DE8322697U1 - Flexibler Mischwasserspeicher - Google Patents

Description

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Flexibler Mischwaaserspeicher

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Mlsohwasserepeicher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Flexible Mlsehwaseerspeieher dieser Art werden an die Überläufe von Mlsohwaseerkanalleatlonenetzen angeschlossen, um bei stärkeren Niederschlägen ein Gemisch von Schmutz- und Regenwasser aufzunehmen, das andernfalls in öberfläehengewäeser gelangen und diese verschmutzen würde. Nach de« Abklingen der Niederschläge werden die Speieher wisäef in das Kanalnetz entleert, indem die flexible Mülle des Speichers mit Druckluft zusammengepreßt wird.

Der eingangs bezeichnete Misehwasserspeieher besteht nach bisherigen Vorschlägen aus zwei ineinandergeschobenen, länglichen, flexiblen Kunstatoffhüllen von im wesentlichen kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt, wobei die Innenhülle als eigentlicher Speicher dient und die Entleerung dadurch erfolgt, daß die Druckluft in den Zwischenraum zwischen der Innen- und der Aißenhülle gepreßt wird. Da beide Hüllen einen Querschnittsumfang von bis zu 15 m und eine Länge bis zu 76 m und mehr aufweisen können, ergeben sich beträchtliche Probleme hinsichtlich Herstellung, Handhabung, Funktion und Montage.

Zunächst ist der Materialverbrauch bei der Herstellung des Mischwasserspeichers beträchtlich. Obwohl zur Aufnahme des Mischwassers nur die Innenhülle benötigt wird, muß eine entsprechend große Außenhülle vorgesehen sein, damit die Innenhülle mittels Druckluft entleert werden kann. Verbunden mit dem großen Materialeinsatz ist ein beträchtliches Gewicht

des Mischwasserspeichers, wodurch dessen Handhabung, Transport und Montage insbesondere beim Ineinanderschieben der beiden Hüllen erschwert werden.

Problematisch ist weiterhin die dauerhaft gute Funktion des Mischwasserspeiohers. Ee ist aufgrund seiner Größe kaum möglich, die beiden Hüllen so Ineinander anzuordnen, daß beim häufigen Befüllen und Entleeren der Hüllen keine unerwünschten Luft* oder Wasserblasen gebildet werden. Da sieh die innenhUlle in der Außenhülle verdrehen und verschieben kann, sind Funktionsbeeinträchtigungen aufgrund von Blasenbildungen nur dadurch vermeidbar, daß beide Hüllen längs Schweißnähten miteinander verbunden und dadurch in ihrer gegenseitigen Lage stabilisiert werden. Derartige Schweißnähte würden beim Gebrauch jedoch stark belastet, insbesondere wenn sie parallel zu den Längsachsen der Hüllen erstreckt sind, so daß sie zum Reißen neigen und daher vermieden werden sollten*

Schließlich ist die Herstellung von Hüllen in dieser Größenordnung nicht einfach. Werden die Hüllen aus parallel oder quer zur Längsachse verlaufenden und durch Schweißnähte miteinander verbundenen Streifen zusammengesetzt, verläuft wenigstens eine Schweißnaht parallel zur Längeachse· Diese Schweißnaht ist wegen der radial verlaufenden Druckkräfte starken Belastungen ausgesetzt, was ihre Haltbarkeit beeinträchtigt. Auch derartige Schweißnähte neigen daher zum Reißen und sollten vermieden werden. Werden die Hüllen dagegen aus einem spiralisch zur Längsachse gelegten Streifen hergestellt, dann entsteht zwar nur eine spiralförmige, quer zur Längsachse verlaufende und daher wenig gefährdete Schweißnaht. Die Herstellung derartiger Hüllen ist jedoch aufwendig und nur mit Spezialgeräten durchführbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Mischwasserspeicher der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend zu verbessern, daß er bei gleichem Fassungsvermögen und gleicher Funktion mit weniger Materialeinsatz hergestellt werden

kann und daher leichter ist, keine unerwünschten Luft- oder Wasserblasen bilden kann und die mit in Längsrichtung verlauffnden Schweißnähten oder anderen Verbindungsnähten verbundenen Probleme entfallen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale dee Anspruchs 1«

