DE3117771C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Eine bekannte Anordnung dieser Art (DE-OS 28 45 086) weist als Begrenzungseinrichtung eine Schwimmeranordnung auf, mit deren Hilfe ein Drosselorgan am Zulauf zum Vorschacht in Drosselstellungen bewegbar ist, sobald im Vorschacht ein vorgegebener Mindestpegel erreicht ist. Der Zweck dieser Anordnung besteht dabei darin, den pegelabhängigen Druck auf der Einlaufseite der Drosselstrecke so zu begrenzen, daß die Abflußleistung der Drosselstrecken einen vorgegebenen oberen Grenzwert nicht übersteigt. Diese bekannte Anordnung ist infolge ihres unvermeidlichen Einsatzes in stark verschmutztem Abwasser störanfällig. Beispielsweise kann sie durch Verschmutzung ihrer Gelenke schwer­ gängig werden. Auch kann sie den Nennabfluß infolge ihres großen Proportionalbereiches und der unvermeidlichen Gewichtsveränderung ihres sehr großen Schwimmers durch Schmutzanlagerung nur recht ungenau regeln.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, die weniger störanfällig ist und den Nennabfluß genauer einregeln kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebene Anordnung gelöst.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme ist, daß die Genauigkeit der Regelung des Abflusses aus dem Vorschacht wesentlich höher als bei der eingangs beschriebenen vorbekannten Anordnung mit Schwimmerregelung ist, wodurch auch die Abflußleistung der Drosselstrecke gegenüber der mit der bekannten Schwimmeranordnung erzielbaren beträchtlich erhöht werden kann.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht auch darin, daß der Niveaufühler in dem Vorschacht bis zu einer beträchtlichen Höhe stationär angeordnet werden kann, nämlich bis zu der Höhe, die dem zulässigen Maximalpegel im Vorschacht entspricht, welcher Maximalpegel bei der erfindungsgemäßen Anordnung gleich oder nur wenig größer als der als "Mindestpegel" bezeichnete Pegel ist, bei dessen Erreichen und Überschreiten die Regelung erfolgt und solange durchgeführt wird, solange dies ein ausreichend großer Zufluß aus dem Regenbecken oder dergleichen ermöglicht. Der geregelte Mindestpegel kann vorzugsweise 90 bis 100%, vorzugsweise 95 bis 98% des zulässigen Maximalpegels im Vorschacht betragen. Dieser Mindestpegel wird also zweck­ mäßig so gewählt, daß die bei Erreichen dieses Mindestpegels durch die Drosselstrecke abfließende zeitliche Wassermenge für die nachgeschalteten Einrichtungen, insbesondere für eine Kläranlage, gerade noch zulässig ist, oder nur wenig darunter liegt. Dies ermöglicht es, den Niveaufühler stets so im Vorschacht anzuordnen, daß er sich mit Sicherheit erheblich oberhalb der Zone der Schlammablagerungen im Vorschacht befindet und so auch in ungünstigen Fällen durch die Schlammablagerungen nicht in seiner Funktion gestört oder sonstwie beeinträchtigt werden kann.

Weiterhin ergibt sich aufgrund des Ausgangssignals des Niveaufühlers, welches vorzugsweise ein elektrisches Signal sein kann, die Möglichkeit der Signalverstärkung und die Möglichkeit, dieses verstärkte Regelsignal zur Betätigung der Drosselvorrichtung zu nutzen, wobei insbesondere an motorisch betätigbare Drosselorgane, vorzugsweise Drosselschieber als Drosselvorrichtungen gedacht ist, bei denen eine gewisse Schwergängigkeit nach einer längeren regenfreien Periode durch einen entsprechend kräftig dimensionierten Motor ohne weiteres überwunden werden kann. Der Motor kann vorzugsweise ein Elektromotor oder ein hydraulischer oder pneumatischer Motor, vorzugsweise eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit sein.

Wenn das vom Niveaufühler gelieferte Regelsignal unverstärkt oder verstärkt der direkten Steuerung der Drosselvorrichtung dient, kann vorgesehen sein, daß es dazu dient, den Motor der Drosselvorrichtung in Schließrichtung der Drossel­ vorrichtung wirken zu lassen, d. h. die Drosselvorrichtung in Richtung zunehmender Drosselung zu verstellen, solange der Niveaufühler das Erreichen oder Überschreiten des Mindestpegels im Vorschacht fühlt, und wenn der Mindest­ pegel wieder unterschritten ist, wird dann die Drossel­ vorrichtung wieder in Richtung auf ihre volle Offenstellung zu selbsttätig verstellt. Es ist jedoch auch möglich und in vielen Fällen besonders zweckmäßig, vorzusehen, daß das Ausgangssignal des Niveaufühlers einem Regler als Istwert eingegeben und im Regler mit dem als Sollwert vorgegebenen Mindestpegel verglichen wird und ein Ausgangssignal des Reglers gebildet wird, das den Mindestpegel durch Verstellung der Drosselvorrichtung solange regelt bis der Mindestpegel infolge zu geringen Zuflusses aus dem Regenbecken oder dergleichen in den Vorschacht nicht mehr geregelt werden kann, in welchem Falle die Drosselvorrichtung wieder in ihre volle Offen­ stellung gelangt und das Regeln des Mindestpegels setzt dann erst wieder ein, wenn erneuter starker Zulauf von Abwasser in den Vorschacht wieder verursacht, daß der Wasserstand im Vorschacht den Mindestpegel erreicht bzw. überschreitet.

