DE45235C - Kanalspülthür - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 813: Wasserleitung.

Kanalspülthür.

Die behufs Reinhaltung des Kanalnetzes benöthigte Spülwassermenge zum Ausspulen der Kanäle wird entweder offenen Wasserlä'ufen oder, wo solche nicht vorhanden, den Brauchoder Niederschlagswassern oder direct den städtischen Wasserleitungen entnommen.

Da jedoch die Zuleitung des Spülwassers aus offenen Wasserläufen oft gar nicht möglich, ungenügend oder doch mit grofsen Schwierigkeiten und Unkosten verbunden, die Benutzung von Leitungswasser zu SpUlzwecken bei einem ausgedehnten Kanalnetze aber stets mit bedeutenden Betriebskosten verknüpft ist, und da ferner den Kanälen täglich eine sich auf Tausende von Kubikmetern belaufende Menge verbrauchten Leitungswassers zufliefst, welche bei der stattfindenden Vertheilung über das ganze Kanalnetz und bei dein meist geringen Gefälle der Kanäle dieselben ohne jede Spülwirkung durchströmt — so liegt der Gedanke nahe, durch periodisch wiederkehrende Anstauungen des Kanalwassers in den Kanälen mittelst geeigneter Stauvorrichtungen und durch momentanes Oeffhen derselben dem Kanalwasser eine möglichst energisch und ständig wirkende Spülkraft zu verleihen.'

Da also durch diese Spülmethode ein in gewissen Zeiträumen sich wiederholendes Oeffnen und Schliefsen der Stauvorrichtungen bedingt wird, so mufs natürlich von einer Bedienung durch menschliche Arbeitskräfte als zu zeitraubend und für den Betrieb zu complicirt und kostspielig abgesehen werden und diese durch ein selbstwirkendes Functioniren der Spülvorrichtung, bewirkt durch die Druckkraft der angestauten Spülwassermenge, ersetzt werden.

Ferner mufs sich nach Lage der jeweiligen Verhältnisse die Zeitdauer dieser Spülperioden entsprechend der wechselnden Zuflufsmenge des Kanalwassers beliebig reguliren lassen und die Möglichkeit geboten sein, die Stauvorrichtungen beliebig in oder aufser Thätigkeit treten zu lassen oder dieselben unter Umständen auch zum Absperren der Kanäle benutzen zu können.

Sämmtliche hier aufgestellten und von allen bedeutenden Fachmännern anerkannten Bedingungen und Bedürfnisse sind in der nachstehend beschriebenen und in Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 der Zeichnungen enthaltenen Uni-.versalspülthür, welche als Vollthür sowohl wie als Ueberfallthür benutzt werden kann, praktisch verwirklicht, während die bis heute gebräuchlichen Selbstspülvorrichtungen entweder ganz unbrauchbar sind oder öfteren Betriebsstörungen unterworfen und bezüglich ihrer Verwendbarkeit auf ganz bestimmte Fälle beschränkt sind.

Die mit Metalldichtung versehene Thür α ist auf der Drehachse b festgekeilt, welche in den durch Metallstopfbüchsen wasserdicht abgeschlossenen Lagern c und d ihre Lagerung hat und nach zwei Richtungen so schräg gestellt ist, dafs die Thür infolge der eigenthümlichen Lage ihres Schwerpunktes stets das Bestreben hat, sich beim Oeffnen selbsttätig wieder zu schliefsen und sich durch den dabei zur Wirkung kommenden Theil ihres Eigengewichtes mit ihrem metallenen Dichtungskranz auf den Metallsitz des Rahmens χ zu pressen.

Zur Erzielung eines absolut sicheren und wasserdichten Schlusses der Thür beim Ein-

treten der Stauperiode ist an derselben die auf dem Stehbolzen f sich drehende Metallschlufsrolle e angebracht, durch welche die Empfindlichkeit des Sperrhebels h gesteigert wird und auf welche durch eben diesen mit dem verstellbaren Gewicht g versehenen Hebel h vermittelst des in demselben eigenartig angeordneten und drehbaren Druckhebels i ein beliebig regulirbarer Druck ausgeübt wird, welcher dem durch die gewünschte Stauhöhe erzeugten Wasserdruck auf die ThUr gleich sein mufs.

