EP0627530B1 - Vorrichtung zur Abflussmengenregelung - Google Patents

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EP0627530B1
EP0627530B1 EP94107198A EP94107198A EP0627530B1 EP 0627530 B1 EP0627530 B1 EP 0627530B1 EP 94107198 A EP94107198 A EP 94107198A EP 94107198 A EP94107198 A EP 94107198A EP 0627530 B1 EP0627530 B1 EP 0627530B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
float
chamber
feed opening
shut
link
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94107198A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0627530A1 (de
Inventor
Werner Feucht
Hans-Dieter Löbig
Alexander Elsner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BGU Baugesellschaft fur Umweltschutzanlagen mbH
Original Assignee
BGU Baugesellschaft fur Umweltschutzanlagen mbH
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Publication of EP0627530B1 publication Critical patent/EP0627530B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/105—Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
    • E03F5/107—Active flow control devices, i.e. moving during flow regulation

Definitions

  • the invention relates to a device for flow control in sewer systems, in particular for connection to the drain of a rain or mixed water basin, with a float chamber arranged between an inlet and an outlet connection with an enlarged cross-section, which has a chamber floor rising towards both side walls and one by means of parallel Contains a height-adjustable swivel handlebar on fixed bearings, from which a shut-off element assigned to the inlet opening can be adjusted by transmission means driven by the handlebar movement.
  • a regulator container is connected to the outflow of the storage basin, which contains opposing, floor-level inlet and outlet openings and a float.
  • the float With regard to its buoyancy movements, the float is guided by force arms acting laterally on it from two-arm parallel levers mounted on the container wall and arranged one above the other.
  • the load arms of the parallel levers are connected to a vertical guide linkage of a throttle plate which is inclined downwards in the direction of the inlet flow and which can be moved in front of the correspondingly inclined inlet opening.
  • the invention has for its object to design and improve a flow control device of the type specified in such a way that, while ensuring a simplified, robust structure with few moving components, a rapid response to changing inflows, accurate control of constant flow rates is made possible.
  • the device In operation of the device according to the invention, it is flowed through unhindered by smaller inlets which do not require regulation, for example by double dry weather drainage of a mixed water sewer system, due to the passage channel on the underside of the float, this flow including the coarse dirt present therein being discharged through the always open drain opening.
  • a build-up arises which raises the float from its basic position lying on the chamber floor and is transferred to the shut-off element in a regulating manner as a measure of the respective time flow rate through float buoyancy movement.
  • the transmission ratio between the movements of the float and the shut-off device can be chosen to be large, even small accumulation changes and float movements cause sufficiently large movements of the shut-off device to regulate the change in the feed cross-section, which results in a reliable response of the device to changed feed quantities.
  • the sensitivity of the response is improved without additional device outlay in that the handlebars mounted one behind the other above the float and in the direction of the flow run downward from their fixed bearings and the float suspended thereon from the additional impulsive force contained in the incident jet of an increased inflow to an over the handlebars are driven in an arcuate upward float movement and are thus supported in its buoyancy movement which is also beginning at this time.
  • the bottom of the float chamber is recessed in a channel shape from both sides up to the longitudinal center.
  • the trailing edge of the ramp can be arranged above the deepest point of the inlet opening or at the same height as the bottom of the inlet opening and connected to the channel shape of the chamber floor by means of a transition plate.
  • the cross section of the passage channel is partially reduced at least at one point by an aperture plate attached to the periphery of its hollow curvature.
  • the turbulence and the impulse force effect of the inlet flow deflected upwards on the ramp in the float chamber is also intensified in that the front wall of the float forms a recessed radiant sheet with an upper projecting area as splash water protection in the lower area.
  • the transmission means can have a movement damping member and a connecting member angularly attached to the handlebar, which is connected directly or indirectly to the shut-off device.
  • the extension and the connecting member are preferably connected to one another via a stiffening frame which is connected at one end to a handlebar above the fixed bearing and at the other end to the shut-off element, the stiffening frame carrying a length-adjustable weight at its end remote from the shut-off element to change the buoyancy of the float.
  • the fixed bearings of the handlebars and the transmission means are arranged or supported on a support frame which rests on the float chamber and can be pivoted up about a horizontal transverse axis on the rear wall of the chamber.
  • On the downstream Handlebars can be attached near the horizontal transverse axis of the support frame an effective balance weight with respect to the transmission means.
  • the shut-off element can be a segment plate which is adjustably fastened on a carrier plate containing vertical elongated holes.
  • the segment plate can be guided between vertical sealing plates arranged on both sides of the inlet opening in the float chamber, which are made of plastic or have a low-friction coating.
  • a sealing lip made of sheet steel or other hard-elastic material is arranged as the upper seal of the inlet opening between the side sealing plates, the free downward bent end of which rests under prestress on the segment plate and acts as a wiper when the segment plate is opened.
  • the control device comprises an elongated rectangular float chamber 10, on the front wall 12 and rear wall 14 of which an inlet pipe socket 16 or an outlet pipe socket 18 which is flush with the chamber bottom are fastened.
  • the float chamber 10 is about two to three times as wide as the diameter of the inlet pipe and about twice as long as its width.
  • the upper edges of the side walls of the float chamber, which is open at the top, are stabilized by angle profiles 50.
