DE9403578U1

DE9403578U1 - Belüftungsventil

Info

Publication number: DE9403578U1
Application number: DE19949403578
Authority: DE
Original assignee: Roediger Anlagenbau GmbH
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1994-03-03
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2004-03-04

Description

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 1

Patentanwalt-European Patent Attorney

Roediger Anlagenbau-GmbH
Kinzigheimer Weg 104
63450 Hanau

Beschreibung

Belüftungsventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Belüftungsventil für ein Unterdruck-Abwassersystem umfassend ein mit dem Unterdruck-Abwassersystem verbindbares, zumindest eine Öffnung für Zuluft aufweisendes Ventilgehäuse sowie einen von einem Ventilsitz mittels über einen Unterdruckanschluß zuzuführenden Unterdruck anhebbaren Ventilkolben.

Um Gewässer rein zu halten, ist es erforderlich, daß das Abwasser in Kläranlagen gelangt. Häufig ist dies jedoch aufgrund unverhältnismäßig hoher Kosten für konventionelle Kanalisationssysteme oder wegen schwieriger örtlicher Verhältnisse wie mangelndes natürliches Gefälle, geringe Siedlungsdichte, ungünstiger Untergrund und der Durchquerung eines Wasserschutzgebietes nicht möglich. Aber auch für solche Problemfalle besteht die Möglichkeit, eine Kläranlagenentsorgung dann vorzunehmen, wenn eine Unterdruckentwässerung oder "Vakuum-Kanalisation" zur Anwendung gelangt.

2. März 1994-33542B/mu

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 2

Patentanwalt-European Patent Attorney

Eine entsprechende Vakuum-Kanalisation umfasst als wesentliche Bestandteile Haus-Anschlußschächte mit einer stromlos arbeitenden Steueranordnung und Absperr- oder Absaugventile, ein sich anschließendes Leitungssystem mit s}'stematisch angeordneten Hoch- und Tiefpunkten sowie eine Vakuum-Station mit Abwassersammeitanks, Abwasserpumpen, Vakuumpumpen, Meß- und Regeltechnik.

Um das Abwasser zu fördern, verläuft dieses zunächst aus Gebäuden über übliche Freigefalle-Hausanschlußleitungen zu einem z.B. an einer Grundstücksgrenze gelegenen Schacht, in dem die ausschließlich pneumatisch gesteuerten Absperrventile und die zugehörige Steueranordnung untergebracht sind.

Durch den in der Steueranordnung vorhandenen Mechanismus wird beim Vorliegen eines festgelegten Staudrucks das Absperrventil geöffnet und das Abwasser in die Vakuumleitung abgesaugt. Das Ventil schließt zeitabhängig nach einigen Sekunden über Federkraft und Vakuum.

Das Abwasser selbst sammelt sich an den Tiefpunkten im Leitungssystem und wird von nachschießender Luft nach und nach über die folgenden Hochpunkte in Richtung der Vakuum-Station geschoben. Aus dem Sammeltank der Vakuum-Station wird sodann das Abwasser mit üblichen Abwasserpumpen über eine Druck- und Freigefälleleitung zur Kläranlage gefördert.

Die dem Absperrventil zugeordnete Steueranordnung sollte dabei ein automatisches Anpassen an die abzusaugenden Abwasserportionen und an die Betriebsbedingungen im Ableitungssystem ermöglichen.

Um größere Wassermengen zu übernehmen bzw. ein Wiederanfahren von Anlagen, deren Betrieb über einen größeren Zeitraum unterbrochen waren, zu ermöglichen, ist es notwendig, daß nach jedem Absaugvorgang zusätzlich Luft über ein Ventil in das

2. März 1994-33542B/mu

Dipl.-Phys. Dr. &EEgr;.-&EEgr;. Stoffregen Seite 3

Patentanwalt-European Patent Attorney

Unterdruck-Abwassersystem gegeben wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß bei hohem Wasseranfall oder übermäßig gefüllten Stauräumen keine großen Wassersäulen im Rohrsystem erzeugt werden, wodurch andernfalls der Wassertransport behindert werden könnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Belüftungsventil der eingangs genannten Art zur Verfugung zu stellen, daß einfach und damit wartungsarm aufgebaut ist, wobei die Menge von dem Unterdruck-Abwassersystem zuzuleitender Luft einstellbar sein soll. Insbesondere soll sich auch ein kompakter Aufbau ergeben, so daß ein Nachrüsten oder ein Einbau in Bereichen erfolgen kann, in denen wenig Raum zur Verfugung steht.

Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Ventilgehäuse durch eine Membran in zwei Ventilgehäusehälften unterteilt ist, daß von der Membran ausgehend sich der Ventilkolben in der einen (ersten) die Öffnung für die Zuluft aufweisenden Ventilgehäusehälfte erstreckt und daß auf gegenüberliegender Seite der Membran und sich in der anderen (zweiten) den Unterdruckanschluß aufweisenden Ventilgehäusehälfte erstreckend ein Federelement einwirkt.

In Ausgestaltung kann von der ersten Ventilgehäusehälfte ein zylindrischer mittelbar oder unmittelbar mit der Unterdruck-Abwassersystem verbindbare (erster) Abschnitt ausgehen, der umfangsseitig zumindest eine im Querschnitt einstellbare Öffnung für die Zuluft aufweist. Insbesondere weist jedoch der zylindrische Abschnitt umfangsseitig mehrere auf einem Kreis angeordnete Öffnungen auf, die außenseitig über einen Stellring im gewünschten Umfang verschließbar sind.

In dem ersten zylindrischen Abschnitt selbst ist der Ventilsitz für den Ventilkolben vorhanden. Hierzu ragt von dem zylindrischen Abschnitt ein umlaufender Vorsprung nach innen.

2. März 1994-33542B/mu

• ft · »

Dipl.-Phys. Dr. &EEgr;.-&EEgr;. Stoffregen Patentanwalt-European Patent Attorney

Ferner kann der zylindrische Abschnitt ein Gewindeanschluß mit Innengewinde aufweisen, um an einen Anschlußstutzen einer Leitung des Unterdruck-Abwassersystems aufgeschraubt zu werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die zweite Ventilgehäusehälfte einen koaxial zu dem ersten zylindrischen Abschnitt verlaufenden (zweiten) zylindrischen Abschnitt aufweist, der Gegenlager für das Federelement ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Schraubenfeder, deren Durchmesser geringer als der des zylindrischen Gehäuseabschnitts ist, der jedoch für das Federelement selbst eine Führung darstellt.

Umfangsseitig von dem zweiten zylindrischen Abschnitt kann der Unterdruckanschluß ausgehen, um die zweite Ventilgehäusehälfte im erforderlichen Umfang mit Unterdruck dann zu beaufschlagen, wenn das Ventil geöffnet werden soll. Dies bedeutet, daß die von dem Federelement hervorgerufene Kraft von dem auf die Membran von der ersten Ventilgehäusehälfte einwirkenden Druck überwunden wird, so daß sich folglich der von der Membran ausgehende Ventilkolben vom Ventilsitz absetzt, so daß über die Luftzuführungsöffnungen, deren Querschnitt erwähntermaßen mittels des Stellrings einstellbar sind, Luft dem Unterdruck-Abwassersystem zugeführt werden kann, um den Transport des Abwassers zu sichern.

Die Membran, die das Ventilgehäuse in etwa zwei gleich große Hälften unterteilt, weist eine Topfform auf, wodurch sich ein kompakter Aufbau ergibt. Die von dem topfförmigen Gehäuse ausgehenden zylindrischen Abschnitte verlaufen ferner koaxial zur Mittelachse des Gehäuses.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu

2. März 1994-33542B/mu

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 5

Patentanwalt-European Patent Attorney

entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Belüftungsventil im geschlossenen Zustand und

Fig. 2 das Belüftungsventil nach Fig. 1, jedoch im geöffneten Zustand.

