DE3619318C2 - - Google Patents
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- DE3619318C2 DE3619318C2 DE19863619318 DE3619318A DE3619318C2 DE 3619318 C2 DE3619318 C2 DE 3619318C2 DE 19863619318 DE19863619318 DE 19863619318 DE 3619318 A DE3619318 A DE 3619318A DE 3619318 C2 DE3619318 C2 DE 3619318C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen Durchflußmengenregler,
vorzugsweise zum Konstanthalten der Ablaufmenge von
Wasser aus Vorhaltebecken, z.B. von Kläranlagen, die
einen wechselnden Füllstand haben, bei dem eine Aufbau
platte im unteren Bereich mit einem Rohr verbunden ist,
das einen Durchfluß durch die Aufbauplatte für das
ablaufende Wasser bildet und eine zum Vorhaltebecken
gerichtete Durchflußöffnung aufweist, die mittels eines
Schwenkschiebers geregelt größenveränderlich ist, wobei
der Schwenkschieber mittels an der Aufbauplatte
gehaltener Lager schwenkbar ausgebildet und mittels
einer Regelstange und eines an dieser angreifenden
Schwimmers im Bezug auf die Durchflußöffnung
füllstandabhängig geregelt schwenkend verstellbar ist.
Durchflußmengenregler der eingangs genannten Art dienen
dazu, die Wasserablaufmenge aus Vorhaltebecken konstant
zu halten, wenn deren Füllstandshöhe unterschiedlich
ist. Bei unterschiedlichen Füllstandshöhen in einem
Vorhaltebecken herrscht im Bereich des Auflaufes ein
der jeweiligen Füllstandshöhe entsprechender
hydrostatischer Druck, und dieser Druck ist maßgebend
für die Durchflußmenge.
Solchen Vorhaltebecken sind häufig Kläranlagen
vorgeschaltet. Weil diese Kläranlagen nur für eine
maximale Zulaufmenge ausgelegt sind und bei
Überschreitung derselben ihre Funktion mehr oder
weniger weitgehend verlieren, werden
Durchflußmengenregler der eingangs genannten Art
eingebaut, damit die maximale Zulaufmenge, für die die
Kläranlage ausgelegt ist, nicht überschritten wird.
Bei starken Regenfällen steigt infolge dieser Regelung
der Wasserstand im Vorhaltebecken erheblich an; bei
Überfüllung wird eine Menge Wasser ungeklärt über einen
Überlauf abgeleitet.
Der Durchflußmengenregler der eingangs genannten Art
ist der DE-AS 25 23 942 zu entnehmen. Bei diesem
Durchflußmengenregler ist am Boden des Vorhaltebeckens
ein Rohr für das abfließende Wasser angeordnet, dessen
in das Vorhaltebecken ragendes Ende eine definierte
Durchflußöffnung bildet. Unmittelbar vor dieser
Durchflußöffnung sitzt eine Platte als Sperrelement,
die nach Art eines Kreisbogensegmentes oder
entsprechend einer errechneten Kurve ausgebildet ist.
Diese Sperrplatte ist oberhalb des Rohres auf einer
Achse gelagert, so daß sie sich parallel zur
Durchflußöffnung von der Seite her um einen Drehpunkt
seitlich außerhalb der Durchflußöffnung vor letztere
schieben kann. Die Dreh- oder Schwenkachse verläuft
parallel zur Achse des Rohres. Die Schwenkbewegung wird
durch eine Regelstange geradliniger Ausführung bewirkt,
an deren Ende ein Schwimmer angeordnet ist.
