DE3727661A1 - Pneumatische steuervorrichtung fuer ein absperrventil an einer unterdruck-abwasserleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Steuervorrichtung für ein Absperrventil eines Hausanschlusses an einer Unter­ druck-Abwasserleitung, welches durch ein Steuerventil bei einem bestimmten maximalen Wasserstand in einem Abwasser- Sammelbehälter zu öffnen umd nach einer bestimmten Zeitdauer wieder zu schließen ist, die ausreicht, etwa 5 bis 40 l Wasser und etwa die doppelte bis 15-fache Menge Luft in die Unter­ druck-Abwasserleitung einzulassen, wobei das Steuerventil durch eine pneumatische Stell- und Zeitsteuereinrichtung betätigbar ist, die durch ein bei dem maximalen Wasserstand schaltendes Auslöserventil über eine Steuerleitung mit Unter­ druck beaufschlagbar ist.

Eine derartige Steuervorrichtung ist z.B. in der DE-OS 24 62 295 oder der EP-A2-2 16 101 beschrieben. Dabei kann das Auslöserventil über ein in einem an dem Abwasser-Sammelbe­ hälter angeschlossenen Steigrohr komprimiertes Luftvolumen, einen Schwimmer oder auch gemäß DE-GM 86 02 913 unmittelbar durch den Wasserdruck im Abwasser-Sammelbehälter betätigt werden.

Während die bekannten Steuervorrichtungen gemäß DE-OS 24 62 295 einzeln bestimmungsgemäß funktionierten, kam es in der Praxis bei Abwassersystemen mit einer Vielzahl von Hausanschlüssen in unregelmäßigen Abständen immer weder zu Störungen des Systems, die zunächst schwer erklärbar waren. Grundsätzlich funktionieren die Systeme in der Weise, daß das Absperrven­ til eines Hausanschlusses unabhängig von den anderen Hausan­ schlüssen öffnet, wenn sich in dem Abwasser-Sammelbehälter des betreffenden Hausanschlusses eine bestimmte, verhältnismäßig kleine Abwassermenge von z.B. 5 bis 40 Liter Wasser gesammelt hat. Jeder Öffnungsvorgang eines Absperrventils dauert so lange, daß außer dieser Abwassermenge auch noch eine bestimm­ te, etwa 2- bis 15-fache Menge Luft in die Vakuumleitung ein­ strömt. Die meisten Fehler im System traten in Ruhezeiten auf, z.B. nachts, wenn die Absperrventile nur einzeln in größeren Zeitabständen öffneten und sich die Vakuumleitung allmählich mit Abwasser füllte, weil die nacheinander eingelassenen, ver­ hältnismäßig kleinen Luftmengen nicht ausreichten, die Wasser­ säulen in der Vakuumleitung genügend zu beschleunigen und weiter zu transportieren. Man ging daher davon aus, daß es für dem Fördervorgang günstig ist, wenn öfters eine Anzahl von Hausanschlüssen gleichzeitig öffnet - man spricht in diesem Zusammenhang vom "Gleichzeitigkeitsfaktor" - so daß plötzlich sehr viel Luft in die Leitung gelangt, die in der Lage ist, die dort stehenden Wassersäulen über Erhebungen im Leitungs­ verlauf hinweg zu weiteren Senken und schließlich zu einem Sammeltank am Leitungsende zu fördern.

Es entstehen während des Betriebs einer solchen Entwässerungs­ anlage gelegentlich aber auch Situationen, wo allzu viele Haus­ anschlüsse gleichzeitig öffnen, z.B. wenn am Ende von belieb­ ten Fernsehsendungen überall die Toiletten benutzt werden. Dann kann der betriebsnotwendige Unterdruck in der Vakuumlei­ tung zusammenbrechen. Um in derartigen extremen Situationen trotz der unabhängigen Funktionsweise der Hausanschlüsse für eine zeitliche Staffelung des Abtransports der gleichzeitig anfallenden Abwasservolumina zu sorgen, ist es aus der EP- A2-2 16 101 bekannt, im Steuerventil des Absperrventils einen federbelasteten, lösbaren Rasteingriff am Ventilkörper vorzu­ sehen, welcher nach Betätigung des Steuerventils durch die Stell- und Zeitsteuereinrichtung durch den auf einen Hilfs­ kolben wirkenden Unterdruck der Vakuumleitung gelöst werden muß, bevor dieser an das Absperrventil weitergeleitet werden kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß an einem Haus­ anschluß ein bestimmter Mindestunterdruck herrschen bzw. wieder hergestellt sein muß, bevor das Absperrventil öffnet.

