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Vorrichtung zur Vakuumabsaugung vom Flüssigkeiten
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumabsaugung von Flüssigkeiten,
insbesondere Entwässerungsvorrichtung, für Behälter mit atmosphärischem Innendruck
mittels eines Saugrohres und eines in Abhängigkeit von der Füllhöhe des Behälters
gesteuerten Absperrorgans für das Saugrohr.
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Bevorzugte Anwendung finden Vakuumabsaugesysteme für Entwässerungsanlagen
zum Abführen der Abwässer aus Wohnungen oder vergleichbaren Anlagen mit Anschlußstel-len,
den das Abwasser unter atmosphärischem Druck zufließt. Dazu sind Behälter oder dergleichen
vorgesehen, in die das Saugrohr des Vakuumabsaugesystems hineinragt, welches mit
einer Absperrvorrichtung ausgerüstet ist, die mit einer von der Füllhöhe in dem
Behälter abhängigen Steuerung zusammenwirkt, sodaß das Absperrorgan bei einer maximalen
Fülihöhe öffnet
und bei einer minimalen Füllhöhe schließt. Die Absonderung
der Flüssigkeit erfolgt also in Abhängigkeit von der Zulaufmenge in den Behälter
intermittierend. Verbreitet ist die Verwendung von Schwimmerschaltern in dem Behälter
und von Ventilen mit Stelltrieben in dem Saugrohr des Vakuum systems, wobei die
von einem Schwimmer ausgelösten Schaltimpulse einer Hilfsenergiequelle auf den Stelltrieb
des Ventils einwirken. In der DE-PS 2462295 ist dargestellt und beschreiben, daß
an Stelle des Schwimmers auch ein Staurohr mit einem inneren Luftpolster als Füllhöhenschalter
benutzt wir-, wobei das mit steigender Füllhöhe wachsende Druckpolster Schaltimpulse
für den Stelltrieb des Ventils im Saugrohr auslöst. Vor allem die Abhängigkeit bekannter
Steuergeräte für die intermittierende Absaugung der Flüssigkeit aus dem Behälter
von Hilfsenergie erfordert ein zweites Saugrohr mit einem von Hand betätigbaren
Notventil, um eine Entwässerung auch bei Störungen in der Automatik, insbesondere
beim Ausfall der Hilfsenergie, z.B. des elektrischen Stromes, durch Handschaltung
durchführen zu können. Bei Verwendung solcher Anlagen zur Abförderung von häuslichen
Abwässern ist die Störanfälligkeit dieser Anlagen unter anderem wegen der besonderen
Eigenarten von häuslichen Abwässern erheblich.
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Stromanschlüsse müssen über den gesamten Bereich des Vakuumentwässerungssystems
durchgezogen und bis in die Behälter für die Vakuumabsaugung verlegt werden. Die
Verschmutzung der beweglichen und nicht beweglichen Bauteile der selbsttätigen Steuerung
in dem Behälter führt häufig zu Störungen. Eine restlose Entleerung des Behälters
ist nicht durchführbar.
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Die Abhängigkeit von der Hilfsenergie kann beim Ausfall dieser Hilfsenergie
unvorhersehbare unangenehme Folgen, z.B.