Der Hebel h hat einen Drehpunkt in der an dem Rahmen angegossenen Nabe k und seine Bewegung wird durch die aus der verstellbaren Kopfschraube / und der schnabelförmigen Verlängerung /jj des Hebels h bestehenden Einstellvorrichtung beschränkt und durch das Excenter η gänzlich aufgehoben. Hat nun die hinter der geschlossenen ThUr sich sammelnde Kanalwassermenge eine solche Stauhöhe erreicht, dafs der Wasserdruck auf die Thür den Druck des Druckhebels i auf die Schlufsrolle e übersteigt, so sucht die letztere den Druckhebel i wegzudrücken. Dieser dreht sich um seine Achse, hebt dabei den Gewichtshebel h empor, schlägt in die in der Zeichnung punktirte Lage, in welcher ihn seine eigene Schwere erhält, herum (s. Fig. 2) und giebt dadurch die Rolle bezw. die Thür frei, welche durch die Gewalt des Wasserschwalles plötzlich zurückgeschleudert wird und das ganze Kanalprofil dem hervorstürzenden Spülstrom öffnet, so dafs dieser mit seiner ganzen Wucht den Kanal durchspülen kann und durch den raschen Ablauf gleichzeitig eine rückwirkende Spülströmung in dem Staukanal erzeugt.

Da jedoch die Spülthür, welche sich infolge der schiefen Stellung ihrer Drehachse b sofort aus dem Wasser emporhebt und sich seitlich in die Mauernische des Schachtes — oder, wo ein solcher nicht vorhanden, in die Aussparung der Kanalwandung — legt, das Bestreben hat, sich sofort wieder zu schliefsen, wenn ihr der ausströmende Spülwasserstrom keinen genügenden Widerstand mehr entgegensetzen kann, so ist in genannter Mauernische der Sperrhebel ο angeordnet, in welchem die Schlufsrolle e beim Aufspringen der Thür einfällt und diese in geöffneter Stellung festhält. Besagter Sperrhebel 0 kann durch ein verstellbares Gewicht g₂ und die gleichfalls verstellbare Kopfschraube I₂ in Verbindung mit der beweglichen Schlufsrolle e so empfindlich gestellt werden, dafs die ThUr sich sofort wieder schliefst, sobald die angestaute Wassermenge abgeflossen ist, worauf die Stauperiode von neuem beginnt, so dafs also ohne weiteres Zuthun eine permanente Spülung des Kanals erfolgt.

Um die Zahl der täglich sich wiederholenden Spülperioden beliebig reguliren und der vorhandenen Wassermasse anpassen zu können, steht der Sperrhebel ο mit einer Vorrichtung c in Verbindung, welche eine selbstthätige Auslösung desselben bezw. ein Schliefsen der Spülthür in der gewünschten Zeit gestattet.

Diese Vorrichtung besteht aus einem cylindrischen, in der Schachtwand eingemauerten Behälter p, der zur Aufnahme des Schwimmers s dient, dessen Leitstange q in einer in der Verlängerung O₁ des Sperrhebels 0 eingegossenen Oese geführt wird.

Der Drehpunkt des Sperrhebels 0 O₁ liegt in dem an dem Behälter ρ angeschraubten Hebel- und Excenterlager.

Dieser Behälter ρ steht nun mit dem Kanal hinter'der Spülthür durch das nach hinten geneigte Zuführungsrohr r und mit dem Kanal vor derselben durch den Ablaufhahn t in Verbindung. Sobald nun die SpUlthür geschlossen ist und das Kanalwasser sich hinter derselben anstaut, so tritt dasselbe, nachdem es zuerst in der mit grobem Sand gefüllten Filterbüchse u von den mitgeführten Schlammtheilchen gereinigt worden ist, durch das Rohr r in den Behälter ρ und füllt diesen im Verhältnifs zu der Stauhöhe des Kanalwassers nach und nach an, so dafs der Schwimmer dadurch emporgehoben und dem Sperrhebel 0 O₁ freie Bewegung gestattet wird.

Tritt nun der Augenblick ein, wo die ThUr, dem Druck der angestauten Spülwassermenge nachgebend, in der oben beschriebenen Weise aufspringt, so drückt die Metallrolle e den Sperrhebel 0 O₁ in die Höhe, dieser schnappt ein und hält die Thür in geöffneter Stellung fest.

Inzwischen tritt infolge des Abfliefsens der Spülwassermenge eine rasche Abnahme der Stauhöhe ein, die sich auch in dem damit in Verbindung stehenden Behälterp geltend machen würde, wenn sich das in der Einmündung des Zuflufsrohres r in demselben angeordnete, sehr empfindliche Kautschukkugelventil ν nicht sofort schliefsen und so ein Zurückfliefsen des Wassers aus dem Behälter ρ durch das Rohr r in den Staukanal und dadurch ein rasches Sinken des Wasserspiegels in dem Behälter ρ verhindern würde.