Da die Platte als Sperrelement in einem Abstand von der
Durchflußöffnung an einem Punkt dreh- oder schwenkbar
gelagert ist, wird sie vom Wasser nach Art eines
einarmigen Hebels belastet. Je länger der Hebelarm, um
so größer sind die auf die Lagerung ausgeübten
Biegemomente. Dadurch sind extrem schwer und
hochbelastbar ausgebildete Lagerungen erforderlich. Die
gleichen Biegemomente wirken aber auch auf die Platte
als Sperrelement selbst. Entweder muß die Platte extrem
biegesteif starr und schwer ausgelegt werden, oder es
muß in Kauf genommen werden, daß sie den Wasserdrücken
nachgibt und mit entsprechenden Drücken auf dem Ende
des Rohres anliegt. Bei biegesteifer Ausbildung ergibt
sich erneut das Problem der extrem schweren
Ausgestaltung; bei Inkaufnahme eines gewissen
Nachgebens der Platte bewirkt der Anpreßdruck an das
Ende des Rohres infolge Reibung einen entsprechend
hohen Widerstand gegen Bewegungen der Platte. In beiden
Fällen führt das dazu, daß die Regelstange extrem lang
sein muß, damit sie die nötigen Kräfte zum Bewegen des
klobigen Sperrelementes oder zum Überwinden des
Reibungswiderstandes des Sperrelementes aufbringen
kann. Das führt wiederum dazu, daß solche
Durchflußmengenregler erhebliche Abmessungen haben
müssen. Andererseits können die erforderlichen
Stellkräfte nur mit entsprechend großen Schwimmern
erzielt werden, die andererseits aber selbst ein
relativ großes Eigengewicht haben müssen, weil sie bei
sinkendem Wasserstand im Vorhaltebecken durch ihr
Eigengewicht in der Lage sein müssen, die
erforderlichen Stellkräfte aufzubringen.
Eine besondere Rolle bei Durchflußmengenregler dieser
Art spielt einerseits die Korrosion und andererseits
die Verschmutzung des Wassers. Durch Korrosion werden
Lager und Gelenke angegriffen und schwergängig.
Insbesondere aber wird auch die Stirnfläche des Rohres
und das plattenförmige Sperrelement selbst rauh, so daß
die Reibungswiderstände sehr große Werte annehmen
können, die letztlich zum Versagen des
Durchflußmengenreglers führen.
Das besondere Problem sind aber die Verunreinigungen.
Zweige, Gestrüpp, Papier, Laub usw. setzen sich nämlich
vor die bei Durchflußmengenreglern im Zustand hohen
Füllstandes des Vorhaltebeckens als Rest der
Durchflußöffnung freigehaltene Minimalöffnung, die mit
der bei hohen Füllständen ablaufenden Wassermenge den
maximalen Zulauf für das nachgeschaltete Klärbecken
oder dergleichen garantieren soll. Es kommt somit zu
Verstopfungen, ja sogar Blockaden der beweglichen
Teile. Um einer Umweltforderung gerecht zu werden und
so wenig wie möglich ungeklärtes Wasser aus dem
Vorhaltebecken über den Überlauf abzuleiten, ist es
zwingend erforderlich, daß die Minimalöffnung, welche
die nachgeschaltete Kläranlage bis zur Maximalgrenze
auszulasten vermag, ununterbrochen offenbleibt. Diese
Forderung wird aber mit der bekannten Vorrichtung nicht
erfüllt.
Durch die Form der Randkurve soll es möglich sein,
stauende Fremdkörper zur Seite zu schieben und die
Auslaßöffnung, d.h. die Minimalöffnung "wenigstens
begrenzt" freizuhalten. Dieses nur begrenzt Freihalten
findet vornehmlich bei hohen Füllständen in der Praxis
nicht statt, weil dann gerade im Bodenbereich des
Vorhaltebeckens hohe Strömungsgeschwindigkeiten
herrschen, die Unrat und Fremdkörper mitnehmen, und
daher besonders feste Verstopfungen der Minimalöffnung
bewirken. Aber selbst wenn es sich verwirklichen ließe,
daß eine begrenzte Freihaltung der Durchlauföffnung
erzielt würde, gäbe es eben nur einen begrenzten
Durchfluß und nicht den, bei hohen Füllständen
erwünschten, der Maximal-Zulaufmenge der Kläranlage
entsprechenden Durchlauf.
Bei der obengenannten bekannten Vorrichtung wird das
Andrücken des plattenförmigen Sperrelementes an das
Ende des Rohres unter dem Wasserdruck absichtlich
ermöglicht, damit das plattenförmige Sperrelement nicht
biegesteif sein muß und damit die Lagerung nicht durch
hohe Biegemomente belastet wird. Wie aufgezeigt wurde,
ist der Preis dafür, daß sehr große Stellkräfte zum
Verschwenken des Sperrelementes aufgebracht werden
müssen. Was an Material und Aufwand für das
plattenförmige Sperrelement und gegebenenfalls für
dessen Lagerung eingespart wird, muß an Aufwand und
Größe und Material für Regelstange und Schwimmer
aufgewendet werden. Deshalb sind diese bekannten
Durchflußmengenregler unverhältnismäßig groß und in der
Praxis nicht gügend zuverlässig.
