EP1700962A2 - Channel hatch system - Google Patents

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Publication number
EP1700962A2
EP1700962A2 EP20060100997 EP06100997A EP1700962A2 EP 1700962 A2 EP1700962 A2 EP 1700962A2 EP 20060100997 EP20060100997 EP 20060100997 EP 06100997 A EP06100997 A EP 06100997A EP 1700962 A2 EP1700962 A2 EP 1700962A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flap
channel
duct
panel
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20060100997
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lothar Liebau
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1700962A2 publication Critical patent/EP1700962A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/12Emergency outlets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools

Definitions

  • the invention relates to a sewer flap for a sewer and in particular a networked channel flap system.
  • Such devices are mainly used for flow control in sewers, on the one hand deliberately damming the existing content in the sewer network volume to compensate for runoff fluctuations to the treatment plant and to achieve cleaning effects within the sewer.
  • the EP 1132533 A2 relates to a device for wave flushing, in which no regulation of the outflow is given.
  • the aim of the invention is to minimize the amount of water draining off a raid threshold in the event of a rainfall and thus the dirt load discharged from the sewer and, on the other hand, to divert the desired amount of water so that treatment plants are not overloaded.
  • flaps are used which have in their axial position and motion in the channel a pendulum bearing.
  • the Flaps can be completely sealed to the channel wall with a described circumferential pneumatic seal in the course of the seal.
  • the flap frame presses against a doweled on the channel wall profile of steel, plastic, rubber o. ⁇ . Suitable materials and thus inhibits the flow of water with the flap closed in the closed channel cross-sectional area of the flap. With a fine control, water is passed by with the flap closed, which controls a number of effects.
  • the channel network volume, channel cross section and gradient resulting channel network volume is stowed and it comes only after exceeding a predetermined storage target by overflowing a weir threshold to relief in the direction of receiving water.
  • Fig. 1 is a defined closed position, which is approximately perpendicular to the channel axis, and an open position 2, which is approximately horizontal or parallel to the channel axis.
  • the flaps are further characterized in that, when the flap is completely closed, a certain amount of water 3 can be passed on continuously past the flap.
  • the water to be forwarded can be passed through the sealing gap 4, defined as the distance of the flap outer edge 5 to the channel wall 6.
  • the sealing gap in its width by means of sliding plates 10, either on the damper frame or be attached to the channel-side structural part, reduced or adjusted to a desired level 11. This can be in the Seal gap only form small blockages 7, which can no longer inhibit the flap movement.
  • an opening 12 which is selected in size according to the hydraulic design of the channel region and the amount of water to be forwarded with the flap closed.
  • This opening can by means of a control member 13, are possible u.
  • Slide valve, orifice or flap are completely or partially closed, which also a fixed setting or adjustment of the maximum amount of water to be passed, which adjusts itself on the inflow side highest congestion 14 above the flap and downstream free flow of water, is possible.
  • a further change of the amount of water to be passed is possible by changing the height of the flap, shown in Figure 4 using the example of a rectangular flap, so that at the bottom of the flap between the flap frame and the channel wall an enlarged opening 15 formed opposite to the sealing gap through which the Water can flow reinforced with the flap closed.
  • Another adjustment on the flap is given by changing the altitude of a located at the upper end of the flap movable segment 28, which makes the top edge of the flap in their distance from the channel base variable. This can be done by vertical longitudinal displacement or by pivoting about an axis of rotation.
  • the height of the backflow 16 achieved by the flap is monitored by means of a water level measuring device 17. It corresponds with the inflow side drain opening 18 of a relief structure and its raid threshold height 19 such that the stagnation height achieved by the flap when they beyond the lower edge of the discharge opening, there leads to an overflow.
  • the then cut off, so forwarded from the channel via the discharge channel 21 to the receiving water, water quantity 20 can be determined on the self-adjusting raid height as the difference between damming height and threshold upper edge and the threshold length.
  • Downstream of the flap is a flow meter.
  • an ultrasonic probe 22 are used, which measures the filling level of the effluent water in the channel and allows a conversion software, the explicit determination of this amount of water. Since the forwarded amount of water at a constant opening cross-section depends solely on the respective upstream water level, there is the possibility according to the invention via an adjustable variability of the size of the drain opening to regulate the size of the flap opening corresponding to the below the flap flow rate device so that regardless of the respective Pre-reservoir height a desired flow rate is regulated by the flap opening.
  • the upper edge of the flap is also possible according to the invention to define the upper edge of the flap as a storage destination and thus to achieve a desired amount of spoil. It should be noted, however, that the remaining over the flap residual cross-sectional area 23 must be sufficient over the flap to the apex area of the channel, the inflow side of this flap not relieved and forward in rainfall amount of water, as there is a risk that the above this flap relief then relieves more water than would actually result in optimal design. This would jeopardize the actual goal of minimizing the total amount of water discharged from the sewer network.
  • the invention is further characterized in that in each case a flap with flow measuring device and upstream water level measurement form a self-sufficient control unit, stored in a computer all data from and for this unit and evaluated and the control runs according to previously stored in the computer parameters.
  • FIG. 6 shows a possible embodiment of the seal.
  • the sealing system consists of an elastic sealing element (31) with internal air pressure buffer (32).
  • the sealing element is by means of a hold-down (30) which is screwed to the channel wall (33) attached and pressing the flap frame (34) supported by a perpendicular to the channel wall radially extending around the channel wall support band (35) as part of the hold-down.
  • the invention is further characterized in that a plurality of these units or flaps in the flow direction one behind the other can form a storage cascade, as shown in FIG. 5, whose measuring devices can be coupled together.
  • a Staukaskade with associated control it is not mandatory that each flap has a discharge to the receiving water.
  • the invention is further characterized in that the control of the storage cascade is carried out by a central computer 24, in which all data of the self-sufficient units flow together and then the storage cascade is centrally controlled.
  • control of the storage cascade or its self-sufficient units can continue to be included in the catchment area of the controlled sewer network rain gauge that give their data online or telephone line or GSM to the self-sufficient units or to the central computer, where these data input into the control program Find.
  • the timing of the signaling may continue to depend on exceeding or falling below specified and generally dependent on the design of the cascade and the sewer network thresholds or thresholds.
  • control of this storage cascade can be done so that first the downstream side accumulation section 25 is dammed up after closure of this flap to the accumulation target of the associated discharge 26, then to avoid discharge of directly above the accumulation section 27 is filled and so on. Only when the storage volume of the storage device is completely filled, it comes to the discharge of water from the sewer network in the congested channel area.
  • the invention is further characterized in that the total of the stowage flap or Staukaskade passed in the direction of sewage treatment plant water can also be selected and made dependent on a control-side connection with the control of the sewage treatment plant operation itself to this z. B. in terms of energy savings or improvement of the cleaning result to further optimize. This is especially after the end of the rain event and the relief caused by the relief structures possible because the then still retained in the dust area of the flap or cascade water remains dammed and later targeted and depending on the operating conditions of the sewage treatment plant can be retrieved from this. In this respect, a delayed release of the congestion volume can be achieved after the end of the rain event, taking into account the precipitation expectation.
  • Characteristic of the invention is further that a coupling of sewer network control and channel cleaning is achieved by also a Schwall Surprise bin can be displayed with the described flaps. For this purpose, after setting a desired backwater level and thus set up a desired amount of flushing water by very fast opening the flap generates a flushing wave and the lying below the flap channel section cleaned by surge flushing.
  • Another component of the invention is that, by a method that is controlled by a computer, the channel flaps are coordinated so that depending on the situation and the task either water is dammed, then slowly release it controlled or to deliver it gushing ,
  • a large number of sewer valves are controlled synchronously, whereby investment in sewage treatment plants can be avoided, since they do not have to be designed for a maximum capacity. Rather, an average capacity is sufficient because the channel systems can be used as storage.