  • the chamber floor 30 is inclined downwards from both sides towards the longitudinal center and thus has a groove shape which can be seen in FIG. 5.
  • the inlet opening 20 adapted to the inlet pipe 16 in the front wall 12 is in the float chamber 10 through the channel-shaped Bottom 30, lateral sealing plates 72 and continued through an upper horizontal sealing wall 73 to an approximately square inlet cross-section, which can be changed continuously between a completely open and completely closed state by means of a curved segment plate 44 in the side view corresponding to FIG. 1.
  • a curved segment plate 44 For the lateral sealing of the segment plate 44, it is guided in a sealed manner between the sealing plates 72 which are made of plastic or are provided with a low-friction coating.
  • Attached to the upper sealing wall 73 is a sealing lip 74 made of sheet steel or other hard-elastic material, the free end of which is bent downward, bears against the segment plate 44 under pretension and acts as a wiper during opening movements.
  • a float 22 Arranged in the float chamber 10 is a float 22 which rises or falls in accordance with the accumulation generated by the time-varying inflow quantity, the extreme positions being shown in FIGS. 1 and 4, 5.
  • the float 22 is shorter than the chamber 10, has approximately the same width as this and is adapted to the chamber bottom 30 on its underside.
  • the float 22 is suspended with the aid of two consecutively arranged and mutually parallel links or pairs of links 26, 28, the lower ends of which are mounted on transverse axes 27, which are held in hanging tabs 24 extending from the top of the float.
  • the links 26, 28 consist of rectangular tubes running over the longitudinal center of the float, the upper ends of which can be pivoted about fixed bearings 32, 34.
  • the fixed bearings consist, as in the lower articulation points of the handlebars, of transverse axes held in an auxiliary frame 80.
  • the auxiliary frame 80 is arranged above the float chamber 10 and part of a support frame 88, which is supported on the upper side of the float chamber and described below, or is fixedly connected to it.
  • the links 26, 28 have in the lower end position of the float 22 one in the flow direction at about 45 ° to the vertical downward slope.
  • the downstream control arm 26 has a rectified upper tubular extension 36, the upper end of which is widened to one side is connected to a hydraulic damping member 66 mounted on the auxiliary frame 80, which is able to intercept or suppress control vibrations. From the upper extension 36 a connecting element 38 is attached, which extends at right angles and extends in the direction of a support device 40 for the segment plate 44.
  • the transmission means for the driving forces generated by the float movements to adjust the segment plate 44 comprise, in addition to the handlebar 26, its upper extension 36 and the connecting member 38 extending therefrom, a stiffening frame 86, for example rectangular in side view.
  • the stiffening frame 86 has the task of Intentionally simple design, above the longitudinal center of the float chamber 10, to secure the connection between the drive link 26 and the segment plate 44 by additional struts and to ensure a play-free transmission of the drive forces to the shut-off device.
  • the stiffening frame 86 can consist of a rectangular tube and, according to FIG.
  • the frame member 90 can consist of two flat steel bars running parallel to one another, which are firmly connected to the extension 36 and the connecting member 38 in the region of the crossing points, preferably by welding.
  • a set point adjuster 68 is attached at the top in the form of a weight 70 adjustable on a threaded rod 48, with which the characteristic curve for the segment plate actuated by the float can be changed sensitively to regulate different set flow rates.
  • the support device 40 attached to the upstream side of the stiffening frame 86 comprises two vertical tabs, which are attached on both sides to the lower end of the frame member 89 and extend from the rear of a curved support plate 42, which contains elongated holes for the height-adjustable screw fastening of the segment plate 44.
  • the adjustment movement of the segment plate 44 is a rotary movement around the fixed bearing 32 as the center of rotation.
  • the segment plate and the carrier plate have a curvature which is adapted to their swivel path.
  • the shape or extension length of the sealing plates 72 is adapted for the lateral guidance of the segment plate.
  • the lower edge of the segment plate 24 is matched to the contour of the bottom of the float chamber, which, in deviation from FIG. 5, can also be flat in the inlet area.
  • the passage channel 58 formed due to the hollow curvature in the bottom of the float, the cross section of which is enlarged downwards through the trough shape of the chamber bottom 30, serves for an unimpeded outflow of rain or mixed water as long as the outflow quantity does not need to be throttled, for example in the case of a mixed water sewerage system, twice the dry weather outflow quantity does not exceed. So that rising inlets at an increased speed do not escape through the passage channel 58, according to FIGS. 1 to 5, on the chamber floor 30, a ski jump 62 which is inclined upward or curved in the flow direction and ends in front of the float 22 and which can consist of a sheet metal and one of them increased longitudinal center parting from both sides to the chamber floor (Fig. 5).
  • the front wall 60 of the float 22 is designed as a radiant sheet 60 set back with an upper curvature, an upper projecting area 59 forming a splash water protection which is not shown by the Float baffles going forward can be expanded.
  • the beam plate 60 and its upper curvature receive impulse forces at higher inflows due to the flow deflected upward from the hill, which support the upward movement of the float.
  • the chamber floor is recessed behind the inlet opening 20 and approximately in its width with a gradual downward inclination, so that a depression 67 is formed in the side view.
