DE3305227C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regen- oder Klärbecken mit einer stromlosen Steuervorrichtung zur Auslösung von Regulier- und/oder Schaltvorgängen in Abhängigkeit des Wasserstandes im Becken, mit einem Schwimmer, dessen Hubbewegung das Öffnen eines Ventils in einer Wasserleitung bewirkt, die in eine im Becken ange­ ordnete Spülkippe mündet.

Solche Spülkippen sind dazu bestimmt, die auf der Sohle des Beckens sich bildenden Ablagerungen periodisch durch einen Wasserschwall zu reinigen, wenn das Becken leer ist. In der CH-PS 6 34 622 ist eine Spülkippe dieser Art beschrieben.

Aus der DE-OS 22 58 634 ist eine Einrichtung zum selbsttätigen Absperren von Wasserleitungen bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird bei Erreichen eines Höchstwasserstandes im Behälter das durch eine Leitung abfließende Wasser einem außerhalb des Behälters liegenden zweiten Behälter zugeführt, in welchem ein Schwimmer angeordnet ist. Der Schwimmer ist durch einen Bowdenzug mit einem Absperrventil in der Zuleitung für das Wasser zum Hauptbehälter verbunden. Durch das umlaufende Wasser wird der Schwimmer angehoben und dadurch das Ventil so weit nach oben bewegt, daß es durch das zufließende Wasser in der Hauptleitung verschwenkt und dadurch die Leitung verschließt. Diese kann erst dann wieder geöffnet werden, wenn der Hauptab­ sperrhahn in der Hauptzuleitung verschlossen wird. Danach kann das in der Absperrklappe vorliegende Wasser durch Drossel­ öffnungen in das Gefäß mit dem Schwimmer und von dort zum entleerten Hauptbehälter wieder zurückfließen. Eine solche Vorrichtung ist nicht geeignet, Schaltvorgänge, z. B. das Öffnen eines Ventils zu veranlassen und nach einer bestimmten, vorge­ gebenen Zeit dieses wieder zu schließen, ohne daß ein manueller Eingriff erfolgt.

Die Spülkippenbetätigung kann durch elektrische Regeleinrichtun­ gen gesteuert werden. In ländlichen Gegenden ist dies aber problematisch, da die Zuführung der elektrischen Energie mit hohen Kosten verbunden ist. Es bleibt daher meistens nichts anderes übrig, als die Spülkippenfüllung manuell zu betätigen, was natürlich unrationell und sehr arbeitsaufwendig ist.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, Regen- oder Klärbecken mit einer stromlosen Steuervorrichtung zur Auflösung von Regulier- und/oder Schaltvorgängen der eingangs näher gekennzeichneten Art zu schaffen, die auf einfache Weise und ohne Fremdenergie für verschiedene Regulier- und/oder Einschaltvorgänge verwendet werden können und zwar in Abhängigkeit des Wasserstandes im Becken. Dabei ist auch vorgesehen, die Ein- und Ausschaltdauer einstellbar zu gestalten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale. Weitere Detailmerkmale finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 13.

Anhand der Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Regen- oder Klärbecken mit einer Spülkippe und einer Reguliervorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, teilweise ge­ schnitten auf die Reguliervorrichtung,

Fig. 3 schematisch in auseinandergezogener Darstellung die Welle mit dem Klinkenrad, der Rastenscheibe und der Nockenscheibe, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht auf das Regen- oder Klärbecken nach Fig. 1.

Gemäß der Fig. 1 ist in einem Regen- oder Klärbecken 1 eine an sich bekannte Spülkippe 2 vorgesehen. Sie dient zur periodischen Entfernung von Ablagerungen, die sich auf der Sohle 3 bilden können. Die Spülkippe 2 ist ober­ halb der Sohle 3 angeordnet und erstreckt sich in Quer­ richtung des Beckens 1. Sie ist um ihre Achse 4 um ca. 120° ver­ schwenkbar, wobei der Schwerpunkt der leeren oder teil­ weise gefüllten Kippe nicht mit dem Schwerpunkt der vollen Kippe übereinstimmt. Durch entsprechende Anordnung der Achse 4 zwischen diesen beiden Schwerpunkten wird bewirkt, daß das über die Spülwasserleitung 5 einfließende Wasser die im Leerzustand horizontale Spülkippe 2 durch die obere Öffnung füllt. Während des Füllvorganges verschiebt sich der Schwerpunkt, bis bei mindestens annähernd voller Kippe ein Übergewicht entsteht, wodurch die Kippe um 120° ver­ schwenkt wird.

