EP2489801A1 - Abwasserhebeanlage - Google Patents

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Publication number
EP2489801A1
EP2489801A1 EP11001254A EP11001254A EP2489801A1 EP 2489801 A1 EP2489801 A1 EP 2489801A1 EP 11001254 A EP11001254 A EP 11001254A EP 11001254 A EP11001254 A EP 11001254A EP 2489801 A1 EP2489801 A1 EP 2489801A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
protective sleeve
container
sensor
opening
level sensor
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Withdrawn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
EP11001254A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Schomäcker
Casalini Luca
Alessandro Iacoponi
Henning Jürges
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.)
Grundfos Management AS
Original Assignee
Grundfos Management AS
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grundfos Management AS filed Critical Grundfos Management AS
Priority to EP11001254A priority Critical patent/EP2489801A1/de
Publication of EP2489801A1 publication Critical patent/EP2489801A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F04D15/0218—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply

Definitions

  • the invention relates to a wastewater lifting plant with the features specified in the preamble of claim 1.
  • Wastewater lifting plants are used to raise or pump sewage, which is at a level below a sewage system, to the level of the sewage system.
  • sewage lifting plants are known with a container in which the effluents to be lifted are introduced.
  • On or in the container at least one pump is arranged, which is switched on and off depending on the water level in the container and to pump the waste water from the container to a higher level.
  • a level sensor is arranged in the container, which detects the height of the water level in the container.
  • the wastewater lifting plant according to the invention like known wastewater lifting plants, has a container which has at least one inlet opening to which an incoming sewage pipe can be connected, through which waste waters are conducted into the tank.
  • at least one pump is arranged, which can pump the waste water from the container via a to be connected outgoing sewer pipe or pressure line in a higher-lying sewer.
  • at least one level sensor is arranged in the container, which detects the water level in the container and the pump on and off depending on the water level.
  • the pump can be turned on reaching a predetermined water level and off again when falling below this predetermined water level.
  • several pumps can be provided, on the one hand to achieve greater performance, on the other hand, to ensure greater reliability. These pumps can be operated simultaneously, alternately or individually or jointly depending on the water level and the inflowing water quantity.
  • the invention provides that this is at least partially or partially surrounded by a tubular protective sleeve.
  • This tubular protective sleeve preferably extends in the container in the Essentially in the vertical direction, which may also be an acute angle to the vertical.
  • the protective sleeve has at least one opening in the region of its upper end and in the region of its lower end. Through the opening at the bottom of the water can enter the protective sleeve.
  • the opening in the area of the upper end is used for ventilation, so that the air, which is displaced by the inflowing water at the bottom, can escape through the opening in the region of the upper end. If appropriate, a plurality of openings can also be arranged at the upper end.
  • the openings may be formed in the axial end faces of the protective sleeve, but alternatively or additionally, an arrangement of openings in the peripheral region of the protective sleeve is possible.
  • the protective sleeve causes in particular impurities which float on the surface of the wastewater, do not come directly with the arranged inside the protective sleeve parts of the level sensor into contact, so that it can be protected from contamination by the protective sleeve.
  • the water surface can be calmed inside the protective sleeve. In particular, less turbulence occurs in the interior of the protective sleeve on the water surface due to water flowing into the container when the waste water is introduced into the container outside the protective sleeve.
  • the protective sleeve is open at its lower end.
  • the protective sleeve is preferably formed as a tube with a fully open lower end face. Through this lower end face, the wastewater can then enter the protective sleeve.
  • the at least one opening in the region of the lower end of the protective sleeve is further preferably arranged such that it is in operation Sewage lifting plant located below the minimum water level in the container.
  • Sewage lifting plant located below the minimum water level in the container.
  • This ensures that the at least one opening in the region of the lower end of the protective sleeve is always located under water.
  • This prevents surface water and contaminants, which float on the surface of the waste water in the container, from entering the protective sleeve from below, because only water from deeper layers of the waste water can penetrate into the protective sleeve in the container.
  • floating impurities such as grease, oil and foam are kept away from the inside of the protective sleeve and the parts of the level sensor arranged therein on the surface of the waste water.
  • these impurities can affect the function of the level sensor less.
  • the at least one opening in the region of the upper end of the protective sleeve is not arranged directly at the upper end of the protective sleeve, but arranged vertically spaced from the upper end.
  • the opening is arranged in the region of the upper end so that it is always located above the maximum occurring in the container water level during normal operation of the sewage lifting system, so that entry of water into the opening at the top is prevented.
  • the upper end of the protective sleeve is preferably formed closed, a bell-shaped, only downwardly open volume is thus created in the region of the upper end of the protective sleeve.
  • the protective sleeve is connected at its upper end to a sensor housing, in which at least one sensor element and / or switch of the level sensor is arranged.
  • the sensor housing can seal the upper end of the protective sleeve at the same time, in order to create the above-described volume, which is only open at the bottom, in the upper end of the protective sleeve.