Die zuletzt genannte bekannte Steuervorrichtung hat aller­ dings den Nachteil, daß die Stell- und Zeitsteuereinrichtung auch bei sehr schwachem Unterdruck eine Schaltbewegung aus­ führt, so daß am Ende ein einzelner, kurzer Unterdruckstoß ausreicht, um den Rasteingriff am Steuerventil zu lösen und das Absperrventil zu öffnen. Ein weiterer wesentlicher Nach­ teil der bekannten Steuervorrichtung besteht darin, daß zum Zurückstellen des Steuerventils in die geschlossene Rast­ stellung verhältnismäßig große Gewichts- oder Federkräfte er­ forderlich sind. Sie verteuern die Vorrichtung und erschweren die feinfühlige Einstellung der Öffnungs- und Schließzeit­ punkte des Absperrventils.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuer­ vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen, leichten Mitteln eine genaue Einstellung und zuver­ lässige Funktion gewährleistet.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Unterdruck-Steuerleitung zur Stell- und Zeitsteuer­ einrichtung ein durch Unterdruck betätigbares Mindestunter­ druckventil angeordnet ist, welches die Unterdruck-Steuer­ leitung absperrt, wenn der darin zwischen dem Auslöserventil und dem Mindestunterdruckventil herrschende absolute Druck einen bestimmten Grenzwert überschreitet.

Die vorteilhaften Eigenschaften der vorgeschlagenen Steuer­ vorrichtung ergeben sich z.T. daraus, daß die erst bei einem bestimmten Mindestunterdruck ansprechende Einrichtung der Stell- und Zeitsteuereinrichtung vorgeschaltet ist. Somit bleibt bei aktiviertem Auslöserventil, aber zu schwachem Unterdruck die gesamte Steuervorrichtung im Ruhezustand, und daran können auch einzelne Unterdruckstöße nichts ändern. Weiterhin ist vorteilhaft, daß das Mindestunterdruckventil beim Absperren statt durch eine Gewichts- oder Federkraft durch Unterdruck betätigbar ist. Dies ergibt eine leichte Konstruktion und genau zu justierende Auslösezeitpunkte so­ wohl der Öffnungs- als auch der Schließbewegung des Mindest­ unterdruckventils.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Mindest­ unterdruckventil ein Ventilglied auf, das durch einen feder­ belasteten, bei einer bestimmten Kraft lösbaren Rasteingriff in Sperrstellung gehalten und mit einem auf einer ersten Fläche mit dem Unterdruck in der Unterdruck-Steuerleitung zwischen dem Auslöserventil und dem Mindestunterdruckventil beaufschlagbaren Kolben verbunden ist, und in weiterer bevor­ zugter Ausführung ist das Ventilglied des Mindestunterdruck­ ventils außerdem mit einem Dichtungselement verbunden, wel­ ches in der geöffneten Stellung des Mindestunterdruckventils eine Leitungsverbindung zwischen einer vom Steuerventil zum Absperrventil führenden Steuerleitung und einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Kolbenfläche absperrt, aber in der geschlossenen Stellung sowie in Zwischenstellungen des Mindestunterdruckventils diese Leitungsverbindung frei­ gibt, wobei vorzugsweise das Dichtungselement und/oder das mit dem Ventilsitz des Mindestunterdruckventils zusammenwirkende Absperrorgan leicht demontierbar oder durch wahlweise ver­ schließbare Bypassleitungen überbrückbar sind.

Die vorstehend bezeichnete Ausführung gestattet eine sehr ein­ fache Umstellung der Steuervorrichtung auf verschiedene im Einzelfall gewünschte Steuerprogramme, was bisher nicht mög­ lich war. Normalerweise wird man mit dem erwähnten Dichtungs­ element und dem Absperrorgan im Mindestunterdruckventil ar­ beiten. Dann öffnet dieses nur bei dem durch Einstellung der Federbelastung des Rasteingriffes vorzuwählenden Mindestun­ terdruck. Nachdem es geöffnet hat, bleibt es so lange offen, wie das Auslöserventil aktiviert ist, d.h. der Wasserspiegel im Abwasser-Sammelbehälter sich über einem bestimmten Grenz­ wert befindet. Wenn also der Abwasser-Sammelbehälter nach einer Betriebsstörung mehr Wasser als normal enthält, wird dieses beim ersten Öffnen des Absperrventils ohne Unterbrechung insgesamt abgesaugt. Das hat den Vorteil, daß das gesamte Ab­ wasser nur einmal beschleunigt zu werden braucht und die zu­ sammenhängende Wassersäule bei der Einleitung in die Unter­ druck-Abwasserleitung nicht "zerhackt" wird, wobei Wasser­ schläge auftreten können.

