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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein System zur Aufbereitung von Abwasser
aus einem Zerkleinerer wie etwa einem Entsorger, der zerkleinerten
Abfall enthält,
das den effizienten Abfluss von Abwasser zu einem Schmutzwassersystem
ermöglicht.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Ein
typisches Abwasseraufbereitungssystem, das als Ganzvolumen-Art (oder Reinigungstank-Art)
bekannt ist, ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9-155385 (C02F
3/30) offenbart und weist eine Abwasseraufbereitungsvorrichtung zum
Verarbeiten von Abwasser, das zerkleinerten Abfall aus einem Entsorger
enthält,
sowie Abwasser direkt aus einer Spüle, das keinen zerkleinerten
Abfall enthält,
auf.
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Eine
andere Art von Abwasserverarbeitungssystem, wie es in der japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 10-323657 (B09B 5/00) gezeigt ist, umfasst einen motorgetriebenen
Schalter, um das Abwasser zu einer Abwasseraufbereitungsvorrichtung zu
leiten, wenn das Wasser aus einem Entsorger kommt, es aber ansonsten
direkt in ein Schmutzwassersystem zu leiten.
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Die
Abwasseraufbereitungsvorrichtung der Ganzvolumen-Art hat jedoch
den Nachteil, dass ihr Volumen so groß wie der Reinigungstank sein
muss, und erfordert daher eine große Bautätigkeit, um den Tank im Boden
zu versenken, was die Anwendung auf bestehende Häuser schwierig macht.
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Andererseits
sind einige Abwasseraufbereitungssysteme entworfen, um eine Abwasseraufbereitungsvorrichtung
nur dann zu betreiben, wenn ein Entsorger von einem Benutzer wahlweise
angestellt ist. In diesem Fall wird das Abwasser der Abwasseraufbereitungsvorrichtung
von einem Wasserkanalschalter zugeführt, welcher die Verbindung
zwischen dem Entsorger und der Abwasseraufbereitungsvorrichtung
nur dann herstellt, wenn der Entsorger in Betrieb ist. Diese Art
von Abwasseraufbereitungssystemen weist vorteilhafterweise viel
kleinere Dimensionen auf. Sollte jedoch ein Stromausfall auftreten, während der
Schalter das Abwasser zu der Abwasseraufbereitungsvorrichtung leitet,
bliebe der Schalter damit selbst nach dem Stromausfall verbunden, wodurch
bewirkt würde,
dass normales Abwasser in die Abwasseraufbereitungsvorrichtung fließt, über die
Aufbereitungsleistungsfähigkeit
der Abwasseraufbereitungsvorrichtung hinaus.
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DE 9111155 U beschreibt
ein Abwasseraufbereitungssystem einschließlich eines Wasserkanalschalters,
der mit einer Leitung verbunden ist, damit Abwasser aus einer Küchenspüle und Abfall
enthaltendes Wasser aus einem Abfallzerkleinerer dort hindurch laufen
kann, und das angepasst ist, um das Abfall enthaltende Wasser zu
einer Abwasseraufbereitungsvorrichtung zu leiten, wenn der Abfallzerkleinerer
eingeschaltet wird, aber ansonsten Abwasser von der Spüle zu einer
Schmutzwasserleitung zu leiten, wobei der Wasserkanalschalter eingeschaltet bzw.
abgeschaltet wird, wenn der Abfallzerkleinerer eingeschaltet bzw.
abgeschaltet wird, wobei der Wasserkanalschalter einen Rücksetzmechanismus aufweist,
um den Wasserkanalschalter anzutreiben, das Abwasser zu der Schmutzwasserleitung
zu leiten, wenn der Schalter abgeschaltet wird.
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US 5127587 beschreibt ein
Abwasseraufbereitungssystem einschließlich einer Schleuderkammer,
die mit einer Küchenentsorger-Mühle zur
Entwässerung
und Sammlung gemahlener Essensreste, welche zur Verwendung als Gartenkompost
geeignet sind, verbunden ist. Ein Umschalterventil, das durch einen
manuellen Knopf betätigt
wird, steuert den Ablauf von Wasser und Schleudergut aus der Entsorger-Mühle selektiv
durch die Schleuderkammer oder durch ein Abflussrohr zu einer Schmutzwasserleitung.
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JP 01199687 beschreibt
ein Abfallaufbereitungsgerät
einschließlich
eines Abfallzerkleinerers, der mit einem Abflussauslass einer Spüle und einem Abfallaufbereitungstank
verbunden ist, welcher mit einem Auslass des Zerkleinerers verbunden
ist. Ein Umlaufrohr ist von dem Zerkleinerer zu einem Abflussrohr
bereitgestellt. Ein Wahlventil ist bereitgestellt, so dass der Einlass
des Aufbereitungstanks und der Einlass des Umlaufrohrs selektiv
geöffnet und
geschlossen werden können,
so dass Abfall nur zu dem Aufbereitungstank gelenkt wird, wenn eine Abfallaufbereitung
notwendig ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts
der zuvor genannten Probleme, die bei Abwasseraufbereitungssystemen
des Stands der Technik auftreten, zielt die Erfindung darauf hin, ein
Abwasseraufbereitungssystem geringer Größe bereitzustellen, das mit
einem Wasserkanalschalter ausgestattet und in der Lage ist, seinen
Betrieb selbst bei einem Stromausfall erfolgreich fortzusetzen und einen Überlauf,
wie oben erwähnt,
zu verhindern.
