DE3743703C2 - Verfahren zum automatischen Reinigen eines gedükerten Abwasserrohres - Google Patents
Verfahren zum automatischen Reinigen eines gedükerten AbwasserrohresInfo
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- DE3743703C2 DE3743703C2 DE19873743703 DE3743703A DE3743703C2 DE 3743703 C2 DE3743703 C2 DE 3743703C2 DE 19873743703 DE19873743703 DE 19873743703 DE 3743703 A DE3743703 A DE 3743703A DE 3743703 C2 DE3743703 C2 DE 3743703C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen
des Abwasserrohres eines Dükerbauwerkes gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Abwasserrohr kann auch als Abflußrohr oder
Meßrohr bezeichnet werden.
Nachstehend seien zunächst folgende Definitionen
gebracht:
Durchfluß: Unter Durchfluß ist die Abwassermenge/Zeit verstanden, die das Abwasserrohr durchströmt.
Nenndurchfluß des Abwasserrohres: Der Nenndurchfluß - nachstehend öfter auch Nennwert des Durchflusses genannt - des Abwasserrohres entspricht dem bei zumindest länger anhaltendem Regenwetter zulässigen Durchfluß des Abwasserrohres, damit es nicht zur Überlastung von dem Dükerbauwerk nachgeordneten Anlagen der betreffenden Abwasserkanalisation, Kläranlagen oder dgl. kommen kann.
Durchfluß-Meßgerät: Es können hier alle bekannten Durchfluß-Meßgeräte dieser Art eingesetzt werden, vorzugsweise induktive Durchflußmeßgeräte. Jedoch kommen auch andere Durchflußmeßgeräte in Frage, bspw. nach dem Ultraschallprinzip arbeitende Meßgeräte.
Durchfluß: Unter Durchfluß ist die Abwassermenge/Zeit verstanden, die das Abwasserrohr durchströmt.
Nenndurchfluß des Abwasserrohres: Der Nenndurchfluß - nachstehend öfter auch Nennwert des Durchflusses genannt - des Abwasserrohres entspricht dem bei zumindest länger anhaltendem Regenwetter zulässigen Durchfluß des Abwasserrohres, damit es nicht zur Überlastung von dem Dükerbauwerk nachgeordneten Anlagen der betreffenden Abwasserkanalisation, Kläranlagen oder dgl. kommen kann.
Durchfluß-Meßgerät: Es können hier alle bekannten Durchfluß-Meßgeräte dieser Art eingesetzt werden, vorzugsweise induktive Durchflußmeßgeräte. Jedoch kommen auch andere Durchflußmeßgeräte in Frage, bspw. nach dem Ultraschallprinzip arbeitende Meßgeräte.
Derartige Dükerbauwerke mit einem Durchfluß-Meßgerät
dienen praktisch nur dazu, den Durchfluß des
durch das Abwasserrohr hindurch erfolgenden Abflusses
messen zu können und diesen
Durchfluß auf seinen vorbestimmten Nennwert durch
entsprechende Ansteuerung der Absperrmittel, die
dann auch als Drosselmittel dienen, oder durch Ansteuerung
gesonderter Drosselmittel zum Drosseln des
Durchflusses des Abwasserrohres geregelt begrenzen
zu können.
Bei Trockenwetter reduziert sich der Durchfluß von
Abwasser durch das Abwasserrohr hindurch starkt und
es besteht hierdurch die Gefahr, daß sich in ihm Verschmutzungen,
wie Sand, mitgeführte Gegenstände, Papierreste
usw. ansammeln, die wegen des geringen
Durchflusses von dem Abwasser nicht aus dem Abwasserrohr
stromabwärts herausgeführt werden können
und sich so im Abwasserrohr ansammeln. Dies kann
dann zu solchen Ansammlungen führen, daß das Abwasserrohr
ganz oder teilweise verstopft und daß auch die
Durchflußmessung durch die abgelagerten Verschmutzungen
ungenau werden kann.
Aus dem Prospekt "IDM" der UFT,
Umwelt- und Fluid-Technik, Dr. H.
Brombach GmbH, 6990 Bad Mergentheim,
ist es bekannt, für eine Spülung
Abwasser aufzustauen und für einen Spülvorgang
Absperrmittel in Zeitabständen automatisch
zu öffnen. Der Spülvorgang erfolgt mit einem
Bemessungsabfluß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten
Art zu schaffen, welches eine selbsttätige Reinigung des Abwasserrohres
auf einfache, kostengünstige und sichere Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene
erfindungsgemäße Verfahren gelöst.
Indem von Zeit zu Zeit in einem dem Abwasserrohr
vorgeordneten Staubecken und ggfs. in einem ihm vorgeordneten
Regenbecken und/oder Kanal Abwasser
zwecks nachfolgenden Spülens des Abflußrohres zu seiner
Reinigung solange aufgestaut wird, bis im Staubecken
ein vorbestimmter erster Wasserstand des Abwassers
erreicht ist und mit dem aufgestauten Abwasser das
Abwasserrohr stark gespült wird, wird zu dessen Reinigung
stets ein zuvor festgelegter und zulässiger Aufstau
von Abwasser ausgenutzt, bspw. ein Aufstau von 0,5 bis
2 m Höhe über dem sich bei Trockenwetter einstellenden
Minimalpegel des Dükerbauwerkes. Damit wird ein
vom Zufluß in das Dükerbauwerk unabhängiger, gleichbleibender
Wirkungsgrad der Reinigung erreicht, d. h.,
daß das jedesmalige Spülen des Abflußrohres mit Abwasser
unter im wesentlichen gleichbleibenden Bedingungen
stattfindet, nämlich stets ausgehend von dem
ersten Wasserstand im Staubecken. Der erste Wasserstand
wird im Staubecken gefühlt.