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Überschwemmungen mit Fäkalienabwässer, haben.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung zur Vakuumabsaugung
in der Weise zu gestallten, daß sie bei einer wesentlich vereinfachten Bauart weniger
verschmutzungsanfällig ist, betriebssicherer arbeitet und vor allem auf Hilfsenergie
für die Steuerungsvorgänge verzichten kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das Saugrohr
bis auf den Boden des Behälters geführt ist und daß der Boden des Behälters wenigstens
in dem den offenen Rand des Saugrohres berührenden Bereich aus einem flexilen Material
besteht. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird das Absperrorgan für das Saugrohr
durch den elastisch Bodenteil unter dem Saugrohr und vorteilhaft in den das Saugrohr
unmittelbar umgebenden Bereich gebildet. Die Elastizität des Bodenmaterials wird
dabei so gewählt, daß das Gewicht der sich in dem Behälter ansammelnden Flüssigkeit
bei einer bestimmten Füllhöhe die Elastizität und die Saugkraft des Vakuums in dem
Saugrohr überwindet und sich dabei von der offenen Kante am Rande des Saugrohres
löst, sodaß die Flüssigkeit nunmehr in das Saugrohr gelangen und abgefördet werden
kann. Sobald die Flüssigkeit aus dem Behälter in das Saugrohr abgeflossen ist, legt
sich der elastische Bodenteil des Behälters wieder dichtend gegen den Rand des Saugrohres,
sodaß sich erneut Flüssigkeit in dem
Behälter ansammeln kann. Vorteilhaft
ist die Anordnung eines Rückraumes auf der dem Innenraum des Behälters gegenüberliegenden
Seite des elastischen Bodenbereichs.
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Dieser Rückraum kann über eine Leitung mit Vakuum in der -Absaugleitung
verbunden werden, an die auch das Saugrohr angeschlossen ist. Diese Verbindungsleitung
weist vorteilhaft außerhalb ein Mehrwegeventil auf, Welches von der Füllhöhe in
dem Behälter beeinflußt wird. Dazu geeignet ist nach einem besonderem Gedanken der
erfindungsgemäßen .Lösung ein an sich bekanntes Staurohr, welches in den Behälter
hineinragt, unten offen ist und einen oberen Membranverschluß aufweist. Auf der
Außenseite dieser Membran ist das Betätigungsorgan des Mehrwegeventiles in der Verbingungsleitung
zwischen dem Rückraum hinter dem elastischem Bodenteil des Behälters und dem Absaugsystem
angeordnet. Bei einer vorbestimmten Füllhöhe in dem Behälter baut sich in dem Staurohr
ein Druck auf, der das Mehrwegeventil betätigt, sodaß die Verbindung zwischen dem
Absaugsystem und dem Rückraum freigegeben wird. In diesem Augenblick entsteht in
dem Rückraum ein Unterdruck, der das Ablösen des elastischen Bodenteils von der
Mündung des Saugrohres begünstigt. Mit dem abfließenden Wasser aus dem Behälter
sinkt der Druck in dem Saugrohr, sodaß die Vakumverbindung zwischen Absaugsystem
und dem Rückraum des elastischen Bodenteiles alsbald wieder geschlossen wird. An
dieser Stelle ist daraufhinzuweisen, daß die erwähnte Staurohrsteuerung auch durch
jede handelsübliche Schwimmersteuerung ersetzt werden kann, wobei jedoch in Kauf
zu nehmen ist, daß die
Schwimmsteuerung mit beweglichen Teilen innerhalb
des Behälters anzuordnen ist, sodaß diese Teile der Verschmutzung oder anderen Einflüssen
der Flüssigkeit im Behälter ausgesetzt sind. Die erfindungsgemäße Anordnung des
Ventils außerhalb des Behälters hat im übrigen den Vorteil, daß bei eventuellen
Betriebsstörungen eine Handbetätigung des Ventiles erfolgen kann, sodaß der elastische
Bodenteil des Behälters unmittelbar durch den Unterdruck im Absaugsystem vom Saugrohr
abgehoben werden kann, um den Behälter im Störfalle zu entleeren.
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Geeignet ist die erfindungsgemäße Ausbildung für den Einsatz in Vakuumentwässerungsystemen
für häusliche Abwässer, insbesondere, wenn diese Systeme eine Vielzahl von Zuläufen
enthalten. Ein besonderes Anwendungsgebiet stellt aber auch die Entwässerung von
Toilettenanlagen in Fahrzeugen, z.B.
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Eisenbahnwagons, Schiffen mit Manschafts- und/oder Fahrgastkabinen
und dergleichen dar. Eine Anwendung ist jedoch auch bei Vakuumabsaugesystemen für
andere Flüssigkeiten, z.B. in der chemischen Industrie, in Faffinerien oder dergleichen
denkbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im schematischen,
senkrechten Schnitt dargestellt.