Ein weiterer Nachteil der beschriebenen, bekannten
Ausführung eines Durchflußmengenreglers besteht darin,
daß das plattenförmige Sperrelement aus den schon
geschilderten Gründen nicht beliebig hoch, etwa in Nähe
des maximalen Füllstandes des Vorhaltebeckens,
schwenkbar gelagert werden kann, weil sonst das Gewicht
zu groß würde, die Hebelarme zu groß und die
Stellkräfte wiederum ins Unermeßliche steigen würden
u.s.w. Aber nur bei derartiger Lagerung ließe sich das
gerade bei maximalem Füllstand im Vorhaltebecken
erforderliche hohe Stelldrehmoment durch Schwimmer und
Regelstange erzeugen. Bei der Ausführung, die
bekanntermaßen angewendet wird, verläuft die
Regelstange mit Schwimmer bei weniger als halbem
Vorhaltebecken- Füllstand waagerecht, so daß der
Schwimmer in dieser Position allein über die
Regelstange das maximale Drehmoment erzeugen kann. Da
der Schwimmer nur eine vertikal nach oben gerichtete
Auftriebskraft erzeugt, ist die wirksame Hebelarmlänge
jeweils um den Winkel, den die Regelstange zur
Horizontalen einnimmt, nur mit dem Faktor Kosinus des
jeweiligen Winkels multipliziert wirksam. Bei
waagerechter Lage der Regelstange ist der Kosinus für
den Winkel Null 1, so daß die maximale Größe des
Drehmomentes erzielt wird. Steigt die Regelstange nach
oben an oder sinkt sie unter die Waagerechte nach unten
ab, so wird der wirksame Hebelarm jeweils entsprechend
kleiner.
Durchflußmengenregler ähnlicher Bauart gibt es in
verschiedenen Variationen. Das DE-GM 84 15 035 zeigt
einen Durchflußmengenregler, der mit der eingangs
genannten Ausführung in etwa vergleichbar ist, weil
auch dort ein plattenförmiges Sperrelement vor eine
Durchflußöffnung geschwenkt oder gedreht wird. Die
Stellkraft wird über ein Endlosglied, vermutlich eine
Kette, übertragen und von einem Schwimmer erzeugt, der
über eine Regelstange mit einem Antriebsrad für diese
Kette oder dergleichen verbunden ist. Die
Schwierigkeiten die sich beim Betrieb dieser Ausführung
des Durchflußmengenreglers einstellen, sind die
gleichen, wie die eben beschriebenen.
Ähnlich verhält es sich bei der DE-OS 31 10 104 A. Das
plattenförmige Sperrelement ist ähnlich, seitlich,
außerhalb der Durchflußöffnung schwenkbar gelagert, ist
aber auf einem Punkt außerhalb seiner Lagerung mit
einem Betätigungslenker verbunden, der seinerseits an
einem Ende eines zweiarmigen Hebels angreift, welcher
letzterer mit einem Schwimmer verbunden ist. Bei dieser
Ausführung ist die Platte, die das Sperrelement bildet,
als Doppelplatte mit einem Hohlraum versehen, der
jedoch an allen Rändern offen ist. Mit dieser Maßnahme
soll bei Verstopfen der Minimalöffnung erreicht werden,
daß allseitig vom Rand Wasser in den Hohlraum
einströmen kann und dennoch im Bodenbereich in das Rohr
abfließt. Dabei soll der verhältnismäßig enge Abstand
der beiden Platten des Sperrelementes als Rechen wirken
und grobe Verunreinigungen fernhalten. Diese Ausführung
ist ebenfalls mit den schon erläuterten Nachteilen
behaftet, insbesondere bezüglich der
Korrosionsanfälligkeit der zahlreichen Gelenke und
Lager. Da das Sperrelement an seinem unteren Ende
naturgemäß einen Abstand vom unteren Randbereich der
Durchflußöffnung haben muß, ist auch mit der Ausführung
als Doppelplatte nicht sichergestellt, daß die
Minimalöffnung immer frei gehalten wird, denn dann,
wenn sich Fremdkörper unter das Sperrelement schieben
und dann den offenen Randbereich zwischen den beiden
Platten des Sperrelementes verstopfen, gibt es keine
Mindestablaufmenge mehr.