Es
ist eine Zeitschaltvorrichtung vorhanden, die zu vorbestimmten
Zeitpunkten, die bspw. in Abständen von
sechzig Minuten bis vierundzwanzig Stunden oder auch
in manchen Fällen in noch kürzeren Zeitabständen oder
längeren Zeitabständen vorgesehen sind, das Durchführen
eines Aufstaus im Staubecken befiehlt durch Schließen
der Absperrmittel des Abwasserrohres. Falls zu diesem
Zeitpunkt jedoch der vorbestimmte erste Wasserstand
im Staubecken bspw. wegen eines starken Regenereignisses
bereits erreicht oder überschritten ist oder
ein vorbestimmter hoher Wert des Durchflusses des Abwasserrohres
überschritten ist,
der vorzugsweise nahe diesem Nenndurchfluß
liegen oder ihm entsprechen kann und deshalb
momentan kein Spülen und kein intensives Spülen
des Abwasserrohres notwendig ist, dann hat das Schließen
der Absperrmittel keinen Sinn für das Reinigen des
Abflußrohres mehr, und in diesem Fall kann zweckmäßig
vorgesehen sein, es selbsttätig zu unterlassen oder
kürzeres und/oder schwächeres Spülen als das normale
starke Spülen zu befehlen. Es ist deshalb
vorgesehen, daß zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt
zunächst mittels einer Frageschaltung selbsttätig
abgefragt wird, ob der vorbestimmte erste Wasserstand
bereits vorliegt oder überschritten ist, und falls diese
Frage mit "JA" beantwortet wird, wird kein Signal zum
Schließen der Absperrmittel des Abwasserrohres ausgelöst,
sondern es wird der normale Betrieb des Dükerbauwerkes
bis zur nächsten entsprechenden Frage unverändert
beibehalten oder für kurze Zeit mit erhöhtem
Durchfluß stark gespült. Falls diese Frage, "Ist im Vorschacht
der vorbestimmte erste Wasserstand erreicht
oder überschritten?" negativ, also mit "NEIN" beantwortet
wird, dann wird anschließend an diese Frage eine
starke Reinigung des Abwasserrohres selbsttätig ausgelöst,
wozu zuerst Absperren des Abwasserrohres durch
entsprechende Betätigung seiner Absperrmittel ausgelöst
wird. Sobald dies durchgeführt ist, fließt kein Abwasser
mehr durch das Abflußrohr hindurch und der
Wasserstand im Staubecken steigt entsprechend nunmehr
laufend an. Sobald der vorbestimmte erste Wasserstand
im Vorschacht erreicht ist, meldet dies der betreffende
Fühler an eine Befehlssteuerung, und diese befiehlt
nunmehr das Öffnen der Absperrmittel zwecks
kräftigen Spülens des Abwasserrohres mit Abwasser
zum Zweck von dessen Reinigung. Dieses Spülen
erfolgt so, daß der Durchfluß durch das
Abwasserrohr zumindest anfänglich
wesentlich größer als
sein Nenndurchfluß ist. Zu diesem Zweck ist dieser
Durchfluß geregelt oder in einfacheren Fällen auch gesteuert.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß gefühlt
wird, ob der vorbestimmte erste Wasserstand im Staubecken
ab Absperren oder ab Befehl des Absperrens
des Abwasserrohres innerhalb einer vorbestimmten
Zeitspanne bereits erreicht wird, die so bemessen ist,
daß, wenn dies der Fall ist, hieraus auf Vorliegen von
Regenwetter geschlossen werden kann, also der Aufstau
schneller erfolgt als es bei Trockenwetter normalerweise
der Fall ist. In diesem Fall ist vorgesehen,
daß das Spülen unterlassen wird, oder es wird nur
mit dem zulässigen Nenndurchfluß und nicht mit erhöhtem
Durchfluß oder nur kurzzeitig mit erhöhtem Durchfluß
gespült, denn bei Regenwetter könnte sonst die
Gefahr von zu starker Belastung einer dem Dükerbauwerk
nachgeordneten Kanalisation, Kläranlage oder
dgl. auftreten. Wenn also hier für das Spülen ein höherer
Durchfluß, als dem Nennwert entspricht, geregelt wird,
dann kann in diesem Fall bspw. zweckmäßig vorgesehen
sein, daß, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne
der vorbestimmte erste Wasserstand im Staubecken
bereits erreicht wird, dann der Nenndurchfluß des Abwasserrohres
für das Spülen und ggf. auch danach geregelt
wird. Wird dagegen der vorbestimmte erste Wasserstand
erst nach Ablauf dieser Zeitspanne erreicht,
dann wird für das Spülen ein über dem Nennwert liegender
Durchfluß des Abwasserrohres geregelt, um so
bei Trockenwetter mit erhöhtem Durchfluß stärker als
bei Regenwetter zu spülen, was hier normalerweise ohne
weiteres zulässig ist, da bei Trockenwetter sowieso
kaum die Gefahr einer Überlastung der dem Dükerbauwerk
nachgeordneten Kanalisation, Kläranlage oder
dgl. besteht.
Bei dem Staubecken kann es sich vorzugsweise um
einen üblichen Vorschacht des Dükerbauwerkes handeln,
in dem sich das Abwasser mit Freispiegel befindet,
oder um ein Kanalrohr, ein Regenbecken oder einen
sonstigen, die Speicherung von Abwasser ermöglichenden
Staub- oder Speicherraum.
Wenn dem Staubecken ein Regenbecken vorgeschaltet
ist, dann kommuniziert das aufgestaute Abwasser in
diesem Regenbecken mit dem Staubecken, was zur Folge
hat, daß in beiden der Wasserstand gleich hoch ist, so
daß man anstatt den Wasserstand im Staubecken zu
fühlen, auch den Wasserstand in einem solchen vorgeschalteten
Regenbecken zu demselben Zweck fühlen
kann. Ggf. kann auch der erste Wasserstand in einem
dem Stau- oder Regenbecken vorgeordneten Abwasserkanal
oder durch den Druck im Abwasserrohr gefühlt
werden.
Die Erfindung ist bei beliebigen Dükerbauwerken
von Abwasserkanalisationen anwendbar, bspw. bei Dükerbauwerken,
die Regenbecken nachgeschaltet sind
oder nicht, bspw. auch bei Dükerbauwerken, die Meßstationen
zum Messen des Durchflusses von Abwasser
oder die nur dem Unterqueren von Flußläufen dienen,
usw. anwendbar.
Normalerweise haben Dükerbauwerke einen Vorschacht
mit Freispiegeldurchfluß des Abwassers, aus
dem dieses in das einen Meßschacht durchdringende
Abwasserrohr einströmt. Dem Meßschacht ist meist
noch ein Nachschacht mit meist Freispiegeldurchfluß
nachgeordnet. Der Vorschacht kann dann vorzugsweise
als Staubecken dienen. Der Ausdruck "Staubecken" soll
jedoch auch noch andere Ausführungsformen einer
Aufstaumöglichkeit von Abwasser mit umfassen. Bspw.
ist es auch denkbar, an Stelle eines solchen Vorschachtes
mit Freispiegeldurchfluß ein mit Gefälle verlegtes Rohr
vorzusehen, das vom Regenbecken zum Abflußrohr
führt, also praktisch ein dem Abwasserrohr vorgeschaltetes
Rohr ist und welches Rohr eine obenseitige Öffnung
aufweist, auf die ein Staubecken aufgesetzt ist, so
daß aus dem Rohr in dieses Staubecken Abwasser zum
Aufstauen einströmen kann.
Der vorbestimmte erste Wasserstand ist ein vorbestimmter
Wasserstandswert und kann konstant oder
manuell oder selbsttätig in Abhängigkeit mindestens eines
Parameters verstellbar vorgesehen sein. Bspw. kann
vorgesehen sein, den ersten Wasserstand bei längerem
Trockenwetter zur Verstärkung des Spülens selbsttätig
zu vergrößern und ihn nach Eintritt eines Regenereignisses
wieder auf den ursprünglichen Wert zu reduzieren.
Das längere Trockenwetter kann bspw. dadurch
erfaßt werden, indem gefühlt wird, wie lange ein sich nur
bei Trockenwetter einstellender niedriger Wasserstand
bspw. im Staubecken nicht überschritten wird und wenn
dies eine vorbestimmte Zeitdauer von vorzugsweise einigen
Tagen oder noch länger, bspw. ein Woche oder
noch länger nicht der Fall ist, dann wird hierauf auf
längeres Trockenwetter geschlossen und der erste Wasserstand
zur Intensivierung des Spülens programmiert
erhöht und erst dann wieder auf seinen Normalwert
gesenkt, wenn das Trockenwetter beendet ist. Auf letzteres
kann bspw. dadurch selbsttätig geschlossen werden,
wenn der erwähnte niedrige Wasserstand eine vorbestimmte
Zeitdauer überschritten wird, die länger als
die Zeitdauer dieses Überschreitens beim Spülen ist.
Wenn das Dükerbauwerk einem Regenbecken unmittelbar
nachgeschaltet ist, dient es meist dazu, den Abfluß
aus dem Regenbecken auf den Nennabfluß zu begrenzen,
der dem Nenndurchfluß des Abwasserrohres entspricht.
Dies erfolgt normalerweise durch Regelung des
Durchflusses des Abwasserrohres auf den Nennwert,
solange der Wasserstand im Regenbecken derart hoch
ist, daß sich dieser Nenndurchfluß des Abwasserrohres
überhaupt einstellen kann.