  • the chamber floor merges into an upwardly curved ramp 61 which ends in front of the front wall / beam plate 60 of the float 22 and whose trailing edge lies at the same height as the deepest point of the inlet opening 20.
  • a transition plate 63 is provided, which adjoins the channel shape of the chamber bottom 30.
  • the chamber floor behind the inlet opening 20 is recessed approximately in its width with a gradual downward inclination, but the upward curved or inclined ramp 65 starting from the deepest point with its detaching edge above the lowest point of the Inlet opening 20 is located.
  • the trough-shaped depression 67 of the chamber bottom arranged in front of the ramp causes a certain acceleration, particularly with small inflows, with the effect that accumulations of dirt are avoided which are completely flushed out of the float chamber when the inflow increases later.
  • the lateral sealing plates 72 can be extended in the lower region to the detaching edge of the respective ramp.
  • the inner or subframe 80 carrying the fixed bearings 32, 34 of the handlebars is firmly connected to the supporting frame 88 by a strong connecting element 84 in the form of a square tube, so that all the forces acting on the fixed bearings are greater than that the support frame 88 resting on the float chamber 10 are removed.
  • the support frame 88 which consists of angle profiles, lies on top of the float chamber 10 and can be swiveled up about a horizontal transverse axis 82 on the chamber rear wall 14 into a maintenance position according to FIG. 3 which makes the float chamber accessible.
  • a conveniently accessible handle 46 is attached to the inner frame 80.
  • the support frame 88 In a sufficiently pivoted upward position, the support frame 88 is secured on the upper edge of the float chamber 10 by means of a support 76 articulated thereon.
  • a balance weight 78 is attached to the downstream link 26 near the horizontal transverse axis 82 of the support frame 88, which counterweight could in principle be replaced by a corresponding water filling of the float, but would then make the pivoting of the support frame 88 considerably more difficult.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abflußmengenregelung in Kanalisationsanlagen, insbesondere zum Anschluß an den Abfluß eines Regen- oder Mischwasserbeckens, mit einer zwischen einem Zulauf- und einem Ablaufstutzen angeordneten Schwimmerkammer von erweitertem Querschnitt, die einen zu beiden Seitenwänden hin ansteigenden Kammerboden aufweist und einen mittels Parallel-Lenkern an Festlagern höhenverstellbar gehaltenen Schwimmer enthält, von dem aus ein der Zulauföffnung zugeordnetes Absperrorgan durch von der Lenkerbewegung angetriebene Übertragungsmittel verstellbar ist.
  • Mischwasser-Kanalisationssysteme enthalten im Bereich bestimmter Einzugsgebiete Speicherbecken, die bei Regenfall den stark verschmutzten ersten Spülstoß auffangen und ihn später in geregelter Menge an eine nachgeschaltete Kläranlage abgeben. Vergleichbare Funktionen führen Regenspeicher aus, wenn beispielsweise die Aufnahmekapazität eines natürlichen Gewässers hinter dem Speicher begrenzt ist. Zur Regelung dieser Abflußmengen kennt man in Speicherbecken oder in einem anschließenden Schachtangeordnete schwimmerbetätigte Blendenregler, die häufig mit Einbauproblemen sowie Funktionsempfindlichkeiten gegenüber Schmutzansammlungen behaftet sind. Darüber hinaus sind verhältnismäßig aufwendigere dem Beckenabfluß nachgeschaltete Regelvorrichtungen bekannt, in denen ein Schieber oder anderes Drosselorgan von einer durch die Abflußmenge beeinflußten Meßeinrichtung betätigt wird.
  • Bei einem aus DE-A-28 45 086 bekannten Stauablaufregler der eingangs bezeichneten Art ist an den Abfluß des Speicherbeckens ein Reglerbehälter angeschlossen, der einander gegenüberliegende, bodengleiche Zulauf- und Abflußöffnungen sowie einen Schwimmer enthält. Der Schwimmer ist bezüglich seiner Auftriebsbewegungen durch seitlich an ihm angreifende Kraftarme von an der Behälterwand gelagerten und übereinander angeordneten zweiarmigen Parallelhebeln geführt. Die Lastarme der Parallelhebel stehen gemeinsam mit einem senkrechten Führungsgestänge einer in Zulaufströmungsrichtung abwärts geneigten Schubdrosselplatte in Verbindung, die vor die entsprechend geneigte Zulauföffnung bewegt werden kann. Im Gleichgewicht zwischen dem einerseits der Hebellager von den Kraftarmen gehaltenen Schwimmer und der andererseits von den Lastarmen geführten Drosselplatte befinden sich diese beiden Regelglieder während der ungeregelten Phase, z.B. bei Trockenwetterablauf, mit Abstand oberhalb des Bodens des Reglerbehälters, der dann zwischen Zulauf- und Abflußöffnung unbehindert durchströmt wird. Erst wenn mehr Flüssigkeit in den Reglerbehälter zuläuft als durch den Abflußquerschnitt abfließen kann, entsteht ein den Schwimmer entlastender Aufstau, durch den die Drosselplatte abwärts bewegt und der Zulaufquerschnitt verringert wird. Die Aufstauhöhe im Reglerbehälter steigt, gegebenenfalls beträchtlich, solange an, bis die aus der Aufstauhöhe resultierende Abflußmenge der Zulaufmenge aus dem Speicherbecken entspricht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abflußmengenregelvorrichtung der eingangs angegebenen Bauart dahingehend auszugestalten und zu verbessern, daß bei Gewährleistung eines vereinfachten, robusten Aufbaus mit wenigen bewegten Bauteilen eine auf veränderliche Zuflüsse schnell reagierende, genaue Regelung von konstanten Abflußmengen ermöglicht wird.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst,