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Gemäß dem einen
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abwasseraufbereitungssystem bereitgestellt,
einschließlich
eines Wasserkanalschalters, der mit einer Leitung verbunden ist,
damit Abwasser aus einer Küchenspüle und Abfall
enthaltendes Wasser aus einem Abfallzerkleinerer dort hindurch laufen
kann, und das angepasst ist, um das Abfall enthaltende Wasser zu
einer Abwasseraufbereitungsvorrichtung (4) zu leiten, wenn
der Abfallzerkleinerer eingeschaltet wird, aber ansonsten Abwasser
von der Spüle
zu einer Schmutzwasserleitung zu leiten, wobei
der Wasserkanalschalter
eingeschaltet bzw. abgeschaltet wird, wenn der Abfallzerkleinerer
eingeschaltet bzw. abgeschaltet wird, wobei
die Wasserkanalschaltung
einen Rücksetzmechanismus
aufweist, um den Wasserkanalschalter anzutreiben, das Abwasser zu
der Schmutzwasserleitung zu leiten, wenn der Schalter abgeschaltet
wird;
wobei der Wasserkanalschalter ein Gehäuse beinhaltet, das an seinem
oberen Ende einen Einlass zum Aufnehmen des Abwassers, und an einem
Ende der Unterseite des Gehäuses
einen Schmutzwasserauslass und an dem anderen Ende der Unterseite des
Gehäuses
einen Wasseraufbereitungsauslass aufweist;
eine drehende Klappe,
die zwischen den Auslässen zum
Schalten des Flusses des Abwassers zu entweder dem Schmutzwasserauslass
oder dem Abwasseraufbereitungsauslass montiert ist;
elektrische
Mittel zum Treiben der Klappe, um das Abwasser zu dem Abwasseraufbereitungsauslass
zu leiten;
gekennzeichnet dadurch, dass die Klappe Seitenwände aufweist,
die auf den gegenüberliegenden
Enden der Klappe bereitgestellt sind und sich entlang der Innenseite
des Gehäuses
erstrecken.
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Derartige
Seitenwände
der Klappe verhindern, dass das Abwasser die innere Oberfläche des Gehäuses direkt
trifft, wodurch die Ablagerung von Abfall auf der inneren Oberfläche des
Gehäuses
verhindert wird.
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Ein
Abwasseraufbereitungssystem der Erfindung weist einen zusätzlichen
Rücksetzmechanismus
auf, der einem elektrischen Schaltmittel zum Steuern des Wasserkanalschalters
zugegeben ist, welcher angepasst ist, um einen Wasserkanal, der
zu einer Schmutzwasserleitung führt,
zu einem Wasserkanal zu schalten, der zu einer Leitung führt, die
mit einer Abwasseraufbereitungsvorrichtung verbunden ist, wenn der
Abfallzerkleinerer in Betrieb ist, wobei der zusätzliche Rücksetzmechanismus angepasst ist,
um den Wasserkanalschalter anzutreiben, den Wasserkanal, der zu
der Schmutzwasserleitung führt,
wiederherzustellen, wenn das elektrische Schaltmittel abgeschaltet
wird.
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Sollte
ein Stromausfall auftreten, wird der Schalter mit diesem Rücksetzmechanismus
automatisch in die Ausgangsstellung zurückgesetzt, in der der Spülenabfluss
zu dem Schmutzwassersystem geleitet wird, um einen übermäßigen Fluss
von Wasser in die Abwasseraufbereitungsvorrichtung zu verhindern,
womit die Herabsetzung des Leistungsvermögens der Abwasseraufbereitungsvorrichtung
verhindert wird.
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Dieser
Rücksetzmechanismus
benutzt die wiederherstellende Kraft einer Feder beim Zurücksetzen
des Wasserkanalschalters in die Ausgangsstellung, wodurch der Abwasserfluss
zu der Schmutzwasserleitung gelenkt wird, wenn der Motor abgeschaltet
wird.
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Der
Wasserkanalschalter kann an dem oberen Ende des Gehäuses mit
einer Verbindungsröhre versehen
sein, die auf dem Einlass des Schalters montiert ist, um über sein
offenes Ende eingehendes Abwasser zu der Abwasseraufbereitungsleitung,
die an der Unterseite des Gehäuses
gebildet ist, zu lenken.
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Wenn
die Verbindungsröhre
installiert ist, wird Abwasser, das zerkleinerten Abfall enthält, natürlich zu
der Abwasseraufbereitungsleitung gelenkt, was verhindert, dass der
zerkleinerte Abfall die inneren Wände des Gehäuses trifft und sich auf der
Innenseite des Gehäuses
ablagert.
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Der
rechte und der linke Teilabschnitt des Gehäuses weisen vorzugsweise zusammenpassende
Flansche auf, so dass sie miteinander gekoppelt werden können, um
eine wasserdichte Abdichtung für
das Gehäuse
zu bilden.
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Die
Klappe ist vorzugsweise durch ein Drehgelenk, das an dem unteren
Ende der Klappe bereitgestellt ist, drehend in dem Gehäuse montiert,
so dass das Drehgelenk von Lagern gestützt wird, die auf der Innenseite
des Gehäuses
bereitgestellt und mit einem Spoiler, der die Lager abdeckt, abgedeckt sind.
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Bei
dieser Anordnung wird das Eindringen von Abwasser und somit von
zerkleinertem Abfall in die Lager verhindert.
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Das
untere Ende der Klappe kann über
das Drehgelenk und die Lager nach unten verlängert sein, um zu verhindern,
dass zerkleinerter Abfall in die Lager gelangt und sich daran ablagert.
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Eine
Trennvorrichtung, die aus einem elastischen Material gebildet ist,
kann zwischen den zwei Auslässen
bereitgestellt sein, wobei sie sich über die Klappe und zwischen
den Seitenwänden
der Klappe und dem Gehäuse
erstreckt.
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Die
weiche Trennvorrichtung ist nützlich,
um eine Beschädigung
der Klappe mit Stücken
zerkleinerten Abfalls zu verhindern, die sich auf den Seitenwänden und
dem oberen Ende der Klappe ablagern und sich zwischen den Klappenwänden und
der Trennvorrichtung verfangen.