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben eich aus den Unteransprüehen*

Die Erfindung bringt mehrere Vorteile mit sieh. Zunächst wird Q eine erhebliehe Material- und Gewichtsverminderung erzielt, weil die innen liegende Membran nur halb so groß wie die bisherig* Innenhülle sein braucht. Weiterhin besteht keine Gefahrj daß sich die Membran Innerhalb der äußeren Hülle verdrehen oder verschieben kann, da sie längs ihres gesamten Randes fest mit der Müllenwand verbunden ist. Durch dieses Merkmal wird außerdem die Handhabung und Montage erleichtert, da das Ineinanderschieben von zwei Hüllen wegfällt* Schließlich können in Längsrichtung verlaufende Sehweißnähte völlig vermieden werden, indem die äußere Hülle aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wird, die an ihren Rändern unter gleichzeitiger Einspannung des Membranrandes mittels Platten flanschartig miteinander verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Mischwasserspeicher am Überlauf eines Mischwasserkanalisationsnetzes ;

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Mischwasserspeicher; und

Fig. 3 eine Draufsicht des Mischwasserspeichers nach Fig.

ϊη Fig. 1 ist zunächst im rechten Teil schematisch ein Mischwasserkanalisationsnetz 1 mit einem wasserführenden Kanal 2 angedeutet, der auf einer Seite durch eine geschlossene Wand 3 und auf der anderen Seite durch einen überlauf begrenzt ist« Der spiegel des vom Kanal 2 geführten Sohmuta· wassers liegt normalerweise unterhalb des oberen Endes des Überlaufs 4. Treten lange Zeit andauernd· oder kurzzeitig sehr starke Niederschläge auf, füllt sieh der Kanal 2 immer mehr, bis das Gemisch aus Schmutz- und Niedersehlagswasser über den überlauf 4 in einen daneben angeordneten Kanal 5 uiut von dort in ein stehendes Gewässer 6 überströmt« Um die durch das überströmen dee Sehmutawassers entstehende* y Qewäöserverschfflutzung zu vermelden, ist auf dem GewMssergrund ein Mischwasaerspeieher 7 angeordnet, der über eine oder mehrere Leitungen β mit dem Kanal 5 verbunden ist und das überströmende Mlaehwasser in sieh aufnimmt.

Der Misehwasserspelcher 7 besteht erfindungsgemäß aus einer geschlossenen Mülle 9 aus flexiblem Material, in der eine ebenfalls aus flexiblem Material bestehende und mit ihrem üfflfangarand fest mit der Müllenwandung verbundene Membran 10 angeordnet 1st. Diese Membran 10 teilt die Hülle 9 in eine obere Mischwasserkammer 11 und eine untere Druckluftkammer 12, die über eine Leitung 13 mit einer Drucklufteeuely Ie 14, z.B. einem Kompressor, verbunden ist. Im Bedarfsfall kann die Druckluftkammer 12 zusätzlich an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen sein.

Beim überströmen des Kanals 2 dringt das Mischwasser über die Leitung 8 in die Mischwasserkammer 11 ein, wobei die aus biegeschlaffem Material bestehende Membran 10 bereits unten auf dem Boden der Hülle aufliegt. Die im Bedarfsfall auf Unterdruck evakuierte Druckluftkammer 12 wird dadurch immer kleiner, so daß die Mischwasserkaaamer 11 praktisch so viel Mischwasser aufnehmen kann, wie dem Volumen der Hülle 9 entspricht.