    • daß der Schwimmer bei annähernd gleicher Breite wie die Schwimmerkammer eine zur Auflage auf dem Kammerboden dessen Querschnittsprofil angepaßte Unterseite aufweist,
    • daß die Unterseite des Schwimmers zur Bildung eines für geringe, nicht geregelte Zuläufe bestimmten Durchlaßkanals mittig oberhalb des Kammerbodens nach oben gewölbt ist,
    • daß der Kammerboden hinter der Zulauföffnung mit allmählicher Abwärtsneigung zu einer Mulde vertieft ist und von der tiefsten Stelle aus in eine aufwärts geneigte oder gekrümmte, vor dem Schwimmer endende Rampe übergeht,
    • daß die Festlager über dem Schwimmer in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind und die Parallellenker, von den Festlagern ausgehend, einen in Strömungsrichtung nach unten geneigten Verlauf aufweisen,
    • daß das Absperrorgan durch die eine versteifte Verbindung bildenden Übertragungsmittel an eine obere Verlängerung des der Zulauföffnung entfernten Lenkers angeschlossen und entsprechend seiner Verstellbewegungsbahn um das Festlager dieses Lenkers gekrümmt ausgebildet ist.
  • Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird sie von geringeren Zuläufen, die keiner Regelung bedürfen, z.B. vom zweifachen Trockenwetterablauf einer Mischwasserkanalisation, aufgrund des Durchlaßkanals an der Unterseite des Schwimmers ungehindert durchströmt, wobei diese Strömung einschließlich darin vorhandenem Grobschmutz durch die stets offenbleibende Abflußöffnung ausgetragen werden. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Bauweise ensteht bei verstärkten Zuläufen in der Schwimmerkammer durch Strömungswiderstände und Wasserverwirbelung ein Aufstau, der den Schwimmer aus seiner auf dem Kammerboden aufliegenden Grundstellung anhebt und als Maß für die jeweilige zeitliche Abflußmenge durch Schwimmerauftriebsbewegung regelnd auf das Absperrorgan übertragen wird. Da das Übersetzungsverhältnis zwischen den Bewegungen des Schwimmers und des Absperrorgans groß gewählt werden kann, bewirken schon kleine Aufstauänderungen und Schwimmerbewegungen ausreichend große Bewegungen des Absperrorgans zur geregelten Veränderungdes Zulaufquerschnittes, woraus sich ein zuverlässiges Ansprechverhalten der Vorrichtung auf veränderte Zulaufmengen ergibt.
  • Die Empfindlichkeit des Ansprechverhaltens ist ohne zusätzlichen Vorrichtungsaufwand dadurch verbessert, daß die über dem Schwimmer und in Strömungsrichtung hintereinander gelagerten Lenker von ihren Festlagern aus stromab nach unten geneigt verlaufen und der daran aufgehängte Schwimmer durch die im auftreffenden Strahl eines verstärkten Zulaufs enthaltene zusätzliche Impulskraft zu einer über die Lenker bogenförmig aufwärts geführten Schwimmerbewegung angetrieben und damit in seiner zu diesem Zeitpunkt ebenfalls einsetzenden Auftriebsbewegung unterstützt wird.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Boden der Schwimmerkammer von beiden Seiten bis zur Längsmitte hin rinnenförmig vertieft. Dadurch gelangen mit dem Zulauf ankommende Schmutzteile zwangsläufig in den Rinnenscheitel, von wo sie mit der dort verstärkten Ausflußströmung durch die offenbleibende Abflußöffnung ausgetragen werden.
  • Die Abströmkante der Rampe kann oberhalb der tiefsten Stelle der Zulauföffnung angeordnet sein oder auf gleicher Höhe liegen wie der Boden der Zulauföffnung und mittels eines Übergangsbleches an die Rinnenform des Kammerbodens angeschlossen sein.
  • Um bei hohen Zulaufmengen zu vermeiden, daß im Durchlaßkanal eine Unterdruck erzeugt wird, wird vorgeschlagen, daß der Querschnitt des Durchlaßkanals an wenigstens einer Stelle durch ein am Umfang seiner Hohlwölbung angebrachtes Blendenblech teilweise verringert ist.
  • Die Verwirbelung sowie die Impulskraftwirkung der an der Rampe aufwärts abgelenkten Zulaufströmung in der Schwimmerkammer wird auch dadurch intensiviert, daß die Frontwand des Schwimmers im unteren Bereich ein zurückgesetztes Strahlblech mit einem oberen vorspringenden Bereich als Spritzwasserschutz bildet.
  • Die Übertragungsmittel können außer der oberen Verlängerung des dem Zulauf entfernten Lenkers ein Bewegungsdämpfungsglied und ein an dem Lenker winklig befestigtes Verbindungsglied aufweisen, das direkt oder mittelbar an das Absperrorgan angeschlossen ist.