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Es
ist vorzuziehen, den Schalter des Weiteren mit einem Schaltmechanismus
zu versehen, der sich manuell betätigen lässt, so dass, sollte der oben erwähnte Rücksetzmechanismus
versagen, der Schaltmechanismus, der sich manuell betätigen lässt, den
Schaltbetrieb übernimmt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche
oder entsprechende Bauteile in den Zeichnungen beziehen, wobei:
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1 ein
Blockschaubild ist, das eine Grundstruktur eines Abwasseraufbereitungssystems zeigt,
welches einen Entsorger gemäß der Erfindung benutzt;
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2 Einzelheiten
eines Abwasseraufbereitungsvorrichtung zur Verwendung in dem Abwasseraufbereitungssystem
von 1 zeigt;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines ersten beispielhaften Wasserkanalschalters
zur Verwendung mit der Abwasseraufbereitungsvorrichtung von 2 ist;
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4 eine schematische Ansicht eines Getriebemotors
zur Verwendung in dem Wasserkanalschalter ist, die die Vorderansicht
(4A) und eine Hinteransicht (4B und 4C)
des Motors zeigt;
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5 ein transversaler Querschnitt des Wasserkanalschalters
ist, der für
das Verständnis
der Betriebsabläufe
des Schalters nützlich
ist, in einem Fall (5A), wenn der Entsorger nicht
in Betrieb ist, während
das Abwasser aus einer Küchenspüle abfließen gelassen
wird, und in einem anderen Fall (5B), wenn
der Entsorger in Betrieb ist und Abwasser, das zerkleinerten Abfall
enthält,
ablaufen lässt;
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6 Seitenrisse des Wasserkanalschalters zeigt,
die einen Rücksetzmechanismus,
der sich manuell betätigen
lässt,
zur Verwendung während
einer Fehlfunktion des automatischen Rücksetzmechanismus des Wasserkanalschalters
veranschaulichen, in einem Fall (6A), wenn
die Feder des automatischen Rücksetzmechanismus
kaputt geht, während das
Abwasser in die Abwasseraufbereitungsvorrichtung geleitet wird,
und in einem anderen Fall (6B), wenn
der Schalter manuell in seine Ausgangsstellung zurückgesetzt
worden ist, um das Abwasser zu dem Schmutzwassersystem zu leiten;
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7 eine Querschnittsdarstellung einer Trennvorrichtung
zur Verwendung in dem Wasserkanalschalter ist, die einen Seitenriss
(7A) und einen Querschnitt (7B) entlang
der Linie A-A aus 7A zeigt;
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8 ein
Querschnitt eines Hauptabschnitts eines zweiten Wasserkanalschalters
ist;
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9 eine
schematische Ansicht des zweiten Wasserkanalschalters ist, in der
Richtung von Pfeil B aus 8 gesehen;
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10 die Anordnung eines Getriebemotors zur
Verwendung in dem Wasserkanalschalter aus 9 veranschaulicht
und außerdem
Funktionen des Getriebemotors während
eines Stromausfalls (10A) und während eines normalen Betriebs (10B) zeigt;
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11 ein
Querschnitt des zweiten Wasserkanalschalters entlang der Linie C-C
aus 8 ist, wobei der Schalter geschaltet ist, um das
Abwasser zu der Schmutzwasserleitung zu leiten;
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12 ebenfalls
ein Querschnitt des zweiten Wasserkanalschalters entlang der Linie
C-C aus 8 ist, wobei der Schalter geschaltet
ist, um das Abwasser zu der Abwasseraufbereitungsvorrichtung zu
leiten; und
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13 eine
schematische Ansicht eines weiteren Wasserkanalschalters ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
unter Bezug auf 1 wird ein Abwasseraufbereitungssystem
gezeigt, einschließlich
eines Entsorgers 2, der mit einer Spüle 11 einer Küchenspüleneinheit 1 verbunden
ist, eines Wasserkanalschalters 3 zum Schalten von Wasserkanälen zwischen
einer Abwasserleitung 21 des Entsorgers 2 und
einer ersten Leitung (die als Abwasseraufbereitungsleitung bezeichnet
wird) 31, welche wiederum mit einer Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 verbunden
ist, und einer zweiten Leitung (die als Schmutzwasserleitung bezeichnet
wird) 32, die zu einem Schmutzwassersystem führt. Wenn
der Entsorger verwendet wird, wird ein Kanal zwischen der Leitung 21 und
der Leitung 31 eingerichtet, und ansonsten wird ein Kanal
zwischen der Leitung 21 und der Leitung 32 eingerichtet.
Die Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 weist ein Abflussrohr
auf, das in die Schmutzwasserleitung 32 mündet.
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Das
Abwasser, das von dem Entsorger erzeugten zerkleinerten Abfall enthält, wird
von dem Wasserkanalschalter 3 normalerweise zu der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 geführt, um
den Abfall und das Wasser zu trennen, und das von der Vorrichtung 4 solchermaßen wiedergewonnene
Wasser wird zu der Schmutzwasserleitung 32 ablaufen gelassen. Andererseits
wird normales Abwasser, das keine Abfallmaterialien enthält, direkt
durch die Schmutzwasserleitung 32 zu dem Schmutzwassersystem
geleitet.
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Die
Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4, die in 2 gezeigt
ist, besteht aus Folgendem: einem Durchflussregelungstank 41,
der Abwasser, das zerkleinerten Abfall enthält, über den Wasserkanalschalter 3 von
dem Entsorger aufnimmt; einer Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42,
um die aus dem Abwasser ausgefällten
festen Materialien zu trennen; einem Aufbereitungstank 43 zum
Aufbereiten des Überstandwassers,
das aus dem Durchflussregelungstank 41 geschickt wird;
einem Fällungsprodukttrenntank 44,
um den Schlamm, der in dem Aufbereitungstank 43 gebildet
wurde, auszufällen;
einem Koagulanseinspritzer 45 zum Einspritzen von Koagulans
in den Überstand
in dem Fällungsprodukttrenntank 44;
einem Komposttank 46 zum Trennen von festen Bestandteilen,
die in der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 ausfallen;
und Luftheberpumpen 47, 48 und 49, um
Fluid zu und von den Tanks zu transportieren.