Der Niveaufühler ist ein auf den Wasserdruck im Vorschacht ansprechender Druckfühler, vorzugsweise eine Druckmeßdose, oder ein den Mindestpegel im Vorschacht erfassender, stationär angeordneter elektrischer Fühler, der bspw. kapazitiv arbeitet.

Als weiterer Vorteil ergibt sich, wenn ein elektrischer Niveaufühler und eine elektromotorisch angetriebene Drosselvorrichtung verwendet wird, die Möglichkeit einer einfachen Fernanzeige für den Pegel im Vorschacht und/oder die jeweilige Drosselstellung der Drosselvorrichtung.

Auch bietet die Erfindung die Möglichkeit, bereits be­ stehende Anlagen mit einer einfachen Drosselstrecke nachzurüsten.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine stark schematisierte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer An­ ordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine ebenfalls stark schematisierte Drauf­ sicht einer weiteren Ausführungsform einer Anordnung gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Regenbecken 10, welches über ein Abflußrohr 12 mit einem Vorschacht 14 verbunden ist, an den sich stromabwärts eine Drosselstrecke 16 an­ schließt. Dabei ist im Vorschacht 14 ein elektrischer Niveaufühler 18 stationär angeordnet, durch dessen Ausgangssignal ein Schieber 20′ ansteuerbar ist, der in dem Abflußrohr 12 angeordnet und durch einen Elektromotor 22 in einem Schieberschacht 24 betätigbar ist. Der Schieber 20 bildet zusammen mit dem Motor 22 eine durch den Meßfühler 18 steuerbare Drosselvorrichtung 20. Die Drosselstrecke 20 enthält keine selbsttätig verstellbaren Drosselvorrich­ tungen, ist also ungesteuert.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist der Schieber 20′ im Normalfall völlig geöffnet. Wenn nun Wasser aus dem Regenbecken 10 über das Abfluß­ rohr 12, welches gleichzeitig den Zulauf für den Vor­ schacht 14 bildet, in den Vorschacht 14 und von dort in die Drosselstrecke 16 fließt, dann spricht der Niveau­ fühler 18 zunächst nicht an, so daß der Schieber 20′ voll geöffnet bleibt. Bei höherem Wasserstand im Regenbecken 10 wird nun über das Abflußrohr 12 bei voll geöffnetem Schieber 20′ ständig eine größere Wassermenge in den Vorschacht 14 eingespeist als gleichzeitig über die Drosselstrecke 16 abfließen kann. Auf diese Weise steigt der Pegel im Vorschacht 14 allmählich an, bis ein vorgegebener Mindestpegel erreicht ist, der einer Höhe h des Wasserstandes im Vorschacht 14 entspricht, die ganz oder nahezu dem zulässigen Maxi­ malpegel im Vorschacht 14 entspricht.

Während der Pegel im Vorschacht 14 kontinuierlich ansteigt, erhöht sich auch die pro Zeiteinheit durch die Drossel­ strecke 36 abfließende Wassermenge, da die Abflußleistung der Drosselstrecke 16 druckabhängig ist und deshalb der zulässige Maximalpegel nicht überschritten werden soll.