  • Vorzugsweise sind die Verlängerung und das Verbindungsglied über einen Versteifungsrahmen miteinander verbunden, der einenends an den einen Lenker oberhalb des Festlagers und anderenends an das Absperrorgan angeschlossen ist, wobei der Versteifungsrahmen an seinem vom Absperrorgan entfernten Ende ein längsverstellbares Gewicht zur Veränderung der Auftriebskraft des Schwimmers trägt.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Festlager der Lenker sowie die Übertragungsmittel auf einem auf der Schwimmerkammer aufliegenden Tragrahmen angeordnet bzw. abgestützt, der um eine waagerechte Querachse an der Kammerrückwand hochschwenkbar ist. An dem stromabangeordneten Lenker kann nahe der waagerechten Querachse des Tragrahmens ein hinsichtlich der Übertragungsmittel wirksames Ausgleichsgewicht angebracht sein.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Absperrorgan eine Segmentplatte sein, die auf einer senkrechte Langlöcher enthaltenden Trägerplatte verstellbar befestigt ist. Die Segmentplatte kann zwischen beiderseits der Zulauföffnung in der Schwimmerkammer angeordneten senkrechten Dichtplatten geführt sein, die aus Kunststoff bestehen oder einen reibungsarmen Belag tragen. Außerdem ist als obere Abdichtung der Zulauföffnung zwischen den seitliche Dichtplatten eine aus Stahlblech oder anderem hart-elastischen Material bestehende Dichtlippe angeordnet, deren freies nach unten gebogenes Ende unter Vorspannung an der Segmentplatte anliegt und bei Öffnungsbewegungen der Segmentplatte als Abstreifer wirkt.
  • Die Regelvorrichtung nach der Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
    • Fig. 1
    einen vertikalen Längsschnitt durch die Regelvorrichtung nach der Erfindung,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die Regelvorrichtung nach Fig. 1,
    Fig. 3
    eine Seitenansicht bei hochgeschwenkten Tragrahmen,
    Fig. 4
    eine Seitenansicht der im Betrieb befindlichen Regelvorrichtung,
    Fig. 5
    eine vereinfachte Frontansicht der Schwimmerkammer,
    Fig. 6
    einen vertikalen Teilschnitt durch einen vertieften Zulaufbereich zur Schwimmerkammer und eine mit bodengleicher Abströmkante versehene Rampe und
    Fig. 7
    eine bezüglich Fig. 6 abgeänderte Ausführungsform der Rampe.
  • Entsprechend Fig. 1 bis 5 umfaßt die Regelvorrichtung eine längliche rechteckige Schwimmerkammer 10, an deren Frontwand 12 und Rückwand 14 ein mit dem Kammerboden bündiger Zulaufrohrstutzen 16 bzw. ein Ablaufrohrstutzen 18 befestigt sind. Entsprechend Fig. 2 ist die Schwimmerkammer 10 etwa zwei- bis dreimal so breit wie der Durchmesser des Zulaufrohres und etwa doppelt so lang wie ihre Breite. Die Oberkanten der Seitenwände der nach oben offenen Schwimmerkammer sind durch Winkelprofile 50 stabilisiert. Der Kammerboden 30 ist von beiden Seiten zur Längsmitte hin abwärts geneigt und hat somit eine aus Fig. 5 erkennbare Rinnenform.
  • Die dem Zulaufrohr 16 angepaßte Zulauföffnung 20 in der Frontwand 12 ist in der Schwimmerkammer 10 durch den rinnenförmigen Boden 30, seitliche Dichtplatten 72 und durch eine obere waagerechte Dichtwand 73 zu einem in Beispiel ungefähr quadratischen Zulaufquerschnitt fortgesetzt, der mittels einer in der Seitenansicht entsprechend Fig. 1 gekrümmten Segmentplatte 44 zwischen einem vollständig offenen und vollständig geschlossenen Zustand stufenlos verändert werden kann. Zur seitlichen Abdichtung der Segmentplatte 44 ist sie zwischen den aus Kunststoff bestehenden oder mit einem reibungsarmen Belag versehenen Dichtplatten 72 abgedichtet geführt. An der oberen Dichtwand 73 ist eine aus Stahlblech oder anderem hart-elastischen Material bestehende Dichtlippe 74 angebracht, deren freies Ende nach unten gebogen, unter Vorspannung an der Segmentplatte 44 anliegt und bei Öffnungsbewegungen als Abstreifer wirkt.
  • In der Schwimmerkammer 10 ist ein Schwimmer 22 angeordnet, der sich entsprechend dem von der zeitlich variierenden Zulaufmenge erzeugten Aufstau hebt oder senkt, wobei die Extremstellungen in Fig. 1 und 4, 5 dargestellt sind. Der Schwimmer 22 ist kürzer als die Kammer 10, besitzt annähernd die gleiche Breite wie diese und ist an seiner Unterseite dem Kammerboden 30 angepaßt. In der Mitte des Schwimmerbodens 23 befindet sich ein durch eine in der Seitenansicht entsprechend Fig. 5 erkennbare Aufwärtswölbung gebildeter Durchlaßkanal 58, dessen Querschnitt nach unten durch die Rinnenform des Kammerbodens 30 vergrößert wird, so daß Grobschmutzteile die Vorrichtung passieren können, ohne Ablagerungen oder Verstopfungen zu verursachen.