  • the sensor housing can in turn be designed to be closed relative to the protective sleeve, so that sensors or switches arranged therein are protected from moisture in the interior of the container and the protective sleeve.
  • various components can be used here, which detect the water level in the interior of the protective sleeve by mechanical coupling with the water surface, for example in the form of a float, or non-contact, for example by ultrasound or as a pressure sensor.
  • the filling level sensor with the protective sleeve is designed as an assembly inserted into an opening of the container.
  • This configuration makes it possible to pre-assemble the entire level sensor with the protective sleeve as a unit and then insert only in the opening of the container. Further, the assembly can also be easily removed for maintenance or repair purposes from the container, which is then released at the same time the opening which provides access to the interior of the container, which can be used for maintenance or Repartur sectionen of other components inside the container ,
  • the assembly is sealed inserted into the opening of the container. This sealing prevents, in that case, if the tank should be completely drained with waste water, wastewater could escape to the outside from the opening into which the level sensor is inserted.
  • the container is completely sealed to the outside, so that leakage of sewage can be prevented.
  • the level sensor further preferably has at its upper end a sensor housing which is attached to the opening of the container.
  • This can be a non-positive and / or positive connection.
  • the opening of the container may be surrounded by a thread into which the sensor housing is screwed with a corresponding thread.
  • the fill level sensor may preferably have at least one float, a pressure sensor, an acoustic and / or an optical sensor element for detecting the water level in the interior of the container or the protective sleeve.
  • a float can move up and down on the water surface with this in the container, in which case z.
  • a pressure sensor can be arranged, which detects the height of the water level above a pressure increase.
  • a further closed tube can be arranged on the protective sleeve, in which an increase in the water level causes a rise in pressure, which can be detected by such a pressure sensor.
  • An acoustic sensor may, for example, be an ultrasonic sensor which transmits an ultrasonic signal from above onto the water surface in the container and detects the reflected signal. From the runtime can then the distance of the Water surface to the sensor and thus changes in water level are detected. Correspondingly, an optical measurement would also be possible.
  • the wastewater lifting plant described by way of example has a container 2, which is formed, for example, from plastic.
  • the container 2 has at least one inlet opening 4, to which an incoming sewer pipe can be connected and through which to be pumped or lifted sewage flows into the container 2.
  • a receptacle 6 is also formed for a pump not shown here.
  • the pump serves the waste water from the container 2 through the pressure port or outlet port 8 formed on the container 2 in a subsequent Pressure line and pump through this to a higher level.
  • the container 2 at its top 10 an opening 12, in which a level sensor 14 is inserted.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of such a level sensor.
  • This level sensor 14, which in Fig. 2 is shown, has at its upper end a sensor housing 16, in which an ultrasonic sensor 18 is arranged.
  • the ultrasonic sensor 18 is arranged to emit an ultrasonic signal downward in the vertical direction X and detect the signal reflected from the water surface 20. From the running time, the axial distance in the vertical direction X between the ultrasonic sensor 18 and the water surface 20 can be determined, from which in turn the water level in the container 2 can be determined.
  • the fill level sensor 14 has a protective sleeve 22 which extends downwardly from the sensor housing 16 in the vertical direction and in the interior of which the ultrasonic measurement takes place.
  • This protective sleeve 22 tapers at its lower end and has an axial opening 26 at the lower end 24. Spaced from the upper end, ie the adjoining sensor housing 16, a further opening 28 is formed in the protective sleeve 22 in the circumferential wall. The space 30 above the opening 28 in the interior of the protective sleeve 22 is closed by the sensor housing 16 above, so that this space 30 is opened only downwards.
  • the protective sleeve 22 is formed so long and arranged in the container 2 so that its lower end 24 is always located below the water surface 20, even at minimal occurring during normal operation of the sewage lifting system water level. In this way it is prevented that impurities which float on the water surface 20, such as oil, grease or foam can penetrate from below into the protective sleeve 22.
  • the water surface 20 is protected inside the protective sleeve 22 from turbulence, which, for example may be caused by the inflowing through the inlet opening 4 wastewater in the container 2. In this way, a quiet impurity-free water surface 20 is created inside the protective sleeve 22, which can reflect the ultrasonic signal from the ultrasonic sensor 18 well.
  • the arrangement of the at least one opening 28 spaced from the upper end 32 has the advantage that in the case where the water level 20 in the container 2 should rise above the opening 28 to the upper surface 10 of the container 2, the water in the Room 30 above the opening 28 can not increase, since there is an air volume is included, which protects the ultrasonic sensor 18 as a poster air from direct contact with the wastewater.
  • Fig. 3 shows a sectional view accordingly Fig. 2 with an alternative embodiment.
  • the protective sleeve 22 is surrounded by a further protective sleeve 34 radially spaced.
  • the second protective sleeve 34 has a lower end 36, which is also formed open, but is located vertically below the lower end 24 of the first protective sleeve 22.
  • the Unfangswandung the protective sleeve 34 is formed completely closed.