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Die
Luftheberpumpen sind eine Art von Röhren, die angepasst sind, um
Materialien, welche in dem Fluid innerhalb der Röhre schwimmen, durch das Heben
mittels in die Röhre
eingespritzter Luftblasen zu transportieren. Obwohl jede der Luftheberpumpen 47, 48 und 49 aus 2 durch
einen einfachen dicken Pfeil schematisch gezeigt wird, besteht sie
tatsächlich
aus einem Luftheberrohr und einer Gebläsepumpe. Die Gebläsepumpen
können
durch eine übliche
Gebläsepumpe
ersetzt werden, die ein Mehrwegventil zum Schalten verschiedener
Rohre aufweist.
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In
dem Durchflussregelungstank 41 sind die Luftheberpumpe 47 zum
Heben von Fällungsprodukten
in dem Durchflussregelungstank 41 zu der Fest-Flüssigtrennvorrichtung 42 und
die Luftheberpumpe 48 zum Heben des Überstands in dem Durchflussregelungstank 41 zu
dem Aufbereitungstank 43 eingesetzt. Die Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 kann
zum Beispiel ein Filternetz sein.
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Andererseits
kann der Aufbereitungstank 43 ein Tank zum Aufbereiten
von organischen Materialien durch mikroaerophile Bakterien in einem
wohlbekannten Verfahren wie etwa zum Beispiel einem Belebtschlammverfahren,
einem Tauchkörperverfahren und
einem Trägerfließbettverfahren
sein. Der Aufbereitungstank 43 wird durch eine Gebläsepumpe 431 und
einen Luftverteiler 432 ventiliert. Der in 2 gezeigte
Aufbereitungstank 43 ist ein Aufbereitungstank der Trägerfließbett-Art,
in dem Träger 433,
die auf ihnen angesiedelte mikroaerophile Bakterien tragen, zirkuliert
werden.
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Normales
Abwasser aus der Küche,
d. h. Abwasser, das aus der Küchenspüle abfließen gelassen wird,
ohne den Entsorger zu verwenden, wird dem Wasserkanalschalter 3 zugeführt und
dann zu der Schmutzwasserleitung 32 ablaufen gelassen.
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Wenn
andererseits der Entsorger in Betrieb ist, wird der Wasserkanalschalter 3 so
geschaltet, dass Abwasser durch die Leitung 31 zu dem Durchflussregelungstank 41 geleitet
wird, um dadurch zerkleinerten Abfall in dem Abwasser aufzubereiten.
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Eine
Mischung aus Feststoffen und Wasser in dem Durchflussregelungstank 41 wird
durch eine Luftheberpumpe 47 zu der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 hochgepumpt,
wo das Wasser von den Feststoffen getrennt wird. Das von der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 getrennte
Wasser wird zu dem Durchflussregelungstank 41 zurückgeführt, und die
Feststoffe werden in dem Komposttank 46 abgelagert. Der Überstand
in dem Durchflussregelungstank 41 wird von einer Luftheberpumpe 48 zu
dem Aufbereitungstank 43 transportiert.
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In
dem Aufbereitungstank 43 werden organische Materialien
von den mikroaerophilen Bakterien abgebaut. In dem Aufbereitungstank 43 gebildeter Schlamm
wird in den Fällungsprodukt-Trennungstank 44 überführt, in
dem er koaguliert wird und auf dem Boden ausfällt. Der Überstand des aufbereiten Wassers
in dem Tank 44 wird durch das Abflussrohr 5 in
die Schmutzwasserleitung 32 ablaufen gelassen. Auf dem
oberen Teilabschnitt des Fällungsprodukttrenntanks 44 ist
eine Zwischenwandplatte 441 bereitgestellt, um zu verhindern,
dass schlammiges Wasser aus dem Aufbereitungstank 43 direkt
in den Fällungsprodukttrenntank 44 abläuft, wenn
der Schlamm in den Tank 43 überführt wird.
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In
dem Fällungsprodukttrenntank 44 ausfallender
Schlamm wird durch die Luftheberpumpe 49 daraus zurück zu dem
Durchflussregelungstank 41 entnommen. Der zu dem Durchflussregelungstank 41 transferierte
Schlamm wird wieder mit frischem, zerkleinertem Abfall aus dem Entsorger 2 vermischt und
durch die Luftheberpumpe 47 zur weiteren Trennung von Wasser
und Feststoffen zu der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 geschickt.
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Feste,
in dem Komposttank 46 gesammelte Bestandteile werden von
den auf Holzteilchen untergebrachten und inkubierten Bakterien in
dem Komposttank 46 abgebaut und in einen Komposthaufen umgewandelt,
der später
als Dünger
gesammelt wird.
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Nun
werden die Betriebsabläufe
des gesamten Abwasseraufbereitungssystems beschrieben. Die Abfolge
der Betriebsabläufe
kann durch eine Steuereinheit, die einen Mikrocomputer umfasst,
automatisiert werden. Die Abfolge ist jedoch kein Teil der Erfindung,
der nicht in den Zeichnungen gezeigt ist.
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Zu
Beginn der Betriebs bestätigt
ein Benutzer auf einer Steuertafel (nicht gezeigt) neben der Spüleneinheit 1,
dass der Entsorger 2 betätigt werden kann, wirft Abfall
in den Entsorger 2 und stellt dann den Schalter auf der
Steuertafel an.
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Das
Umwerfen des Schalters bewirkt, dass der Wasserkanalschalter 3 einen
Kanal zwischen dem Entsorger und der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 einrichtet,
bevor der Entsorger 2 gestartet wird. Anschließend wird
der Entsorger 2 gestartet und zerkleinert den Abfall, der
in den Durchflussregelungstank 41 transportiert wird, wie
oben beschrieben.
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Feste
Bestandteile in dem Schlamm werden binnen etwa einer halben Stunde
in dem Durchflussregelungstank 41 ausgefällt. Der Überstand
in dem Durchflussregelungstank 41 wird von der Luftheberpumpe 48 zu
dem Aufbereitungstank 43 gepumpt. Der den Aufbereitungstank 43 überlaufende Überstand
gelangt in den Fällungsprodukttrenntank 44. Andererseits
wird der sich in dem Fällungsprodukttrenntank 44 anhäufende Schlamm
von einer Luftheberpumpe 49 zu dem Durchflussregelungstank 41 zurückgeführt.
