EP0086749B1

EP0086749B1 - Becken mit einer Spülkippe und einer schwimmfähigen Tauchwand

Info

Publication number: EP0086749B1
Application number: EP83810055A
Authority: EP
Inventors: Werner Robert Nill
Original assignee: Individual
Current assignee: NILL, WERNER
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1986-04-16
Also published as: EP0086749A1; ATE19275T1; DE3363001D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Becken, insbesondere ein Regen- oder Klärbecken gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der Patentschrift FR-A-2449654 ist eine schwimmende Tauchwand bekannt, welche in einem Regen- oder Klärbecken angeordnet ist zur Rückhaltung von im Oberflächenbereich des Wassers schwimmenden Verunreinigungen bei Hochwasser. Die über die Breite des Beckens sich erstreckende Tauchwand ist verschwenkbar im Becken montiert derart, dass sie sich bei tiefem Wasserstand in ihrer unteren Lage befindet und mit ihrer Unterkante an der ablaufseitigen Stirnwand des Beckens anliegt, wie aus der Fig. 3 bis 6 der Zeichnungen hervorgeht.
Häufig wird für solche Becken auch eine Spülkippe verwendet, die dazu bestimmt ist, die auf der Sohle des Beckens sich bildenden Ablagerungen periodisch bei leerem Becken zu entfernen. Eine solche Spülkippe geht aus der Patentschrift FR-A-2449487 hervor. Fig. 1 und 2 zeigen diese bekannte Ausbildung, wobei zwei mögliche Lagen der Tauchwand eingezeichnet sind. Die zweite Lage der Tauchwand, bei welcher die Unterkante die Sohle berührt, wird hauptsächlich dann vorgesehen, wenn infolge von Hindernissen wie Ueberlaufkanal, Laufsteg, statische Säule usw. ein anderer Einbau ungeeignet ist.
Die bekannten Becken mit einer Spülkippe und einer Tauchwand in obiger Anordnung sind in verschiedener Hinsicht nachteilig. Die Tauchwand wird vom Spülwasser mechanische beansprucht. Wenn der Wasserschwall der Spülkippe ins Becken strömt, wird die Tauchwand weggeschlagen, nachher fällt sie wieder zurück und schlägt an der Wand oder der Sohle auf, was zu Beschädigungen führen kann. In anderen Fällen bildet die Tauchwand ein Hindernis für die Strömung, so dass u. U. das Spülwasser der Spülkippe die Tauchwand gar nicht anzuheben vermag, was dazu führt, dass die Sohle des Beckens hinter der Tauchwand unvollständig gereinigt wird.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Becken der gattungsgemässen Art zu schaffen, bei welcher die erwähnten Nachteile vermieden sind. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch die in der Kennzeichnung des Patentanspruches 1 definierten Merkmale.
Nachstehend werden anhand der Fig. 3-6 der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Die beiden Fig. 1 und 2 stellen die in der Beschreibungseinleitung erwähnten bekannten Ausführungsformen dar. Es zeigen :