  • the upper end 38 of the protective sleeve 34 is above the upper end 32 of the protective sleeve 22 and is also formed open, wherein a connection to the interior 40 of the container 2 is given by a vent channel 38 in the sensor housing 16.
  • the second protective sleeve 34 provides even better protection against the entry of contaminants into the interior of the protective sleeve 22 and serves to calm turbulences, so that inside the protective sleeve 22 as quiet as possible water level 20 is created.
  • Fig. 3 the basis of Fig. 2 described embodiment.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of a level sensor 14 ', which is insertable into the opening 12 of the container 2.
  • This level sensor 14 ' is designed as a pressure sensor and has a sensor housing 16', in which a pressure sensor 42 is arranged.
  • a tube 46 extends in the vertical direction X down.
  • the tube 46 is closed at its top by the wall 44 of the sensor housing 16 ', wherein in the wall 44, a pressure channel 48 is formed to the pressure sensor 42.
  • the pressure sensor 42 can detect the internal pressure in the pipe 46 via the pressure channel 48.
  • the tube 46 is open.
  • the tube 46 is surrounded by a protective sleeve 22 'extending downwardly from the sensor housing 16'.
  • This protective sleeve 22 ' has a lower end 24', which is formed open and is located vertically below the lower end 50 of the tube 46.
  • the lower end 24 'of the protective sleeve 22' is located so that it is always located below the water level 20 in the container 2, even at the minimum water level, which can occur in the container 2 of the sewage lifting unit during normal operation. In this way, as described above, it is possible to prevent contaminants floating on the surface of the waste water in the container 2 from entering the inside of the protective sleeve 22 '.
  • the protective sleeve 22 ' has at its upper end openings 52 to the interior 40 of the container 2, which the venting of the protective sleeve 22 'are used when the water level rises inside the protective sleeve, for example, to the level 20' in Fig. 4 ,
  • Fig. 5 shows a further embodiment of a level sensor 14 ", which is also insertable into the opening 12 of the container.
  • This level sensor 14" is designed as a float switch.
  • the level sensor 14 has at its upper end a sensor housing 16", which is sealed in the opening 12 can be used.
  • Disposed within the sensor housing 16 " is a switch 54 which is actuated by the float 56 which floats on the water surface 20.
  • the float 56 moves up and down with the water surface 20 in a vertical direction and thereby operates at a certain temperature Height of the water level 20, the switch 54, which turns the pump on and off.
  • the protective sleeve 22 extends starting from the sensor housing 16 "a protective sleeve 22" vertically downwards.
  • the protective sleeve 22 has openings 52" in its peripheral wall in the region of its upper end and is likewise open at its lower end 24 ", the protective sleeve 22" being designed so long that the lower end 24 "is also at minimum water level, which occurs in the normal operation of the wastewater lifting plant, is located below the water level 20 and so immersed in the wastewater.Thus, impurities that float on the water surface 20 can prevent from below into the interior of the protective sleeve 24 "occur and so the function of the float 56 inside the protective sleeve 22 "could be impaired.
  • the openings 52" are always located above the maximum water level during normal operation of the sewage lifting system and serve to vent the protective sleeve 22 "when the water level 20 inside the protective sleeve 22" rises ,

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abwasserhebeanlage mit einem Behälter (2), zumindest einer Pumpe und zumindest einem in dem Behälter (2) angeordneten Füllstandsensor (14), wobei zumindest Teile des Füllstandsensors (14) innerhalb einer rohrförmigen, sich im Inneren des Behälters (2) erstreckenden Schutzhülse (22) angeordnet sind, welche im Bereich ihres oberen Endes und im Bereich ihres unteren Endes (24) jeweils zumindest eine Öffnung (26) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abwasserhebeanlage mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Abwasserhebeanlagen werden verwendet, um Abwässer, welche auf einem Niveau unterhalb einer Kanalisation anfallen, auf das Niveau der Kanalisation zu heben bzw. zu pumpen. Dazu sind Abwasserhebeanlagen mit einem Behälter bekannt, in welchen die zu hebenden Abwässer eingeleitet werden. An oder in dem Behälter ist zumindest eine Pumpe angeordnet, welche in Abhängigkeit des Wasserstandes in dem Behälter ein- und ausgeschaltet wird, um das Abwasser aus dem Behälter auf ein höheres Niveau zu pumpen. Dazu ist in dem Behälter ein Füllstandsensor angeordnet, welcher die Höhe des Wasserstandes in dem Behälter erfasst.
  • Da in dem zu fördernden Abwasser Verschmutzungen mitgeführt werden, besteht stets die Gefahr, dass die Funktion eines solchen Füllstandsensors durch Verschmutzung beeinträchtigt wird. Darüber hinaus besteht das Problem, dass beim Einströmen des Abwassers in den Behälter in diesem Turbulenzen auftreten können, welche zu Fehlfunktionen des Füllstandsensors in der Weise führen, dass die Pumpe unbeabsichtigt zu früh oder zu spät eingeschaltet wird.