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In
der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 werden
feste Bestandteile von flüssigen
Bestandteilen getrennt und zu dem Komposttank 46 transferiert, während die
flüssigen
Bestandteile zu dem Durchflussregelungstank 41 zurückgeführt werden.
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Die
oben erwähnte
Abfolge der Betriebsabläufe
wird alle 30 Minuten einmal wiederholt, um dadurch Schritt für Schritt
den in dem Durchflussregelungstank 41 gelagerten, zerkleinerten
Abfall aufzubereiten.
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Der
Komposttank 46 enthält
Bakterienträger in
Form von Holzteilchen, wie zuvor beschrieben, um den Abbau organischer
Materialien in den Feststoffen zu begünstigen. Der Komposttank 46 ist
mit einem Rührer
versehen, um den Inhalt in regelmäßigen Abständen zu rühren.
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In
dem Aufbereitungstank 43 werden organische Materialien,
die von dem Überstand
aus dem Durchflussregelungstank 41 befördert werden, von den Bakterien
abgebaut. Überlaufender Überstand
in dem Aufbereitungstank 43 wird dem Fällungsprodukttrenntank 44 zugeführt. Der
Aufbereitungstank 43 bringt poröse Träger 433 unter, was
dazu beiträgt, eine
wünschenswerte
biologische Umgebung für
die Bakterien zu erhalten. Die porösen Träger 433 werden durch
Luftblasen, die von einem Luftverteiler 432 erzeugt werden,
der die von der Gebläsepumpe 431 gelieferte
Luft ausspritzt, in dem Tank 43 in Zirkulation gebracht.
Die organischen Materialien, die solchermaßen in dem Aufbereitungstank 43 zu Schlamm
abgebaut werden, werden zu dem Fällungsprodukttrenntank 44 geschickt
und darin ausgefällt,
wobei das Fällungsprodukt
dann mittels der Luftheberpumpe 49 zu dem Durchflussregelungstank 41 zurückgeführt wird.
Das Fällungsprodukt
wird später in
der Fest- Flüssig-Trennvorrichtung 42 zusammen mit
dem Feststoff-Abfall wiedergewonnen und zum weiteren Abbau in den
Komposttank 46 geschickt. Das Fällungsprodukt wird zu Kompost
verändert.
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Nun
unter Bezug auf 3 wird der Wasserkanalschalter 3 der
Erfindung unten detailliert beschrieben.
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Der
Wasserkanalschalter 3 weist eine Klappe 34 auf,
die von einem Getriebemotor 33 getrieben wird. Die Klappe 34 ist
zwischen einem rechten und einem linken Gehäuse 35a bzw. 35b,
die zusammen das Gehäuse
des Wasserkanalschalters 3 bilden, drehend montiert, wobei
eine Trennvorrichtung 36 zwischen der Klappe 34 und
dem Gehäuse
liegt. In dem oberen Ende des Wasserkanalschalters 3 sind ein
Abwassereinlass, der mit der Abwasserleitung 21 verbunden
ist, welche sich von dem Entsorger 2 erstreckt, und eine
Verbindungsröhre 37,
die mit dem Abwassereinlass verbunden ist, gebildet. Der Wasserkanalschalter 3 weist
einen Schmutzwasserauslass 351 auf, der in einer Ecke der
Unterseite des Wasserkanalschalters 3 gebildet ist, um
Abwasser in die Schmutzwasserleitung 32 ablaufen zu lassen, und
einen anderen Auslass 352 (der als Abwasseraufbereitungsauslass
bezeichnet wird), der auf der anderen Ende der Unterseite gebildet
ist, um Abfall enthaltendes Wasser zu der Abwasseraufbereitungsleitung 31,
die mit der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 verbunden
ist, ablaufen zu lassen.
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Die
Klappe 34 ist drehend zwischen den Auslässen 351 und 352 montiert.
Die Klappe 34 weist auf den gegenüberliegenden Seiten einer Zwischenwand 340 Klappenwände 341 und 342 auf.
Ein geneigter Spoiler 343 erstreckt sich von der Mitte
der Zwischenwand 340 zu dem Auslass 351 hin. An
den gegenüberliegenden
unteren Teilabschnitten der Klappenwände 341 und 342 sind
außerdem
Klappentreibstifte 344 und 345 gebildet. Ein Drehgelenk 346 ist
auf der Zwischenwand 340 und auf der gleichen Seite der
Zwischenwand 340 wie der Spoiler 343 gebildet.
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4 veranschaulicht eine Anordnung des Getriebemotors 33,
wie von der Vorderseite (4A) und
der Rückseite
(4B und 4C) des
Motors 33 gesehen, und zeigt den Mechanismus des Getriebemotors 33.
Der Getriebemotor 33 weist ein Untersetzungsgetriebe und
eine elektromagnetische Schaltkupplung in einem Motorgehäuse untergebracht
auf, und eine Motorwelle 331 erstreckt sich durch das hintere
Ende des Gehäuses.
Eine Stange 332 ist auf dem ausgestreckten Ende der Welle 331 montiert.
An dem von der Welle 331 entfernt gelegenen Ende der Stange
ist eine Feder 333 eingehakt. Die Feder ist an dem gegenüberliegenden
Ende davon an einem Punkt auf der Rückseite des Motorgehäuses untergebracht.
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Der
Getriebemotor 33 ist anfänglich in seiner Ausgangsstellung
positioniert, wie in 4A und 4B gezeigt,
wenn er nicht eingeschaltet ist. Wenn er angeschaltet wird, wird
die Stange 332, die auf der Welle 331 montiert
ist, in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, was die
Feder 333 dehnt, bis die Stange 332 die elektromagnetische Schaltkupplung
anstellt, um die Stange 332 in der in 4C gezeigten
Stellung zu halten.
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Wenn
der Motor 33 abgeschaltet wird, wird die eingebaute elektromagnetische
Schaltkupplung ausgestellt, so dass die Stange 332 durch
die wiederherstellende Kraft der Feder 333 in der Richtung
im Uhrzeigersinn gedreht wird, wodurch sie in die in 4B gezeigte anfängliche
oder Ausgangsstellung zurückgesetzt
wird.