Nach dem Abklingen der Niederschläge und nach ausreichender Normalisierung des Wasserspiegels im Kanal 2 wird über die Leitung 13 Druckluft in die Druckluftkammer 12 gepreßt. Dadurch wird die Membran 12 unter gleichzeitiger Verringerung des Volumens der Mischwasserkammer 11 immer mehr angehoben, was zur Folge hat, daß das in dieser befindliche Mischwasser durch die Leitung 8 und den Kanal 5 zurück in den Kanal 2 gedrückt und $*r\r\ in diesem auf übliche Weise weitergeführt wird, um dabei ein Verdrehen oder Wegschwimmen des an die Oberfläche des Gewässers 6 hochsteigenden Mischwasserspeichers 7 zu vermeiden, ist dieser mittels Verankerungselementen 15, beispielsweise in Form von Zugdrähten od. dgl., fest am Gewässergrund verankert.

Gemäß Fig. 2 und 3 besteht die Hülle 9 aus einem oberen schalenförmigen Hüllenteil 16 und einem gleich großen unteren schalenförmigen Hüllenteil 17, das einen oder mehrere Anschlußstutzen 18 zum Anschluß an wenigstens eine Druckluftleitung 13 aufweist, während das Hüllenteil 16 wenigstens einen Anschlußstutzen zum Anschluß an wenigstens eine Leitung 8 aufweist. Beide Hüllenteile 16,17 weisen Je einen flanschartig nach außen ragenden und rundum laufenden Randabschnitt 20 bzw. 21 auf. Auf beiden Randabschnitten 20 und 21 liegen von außen Jeweils Platten 22 bzw. 23 auf, die durch Schrauben 24 fest miteinander verspannt sind und dadurch die Randabschnitte 20,21 zwischen sich einklemmen und die beiden Hüllenteile 16,17 zu der rundum geschlossenen Hülle 9 verbinden. Gemäß Fig. 3 sind die Platten 22 segmentartig ausgebildet und bei Bedarf auf Stoß angeordnet.

Die Membran 10 besitzt einen Randabschnitt 25, der rundum zwischen den Randabschnitten 20,21 der Hüllenteile 16,17 angeordnet ist und daher durch die Platten 22,23 fest zwischen den beiden Hüllenteilen eingespannt wird, so daß weitere Befestigungen wie Schweißnähte od. dgl. nicht erforderlich sind. Außerdem besitzt die Membran eine Oberfläche, die zweckmäßig gleich groß wie die Oberfläche eines Hüllen-

teils 16,17 oder geringfügig großer ist, so daß sie sich beim Folien des Mischwasserspeichers an die Innenwand des HUllenteils 17, beim Entleeren des Mischwasserspeichers dagegen an die Innenwand des HOllenteils 16 anschmiegen ■und damit das gesamte Volumen der Hülle 9 genutzt werden kann.

Die Platten 22,23 können mit seitlich wegragenden, als ösen ausgebildeten Laschen 26 versehen sein, wie besonders in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Laschen dienen zurjBefestigung der Verankerungselemente 15 (Fig. 1,2) in Form von Zugdrähten, Verankerungsstäben od. dgl., die zum Verankern des gesamten Mischwasserspeichers am Grund oder em Ufer des Gewässers 6 dienen.

Fig. 3 zeigt schließlich, daß das Hüllenteil 16 auf vorkonfektionierten Abschnitten 28 zusammengesetzt ist, die aus senkrecht zur Längsachse der Hülle 9 verlaufenden Streifen bestehen, die längs entsprechend verlaufenden Nähten 29 miteinander verschweißt oder vernäht sind, so daß diese Nähte beim Einleiten der Druckluft in die Hülle 9 nur in ihrer Längsrichtung, nicht aber in ihrer Querrichtung belastet werden. Die beiden Endstücke 30 der Hülle 9 sind entweder entsprechend Fig. 3 im wesentlichen gerade oder vorzugsweise leicht gewölbt und aus vorkonfektionierten Abschnitten derart zusammengesetzt und mit den endseltigen Abschnitten 28 verbunden, daß keine übermäßig belasteten Nähte vorhanden sind.