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Abstract

A sub-surface main drainage water pipe has an inner passage in which the cross-sectional flow area is regulated by a horizontally pivoting (8) flap (1). The pipe incorporates a flow-regulator that either part-raises the flap or part-opens a gate (13). Data is transmitted to a computer,.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kanalklappe für einen Abwasserkanal und insbesondere ein vernetztes Kanalklappensystem.The invention relates to a sewer flap for a sewer and in particular a networked channel flap system.

Gebiet der Erfindung:Field of the invention:

Derartige Vorrichtungen dienen vorwiegend zur Flusssteuerung in Abwasserkanälen, um einerseits das im Kanalnetz vorhandene Inhaltsvolumen gezielt aufzustauen um Abflussschwankungen zur Kläranlage auszugleichen und um Reinigungseffekte innerhalb des Abwasserkanales zu erreichen.Such devices are mainly used for flow control in sewers, on the one hand deliberately damming the existing content in the sewer network volume to compensate for runoff fluctuations to the treatment plant and to achieve cleaning effects within the sewer.

Aus der DE 435723 ist ein Schott bekannt, dass durch einen Schwimmer gesteuert wird, so dass bei großen Wassermassen das Wehr geschlossen wird und die Schmutzfracht über einen Überlauf abfließt. Dieser Ansatz berücksichtig nicht, dass Wasser kontrolliert durch den Abwasserkanal abzugeben ist.From DE 435723 a bulkhead is known that is controlled by a float, so that when large amounts of water, the weir is closed and the dirt load flows through an overflow. This approach does not take into account that water must be discharged in a controlled manner through the sewer.

Aus der DE 166991 ist ein Wehr bekannt, das aufgrund seines Eigengewichtes einen Kanal verschließt und öffnet, falls das Abwassergewicht zu groß ist. Hierdurch entstehen jedoch Faulgase innerhalb des Kanals der zur Zerstörung des Kanals führt. Eine Steuerung, so dass eine Vorgegebenen Menge an Wasser abfließt, ist nicht gegeben.From DE 166991 a weir is known, which closes and opens a channel due to its own weight, if the wastewater weight is too large. However, this creates fouling gases within the channel to destroy the channel leads. A control, so that a predetermined amount of water flows, is not given.