Andererseits wünschen aber manche Betreiber von Entwässerungs­ anlagen der hier behandelten Art, daß keine überlangen Wasser­ säulen in die Vakuumkanalisation gelangen, weil je nach den Bedingungen des Einzelfalls die Befürchtung bestehen kann, diese ließen sich durch die verfügbaren Druckdifferenzen nicht ausreichend beschleunigen und transportieren. Dann braucht nur das genannte Dichtungselement weggelassen oder demontiert zu werden, denn das hat zur Folge, daß das Mindestunterdruck­ ventil sofort, wenn das Absperrventil durch Unterdruck geöff­ net wird, die Stell- und Zeitsteuereinrichtung vom Unterdruck absperrt. Diese hält anschließend das Absperrventil nur jeweils eine ganz bestimmte Zeit offen, unabhängig davon, ob der Wasserstand im Abwasser-Sammelbehälter z.B. nach einer Be­ triebsstörung immer noch über dem oberen Grenzwert liegt, bei dem das Absperrventil normalerweise öffnet. Bei der letztge­ nannten Betriebsweise finden also mehrere Öffnungsvorgänge des Absperrventils unmittelbar hintereinander statt, bis eine Übermenge Abwasser aus einem Sammelbehälter abgesaugt ist.

Wenn im Einzelfall die Begrenzung des Mindestunterdrucks, bei dem das Absperrventil öffnet, entbehrlich oder aus bestimmten Gründen unerwünscht ist, kann ebenfalls dieselbe Steuervor­ richtung geliefert werden. Es braucht lediglich das Absperr­ organ des Mindestunterdruckventils weggelassen oder demon­ tiert zu werden. Dies erlaubt die Herstellung der Steuervor­ richtung in großen Serien und spätere einfachere Anpassung an den Einzelfall.

Schließlich sei noch ein weiteres bevorzugtes Merkmal der neuen Steuervorrichtung besonders erwähnt. Es besteht darin, daß eine in Schließrichtung auf das Ventilglied des Mindest­ unterdruckventils wirkende Rückstellfeder vorhanden ist, de­ ren Federweg kürzer ist als der Weg des Ventilglieds von der geöffneten zur geschlossenen Ventilstellung. Dadurch wird erreicht, daß in der Anfangsphase der Öffnungsbewegung des Mindestunterdruckventils die Rückstellfeder noch nicht wirk­ sam ist, wodurch überraschenderweise Flatterbewegungen des Ventilglieds verhindert werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in vereinfachter Darstellung einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile einer erfindungs­ gemäßen Ausführung einer Steuervorrichtung für ein Absperr­ ventil an einer Unterdruck-Abwasserleitung.

Die Hauptteile der gezeigten Steuervorrichtung sind ein Aus­ löserventil 10, ein daran angeschlossenes Mindestunterdruck­ ventil 12, eine daran angeschlossene Stell- und Zeitsteuer­ einrichtung 14, ein durch diese betätigbares erstes Steuer­ ventil 16 und ein daran angeschlossenes zweites Steuerventil 18, welches über eine Unterdruck-Steuerleitung 20 mit einem nicht gezeigten Absperrventil eines Hausanschlusses an einer Unterdruck-Abwasserleitung verbunden ist. Die beiden Steuer­ ventile 16 und 18 können in praktischer Ausführung auch in einem einzigen Ventilgehäuse zu einem einzigen Steuerventil vereinigt sein.

Das Auslöserventil 10 ist aus den eingangs erwähnten Vorver­ öffentlichungen in verschiedenen Ausführungen bekannt. Es hat die Funktion, bei Erreichen eines bestimmten maximalen Wasserstands in einem nicht gezeigten Abwasser-Sammelbehälter eimes Hausanschlusses eine an die ebenfalls nicht gezeigte Unterdruck-Abwasserleitung angeschlossene Unterdruck-Steuer­ leitung 22 mit einer weiterführenden Unterdruck-Steuerleitung 24 in Verbindung zu bringen, die zu dem Mindestunterdruckven­ til 12 führt.

Das Mindestunterdruckventil 12 besteht aus einem Gehäuse 26, welches einen Ventilsitz 28 bildet, an dem im geschlossenen Zustand des Ventils ein stangenförmiges, axial verschieblich im Gehäuse 26 geführtes Ventilglied 30 mit einem daran be­ festigten, z.B. teller- oder schalenförmigen Gummikörper als Absperrorgan 32 dicht zur Anlage kommt. In dem Ventilgehäuse 26 ist eine Ventilkammer 34 ausgebildet, die durch eine mit dem Ventilglied 30 fest verbundene und am Umfang am Gehäuse 26 eingespannte Membran 36 unterteilt ist. Die Unterdruck- Steuerleitung 24 mündet im unteren Teil der Ventilkammer 34 und bekommt, wenn das gummielastische Absperrorgan 32 des Ventilglieds 30 vom Ventilsitz 28 abhebt, Verbindung mit einer weiteren Unterdruck-Steuerleitung 38, die zur Stell- und Zeitsteuereinrichtung 14 führt.