Bei einem bekannten Durchflußmengenregler nach der
DE-OS 33 38 793 wird versucht, einen Schwimmer
einzusparen und die Stellkräfte durch eine Druckplatte
zu erzeugen, die gegen Gegengewichte arbeitet. Der
Flüssigkeitsdruck soll Stellkräfte erzeugen und mit dem
Gegengewicht in Übereinstimmung bringen, um auf diese
Weise das plattenförmige Sperrelement vor die
Durchflußöffnung zu schwenken. Auch diese bekannte
Vorrichtung unterliegt dem Nachteil der
Schwergängigkeit, des Flächendruckes usw.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den eingangs
genannten Durchflußmengenregler so auszugestalten, daß
er unter Vermeidung durch die waagerechte Lage
hindurchgehender Regelstangen und Schwimmer, klein
gehalten werden kann, daß die auftretenden Biegemomente
oder der Flächenanpreßdruck und daraus resultierende
Schwergängigkeit der Sperrelemente verhindert und die
erforderlichen Stellkräfte verkleinert werden und daß
eine Selbstbefreiung von Verstopfungen bei
Minimalöffnung bei weitgehender Aufrechterhaltung des
Durchflusses sowie ein durch Korrosion weitgehend
unempfindlicher Aufbau verwirklicht werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Schwenkschieber um eine anströmseitig vor der
Durchflußöffnung angeordnete Achse gekrümmt ausgebildet
ist, daß die Durchflußöffnung als um die Achse
gekrümmtes Ende des Rohres ausgebildet ist,
daß der Schwenkschieber mit seiner Fläche kleiner als
die Durchflußöffnung bemessen an seinen Dichtflächen
angespitzt und über zwei seitlich angeordnete Schenkel
mit der Achse verbunden ist, welche in an der
Aufbauplatte befestigten Halterungen in zwei Lagern
drehbar aufgenommen ist,
daß die Achse an einem Ende über eine der Halterungen
hinaus verlängert und an diesem Ende lösbar mit der
nach oben verlaufenden gebogen ausgebildeten
Regelstange mittels einer Schraube verbunden ist,
daß die Regelstange durch eine Öse des Schwimmers
verläuft, welcher zwei Führungsbohrungen aufweist,
durch die sich eine an der Aufbauplatte angebrachte
Führung erstreckt.
Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen ist bei dem
erfindungsgemäß ausgebildeten Durchflußmengenregler das
Sperrelement als gekrümmter Schwenkschieber ausgebildet
und die Durchflußöffnung am Ende des Rohres ensprechend
gekrümmt gestaltet sowie der Schwenkschieber
anströmseitig vor der Durchflußöffnung in einer Achse
schwenkbar gelagert. Die Lagerung erfolgt durch zwei
Schenkel, so daß sich Biegemomente, Flächenanpreßdrücke
oder ähnliche schwergängigkeiterzeugende Wirkungen
nicht einstellen können. Der Schwenkschieber bleibt
unabhängig von wechselnden Füllständen im
Vorhaltebecken oder etwa eintretender Korrosion am Rohr
oder am Schieber leichtgängig.
Dadurch, daß die Regelstange gebogen ist und nach oben
verläuft, spielt ihr Eigengewicht gegenüber bekannten
Ausführungen kaum eine Rolle; sie lastet damit
überwiegend auf der Achse.
Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen ist der
Schwimmer nunmehr nicht fest mit der Regelstange
verbunden, sondern mit einer Öse versehen, durch die
die Regelstange verläuft. Da der Schwimmer seinerseits
in einer Führung an der Aufbauplatte gehalten ist und
sich nur auf und ab bewegen kann, wirken sich seine
Auftriebs- oder Absenkkräfte über die Öse auf die
Regelstange aus, wobei deren eigene Biegung dafür
sorgt, daß nach Art einer Keilwirkung die
entsprechenden Drehmomente vom Schwimmer auf die
Regelstange ausgeübt werden. Der Vorteil dieser
Ausgestaltung besteht darin, daß der Schwimmer nahezu
im wesentlichen oberhalb des Rohres und des
Sperrelementes auf und ab bewegt werden kann, daß sich
Winkelfunktionen infolge großwinkliger
Schwenkbewegungen in der Regelstange nicht nachteilig
auswirken können. Im Gegensatz zu bekannten
Ausführungen ist der wirksame Hebelarm, mit welchem der
Schwimmer an der Regelstange wirkt, gerade dann, wenn
etwa zum Beseitigen von Verstopfungen der
Minimalöffnung große Stellkräfte benötigt werden, auch
am größten.