  • Im Hinblick auf diese Problematik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Abwasserhebeanlage bereitzustellen, welche eine zuverlässige Funktion eines Füllstandsensors in dieser Abwasserhebeanlage sicherstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Abwasserhebeanlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugt Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Die erfindungsgemäße Abwasserhebeanlage weist wie bekannte Abwasserhebeanlagen einen Behälter auf, der zumindest eine Einlassöffnung hat, an welche eine eingehende Abwasserleitung angeschlossen werden kann, durch welche Abwässer in den Behälter geleitet werden. An oder in dem Behälter ist zumindest eine Pumpe angeordnet, welche das Abwasser aus dem Behälter über eine anzuschließende ausgehende Abwasserleitung bzw. Druckleitung in eine höher gelegene Abwasserleitung pumpen kann. Darüber hinaus ist in dem Behälter zumindest ein Füllstandsensor angeordnet, welcher den Wasserstand in dem Behälter erfasst und die Pumpe in Abhängigkeit des Wasserstandes einund ausschaltet. So kann die Pumpe bei Erreichen eines vorbestimmten Wasserstandes eingeschaltet und bei Unterschreiten dieses vorbestimmten Wasserstandes wieder ausgeschaltet werden. Alternativ wäre es auch möglich, die Pumpe bei einem vorbestimmten Wasserstand einzuschalten und bei einem zweiten vorbestimmten niedrigeren Wasserstand wieder auszuschalten. Bei größeren Abwasserhebeanlagen können auch mehrere Pumpen vorgesehen sein, zum einen, um eine größere Leistungsfähigkeit zu erreichen, zum anderen, um eine größere Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Diese Pumpen können gleichzeitig, abwechselnd oder aber in Abhängigkeit des Wasserstandes und der zulaufenden Wassermenge einzeln oder gemeinsam betrieben werden.
  • Um eine zuverlässige Funktion des Füllstandsensors zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dieser zumindest teil- oder abschnittsweise von einer rohrförmigen Schutzhülse umgeben ist. Diese rohrförmige Schutzhülse erstreckt sich in dem Behälter vorzugsweise im Wesentlichen in vertikaler Richtung, wobei dies auch ein spitzer Winkel zur Vertikalen sein kann. Die Schutzhülse weist im Bereich ihres oberen Endes und im Bereich ihres unteren Endes jeweils zumindest eine Öffnung auf. Durch die Öffnung am unteren Ende kann Wasser in die Schutzhülse eintreten. Die Öffnung im Bereich des oberen Endes dient der Entlüftung, sodass die Luft, welche durch das am unteren Ende einströmende Wasser verdrängt wird, durch die Öffnung im Bereich des oberen Endes austreten kann. Auch am oberen Ende können gegebenenfalls mehrere Öffnungen angeordnet sein. Die Öffnungen können in den axialen Stirnseiten der Schutzhülse ausgebildet sein, alternativ oder zusätzlich ist jedoch auch eine Anordnung von Öffnungen im Umfangsbereich der Schutzhülse möglich. Die Schutzhülse bewirkt, dass insbesondere Verunreinigungen, welche auf der Oberfläche des Abwassers schwimmen, nicht direkt mit den im Inneren der Schutzhülse angeordneten Teilen des Füllstandsensors in Kontakt kommen, sodass dieser von der Schutzhülse vor Verschmutzungen geschützt werden kann. Darüber hinaus kann im Inneren der Schutzhülse die Wasseroberfläche beruhigt werden. Insbesondere treten im Inneren der Schutzhülse an der Wasseroberfläche geringere Turbulenzen durch in den Behälter einströmendes Wasser auf, wenn das Abwasser in den Behälter außerhalb der Schutzhülse eingeleitet wird. Auf diese Weise wird der Einfluss auf Turbulenzen auf den Füllstandsensor durch die Schutzhülse verringert, sodass über den Füllstandsensor auch bei Turbulenzen im Behälter ein zuverlässigeres Ein- und Ausschalten der Pumpe gewährleistet werden kann. Vorzugsweise ist die Schutzhülse an ihrem unteren Ende offen ausgebildet. D. h. die Schutzhülse ist dabei vorzugsweise als Rohr mit einer vollständig geöffneten unteren Stirnseite ausgebildet. Durch diese untere Stirnseite kann dann das Abwasser in die Schutzhülse eintreten.