Aus der DE 163595 ist eine über ein Gewicht geregelte Überlaufklappe bekannt. Die eine zweite kleine Klappe oberhalb einer Drehachse aufweist. Eine Anordnung in einem Abwasserkanal ist aufgrund der ausladenden Gewichte nicht möglich.From DE 163595 a controlled over a weight overflow flap is known. Which has a second small flap above a rotation axis. An arrangement in a sewer is not possible due to the bulging weights.

Aus der DE 195 09 970 ist eine Klappe bekannt, deren Drehachse auf dem Kanalboden ausgebildet ist.From DE 195 09 970 a flap is known, whose axis of rotation is formed on the channel bottom.

Die EP 1132533 A2 betrifft eine Vorrichtung zur Schwallspülung, bei der keine Regelung des Abflusses gegeben ist.The EP 1132533 A2 relates to a device for wave flushing, in which no regulation of the outflow is given.

Aufgabe der Erfindung:Object of the invention:

Das Ziel der Erfindung ist es, die bei einem Regenereignis über eine Überfallschwelle abfließende Wassermenge und damit die aus dem Abwasserkanal ausgetragene Schmutzfracht zu minimieren und andererseits die jeweils gewünschte Menge an Wasser abzuleiten, so dass Kläranlagen nicht überlastet werden.The aim of the invention is to minimize the amount of water draining off a raid threshold in the event of a rainfall and thus the dirt load discharged from the sewer and, on the other hand, to divert the desired amount of water so that treatment plants are not overloaded.

Lösung der Aufgabe:Solution of the task:

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the invention with the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.

Dazu werden Klappen verwendet, die in ihrer Achslage und Bewegungsform im Kanal eine pendelnde Lagerung aufweisen. Die Klappen können mit einer beschriebenen umlaufenden pneumatischen Dichtung im Verlauf der Dichtung vollständig zur Kanalwand abgedichtet werden. Jedoch ist es auch möglich, dass der Klappenrahmen gegen ein an der Kanalwand angedübeltes Profil aus Stahl, Kunststoff, Gummi o. ä. geeignete Materialien drückt und so den Weiterfluss des Wassers bei geschlossener Klappe im von der Klappe verschlossenen Kanalquerschnittsbereich hemmt. Durch eine Feinsteuerung wird Wasser bei geschlossener Klappe an ihr vorbeigeführt, wodurch eine Reihe von Effekten gesteuert wird.For this purpose, flaps are used which have in their axial position and motion in the channel a pendulum bearing. The Flaps can be completely sealed to the channel wall with a described circumferential pneumatic seal in the course of the seal. However, it is also possible that the flap frame presses against a doweled on the channel wall profile of steel, plastic, rubber o. Ä. Suitable materials and thus inhibits the flow of water with the flap closed in the closed channel cross-sectional area of the flap. With a fine control, water is passed by with the flap closed, which controls a number of effects.

So kann erreicht werden, dass mit Hilfe der erfindungsgemäß beschriebenen Staueinrichtung zuerst das über die hauptsächlichen baulichen Parameter des Kanalnetzes, Kanalquerschnitt und Gefälle, sich ergebende Kanalnetzvolumen eingestaut wird und es erst nach Überschreitung eines vorgegebenen Stauzieles durch Überströmen einer Wehrschwelle zur Entlastung in Richtung Vorfluter kommt.Thus, it can be achieved that with the aid of the storage device described according to the invention first the channel network volume, channel cross section and gradient resulting channel network volume is stowed and it comes only after exceeding a predetermined storage target by overflowing a weir threshold to relief in the direction of receiving water.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche Elemente. Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1
einen Schnitt entlang der Kanalachse mit einer schwenkbaren Klappe, die eine Zusatzöffnung aufweist;
Fig. 2
einen Schnitt quer zur Kanalachse, wobei das Wasser in ein Entlastungsbauwerk fließt;
Fig. 3
eine Kanalklappe in der Frontansicht mit einer Zusatzöffnung und seitlichen Schiebelementen ;
Fig. 4
eine alternative Kanalklappe in der Frontansicht, die anhebbar ist und deren oberer Bereich herunterfahrbar oder klappbar ist;
Fig. 5
eine Kaskadierung der Kanalklappen mit einer Vielzahl von Klappen, die zentral gesteuert sind;
Fig. 6
eine an einer Kanalwand befestigte Dichtung.
In the following, the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments, which are shown schematically in the figures. The same reference numerals in the individual figures indicate the same elements. In detail shows:
Fig. 1
a section along the channel axis with a pivotable flap having an additional opening;
Fig. 2
a section transverse to the channel axis, wherein the water flows into a relief structure;
Fig. 3
a channel flap in the front view with an additional opening and lateral sliding elements;
Fig. 4
an alternative duct flap in the front view, which can be raised and whose upper portion is lowered or hinged;
Fig. 5
a cascading of the channel flaps with a plurality of flaps, which are centrally controlled;
Fig. 6
a gasket attached to a duct wall.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar.In the context of the invention numerous modifications and developments of the described embodiments can be realized.

Die Klappen haben gem. Fig. 1 eine definierte Schließstellung, die in etwa senkrecht zur Kanalachse liegt, sowie eine Offenstellung 2, die in etwa waagerecht bzw. parallel zur Kanalachse liegt.The flaps have gem. Fig. 1 is a defined closed position, which is approximately perpendicular to the channel axis, and an open position 2, which is approximately horizontal or parallel to the channel axis.