Da der Schwenkschieber mit seiner Fläche kleiner als
die Durchflußöffnung bemessen ist und an seinen
Dichtflächen, d.h. oben und unten, angespitzt ist, läßt
er bei hohem Füllstand im Vorhaltebecken normalerweise
zunächst unten eine Minimalöffnung frei. Verstopft sich
diese, so steigt zunächst kurzfristig der Füllstand im
Vorhaltebecken an. Infolge des hohen Drehmomentes, das
der Schwimmer erzeugt, weil er am obersten, äußersten
Ende der Regelstange angreift, wird eine entsprechend
hohe Kraft erzeugt, durch welche die angespitzte
Dichtfläche schneidenartig durch das verstopfende Gut
dringt. Dabei wird eine Minimalöffnung oben frei. Der
Wasserstand sinkt, und der Schwenkschieber kehrt in
seine Ursprungslage zurück. Verstopft sich die
Minimalöffnung unten erneut, so wiederholt sich dieser
Vorgang. Es wird unten die Verstopfung durchschnitten
und oben eine Minimalöffnung freigegeben. Sollte sich
oben eine Verstopfung einstellen, so wird auch diese
aufgrund der schneidenförmig angespitzten Ausführung
der Dichtflächen beseitigt. So arbeitet sich der
beschriebene Durchflußmengenregler auch bei stark
verunreinigtem Wasser selbsttätig frei.
Der geschilderte Aufbau des Durchflußmengenreglers kann
von wenigen Ausnahmen abgesehen, korrosionssicher aus
Kunststoff gestaltet werden, so daß korrosionsbedingte
Schwergängigkeit vermieden wird. Somit arbeitet der
Durchflußmengenregler zuverlässig, dauerhaft und
weitgehend wartungsfrei. Sein besonderer Vorteil
besteht darin, daß er auch in vorhandene Vorhaltebecken
oder andere Einrichtungen nachträglich eingebaut werden
kann. Ausgehend von einer Standardgröße, bei der
zweckmäßigerweise hohe in Frage kommende Füllstände
eines Vorhaltebeckens berücksichtigt werden, kann die
Anpassung an Vorhaltebecken mit geringerer
Füllstandshöhe durch Kürzen der Aufbauplatte, Kürzen
der Führung für den Schwimmer und Kürzen,
gegebenenfalls Auswechseln, der lösbar befestigten
Regelstange vorgenommen werden. Eine Berechnung der
Regelcharakteristik ist nicht jeweils neu erforderlich,
sofern die Durchflußöffnung ihre Größe beibehält.
Da keine großen Kräfte aufgebracht werden müssen, keine
sperrige Regelstangen verwertet werden, keine großen
Biegemomente aufgefangen werden müssen und dergleichen,
läßt sich der erfindungsgemäß ausgebildete
Durchflußmengenregler leichtgewichtig und auch
preiswert herstellen.
Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 ist der
Durchflußmengenregler mit einem Schwimmer ausgerüstet,
der mehrere Führungen hat. Diese Ausführung kann
vorteilhaft sein, wenn Oberflächenströmungen im
Vorhaltebecken dazu tendieren, den Schwimmer
mitzunehmen.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 ist die
Regelstange mit einem rechteckigen Querschnitt
versehen. Dieser rechteckige Querschnitt vermag
einerseits eine hohe Stabilität gegenüber Belastungen
aufzunehmen und erleichtert die Herstellung des
gebogenen Verlaufes.
Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die Öse am unteren
Ende des Schwimmers angeordnet ist. Diese Ausgestaltung
erweitert die vielfältige Einsatzfähigkeit und
insbesondere nachträgliche Einbaufähigkeit in
vorhandene Anlagen; denn bei vornehmlich niedrigen
Wasserständen oder dort, wo mit geringen
Verunreinigungen zu rechnen ist, vermag diese Lage der
Öse besser zu wirken als eine Lage am oberen Ende, weil
dabei unter Umständen auch ein Trockengehen der
Regelstange in der Öse vermieden werden kann.