  • Dazu ist die zumindest eine Öffnung im Bereich des unteren Endes der Schutzhülse weiter bevorzugt derart angeordnet, dass sie im Betrieb der Abwasserhebeanlage unterhalb des minimalen Wasserstandes in dem Behälter gelegen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die zumindest eine Öffnung im Bereich des unteren Endes der Schutzhülse immer unter Wasser gelegen ist. Dadurch wird verhindert, dass Oberflächenwasser und Verunreinigungen, welche an der Oberfläche des Abwassers in dem Behälter schwimmen, von unten in die Schutzhülse eintreten können, da in die Schutzhülse nur Wasser aus tieferen Schichten des Abwassers in dem Behälter eindringen kann. Auf diese Weise werden an der Oberfläche des Abwassers schwimmende Verunreinigungen, wie beispielsweise Fett, Öl und Schaum vom Inneren der Schutzhülse und den darin angeordneten Teilen des Füllstandsensors ferngehalten. So können diese Verunreinigungen die Funktion des Füllstandsensors weniger beeinträchtigen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Öffnung im Bereich des oberen Endes der Schutzhülse nicht direkt am oberen Ende der Schutzhülse angeordnet, sondern von dem oberen Ende vertikal nach unten beabstandet angeordnet. Dabei ist die Öffnung jedoch im Bereich des oberen Endes so angeordnet, dass sie im normalen Betrieb der Abwasserhebeanlage stets oberhalb des maximal in dem Behälter auftretenden Wasserstandes gelegen ist, sodass ein Eintreten von Wasser in die Öffnung am oberen Ende verhindert wird. Wenn weiter bevorzugt das obere Ende der Schutzhülse dann geschlossen ausgebildet ist, wird somit im Bereich des oberen Endes der Schutzhülse ein glockenförmiges, lediglich nach unten geöffnetes Volumen geschaffen. In diesem sammelt sich, falls der Wasserstand in dem Behälter über die Oberkante der Öffnungen im Bereich des oberen Endes der Schutzhülse ansteigen sollte, ein Luftpolster, da die Luft aus diesem lediglich nach unten geöffneten Raum dann nicht mehr entweichen kann. Dieses Luftpolster kann Komponenten des Füllstandsensors, welche am oberen Ende der Schutzhülse angeordnet sind, vor direktem Kontakt mit dem Abwasser schützen, sodass diese Bauteile bei einer Fehlfunktion der Abwasserhebeanlage, bei welcher der Behälter vollständig volllaufen sollte, durch das Abwasser nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können.
  • Weiter bevorzugt ist die Schutzhülse mit ihrem oberen Ende mit einem Sensorgehäuse verbunden, in welchem zumindest ein Sensorelement und/oder Schalter des Füllstandsensors angeordnet ist. Dabei kann das Sensorgehäuse gleichzeitig das obere Ende der Schutzhülse dicht verschließen, um das vorangehend beschriebene lediglich nach unten geöffnete Volumen im oberen Ende der Schutzhülse zu schaffen. Das Sensorgehäuse kann wiederum zur Schutzhülse hin geschlossen ausgebildet sein, sodass in diesem angeordnete Sensoren oder Schalter vor Feuchtigkeit im Inneren des Behälters und der Schutzhülse geschützt sind. Als Sensoren oder Schalter können hier verschiedenste Bauteile Verwendung finden, welche durch mechanische Kopplung mit der Wasseroberfläche, beispielsweise in Form eines Schwimmers, oder auch berührungslos, beispielsweise durch Ultraschall oder als Drucksensor den Wasserstand im Inneren der Schutzhülse erfassen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Füllstandsensor mit der Schutzhülse als eine in eine Öffnung des Behälter eingesetzte Baueinheit ausgebildet. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den gesamten Füllstandsensor mit der Schutzhülse als Baueinheit vorzumontieren und dann lediglich in die Öffnung des Behälters einzusetzen. Ferner kann die Baueinheit auch zu Wartungs- oder Reparaturzwecken leicht aus dem Behälter entnommen werden, wobei dann gleichzeitig die Öffnung freigegeben wird, welche einen Zugang zum Inneren des Behälter herstellt, der zu Wartungs- oder Reparturzwecken von weiteren Bauteilen im Inneren des Behälter genutzt werden kann.
  • Bevorzugt ist die Baueinheit abgedichtet in die Öffnung des Behälters eingesetzt. Durch diese Abdichtung wird verhindert, dass in dem Fall, wenn der Behälter vollständig mit Abwasser volllaufen sollte, Abwasser aus der Öffnung, in welche der Füllstandsensor eingesetzt ist, nach außen austreten könnte. Vorzugsweise wird der Behälter nach außen vollständig gedichtet, sodass ein Austritt von Abwasser verhindert werden kann.
  • Der Füllstandsensor weist weiter bevorzugt an seinem oberen Ende ein Sensorgehäuse auf, welches an der Öffnung des Behälters befestigt ist. Dies kann eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung sein. Beispielsweise kann die Öffnung des Behälters von einem Gewinde umgeben sein, in welches das Sensorgehäuse mit einem korrespondierenden Gewinde eingeschraubt ist. So kann eine einfach zu lösende Verbindung zwischen dem Füllstandsensor und dem Behälter geschaffen werden.