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In den etwa tosifförmigen Behälter 1 mündet das Zulaufrohr 2 für die
durch das Vakuumabsaugesystem abzufördernde Flüssigkeit. In dem Behälter 1 ragt
das Saugrohr 3 des Absaugesystems hinein und ist mit seinem Ende bis auf den Boden
des
Behälters 1 geführt. Der Boden des Behälters 1 wird teilweise
durch eine Platte 4 aus Gummi oder bergleichbaren elastischen Kunststoffmaterial
gebildet, wobei diese Platte 4 sich wenigstens unter dem Saugrohr 3 und der unmittelbaren
Umgebund des Saugrohres 3 erstreckt. In der Zeichnung ist dargestellt, daß diese
Platte an ihrem Rand eingespannt ist, sodaß ein Deckel 5 unter der Platte 4 einen
Rückraum 6 bildet, der dem Behälterinnenraum gegenüberliegt.
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In der Absperrposition liegt die Platte 4 gegen die Mündung des Saugrohres
3. Der Rückraum 6 ist über eine Leitung 7 an die Saugleitung des Absaugesystems
8 angeschlossen. In der Leitung 7 ist ein Mehrwegeventil 9 angeordnet, welches eine
vom Füllstand des Behälters 1 abhängige Steuerung aufweist.
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Diese Steuerung soll nach einer bevorzugten Ausführungsform aus einem
unten offenen Staurohr 10 bestehen, welches mit dem offenen Unterende in die Flüssigkeit
des Behälters 1 hineinragt und dessen oberes Ende durch einen Membran 11 verschlossen
ist, an deren Außenseite das Betätigungorgan für das Mehrwegeventil 9 angreift.
Das Ventil 9 ist außerdem mit einer Handschaltung versehen, die den Notbetrieb bei
Störung des Mehrwegeventiles ermöglicht. Sobald Flüssigkeit den Maximal stand im
Behälter erreicht hat, hat sich in dem Staurohr 10 ein Druckpolster aufgebaut, welches
ausreicht, um über die Membran das Mehrwegeventil 9 zur Freigabe der Verbindung
zwischen der Saugleitung 8 und dem Rückraum 6 zu betätigen. In diesem Augenblick
wird der elastische Boden-
teil 4 durch den auf ihm lastenden Druck
der Flüssigkeitssäule in dem Behälter und durch das Vakuum in dem Rückraum 6 von
der Mündung des Saugrohres 3 abgehoben, sodaß die in dem Behälter 1 befindliche
Flüssigkeit über das Saugrohr 3 in das Absaugesystem gelangen kann. Erst bei restloser
Entleerung des Behälters 1 legt sich der elastische Bodenteil 4 wieder gegen die
offene Seite des Saugrohres 3 und stellt dadurch die Absperrung wieder her.
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Abgesehen von vielschichtigen Anwendungen bei der Vakuumabsaugung
von Flüssigkeiten in der Industrie :ist ein Behälter der beschreibenen Art vor allem
geeignet für die Verwendung zur Vakuumabsaugung von Fäkalienabwässern aus Haushalten
aus Toilettenanlagen in Fahrzeugen oder anderen Einrichtungen, die einen kontinuierlichen
hygienischen Abfluß nicht ermöglichen.
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Zur Unterstützung der Ventilbewegungen der elastischen Platte 4 kann
die Uffnungsbewegung gegen eine in dem Rückraum 6 angeordnete Feder erfolgen, um
mit größer werdendem Uffnungsweg eine Progression der Uffnungskräfte und umgekehrt
eine zusätzliche Schließkraft nach der Entleerung des Behälters zu erreichen.
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Die schon erwähnte Handschaltung für die Verbindung zwischen der Absaugeleitung
und dem Rückraum 6 kann mit dem Mehrwegeventil 9 integriert oder auch in einem Bypassventil
12 ausgebildet sein, so daß ein handgeschalteter Durchgang neben dem Ventil 9 geschaffen
werden kann.