Von besonderer Bedeutung ist die Weiterbildung gemäß
Anspruch 5, denn sie gestattet eine universelle
Einbaufähigkeit des Durchflußmengenreglers,
vorzugsweise bei Nachrüstung vorhandener Anlagen.
Dadurch, daß der Schwimmer lediglich Auftriebskraft zu
erzeugen hat und das nötige Eigengewicht haben muß, um
Rückstellkräfte zu gewährleisten, aber nicht aufgrund
seiner Form mithelfen muß, ungünstige
Hebelarmverhältnisse auszugleichen, wie dies bei
bekannten Ausführungen der Fall ist, kann er gegebenen
räumlichen Verhältnissen beliebig angepaßt werden,
solange der von ihm erzeugte Auftrieb und sein
Eigengewicht die erforderlichen Stellkräfte erzeugen.
Wie schon erwähnt, kann der erfindungsgemäß
ausgebildete Durchflußmengenregler weitgehend aus
Kunststoff gefertigt werden wobei gemäß Weiterbildung
nach Anspruch 6 alle Bauteile, außer der Achse, der
Regelstange, der Führung und der Schrauben und Stifte
aus Kunststoff bestehen.
Für den Schwenkschieber dürfte es selbstverständlich
sein, daß die angespitzten Dichtflächen aus einem
Kunststoff bestehen, der für die geforderte
Schneidwirkung die nötige Härte und Standfestigkeit
besitzt.
Die beschriebene erfindungsgemäß ausgebildete
Gestaltung des Durchflußmengenreglers ist nicht nur für
die Vorhaltebecken von Kläranlagen einsetzbar, sondern
sie eignet sich auch für andere Zwecke hervorragend.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Durchflußmengenreglers ist in den
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte seitliche
Schnittdarstellung des
Durchflußmengenreglers,
Fig. 2 einen Ausschnitt des Durchflußmengenreglers
mit den Schwenkschieberstellungen offen,
Minimalöffnungsstellung unten und
Minimalöffnungsstellung oben,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Durchflußmengenregler
mit geschnittener Regelstange und Führung.
Fig. 1 zeigt eine Aufbauplatte 13 an der eine Führung 8
mittels Halterungen 21, 22 angebracht ist. Im unteren
Bereich ist ein Rohr 14 mit der Aufbauplatte 13
verbunden sowie zwei Halterungen 4, 4 a, in der eine
Achse 3 gelagert ist. Mit der Achse 3 ist ein
Schwenkschieber 1 verbunden, der mit einer
Regelstange 5 in die Richtung C-D geschwenkt wird.
Bei offener Stellung des Schwenkschiebers 1 in
Richtung C kann Flüssigkeit ungehindert aus dem Raum K
in den Raum L durch eine Durchflußöffnung 2 in
Richtung G fließen. Beim Anstieg des
Flüssigkeitsspiegels in Richtung A steigt der Druck der
Flüssigkeit und die Durchlaufmenge vom Raum K in den
Raum L nimmt zu, da der Flüssigkeitsspiegel im Raum L
nicht ansteigt. Da jedoch ein Schwimmer 7 mit dem
Flüssigkeitsspiegel in Richtung E steigt, wird die
Regelstange 5 durch eine Öse 6 in Richtung I bewegt und
über die Achse 3 der Schwenkschieber 1 in Richtung D
geschwenkt. Das bewirkt, daß die Durchflußöffnung 2
verkleinert wird und dadurch die Durchflußmenge in
Richtung G konstant bleibt. Der Schwimmer 7 gleitet in
den Führungsbohrungen 11, 12 in Richtung E oder F, je
nachdem, ob der Flüssigkeitspiegel in Richtung A steigt
oder in Richtung B fällt.