Es ist nun der Fall denkbar, daß, wenn zu einem von
der Zeitschaltvorrichtung bestimmten Zeitpunkt Schließen
der Absperrmittel des Abwasserrohres zwecks Aufstau
von Abwasser befohlen wird, dann zum nächsten
durch die Zeitschaltvorrichtung bestimmten Zeitpunkt,
wo sie erneut Absperren des Abwasserrohres bei zu
niedrigem Wasserstand befiehlt, diese Absperrmittel
sich noch unverändert in ihrer zum vorangehenden vorbestimmten
Zeitpunkt befohlenen Absperrstellung befinden,
wenn nämlich bspw. bei extremem Trockenwetter
das im Staubecken aufgestaute Abwasser noch nicht
den vorbestimmten ersten Wasserstand erreicht hat. Es
passiert dann garnichts, nämlich, die Absperrmittel bleiben
geschlossen, weil ja nur der Befehl erzeugt wurde:
"Schließen der Absperrmittel", und wenn diese schon
geschlossen sind, ist dieser Befehl wirkungslos. Es
kommt jedoch früher oder später in jedem Fall zum
Erreichen des vorbestimmten ersten Wasserstandes im
Staubecken und es wird dann im Gefolge hiervon selbsttätig
Öffnen der Absperrmittel des Abwasserrohres
zwecks dessen Spülens mit dem aufgestauten Abwasser
befohlen. In manchen Fällen kann dann der hierdurch
sich einstellende, dem Reinigen (Spülen) des Abwasserrohres
dienende Durchfluß durch das Abwasserrohr dabei
unkontrolliert erfolgen, indem die Absperrmittel
selbsttätig in eine vorbestimmte Drosselstellung oder in
max. Offenstellung überführt werden. Damit es auch in
einem solchen Fall nicht zu unerwünscht starker Belastung
von dem Dükerbauwerk nachgeordneten Anlagen,
wie Kanalisation, Klärwerk oder dgl. kommt, kann
hier zweckmäßig vorgesehen sein, den vorbestimmten
ersten Wasserstand im Staubecken nur so hoch vorzusehen,
daß ein vorbestimmter oberer Grenzwert des
Durchflusses nach Öffnen der Absperrmittel am Ende
einer Aufstauphase nicht überschritten wird, bspw. nicht
der zwei- bis dreifache Nennwert des Nenndurchflusses
und/oder diesen unkontrollierten Durchfluß in vorbestimmter
Weise zeitlich zu begrenzen, bspw. auf zwei
bis zehn Minuten, und dann das Reinigen selbsttätig zu
beenden, bspw. durch Einschalten der Regelung des
Nenndurchflusses.
Die Erfindung sieht vor, die Regelung oder Steuerung
des Durchflusses durch das Abwasserrohr während des
seiner Reinigung dienenden Spülens mit dem aufgestauten
Abwasser gemäß einem über dem Sollwert des
Nenndurchflusses liegenden konstanten oder variablem
Sollwert durchzuführen. Auch hier kann vorteilhaft vorgesehen
sein, die Zeitdauer des starken Spülens mit dem
hohen Durchfluß nach einer vorbestimmten, durch ein
Zeitglied abgemessenen Zeitspanne, bspw. nach zwei
bis zehn Minuten selbsttätig zu beenden, vorzugsweise
durch Umschalten auf Regelung des niedrigeren Nenndurchflusses.
Es können zur Regelung des Durchflusses des Abwasserrohres
ein oder zwei Regler vorgesehen sein. Im Falle
zweier gesonderter Regler dient der eine der Regelung
des Durchflusses durch das Abwasserrohr für dessen
Spülen und der andere der Regelung des Nenndurchflusses.
Bei Einsatz eines einzigen Reglers kann
dessen Sollwert geeignet verstellbar bzw. umschaltbar
vorgesehen sein.
Die Zeitdauer des Spülens kann programmiert sein
oder auch wasserstandsabhängig oder auf sonstige Weise
bestimmt werden oder in einfach gelagerten Fällen
einfach so lange vorgesehen sein, bis das aufgestaute
Abwasser aus dem Staubecken abgeflossen ist. Letzteres
kann jedoch bei Regenwetter nachteilig sein. Vorzugsweise
kann vorgesehen sein, daß das Spülen zeitbegrenzt
wird, also ab Erreichen des ersten Wasserstandes
bei dem nunmehr Öffnen der Absperrmittel eintritt,
oder kurz danach beginnend eine vorbestimmte Zeitspanne
abzumessen, während der starkes Spülen des
Abwasserrohres durch entsprechend hohen Durchfluß
stattfindet oder längstens stattfinden darf. Bspw. kann
man vorsehen, eine vorbestimmte Zeitspanne für das
Spülen ab Beginn des Befehls zum Öffnen des Absperrschiebers
ober ab Beginn der vollen Öffnung des Absperrschiebers
oder ab einer sonstigen geeigneten Anfangsgröße
abzumessen und danach wieder auf Regelung
des Sollwertes des Nenndurchflusses umzuschalten.
Oder es kann vorgesehen sein, daß der für das Spülen
vorgesehene starke Durchfluß durch das Abwasserrohr
durch entsprechend weites Öffnen der Absperrmittel
oder Regelung eines hohen Sollwertes des Durchflusses
oder Steuerung eines hohen Durchflusses nur so lange
andauert, bis der Wasserstand im Staubecken von dem
vorbestimmten ersten Wasserstand auf einen vorbestimmten
niedrigeren dritten Wasserstand abgesunken
ist, bspw. um 0,1 bis 1,5 Meter, und anschließend wird
wieder auf den normalen Betrieb des Dükerbauwerkes
umgeschaltet, also bspw. auf Regelung des Nenndurchflusses
des Abwasserrohres oder auf eine sonstige Betriebsart
dieses Dükerbauwerkes, wobei jedoch auch
eine Zeitbegrenzung dieses starken Spülens aus Sicherheitsgründen
zweckmäßig vorgesehen sein kann, so daß
spätestens mit Ablauf dieser Zeitbegrenzung auf den
Normalbetrieb des Dükerbauwerkes zurückgeschaltet
wird.
Es ist auch der Fall denkbar, daß erst nach Beginn des
Spülens einsetzender starker Regen bewirkt, daß noch
während des Spülens der Wasserstand im Staubecken
plötzlich nicht mehr sinkt, sondern ansteigt. Man kann in
diesem Fall vorteilhaft vorsehen, zu fühlen, ob ein solcher
Anstieg des Wasserstandes stattfindet, bspw. ob
der erste Wasserstand wieder erreicht wird oder ob ein
noch höherer vorbestimmter zweiter Wasserstand erreicht
wird und im Gefolge eines solchen gefühlten Ereignisses
dann vorsehen, nicht mehr mit über dem
Nenndurchfluß liegenden Durchfluß zu spülen, sondern
Regelung des Nenndurchflusses einzuschalten, damit
wegen des Regenereignisses keine Überlastung der
nachgeschalteten Kanalisation oder Kläranlage auftreten
kann.
Auch kann der Fall eintreten, daß ab Erreichen des
vorbestimmten ersten Wasserstandes und trotz des
hierdurch ausgelösten Öffnens des Abwasserrohres
dennoch der Wasserstand im Staubecken wegen eines
Regenereignisses sofort weiter ansteigt, und auch in diesem
Fall kann dann zweckmäßig vorgesehen sein,
selbsttätig Regelung des Nenndurchflusses anstatt höheren
Durchflusses vorzusehen, um die oben erwähnte
Überlastung zu verhindern, bspw. ab Erreichen des
zweiten Wasserstandes.
Die Erfindung schafft vielerlei Möglichkeiten, um eine
gezielte, sichere Reinigung des Abwasserrohres zu
erreichen, wobei sie stets die Möglichkeit schafft, trotz
intensiven Spülens des Abwasserrohres eine Überlastung
der dem Dükerbauwerk nachgeschalteten Kanalisation
Kläranlage oder dgl. zu vermeiden.