Dagegen strömt das in dem Rohr r befindliche Wasser unter einem Druck gleich der Neigung des Rohres durch die Filterbüchse u in den Kanal zurück und reinigt auf diese Weise das Filtermaterial von den beim Eintritt des Kanalwassers in das Rohr abgegebenen Schlammbestandtheilen. Um ein rasches Abfliefsen des Wassers aus dem Rohr r und eine energische Durchspülung des Filtermaterials zu ermöglichen, ist am höchsten Punkte des Rohres das Luftrohr w angebracht, das mit dem Schachte in Verbindung steht. Die Filterkapsel ist leicht herauszunehmen, so dafs das aus

grobem Sand bestehende Filtermaterial jederzeit rasch ersetzt werden kann.

Das im Behälter ρ sich befindende Wasser vermag also nur durch den am Boden desselben angebrachten Ablaufhahn t abzufliefsen, und zwar je nachdem der Hahn mehr oder weniger geöffnet ist, wird sich der Behälter in kürzerer oder längerer Zeit so weit geleert haben und der Schwimmer s so tief gesunken sein, dafs der am oberen Ende der Schwimmerstange q angebrachte Bund g_x auf der Verlängerung O₁ des Sperrhebels ο aufsitzen und diesen langsam herunterziehen mufs.

Tritt nun der Augenblick ein, wo sich der Behälter völlig entleert hat und der Schwimmer in seiner tiefsten Stellung angelangt ist, so wird dadurch der Sperrhebel ο vorn so hoch gehoben, dafs er die Rolle e freigiebt, worauf sich die Thür, wie schon erwähnt wurde, infolge der Lage ihres Schwerpunktes wieder von selbst abschliefst, indem sie, zuschlagend, den Hebel h emporhebt und den in der punktirten Lage befindlichen Druckhebel i in seine Anfangsstellung herumschlägt, wodurch derselbe, mit der erzeugten Kraft des belasteten Hebels h auf die Schlufsrolle wirkend, den festen Schlufs der Thür herbeiführt und die Stauung des Kanalwassers von neuem beginnen kann.

Während jedoch die Zeitdauer der Stauperiode von der nach den Tagesstunden wechselnden Zuflufsmenge des Kanalwassers abhängig ist, wird die Dauer der Spülperiode durch die Zeit bedingt, welche zum Abfiiefsen der angestauten Spülwassermenge nöthig ist.

Die Thür darf sich also niemals früher schliefsen, als der Wasserstand im Kanal auf sein gewöhnliches Mafs zurückgesunken ist, oder sie darf sich nicht öfter schliefsen, als die Zahl der täglich nothwendigen Spülperiode betragen soll, oder sie mufs ganz offen- oder zugehalten werden können.

Zur Regulirung der Zeitdauer des geöffneten Zustandes der Thür dient nun, wie schon bemerkt wurde, der Ablauf hahn t. Derselbe steht durch die auf dem Reiberviereck des Hahnes t aufgesetzte Welle a_x und die mittelst der Zugstange C₁ verbundenen Hebel ^₁ ά_λ mit der Welle e, in Verbindung, welche concentrisch zur Hohlwelle J₁ angeordnet ist und mit dieser in den im Strafsenpflaster liegenden Schlüsselhut g_l emporführt. Die Hohlwelle f_t hat an ihrem unteren Ende den Doppelhebel H₁, der durch die Zugstange i, Ar₁ und die Hebel Z₁ W₁ mit den auf den Wellen ρ_λ p₂ aufgekeilten Excentern MM₁ in Verbindung steht, so dafs bei einer Drehung der Hohlwelle f_x sich beide Excenter gleichzeitig bewegen müssen.

Beide Wellen sind an ihrem oberen Ende mit Schlüsselvierecken und mit Einstellvorrichtungen versehen, welche gleichzeitig zur Con- trole des Standes und der Function der Spülthür dienen und eine unbeabsichtigte Mitbewegung der einen Welle bei der Drehung der anderen verhindern.

Jede dieser Einstellvorrichtungen besteht aus einem in der betreffenden Welle eingeschraubten Zeigerstifte S₁ J₁, über welchen eine kleine, vorn keilförmige Metallhülse geschoben ist, die in eine Zackenverzahnung eingreift und durch eine kleine, in ihrem Innern befindliche Spiralfeder gegen diese gedrückt wird.

In die feinere Zackenverzahnung T₁ greift der Zeigerstift S₁ der inneren Welle e_x ein, welche zur Einstellung des Hahnes t dient. Am Anfang und Ende dieser Verzahnung sind Zeichen angebracht, woraus sich die offene oder geschlossene Stellung des Hahnes t erkennen läfst; die dazwischenliegenden Zackenvertiefungen bedeuten ebenso viele Einstellungen des Hahnes, so dafs der Augenblick der völligen Entleerung des Behälters ρ bezw. des Schliefsens der SpUlthür in einem gewissen, durch die Gröfse des Behälters und den jeweiligen Querschnitt des Hahnes t bedingten und entsprechend der Anzahl der Zeigereinstellungen beliebig variablen Zeiträume erfolgen kann.