Das stangenförmige Ventilglied 30 ist im Ausführungsbeispiel mit einer Ringrille 40 oder zwei gegenüberliegenden Kerben versehen, in die bei geschlossenem Ventil zwei diametral gegenüberliegende, durch jeweils eine Feder 42 belastete Ku­ geln 44 elastisch eingreifen. Die Vorspannung der Federn 42 kann durch Stellschrauben 46 reguliert werden. Sie wird so eingestellt, daß erst bei einem bestimmten Mindestunterdruck in den an die Unterdruck-Abwasserleitung angeschlossenen Unterdruck-Steuerleitungen 22, 24 die mit diesem Unterdruck beaufschlagte Membran 36 in der Lage ist, das Ventilglied 30 in die geöffnete Ventilstellung zu ziehen, wobei die Kugeln 44 aus der Ringrille 40 ausrasten. Um Ventilflattern zu ver­ meiden, ist im unteren Teil der Ventilkammer 34 auf dem stangenförmigen Ventilglied 30 eine kurze Druckfeder 48 an­ geordnet, die beim Öffnungsvorgang des Ventils 12 erst dann durch den zentralen Bereich der Membran 36 oder ein diese dicht mit dem Ventilglied 30 verbindendes Befestigungselement komprimiert wird, wenn sich das Ventilglied 30, ausgehend von der geschlossenen Ventilstellung, schon einige Millimeter in Öffnungsrichtung bewegt hat.

An dem mit Bezug auf das Absperrorgan 32 entgegengesetzten Ende des Ventilglieds 30 ist ein Dichtungselement 50 ange­ bracht, welches in der gezeigten geschlossenen Stellung des Ventils 12 eine Leitungsverbindung 52 freigibt, die zwischen einer an die Steuerleitung 20 angeschlossenen weiteren Unter­ druck-Steuerleitung 54 und dem oberhalb der Membran 36 be­ findlichen Teil der Ventilkammer 34 besteht. Im Beispiels­ fall wird die Leitungsverbindung 52 dadurch gebildet, daß die den oberen Teil des Ventilglieds 30 aufnehmende Bohrung im Ventilgehäuse 26 einen etwas größeren Durchmesser hat als das stangenförmige Ventilglied. Wenn dieses jedoch bei ge­ öffnetem Ventil 12 die gegen die Wirkung der Druckfeder 48 nach unten gezogene Stellung einnimmt, liegt das Dichtungsele­ ment 50 dicht an einer Schulterfläche 56 der die Leitungsver­ bindung 52 bildenden Gehäusebohrung an, so daß die Unterdruck- Steuerleitung 54 vom oberen Teil der Ventilkammer 34 abge­ trennt ist.

Die mit dem Mindestunterdruckventil 12 über die Steuerleitung 38 verbundene Stell- und Zeitsteuereinrichtung 14 ist im Prinzip aus der DE-OS 24 62 295 und der EP-A2-2 16 101 bekannt. Sie besteht aus einem topfförmigen Gehäuse oder Zylinder 58 und einem Kolben 60, vorzugsweise in Form eines Membrankol­ bens, dessen Membran 62 an ihrem äußeren Umfang dicht am Zylinder 58 befestigt und im mittleren Bereich dicht mit einer starren Platte 64 verbunden ist. Zur Führung des Kol­ bens 60 im Zylinder 58 ist auf dem Kolben 60 ein zentraler Hohlzapfen 66 angebracht, der in einer Führungsbüchse 68 mit Spiel radial geführt ist. Die Führungsbüchse 68 sitzt fest in einer endseitigen Abschlußplatte 70 des Zylinders 58 und ist in ihrem nach außen darüber hinausragenden Teil dicht ab­ geschlossen.

Axial durch die Führungsbüchse 68 erstreckt sich eine Steuer­ stange 72, deren hinteres Ende 74 axial verschieblich, aber dicht aus der äußeren Endwand der Führungsbüchse 68 herausge­ führt und mit einem Bügel 76 verbunden ist, durch welchen die Steuerventile 16 und 18 betätigt werden. Am vorderen Ende ist die Steuerstange 72 mit einem Kopf 78 versehen, der mit axialem Spiel zwischen axialen Anschlägen im hohlen Zapfen 66 verschieblich ist. Wenn der Zylinder 58 mit Unterdruck be­ aufschlagt wird, bewegt sich der Membrankolben 60 zusammen mit dem hohlen Zapfen 66 nach oben und nimmt nach einem bestimmten Leerhub ab dem Moment, wo der Kopf 78 gegen die Platte 64 oder einen unteren axialen Anschlag stößt, die Steuerstange 72 mit aufwärts. Ein Stift 80, der im hinteren Ende der Führungs­ büchse 68 sitzt und sich durch eine Bohrung im Bügel 76 er­ streckt, verhindert dessen Drehung während der Hubbewegung.