Die Klappen sind erfindungsgemäß weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass bei vollständig zugefahrener Klappe eine bestimmte Wassermenge 3 kontinuierlich an der Klappe vorbei weitergeleitet werden kann.According to the invention, the flaps are further characterized in that, when the flap is completely closed, a certain amount of water 3 can be passed on continuously past the flap.

Die weiterzuleitende Wassermenge kann durch den Dichtspalt 4, definiert als der Abstand der Klappenaußenkante 5 zur Kanalwand 6, geleitet werden.The water to be forwarded can be passed through the sealing gap 4, defined as the distance of the flap outer edge 5 to the channel wall 6.

Da durch grobe Inhaltsstoffe des hindurchströmenden Abwassers im Dichtspalt, vor allem wenn sie oberhalb der Drehachse 8 auftreten, eine Blockierung der Klappenbewegung 9 beim Öffnen der Klappe nicht auszuschließen ist, kann erfindungsgemäß der Dichtspalt in seiner Breite mittels verschiebbarer Bleche 10, die entweder am Klappenrahmen oder am kanalseitigen Konstruktionsteil befestigt werden, reduziert bzw. auf ein gewünschtes Maß 11 eingestellt werden. Damit können sich im Dichtspalt nur noch kleine Verstopfungen 7 bilden, die die Klappenbewegung nicht mehr hemmen können.Since by coarse ingredients of the passing through wastewater in the sealing gap, especially if they occur above the axis of rotation 8, blocking the flap movement 9 when opening the flap can not be excluded, according to the invention the sealing gap in its width by means of sliding plates 10, either on the damper frame or be attached to the channel-side structural part, reduced or adjusted to a desired level 11. This can be in the Seal gap only form small blockages 7, which can no longer inhibit the flap movement.

In der Klappentafel 1 kann sich weiterhin zur Weiterleitung der gewünschten Wassermenge eine Öffnung 12 befinden, die in ihrer Größe gemäß der hydraulischen Auslegung des Kanalbereiches und der Menge des bei geschlossener Klappe weiterzuleitenden Wassers gewählt wird. Diese Öffnung kann mittels eines Steuerorgans 13, möglich sind u. a. Schieber, Ventil, Blende oder Klappe, ganz oder teilweise verschlossen werden, womit auch eine fixe Einstellung oder Justierung der maximal weiterzugebenden Wassermenge, die sich bei zustromseitig höchstem Einstau 14 oberhalb der Klappe und abstromseitig freiem Ablauf des Wassers einstellt, möglich wird.In the flap panel 1 may continue to forward the desired amount of water, an opening 12, which is selected in size according to the hydraulic design of the channel region and the amount of water to be forwarded with the flap closed. This opening can by means of a control member 13, are possible u. a. Slide valve, orifice or flap, are completely or partially closed, which also a fixed setting or adjustment of the maximum amount of water to be passed, which adjusts itself on the inflow side highest congestion 14 above the flap and downstream free flow of water, is possible.

Eine weitere Veränderung der weiterzugebenden Wassermenge ist möglich durch Veränderung der Höhenlage der Klappe, in Fig.4 am Beispiel einer rechteckigen Klappe dargestellt, so dass sich am unteren Bereich der Klappe zwischen Klappenrahmen und Kanalwand eine gegenüber dem Dichtspalt vergrößerte Öffnung 15 bildet, durch die das Wasser bei geschlossener Klappe verstärkt strömen kann. Eine weitere Einstellmöglichkeit an der Klappe ist gegeben durch Veränderung der Höhenlage eines am oberen Ende der Klappe befindlichen beweglichen Segmentes 28, welches die Oberkante der Klappe in ihrem Abstand von der Kanalsohle variabel gestaltet. Dies kann durch vertikale Längsverschiebung oder durch Schwenken um eine Drehachse erfolgen. Damit kann einerseits die über die Klappe strömende Wassermenge und andererseits das Stauziel verändert werden.A further change of the amount of water to be passed is possible by changing the height of the flap, shown in Figure 4 using the example of a rectangular flap, so that at the bottom of the flap between the flap frame and the channel wall an enlarged opening 15 formed opposite to the sealing gap through which the Water can flow reinforced with the flap closed. Another adjustment on the flap is given by changing the altitude of a located at the upper end of the flap movable segment 28, which makes the top edge of the flap in their distance from the channel base variable. This can be done by vertical longitudinal displacement or by pivoting about an axis of rotation. Thus, on the one hand, the amount of water flowing over the flap and, on the other hand, the storage destination can be changed.

