DE3943607C2 - Flow regulator esp. for waste water channels - Google Patents

Flow regulator esp. for waste water channels

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Abstract

An arrangement for controlling the flow through a channel, esp. a waste water channel, varies the head of water varies the height of a section of channel (14) in an essentially curved path between two connecting channel sections (1,2).The curved section consists of a solid-walled tube. It is rotated between the connecting channel sections by a rotary drive (20) so as to adjust the plane of curvature

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Durchflusses durch Abwasserkanäle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a device for control the flow through sewers according to the generic term of claim 1.  

Die DE-OS 28 50 224 offenbart eine Vorrichtung der eingangs genannten Art für den kontinuierlichen mengenkonstanten Abzug von Flüssigkeit aus einem Becken oder dgl., dessen Einlauföffnung am Beckenboden verankert oder daran beweglich angeordnet ist und dessen Auslauföffnung durch die Beckenwand herausgeführt ist. Für die Regelung einer konstanten Ablaufmenge ist das Schlauchstück flexibel und zwischen Einlauföffnung und Auslauföffnung U-förmig gebogen. Der Scheitelabschnitt des Bogens wird von zwei Schwimmern getragen, so daß er sich stets um einen konstanten Betrag unter dem Flüssigkeitsspiegel im Becken befindet. Dies setzt voraus, daß der vorgeordnete Strömungsquerschnitt denjenigen des Ablaufrohres erheblich übersteigt und ermöglicht keine willkürliche Steuerung des Durchflusses durch Abwasserkanäle.DE-OS 28 50 224 discloses a device at the beginning mentioned type for the continuous quantity constant Withdrawal of liquid from a basin or the like, whose inlet opening is anchored to or on the pool floor is movably arranged and its outlet opening through the pool wall is led out. For the regulation of a the hose piece is flexible and constant flow rate bent in a U-shape between the inlet opening and outlet opening. The apex section of the arch is made up of two Floats worn so that he is always a constant Amount below the liquid level in the pool located. This presupposes that the upstream flow cross-section that of the drain pipe significantly exceeds and does not allow arbitrary control of the Flow through sewers.

Abwasserkanäle werden häufig selbst als Rückhalteräume im Kanalnetz genutzt. Über Pegelmessungen und Absperrorgane wird dabei der Abwasserfluß zum Klärwerk gesteuert.Sewers are often called themselves Retention rooms in the sewer network used. over Level measurements and shut-off devices the wastewater flow controlled to the sewage treatment plant.

Ein Problem bilden dabei die Absperrorgane. Das Abwasser enthält Stoffe, wie Fasern, Steine, Plastik, kurze Gegenstände, die über Haushalte und andere Einleiter in Abwasserkanäle gelangen. Führungen von Schiebern oder Klappen, welche dem Abwasser ausgesetzt sind, verschmutzen. Die sich durch Fäulnis bildenden Gase in Verbund mit Feuchtigkeit führen in kurzer Zeit zu Korrosionsschäden an Werkstoffen nahezu jeder Art. Das gilt nicht nur für metallische, sondern auch für andere sogenannte korrosionsbeständige Materialien, weil der elektrolytische Bereich in seiner Wirkung einbezogen werden muß und insbesondere dort, wo unterschiedliche Metalle in Kontakt kommen können. Führungsteile können aufgrund der Schmutzfracht im Abwasser zusetzen. Es war bisher nicht möglich, Regelarmaturen so zu konzipieren, daß deren Funktion weitgehend allen Einflußgrößen betriebssicheren Widerstand über eine ausreichende Standzeit geben konnte.The shut-off devices are a problem. The sewage contains substances such as Fibers, stones, plastic, short objects that are about households and other dischargers get into sewers. Guides of slides or flaps, which the waste water are exposed. Those formed by putrefaction Gases combined with moisture result in short Time for corrosion damage to materials of almost every kind. This applies not only to metallic ones, but also to others so-called corrosion-resistant materials because of electrolytic area to be included in its effect must and especially where different metals can come into contact. Guide parts can be due add to the dirt load in the wastewater. It was so far not possible to design control valves so that their Function largely reliable for all influencing variables Resistance over a sufficient service life.