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Wenn
die elektrische Leistung zu dem Getriebemotor 33 aufgrund
eines Stromausfalls abgeschnitten wird, zum Beispiel während sich
die Stange auf halbem Weg zwischen der in 4B gezeigten Ausgangsstellung
und der in 4C gezeigten Endstellung befindet,
wird die Stange durch die Feder auf die gleiche Art und Weise, wie
oben beschrieben, in die Ausgangsstellung zurückgesetzt.
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Der
Getriebemotor 33 ist auf der äußeren Oberfläche des
linken Gehäuses 35a mittels
angemessener Befestigungsmittel wie etwa Schrauben gesichert, wie
in 3 gezeigt, so dass der Klappentreibstift 344 die
Bohrungen 353 für
den Klappentreibstift durchdringt, die auf dem linken Gehäuse 35a gebildet
sind, und in die Stange 332 passt.
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In
dem rechten und dem linken Gehäuse 35a und 35b sind
die Bohrungen 353 und 354 für die Klappentreibstifte, Rillen 355 zum
Aufnehmen der Trennvorrichtung 36 darin und Ringlager 356 zum Aufnehmen
des Drehgelenks 346 der Klappe 34 darin gebildet.
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Die
Trennvorrichtung 36 weist eine umgekehrte U-Form auf. Sie
ist aus einem elastischen, chemisch und thermisch stabilen Material
wie etwa Silikongummi gebildet.
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Die
Trennvorrichtung 36 wird in die Rillen 355 des
rechten und des linken Gehäuses 35a bzw. 35b gepasst,
indem die Trennvorrichtung als Erstes auf beiden Seiten 341 und 342 der
Klappe 34 von oben platziert wird und die äußeren Flansche 357 des
rechten und des linken Gehäuses 35a bzw. 35b dann
durch Schrauben aneinander gesichert werden. Zur gleichen Zeit wird
das Drehgelenk 346 der Klappe 34 in die Ringlager 356 gepasst,
die auf dem rechten und dem linken Gehäuse 35a bzw. 35b gebildet sind.
Als Nächstes
wird die Verbindungsröhre 37 auf dem
Einlass, der in der oberen Ecke des rechten und des linken Gehäuses 35a bzw. 35b gebildet
ist, gesichert. Die Verbindungsröhre 37 weist
einen gebogenen Teilabschnitt auf, der nach unten in die Gehäuse geneigt
ist.
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Es
sei angemerkt, dass die äußeren Flansche 357 auf
dem rechten und dem linken Gehäuse 35a bzw. 35b abdichtend
gekoppelt sind, um ein Auslaufen von Wasser aus dem Gehäuse zu verhindern.
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Die
Verbindungsröhre 37 ist
mit der Abwasserleitung 21 verbunden, um zerkleinerten
Abfall enthaltendes Abwasser von dem Entsorger 2 aufzunehmen,
wenn der Entsorger in Betrieb ist, nimmt aber ansonsten normales
Abwasser aus der Spüle
auf.
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Der
Zusammenbau 3 des Wasserkanalschalters arbeitet wie folgt.
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5A zeigt
den Zustand des Wasserkanalschalters 3, wenn der Entsorger 2 nicht
in Betrieb ist.
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In
diesem anfänglichen
Zustand werden, da sich die Stange 332 in der Ausgangsstellung
befindet, die Klappentreibstifte 344 und 345,
die sich durch die Bohrungen 353 und 354 für die Klappentreibstifte
erstrecken, wie in 5A gezeigt in Stellung gehalten,
wobei die Zwischenwand 340 der Klappe 34 nach
der Trennvorrichtung 36 ausgerichtet ist. Normales Abwasser
aus der Küchenspüle gelangt
durch die Verbindungsröhre 37 in
den Wasserkanalschalter 3, ergießt sich in die Klappe 34 und
fällt in
den Auslass 351. Es ist zu sehen, dass das Abwasser aufgrund
der schützenden
Klappenseitenwände 341 und 342 nicht
direkt auf die inneren Oberflächen
des rechten und des linken Gehäuses 35a und 35b auftrifft,
wodurch die Ablagerung von Abfallmaterialien auf der Innenseite
der Gehäuse
verhindert wird.
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Der
Spoiler 343 verhindert, dass Abwasser die Zwischenräume zwischen
dem Drehgelenk 346 und den Ringlagern 356 erreicht,
wodurch die Ansammlung von Abfall darin verhindert wird und außerdem das
Auslaufen des Abwassers in den Abfallaufbereitungsauslass 352 verhindert
wird.
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5B zeigt
einen Zustand des Wasserkanalschalters 3, wenn der Entsorger 2 in
Betrieb ist, so dass der Wasserkanalschalter 3 zerkleinerten
Abfall durch die Verbindungsröhre 37 aufnimmt.
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Wenn
der Entsorger 2 in Betrieb ist, wird der Getriebemotor 33 eingeschaltet,
um die Klappentreibstifte 344 und 345 in die Stellung
zu bringen, die in 5B gezeigt ist, so dass die
Zwischenwand 340 der Klappe 34 an der Mündung der
Verbindungsröhre 37 vorbei
geneigt ist, wie gezeigt. Zerkleinerten Abfall enthaltendes Abwasser,
das durch die Verbindungsröhre 37 in
den Wasserkanalschalter 3 fließt, fällt durch den oberen Teilabschnitt
der Klappe 34 in den Auslass 352, wobei wenig
oder kein Abfall auf den inneren Wänden des Gehäuses gelassen
wird. Wenn sich der Fluss des Abfall enthaltenden Wassers reduziert,
neigt er dazu, abzufallen und auf der Zwischenwand 340 der
Klappe 34 zu fließen.
In diesem Fall tragen die rechte und die linke Wand 341 und 342 ebenfalls
dazu bei, die Ablagerung von zerkleinertem Abfall auf dem Gehäuse zu verhindern.