Es gibt Dükerbauwerke, die einen sogenannten "Notumlauf"
aufweisen, insbesondere bei Dükerbauwerken
für Meßstationen. Es handelt sich hier um einen die
Meßstelle des Abwasserrohres überbrückenden Bypass,
dessen Überlaufschwelle wesentlich höher als die Überlaufschwelle
des Abwasserrohres gelegt ist. Es kann bei
solchen Dükerbauwerken in vielen Fällen zweckmäßig
vorgesehen sein, dem Notumlauf einen Fühler zuzuordnen,
der fühlt, wenn der Wasserstand im Notumlauf bis
zu dessen Notumlaufschwelle ansteigt und im Gefolge
eines solchen Anstiegs eine Störmeldung auszulösen,
die Bedienungspersonal herbeiruft, um eine eventuelle
Störung der Regelung oder Steuerung des Abflusses
oder eine trotz des Spülens nicht behobene Verstopfung
oder dgl. zu beheben, die zum Anstieg des Wasserstandes
bis zur Notumlaufschwelle des Notumlaufes führte.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt.
Die einzige Figur zeigt eine schematische, teilweise
geschnittene Seitenansicht eines ausschnittsweise dargestellten
Regenbeckens 10 mit einem ihm unmittelbar
nachgeordneten Dükerbauwerk 11, wobei eine Schaltungsanordnung
12 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Blockbilddarstellung mit eingezeichnet
ist, die der Regelung und der Steuerung des Durchflusses
durch dieses Dükerbauwerk 11 sowohl zum Spülen
eines Abwasserrohres 13 als auch zur Regelung von
dessen Nenndurchfluß dient.
Das Dükerbauwerk 11 weist einen Vorschacht 14, einen
Meß- und Drosselschacht 15 und einen Nachschacht
16 auf. In den Vorschacht 14 strömt das aus dem
Regenbecken abfließende Abwasser durch ein kurzes
Verbindungsrohr 19 ein und durchströmt den Vorschacht
14 mit Freispiegel, indem dieser eine schräg
abwärtsführende, nach oben offene Abwasserrinne 17
aufweist, so daß er auch ein Staubecken bildet, in dem
sich bei ausreichender Füllung ein mit dem Regenbecken
10 durch das ständig offene Verbindungsrohr 19
kommunizierender Wasserstand einstellen kann. In diesem
Vorschacht 14 liegt also das Abwasser ständig mit
Freispiegel vor.
Der Vorschacht 14 ist mit dem Nachschacht 16 durch
das Abwasserrohr 13 verbunden, das schräg ansteigt
jedoch auch in horizontaler Lage, wie bekannt, angeordnet
sein kann. Diesem Rohr 13 ist ein handbetätigbarer
Absperrschieber 22 und ein motorisch betätigbarer
Drossel- und Absperrschieber 20 - nachfolgend kurz
Schieber 20 genannt - zugeordnet, und nahe stromaufwärts
vor ihm ist ein Durchflußmeßgerät 21 angeordnet,
bspw. ein induktiver Durchflußmesser oder ein sonstiger
geeigneter Durchflußmesser in das Rohr 13 eingefügt.
Dieses Dükerbauwerk 11 ist hier so ausgebildet, daß
das Abwasserrohr 13 im Bereich des Meßgerätes 21, d. h.
an der Durchflußmeßstelle ständig voll mit Abwasser
gefüllt ist, so daß die Messung des Abwasserdurchflusses
durch dieses Abwasserrohr 13 besonders einfach
und genau ist.
Der Schieber 20 ist mittels eines Stellmotors 24 stufenlos
zwischen seiner maximalen Offenstellung und seiner
das Abwasserrohr 13 absperrenden Stellung verstellbar
und in jeder beliebigen Stellung durch Abschalten
des Motors 24 anhaltbar.
Das Abwasserrohr 13 ist mit seinem stromabwärtigen
Ende an den Nachschacht 16 angeschlossen, in dem das
Abwasser mit Freispiegel strömt, indem in ihm eine
schräg aufwärtsführende Abwasserrinne angeordnet ist.
An diesen Nachschacht 16 ist ein Kanalisationsrohr 25
einer nicht näher dargestellten Abwasserkanalisation
die bspw. zu einer kommunalen Kläranlage führen kann,
angeschlossen.
Im Vorschacht 14 ist ein Wasserstandsfühler 26 angeordnet,
der den im Vorschacht 14 herrschenden Wasserstand
fühlt. Dieser Fühler 26 kann ggfs. auch außerhalb
des Vorschachtes an einer mit ihm kommunizierenden
Stelle, bspw. im Abwasserrohr 13 stromaufwärts des
Schiebers 20, im Regenbecken 10 od. dergl. angeordnet
sein. Bspw. kann dieser Wasserstandsfühler 26 ein den
vom Wasserstand ausgeübten Druck fühlender Druckfühler
sein. Das Ausgangssignal dieses Fühlers 26 wird
einem Meßverstärker 27 aufgedrückt, der ein zum Wasserstand
im Vorschacht 14 proportionales Ausgangssignal
erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird einem ersten
Schwellenwertglied 29 zugeleitet, das auf einen ersten
vorbestimmten Wasserstand im Vorschacht 14 eingestellt
ist, derart, daß es stets ein Ausgangssignal liefert,
das signalisiert, solange der erste Wasserstand erreicht
oder überschritten ist. Es ist ferner ein Durchflußregler
32 zur Regelung des Durchflusses des das Abwasserrohr
13 durchströmenden Abwassers vorhanden, der
zum einen in üblicher Weise den Nenndurchfluß des
Abwasserrohres 13 regeln kann, jedoch hier noch eine
zusätzliche Funktion ausübt, nämlich zur Reinigung des
Abwasserrohres vorgesehenes "starkes Spülen" zu regeln.
Diesem Regler 32 wird als Istwert der vom Durchfluß-Meßgerät
21 gelieferte Istwert des Durchflusses
des Abwasserrohres 13 eingegeben. An den Sollwert-
Eingang dieses Reglers sind zwei unterschiedliche Sollwertgeber
33, 34 mittels einer Umschaltvorrichtung 35
alternativ anschließbar, nämlich ein erster einstellbarer
Sollwertgeber 34, der den Sollwert des Nenndurchflusses
des Abwasserrohres 13 und damit den Nennwert des
Abflusses aus dem Regenbecken 10 liefert und ein zweiter
einstellbarer Sollwertgeber 33, der auf einen gewünschten
Sollwert des Durchflusses des Abwasserrohres
13 eingestellt ist, der höher, vorzugsweise wesentlich
höher als der Sollwert des Nenndurchflusses ist, bzw.
zwei- bis dreifach höher, und so hoch eingestellt wird,
wie es für starkes Spülen und damit besonders intensives
Reinigen des Abwasserrohres 13 mittels es durchströmendem,
vorangehend für dieses Reinigen aufgestautem
Abwasser wünschenswert ist, ohne daß jedoch
durch dieses "starke Spülen" trotz des hohen Durchflusses
Gefahr der Überlastung von dem Dükerbauwerk 11
nachgeordneten Anlagen hervorgerufen wird, indem
dieses Spülen mit über dem Nenndurchfluß liegenden
Durchfluß zeitlich kurz gehalten wird und/oder im wesentlichen
nur bei Trockenwetter durchgeführt wird.
Die Umschaltvorrichtung 35 wird mittels eines Stellgliedes
36 betätigt.
Es ist ferner eine eine Zeitschaltvorrichtung 37 bildende
Zeitschaltuhr vorgesehen, die zu programmierten
Zeitpunkten jeweils ein Ausgangssignal liefert, das dem
Auslösen einer Reinigung des Abwasserrohres 13 dient.