Wenn Schieberbauwerke eingesetzt werden, ergeben sich zwei Möglichkeiten: Einmal taucht das Schiebergesicht von oben in das Medium ein und staut das Oberstromwasser auf. Zwangsläufig entsteht ein Gefällepotential, welches mit dem Schließvorgang zunimmt. Mit steigendem Druckhöhenpotential nimmt zwangsläufig die Mengensteuerung ab - ein genau im Gegensatz zur beabsichtigten Steuerung stehendes Verhalten. Zum anderen könnte das Schiebergesicht von unten nach oben bewegt werden. Dabei ist der Mengendurchsatz nicht von der Stauhöhe, sondern vom Gefälle des anstehenden Pegels und der Sperrkante des Schiebergesichtes abhängig. Nachteile liegen aber darin, daß ein Staustoß nicht abgefedert werden kann, und eine ständige Überflutung eine Wartung des Schiebers nahezu unmöglich macht. In beiden Fällen liegt die erwähnte Verrottung der Führungselemente bzw. deren Zusetzen mit Verunreinigungen vor.If slide structures are used, there are two Possibilities: Once the slide face appears from above into the medium and accumulates the upstream water. Inevitably a gradient potential arises, which with the closing process increases. With increasing pressure head potential quantity control inevitably decreases exactly the opposite of the intended control Behavior. Secondly, the slide face of can be moved upwards. Here is the throughput not on the height of the traffic jam, but on the slope of the upcoming one Level and the blocking edge of the slide face dependent. Disadvantages are that a traffic jam can not be cushioned, and constant flooding maintenance of the slide makes it almost impossible. In In both cases, the rotting of the guide elements mentioned lies or their addition with impurities.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie eine den Erfordernissen im Kanalnetz besser anpaßbare Steuerung des Durchflusses durch Abwasserkanäle ermöglicht.Proceeding from this, the object of the invention is to further develop a device of the type mentioned in the introduction, that it is more adaptable to the requirements in the sewer network Control of flow through sewers enables.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. The solution to this problem is specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous configurations are in the subclaims contain.  

Dieses stellt eine überraschende Lösung dar, weil dabei der Kanal durchgängig bleibt und durch die Höhe des Zenits der Bogensohle des Schlauchstückes eine Stauhöhe gebildet wird, über welche aber dann noch ein Durchgang möglich ist. Dieses schafft insbesondere für eine Freispiegelleitung eben noch eine Staumöglichkeit ohne absolute Absperrung und Unterbindung des Durchflusses. Diese Staumöglichkeit kann in Abhängigkeit von anfallenden Abwassermengen, die an den Eingängen des Kanalsystems gemessen werden können, ständig hergestellt werden, wobei die Stauhöhe durch Bemessung des Schlauchstückes anpassungsfähig ist.This is a surprising solution because of that the channel remains continuous and through the height of the zenith the arched sole of the hose section forms a stowage height which is then still possible is. This creates in particular for a free mirror line just a stowage option without an absolute barrier and preventing flow. This stowage option Depending on the amount of waste water, that can be measured at the inputs of the duct system, are constantly being produced, with the accumulation height by Dimensioning of the hose piece is adaptable.

Damit wird eine Schwallflutsicherung erreicht, weil im Grenzbereich zur Druckrohrleitung ein Überstau nicht eintreten kann. Diese hat Sicherheitsventileigenschaften, die einen sich aus der Wassermenge ergebenden Staustoß nicht aufkommen lassen. Aufgrund der sich einstellenden Form wird das Abwasser weitgehend nicht in Turbulenz versetzt. Ferner wird erreicht, daß Antriebe und Regeleinrichtungen außerhalb des Gas- und Naßbereiches liegen.A surge flood protection is achieved because in No overflow occurs in the border area to the pressure pipeline can. This has safety valve properties that a jam resulting from the amount of water let arise. Because of the shape the wastewater is largely not in Turbulence offset. It is also achieved that drives and Control devices outside the gas and wet area lie.

Weiterhin - und dies ist besonders im Abwasserfluß zu berücksichtigen - ist die Gestaltung des Fließraumes ohne scharfe Kanten bzw. frei von Einbauteilen im wasserführenden Teil vorhanden.Furthermore - and this has to be considered especially in the wastewater flow - is the design of the flow room without sharp edges or free of built-in parts in the water-bearing  Item available.

Besonders vorteilhaft ist, daß im unausgelenkten Zustand der Kanalabschnitt durchgehend verbleiben kann und keine Umlenkung auch in der Ebene des Kanals verursacht.It is particularly advantageous that in the undeflected state the channel section can remain throughout and none Deflection also caused in the plane of the channel.