Das Steuerventil 16 ist mit einem ersten Anschluß 82 an die Unterdruck-Steuerleitung 22 und mit einem zweiten Anschluß 84 an eine weitere Unterdruck-Steuerleitung 86 angeschlossen, die zum Steuerventil 18 führt. In der gezeigten Ausgangsstel­ lung ist das Steuerventil 16 geschlossen, d.h. es unterbricht die Verbindung zwischen den Anschlüssen 82 und 84. Ein Ge­ wicht 88 wirkt in Schließrichtung auf das mit 90 bezeichnete Ventilglied des Steuerventils 16. Außerdem greift ein Betäti­ gungshebel 92 am Ventilglied 90 an. Ein Stift 94, der fest in der Endplatte 70 des Zylinders 58 sitzt und sich durch eine Bohrung im Steuerhebel 92 erstreckt, verhindert dessen Drehung. Eine Hubbewegung des Bügels 76 führt dazu, daß dessen zum Steuerventil 16 weisendes gekrümmtes Ende 96 den Steuerhebel 92 in eine schräge Kippstellung bringt, wobei er um eine ihn stützende Kante 98 am Gehäuse des Steuerventils 16 verschwenkt. In der im Uhrzeigersinn verschwenkten Stellung des Steuerhe­ bels 92 kann das gekrümmte Ende 96 des Bügels 76 an dem senk­ rechten Arm des Steuerhebels 92 entlang gleiten. Auf diese Weise kann die Steuerstange 72 einen verhältnismäßig großen Hub ausführen, während zum Öffnen des Steuerventils 16 ein verhältnismäßig kurzer Hub des Ventilglieds 90 genügt, der bereits durch das Verschwenken des Steuerhebels 92 erreicht wird.

Das Steuerventil 18 hat einen Anschluß 100 für die Unterdruck- Steuerleitung 86, einen zweiten Anschluß 102 zur Verbindung mit den Steuerleitungen 20 und 54, einen dritten Anschluß 104 an eine zur Außenatmosphäre offene Drosselöffnung 106 sowie einen vierten Anschluß 108 an den inneren Hohlraum des Zylin­ ders 58. Das stangenförmige Ventilglied 110 des Steuerventils 18 trägt zwei Absperrorgane, nämlich ein oberes gummielasti­ sches Dichtungselement 112 und ein unteres gummielastisches Dichtungselement 114, die jeweils mit passenden Sitzflächen im Ventilgehäuse dichtend zusammenwirken können. Der mit 116 bezeichnete mittlere Raum im Steuerventil 18 steht über eine Öffnung 118 ständig mit der Außenatmosphäre in Verbindung. Das stangenförmige, axial verschiebliche Ventilglied 110 ist mit radialem Spiel in einer Bohrung 120 sowie auch dadurch radial geführt, daß ein auf dem Ventilglied 110 sitzender Führungskolben 122 mit radialem Spiel in einer erweiterten Bohrung im Ventilgehäuse gleitet. An dem Führungskolben 122 ist ein Stift 124 befestigt, der sich radial durch die Boh­ rung 118 erstreckt und in ein Langloch in dem auf seiten des Steuerventils 18 angeordneten Schenkel des Bügels 76 eingreift.

Das Ventilglied 110 des Steuerventils 18 kann eine obere und eine untere Stellung einnehmen. In der unteren Stellung liegt das Dichtungselement 112 nicht dicht an seinem Ventilsitz an, so daß die Unterdruck-Steuerleitungen 20, 54 und 86 über den Raum 116 belüftet werden. Gleichzeitig sperrt das Dichtungs­ element 114 die Verbindung zwischen den Anschlüssen 104 und 108. In der oberen Stellung des Ventilglieds 110 dichtet da­ gegen das Dichtungselement 112 die Unterdruck-Steuerleitungen 20, 54, 86 gegen den belüfteten Raum 116 ab, und das Dich­ tungselement 114 gibt die Verbindung zwischen den Anschlüs­ sen 104 und 108 frei.

Die vorstehend beschriebene Steuervorrichtung funktioniert wie folgt:

Wenn im Abwasser-Sammelbehälter des Hausanschlusses ein be­ stimmter Wasserstand erreicht oder überschritten wird, verbindet das Auslöserventil 10 in bekannter Weise die ständig unter Unter­ druck stehende Steuerleitung 22 mit der Steuerleitung 24. Da­ durch gelangt der Unterdruck an das Mindestunterdruckventil 12. Wenn der Unterdruck zu schwach ist, den Rasteingriff der Kugeln 44 in die Ringrille 40 zu überwinden, bleibt das Ven­ til 12 geschlossen. Nur wenn der Unterdruck in den Steuerlei­ tungen 22, 24, der auf die Unterseite des Membrankolbens 36 wirkt, stark genug ist, den Rasteingriff 40, 44 zu überwinden und das Ventilglied 30 nach unten zu ziehen, öffnet sich das Ventil 12 bei 28, 32 und leitet den Unterdruck von der Steuer­ leitung 24 über die Steuerleitung 38 in den Zylinder 58 der Stell- und Zeitsteuereinrichtung 14. Dort wird durch den Un­ terdruck der Membrankolben 60 gegen das Gewicht der Platte 64 und des hohlen Zapfens 66 angehoben und nimmt dabei nach einem gewissen Leerhub die Steuerstange 72 und den Bügel 76 mit. Während des Aufwärtshubs öffnet das gebogene untere Ende 96 des Bügels 76 über den verschwenkbaren Steuerhebel 92 das Steuerventil 16, so daß durch Verbindung der Ventilanschlüsse 82 und 84 die Steuerleitung 86 mit dem Unterdruck der Steuer­ leitung 22 beaufschlagt wird. Der Unterdruck gelangt dadurch über die ständig miteinander verbundenen Ventilanschlüsse 100 und 102 des Steuerventils 18 sowie über die Steuerleitung 20 an das Absperrventil, welches z.B. von der Art sein kann, wie in der DE-OS 26 52 878.9 beschrieben. Das Absperrventil wird durch den Unterdruck geöffnet und Abwasser aus dem Abwasser- Sammelbehälter des Hausanschlusses in die Unterdruck-Abwasser­ leitung gesaugt.

Gleichzeitig, während der Unterdruck von der Steuerleitung 86 über die Ventilanschlüsse 100 und 102 sowie über die Steuer­ leitung 20 zum Absperrventil gelangt, wirkt er auf das Dich­ tungselement 112 im Steuerventil 18 und zieht dadurch das Ven­ tilglied 110 aus der bisher eingenommenen unteren Stellung in die obere Stellung. Dadurch wird über die Ventilanschlüs­ se 104, 108 der Innenraum des Zylinders 58 über die Drossel­ öffnung 106 mit der Außenatmosphäre in Verbindung gebracht. Es kann also gedrosselt Luft in den Zylinder 58 einströmen. Der Membrankolben 60 bleibt dennoch solange in der angeho­ benen Stellung, wie der Zylinder 58 über die Steuerleitung 38 mit dem Unterdruck der Abwasserleitung beaufschlagt wird. Wenn das Auslöserventil 10, wie für den Normalfall vorgesehen, aktiviert worden ist, nachdem sich der Wasserstand im Abwasser- Sammelbehälter auf den vorbestimmten Maximalwert erhöht hat, schließt das Auslöserventil 10 auch sofort wieder, wenn der Wasserstand im Abwasser-Sammelbehälter nach dem Öffnen des Absperrventils unter den maximalen Grenzwert gefallen ist. Es soll aber dennoch das Absperrventil während einer be­ stimmten Zeitdauer weiterhin geöffnet bleiben, um sämtliches im Abwasser-Sammelbehälter vorhandenes Abwasser und zusätzlich eine bestimmte Menge Luft in die Unterdruck-Abwasserleitung einzusaugen. Die hierfür vorgesehene Zeitspanne beginnt mit dem Schließen des Auslöserventils 10. Die Belüftung des Zy­ linders 58 über die Drosselöffnung 106 teilt sich über die Steuerleitung 38 auch dem Raum 34 unterhalb des Membrankol­ bens 36 im Mindestunterdruckventil 12 mit. Infolge des ge­ schwächten Unterdrucks kann die kurze Feder 48 das Ventil­ glied 30 ein wenig anheben, wodurch das Dichtungselement 50 von seiner Sitzfläche 56 abgehoben wird. Nunmehr gelangt schlagartig Unterdruck über die Steuerleitung 54 und die Bohrung 52 in den über dem Membrankolben 36 gelegenen Teil der Ventilkammer 34, so daß der Membrankolben 36 auf seiner Ober­ seite mit dem vollen Unterdruck beaufschlagt wird und das Ventil 12 sofort schließt. Damit gelangt auch kein Unterdruck mehr über die Steuerleitung 38 in den Zylinder 58. Infolge des Gewichts der Platte 64 und des hohlen Zapfens 66 am Membran­ kolben 60 sowie ggf. unter der Wirkung einer zusätzlichen zwischen dem Membrankolben 60 und der Endwand 70 eingespannten Feder beginnt der Membrankolben 60 in dem Maße zu sinken, wie Luft durch die Drosselöffnung 106 einströmen kann. Die zum Ab­ sinken des Membrankolbens 60 erforderliche Zeitdauer kann durch Einstellung oder Auswahl der Drosselöffnung 106 vorbe­ stimmt werden. Am Ende des Absinkens des Membrankolbens 60 gibt der Bügel 76 den Steuerhebel 92 wieder frei, so daß das Steuerventil 16 schließt. Außerdem stößt der obere Rand des Langlochs in dem auf seiten des Steuerventils 18 gelegenen Schenkel des Bügels 76 gegen den Stift 124 und führt das Ven­ tilglied 110 in die untere Stellung zurück. In dieser Stel­ lung wird die zum Absperrventil führende Steuerleitung 20 über den Raum 116 im Steuerventil 18 belüftet, so daß das Ab­ sperrventil schließt. Gleichzeitig hat das Dichtungselement 114 den Anschluß 108 des Zylinders 58 wieder gegenüber der Drosselöffnung 106 abgesperrt, so daß die Steuervorrichtung für den nächsten Arbeitszyklus bereit ist.