  • Der Schwimmer 22 ist mit Hilfe zweier hintereinander angeordneter und zueinander paralleler Lenker oder Lenkerpaare 26, 28 aufgehängt, deren untere Enden auf Querachsen 27 gelagert sind, die in von der Oberseite des Schwimmers ausgehenden Aufhängelaschen 24 gehalten sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Lenker 26, 28 aus über der Längsmitte des Schwimmers verlaufenden Rechteckrohren, deren obere Enden um Festlager 32, 34 schwenkbar sind. Die Festlager bestehen, wie bei den unteren Anlenkstellen der Lenker, aus in einem Hilfsrahmen 80 gehaltenen Querachsen. Der Hilfsrahmen 80 ist über der Schwimmerkammer 10 angeordnet und Teil eines auf der Oberseite der Schwimmerkammer abgestützten, weiter unten beschriebenen Tragrahmens 88 bzw. mit diesem fest verbunden.
  • Die Lenker 26, 28 haben in der unteren Endstellung des Schwimmers 22 einen in Strömungsrichtung mit etwa 45° zur Senkrechten abwärts geneigten Verlauf. Der stromab angeordnete Lenker 26 besitzt eine gleichgerichtete obere rohrförmige Verlängerung 36, deren oberes nach einer Seite verbreitertes Ende mit einem am Hilfsrahmen 80 gelagerten hydraulischen Dämpfungsglied 66 in Verbindung steht, das Regelungsschwingungen abzufangen bzw. zu unterdrücken in der Lage ist. Von der oberen Verlängerung 36 geht ein daran rechtwinklig befestigtes Verbindungsglied 38 aus, das sich in Richtung einer Trageinrichtung 40 für die Segmentplatte 44 erstreckt.
  • Die Übertragungsmittel für die durch die Schwimmerbewegungen erzeugten Antriebskräfte zur Verstellung der Segmentplatte 44 umfassen außer dem Lenker 26, dessen oberer Verlängerung 36 und dem davon ausgehenden Verbindungsglied 38 einen in der Seitenansicht z.B. rechteckigen Versteifungsrahmen 86. Beim gezeigten Beispiel hat der Versteifungsrahmen 86 die Aufgabe, die absichtlich einfach ausgeführte, oberhalb der Längsmitte der Schwimmerkammer 10 verlaufende Verbindung zwischen Antriebslenker 26 und der Segmentplatte 44 durch zusätzliche Verstrebungen zu sichern und eine spielfreie Übertragung der Antriebskräfte auf das Absperrorgan zu gewährleisten. Der Versteifungsrahmen 86 kann aus einem Rechteckrohr bestehen und umfaßt nach Fig. 1 ein senkrechtes Rahmenglied 87, das oberhalb des Festlagers 32 mit der Verlängerung 36 verschweißt ist, ein zweites senkrechtes Rahmenglied 89, an dessen unteres Ende die Trageinrichtung 40 der Segmentplatte 44 angeschlossen ist, sowie ein beide senkrechte Rahmenglieder an ihren oberen Enden miteinander verbindendes waagerechtes Rahmenglied 90. Das Rahmenglied 90 kann aus zwei nebeneinander parallel verlaufenden Flachstählen bestehen, die im Bereich der Kreuzungsstellen mit der Verlängerung 36 und dem Verbindungsglied 38 mit diesen vorzugsweise durch Schweißen fest verbunden sind.
  • An der stromab liegenden Seite des Versteifungsrahmen 86 ist oben ein Sollwertsteller 68 in Form eines auf einer Gewindestange 48 verstellbaren Gewichtes 70 befestigt, mit dem die Kennlinie für die vom Schwimmer betätigte Segmentplatte zur Regelung unterschiedlicher Sollabflußmengen feinfühlig verändert werden kann. Die an der stromauf liegenden Seite des Versteifungsrahmen 86 befestigte Trageinrichtung 40 umfaßt zwei senkrechte Laschen, die beidseitig am unteren Ende des Rahmengliedes 89 befestigt sind und von der Rückseite einer gekrümmten Trägerplatte 42 ausgehen, die Langlöcher zur höhen-verstellbaren Schraubbefestigung der Segmentplatte 44 enthält.
  • Die Verstellbewegung der Segmentplatte 44 ist eine Drehbewegung um das Festlager 32 als Drehzentrum. Die Segmentplatte und die Trägerplatte besitzen eine ihrem Schwenkweg angepaßte Krümmung. Dem bogenförmigen Stellweg der Segmentplatte entsprechend ist die Form bzw. Erstreckungslänge der Dichtplatten 72 zur seitlichen Führung der Segmentplatte angepaßt. Die Unterkante der Segmentplatte 24 ist der Kontur des Schwimmerkammerbodens angeglichen, der im Zulaufbereich, abweichend von Fig. 5, auch flach, eben sein kann.