Der Hubantrieb ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung druckmittel-, insbesondere hydraulisch betätigt und auf dem Boden einer Kammer abgestützt ist, in welcher das Schlauchstück geführt ist. Hierbei kann es sich um eine Zylinderkolbenanordnung mit einer wannenartigen Aufnahme des Kanalabschnittes handeln oder aber auch um praktisch einen Druckbeutel, der unterhalb des Kanalabschnittes angeordnet und durch ein Strömungsmittel, gegebenenfalls auch Druckluft, vorteilhaft durch ein hydraulisches Strömungsmittel, aufweitbar ist. Die Schubkräfte, verursacht durch die Stauhöhe, können durch einfache Widerlagerkonstruktionen aufgenommen werden.The linear actuator is in an expedient embodiment pressure medium, especially hydraulic actuated and supported on the bottom of a chamber is in which the piece of hose is guided. Here can be a cylinder piston arrangement with a act tub-like recording of the channel section or but also practically a pressure bag below of the channel section and arranged by a fluid, optionally also compressed air, advantageously by a hydraulic fluid that is expandable. The Thrust caused by the accumulation height can be caused by simple abutment constructions can be included.

Der Hubantrieb ist in den verschiedensten bekannten Varianten ausführbar, und zwar als Hubzylinder, Hubbälge, mechanische Hubeinrichtungen etc.The linear actuator is known in the most varied Variants available, namely as lifting cylinders, lifting bellows, mechanical lifting devices etc.

Der Hubantrieb bildet somit immer eine Höheneinstellung, welche absolut die Stauhöhe bestimmt. Dabei wird bei einer elastischen Ausführung des Kanalabschnittes in einer Ausführung auch der Durchgangsquerschnitt bei zunehmender Dehnung geändert. Die im wesentlichen senkrechte Einstellung bildet dabei eine im allgemeinen ausreichende Anpassung.The linear actuator therefore always forms a height adjustment, which absolutely determines the accumulation height. In doing so,  an elastic version of the channel section in one Execution also the passage cross-section with increasing Elongation changed. The essentially vertical setting forms a generally adequate adjustment.

Einbezogen wird aber auch, daß der Hubantrieb verschwenkbar am Boden der Kammer gelagert ist, um bei einer eingestellten Auswölbung des Schlauchstückes die Höhe des auswölbbaren Kanalabschnittes durch zusätzliche Verschwenkung einzustellen.It is also included that the linear drive can be pivoted is stored at the bottom of the chamber to at a set bulge of the hose piece the height of the archable channel section by additional pivoting adjust.

Hierdurch sind Anpassungen möglich. Der Vorteil eines derartigen Stellgliedes ist, daß auf Drehlager und Abdichtungen verzichtet werden kann.This makes adjustments possible. The advantage of such Actuator is that on pivot bearings and seals can be dispensed with.

Es versteht sich gemäß oben beschriebenen Merkmalen, daß mit zunehmender Auswölbung des Schlauchstückes der Durchgangsquerschnitt veränderbar ist, wobei bei größerer Auswölbung ein geringerer Querschnitt einstellbar ist.It is understood according to the features described above that with increasing curvature of the hose section, the passage cross section is changeable, with greater bulge a smaller cross section is adjustable.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht aber vor, daß im Bereich des Hubantriebs das Schlauchstück wenigstens mit einer Kausche versehen ist, die den Durchgangsquerschnitt des aus elastischem Material bestehenden Schlauchstückes aufrechterhält.Another advantageous embodiment provides that at least in the area of the linear actuator is provided with a thimble that the passage cross-section of the elastic material  Hose piece maintained.

Eine Kausche kann unter zwei Gesichtspunkten angebracht werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind beiderseits der Hubeinrichtung Kauschen an der Außenseite innerhalb eines Hubrahmens an der Oberseite des Kanalabschnittes angeordnet, um diesen entsprechend einer unteren Abstützung an dem Hubantrieb proportional anzuheben. Dadurch wird schon eine Querschnittsöffnung beibehalten.A thimble can be attached from two points of view will. In an advantageous embodiment are on both sides of the lifting device thimbles on the outside inside a lifting frame at the top of the channel section arranged around this according to a lower support raise proportionally on the linear actuator. Thereby a cross-sectional opening will already be maintained.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Sie ist insbesondere für Kanäle bei bis DN 800 geeignet. An einem unterirdischen Gehäuse 3 oder Schacht ist ein Einstiegsschacht 28 angeordnet. In dem Schacht münden entsprechend die Abwasserkanäle 1 und 2. Sie sind durch eine Flanschverbindung 29, 30 mit einem Schlauchstück 31 verbunden, der aus elastischem Weichmaterial besteht. 31 ist in der gestreckten Lage zwischen den Kanalteilen 1 und 2 in gestrichelter Linie gezeigt. Gezeigt ist die ausgelenkte Stellung 31′, in welcher ein bogenförmiger Verlauf im oberen Bereich der Kanäle 1, 2 vorliegt. Dazu wird bemerkt, daß auch eine weitere Auswölbung insofern erreicht werden kann, als das ausgewölbte Schlauchstück 31′ bis auf eine Höhe oberhalb der Verbindungslinie 32 entlang der Scheitel der Kanalteile 1, 2 angehoben werden kann.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. This shows a side view of a device according to the invention. It is particularly suitable for sewers up to DN 800. An entry shaft 28 is arranged on an underground housing 3 or shaft. Correspondingly, sewers 1 and 2 open into the shaft. They are connected by a flange connection 29, 30 to a piece of hose 31 which consists of elastic soft material. 31 is shown in the stretched position between the channel parts 1 and 2 in dashed lines. The deflected position 31 'is shown , in which there is an arcuate course in the upper region of the channels 1, 2 . It is noted that a further bulge can be achieved in that the bulged piece of hose 31 'can be raised to a height above the connecting line 32 along the apex of the channel parts 1, 2 .