Hierzu wird dann jeweils zuerst durch Absperren des
Abwasserrohres 13 Abwasser im Vorschacht 14 und Regenbecken
10 bis zu einem ersten vorbestimmten Wasserstand
aufgestaut und dann das Abwasserrohr 13 geöffnet,
so daß das aufgestaute Abwasser es als "Spülwasser"
zu seiner Reinigung durchströmen kann. Bspw.
kann vorgesehen sein, daß die Zeitschaltuhr 37 vorzugsweise
periodisch in vorbestimmten Zeitabständen jeweils
einen Ausgangsimpuls liefert, bspw. in Abständen
von sechzig Minuten oder von einigen Stunden oder
von vierundzwanzig Stunden oder in sonstigen gewünschten
Zeitabständen. Gewünschtenfalls kann auch
vorgesehen sein, diese Zeitabstände in Abhängigkeit
mindestens eines Parameters zu verstellen, bspw. in Abhängigkeit
vom Wasserstand im Vorschacht, bspw. so,
daß diese Zeitabstände mit abnehmenden Wasserstand
verkürzt werden.
Der Ausgang dieser Zeitschaltvorrichtung 37 ist an
einen Eingang einer Frageschaltung 39 angeschlossen.
An einen anderen Eingang dieser Frageschaltung 39 ist
das Schwellenwertglied 29 angeschlossen. Das Schwellenwertglied
29 meldet dieser Frageschaltung 39, ob der
Wasserstand im Vorschacht 14 entweder zumindest
dem vorbestimmten ersten Wasserstand entspricht oder
niedriger als dieser ist. Ferner ist ein vorbestimmter
hoher Wert des Durchflusses des Abwasserrohres 13 als
Schwellenwert eines an das Durchflußmeßgerät 21 angeschlossenen
Schwellenwertgliedes 59 eingestellt, der
vorzugsweise dem Nenndurchfluß entspricht oder nahe
ihm liegen kann, insbesondere nahe unterhalb ihm liegen
kann und so groß ist, daß bei ihm kein normales
starkes Spülen nötig ist, wobei dieser hohe Wert des
Durchflusses jedoch vorzugsweise noch erheblich niedriger
ist als der Durchfluß des Abwasserrohres 13, der
durch den dem ersten Wasserstand entsprechenden
Wasserstand im Vorschacht bei voll geöffnetem Schieber
20 bewirkbar ist.
Durch diese Frageschaltung 39 wird dann jedesmal,
wenn die Zeitschaltuhr 37 ein Ausgangssignal zu ihr
liefert, hierdurch abgefragt, ob das Schwellenwertglied
29 Erreichen oder Überschreiten des ersten vorbestimmten
Wasserstandes im Vorschacht signalisiert
und/oder ob der vom Durchflußmeßgerät 21 gefühlte
momentane Durchfluß des Abwasserrohres 13 den vorbestimmten
hohen Wert des Durchflusses überschreitet.
Wenn mindestens eine dieser Fragen von der Frageschaltung
mit "JA" beantwortet wird, dann wird keine
Reinigung durchgeführt, sondern auf den Normalbetrieb
des Dükerbauwerkes umgeschaltet, hier also der
Regler 32 mit dem Sollwertgeber 34 eingeschaltet, oder
eine vorzugsweise schwächere oder kürzere Reinigung
als dem normalen starken Spülen entspricht bspw. dadurch
durchgeführt, daß der Regler 32 Befehl erhält, für
eine vorbestimmte Zeitdauer den Durchfluß durch das
Abwasserrohr 13 gemäß dem am Sollwertgeber 33 eingestellten
Sollwert zu regeln, was über die Leitungen 55,
56 unter Einschalten des Zeitgliedes 57 erfolgen kann
und danach erst auf den Sollwertgeber 34 umzuschalten.
Oder der Schieber 20 wird für eine kurze Zeitspanne
ganz oder teilweise ohne Einschalten des Reglers 32
geöffnet und danach der Regler 32 mit dem Sollwertgeber
34 in Wirkung gebracht. Wenn dagegen die Frageschaltung
39 die oben genannte mindestens eine Frage
mit "NEIN" beantwortet, also zu diesem Zeitpunkt im
Vorschacht 14 der vorbestimmte erste Wasserstand weder
erreicht noch überschritten ist und/oder der Durchfluß
des Abwasserrohres 13 den Schwellenwert des
Schwellenwertgliedes 59 nicht überschreitet, dann löst
die Frageschaltung 39 eine normale starke Reinigung
des Abwasserrohres 13 dadurch aus, indem zunächst der
Regler 32 durch Öffnen des normalerweise eingeschalteten
Schalters 42 abgeschaltet und der Steuerung 40
des Stellmotors 24 der Befehl zum Schließen des Schiebers
20 erteilt wird. Dabei dient der Ein-Aus-Schalter 42
dazu, den Regler 32 von der Steuerung 40 zwecks Herbeiführen
des für die jeweilige Reinigung vorgesehenen
Aufstaus von Abwasser im Vorschacht 14 und Regenbecken
10 abzuschalten, damit er hier nicht störend eingreifen
kann. Dem Stellglied 41 dieses Schalters 42 wird
deshalb von der Frageschaltung 39 immer dann der Befehl
zum Öffnen dieses Schalters 42 gegeben, wenn sie
der Steuerung 40 den Befehl zum Absperren des Abwasserrohres
13 durch den Schieber 20 gibt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß
die Frageschaltung 39 gleichzeitig mit dem Befehl zum
Absperren des Abwasserrohres 13 durch den Schieber
20 auch den Befehl zum Einschalten eines ersten Zeitgliedes
44 gibt, das dann eine vorbestimmte, einstellbare
Zeitspanne abmißt und mit Beendigung dieser Zeitspanne
wieder sich selbst auf Null zurückstellt und erst durch
die Frageschaltung 39 beim Auslösen des nächsten Absperrens
des Abwasserrohres 13 wieder erneut eingeschaltet
werden kann.
Nach Schließen des Schiebers 20 kann aus dem Vorschacht
14 kein Abwasser mehr abfließen, so daß der
Wasserspiegel in ihm und gleichzeitig auch im Regenbecken
10 steigt bis der erste Wasserstand erreicht ist,
der um einen vorbestimmten Betrag von bspw. 0,5 bis
1,5 m über dem sich bei Trockenwetter im Dükerbauwerk
11 einstellenden minimalen Wasserstand 23 liegt.
Das Erreichen dieses ersten Wasserstandes signalisiert
das Schwellenwertglied 29 einer zweiten Frageschaltung
45, die zu dem Zeitpunkt, zu dem ihr das Schwellenwertglied
29 das Erreichen des ersten Wasserstandes
signalisiert, fragt, ob die vom Zeitglied 44 abzumessende
Zeitspanne noch läuft oder schon abgelaufen ist. Diese
Zeitspanne ist so gewählt, daß, wenn sie zu diesem Zeitpunkt
noch läuft, die Ursache insbesondere darin liegt,
daß ein Regenereignis vorliegt oder kurz vorher vorgelegen
hat (dann konnte u. a. der Wasserstand im Vorschacht
zu dem von der Zeitschaltuhr 37 gelieferten
Zeitpunkt noch relativ hoch gewesen sein, ohne jedoch
den ersten Wasserstand erreicht zu haben) und dann
liefert die Frageschaltung 45 auf der Leitung 46 ein
Signal, welches das Stellglied 36 der Umschaltvorrichtung 35
so betätigt, daß der normalerweise an den Regler
32 angeschlossene Sollwertgeber 34 für den Nenndurchfluß
weiterhin angeschlossen bleibt oder, falls der
Sollwertgeber 33 angeschlossen sein sollte, nunmehr
der Sollwertgeber 34 für den Nenndurchfluß des Abwasserrohres
13 an den Regler 32 angeschlossen wird.
Gleichzeitig wird auch das Stellglied 41 zum Schließen
des Schalters 42 durch dieses Signal bestätigt, mit der
Folge, daß der Regler 32 nunmehr die Steuerung 40 zur
Regelung des Nenndurchflusses gemäß dem am Sollwertgeber
34 eingestellten Sollwert ansteuert.