Die Höhe des von der Klappe erzielten Rückstaus 16 wird mit einer Wasserspiegelmesseinrichtung 17 überwacht. Sie korrespondiert mit der zuflussseitig liegenden Ablauföffnung 18 eines Entlastungsbauwerkes und dessen Überfallschwellenhöhe 19 derart, dass die von der Klappe erzielte Stauhöhe, wenn sie über die Unterkante der Entlastungsöffnung hinausgeht, dort zu einem Überlauf führt. Die dann abgeschlagene, also aus dem Kanal über den Entlastungskanal 21 zum Vorfluter fortgeleitete, Wassermenge 20 kann über die sich einstellende Überfallhöhe als Differenz zwischen Stauhöhe und Schwellenoberkante und der Schwellenlänge bestimmt werden.The height of the backflow 16 achieved by the flap is monitored by means of a water level measuring device 17. It corresponds with the inflow side drain opening 18 of a relief structure and its raid threshold height 19 such that the stagnation height achieved by the flap when they beyond the lower edge of the discharge opening, there leads to an overflow. The then cut off, so forwarded from the channel via the discharge channel 21 to the receiving water, water quantity 20 can be determined on the self-adjusting raid height as the difference between damming height and threshold upper edge and the threshold length.

Strömungsabwärts der Klappe befindet sich eine Durchflussmesseinrichtung. Hier kann z. B. eine Ultraschallsonde 22 eingesetzt werden, die die Füllhöhe des abfließenden Wassers im Kanal misst und über eine Umrechnungssoftware die explizite Ermittlung dieser Wassermenge ermöglicht. Da die weitergeleitete Wassermenge bei konstantem Öffnungsquerschnitt allein von der oberwasserseitig jeweilig vorhandenen Stauhöhe abhängt, besteht erfindungsgemäß über eine einstellbare Veränderbarkeit der Größe der Abflussöffnung die Möglichkeit, korrespondierend mit der unterhalb der Klappe befindlichen Durchflussmengeneinrichtung die Größe der Klappenöffnung so zu regeln, dass unabhängig von der jeweiligen Vorstauhöhe eine gewünschte Durchlaufmenge durch die Klappenöffnung eingeregelt wird.Downstream of the flap is a flow meter. Here can z. B. an ultrasonic probe 22 are used, which measures the filling level of the effluent water in the channel and allows a conversion software, the explicit determination of this amount of water. Since the forwarded amount of water at a constant opening cross-section depends solely on the respective upstream water level, there is the possibility according to the invention via an adjustable variability of the size of the drain opening to regulate the size of the flap opening corresponding to the below the flap flow rate device so that regardless of the respective Pre-reservoir height a desired flow rate is regulated by the flap opening.

Auch ist es erfindungsgemäß möglich, die Klappenoberkante als Stauziel zu definieren und somit eine gewünschte Staumenge zu erzielen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die oberhalb der Klappe verbleibende Restquerschnittsfläche 23 über der Klappe zum Scheitelbereich des Kanals ausreichen muss, die zustromseitig dieser Klappe noch nicht entlastete und beim Regenereignis anfallende Wassermenge weiterzuleiten, da die Gefahr besteht, dass die oberhalb dieser Klappe liegende Entlastung dann mehr Wasser entlastet als sich eigentlich bei optimaler Auslegung ergeben würde. Hierdurch würde das eigentliche Ziel, nämlich die Minimierung der insgesamt aus dem Kanalnetz entlasteten Wassermenge, gefährdet.It is also possible according to the invention to define the upper edge of the flap as a storage destination and thus to achieve a desired amount of spoil. It should be noted, however, that the remaining over the flap residual cross-sectional area 23 must be sufficient over the flap to the apex area of the channel, the inflow side of this flap not relieved and forward in rainfall amount of water, as there is a risk that the above this flap relief then relieves more water than would actually result in optimal design. This would jeopardize the actual goal of minimizing the total amount of water discharged from the sewer network.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Klappe mit Durchflussmesseinrichtung und oberwasserseitiger Wasserstandsmessung eine autarke Steuereinheit bilden, in einem Rechner alle Daten von und für diese Einheit gespeichert und ausgewertet werden und die Steuerung nach im Rechner vorher eingespeicherten Parametern abläuft.The invention is further characterized in that in each case a flap with flow measuring device and upstream water level measurement form a self-sufficient control unit, stored in a computer all data from and for this unit and evaluated and the control runs according to previously stored in the computer parameters.

Die Figur 6 zeigt eine mögliche Ausführung der Dichtung. Das Dichtungssystem besteht aus einem elastischen Dichtelement (31) mit internem Luftdruckpuffer (32). Das Dichtelement wird mittels eines Niederhalters (30), der an die Kanalwand (33) angeschraubt ist, befestigt und Anpressen des Klappenrahmens (34) von einem senkrecht zur Kanalwand stehenden radial um die Kanalwand laufenden Stützband (35) als Bestandteil des Niederhalters gestützt.FIG. 6 shows a possible embodiment of the seal. The sealing system consists of an elastic sealing element (31) with internal air pressure buffer (32). The sealing element is by means of a hold-down (30) which is screwed to the channel wall (33) attached and pressing the flap frame (34) supported by a perpendicular to the channel wall radially extending around the channel wall support band (35) as part of the hold-down.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dieser Einheiten bzw. Klappen in Strömungsrichtung hintereinander liegend eine Staukaskade, wie in Fig. 5 gezeigt, bilden können, deren Messeinrichtungen miteinander gekoppelt sein können. Bei einer solchen Staukaskade mit verbundener Steuerung ist es nicht zwingend erforderlich, dass jede Stauklappe eine Entlastung zum Vorfluter aufweist.The invention is further characterized in that a plurality of these units or flaps in the flow direction one behind the other can form a storage cascade, as shown in FIG. 5, whose measuring devices can be coupled together. In such a Staukaskade with associated control, it is not mandatory that each flap has a discharge to the receiving water.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Staukaskade durch einen zentralen Rechner 24 erfolgt, in den alle Daten der autarken Einheiten zusammenfließen und dann die Staukaskade zentral gesteuert wird.The invention is further characterized in that the control of the storage cascade is carried out by a central computer 24, in which all data of the self-sufficient units flow together and then the storage cascade is centrally controlled.