Dies bewirkt, daß sich ein starker Wasserschwall gegen die Beckenwand 6 ergießt. Das Wasser strömt der Wand ent­ lang nach unten über den abgerundeten Übergang 7 zwischen Beckenwand und Sohle 3 und dann mit großer Geschwindig­ keit entlang der Sohle, um so den anhaftenden Schmutz 8 zu entfernen und in einen Sumpfkanal 9 zu befördern. Die entleerte Spülkippe schwenkt automatisch wieder in ihre horizontale Lage zurück und der Vorgang wiederholt sich von neuem.

Im Becken 1 ist ferner eine Betätigungsvorrichtung 10 an­ geordnet, welche einen zwischen zwei Anschlägen beweglich gelagerten Schwimmer 11 aufweist, der sich unmittelbar oberhalb der Beckensohle 3 befindet. Der Schwimmer 11 wirkt über eine senkrechte Schwimmerstange 12 und weitere Betätigungsmittel auf ein Spülwasserventil 13 ein, welches in der Spülwasserleitung 5 eingeschaltet ist. Bei leerem Becken senkt sich der Schwimmer 11 in seine untere Stel­ lung und öffnet das Spülwasserventil 13, so daß sich die Kippe 2 füllen kann. Das Schließen des Ventils 13 erfolgt in noch zu beschreibender Weise nach einer oder mehreren Spülbewegungen der Spülkippe 2. Bei steigendem Wasserstand nach Niederschlägen hebt sich der Schwimmer 11 um die Hub­ höhe h in seine Ausgangsstellung zurück. Sobald das Wasser sinkt, wird der Vorgang wiederholt. Die Hubhöhe soll gering sein, um eine genaue Einstellung der Schaltbewegungen zu er­ zielen.

Der Aufbau der Betätigungsvorrichtung 10 geht aus der Fig. 2 hervor. In einem oben am Becken montierten Gehäuse 14 ist eine Welle 15 vorgesehen, auf welcher ein Wasserbehälter 16 drehbar gelagert ist. Ein Klinkenrad 17, eine Rastenscheibe 18 und eine Nockenscheibe 19 sind drehfest auf der gleichen Welle 15 fixiert. Beim Wasserbehälter 16 handelt es sich um einen Kippbehälter, d. h. der Behälter steht in der Ruhestel­ lung, wenn er nicht gefüllt ist, horizontal. Wenn er voll ist, verschiebt sich sein Schwerpunkt und er kippt automatisch um ca. 120°, damit das Wasser ausströmen kann. Nach dem Aus­ strömen des Wassers schwenkt der Behälter wieder in die hori­ zontale Lage zurück. Die Wirkungsweise dieses Kippbehälters 16 ist analog zu derjenigen der vorbeschriebenen Kippe 2.

Zum Füllen des Kippbehälters 16 dient die Meßwasserleitung 20, welche nach dem Spülwasserventil 13 von der Spülleitung 5 abzweigt. Sobald also Wasser zur Spülkippe 2 strömt, wird auch der Kippbehälter 16 gefüllt. Mittels des Regu­ lierventils 21 in der Meßwasserleitung 20 und des Regu­ lierventils 22 in der mit dem Kippbehälter verbundenen Abflußleitung 23 des Kippbehälters 16 kann die Füllzeit eingestellt werden, derart, daß z. B. die Spülkippe 2 einmal oder mehrmals kippt, bevor der Behälter 16 voll ist und sich ebenfalls durch Kippen entleert.

Der Behälter 16 wirkt über die Behälterklinke 33 in noch zu beschreibender Weise auf das Klinkenrad 17 ein, um das Spülwasserventil 13 zu schließen. Das Öffnen des Ventils erfolgt durch Einwirkung der Schwimmerklinke 34 auf das Klinkenrad 17, wenn sich der Schwimmer 11 senkt.

Beim Verdrehen des Klinkenrades 17 wird auch die auf der Welle 15 sitzende Nockenscheibe 19 verdreht, so daß eine der Nocken 24 über die Abtastrolle 25 den um eine Achse 26 verschwenkbar gelagerten Abtasthebel 27 anhebt. Der Abtast­ hebel 27 trägt am Ende eine Ventilbetätigungsstange 28, welche das Spülwasserventil 13 öffnet.

Die Rastenscheibe 18 dient dazu, die Öffnungsposition der Nockenscheibe 19 genau festzuhalten. Ein ebenfalls um die Achse 26 verschwenkbarer Rastenhebel 29 trägt eine Rasten­ rolle 30, welche in eine der Vertiefungen 31 am Umfang der Rastenscheibe 18 eindringt. Die Vertiefungen 31 sind so geformt, daß die Rolle 30 infolge des Gewichtes des Rastenhebels 29 automatisch in der Vertiefung 31 zen­ triert wird und so die entsprechende Nocke 24 der Nocken­ scheibe 19 genau ausrichtet.