  • Der Füllstandsensor kann vorzugsweise zumindest einen Schwimmer, einen Drucksensor, ein akustisches und/oder ein optisches Sensorelement zur Erfassung des Wasserstandes im Inneren des Behälters bzw. der Schutzhülse aufweisen. Ein Schwimmer kann sich auf der Wasseroberfläche mit dieser in dem Behälter auf- und abbewegen, wobei dann z. B. der Schwimmer bei einem vorbestimmten Wasserstand beispielsweise über einen Schalter die Pumpe ein- und ausschalten kann. Ein solcher Schwimmer bewegt sich dann erfindungsgemäß im Inneren der Schutzhülse. Darüber hinaus kann im Inneren der Schutzhülse auch ein Drucksensor angeordnet sein, welcher über einem Druckanstieg die Höhe des Wasserstandes erfasst. Hierzu kann an der Schutzhülse ein weiteres geschlossenes Rohr angeordnet sein, in welchem ein Anstieg des Wasserstandes einen Druckanstieg verursacht, welcher durch einen solchen Drucksensor erfasst werden kann. Ein akustischer Sensor kann beispielsweise ein Ultraschallsensor sein, welcher ein Ultraschallsignal von oben auf die Wasseroberfläche in dem Behälter sendet und das reflektierte Signal erfasst. Aus der Laufzeit kann dann der Abstand der Wasseroberfläche zu dem Sensor und somit Änderungen des Wasserstandes erfasst werden. Entsprechen wäre auch eine optische Messung möglich.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Abwasserhebeanlage,
    Fig. 2
    eine Schnittansicht der Abwasserhebeanlage gemäß Fig. 1 mit einem Füllstandsensor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 3
    eine Schnittansicht durch eine Abwasserhebeanlage gemäß Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsform eines Füllstandsensors,
    Fig. 4
    eine Schnittsansicht durch einen Füllstandsensor gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
    Fig. 5
    eine Schnittansicht eines Füllstandsensors gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die beispielhaft beschrieben Abwasserhebeanlage weist einen Behälter 2 auf, welcher beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Der Behälter 2 weist zumindest eine Einlassöffnung 4 auf, an welche eine eingehende Abwasserleitung angeschlossen werden kann und durch welche zu förderndes bzw. zu hebendes Abwasser in den Behälter 2 einströmt. An dem Behälter 2 ist darüber hinaus eine Aufnahme 6 für eine hier nicht gezeigte Pumpe ausgebildet. Die Pumpe dient dazu, das Abwasser aus dem Behälter 2 durch den an dem Behälter 2 ausgebildeten Druckstutzen bzw. Auslassanschluss 8 in eine sich anschließende Druckleitung und durch diese auf ein höheres Niveau zu pumpen. Ferner weist der Behälter 2 an seiner Oberseite 10 eine Öffnung 12 auf, in welcher ein Füllstandsensor 14 eingesetzt ist.
  • Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für einen solchen Füllstandsensor. Dieser Füllstandsensor 14, welcher in Fig. 2 gezeigt ist, weist an seinem oberen Ende ein Sensorgehäuse 16 auf, in welchem ein Ultraschallsensor 18 angeordnet ist. Der Ultraschallsensor 18 ist so angeordnet, dass er in vertikaler Richtung X ein Ultraschallsignal nach unten aussendet und das von der Wasseroberfläche 20 reflektierte Signal erfasst. Aus der Laufzeit kann der axiale Abstand in vertikaler Richtung X zwischen dem Ultraschallsensor 18 und der Wasseroberfläche 20 ermittelt werden, woraus dann wiederum der Wasserstand in dem Behälter 2 bestimmt werden kann. Der Füllstandsensor 14 weist eine sich von dem Sensorgehäuse 16 in vertikaler Richtung nach unten erstreckende Schutzhülse 22, in deren Inneren die Ultraschallmessung stattfindet, auf. Diese Schutzhülse 22 läuft an ihrem unteren Ende konisch zu und weist eine axiale Öffnung 26 am unteren Ende 24 auf. Beabstandet vom oberen Ende, d. h. dem sich anschließenden Sensorgehäuse 16 ist in der Schutzhülse 22 eine weitere Öffnung 28 in der Umfangswandung ausgebildet. Der Raum 30 oberhalb der Öffnung 28 im Inneren der Schutzhülse 22 ist durch das Sensorgehäuse 16 oben verschlossen, sodass dieser Raum 30 nur nach unten geöffnet ist.
  • Die Schutzhülse 22 ist so lange ausgebildet und in dem Behälter 2 so angeordnet, dass ihr unteres Ende 24 stets unter der Wasseroberfläche 20 gelegen ist, auch bei im normalen Betrieb der Abwasserhebeanlage minimal auftretendem Wasserstand. Auf diese Weise wird verhindert, dass Verunreinigungen, welche auf der Wasseroberfläche 20 schwimmen, wie beispielsweise Öl, Fett oder Schaum von unten in die Schutzhülse 22 eindringen können. Darüber hinaus wird die Wasseroberfläche 20 im Inneren der Schutzhülse 22 vor Turbulenzen geschützt, welche beispielsweise durch das durch die Einlassöffnung 4 einströmende Abwasser in dem Behälter 2 verursacht werden können. Auf diese Weise wird im Inneren der Schutzhülse 22 eine ruhige von Verunreinigungen freie Wasseroberfläche 20 geschaffen, welche das Ultraschallsignal von dem Ultraschallsensor 18 gut reflektieren kann.