In die Steuerung der Staukaskade bzw. ihrer autarken Einheiten können weiterhin im Einzugsgebiet des gesteuerten Kanalnetzes angeordnete Regenmesser einbezogen werden, die ihre Daten online oder Telefonwählleitung bzw. GSM an die autarken Einheiten bzw. an den zentralen Rechner geben, wo diese Daten Eingang in das Steuerprogramm finden.In the control of the storage cascade or its self-sufficient units can continue to be included in the catchment area of the controlled sewer network rain gauge that give their data online or telephone line or GSM to the self-sufficient units or to the central computer, where these data input into the control program Find.

Der Zeitpunkt der Signalisation kann weiterhin vom Über- bzw. Unterschreiten von festgelegten und von der Bemessung der Kaskade und des Kanalnetzes allgemein abhängigen Grenz- bzw. Schwellwerten abhängen.The timing of the signaling may continue to depend on exceeding or falling below specified and generally dependent on the design of the cascade and the sewer network thresholds or thresholds.

Die Steuerung dieser Staukaskade kann so erfolgen, dass zuerst der ablaufseitig liegende Stauabschnitt 25 nach Schließung dieser Klappe bis zum Stauziel der dazugehörenden Entlastung 26 aufgestaut wird, sodann zur Vermeidung einer Entlastung der direkt oberhalb liegende Stauabschnitt 27 gefüllt wird und so fort. Erst wenn das Stauvolumen der Staueinrichtung vollständig gefüllt ist, kommt es zur Entlastung von Wasser aus dem Kanalnetz im eingestauten Kanalbereich.The control of this storage cascade can be done so that first the downstream side accumulation section 25 is dammed up after closure of this flap to the accumulation target of the associated discharge 26, then to avoid discharge of directly above the accumulation section 27 is filled and so on. Only when the storage volume of the storage device is completely filled, it comes to the discharge of water from the sewer network in the congested channel area.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die insgesamt von der Stauklappe bzw. Staukaskade in Richtung Kläranlage weitergegebene Wassermenge auch über eine steuerungsseitige Verbindung mit der Steuerung der Kläranlage vom Kläranlagenbetrieb selbst vorgewählt und abhängig gemacht werden kann, um diesen z. B. im Sinne von Energieeinsparungen oder Verbesserung des Reinigungsergebnisses noch weiter zu optimieren. Dies ist speziell nach Ende des Regenereignisses und der dadurch verursachten Entlastung durch die Entlastungsbauwerke möglich, da die dann noch im Staubereich der Klappe bzw. Kaskade rückgehaltene Wassermenge weiter aufgestaut bleibt und später gezielt und abhängig von den Betriebsbedingungen der Kläranlage von dieser abgerufen werden kann. Insofern ist nach Ende des Regenereignisses bei Beachtung der Niederschlagserwartung ein verzögertes Ablassen des Stauvolumens realisierbar.The invention is further characterized in that the total of the stowage flap or Staukaskade passed in the direction of sewage treatment plant water can also be selected and made dependent on a control-side connection with the control of the sewage treatment plant operation itself to this z. B. in terms of energy savings or improvement of the cleaning result to further optimize. This is especially after the end of the rain event and the relief caused by the relief structures possible because the then still retained in the dust area of the flap or cascade water remains dammed and later targeted and depending on the operating conditions of the sewage treatment plant can be retrieved from this. In this respect, a delayed release of the congestion volume can be achieved after the end of the rain event, taking into account the precipitation expectation.

Dann jedoch sollte die Einbindung von Wettervorhersagen mit ausreichend hoher Präzision in die Steuerung von Kanalnetz und Klärablagenbetrieb erfolgen, da verhindert werden muss, dass bei mehreren schnell aufeinander folgenden Regenereignissen die Staukapazität noch vom letzten Ereignis im Sinne einer verzögerten Zuführung zur Kläranlage belegt ist und dann für das nächste Ereignis nur eine verringerte Speicherkapazität zur Verfügung steht, was dann eine nicht optimale weil unnötig hohe Entlastungsmenge zur Folge haben würde und damit die Steuerung im Sinne des Umweltschutzes nicht optimal erfolgen würde.Then, however, the integration of weather forecasts with sufficiently high precision in the control of sewer system and Klärablagenbetrieb should take place, since it must be ensured that in several rapid successive rain events, the congestion capacity of the last event in terms of delayed supply to the treatment plant is occupied and then for the next event only a reduced storage capacity is available, which would then have a non-optimal because unnecessarily high discharge amount would result and thus the control would not be optimal in terms of environmental protection.