Wie bereits erwähnt worden ist, sind dem Behälter 16 und dem Schwimmer 11 je eine Klinke 33, 34 zugeordnet, welche mit dem Klinkenrad 17 zusammenwirken. Die an der Stange 36 befestigte Behälterklinke 33 ist V-förmig ausgebildet, wo­ bei die Enden der Schenkel wechselweise in die Zähne des Klinkenrades eingreifen. Die Stange 36 ist über den Ver­ bindungsblock 47 mit dem Behälter 16 verbunden. Wenn sich also der Behälter leert, wird die Klinke 33 ebenfalls ver­ schwenkt.

Die abgewinkelte Schwimmerklinke 34 ist auf einem inneren Querstab 37 drehbar gelagert, welcher Bestandteil eines Rahmens 38 ist, der verschwenkbar um die Welle 15 ange­ ordnet ist. Das obere Ende der Schwimmerstange 12 greift in einen ebenfalls zur Welle 15 parallelen äusseren Quer­ stab 39 des Rahmens 38 ein.

Wie aus der Fig. 2 weiter ersichtlich ist trägt die Schwim­ merstange 12 die beiden Anschläge 41, 42, welche die Hubbe­ wegungen des Schwimmers 11 begrenzen, wenn sie von unten oder von oben am Boden 43 des Gehäuses 14 anstoßen. Zur vertikalen Führung der Schwimmerstange 12 dienen zwei paral­ lele Schwenkstangen 44, 48, die mit der Schwimmerstange 12 verbunden sind. Das Ende der oberen Schwenkstange 44 ist an einer senkrechten Verstrebung befestigt, während das Ende der unteren Schwenkstange in nicht näher dargestellter Weise mit dem Beckenboden verbunden ist.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der Betätigungsvorrich­ tung 10 dient die Fig. 3.

Nach Niederschlägen steht das Wasser im Becken hoch. Der Schwimmer 11 ist in seiner oberen Endstellung und das Spül­ wasserventil 13 ist geschlossen. Wenn nun das Wasser im Becken sinkt, senkt sich der Schwimmer 11 ebenfalls und ge­ langt in seine untere Endlage entsprechend dem Leerzustand des Beckens. Dadurch senkt sich die Schwimmerstange 12 und die Klinke 34 dreht das Klinkenrad 17 in Richtung des Pfeiles 46.

Mit dem Klinkenrad 17 dreht sich auch die Welle 15 von der Stellung A in die Stellung B. Die Rastenscheibe 18 rastet in die Stellung B ein und die ebenfalls in der Stellung B stehende Nockenscheibe 19 öffnet das Spülwasserventil 13. Nun kann das Wasser in die Spülkippe 2 strömen und gleich­ zeitig durch die Meßwasserleitung 20 in den Wasserbe­ hälter 16 gelangen.

Die Zeit, bis der Wasserbehälter 16 voll ist, wird durch die beiden Drosselventile 21, 22 in der Meßwasserleitung 20 bzw. in der Abflußleitung 23 reguliert. Wenn der Wasserbe­ hälter 16 voll ist und die Spülkippe 2 ein- oder mehrmals gespült hat, kippt der Wasserbehälter 16, wodurch die Be­ hälterklinke 33 das Klinkenrad 17 in Pfeilrichtung 46 weiterdreht. Der leere Kippbehälter 16 geht automatisch wieder in seine horizontale Ruhelage zurück.

Der Inhalt des Kippbehälters 16 wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die durch die Drosselventile 21, 22 fließen­ de Wassermenge relativ groß ist, um eine zuverlässige Regulierung zu gestatten. Bei zu kleinem Durchfluß besteht die Gefahr der Verkalkung der Ventile. Es hat sich als vor­ teilhaft erwiesen, den Behälter mit einem Überlauf zu ver­ sehen, damit immer mehr Wasser zufließt als durch das Drosselventil 22 abfließt.

Weil das Klinkenrad 17 nun in die Stellung C gedreht wurde, befinden sich auch die Rasten- und die Nockenscheibe in dieser Stellung und das Spülwasserventil wird geschlossen.

Wenn der Wasserstand nach Niederschlägen wieder steigt, hebt sich der Schwimmer in seine Ausgangsstellung zurück und der ganze Vorgang kann sich wiederholen.

Da auf dem Beckenboden oft eine dicke Schlammschicht vor­ handen ist, könnte das Heben des Schwimmers 11 Schwierig­ keiten verursachen, wenn sein Boden eben wäre. Aus diesem Grunde ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schwim­ merunterfläche 49 pyramidenförmig ausgebildet. Sie könnte auch gewellt sein oder eine andere, unebene Fläche auf­ weisen. Beim Senken des Schwimmers 11 wird dann die Schlamm­ schicht leichter durchstoßen.