  • Der aufgrund der Hohlwölbung im Schwimmerboden gebildete Durchlaßkanal 58, dessen Querschnitt nach unten durch die Rinnenform des Kammerbodens 30 vergrößert ist, dient einen unbehinderten Abfluß von Regen- oder Mischwasser, solange die Abflußmenge nicht gedrosselt zu werden braucht, z.B. im Fall einer Mischwasserkanalisation die zweifache Trockenwetterabflußmenge nicht übersteigt. Damit ansteigende Zuläufe mit erhöhter Geschwindigkeit nicht durch den Durchlaßkanal 58 entweichen, ist gemäß Fig. 1 bis 5 auf den Kammerboden 30 eine in Strömungsrichtung aufwärts geneigte oder gekrümmte und vor dem Schwimmer 22 endende Schanze 62 befestigt, die aus einem Blech bestehen kann und von einem erhöhten Längsmittelscheitel aus nach beiden Seiten bis zum Kammerboden abfällt (Fig. 5). Diese Schanze lenkt die ankommende Strömung seitlich und nach oben ab und bewirkt dadurch deren Abbremsung, Verwirbelung und somit den gewünschten Aufstau. Um bei hohen Zulaufgeschwindigkeiten aus der Schwimmerkammer 10 nach oben austretendes Spritzwasser zu vermeiden, ist die Frontwand 60 des Schwimmers 22 als ein mit einer oberen Wölbung zurückgesetztes Strahlblech 60 ausgeführt, wobei ein oberer vorspringender Bereich 59 einen Spritzwasserschutz bildet, der durch nicht gezeigte, dort vom Schwimmer nach vorn ausgehende Ablenkbleche erweitert sein kann. Das Strahlblech 60 und seine obere Wölbung empfangen bei höheren Zuflüssen durch die von der Schanze nach oben abgelenkte Strömung Impulskräfte, welche die Aufwärtsverstellbewegung des Schwimmers unterstützen.
  • Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist der Kammerboden hinter der Zulauföffnung 20 und etwa in deren Breite mit allmählicher Abwärtsneigung vertieft, so daß in der Seitenansicht eine Mulde 67 entsteht. Von der tiefsten Stelle der Mulde aus geht der Kammerboden in eine aufwärts gekrümmte und vor der Frontwand/Strahlblech 60 des Schwimmers 22 endende Rampe 61 über, deren Abströmkante auf gleicher Höhe liegt wie die tiefste Stelle der Zulauföffnung 20. Hinter der Strömungs-Ablösekante der Rampe 61 ist ein Übergangsblech 63 vorgesehen, das an die Rinnenform des Kammerbodens 30 anschließt.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist wie in Fig. 6 der Kammerboden hinter der Zulauföffnung 20 etwa in deren Breite mit allmählicher Abwärtsneigung vertieft, wobei jedoch die von der tiefsten Stelle ausgehende aufwärts gekrümmte oder geneigte Rampe 65 mit ihrer Ablösekante oberhalb der untersten Stelle der Zulauföffnung 20 liegt. In beiden Fällen bewirkt die vor der Rampe angeordnete muldenförmige Vertiefung 67 des Kammerbodens besonders bei geringen Zuflüssen eine gewisse Beschleunigung mit der Wirkung, daß Schmutzansammlungen vermieden werden, die bei später zunehmendem Zulauf vollständig aus der Schwimmerkammer herausgespült werden. Entsprechend Fig. 6 und 7 können die seitlichen Dichtplatten 72 im unteren Bereich bis zur Ablösekante der jeweiligen Rampe verlängert sein.
  • Infolge größerer Zuläufe könnte bei Abheben des Schwimmers 22 von seiner Tiefststellung (Fig. 1, 5) sich im Durchlaßkanal 58 eine an der Hohlwölbung anliegende konstante Strömung ausbilden und einen Unterdruck erzeugen, der den Schwimmer 22 nach unten zu ziehen versucht. Um die Folgen dieses Strömungseffektes zu vermeiden, ist der Querschnitt des Durchlaßkanals 58 im Schwimmer an einer oder mehreren Stellen durch am Umfang der Hohlwölbung, wie z.B. in Fig. 5 angedeutet, angebrachte Blendenbleche 59 teilweise verringert. Die dadurch entstehende Verwirbelung verzögert die Strömungsgeschwindigkeit und verhindert das Entstehen von Unterdruck.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 ist der die Festlager 32, 34 der Lenker tragende Innen- oder Hilfsrahmen 80 mit dem Tragrahmen 88 durch ein starkes Verbindungsglied 84 in Form eines Vierkantrohres fest verbunden, so daß sämtliche auf die Festlager wirkenden Kräfte über den auf der Schwimmerkammer 10 aufliegenden Tragrahmen 88 abgetragen werden. Der aus Winkelprofilen bestehende Tragrahmen 88 liegt ober auf der Schwimmerkammer 10 auf und ist um eine waagerechte Querachse 82 an der Kammerrückwand 14 in eine die Schwimmerkammer zugänglich machende Wartungsstellung gemäß Fig. 3 hochschwenkbar. Zu diesem Zweck ist am Innenrahmen 80 ein bequem zugänglicher Handgriff 46 befestigt. In einer ausreichend nach oben verschwenkten Position wird der Tragrahmen 88 mittels einer an ihm angelenkten Stütze 76 auf der Oberkante der Schwimmerkammer 10 gesichert. An dem stromab liegenden Lenker 26 ist nahe der waagerechten Querachse 82 des Tragrahmens 88 ein Ausgleichsgewicht 78 angebracht, das grundsätzlich durch eine entsprechende Wasserfüllung des Schwimmers ersetzt werden könnte, aber dann das Hochschwenken des Tragrahmens 88 beträchtlich erschweren würde.