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Die
Ablagerung von zerkleinertem Abfall und das Auslaufen von Abwasser
in die Lager 356 und die Schmutzwasserleitung 351 können des
Weiteren durch einen überlagernden
Teilabschnitt 347, der auf dem unteren Ende der Klappe 34 gebildet
ist, um sich über
die Ringlager 356 zu erstrecken, verhindert werden.
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Sollte
ein Stromausfall auftreten, während die
Klappe 34 in der in 5B gezeigten
Stellung in Betrieb ist, oder auf halbem Wege von der in 5A gezeigten
Ausgangsstellung zu der in 5B gezeigten
Stellung, würde
die Klappe 34 sofort in die Ausgangsstellung zurückgesetzt,
wie zuvor beschrieben, wodurch ein Schmutzwasserkanal für das normale
Abwasser aus der Küchenspüle gesichert
würde.
Demgemäß tritt
in solchen Fällen,
wie oben erörtert,
kein übermäßiger Fluss
von Abwasser in die Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 auf,
und keine Schwächung
der Aufbereitungsleistung der Abwasseraufbereitungsvorrichtung findet
statt.
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Im Übrigen ließe es sich
denken, dass die Klappe 34 nicht in der Lage sein wird,
aus dem in 5B gezeigten Arbeitszustand
in die in 5A gezeigte Ausgangsstellung
zurückzukehren,
wenn die Feder 333 zum Beispiel durch ein Missgeschick kaputt
geht.
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6A zeigt
ein Beispiel, in dem die Feder 333 kaputt geht, während die
Klappe 34 in der Arbeitsstellung verbleibt, wobei sie eine übermäßige Menge
von Abwasser aus dem Entsorger 2 aufnimmt und das Wasser
zu dem Abwasseraufbereitungsauslass 352 lenkt. Es ist daher
wahrscheinlich, dass die Abwasseraufbereitungsvorrichtung durch
die übermäßige Beladung
mit Abwasser irgendwann ihre Leistungsfähigkeit verlieren wird.
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Um
ein solches Missgeschick zu vermeiden, kann der in 6A gezeigte
Klappentreibstift 345 durch die Stiftbohrung 354 und
durch das rechte Gehäuse 35b so
verlängert
werden, dass der verlängerte
Klappentreibstift manuell betätigt
werden kann, um die Klappe 34 in die in 6B gezeigte
Ausgangsstellung zurückzubringen.
Der verlängerte
Klappentreibstift 345 kann zur leichteren manuellen Betätigung des
Klappentreibstifts 345 einen größeren Drehradius um das Drehgelenk 356 aufweisen
als der Treibstift 344. Wenn die Spannung der Feder 333 nicht
zur Verfügung
steht, wie in 6 gezeigt, ist es möglich, dass
die Klappe 34 aufgrund des versetzten Schwerpunktes der
Klappenwände 341 und 342 eine der
zwei in 6A und 6B gezeigten
Stellungen einnimmt. Auf diese Weise verbleibt die Klappe 34 in der
Ausgangsstellung, wie in 6B gezeigt,
nachdem sie manuell dorthin bewegt worden ist.
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7B zeigt
den Querschnitt der Klappe entlang der Linie A-A aus 7A.
Die Trennvorrichtung 36 kann aus einem elastischen Material
gebildet sein, um gegen das obere Ende und die gegenüberliegenden
Seiten der Klappe 34 zu stoßen, wie in 7B gezeigt,
so dass, wenn sich zerkleinerter Abfall auf dem oberen Ende und
den Seitenwänden
ablagert, er durch die Trennvorrichtung 36 abgekratzt werden
könnte.
Wird er nicht abgekratzt und zwischen ihnen gefangen, so schädigt der
Abfall die Klappe 34 nicht.
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8 bis 12 zeigen
Einzelheiten einer anderen Art von Wasserkanalschalter 3.
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In
diesem Beispiel ist ein Wasserkanalschalter 3 mit einem
drehbaren Winkelrohr 38 versehen, das über ein Dichtungselement 22 mit
der Abwasserleitung 21, die sich von dem Entsorger 2 erstreckt, verbunden
ist. Auf dem Winkelrohr 38 ist ein Drehgelenk 381 gebildet,
das mit der Abwasserleitung 21 koaxial ist und das mit
der Motorwelle 331 des Getriebemotors 33, der
auf einer Strebe 334 montiert ist, verbunden ist. Das Winkelrohr 38 weist
eine konvexe Auflagefläche
mit offenem Ende auf zwei konkaven Mündungen auf, das heißt, dem
Schmutzwasserauslass 311 und dem Abwasseraufbereitungsauslass 321,
die beide den gleichen Krümmungsradius
wie das offene Ende des Winkelrohrs 38 aufweisen, wie in 9 gezeigt.
Die beiden Auslässe 311 und 321 werden
zu der Abwasseraufbereitungsleitung 31, die mit der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 verbunden
ist, und der Schmutzwasserleitung 32, die mit der Schmutzwasserleitung
verbunden ist, geführt.
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Der
Getriebemotor 33 kann der gleiche sein wie der, der in
dem vorangegangenen Beispiel verwendet wurde, aber die Welle des
Motors ist direkt mit dem Drehgelenk 381 des Winkelrohrs 38 gekoppelt.
Zusätzlich
dazu ist die Motorwelle 331 an einem Peripheriepunkt davon
mit einer Feder gekoppelt, wie in 10 gezeigt.
Das gegenüberliegende
Ende der Feder ist an einem Punkt auf dem Motorgehäuse gesichert.
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Aus 10A und 10B wird
ersichtlich, dass der Getriebemotor 33 auf im Wesentlichen
die gleiche Art und Weise läuft,
wie zuvor im Zusammenhang mit 4A–C beschrieben.
Das heißt,
wenn der Getriebemotor 33 eingeschaltet wird, wird die Motorwelle 331 in
der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn aus der in 10A gezeigten Ausgangsstellung gedreht, wobei
die Feder 333 gedehnt wird, bis sie eine in 10B gezeigte Stellung erreicht, um eine eingebaute
elektromagnetische Schaltkupplung anzustellen, die die Welle 331 in der
Stellung hält.