Claims (13)

1. Regen- oder Klärbecken mit einer stromlosen Steuervorrichtung zur Auslösung von Regulier- und/oder Schaltvorgängen in Ab­ hängigkeit des Wasserstandes im Becken, mit einem Schwimmer (11) dessen Hubbewegung das Öffnen eines Ventils (13) in einer Wasserleitung bewirkt, die in eine im Becken angeordnete Spülkippe (2) mündet, mit den Merkmalen: daß der Schwimmer (11) im Becken (1) angeordnet ist, daß eine nach dem Ventil (13) von der Wasserleitung (5) abzweigen­ de Meßwasserleitung (20) mindestens einen Teil des nach dem Öffnen des Ventils (13) zufließenden Wassers in einen Meßbe­ hälter (16) leitet, daß in der Meßwasserleitung (20) ein Drosselventil (21) zur Regulierung der Füllzeit des Meßbehäl­ ters (16) angeordnet ist und daß Mittel (15, 17, 19, 23, 27) vorgesehen sind, um bei einem bestimmten Füllstand des Meßbehälters (16) das Ventil (13) zu schließen.

2. Becken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar oberhalb der Beckensohle (3) angeord­ nete Schwimmer (11) in Abhängigkeit des Füllungsgrades des Beckens zwischen zwei Endstellungen (41, 42) kurz­ hubig vertikal verschiebbar ist, und daß der Schwimmer (11) am unteren Ende einer Schwimmerstange (12) sitzt, deren oberes Ende mit der Reguliervorrichtung (10) in Wirkverbindung steht.

3. Becken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter ein Kippbehälter (16) ist, der um eine Welle (15) verschwenkbar gelagert ist, daß der Kippbe­ hälter (16) im leeren Zustand horizontal steht und im vollen Zustand infolge Verschiebung seines Schwerpunktes automatisch verschwenkbar ist, wobei das Wasser ausströmt und der Behälter anschließend automatisch wieder in die horizontale Lage gelangt.

4. Becken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (15) mindestens ein Klinkenrad (17) und eine Nockenscheibe (19) drehfest angeordnet sind, und daß die Nocken (24) der Nockenscheibe (19) bei ent­ sprechender Verdrehung der Welle (15) auf ein Betätigungs­ element (27) einwirken, um das Ventil (13) zu schalten.

5. Becken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein oberhalb der Nockenscheibe ange­ ordneter schwenkbarer Abtasthebel (27) ist, der durch die Nocken (24) anhebbar ist, daß das Ende des Abtast­ hebels (27) mittels einer Stange (28) mit dem Ventil (13) verbunden ist, welches beim Anheben des Abtasthebels (27) sich öffnet, und daß der Abtasthebel (27) durch sein Gewicht senkbar ist, wenn er mit den Nocken (24) der Nockenscheibe (29) außer Eingriff steht zwecks Schließens des Ventils (13).

6. Becken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (15) auch eine Rastenscheibe (18) dreh­ fest gelagert ist, deren Rasten (31) in Verbindung mit einem Einrastmittel (29, 30) die genaue Positionierung der Nockenscheibe (19) bewirken.

7. Becken nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Klinken (34, 35) vorgesehen sind, welche wechselweise auf das Klinkenrad (17) einwirken, um dieses schrittweise zu verdrehen, und daß eine der Klinken (34) mit der Schwimmerstange (12) und die andere (33) mit dem Kippbehälter (16) in Verbindung stehen.

8. Becken nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerklinke (34) verschwenkbar um eine Achse (37) angeordnet ist, die ihrerseits Bestandteil eines um die Welle (15) verschwenkbaren Rahmens (38) ist, welcher mit der Schwimmerstange (12) derart verbunden ist, daß beim Senken der Schwimmerstange (12) die Klinke (34) das Klinkenrad (17) weiterbewegt, um über die Scheibe (19) das Ventil (13) zu öffnen, und daß beim Heben der Schwimmerstange (12) die Klinke (34) an den Klinken­ zähnen der Klinkenscheibe leer durchrastet.

9. Becken nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterklinke (33) derart mit dem Klinkenrad (17) verbunden ist, daß das letztere bei der Leerung des Behälters (17) infolge seiner Verschwenkung weitergeschaltet wird.

10. Becken nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Abflußleitung (23) des Kippbehälters (16) ein Drosselventil (22) zur Regulierung der Füllzeit des Behälters angeordnet ist.

11. Becken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerunterfläche (49) pyramidenförmig oder gewellt ist oder eine andere unebene Form aufweist.

12. Becken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerstange (12) mittels mindestens einer Schwenk­ stange (44, 48) geführt ist.

13. Becken nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippbehälter (16) einen Überlauf aufweist.