Wenn der Abwasser-Sammelbehälter z.B. nach einer Betriebsstö­ rung eine größere Abwassermenge enthält als diejenige, bei welcher das Auslöserventil 10 aktiviert wird, bleiben nach dem Öffnen des Absperrventils das Auslöserventil 10 und das Mindestunterdruckventil 12 zumächst noch so lange offen und damit auch der Membrankolben 60 der Stell- und Zeitsteuer­ einrichtung 14 in der angehobenen Stellung, bis der Wasser­ stand im Abwasser-Sammelbehälter unter den Grenzwert gefal­ len ist, bei welchem das Auslöserventil 10 in den inaktivier­ ten, geschlossenen Zustand zurückschaltet. Danach bleibt das Absperrventil noch so lange offen, bis der Membrankolben 60 entsprechend der Belüftung des Zylinders 58 über die Drossel­ öffnung 106 wieder in seine untere Stellung abgesunken ist. Während dieser Zeit wird, wie vorstehend beschrieben, auch das restliche Abwasser aus dem Sammelbehälter abgesaugt und zusätzlich eine bestimmte Menge Luft in die Unterdruck-Abwas­ serleitung eingelassen. Die Steuerung ist also insgesamt der­ art, daß auch bei einer Übermenge Abwasser im Sammelbehälter stets das gesamte Abwasser auf einmal durch das geöffnete Absperrventil in die Abwasserleitung gesaugt wird.

Wenn es dagegen erwünscht ist, daß jeweils nur eine kleinere, bestimmte Abwassermenge auf einmal über ein Absperrventil in die Abwasserleitung gelangt, braucht bei der beschriebenen Vorrichtung lediglich das Dichtungselement 50 weggelassen oder aus dem Mindestunterdruckventil ausgebaut zu werden. Dann gelangt jeweils sofort, wenn der Unterdruck zum Absperr­ ventil durchgeschaltet wird, über die Steuerleitung 54 unge­ schwächter Unterdruck an die Oberseite des Membrankolbens 36, während der Unterdruck auf der Unterseite des Membrankolbens 36 durch die Belüftung des Zylinders 58 und damit auch der Steuerleitung 38 demgegenüber geschwächt ist. Somit schließt das Mindestunterdruckventil 12 in allen Fällen sofort beim Öffnen des Absperrventils und läßt auch bei einem eine Über­ menge Abwasser enthaltenden Sammelbehälter die durch die Absinkbewegung des Membrankolbens 60 bestimmte Zeitspanne sofort beginnen und nicht erst, wenn der Wasserspiegel im Sammelbehälter unter den maximalen Grenzwert gefallen ist.

Eine weitere Möglichkeit zur abweichenden Gestaltung der Steuerungsfunktion wird durch den Ausbau des Dichtungselements 32 des Mindestunterdruckventils 12 erreicht. In diesem Fall wird die Unterdruck-Steuerleitung 38 zum Zylinder 58 der Stell- und Zeitsteuereinrichtung 14 allein in Abhängigkeit von den Öffnungs- und Schließvorgängen des Auslöserventils 10, also unabhängig davon, ob in der Unterdruck-Abwasserleitung an dem betreffenden Hausanschluß ein bestimmter Mindestunterdruck herrscht, mit Unterdruck beaufschlagt bzw. belüftet. Das Ab­ sperrventil öffnet in diesem Fall bei jedem Unterdruck, wenn der Wasserstand im Sammelbehälter den oberen Grenzwert er­ reicht.