Diese gesamte Steuerungsproblematik ist mittels eines ausreichend langen Einfahrprogrammes intensiv zu betrachten und zu optimieren.This entire control problem is to be considered intensively by means of a sufficiently long run-in program.

Kennzeichnend für die Erfindung ist weiterhin, dass eine Koppelung von Kanalnetzsteuerung und Kanalreinigung erzielt wird, indem mit den beschriebenen Klappen ebenfalls ein Schwallspüleffekt darstellbar ist. Hierzu wird nach Einstellung einer gewünschten Rückstauhöhe und damit Einrichtung einer gewünschten Spülwassermenge durch sehr schnelles Öffnen der Klappe eine Spülwelle erzeugt und der unterhalb der Klappe liegende Kanalabschnitt mittels Schwallspülung gereinigt.Characteristic of the invention is further that a coupling of sewer network control and channel cleaning is achieved by also a Schwallspüleffekt can be displayed with the described flaps. For this purpose, after setting a desired backwater level and thus set up a desired amount of flushing water by very fast opening the flap generates a flushing wave and the lying below the flap channel section cleaned by surge flushing.

Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist, dass durch ein Verfahren, dass durch einen Computer gesteuert wird, die Kanalklappen aufeinander abgestimmt werden, so dass in Abhängigkeit der Situation und der Aufgabe entweder Wasser aufgestaut wird, um es dann langsam kontrolliert abzugeben oder um es schwallartig abzugeben. Dazu wird eine Vielzahl von Kanalklappen synchron gesteuert, wodurch Investitionen in Kläranlagen vermieden werden können, da diese nicht auf eine maximale Kapazität ausgelegt sein müssen. Vielmehr reicht eine durchschnittliche Kapazität, da die Kanalsysteme als Speicher verwendet werden können.Another component of the invention is that, by a method that is controlled by a computer, the channel flaps are coordinated so that depending on the situation and the task either water is dammed, then slowly release it controlled or to deliver it gushing , For this purpose, a large number of sewer valves are controlled synchronously, whereby investment in sewage treatment plants can be avoided, since they do not have to be designed for a maximum capacity. Rather, an average capacity is sufficient because the channel systems can be used as storage.

Claims (16)