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein gefülltes Klärbecken mit einer darin angeordneten Tauchwand,
Figur 2 einen Längsschnitt durch ein leeres Klärbecken mit einer Spülkippe und zwei möglichen Anordnungen der Tauchwand,
Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Klärbecken mit einer ersten Ausführungsform der Hebevorrichtung,
Figur 4 eine Draufsicht auf das Becken gemäss Fig. 3,
Figur 5 einen Längsschnitt durch ein Klärbecken mit einer zweiten Ausführungsform der Hebevorrichtung, und
Figur 6 eine Draufsicht auf das Becken gemäss Fig. 5.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Klärbecken 1 ist eine sich über die Breite des Beckens erstreckende Tauchwand 2 verschwenkbar an der ablaufseitigen Stirnwand des Beckens montiert. Die Tauchwand 2 ist mit einem Hohlkörper 3 versehen, damit sie im Wasser schwimmen kann.
Das während Trockenperioden zuströmende Schmutzwasser fliesst über eine nicht näher dargestellte Eingangsleitung in das Klärbecken 1 und gelangt über eine ebenfalls nicht dargestellte Ausgangsleitung, welche sich im Bereich der Sohle 4 befindet, in eine Kläranlage. Eine zusätzliche Meteorwassermenge bei schwachem Regen vermag durch die Ausgangsleitung noch geschluckt zu werden. Bei Hochwasser, z. B. nach heftigen Niederschlägen, genügt die Ausgangsleitung aber nicht mehr, um die zuströmende Wassermenge abfliessen zu lassen.
Der Wasserspiegel steigt an. Die durch das Regenwasser von Strassen, Plätzen, usw. mitgeschwemmten Verunreinigungen 5 und Gegenstände, wie z. B. Holz, Laub, Papier, Tierkadaver und Oel, werden ins Klärbecken transportiert und schwimmen auf dem Wasserspiegel obenauf. Die Verunreinigungen stauen sich hinter der Tauchwand 2 an.
Bei weiter steigendem Wasser über die Höhe H₁ wird die Tauchwand 2 infolge des Auftriebes angehoben, wobei sie sich um den Drehpunkt 6 verschwenkt, bis sie etwa senkrecht steht (in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet). Das Wasserniveau H₂ entspricht der Höhe der Ueberlaufkante der oberen Ausflussöffnung 7 des Beckens 1. Beim Erreichen dieser Höhe kann das Wasser ablaufen, wobei aber die Verunreinigungen durch die Tauchwand zurückgehalten werden.
Die zweite Ausführungsform der Tauchwand 8 gemäss der Fig. 2 funktioniert analog wie die Tauchwand 2. Ihre Unterkante liegt bei leerem Becken 1 auf der Sohle 4 auf. Durch die Tauchwand 8 wird das Becken in einen vorderen und einen hinteren Abschnitt unterteilt, wobei sich im zuletzt genannten Abschnitt die Verunreinigungen sammeln. Die Tauchwand 8 wird hauptsächlich dann verwendet, wenn Einbauten 9 im Becken vorhanden sind.
Beim Becken gemäss der Fig. 2 ist eine an sich bekannte Spülkippe 10 vorgesehen. Sie dient zur periodischen Entfernung von Ablagerungen, die sich auf der Sohle 4 bilden. Die Spülkippe 10 ist oberhalb der Sohle 4 angeordnet und erstreckt sich in Querrichtung des Beckens 1. Sie ist um ihre Achse 11 bis etwa 120° verschwenkbar, wobei der Schwerpunkt der leeren oder teilweise gefüllten Kippe nicht mit dem Schwerpunkt der vollen Kippe übereinstimmt. Durch entsprechende Anordnung der Achse 11 zwischen diesen beiden Schwerpunkten wird bewirkt, dass das einfliessende Wasser die im Leerzustand horizontale Spülkippe durch die obere Oeffnung füllt. Während des Füllvorganges verschiebt sich der Schwerpunkt, bis bei mindestens annähernd voller Kippe ein Uebergewicht entsteht, wodurch die Kippe um ca. 120° verschwenkt wird.
Dies bewirkt, dass sich ein starker Wasserschwall gegen die Beckenwand ergiesst. Das Wasser strömt der Wand entlang nach unten über den abgerundeten Uebergang zwischen Beckenwand und Sohle und dann mit grosser Geschwindigkeit entlang der Sohle, um so den anhaftenden Schmutz zu entfernen und in einen Sumpfkanal zu befördern. Die entleerte Spülkippe schwenkt automatisch wieder in ihre horizontale Lage zurück und der Vorgang wiederholt sich von neuem.
Um nun zu verhindern, dass dieser Wasserschwall die Tauchwand 8 beschädigt, ist gemäss den Fig. 3-6 eine Hebevorrichtung vorgesehen, welche die Tauchwand 8 anhebt, bevor ein Spülvorgang eingeleitet wird. Nach dem Spülvorgang wird die Tauchwand 8 automatisch wieder gesenkt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 besitzt die Wasserzuführungsleitung 12 für die Spülkippe 10 einen Abzweiger 13, der zu einem Differential-Wasserbehälter 14 führt, der im oberen Abschnitt des Beckens 1 angeordnet ist. Der Behälter 14 ist in nicht näher dargestellter Weise zwischen einer oberen und einer unteren Endstellung an der Beckenwandung höhenverschiebbar gelagert.
Zwei Seilzüge 15 sind am Behälter 14 befestigt und führen über obere, ortsfeste Rollen 16 zur Tauchwand 8, wo sie an beiden Seiten des Hohlkörpers 3 fixiert sind. Beim Zuführen von Wasser zur Spülkippe 10 gelangt ein Teil dieses Wassers über den Abzweiger 13 in den Behälter 14. Ein im Abzweiger 13 angeordnetes Zuflussventil 17 und ein im Behälterboden angeordnetes Abflussventil 18 werden gegenseitig so einreguliert, dass der Behälter rascher gefüllt wird als die Spülkippe. Bevor die Spülkippe 10 kippt, hat der Behälter 14 genügend Wassergewicht, um die Tauchwand 8 über die Seilzüge 15 anzuheben. Stellt der Zufluss 12 zur Spülkippe ab, entleert sich der Behälter 14 langsam durch das Ventil 18 und lässt die Tauchwand langsam absinken.
Der Wasserschwall kann somit die Sohle 4 reinigen, ohne die Tauchwand 8 zu beschädigen und ohne von dieser gestört zu werden. Nach dem Spülvorgang senkt sich die Tauchwand 8 automatisch wieder ab, da durch das Ventil 18 das Wasser aus dem Behälter entweichen kann und kein Wasser aus der Leitung 13 zufliesst. Oben am Behälter ist noch ein Ueberlauf 19 vorgesehen. Daher kann der Zufluss durch das Ventil 17 soweit geöffnet werden, dass mit Sicherheit immer mehr Wasser zufliesst als durch das Ventil 18 abfliesst, das überschüssige Wasser benützt den Ueberlauf 19. Es wäre auch möglich, das Abflussventil wegzulassen und die Abflussöffnung entsprechend klein zu wählen, damit weniger Wasser abfliesst als oben zufliesst. Die Regulierung der Differenzmenge könnte dann allein durch das Zuflussventil 17 erfolgen. Mit dem Ventil 18 kann die Entleerungszeit des Behälters 14 zwecks langsamem Absenken der Tauchwand ohne aufschlagen reguliert werden.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 3 und 4 sind zwei Behälter 14 vorgesehen, die beidseitig am Beckenrand befestigt sind. Jeder Behälter ist mit einem Seilzug 15 versehen, der über separate Rollen 16 mit der Tauchwand 8 verbunden ist. Entsprechend sind auch zwei Abzweiger 13 vorhanden, die vom Hauptstrang 12 wegführen. Im übrigen ist die Funktionsweise dieser Hebevorrichtung gleich wie diejenige der ersten Ausführungsform.
Es wäre auch möglich, in nicht näher dargestellter Weise den oder die Behälter 14 direkt mit der Tauchwand 8 zu verbinden, z. B. über einen an der Tauchwand angebrachten Befestigungsarm zur Verlängerung des Drehmomentes.
Um den Erfindungszweck zu erfüllen, genügt es, wenn die Tauchwand 8 im leeren Becken um einige cm angehoben wird. Die erfindungsgemässe Hebevorrichtung eignet sich für beide Arten von Tauchwänden 2 und 8.