Wenn dagegen zu dem Zeitpunkt, wo das erste
Schwellenwertglied 29 Erreichen des vorbestimmten ersten
Wasserstandes fühlt, die vom Zeitglied 44 abzumessende
Zeitspanne bereits abgelaufen ist, dann tritt auf
der anderen Ausgangsleitung 47 der Frageschaltung 45
ein Signal auf, das dem Stellglied 36 der Umschaltvorrichtung
35 aufgedrückt wird und bewirkt, daß dieses
den Sollwertgeber 33 an den Regler 32 anschließt und
gleichzeitig hiermit wird durch dieses Ausgangssignal
ebenfalls das Stellglied 41 des Schalters 42 zu dessen
Schließen angesteuert, so daß der Regler 32 nunmehr
die Steuerung 40 so ansteuert, daß der Sollwert des
Sollwertgebers 33, der höher als der am Sollwertgeber
34 eingestellte Sollwert des Nenndurchflusses ist, für die
Regelung des Durchflusses durch das Abwasserrohr 13
für dessen starkes Spülen wirksam ist, also nunmehr das
Abwasserrohr 13 intensiv gespült und hierdurch gereinigt
wird. Dieser Sollwert kann erheblich größer als der
Sollwert des Nenndurchflusses sein, bspw. 1,3- bis 4mal
so groß sein, was eine entsprechend intensive Reinigungswirksamkeit
auf das Abwasserrohr 13 hat, wie sie
insbesondere bei Trockenwetter, wo sich besonders viel
Schmutz und Schlamm usw. im Abwasserrohr ansammeln
kann, für wirksames Spülen äußerst erwünscht ist.
Die Beendigung des Spülens kann vorzugsweise zeitabhängig
vorgenommen werden, indem in diesem Ausführungsbeispiel
durch das Signal auf der Leitung 47
auch ein Zeitglied 53 gleichzeitig mit dem Regler 32
eingeschaltet wird, das zum Beendigen des starken Spülens
nach einer vorbestimmten, an ihm eingestellten
Zeitspanne das Stellglied 36 so ansteuert, daß der Umschalter
35 nunmehr den Sollwertgeber 34 an den Regler
32 anschließt. Das Zeitglied 53 stellt sich dann auf
Null zurück. Es ist so wieder der Normalbetrieb des
Dükerbauwerkes eingeschaltet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist dem Verstärker 27
ferner noch ein zweites Schwellenwertglied 50 nachgeschaltet,
das auf einen höheren Schwellenwert, also auf
einen höheren Wasserstand im Vorschacht 14 als das
erste Schwellenwertglied 29 eingestellt ist. Dieses zweite
Schwellenwertglied 50 wird mittels eines vorgeschalteten
Ein-Aus-Schalters 51 mittels des betreffenden
Stellgliedes 52 ein- und ausgeschaltet und kann mit oder
ohne zeitliche Verzögerung durch das Signal auf der
Leitung 47 ebenfalls eingeschaltet werden. Wenn dieses
zweite Schwellenwertglied 50 nach Einschalten des starken
Spülens Erreichen seines Schwellenwertes fühlt, also
Erreichen eines zweiten Wasserstandes fühlt, der höher
als der erste Wasserstand im Vorschacht 14 ist, dann
ist dies ein Zeichen für das Vorliegen von Regenwetter
oder starkem Regenwetter und es löst deshalb vorzeitiges
Umschalten des Umschalters 35 auf den Sollwertgeber
34 aus, so daß nunmehr aus Sicherheitsgründen der
Nenndurchfluß und nicht der erhöhte Durchfluß durch
das Abwasserrohr geregelt wird, da bei Regenwetter zu
langes Spülen mit dem am Sollwertgeber 33 eingestellten
Sollwert nicht in dem Ausmaß wie bei Trockenwetter
normalerweise zulässig ist.
Das Wiederöffnen des Schalters 51 zum Abschalten
des zweiten Schwellenwertgliedes 50 kann jedesmal
dann selbsttätig erfolgen, sobald der Sollwertgeber 34
an Stelle des Sollwertgebers 33 an den Regler 32 angeschlossen
ist oder wird.
Zusammenfassend sei die Funktion dieses Dükerbauwerkes
11 mit der zugeordneten Schaltungsanordnung
12 wie folgt beschrieben.
Im normalen Betrieb fließt das gesamte aus dem Regenbecken
10 ausströmende Abwasser durch das Dükerbauwerk
11 hindurch in die nachgeschaltete Kanalisation
oder dgl. ab. Der Regler 32 ist dabei normalerweise
mittels des Schalters 42 eingeschaltet und an ihn der
Sollwertgeber 34 angeschlossen, so daß der Regler 32
versucht, den Sollwert des Nenndurchflusses zu regeln.
Solange der Durchfluß hierzu jedoch zu gering ist, befiehlt
der Regler 32 dann maximale Offenstellung des
Schiebers 20.
Sobald der Durchfluß durch das Abwasserrohr 13 wegen
eines Regenereignisses ansteigt und den Nenndurchfluß
überschreiten will, greift der Regler 32 durch
Regelung des Nenndurchflusses gemäß dem am Sollwertgeber
34 eingestellten Sollwert ein und regelt diesen
Sollwert, solange dies möglich ist. Hört das Regenereignis
wieder auf, dann sinkt der Durchfluß und es
kommt früher oder später wieder zum maximalen Öffnen
des Schiebers 20 durch den Regler 32.
Die Zeitschaltuhr 37 befiehlt nun zu bestimmten, programmierten
Zeitpunkten, also bspw. stündlich oder in
Abständen von mehreren Stunden oder in Abständen
von 24 Stunden oder sonstigen geeigneten Zeitabständen,
eine Reinigung des Abwasserrohres 13 durchzuführen,
wozu zuerst ausreichend Abwasser im Vorschacht
14 und damit auch im Regenbecken 10 aufgestaut wird,
falls der Wasserstand im Vorschacht 14 unter dem vorbestimmten
ersten Wasserstand liegt.
Zu diesem Zweck löst die Zeitschaltuhr 37 zu jedem
in ihr programmierten Zeitpunkt einen Abfragevorgang
der ersten Frageschaltung 39 aus, "ist der erste Wasserstand
erreicht bzw. überschritten oder ist der vorbestimmte
hohe Wert des Durchflusses des Abwasserrohres
überschritten?". Oft kann auch zweckmäßig vorgesehen
sein, nur eine dieser beiden Fragen durch die
Frageschaltung 39 zu stellen, vorzugsweise nur die Frage,
ob der vorbestimmte erste Wasserstand im Staubecken
14 erreicht oder überschritten ist. Falls die vorgenannten
Fragen bzw. Frage mit "NEIN" beantwortet
werden bzw. wird, befiehlt diese Frageschaltung 39
dann eine zumindest bei Trockenwetter ohne weiteres
zulässige Reinigung des Abwasserrohres 13 durchzuführen.
Sie löst hierzu Abschalten des Reglers 32 durch
Öffnen des Schalters 42, Schließen des Schiebers 20 zum
Absperren des Abwasserrohres 13 und Einschalten des
Zeitgliedes 44 zum Abmessen der vorbestimmten Zeitspanne
aus. Sobald nunmehr der Schieber 20 geschlossen
ist, steigt der Wasserstand im Vorschacht 14 und im
Regenbecken 10 an und erreicht schließlich den Wert
des vorbestimmten ersten Wasserstandes. Das Ausgangssignal
des Verstärkers 27 erreicht damit den
Schwellenwert des ersten Schwellenwertgliedes 29 und
dieses liefert ein Ausgangssignal zur zweiten Frageschaltung
45. Ist zu diesem Zeitpunkt die vom Zeitglied
44 abzumessende Zeitspanne noch nicht abgelaufen,
dann deutet dies auf Vorliegen von Regenwetter oder
starkem Regenwetter hin und die Frageschaltung 45
befiehlt deshalb aus Sicherheitsgründen dem Stellglied
36 der Umschaltvorrichtung 35 Anschließen des Sollwertstellers
34 an den Regler 32, falls dies nicht bereits
vorliegt, und gleichzeitig auch dem Stellglied 41 Schließen
des Schalters 42, falls er offen war. Es wird also dann
der Nenndurchfluß mittels des Reglers 32 geregelt, solange
dies möglich ist.