Es versteht sich, daß konstruktive Details des beschriebenen Ausführungsbeispiels durch andere Konstruktionselemente mit gleicher oder entsprechender Funktion ersetzt werden können. So könnten z.B. statt der Membrankolben 36 und 60 auch nor­ male Kolben, die gegen eine Zylinderwand dichten, Verwendung finden. Selbstverständlich können auch die Ventile 12, 16 und 18 andere Absperrorgane haben und an andererStelle sitzen, so­ fern nur die beschriebene Funktion erhalten bleibt. Schließ­ lich besteht die Möglichkeit, das Mindestunterdruckventil nicht an der gezeigten Stelle, sondern z. B. an der Steuerleitung 86 zwischen den Steuerventilen 16 und 18 anzuordnen oder bei anderen pneumatischen Steuervorrichtungen, die mit Unterdruck arbeiten, einzusetzen, denn unabhängig von der Aufgabe der Steuervorrichtung kann bei dem vorgeschlagenen Mindestunter­ druckventil die vorteilhafte Eigenschaft genutzt werden, daß zwar eine formschlüssige Rasteinrichtung vorhanden ist, aber keine starke Rückstellfeder gebraucht wird, da auch die Rück­ stellung durch Unterdruck bewirkt wird, so daß sehr genaue, feinfühlige Einstellungen möglich sind.

Claims (10)

1. Pneumatische Steuervorrichtung für ein Absperrventil eines Hausanschlusses einer Unterdruck-Abwasserleitung, welches durch ein Steuerventil bei einem bestimmten maximalen Wasserstand in einem Abwasser-Sammelbehälter zu öffnen und nach einer bestimmten Zeitdauer wieder zu schließen ist, die ausreicht, etwa 5 bis 40 Liter Abwasser und etwa die doppelte bis 15-fache Menge Luft in die Unterdruck- Abwasserleitung einzulassen, wobei das Steuerventil durch eine pneumatische Stell- und Zeitsteuereinrichtung be­ tätigbar ist, die durch ein bei dem maximalen Wasserstand schaltendes Auslöserventil über eine Steuerleitung mit Unterdruck beaufschlagbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Unterdruck-Steuer­ leitung (24, 38) zur Stell- und Zeitsteuereinrichtung (14) ein durch Unterdruck betätigbares Mindestunterdruckventil (12) angeordnet ist, welches die Unterdruck-Steuerleitung (24, 38) absperrt, wenn der darin zwischen dem Auslöser­ ventil (10) und dem Mindestunterdruckventil (12) herr­ schende absolute Druck einen bestimmten Grenzwert über­ schreitet.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mindestunterdruck­ ventil (12) ein Ventilglied (30) aufweist, das durch einen federbelasteten, bei einer bestimmten Kraft lösbaren Rast­ eingriff (40, 44) in Sperrstellung gehalten und mit einem auf einer ersten Fläche mit dem Unterdruck in der Unter­ druck-Steuerleitung (24) zwischen dem Auslöserventil (10) und dem Mindestunterdruckventil (12) beaufschlagbaren Kolben (36) verbunden ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung (42) des Rasteingriffs (40, 44) einstellbar ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (36) ein Membrankolben ist.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (30) des Mindestunterdruckventils (12) mit einem Dichtungselement (50) verbunden ist, welches in der geöffneten Stellung des Mindestunterdruckventils (12) eine Leitungsverbindung (52) zwischen einer vom Steuerventil (16, 18) zum Absperrventil führenden Steuerleitung (20, 54) und einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Kolbenfläche (36) absperrt.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine in Schließrichtung auf das Ventilglied (30) des Mindest­ unterdruckventils (12) wirkende Rückstellfeder (48).

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg der Rückstellfeder (48) kürzer ist als der Weg des Ventil­ glieds (30) von der geöffneten zur geschlossenen Stellung des Mindestunterdruckventils (12).

8. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (50) und/oder das mit dem Ventilsitz (28) des Mindestunterdruckventils (12) zusammenwirkende Ab­ sperrorgan (32) leicht demontierbar oder durch wahlweise verschließbare Bypassleitungen überbrückbar sind.

9. Mindestunterdruckventil für pneumatische Steuervorrich­ tungen, insbesondere von Organen von Unterdruck-Abwas­ sersystemem, mit einem Unterdruck-Eingang, einem Unter­ druck-Ausgang und einem Ventilglied, welches durch einen federbelasteten, bei einer bestimmten Kraft lösbaren Rasteingriff in Sperrstellung gehalten und mit einem Membramkolben verbunden ist, der auf derjenigen Seite, zu welcher hin das Ventilglied in Öffnungsrichtung be­ wegbar ist, mit dem Unterdruck am Eingang beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vemtilglied (30) mit einem Dichtungselement (50) verbunden ist, welches bei geöffneter Ventilstellung eine Leitungsverbindung (52) zwischen einer von der anderen Seite des Membrankolbens (36) begrenzten Ventil­ kammer und einer Unterdruck-Steuerleitung (54) absperrt, die bei geöffneter Ventilstellung mit Unterdruck beauf­ schlagbar ist.

10. Mindestunterdruckventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Schließrichtung auf das Ventilglied (30) wirkende Rückstellfeder (48), deren Federweg kürzer ist als der Weg des Ventilglieds (30) von der geöffneten zur geschlossenen Ventilstellung, vorhanden ist.