Für die Herbeiführung der Auswölbung bestehen mehrere Möglichkeiten.There are several options for creating the bulge.

Eine ist gezeigt dadurch, daß in dem Gehäuse 3 ein Bügel 33 angeordnet ist und an einem Querträger 34 dieses Bügels als Hubantrieb ein Druckmittelantrieb 35 angeordnet ist, welcher über ein den Kanalabschnitt 31 umfassendes Gestänge 36 mit einer Abstützung 37 zusammenwirkt, um dieses aus einer unteren Stellung 37′ in die obere Stellung anzuheben.One is shown in that a bracket 33 is arranged in the housing 3 and a pressure medium drive 35 is arranged on a cross member 34 of this bracket as a lifting drive, which cooperates via a linkage 36 comprising the channel section 31 with a support 37 to remove it from a lower one Raise position 37 ' to the upper position.

Der Bügel 33 ist mit seinen senkrechten Streben 38, 39 in teleskopischen Füßen 40, 41 angeordnet. Dadurch ist der obere Teil anhebbar. In dieser abgewandelten Ausführung ist die Abstützung 37 auf einer Stell- oder Hubeinrichtung 42 abgestützt, welche sowohl das Kopfstück anhebt, als auch in dieser speziellen Ausführungsform den oberen Teil des Bügels 33. In diesem Falle entfallen Verbindungsstreben 43, 44 und es sind statt dessen gestrichelt eingezeichnete Verbindungsstreben 45, 46 angeordnet.The bracket 33 is arranged with its vertical struts 38, 39 in telescopic feet 40, 41 . This allows the upper part to be raised. In this modified embodiment, the support 37 is supported on an adjusting or lifting device 42 , which lifts both the head piece and, in this special embodiment, the upper part of the bracket 33 . In this case, connecting struts 43, 44 are omitted and instead connecting struts 45, 46 are shown with dashed lines.

An dem Querträger 34 sind Verbindungsglieder 47, 48 zu Kauschen 49, 50 an der Oberseite des Kanalabschnitts angeordnet, um auch diesen oberen Teil entsprechend anzuheben, damit ein im wesentlichen gleichbleibender Querschnitt aufrechterhalten wird.On the cross member 34 connecting links 47, 48 to thimbles 49, 50 are arranged on the top of the channel section in order to raise this upper part accordingly, so that a substantially constant cross section is maintained.

Die Aufhängung an den Kauschen 49, 50 ist eine besondere Ausgestaltung in Verbindung mit einem anhebbaren Bügel 33.The suspension on the thimbles 49, 50 is a special configuration in connection with a lifting bracket 33 .

Die Stell- oder Hubeinrichtung 42 kann aus einer Zylinderkolbeneinrichtung, einem Luftsack oder einer anderen durch ein Druckmittel betätigten Vorrichtung bestehen, die bei Erreichung eines Druckes aufgeblasen wird. Hierbei erfolgt selbst dann, wenn der Bügel 33 mit angehoben wird, eine nicht proportionale Anhebung in bezug zum Kopfstück 37, so daß dann auch in diesem Zusammenhang eine Querschnittsveränderung auftreten kann.The actuating or lifting device 42 can consist of a cylinder piston device, an airbag or another device actuated by a pressure medium, which is inflated when a pressure is reached. Here, even if the bracket 33 is raised, there is a non-proportional increase in relation to the head piece 37 , so that a cross-sectional change can also occur in this connection.