Meldet dagegen die zweite Frageschaltung 45 zu dem
Zeitpunkt, wo das erste Schwellenwertglied 29 ihr Erreichen
des ersten Wasserstandes signalisiert, daß die vom
Zeitglied 44 abgemessene Zeitspanne bereits abgelaufen
ist, dann wird hierdurch auf Trockenwetter oder
allenfalls nur schwaches Regenereignis geschlossen, das
noch keine Regelung des Nenndurchflusses des Abwasserrohres
13 erforderlich macht und der Umschaltvorrichtung
35 wird deshalb von der zweiten Frageschaltung
45 der Befehl gegeben, den Sollwertgeber 33 an
den Regler 32 anzuschließen und gleichzeitig wird auch
der Schalter 42 selbsttätig geschlossen, so daß nunmehr
zur Reinigung des Abwasserrohres 13 dessen Durchfluß
gemäß dem am Sollwertgeber 33 eingestellten höheren
Sollwert geregelt und so das Abwasserrohr besonders
intensiv gereinigt wird, was bei der starken Verschmutzung,
wie sie bei Trockenwetter auftreten kann, äußerst
vorteilhaft ist und bei diesem Ausführungsbeispiel die
Funktion "starkes Spülen" bedeutet, obwohl "starkes
Spülen" auch auf andere Weise möglich ist, worauf in
der Beschreibungsanleitung hingewiesen ist. Bei der
dargestellten Schaltungsanordnung 12 wird jedoch zum
starken Spülen der Durchfluß gemäß dem vom Sollwertgeber
33 gelieferten Sollwert mittels des Reglers 32
geregelt.
Dieser Sollwertgeber 33 kann nun so lange an den
Regler 32 angeschlossen sein, bis das Abwasserrohr 13
unter normalen Umständen ausreichend gespült ist oder
auch länger. Bspw. kann vorteilhaft vorgesehen sein,
daß die Frageschaltung 45 gleichzeitig mit dem Schließen
des Schalters 42 und dem Anschließen des Sollwertgebers
33 an den Regler 32 ein Zeitglied 53 in Gang
setzt, das nach einer vorbestimmten Zeitspanne, bspw.
nach einigen Minuten, dem Stellglied 36 befiehlt, den
Sollwertgeber 34 für den Nenndurchfluß an Stelle des
Sollwertgebers 33 an den Regler 32 anzuschließen, wodurch
das "starke Spülen" nunmehr beendet und ab
dann der Durchfluß des Abwasserrohres 13 gemäß dem
am Sollwertgeber 34 eingestellten Sollwert des Nenndurchflusses
geregelt wird, solange dies der Wasserstand
Regenbecken 10 zuläßt bzw. bis zum nächsten in der
Zeitschaltuhr programmierten Zeitpunkt einer erneuten
Reinigung des Abwasserrohres 13.
Es ist auch möglich das Beenden des starken Spülens
nicht zeitabhängig, sondern zustandsabhängig vorzusehen.
Bspw. kann vorgesehen sein, daß das starke Spülen
immer dann durch Umschalten vom Sollwertgeber 33
auf den Sollwertgeber 34 beendet oder spätestens beendet
wird, wenn der Wasserstand im Vorschacht 14 auf
einen vorbestimmten dritten Wert abgesunken ist, der
niedriger als der erste Wasserstand ist. Damit dabei jedoch
im Falle des Auftretens eines Regenereignisses
dieses starke Spülen nicht zulange dauert, kann zweckmäßig
vorgesehen sein, dies noch damit zu verbinden,
daß, falls dieser dritte Wasserstand oder ein anderer
vierter Wasserstand, der ebenfalls niedriger als der erste
Wasserstand ist, sich nicht innerhalb einer vorbestimmten
Zeitspanne nach Beginn des starken Spülens einstellt,
- welche Zeitspanne bei Trockenwetter nicht
überschritten wird, jedoch bei Regenwetter überschritten
werden kann -, dann wird hierdurch auf ein Regenereignis
geschlossen und dieses Zeitglied löst dann am
Ende der von ihm abgemessenen Zeitspanne, sich dann
selbst auf Null zurückstellend, Umschalten vom Sollwertgeber
33 auf den Sollwertgeber 34 selbsttätig aus.
Oder es kann vorgesehen sein, daß immer dann vom
Sollwertgeber 33 auf den Sollwertgeber 34 umgeschaltet
wird, sobald es dem Regler 32 nicht mehr gelingt, den
Durchfluß gemäß dem ihm eingegebenen Sollwert des
Sollwertgebers 33 zu regeln, was sich darin zeigt, daß
der Regler die maximale Offenstellung des Schiebers 20
befohlen hat und dieser Befehl über eine vorbestimmte
Zeitspanne sich nicht mehr ändert und es kann dann
vorgesehen sein, daß am Ende dieser Zeitspanne, die
durch ein Zeitglied abgemessen wird, dem Stellglied 36
der Befehl gegeben wird, vom Sollwertgeber 33 auf den
Sollwertgeber 34 umzuschalten, so daß nunmehr dem
Regler der Sollwert des Nenndurchflusses eingegeben
wird und das Reinigen durch starkes Spülen auch hierdurch
selbsttätig beendet werden kann. Diese Maßnahme
ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer
mehreren der vorbeschriebenen Maßnahmen zum Beendigen
des starken Spülens, damit dieses starke Spülen
je nach den Umständen kürzer oder länger dauert.
Gewünschten- oder erforderlichenfalls kann vorgesehen
sein, den Wasserstandsfühler 26 nach jedem Reinigungsvorgang
bis zum Beginn des nächsten Reinigungsvorganges
außer Wirkung zu setzen, wobei unter Beginn
eines Reinigungsvorganges der Zeitpunkt verstanden
ist, zu dem die Zeitschaltuhr 37 jeweils ein Ausgangssignal
zur Frageschaltung 39 sendet.
Nach dem jeweiligen Beginn des "starken Spülens"
gemäß dem Sollwert des Sollwertgebers 33 sinkt normalerweise
der Wasserspiegel im Vorschacht 14. Falls
dies jedoch nicht eintritt, sondern der Wasserspiegel im
Vorschacht trotz des starken Spülens weiter ansteigt
oder nach vorübergehendem Absinken wieder ansteigt
und dabei den zweiten Wasserstand überschreitet, der
dem Schwellenwert des zweiten Schwellenwertgliedes
50 entspricht, dann erfolgt zur Vermeidung einer Überlastung
von diesem Dükerbauwerk 11 nachgeschalteten
Anlagen Umschalten vom Sollwertgeber 33 auf den
Sollwertgeber 34, so daß nunmehr der Nenndurchfluß
durch das Abwasserrohr 13 geregelt und nicht mehr
"stark gespült" wird. Dies ist also auch eine vorzeitige
"Sicherheitsumschaltung" vom Sollwertgeber 33 auf den
Sollwertgeber 34.
