regenwasserbecken, Klärbecken und dergleichen, mit einer Abflußöffnung im Bereich des Behälterbodens und mit einer ZuIauföffnung, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Abflußöffnung des Behälters im Weg der Abflußströmung eine unter Ausnutzung der in der Abflußströmung enthaltenen (Lage- und/oder Bewegungs-) Energie verstellbare erste Meßeinrichtung (32; 74) angeordnet und als selbstätiger Stellmotor mit einem die Abflußöffnung (12) verändernden Stellglied (54; 66) über eine hydraulische und/oder mechanische Übertragungsanordnung (44; 84) in Verbindung steht, die ein derart einstellbares Kompen- . sationsglied (62) aufweist, daß für eine vorbestimmte zeitliche Abflußmenge (Sollwert) sich das aus Meßeinrichtung, Übertragungsanordnung und Stellglied bestehende Regelsystem im Gleichgewicht befindet.

   2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Kompensationsglied (62) in der übertragung sanordnung für den Gewichtsausgleich des Stellgliedes (54; 66) der Meßeinrichtung (32) vorgesehen Ist.

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   3. Regelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Meßeinrichtung aus einer die Abflußstrümung vollständig erfassenden und weiterleitenden Wiegerinne (32) besteht, die an der Dbertragungsanordnung (44) aufgehängt ist und unter dem Einfluß veränderlicher Abflußmengen unterschiedliche Höhenlagen einnimmt.

   4. Regelung nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die aufgehängte Wiegerinne (Γ>2) im wesentlichen waagerecht verläuft und zur Ausführung senkrechter Verstellbewegungen geführt und aufgehängt ist.

   5. Regelung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegerinne (32) an ihrem einen Ende geschlossen und mit -'.em Bereich ihres geschlossenen Endes unterhalb dei Abflußöffnung (12) des Behälters oder dessen Abflußkanals angeordnet ist.

   6. Regelung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzaich-net, daß die Wiegerinne (32) oder ein Wiegerohr mittels eines flexiblen Übergangsstückes (34) an die Abflußöffnung so angeschlossen ist, daß sie in allen Höhenlagen unterhalb der öffnung verbleibt.

   7. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Wiegerinne (32) ein mit der übertragungsanordnung (44, 46) verbundener, querverlaufender, von unten nach oben stromaufwärts geneigter Leitschild (9o) an einer Stelle angeordnet ist, die sich im Weg der mit erhöhter Geschwindigkeit ankonunenden Abflußströmung befindet.

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   OPY J

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   Regelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bei stärkerer Belastung der Wiegerinne tiefer in die ankommende Abflußströmung eintauchende Leitschild .' jo) um eine waagerechte Querachse (94) der Ubertragungsanordnung (4 4, 46) schwenkbar gelagert und mit dem Stellglied (6 6) zu dessen Betätigung verbunden ist.

   9ο Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung aus einer hinter der Abflußöffnung beweglich gehaltenen Prallschaufel (74) besteht, die mit der Übertragungsanordnung (84) zur Betätigung des Stellgliedes (68) in Verbindung steht.

   Ιο, Regelung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallschaufel (74) um eine guer und oberhalb zur Abflußströmung verlaufende, waagerechte Achse (78) schwenkbar ist und einen zur Abflußöffnung hin konkav gekrümmten Abschnitt (76) aufweist.

   11. Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegerinne (32) mit einem über eine Parallelogranmführung (44, 46) senkrecht geführten Anschlußglied (42) fest verbunden ist.

   12. Regelung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Lenker (44) der Parallelograinmführung das Kompensationsglied (62) in Form eines Gewichtes verschiebbar gehalten ist.

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   13. Regelung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (44), auf den das Kompensationsglied (62) wirkt, einen Teil der Übertragungsanordnung bildet und mit seinem anderen Ende an das die Abflußöffnung (12) regelnde Stellglied angeschlossen und während der Abflußmengenregelung um ein ortsfestes Schwenklager (48) momentenmäßig ausgeglichen ist.

   14. Regelung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitschild (9o) an einem über die Parallelogrammführung (44, 46) senkrecht geführten Anschlußglied (92) gefestigt ist, dessen Bewegungen bezüglich der Bewegungen der Wiegerinne (32) übersetzt sind.

   15. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied aus einem Zylinderschütz in Form eines über der im Behälterboden befindlichen Abflußöffnung (12) vertikal geführten Zylinderrohres (54) besteht, das mit einem Zugglied (52) an der über den Behälter (38) geführten übertragungsanordnung (44) aufgehängt ist und mit seiner Unterkante (56) die Abflußöffnung bis zum vollständigen Verschluß regelt.

   16. Regelung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderrohr (54) auf einem im Behälter ortsfesten senkrechten Rohr (6o) reibungsarm geführt ist, durch das das Zugglied (52) hindurchgeführt und an einem zentrischen Anschluß im Bereich des unteren Endes des Zylinderrohres befestigt ist.

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   17. Regelung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderschütz in einem Behälter (38) angeordnet ist, der die Abflußöffnung (12) enthält und außerhalb eines Regenbeckens oder dgl. an dieses als kommunizierendes Gefäß angeschlossen ist.

   18. Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied aus einem Segmentschütz (66) in Form eines Zylindersegmentes besteht, das um eine im stromabliegenden ZylinderZentrum angeordnete waagerechte Achse (72) schwenkbar gelagert und in seiner axialen Länge den Querabmessungen eines den Beckenabfluß bildenden Kanalabschnittes (64) angepaßt ist und bei Verschwenkung dessen Öffnungsquerschnitt ändert.

   19. Regelung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Segmentschütz (66) mittels eines Zuggliedes (86) an die tibertragungsanordnung angeschlossen ist.

   20. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Abflußkanal hinter der Abflußöffnung des Behälters eine Auftriebseinrichtung vorgesehen und mit der Meßeinrichtung (32?74) gekoppelt ist, um das Meßergebnis verfälschende . Einflüsse bei Rückstau im Abflußkanal zu beseitigen.

   21. Regelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Kompensationsgliedes (62) im Zufluß zum Behälter eine bei zunehmender und einen vorbestimmten Wert

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   übersteigender zeitlicher Zuflußmenge bewegbare und bei abnehmender Zuflußmenge sich selbsttätig rückstellende zweite Meßeinrichtung (94) vorgesehen ist, um die Abflußöffnung mit Hilfe des Stellgliedes zu verschließen.

   22. Regelung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Meßeinrichtung aus einer im Behälterzulauf (22) angeordneten Stauplatte (94) besteht,

   . die von einer einen bestimmten Wert übersteigenden Zulaufmenge bewegbar und antriebsmäßig an das Kompensationsglied (62) zu dessen Verstellung ange-.schlossen ist.

   23. Regelung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauplatte (94) auf einem auf einer aufwärts geneigten Bahn (9 6) geführten Rollschlitten angeordnet ist, der antriebsmäßig mit dem Kompensationsglied in Verbindung steht.

   24. Regelung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Stauplatte (94) um eine sie tragende obere waagerechte Achse schwenkbar gelagert und durch ein Gegengewicht in Richtung auf ihre Staustellung belastet ist.

   25. Regelung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsglied (62) mit Hilfe einer zweiten Meßeinrichtung fremdenergiefrei mittels Gestänge- oder Seilzugmittel und/oder hydraulischer Geber- und Nehmerzylinder eines Verstellsystems aus und in seine dem Gleichgewicht des Regelsystems entsprechende Lage bewegbar ist.

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