Fig. 2 zeigt besonders die Verlagerung einer
Minimalöffnung 17, 18 bei einer Verstopfung. Bei hohem
Flüssigkeitsstand schließt der Schwenkschieber 1 die
Durchflußöffnung 2 bis auf die Minimalöffnung 17. Tritt
nun eine Verstopfung der Minimalöffnung 17 ein, so
steigt der Flüssigkeitsspiegel weiter an, und der
Schwenkschieber 1 bewegt sich weiter in Richtung D,
wobei er mit einer angespitzten Dichtfläche 16 die
Verstopfung vor sich herschiebt und gleichzeitig die
Minimalöffnung 18 im oberen Bereich voll öffnet. Die
Durchflußrichtung kann G oder H sein.
Fig. 3 zeigt eine Gestaltung der Lagerungen. Der
Schwenkschieber 1 ist über zwei Schenkel 19, 20 mit der
Achse 3 verbunden. Die Achse 3 ist in zwei
Lagerungen 9, 10 gelagert die in den zwei
Halterungen 4, 4 a angebracht sind. Der Schwimmer 7 ist
durch zwei Führungsbohrungen 11, 12 auf der Führung 8
lose gelagert, wobei die Regelstange 5 leicht in der
Öse 6 gehalten wird. Die Regelstange 5 ist mit einer
Schraube 23 leicht lösbar mit der Achse 3 verbunden.
Von Bedeutung ist, daß der Schwenkschieber 1 vor der
Durchflußöffnung 2 mit der Achse 3 sicher verbunden
ist. Die Achse 3 ist in den Lagern 9, 10 beidseitig
neben dem Schwenkschieber 1 gelagert, so daß die
Dichtflächen nicht belastet werden. An der einseitig
herausstehenden Achse 3 ist die Regelstange 5
austauschbar angebracht und mit der Schraube 23
befestigt. An der Aufbauplatte 13 sind die Führung 8
mittels Halterungen 21, 22 und das Durchflußrohr 14
befestigt. Auf der Führung 8 bewegt sich der
Schwimmer 7 in die Richtungen E und F mit dem
Wasserspiegel A-B. Durch die Öse 6 am Schwimmer 7 wird
die Regelstange 5 in die Richtungen I und J bewegt.
Dadurch wird über die Achse 3 der Schwenkschieber in
die Richtungen C und D geschwenkt und somit die
Durchflußöffnung 2 vergrößert oder verkleinert. Die
ausströmende Wassermenge in Richtung G in den Bereich L
bleibt dadurch konstant, unabhängig vom Wasserspiegel A-B
im Bereich K. Da der Schwenkschieber 1 bei
Minimalöffnung 17 mit seiner Dichtkante 15 die
Durchflußöffnung 2 im oberen Bereich gerade noch
abdeckt, wird bei einer Verstopfung der Wasserspiegel A
noch weiter steigen und der Schwenkschieber 1 in
Richtung D geschwenkt, wobei die Hebelkraft durch den
Angriffspunkt der Öse 6 im oberen Bereich der
Regelstange 5 sehr groß ist. Die Folge ist, daß die
Minimalöffnung in den oberen Teil 18 verlagert wird und
so die Verstopfung beseitigt ist. Durch Heben und
Senken des Wasserspiegels wird der Vorgang in beiden
Richtungen C und D sich so lange fortsetzen, bis die
Verstopfung im unteren Bereich 17 beseitigt ist. Durch
die geringe Belastung der Teile können alle Teile, bis
auf die Achse 3, die Regelstange 5, die Führung 8 und
Schrauben und Stifte, aus Kunststoff sein. Ein weiterer
Vorteil ist es, daß bei unterschiedlichen
Vorhaltebeckentiefen nur die Aufbauplatte 13, die
Führung 8 und die Regelstange 5 gekürzt werden müssen.
Eine neue Berechnung ist nicht notwendig. Die
Berechnung erfolgt nur einmal für die verschiedenen
Durchflußöffnungsdurchmesser.
Die Gestaltung richtet sich nach der Größe der Anlage
und ist nicht auf Kläranlagen beschränkt. Die
Mengenregelung richtet sich nach dem Einsatzfall und
kann verschieden sein. Für bestimmte Fälle kann auch
eine Vergrößerung der Durchflußmenge bei steigendem
Flüssigkeitspiegel durch ein Öffnen des
Schwenkschiebers bewirkt werden.