Eine vorzeitige "Sicherheitsumschaltung" vom Sollwertgeber
33 auf den Sollwertgeber 34 kann auch dann
vorgesehen sein, wenn nach Beginn des starken Spülens,
also der Durchfluß durch das Abwasserrohr 13 gemäß
dem hohen Sollwert des Sollwertgebers 33 geregelt
wird, nicht innerhalb einer vorbestimmten, von einem
nicht dargestellten Zeitglied abgemessenen Zeitspanne
ein vorbestimmter vierter Wasserstand im Vorschacht
14, der niedriger als der erste Wasserstand ist und vorzugsweise
dem dritten Wasserstand entsprechen kann,
unterschritten wird, wobei diese Zeitspanne und dieser
vierte Wasserstand so vorgesehen sind, daß das Nichtunterschreiten
dieses vierten Wasserstandes innerhalb
der vom betreffenden Zeitglied abgemessenen Zeitspanne
auf ein Regenereignis oder ein starkes Regenereignis
schließen läßt. Diese Zeitspanne kann dabei zweckmäßig
so kurz vorgesehen sein, bspw. einige Minuten
betragen, daß durch das während ihr noch stattfindende
starke Spülen noch keine Gefahr der Überlastung
von dem Dükerbauwerk 11 nachgeordneten Anlagen
eintreten kann.
In manchen Fällen kann auch vorgesehen sein, den
Sollwertgeber 34 wegzulassen und folglich dem dem
starken Spülen dienenden Durchfluß des Abwasserrohres
13 nicht zu regeln, sondern ihn bei konstanter maximaler
Offenstellung oder konstanter Drosselstellung
des Schiebers 20 stattfinden zu lassen und dabei dieses
starke Spülen hier zustandsabhängig und/oder zeitabhängig
so rechtzeitig durch Einschalten des Reglers 32
(an den dann dauernd der Sollwertgeber 34 angeschlossen
sein kann) zu beenden, daß noch keine Gefahr unzulässiger
Überlastung von dem Dükerbauwerk nachgeordneten
Anlagen auftreten kann. Das Einschalten des
Reglers 32 kann bspw. durch dasselbe oder dieselben
Signale erfolgen, die vorstehend die Umschaltung vom
Sollwertgeber 33 auf den Sollwertgeber 34 auslösten,
also bspw. durch den zweiten Schwellenwertgeber 50
und/oder das Zeitglied 53 und/oder eine oder mehrere
sonstige Maßnahmen. Die dargestellte Schaltungsanordnung
12 kann zu diesem Zweck vorteilhaft so abgewandelt
werden, daß der Sollwertgeber 33 und der Umschalter
35 weggelassen werden, wobei der Sollwertgeber
34 ständig an den Regler 32 angeschlossen ist, das
Stellglied 36 ist jedoch weiterhin vorhanden, betätigt
jedoch nunmehr einen dem Ein- und Ausschalten des
Reglers 32 dienenden Schalter und die Steuerung 40 des
Schiebers 20 kann bspw. von dem Schwellenwertglied
29 zum Überführen des Schiebers 20 aus seiner dem
Herbeiführen des Aufstaus von Abwasser dienenden
Absperrstellung in eine dem Spülen des Abwasserrohres
dienende vorbestimmte Drosselstellung oder seine
maximale Offenstellung direkt angesteuert werden.
Die vorbeschriebenen Maßnahmen zum Beendigen
des starken Spülens können in beliebigen Kombinationen
oder auch einzeln vorgesehen sein.
Claims (3)
1. Verfahren zum automatischen Reinigen
eines in einem Dükerbauwerk gedükerten Abwasserrohres,
dem motorisch betätigbare Absperrmittel
und ein Durchflußmeßgerät zugeordnet sind, dessen
Meßbereich im Betrieb
vollständig mit Abwasser gefüllt ist, wobei dem zu
reinigenden Abwasserrohr ein Abwasser-Speicherraum,
wie Abwasserbecken oder ein Kanalrohr, als Staubecken
vorgeordnet ist, aus dem das Abwasser in das
Abwasserrohr einströmen kann, wobei in Zeitabständen
eine Reinigung des Abwasserrohres durch Spülen
mittels Abwasser erfolgt, zu welchem Zweck zuerst
das Abwasserrohr durch die Absperrmittel abgesperrt
wird, das Erreichen eines vorbestimmten Wasserstands
im Staubecken abgewartet und gefühlt wird
und dann das Spülen durch Öffnen der Absperrmittel
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Sperren
der Absperrmittel abgewartete und gefühlte erste Wasserstand
so hoch ist, daß er für ein Spülen des Abwasserrohres
mit einem erheblich über dem Nenndurchfluß
des Abwasserrohres liegenden Durchfluß
ausreicht, wobei der Durchfluß während des Spülens
derart gesteuert oder geregelt wird, daß es nicht
zur Überlastung von einer dem Dükerbauwerk nachgeordneten
Kanalisation, einem Klärwerk oder dergleichen
kommt und daß
vor Absperren
des Abwasserrohres, das dem Herbeiführen eines
Aufstaus von Abwasser für die Reinigung des
Abwasserrohres dient, abgefragt wird, ob der Wasserstand
im Staubecken zumindest dem vorbestimmten
ersten Wasserstand entspricht und/oder
ob ein vorbestimmter hoher Wert des Durchflusses
des Abwasserrohres überschritten ist,
und daß, wenn mindestens
einer dieser Fälle vorliegt, dann entweder keine
Reinigung des Abwasserrohres
oder vorbestimmtes
Spülen befohlen wird, das
schwächer oder kürzer vorgesehen ist, als das normale
starke Spülen, und
daß immer dann,
wenn nach Beginn des jeweiligen Aufstauens
von Abwasser zwecks nachfolgender Verwendung
dieses Abwassers zur Reinigung des Abwasserrohres
sich der erste vorbestimmte Wasserstand bereits
innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne
einstellt, die so kurz ist, daß hierauf auf ein kurz
vorher stattgefundenes oder ein noch vorliegendes
Regenereignis zu schließen ist, dann entweder sofort
oder nach nur kurzem starken Spülen auf den
Normalbetrieb des Dükerbauwerkes selbsttätig
umgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das starke
Spülen dadurch beendet wird, indem von ihm auf
Normalbetrieb des Dükerbauwerkes, vorzugsweise
auf Regelung des Nenndurchflusses des Abwasserrohres
umgeschaltet wird, und daß das starke
Spülen beendet wird, wenn das starke Spülen des
Abwasserrohres eine vorbestimmte Zeitspanne angedauert
hat, und/oder
wenn der Wasserstand im Staubecken auf einen zweiten vorbestimmten Wasserstand angestiegen ist, der höher als der erste Wasserstand ist, und/oder der Wasserstand im Staubecken auf einen vorbestimmten dritten Wasserstand abgesunken ist, der niedriger als der erste Wasserstand ist und/oder ein Durchflußregler den dem starken Spülen dienenden Durchfluß des Abwasserrohres während einer vorbestimmten Zeitspanne nicht mehr erreichen lassen konnte, und/oder
ein vorbestimmter vierter Wasserstand im Staubecken, der niedriger als der erste Wasserstand ist und vorzugsweise dem dritten Wasserstand entsprechen kann, sich nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Beginn des starken Spülens einstellt.
wenn der Wasserstand im Staubecken auf einen zweiten vorbestimmten Wasserstand angestiegen ist, der höher als der erste Wasserstand ist, und/oder der Wasserstand im Staubecken auf einen vorbestimmten dritten Wasserstand abgesunken ist, der niedriger als der erste Wasserstand ist und/oder ein Durchflußregler den dem starken Spülen dienenden Durchfluß des Abwasserrohres während einer vorbestimmten Zeitspanne nicht mehr erreichen lassen konnte, und/oder
ein vorbestimmter vierter Wasserstand im Staubecken, der niedriger als der erste Wasserstand ist und vorzugsweise dem dritten Wasserstand entsprechen kann, sich nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Beginn des starken Spülens einstellt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des
vorbestimmten ersten Wasserstandes selbsttätig
erhöht wird, wenn Trockenwetter eine vorbestimmte
lange Zeit andauert.
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1987
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DE3743703A1 (de) | 1989-07-13 |
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