Um nun zu vermeiden, daß durch die zunehmende Abfluß­ leistung der Drosselstrecke 16 letztlich nachgeschal­ tete Einrichtungen, z. B. eine Kläranlage, überlastet werden, ist erfindungsgemäß der Niveaufühler 18 vorgesehen, der hier in der Höhe h des vorbestimmten Mindestpegels an­ geordnet ist. Sobald nun im Vorschacht 14 der vorbestimmte Mindestpegel erreicht ist, erzeugt der Niveaufühler 18 ein Ausgangssignal, welches im allgemeinen nach einer Signal­ umformung und Verstärkung an den Elektromotor 22 ange­ legt wird, der nunmehr den Schieber 20 in Schließrich­ tung antreibt, um den weiteren Zustrom von Wasser aus dem Regenbecken 10 zu drosseln, damit während des weiteren Betriebes der Anlage der Mindestpegel im wesentlichen eingehalten wird. Dieser Mindestpegel wird im weiteren Verlauf durch fortlaufende Nachrege­ lung der Schieberstellung geregelt, und zwar solange dies der Wasserzulauf aus dem Regenbecken 10 ermöglicht. Sobald der Zulauf aus dem Regenbecken 10 bei voll ge­ öffnetem Schieber 20′ den Mindestpegel im Vorschacht 14 nicht mehr aufrecht erhalten kann, sinkt der Wasser­ stand im Vorschacht 14 unter den vorbestimmten Mindest­ pegel ab und der in diesem Ausführungsbeispiel in Höhe des Mindestpegels angeordnete Niveau­ fühler 18, befindet sich dann wieder über dem Wasserspiegel des Abwassers im Vorschacht und damit endet der Regelbetrieb, welch letzterer erst dann wieder einsetzt, wenn erneuter starker Zulauf von Abwasser in den Vorschacht den Wasserstand im Vorschacht bis zum Mindestpegel ansteigen läßt.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß über die Drosselstrecke 16 während des Regelbetriebes nur die durch den Wasserdruck beim Mindestpegel bestimmte und durch die Regelträgheit allenfalls nur geringfügig dar­ überliegende zeitliche Wassermenge abfließen kann, so daß dabei ungefähr die maximal zulässige zeitliche Was­ sermenge ohne Gefahr, sie störend zu überschreiten, abfließen kann, so daß keine Überlastung der nachgeschalteten Einrichtungen, wie insbesondere einer Kläranlage oder dergleichen, zu befürchten ist. Solange der Wasserstand im Vorschacht 14 den vorbestimmten Mindestpegel h unterschreitet, so daß dann die Regelung des Mindestpegels nicht möglich ist, fließt weniger Wasser als maximal zulässig durch die Drosselstrecke ab, so daß in diesem Falle ebenfalls keine Überlastung der der Drosselstrecke 16 nachge­ schalteten Einrichtungen möglich ist.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 nur eine einzige Drosselstrecke 16 vorgesehen ist, der das Abwasser aus einem Regenbecken 10 zugeführt wird, liegt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung vor mit einem Schieber­ schacht 24, einem Vorschacht 14 und einer Drosselstrecke 16 hinter dem Abflußrohr 12 eines Regenüberlaufbeckens 26. Ein weiterer Abfluß 28 dieses Regenüberlaufbeckens 26 führt beispielsweise zu einem Fluß, während ein dritter Abfluß 30 des Regenüberlaufbeckens 26 zu einem hoch liegenden Nebenschlußregenbecken 32 führt. Dieses Neben­ schlußregenbecken besitzt wieder ein Abflußrohr 12′, welches über einen Schieberschacht 24′ und einen Vor­ schacht 14′ mit einer zweiten Drosselstrecke 16′ ver­ bunden ist.

Aus Fig. 2 wird deutlich, daß von den Anordnungen gemäß der Erfindung gegebenenfalls auch mehrere parallel zueinander wirksame Anordnungen vorgesehen werden können, um beispielsweise das Wasser aus einem Regenüberlaufbecken und einem damit verbun­ denen, hoch liegenden Nebenschlußregenbecken abzu­ leiten. Im übrigen entspricht jede der beiden Anord­ nungen mit den Drosselstrecken 16 bzw. 16′ in Fig. 2 in Aufbau und Funktion vollständig der Anordnung gemäß Fig. 1.

Auch andere Einsatzmöglichkeiten erfindungsgemäßer Anordnungen sind möglich, beispielsweise in Ver­ bindung mit Regenüberlaufbecken, denen Nebenschluß­ regenbecken wie in Fig. 2 zugeordnet sind, wobei jedoch das Wasser aus dem Nebenschlußregenbecken nach Regen­ ende in das Regenüberlaufbecken zurückgepumpt wird.

Claims (5)

1. Anordnung zum Abführen von Abwasser aus einem Regenbecken oder dgl. über eine ungesteuerte Drosselstrecke, mit einem stromaufwärts vor der Drosselstrecke liegenden Vorschacht, mit einem Zulauf vom Regenbecken oder dgl. zum Vorschacht und mit einer Begrenzungseinrichtung zum Begrenzen des Pegels im Vorschacht und zum pegelabhängigen Drosseln des Zuflusses zum Vorschacht mittels einer Drosselvorrichtung, wobei die Begrenzungseinrichtung einen als Niveaufühler ausgebildeten Meßfühler im Vorschacht aufweist, der im Abstand oberhalb der schlamm­ führenden Sohle des Vorschachtes angeordnet ist und durch den der Pegel im Vorderschacht regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveau­ fühler ein elektrischer, stationär angeordneter Fühler (18) oder ein Druckfühler ist, durch den ab einem vorgegebenen Mindestpegel (h) im Vorschacht (14) ein Ausgangssignal als Regelsignal für die Drosselvorichtung (20) zur Regelung des Mindestpegels im Vorschacht (14) erzeugbar ist, welcher Mindestpegel gleich oder nahezu gleich dem den zulässigen Maximalabfluß durch die Drosselstrecke ergebenden zulässigen Maximalpegel im Vorschacht ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung durch einen Motor (22) betätigbar ist, der durch das Regelsignal oder ein von dem Regelsignal abgeleitetes Signal steuer­ bar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Motor ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung einen Drosselschieber (20′) aufweist, der einem den Zulauf vom Regenbecken (10) oder dgl. bildenden Abflußrohr (12) zugeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestpegel 90 bis 100%, vorzugsweise 95 bis 98% des im Vorschacht (14) zulässigen Maximalpegels beträgt.