Kanalklappe für einen Abwasserkanal, der eine Kanalwand aufweist, mit einer Achse, die waagerecht zur Kanalachse angeordnet ist, und einer Klappentafel (1), die um die Achse (8) schwenkbar ist, und die zumindest einen Teil des Kanals abschließt, wenn sie senkrecht zur Kanalachse ausgerichtet ist, mit einer Steuerung, die die Klappentafel (1), so in ihrer Stellung steuert, dass eine vorgegebene Menge an Abwasser durch den Kanal fließt wobei
ein Dichtspalt zwischen Klappentafel (1) und Kanalwand durch verschiebbare Bleche (10) steuerbar veränderbar ist, wobei die Bleche am Klappenrahmen und/oder auf der Klappentafel und/oder am Kanal befestig sind, so dass eine steuerbare Menge an Abwasser an der Klappentafel (1) vorbei fließt, und/oder
dass die Klappentafel mit der Kanalwand durch eine umlaufende pneumatische und/oder hydraulische Dichtung abgedichtet wird, deren Ausdehnung steuerbar ist, so dass eine steuerbare Menge an Abwasser an der Klappentafel (1) vorbei fließt, und/oder
die die Höhenlage der Achse der Klappe steuerbar veränderbar ist, so dass im unteren Bereich eine vergrößerte Öffnung (15) entsteht, durch die Wasser fließen kann, so dass eine steuerbare Menge an Abwasser an der Klappentafel (1) vorbei fließt, und/oder
dass die Klappentafel auf einer Achse im Bereich des Kämpfers angeordnet ist, und eine Öffnung (12) aufweist, die unterhalb der Achse angeordnet ist, deren Größe durch ein Steuerorgan (13) veränderbar ist, wobei die Größenveränderung durch einen Schieber, Ventil, eine Blende oder eine Klappe erfolgt, so dass eine steuerbare Menge an Abwasser durch die Klappentafel (1) fließt.
A channel flap for a sewer having a channel wall with an axis disposed horizontally to the channel axis and a flap panel (1) pivotable about the axis (8) and terminating at least part of the channel when perpendicular aligned with the channel axis, with a controller that controls the flapper panel (1) so in position that a predetermined amount of waste water flows through the channel
a sealing gap between the flap panel (1) and channel wall by sliding plates (10) controllably changeable, wherein the sheets on the flap frame and / or on the flap panel and / or on the channel are fastened, so that a controllable amount of waste water to the flap panel (1 ) flows by, and / or
that the flap panel is sealed with the channel wall by a circumferential pneumatic and / or hydraulic seal whose extent is controllable, so that a controllable amount of waste water flows past the flap panel (1), and / or
the height of the axis of the flap is controllably changeable, so that in the lower area an enlarged opening (15) is formed, through which water can flow, so that a controllable amount of wastewater flows past the flap panel (1), and / or
in that the flap panel is arranged on an axis in the region of the fighter, and has an opening (12) which is arranged below the axis, the size of which is variable by a control member (13), wherein the size change by a slide, valve, orifice or a flap is made, so that a controllable amount of wastewater flows through the flap panel (1).
Kanalklappe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbaumaße der Klappe und die Anordnung der Achse so ausgebildet ist, dass sie nachträglich in einen bestehenden Kanal einbaubar sind, ohne dass dieser baulich zu verändern ist.Duct flap according to the preceding claim, characterized in that the mounting dimensions of the flap and the arrangement of the axis is designed so that they can be installed later in an existing channel without this being structurally changed. Kanalklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klappe (28) am oberen Rand der Klappentafel vorhanden ist, die beweglich ist, so dass die Höhe der Klappentafel vergrößert oder verkleinert werden kann.Duct flap according to one or more of the preceding claims, characterized in that a flap (28) is provided at the upper edge of the flap panel, which is movable, so that the height of the flap panel can be increased or decreased. Kanalklappe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (28) vertikal verschiebbar ist oder um eine weitere Drehachse drehbar ist.Duct flap according to the preceding claim, characterized in that the flap (28) is vertically displaceable or is rotatable about a further axis of rotation. Kanalklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Rückstaus durch eine Wasserspiegelmesseinrichtung (17) messbar ist.Duct flap according to one or more of the preceding claims, characterized in that the height of the backwater can be measured by a water level measuring device (17). Kanalklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchflussmengenmesseinrichtung strömungsabwärts angeordnet ist.Duct flap according to one or more of the preceding claims, characterized in that a flow rate measuring device is arranged downstream. Kanalklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Regelung oder Steuerung, die auf eine oder mehrere Messeinrichtungen zugreift, die Mittel so gesteuert werden, dass eine bestimmte Menge an Wasser an der Klappentafel vorbei oder durch die Klappentafel fließt.Duct flap according to one or more of the preceding claims, characterized in that the means are controlled by a controller or control accessing one or more measuring devices so that a certain amount of water flows past the flap panel or through the flap panel. Kanalklappe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungssystem aus einem elastischen Dichtelement (31) mit internem Luftdruckpuffer (32) besteht.Duct flap according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sealing system consists of an elastic sealing element (31) with internal air pressure buffer (32). Kanalklappe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement mittels eines Niederhalters (30), der an die Kanalwand (33) angeschraubt ist, befestigt ist.Duct flap according to the preceding claim, characterized in that the sealing element by means of a hold-down (30) which is screwed to the channel wall (33) is attached. Kanalklappe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützband (35) radial um die Kanalwand verläuft Bestandteil des Niederhalters ist und zur Stützung dient.Duct flap according to the preceding claim, characterized in that a support band (35) runs radially around the channel wall is part of the hold-down and serves for support. Kanalklappensystem, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kaskade von Kanalklappen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche hintereinander im Kanal angeordnet sind, deren Messeinrichtungen und/oder Steuereinrichtungen miteinander verbunden sind.Duct flap system, characterized in that a cascade of duct flaps are arranged according to one or more of the preceding claims one behind the other in the channel, the measuring means and / or control means are interconnected. Kanalklappensystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, dass alle Daten zentral auf einem Rechner zusammenfließen, um dann die Kanalklappen zu steuern.Duct flap system according to the preceding claim, characterized in that there are means that all data flow together centrally on a computer in order then to control the duct flaps. Kanalklappensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, damit die Kanalklappen autark arbeiten können, so dass der Ausfall des zentralen Rechners die Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigt, wobei die Informationen des Regenmessers auch an die Kanalklappen übermittelt werden.Duct flap system according to one or more of the preceding claims, characterized in that means are provided so that the duct flaps can operate independently, so that the failure of the central computer does not affect the functionality, the information of the rain gauge are also transmitted to the channel flaps. Kanalklappensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Rechner die Kanalklappen so steuert, dass das Aufstauen vom zuerst ablaufseitig liegenden Stauabschnitt (25) nach oben erfolgt.Duct flap system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the central computer controls the duct flaps such that the damming of the first downstream discharge section (25) takes place upwards. Kanalklappensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Rechner Informationen von einer Kläranlage erhält, so dass das Kanalklappensystem so gesteuert wird, dass eine genau bestimmte, gewünschte bzw. konstante Wassermenge an die Kläranlage weitergegeben wird.Channel flap system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the central computer receives information from a sewage treatment plant, so that the channel valve system is controlled so that a well-defined, desired or constant quantity of water is passed to the treatment plant. Kanalklappensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalklappen so gesteuert werden können, dass ein Wasserschwall erzeugbar ist, der eine Reinigungsfunktion übernimmt.Duct flap system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the duct flaps can be controlled so that a water surge can be generated, which assumes a cleaning function.
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DE163595C (en)
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DE435723C (en) 1926-10-16 Eugen Steuer Dr Processes and devices for preventing the overloading of sewage treatment plants by rainwater and debris
DE19509970A1 (en) 1995-03-18 1996-09-26 Herbert Riedmayer Flap for shutting off top-open channel, esp. for inlet to hydraulic plant or clarifier
EP1132533A2 (en) 2000-03-09 2001-09-12 Lothar Liebau Method and device for the surge flushing of a combined sewer

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