  • Die vom oberen Ende 32 nach unten beabstandete Anordnung der zumindest einen Öffnung 28 hat den Vorteil, dass in dem Fall, in welchem der Wasserspiegel 20 in dem Behälter 2 über die Öffnung 28 hinaus zur Oberseite 10 des Behälters 2 ansteigen sollte, das Wasser in dem Raum 30 oberhalb der Öffnung 28 nicht weiter ansteigen kann, da dort ein Luftvolumen eingeschlossen wird, welches als Luftposter den Ultraschallsensor 18 vor direktem Kontakt mit dem Abwasser schützt.
  • Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entsprechend Fig. 2 mit einer alternativen Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung ist die Schutzhülse 22 von einer weiteren Schutzhülse 34 radial beabstandet umgeben. Die zweite Schutzhülse 34 weist ein unteres Ende 36 auf, welches ebenfalls geöffnet ausgebildet ist, jedoch vertikal unterhalb des unteren Endes 24 der ersten Schutzhülse 22 gelegen ist. Die Unfangswandung der Schutzhülse 34 ist vollständig geschlossen ausgebildet. Das obere Ende 38 der Schutzhülse 34 liegt oberhalb des oberen Endes 32 der Schutzhülse 22 und ist ebenfalls geöffnet ausgebildet, wobei durch einen Entlüftungskanal 38 in dem Sensorgehäuse 16 eine Verbindung zum Innern 40 des Behälters 2 gegeben ist. Die zweite Schutzhülse 34 bietet einen noch besseren Schutz vor dem Eintritt von Verunreinigungen in das Innere der Schutzhülse 22 und dient der Beruhigung von Turbulenzen, sodass im Inneren der Schutzhülse 22 ein möglichst ruhiger Wasserspiegel 20 geschaffen wird. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 3 der anhand von Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform.
  • Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Füllstandsensor 14', welcher in die Öffnung 12 des Behälters 2 einsetzbar ist. Dieser Füllstandsensor 14' ist als Drucksensor ausgebildet und weist ein Sensorgehäuse 16' auf, in welchem ein Drucksensor 42 angeordnet ist. Ausgehend von der unteren Wandung 44 des Sensorgehhäuses 16' erstreckt sich ein Rohr 46 in vertikaler Richtung X nach unten. Das Rohr 46 ist an seiner Oberseite durch die Wandung 44 des Sensorgehäuses 16' verschlossen, wobei in der Wandung 44 ein Druckkanal 48 zu dem Drucksensor 42 ausgebildet ist. So kann der Drucksensor 42 den Innendruck in dem Rohr 46 über den Druckkanal 48 erfassen. An seinem unteren Ende 50 ist das Rohr 46 offen ausgebildet. Radial beabstandet ist das Rohr 46 von einer Schutzhülse 22' umgeben, welche sich ausgehend von dem Sensorgehäuse 16' nach unten erstreckt. Diese Schutzhülse 22' weist ein unteres Ende 24' auf, welches offen ausgebildet ist und vertikal unterhalb dem unteren Ende 50 des Rohres 46 gelegen ist. Dabei ist das untere Ende 24' der Schutzhülse 22' so gelegen, dass es stets unterhalb des Wasserspiegels 20 in dem Behälter 2 gelegen ist, auch bei dem minimalen Wasserstand, welcher im normalen Betrieb in dem Behälter 2 der Abwasserhebeanlage auftreten kann. Auf diese Weise kann, wie oben beschrieben, verhindert werden, dass Verunreinigungen, welche auf der Oberfläche des Abwassers in dem Behälter 2 schwimmen, in das Innere des Schutzhülse 22' eintreten. So wird auch verhindert, dass derartige Verunreinigungen dann in das offene untere Ende 50 des Rohres 46 im Inneren der Schutzhülse 22' eintreten. Wenn der Wasserspiegel 20 ansteigt, sodass das untere Ende 50 des Rohres 46 in das Wasser eintaucht, führt ein weiterer Wasseranstieg zu einem Druckanstieg im Inneren des Rohres 46, welcher durch den Drucksensor 42 erfasst wird. Mit dem Drucksignal kann die Höhe des Wasserstandes ermittelt werden und auf dieser Grundlage die Pumpe ein- und ausgeschaltet werden.