Als Druckmittel können pneumatische und hydraulische Druckmittel angeordnet sein.Pneumatic and hydraulic Pressure medium can be arranged.

Es besteht dann auch die Möglichkeit, die Stell- oder Hubeinrichtung 42 in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene verschwenkbar zu lagern, so daß dann auch noch eine gewisse Feineinstellung möglich ist.It is then also possible to mount the actuating or lifting device 42 in a plane pivotable perpendicular to the plane of the drawing, so that a certain fine adjustment is then also possible.

Die Stell- oder Hubeinrichtung 42 kann verschwenkbar am Boden des Gehäuses gelagert sein, um bei einer eingestellten Auswölbung des Schlauchstückes die Höhe durch zusätzliche Verschwenkung einzustellen. Dazu ist dann auch ein zusätzlicher Schwenkantrieb vorgesehen.The actuating or lifting device 42 can be pivotably mounted on the bottom of the housing in order to adjust the height by additional pivoting when the bulge of the hose piece is set. An additional swivel drive is then also provided for this purpose.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Steuerung des Durchflusses durch Abwasserkanäle mit einem zwei Abwasserkanalbauteile miteinander verbindenden und in seiner Höhenlage mittels einer Hubeinrichtung positionierbaren Schlauchstück aus elastischem Weichmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück (31) beidseitig dicht an miteinander fluchtende Abwasserkanäle (1, 2) angeschlossen ist, und daß die Hubeinrichtung (35, 36, 42) ein Hubantrieb ist, mit dem das Schlauchstück aus der Achse der Abwasserkanäle auswölbbar ist.1. A device for controlling the flow through sewers with a piece of hose made of elastic soft material that connects two sewer components and can be positioned in its height by means of a lifting device, characterized in that the piece of hose ( 31 ) is connected on both sides tightly to flush sewers ( 1, 2 ) , and that the lifting device ( 35, 36, 42 ) is a lifting drive with which the piece of hose can be arched out of the axis of the sewers. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (42) druckmittelbetätigt ist und auf dem Boden einer Kammer abgestützt ist, in welcher das Schlauchstück geführt ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lifting drive ( 42 ) is actuated by pressure medium and is supported on the bottom of a chamber in which the piece of hose is guided. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (42) eine mechanische Hubeinrichtung ist, die auf dem Boden einer Kammer abgestützt ist, in welcher das Schlauchstück geführt ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lifting drive ( 42 ) is a mechanical lifting device which is supported on the bottom of a chamber in which the piece of hose is guided. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (42) ein Hubbalg ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the lifting drive ( 42 ) is a bellows. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (42) verschwenkbar am Boden des Gehäuses gelagert ist, um bei einer eingestellten Auswölbung des Schlauchstückes die Höhe des auswölbbaren Kanalabschnittes durch zusätzliche Verschwenkung einzustellen.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the lifting drive ( 42 ) is pivotally mounted on the bottom of the housing in order to adjust the height of the bulging channel section by additional pivoting at a set bulge of the hose piece. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Auswölbung des Schlauchstückes (31) der Durchgangsquerschnitt veränderbar ist, wobei bei größerer Auswölbung ein geringerer Querschnitt einstellbar ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that with increasing curvature of the hose section ( 31 ) the passage cross-section can be changed, with a smaller curvature being adjustable with a larger curvature. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Hubantriebes (35, 36; 42) das Schlauchstück wenigstens mit einer Kausche (49, 50) versehen ist, die den Durchgangsquerschnitt des aus elastischem Material bestehenden Schlauchstückes aufrechterhält.7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the region of the lifting drive ( 35, 36; 42 ) the hose section is at least provided with a thimble ( 49, 50 ) which maintains the passage cross section of the hose section consisting of elastic material . 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Hubantriebes (42) Kauschen (49, 50) an der Außenseite innerhalb eines Hubrahmens an der Oberseite des Kanalabschnittes angeordnet sind, um diesen entsprechend einer unteren Abstützung (37) an dem Hubantrieb proportional anzuheben.8. The device according to claim 7, characterized in that on both sides of the lifting drive ( 42 ) thimbles ( 49, 50 ) are arranged on the outside within a lifting frame on the upper side of the channel section, in proportion to this corresponding to a lower support ( 37 ) on the lifting drive to raise. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb einen insbesondere auch ausfahrbaren Bügel (33) umfaßt.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the lifting drive comprises a particularly extendable bracket ( 33 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einem fest angeordneten Bügel eine Stelleinrichtung mit Druckmittelantrieb angeordnet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that an actuator on a fixed bracket is arranged with pressure medium drive.
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