Die Hülle 9 besteht aus einem flexiblen Material von geeigneter Festigkeit, z.B. aus einem mit Polyvinylchlorid oder Polyurethan beschichteten Polyestergewebe. Die Membran 10 kann aus demselben Material, aber auch aus einer einfachen Folie hergestellt werden, da sie nur durch das Mischwasser, nicht aber durch die Druckluft beansprucht wird.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeiapiel beschränkt, das vielfache Änderungen zuläßt. Es ist

beispielsweise möglich, die beiden Hüllenteile 16,17 an ihren seitlichen Rändern miteinander zu vernähen oder zu verschweißen und die dabei entstehenden Nahte zwischen den Platten 22,23 anzuordnen, um ihr mögliches Reißen unmöglich zu machen. Entsprechend könnte der Rand 25 der Membran 10 mit der Hüllenwandung verschweißt und die entstehende Schweißnaht zwischen den Platten 22,25 angeordnet werden. Weiter ist möglich, insbesondere bei sehr großen Mischwasserspeichern, mehrere Membranen vorzusehen und die Hülle dadurch in mehrere Mischwasser- und Druckluftspeicher zu unterteilen, oder mehrere der beschriebenen Mischwasserspeicher hintereinanderzuschalten. Schließlich können andere Verbindungselemente als die dargestellten Platten 22,23 und andere Verankerungselemente als die dargestellten Verankerungselemente 15 vorgesehen werden.

Claims (7)

V :··"··' "··""' '""'Patentanwalt Piplom-Physiker Refnfrled Frhr. v. Schorlemer D-35OO Kassel BKider-Srfrwm-Platz 4-Telefon (Ο5βΙ) 1533& D 5349 Wulfing und Hauck GmbH + Co. KG, 3504 Kaufungen 1 Schutz ansprUche

1) Flexibler Mischwasserspeioher für Mischwasserkanalisationsnetze, bestehend aus einer flexiblen Hülle, die wenigstens einen Anschlussstutzen für den Einlaß bzw. Auslaß des Mischwassers aufweist und der eine Einrichtung zum Herausdrücken des Mischwassers durch Anwendung von Druckluft zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zut Herausdrücken des Mischwassers eine in der Hülle (9) angeordnete Membran (10) enthält, die dis Hülle (9) in wenigstens .je eine Mischwasserkammer (11) und eine Druckluftkammer (12) unterteilt, aus einem biegeschlaffen Mterial besteht und längs ihres Randes (25) fest mit der Hülle (9) verbunden ist.

2) Mischwasserspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (9) aus zwei sehalenftfrmigen Hüllenteilen (16,17) mit flanschförmig nach außen ragenden Randabschnitten (20,21) besteht und der Rand (25) der Membran (10) fest zwischen diesen Randabschnitten (20,21) eingespannt ist.

3) Mischwasserspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspannen des Randes (25) der Membran (10) beidselts der Randabschnitte (20,21) angeordnete und fest miteinander verspannte Platten (22,23) vorgesehen sind.

4) Mischwasserspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (22,23) Verankerungselemente (26) aufweisen.

5) Mischwasserspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (9) eine längliche Form und im aufgeblasenen Zustand einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt besitzt.

6) Mischwasserspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (9) aus vorkonfektionierten wr.l miteinander vernähten oder verschweißten Abschnitten (28) derart zu-

~\ samtnengesetzt ist, daß die Nähte (29) quer zur Längsachse der Hülle (9) verlaufen.

7) Mischwasserspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Hüllenteil (16) den Anschlußstutzen (19) für den Einlaß und Auslaß des Mischwassers und das andere HUllenteil einen Anschlußstutzen (18) für den Einlaß und Auslaß von Druckluft aufweist.