Claims (6)
1. Durchflußmengenregler, vorzugsweise zum
Konstanthalten der Ablaufmenge von Wasser aus
Vorhaltebecken, z.B. von Kläranlagen, die einen
wechselnden Füllstand haben, bei dem eine
Aufbauplatte im unteren Bereich mit einem Rohr
verbunden ist, das einen Durchfluß durch die
Aufbauplatte für das ablaufende Wasser bildet und
eine zum Vorhaltebecken gerichtete Durchflußöffnung
aufweist, die mittels eines Schwenkschiebers
geregelt größenveränderlich ist, wobei der
Schwenkschieber mittels an der Aufbauplatte
gehaltener Lager schwenkbar ausgebildet und mittels
einer Regelstange und eines an dieser angreifenden
Schwimmers im Bezug auf die Durchflußöffnung
füllstandabhängig geregelt schwenkend verstellbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkschieber (1) um eine anströmseitig vor der Durchflußöffnung (2) angeordnete Achse (3) gekrümmt ausgebildet ist,
daß die Durchflußöffnung (2) als um die Achse (3) gekrümmtes Ende des Rohres (14) ausgebildet ist,
daß der Schwenkschieber (1) mit seiner Fläche kleiner als die Durchflußöffnung (2) bemessen an seinen Dichtflächen (15, 16) angespitzt und über zwei seitlich angeordnete Schenkel (19, 20) mit der Achse (3) verbunden ist, welche in an der Aufbauplatte (13) befestigten Halterungen (4, 4 a) in zwei Lagern (9, 10) drehbar aufgenommen ist,
daß die Achse (3) an einem Ende über eine der Halterungen (4) hinaus verlängert und an diesem Ende lösbar mit der nach oben verlaufenden gebogen ausgebildeten Regelstange (5) mittels einer Schraube verbunden ist, daß die Regelstange (5) durch eine Öse (6) des Schwimmers (7) verläuft, welcher zwei Führungsbohrungen (11, 12) aufweist, durch die sich eine an der Aufbauplatte (13) angebrachte Führung (8) erstreckt.
daß der Schwenkschieber (1) um eine anströmseitig vor der Durchflußöffnung (2) angeordnete Achse (3) gekrümmt ausgebildet ist,
daß die Durchflußöffnung (2) als um die Achse (3) gekrümmtes Ende des Rohres (14) ausgebildet ist,
daß der Schwenkschieber (1) mit seiner Fläche kleiner als die Durchflußöffnung (2) bemessen an seinen Dichtflächen (15, 16) angespitzt und über zwei seitlich angeordnete Schenkel (19, 20) mit der Achse (3) verbunden ist, welche in an der Aufbauplatte (13) befestigten Halterungen (4, 4 a) in zwei Lagern (9, 10) drehbar aufgenommen ist,
daß die Achse (3) an einem Ende über eine der Halterungen (4) hinaus verlängert und an diesem Ende lösbar mit der nach oben verlaufenden gebogen ausgebildeten Regelstange (5) mittels einer Schraube verbunden ist, daß die Regelstange (5) durch eine Öse (6) des Schwimmers (7) verläuft, welcher zwei Führungsbohrungen (11, 12) aufweist, durch die sich eine an der Aufbauplatte (13) angebrachte Führung (8) erstreckt.
2. Durchflußmengenregler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwimmer (7) mit mehreren Führungen (8)
versehen ist.
3. Durchflußmengenregler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelstange (5) einen rechteckigen
Querschnitt hat.
4. Durchflußmengenregler nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öse (6) am unteren Ende des Schwimmers (7)
angeordnet ist.
5. Durchflußmengenregler nach einem der Ansprüche 1
bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Form des Schwimmers (7) veränderbar ist.
6. Durchflußmengenregler nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Bauteile, außer der Achse (3), der
Regelstange (5), der Führung (8) und der Schrauben
und Stifte, aus Kunststoff bestehen.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE3619318A1 DE3619318A1 (de) | 1987-12-10 |
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Family
ID=6302592
Family Applications (1)
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DE3338793A1 (de) * | 1983-10-26 | 1985-05-15 | Klaus-Ulrich Dipl.-Ing. Giehl (FH), 5239 Heimborn | Regelvorrichtung fuer den abfluss einer fluessigkeit aus einem behaelter, insbesondere einem regenwasserrueckhaltebecken |
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-
1986
- 1986-06-09 DE DE19863619318 patent/DE3619318A1/de active Granted
Also Published As
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DE3619318A1 (de) | 1987-12-10 |
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