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Wenn
der Getriebemotor 33 abgeschaltet wird, und die elektromagnetische
Schaltkupplung ebenfalls, wird die Welle 331 und somit
das Winkelrohr 38 unter der wiederherstellenden Kraft der
Feder 333 in der Richtung im Uhrzeigersinn gedreht, was die
Motorwelle 331 zurück
in die Ausgangsstellung bringt. Wenn der elektrische Strom zu dem
Getriebemotor 33 während
eines Übergangs
von der Ausgangsstellung von 10A in
die Stellung von 10B abgeschnitten wird, wird
die Welle 331 auf die gleiche Art und Weise in die Ausgangsstellung zurückgesetzt.
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Wenn
sich der Getriebemotor 33 in der Ausgangsstellung von 10A befindet, bleibt das Winkelrohr 38,
das mit dem Drehgelenk 381 verbunden ist, in der Stellung,
wie in 11 gezeigt, was ermöglicht,
das das aus der Küchenspüle kommende
Abwasser durch das Winkelrohr 38 und über den Schmutzwasserauslass 321 in
die Schmutzwasserleitung 32 fließt.
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Wenn
der Getriebemotor 33 eingeschaltet wird, so dass die Welle 331 in
der in 10B gezeigten Endstellung gehalten
wird, wird das Winkelrohr 38 in der in 12 gezeigten
Stellung gehalten, was ermöglicht,
dass zerkleinerten Abfall enthaltendes Abwasser aus dem Entsorger 2 durch
das Winkelrohr 38 über
den Auslass 311 in die Leitung 31 und weiter in
die Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 zur Aufbereitung
des Abfalls fließt.
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Wenn
ein Stromausfall stattfindet, wird der Getriebemotor 33 in
die in 10A gezeigte Ausgangsstellung
zurückgesetzt,
wodurch das Winkelrohr 38 in seine in 11 gezeigte
Ausgangsstellung gebracht wird, um das Abwasser aus der Küchenspüle in das
Schmutzwassersystem zu leiten.
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Demgemäß wird,
wie in dem vorangegangenen Beispiel, eine übermäßige Belastung der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 mit
Abwasser und ein resultierender Verlust von Aufbereitungsleistungsfähigkeit
während
des Stromausfalls verhindert.
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13 zeigt
ein weiteres Beispiel des Wasserkanalschalters 3, bei dem
der Kanalschalter 3 mit einem Verzweigungsteilabschnitt 39 versehen
ist, der eine drehende Schaltplatte 34a zum Abzweigen des Wasserflusses
aufweist. In einer ersten Stellung der Schaltplatte 34a wird
das Abwasser von der Leitung 21 zu der Abwasseraufbereitungsleitung 31,
die mit der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 verbunden ist,
geleitet, und in einer zweiten Stellung wird es zu der Schmutzwasserleitung 32 geleitet,
die mit dem Schmutzwassersystem verbunden ist. Die Schaltplatte 34a weist
ein Drehgelenk 346a auf, das von einer Torsionsfeder 333a,
die auf dem Drehgelenk 346a montiert ist, immer in eine
Richtung gedrängt wird,
um den Wasserkanal zu der Leitung 31, die mit der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 verbunden ist,
zu schließen.
Das Drehgelenk 346a ist mit einem Drehmagneten 33a verbunden,
der, wenn er eingeschaltet wird, die Schaltplatte 34a gegen
die Torsionskraft der Feder 333a dreht, um den Wasserkanal zu
der Schmutzwasserleitung 32, die mit dem Schmutzwassersystem
verbunden ist, zu schließen.
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Wenn
der Entsorger 2 in Betrieb ist, wird der Drehmagnet 33a angestellt,
um die Schaltplatte 34a zu drehen, um den Kanal zu dem Schmutzwasserrohr 32 zu
schließen.
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Wenn
der Entsorger 2 nicht in Betrieb ist, wird der Drehmagnet 33a ebenfalls
abgeschaltet (einschließlich
in Fällen
von Stromausfall), so dass die Torsionskraft der Feder 333a den
Wasserdurchgang zu der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 schließt.
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Demgemäß wird,
wie in den vorangegangenen Beispielen, eine übermäßige Belastung der Abwasseraufbereitungsvorrichtung 4 mit
Abwasser und ein resultierender Verlust von Aufbereitungsleistungsfähigkeit
selbst während
eines Stromausfalls vermieden.
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Obwohl
die Erfindung mit besonderem Bezug auf gewisse bevorzugten Ausführungsformen davon
beschrieben wurde, können Änderungen
und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung innerhalb des Bereichs
der Erfindung herbeigeführt
werden. Zum Beispiel kann der Entsorger auf angemessene Art und
Weise mit einer anderen Art von Zerkleinerer, wie etwa einer Fleischmühle, ersetzt
werden.
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Die
Abwasseraufbereitungsvorrichtung ist nicht auf die in 2 gezeigte
beschränkt:
Sie kann jede solche kompakte Vorrichtung sein. Zum Beispiel kann,
anders als in dem im Zusammenhang mit 2 beschriebenen
Beispiel, in dem die Fällungsprodukte
aus dem Durchflussregelungstank 41 mit Luft zu der Fest-Flüssig-Trennvorrichtung 42 gehoben
werden, um das Wasser von den Feststoffen zu trennen, wobei das
Wasser zurück
in den Durchflussregelungstank 41 gespeist wird, das Fällungsprodukt in
dem Durchflussregelungstank 41 alternativ dazu mit Luft
zu der Fest- Flüssig-Trennvorrichtung 42 gehoben
werden, und die Fluidkomponenten können in den Aufbereitungstank 43 ablaufen
gelassen werden.
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Ein
zusätzlicher
Tank kann wahlweise zwischen der Küchenspüle und dem Durchflussregelungstank 41 zum
Lagern von Abwasser aus der Küchenspüle und zum
Transferieren von lediglich konzentriertem Abwasser aus dem Tank
zu dem Durchflussregelungstank 41 und zum Ablaufenlassen
des überlaufenden Überstands
zu der Schmutzwasserleitung 32 bereitgestellt werden.