In den Figuren ist rein prinzipiell ein Belüftungsventil (10) für ein Unterdruck-Abwassersystem dargestellt, über das Luft abgegeben wird, um bei hohem Wasseranfall oder übermäßig gefüllten Stauräumen keinen großen Wassersäulen im Rohrsystem entstehen zu lassen, wodurch andernfalls der Wassertransport behindert werden könnte. Dabei ist insbesondere die Luftzufuhr bei Wiederanfahren von Anlagen von Vorteil.

Das Belüftungsventil (10) umfasst ein topfförmiges Ventilgehäuse (12), das durch eine Membran (14) in eine untere oder erste Ventilgehäusehälfte (16) und eine obere oder zweite Ventilgehäusehälfte (18) unterteilt wird. Dabei verläuft die Membran (14) vorzugsweise auf halber Höhe des Ventilgehäuses (12), so daß die Ventilgehäusehälften (16) und (18) etwa gleich groß sind.

Von der Membran (14) geht ein zylindrischer Ventilkolben (20) aus, der sich innerhalb der ersten Ventilgehäusehälfte (16) sowie in einen von diesem ausgehenden zylindrischen Abschnitt (22) erstreckt. Stirnseitig weist der Ventilkolben (20) eine umlaufende Dichtung (24) auf, die bei geschlossenem Belüftungsventil (10) an einem Ventilsitz (26) anliegt, der von einem umlaufenden und sich ins Innere des zylindrischen Abschnitts (22) erstreckenden Vorsprung gebildet wird.

Auf der dem Ventilkolben (20) gegenüberliegenden Seite der Membran (14) liegt ein vorzugsweise als Schraubenfeder (26) ausgebildetes Schraubenelement an, welches sich

2. März 1994-33542B/mu

•••2 "" ··

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 6

Patentanwalt-European Patent Attorney

an einer stirnseitigen Innenfläche (28) eines von der oberen Ventilgehäusehälfte (18) ausgehenden und koaxial 2x1 dessen Mittelachse verlaufenden zylindrischen Abschnitts (30) abstützt. Der obere zylindrische Abschnitt (30) verläuft, wie die Figuren verdeutlichen, koaxial zu dem unteren zylindrischen Abschnitt (22). Dabei können die zylindrischen Abschnitte (22) und (30) gleiche Durchmesser aufweisen.

Der zylindrische Abschnitt (22) weist zwischen dem Ventilsitz (26) und dem Ventilgehäuse (12) Belüftungsöffnungen (32), (34) auf, die außenseitig von einem Stellring (36) im gewünschten Umfang geöffnet bzw. verschlossen werden können, so daß bei geöffnetem Ventil (10) (Fig. 2) Luft über die Öffnung (32) und (34) über den freien und als Anschlußstutzen ausgebildeten Endabschnitt (38) des zylindrischen Abschnitts (22) in das Unterdruck-Abwassersystem strömen kann. Hierzu ist der Stutzen (38) mit einem Innengewinde (40) versehen, das auf einen Anschlußstutzen des Rohrs des Unterdruck-Abwassersystems geschraubt werden kann.

Der Stellring (36) ist durch vorzugsweise ein Schraubelement (42) in gewünschter Position zu den Durchtrittsöffnungen (32) und (34) festlegbar.

Von der Seitenwandung des oberen zylindrischen Abschnitts (30) geht ein Druckluftanschluß (44) aus, der mit einer automatisch arbeitenden Steueranordnung verbunden ist, um im gewünschten Umfang die obere Ventilgehäusehälfte (18) in einem Umfang mit Unterdruck zu beaufschlagen, daß die von der Feder (26) auf die Membran (14) einwirkende Kraft aufgehoben und somit der von der Ventilgehäuseunterhälfte (16) auf die Membran (14) wirkende Druck ein Anheben des Ventilkolbens (20) und damit Öffnen des Ventils (10) bewirkt (Fig.2). Im geöffneten Zustand kann sodann Luft über die Öffnungen (32) und (34) in das Unterdruck-Abwassersystem strömen, um so die Förderung des Abwassers zu unterstützen bzw. zu initiieren.