  • Die Schutzhülse 22' weist an ihrem oberen Ende Öffnungen 52 zum Innenraum 40 des Behälters 2 auf, welche der Entlüftung der Schutzhülse 22' dienen, wenn der Wasserstand im Innern der Schutzhülse ansteigt, beispielsweise auf das Niveau 20' in Fig. 4.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Füllstandsensors 14", welcher ebenfalls in die Öffnung 12 des Behälters einsetzbar ist. Dieser Füllstandsensor 14" ist als Schwimmerschalter ausgebildet. Der Füllstandsensor 14" weist an seinem oberen Ende ein Sensorgehäuse 16" auf, welches gedichtet in die Öffnung 12 einsetzbar ist. Im Inneren des Sensorgehäuses 16" ist ein Schalter 54 angeordnet, welches durch den Schwimmer 56, welcher auf der Wasseroberfläche 20 schwimmt, betätigt wird. Der Schwimmer 56 bewegt sich mit der Wasseroberfläche 20 in vertikaler Richtung nach oben und unten und betätigt dabei bei einer bestimmten Höhe des Wasserstandes 20 den Schalter 54, welcher die Pumpe ein- und ausschaltet.
  • Auch bei dieser Ausführungsform erstreckt sich ausgehend von dem Sensorgehäuse 16" eine Schutzhülse 22" vertikal nach unten. Die Schutzhülse 22" weist im Bereich Ihres oberen Endes Öffnungen 52" in ihrer Umfangswandung auf und ist an ihrem unteren Ende 24" ebenfalls offen ausgebildet. Dabei ist die Schutzhülse 22" so lang ausgebildet, dass das untere Ende 24" auch bei minimalen Wasserstand, welcher im normalen Betrieb der Abwasserhebeanlage auftritt, unterhalb des Wasserspiegels 20 gelegen ist und so in das Abwasser eintaucht. Auf diese Weise wird verhindert, dass Verunreinigungen, welche auf der Wasseroberfläche 20 schwimmen, von unten in das Innere der Schutzhülse 24" eintreten könnten und so die Funktion des Schwimmers 56 im Inneren der Schutzhülse 22" beeinträchtigen könnten. Die Öffnungen 52" sind im normalen Betrieb der Abwasserhebeanlage stets oberhalb des maximalen Wasserspiegels gelegen und dienen der Entlüftung der Schutzhülse 22", wenn der Wasserspiegel 20 im Inneren der Schutzhülse 22" ansteigt.
    • Bezugszeichenliste
    • 2 -
    Behälter
    4 -
    Einlassöffnung
    6 -
    Aufnahme für Pumpe
    8 -
    Druckstutzen
    10 -
    Oberseite
    12 -
    Öffnung
    14, 14', 14" -
    Füllstandsensor
    16, 16', 16" -
    Sensorgehäuse
    18 -
    Ultraschallsensor
    20, 20' -
    Wasseroberfläche
    22, 22', 22" -
    Schutzhülse
    24, 24', 24" -
    unteres Ende
    26 -
    Öffnung
    28 -
    Öffnung
    30 -
    Raum
    32 -
    oberes Ende
    34 -
    Schutzhülse
    36 -
    unteres Ende
    38 -
    Entlüftungskanal
    40 -
    Behälterinnenraum
    42 -
    Drucksensor
    44 -
    Wandung
    46 -
    Rohr
    48 -
    Druckkanal
    50 -
    unteres Ende
    52, 52" -
    Öffnungen
    54 -
    Schalter
    56 -
    Schwimmer
    X -
    vertikale Richtung

Claims (10)

  1. Abwasserhebeanlage mit einem Behälter (2), zumindest einer Pumpe und zumindest einem in dem Behälter (2) angeordneten Füllstandsensor (14), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Füllstandsensors (14) innerhalb einer rohrförmigen, sich im Inneren des Behälters (2) erstreckenden Schutzhülse (22) angeordnet sind, welche im Bereich ihres oberen Endes und im Bereich ihres unteren Endes (24) jeweils zumindest eine Öffnung (26) aufweist.
  2. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (22) an ihrem unteren Ende (24) offen ausgebildet ist.
  3. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (26) im Bereich des unteren Endes (24) der Schutzhülse (22) derart angeordnet ist, dass sie im Betrieb der Abwasserhebeanlage unterhalb des minimalen Wasserstandes (20) in dem Behälter (2) gelegen ist.
  4. Abwasserhebeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (28) im Bereich des oberen Endes der Schutzhülse (22) von deren oberen Ende vertikal beanstandet angeordnet ist.
  5. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende der Schutzhülse (22) geschlossen ausgebildet ist.
  6. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (22) mit ihrem oberen Ende mit einem Sensorgehäuse (16) verbunden ist, in welchem zumindest ein Sensorelement und/oder Schalter des Füllstandsensors angeordnet ist.
  7. Abwasserhebeanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (14) mit der Schutzhülse (22) eine in eine Öffnung (12) des Behälters (2) eingesetzte Baueinheit bildet.
  8. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit abgedichtet in die Öffnung (12) des Behälters (2) eingesetzt ist.
  9. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (14) an seinem oberen Ende ein Sensorgehäuse (16) aufweist, welches an der Öffnung (12) des Behälters (2) befestigt ist.
  10. Abwasserhebeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (14) zumindest einen Schwimmer (56), einen Drucksensor (42), ein akustisches (18) und/oder ein optisches Sensorelement aufweist.
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