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Abflußmengenregelung in Kanalisationsanlagen, insbesondere zum Anschluß an den Abfluß eines Regen- oder Mischwasserbeckens, mit einer zwischen einem Zulauf- und einem Ablaufstutzen (16, 18) angeordneten Schwimmerkammer (10) von erweitertem Querschnitt, die einen zu beiden Seitenwänden hin ansteigenden Kammerboden (30) aufweist und einen mittels Parallel-Lenkern (26, 28) an Festlagern (32, 34) höhenverstellbar gehaltenen Schwimmer (22) enthält, von dem aus ein der Zulauföffnung (20) zugeordnetes Absperrorgan (44) durch von der Lenkerbewegung angetriebene Übertragungsmittel verstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Schwimmer (22) bei annähernd gleicher Breite wie die Schwimmerkammer (10) eine zur Auflage auf dem Kammerboden (30) dessen Querschnittsprofil angepaßte Unterseite aufweist,
    - daß die Unterseite des Schwimmers (22) zur Bildung eines für geringe, nicht geregelte Zuläufe bestimmten Durchlaßkanals (58) mittig oberhalb des Kammerbodens nach oben gewölbt ist,
    - daß der Kammerboden hinter der Zulauföffnung (20) mit allmählicher Abwärtsneigung zu einer Mulde (67) vertieft ist und von der tiefsten Stelle aus in eine aufwärts geneigte oder gekrümmte, vor dem Schwimmer endende Rampe (61; 65) übergeht,
    - daß die Festlager (32, 34) über dem Schwimmer (22) in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind und die Parallel-Lenker (26, 28), von den Festlagern ausgehend, einen in Strömungsrichtung nach unten geneigten Verlauf aufweisen,
    - daß das Absperrorgan (44) durch die eine versteifte Verbindung bildenden Übertragungsmittel an eine obere Verlängerung (36) des der Zulauföffnung (20) entfernten Lenkers (26) angeschlossen und entsprechend seiner Verstellbewegungsbahn um das Festlager (32) dieses Lenkers (26) gekrümmt ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (30) der Schwimmerkammer (10) von beiden Seiten bis zur Längsmitte hin rinnenförmig vertieft ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmkante der Rampe (65) oberhalb der tiefsten Stelle der Zulauföffnung (20) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmkante der Rampe (61) auf gleicher Höhe liegt wie der Boden der Zulauföffnung (20) und mittels eines Übergangsbleches (63) an die Rinnenform des Kammerbodens angeschlossen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Durchlaßkanals (58) an wenigstens einer Stelle durch ein am Umfang seiner Hohlwölbung angebrachtes Blendenblech (59) teilweise verringert ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontwand des Schwimmers (22) im unteren Bereich ein zurückgesetztes Strahlblech (60) mit einem oberen vorspringenden Bereich (59) als Spritzwasserschutz bildet.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel außer der oberen Verlängerung (36) des dem Zulauf entfernten Lenkers (26) ein Bewegungsdämpfungsglied (66) und ein an dem Lenker winklig befestigtes Verbindungsglied (38) aufweisen, das direkt oder mittelbar an das Absperrorgan angeschlossen ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (36) und das Verbindungsglied (38) über einen Versteifungsrahmen (86) miteinander verbunden sind, der einenends an den einen Lenker (26) oberhalb des Festlagers (32) und anderenends an das Absperrorgan angeschlossen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsrahmen (86) an seinem vom Absperrorgan entfernten Ende ein längsverstellbares Gewicht (70) zur Veränderung der Auftriebskraft des Schwimmers (22) trägt.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlager (32, 34) der Lenker (26, 28) sowie die Übertragungsmittel auf einem auf der Schwimmerkammer (10) aufliegenden Tragrahmen (88) angeordnet bzw. abgestützt sind, der um eine waagerechte Querachse (82) an der Kammerrückwand (14) hochschwenkbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem stromab angeordneten Lenker (26) nahe der waagerechten Querachse (82) des Tragrahmens (88) ein hinsichtlich der Übertragungsmittel wirksames Ausgleichsgewicht (78) angebracht ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan eine Segmentplatte (44) ist, die auf einer senkrechte Langlöcher enthaltenden Trägerplatte (42) verstellbar befestigt ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentplatte (44) zwischen beiderseits der Zulauföffnung (20) in der Schwimmerkammer angeordneten senkrechten Dichtplatten (72) geführt ist, die aus Kunststoff bestehen oder einen reibungsarmen Belag tragen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als obere Abdichtung der Zulauföffnung (20) zwischen den seitliche Dichtplatten (72) eine aus Stahlblech oder anderem hart-elastischen Material bestehende Dichtlippe (74) angeordnet ist, deren freies nach unten gebogenes Ende unter Vorspannung an der Segmentplatte (44) anliegt und bei Öffnungsbewegungen der Segmentplatte als Abstreifer wirkt.
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