Claims

1. Becken, insbesondere Regen- oder Klärbecken mit einer Spülkippe (10) zur periodischen Reinigung der Beckensohle (4) bei leerem Becken und mit einer schwimmfähigen Tauchwand (28) zur Rückhaltung von Verunreinigungen bei Hochwasser, gekennzeichnet durch eine mit der Tauchwand (2, 8) in Verbindung stehende Hebevorrichtung (14, 15) zum Heben der Tauchwand vor der Einleitung und während eines Spülvorganges mit der Spülkippe (10) und zum langsamen Senken der Tauchwand nach der Spülung.

2. Becken nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuerelemente (17, 18), die in Abhängigkeit eines bestimmten Füllungsgrades der Spülkippe (10) den Hebevorgang für die Tauchwand (2, 8) mittels der Hebevorrichtung (14, 15) auslösen.

3. Becken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung mindestens einen mit einem Zufluss und einem Abfluss versehenen Differential-Wasserbehälter (14) aufweist, der zwischen zwei Endstellungen höhenverschiebbar gelagert ist, und dass Mittel (15) vorgesehen sind, um die Bewegungen des Behälters (14) auf die Tauchwand (8) zu übertragen, das Ganze derart, dass bei vollem Behälter (14) die Tauchwand nach oben gezogen ist und bei leerem Behälter die Tauchwand nach unten gesenkt ist.

4. Becken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus mindestens einem am Behälter (14) befestigten Seilzug (15) bestehen, der über wenigstens eine ortsfeste Umlenkrolle (16) mit der Tauchwand (8) verbunden ist.

5. Becken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Behälter (14) vorgesehen ist mit zwei Seilzügen (15), die je an einer Seite der Tauchwand (8) befestigt sind.

6. Becken nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Behälter (14) mit je einem Seilzug (15), die je an einer Seite der Tauchwand (8) befestigt sind.

7. Becken nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss (13) des Behälters (14) mit der Zuströmungsleitung (12) der Spülkippe (10) verbunden ist, und dass im Zufluss (13) ein Regelventil (17) angeordnet ist zwecks Regulierung der zum Behälter (14) fliessenden Wassermenge in Abhängigkeit der Füllungsgeschwindigkeit der Spülkippe (10) und der durch den Abfluss des Behälters (14) abfliessenden Wassermenge, so dass der Behälter (14) während der ganzen Spülzeit mit Wasser gefüllt bleibt.

8. Becken nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auch im Abfluss des Behälters (14) ein Regulierventil (18) angeordnet ist.

9. Becken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (14) über einen das Drehmoment verlängernden Arm direkt mit der Tauchwand (8) verbunden ist.

10. Becken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (14) mit einem Ueberlauf (19) versehen ist.