In die gröbere Zackenverzahnung V₁ greift der Zeigerstift \_λ der Hohlwelle f_t ein, welche entweder zur Erhaltung des dauernden Schlusses der Spülthür und also zur Absperrung des Kanals oder zur gänzlichen Aufserbetriebsetzung der SpUlthür dient. Die Hohlwelle ist oben durch einen aufgeschweifsten Bund verstärkt und mit einem radialen Schlitze versehen, der lang genug ist, um in der ungünstigsten Stellung beider Zeigerstifte einer Beeinträchtigung ihrer freien Bewegung vorzubeugen. Im Anfange genügt es, den Zeigerstift £, der Hohlwelle an der in Fig. 8 angegebenen Anfangsstellung in die zweite Zackenvertiefung einzustellen, um, je nachdem die Thür geöffnet oder geschlossen ist, durch den Druck, den die Excenter bei einer kleinen Drehung um ihre Achsen auf die Hebelverlängerungen M₁ O₂ ausüben, die Thür dauernd offen oder geschlossen zu halten. Im Verhältnisse, wie sich jedoch im Laufe der Zeit die Hebel« und ο und die Excenter η M₁ abnutzen, mufs der Zeigerstift nach und nach in die dritte, vierte oder fünfte Zackenvertiefung eingestellt werden, um immer eine sichere Wirkung des Excenters auf die Thür zu erzielen. ·

Die Drehung der Wellen e_x und f_x bezw. die Einstellung der Zeigerstifte S₁ X₁ in die gewünschte Zackenvertiefung geschieht mittelst eines Doppelschlüssels, der nach Bedarf entweder auf das kleinere oder gröfsere Vierkant der beiden Wellenenden aufgesetzt werden kann, wobei die Einstellungsvorrichtung der nicht zu drehenden Welle infolge des durch die Spiralfeder ausgeübten Druckes eine durch

den Reibungswiderstand der Wellen an einander mögliche unbeabsichtigte gemeinsame Drehung derselben verhindert.

Claims (1)

1. Pate nt-Anspruch:

   Eine selbsttätige Kanalspülthür, bestehend aus folgenden Einrichtungen in Verbindung mit einander:

   a) der mit dem verstellbaren Gewicht g und der Regulirschraube Z versehene Schlufs- und Druckdoppelhebel h i, welcher im Scharnier k drehbar an dem Rahmen gelagert ist und wodurch die in Metallstopfbüchsen sich um die nach zwei Ebenen geneigte Achse b drehende Thür α mittelst ihrer empfindlichen Schlufsrolle e auf ihren Sitz so lange angedrückt wird, bis der gewünschte Druck des sich hinter der Thür stauenden Kanalwassers den Hebeldruck überwindet und die Thür öffnet;

   b) der mit dem verstellbaren Gewichte g₂ und der Regulirschraube I₂ versehene Fanghebel ο O₁ O₂, der die geöffnete Thür so lange zurückhält, bis der Wasserstrom abgelaufen ist, oder bis der imBehalterp sich bewegende Schwimmer s infolge der durch den Hahn t beliebig zu regelnden Entleerung so tief gesunken ist, dafs er den Fanghebel ο O₁ O₂ vorn empordrückt, worauf sich die freigegebene Thür α durch ihr Eigengewicht und unter Mitwirkung des Druckdoppelhebels h i wieder schliefst;
   das den Behälter ρ mit dem Kanaltheile hinter der Thür verbindende geneigte Speiserohr mit dem Filter u, dem Kautschukkugelventil ν und dem Luftrohr w, wodurch das Kanalwasser dem Behälter in gereinigtem Zustande zugeführt und in demselben zurückgehalten wird, so dafs es nur durch den Hahn t ablaufen kann;
   der Schlüsselhut g_x, der durch die in einander liegenden und mittelst der Stell- und Zeigerstifte S₁ J₁ gegen einander fixirten Wellen e_xf_x erstens mit dem über den Hebeln h H₁ und ο O₁ O₂ angeordneten Excentern η H₁ und zweitens mit dem Hahn t in Verbindung steht, wodurch von der Strafse aus die Thür α erstens in geöffnetem oder geschlossenem Zustande erhalten bezw. in oder aufser Thätigkeit gesetzt und zweitens die Zeitdauer der Spülperioden beliebig regulirt werden kann.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.