2. März 1994-33542B/mu

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Patentanwalt-European Patent Attorney

Wie die Figuren 1 und 2 des weiteren verdeutlichen, erstreckt sich entlang der Membran (14) eine Stützplatte (46), auf der sich das Federelement (26) abstützt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Ventilkolben (20) mit der Stützplatte (46) verbunden.

2. März 1994-33542B/mu

Claims

Dipl.-Phys. Dr. &EEgr;.-&EEgr;. Stoffregen Seite 1

Patentanwalt-European Patent Attorney

Roediger Anlagenbau-GmbH
Kinzigheimer Weg 104
63450 Hanau

Ansprüche

Belüftungsventil

1. Belüftungsventil (10) für ein Unterdruck-Abwassersystem umfassend ein mit dem Unterdruck-Abwassersystem verbindbares zumindest eine Öffnung (32, 34) für Zuluft aufweisendes Ventilgehäuse (12) sowie einen von einem Ventilsitz (26) mittels über einen Unterdruckanschluß (44) zuzuführenden Unterdruck anhebbaren Ventilkolben (20),
dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilgehäuse (12) durch eine Membran (14) in zwei Ventilgehäusehälften (16, 18) unterteilt ist, daß von der Membran ausgehend sich der Ventilkolben (20) in der einen (ersten), die Öffnung (32, 34) für die Zuluft aufweisenden Ventilgehäusehälfte (16) erstreckt und daß auf gegenüberliegender Seite der Membran und sich in der anderen (zweiten), den Unterdruckanschluß (44) aufweisenden Ventilgehäusehälfte (18) erstreckend ein Federelement (26) einwirkt.

9. Februar 1994-33542A/mu

• ·

• ·

• ·

• * · &diams; « '» ·&Agr; ««&Igr; Mtl

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 2

Patentanwalt-European Patent Attorney

2. Belüftungsventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß von der ersten Ventilgehäusehälfte (16) ein zylindrischer mittelbar oder unmittelbar mit dem Unterdruck-Abwassersystem verbindbarer Abschnitt (22) ausgeht, der umfangsseitig zumindest eine im Querschnitt einstellbare Öffnung (32, 44) für die Zuluft aufweist.

3. Belüftungsventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der erste zylindrische Abschnitt umfangsseitig mehrere auf einem Kreis angeordnete Öffnungen (32, 34) aufweist, die außenseitig über ein Verschlußelement wie Stellring (36) im gewünschten Umfang verschließbar sind.

4. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste zylindrische Abschnitt einen den Ventilsitz (26) bildenden nach innen gerichteten umlaufenden Vorsprung aufweist.

5. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste zylindrische Abschnitt einen Anschlußstutzen (38) mit vorzugsweise Innengewinde (40) aufweist.

6. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß von der zweiten Gehäusehälfte (18) ein koaxial zu dem ersten zylindrischen Abschnitt (22) verlaufender zweiter zylindrischer Abschnitt (30) ausgeht, der Gegenlager (28) für das Federelement (26) ist.

9. Februar 1994-33542A/mu

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen Seite 3

Patentanwalt-European Patent Attorney

7. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß umfangsseitig im zweiten zylindrischen Abschnitt (30) der Unterdruckanschluß (44) mündet.

8. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste und zweite zylindrische Abschnitt (22, 30) koaxial zur Mittelachse des topfförmig ausgebildeten Ventilgehäuses (12) verlaufen.

9. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilgehäuse (12) durch die Membran (14) in die in etwa gleich großen Ventilgehäusehälften (16, 18) unterteilt ist.

10. Belüftungsventil nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran (14) eine zentrale Versteifung (46) wie Stützplattenelement aufweist, auf dem einerseits das Federelement (26) abgestützt ist und daß andererseits mit dem Ventilkolben (20) verbunden ist oder in diesen übergeht.

9. Februar 1994-33542A/mu