EP4095330B1 - Vorrichtung zur vermeidung eines rückflusses von wasser aus einem kanalrohr in ein abwasserrohr eines bauwerks - Google Patents

Vorrichtung zur vermeidung eines rückflusses von wasser aus einem kanalrohr in ein abwasserrohr eines bauwerks

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EP4095330B1
EP4095330B1 EP22175533.3A EP22175533A EP4095330B1 EP 4095330 B1 EP4095330 B1 EP 4095330B1 EP 22175533 A EP22175533 A EP 22175533A EP 4095330 B1 EP4095330 B1 EP 4095330B1
Authority
EP
European Patent Office
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pump
wastewater
pipe
shaft
water
Prior art date
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Active
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EP22175533.3A
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French (fr)
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EP4095330C0 (de
EP4095330A1 (de
Inventor
Hubert Ofner
Michael Ofner
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP4095330C0 publication Critical patent/EP4095330C0/de
Publication of EP4095330B1 publication Critical patent/EP4095330B1/de
Active 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/04—Gullies inlets, road sinks, floor drains with or without odour seals or sediment traps
    • E03F5/042—Arrangements of means against overflow of water, backing-up from the drain
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/02—Shut-off devices
    • E03F7/04—Valves for preventing return flow
    • 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
    • E03F5/108—Cleaning devices providing a flushing surge

Definitions

  • the invention relates to a device for preventing backflow of water into the sewage pipe of a structure, in particular a building, according to the preamble of patent claim 1.
  • Buildings such as residential buildings, single-family homes, or building complexes, always have at least one sewer outlet or sewer pipe, through which the wastewater discharged from the building is conveyed via a wastewater pipe to a sewer pipe or the sewer. If the building's sewer outlet is located below the backflow level of the public sewer system, a backup in the building's sewer outlet can occur during heavy rainfall or flooding, for example. This is caused by the rising water level in the public sewer and subsequently by the discharge of domestic wastewater.
  • the device comprises a wastewater pipe that opens into a sewer pipe, wherein the sewer pipe has an overflow element from which water from the sewer pipe can flow into a pumping shaft below it.
  • the overflow element is arranged and designed such that, in a normal state, wastewater in the sewer pipe can flow unhindered to the sewer pipe, and in a backflow state, water entering the sewer pipe from the sewer pipe flows via the overflow element into the pumping shaft.
  • backflow valves are known from the state of the art, which are intended to prevent the backflow of water or wastewater from the sewer pipe into the wastewater pipe of the object or building.
  • sensors are installed in the sewer pipe which, in the event of a backflow of sewage into the sewer pipe, activate electrical blocking elements in the sewer pipe and thereby prevent the backflow of sewage or water into the sewer pipe.
  • the disadvantage of the systems known from the state of the art is that they cannot reliably guarantee functionality, especially in the event of a power failure. Furthermore, the devices known from the state of the art also have the disadvantage that in the event of There is a backflow and therefore no more wastewater can be discharged from the building or property through the blocked wastewater pipe. For example, toilets cannot be used when there is a backflow because the resulting wastewater cannot be drained away.
  • the object of the present invention is therefore to guarantee a safe drainage of the wastewater and to provide a fail-safe backflow protection system.
  • a floating body is arranged in the pumping shaft, the position of which can be changed depending on the water level in the pumping shaft. wherein the floating body is connected to a slide valve, in particular a plate slide valve, in such a force-transmitting manner that the slide valve can be pushed into the flow path of the wastewater into the wastewater pipe when the water in the pump shaft rises above a predefined threshold value and the flow of water into or out of the sewer pipe can be interrupted.
  • the arrangement according to the invention therefore provides a fail-safe device for preventing water backflow in the sewer pipe that is independent of electrical power.
  • the floating body has a shape and/or a volume such that a force of 1000 N to 4000 N, in particular 1500 N to 3500 N, can be exerted on the slide, so that any solids present in the sewer pipe can be severed by the slide, and/or that the slide is designed as a stainless steel slide plate, the edge of which facing the sewer pipe is designed as a cutting edge.
  • This design ensures that the slide can be reliably introduced into the sewer pipe and that any solids present in the sewer pipe can be displaced or severed by the slide. Any solids are either displaced from the slide's travel path by the slide or, when the slide is extended, are separated and transported out of the slide's travel path or the slide's path.
  • a drain pump with a pump line connected to the drain pump is arranged in the pumping shaft, wherein the pump line opens into the wastewater pipe behind the slide valve in the flow direction of the wastewater, in particular tangentially via an expansion shaft, wherein the drain pump is controllable in particular via a water level probe arranged in the pumping shaft, particularly preferably a float switch. If the slide valve is pushed into the wastewater pipe in a backflow condition, the wastewater then entering falls into the pumping shaft via the overflow element and thereby increases the water level in the pumping shaft.
  • the water level probe registers this and activates the drain pump.
  • the drain pump then transports the wastewater present in the pumping shaft via the pump line at excess pressure into the sewer pipe. This means that even if a backflow condition occurs, the water can simply continue to be drained out of the building or object.
  • a number of check valves are arranged in the pump line to prevent backflow of waste water into the pump line.
  • the pumping shaft can be designed as a buffer storage tank in such a way that in the event of backflow, when the flow of wastewater into the sewer pipe is blocked by the valve, wastewater from the sewer pipe can enter the pumping shaft via the overflow element and can be collected and stored in the pumping shaft.
  • a probe is arranged in the wastewater pipe in the flow direction of the wastewater behind the valve, with which the backflow condition can be detected.
  • the slide valve in particular, be actuated at regular intervals, even when there is no backwater condition.
  • the device comprises a storage tank, which is connected to the pump shaft via an overflow, and a system pump is arranged in the storage tank, with which water can be pumped from the storage tank into the pump shaft via a pressure pipe.
  • the overflow can be arranged below the water level of the water level probe at which the drain pump is switched on.
  • the pressure pipe has a flushing device, in particular flushing nozzles, which opens into the individual parts of the device, in particular the pump shaft, the drain pump, its suction area and/or into the area of the water level probe, the probe in the pump line above the check valves, in order to flush out any solids from individual parts of the device, in particular the pump shaft, the drain pump, its suction area, the water level probe, the probe 5 and/or the check valves.
  • a flushing device in particular flushing nozzles
  • the pumping line In order to reliably prevent a backflow of wastewater into the pumping line, the pumping line can be laid above the backflow level of the sewer pipe.
  • the device has a control unit which is connected to the water level probe and the probe via electrical lines, wherein the state of the water level probe and the probe is supplied to the control unit, wherein the control is connected to the drain pump and the system pump, wherein the drain pump and the system pump are controllable via the control unit.
  • control unit can be designed in such a way that the system pump can be switched to a maintenance mode at predefined intervals, in particular once a week.
  • the water in the storage tank can be pumped into the pumping shaft, and the float in the pumping shaft can be raised and the slide valve can be pushed into the wastewater pipe.
  • maintenance operations can be easily
  • the water level in the pump shaft is raised by the water in the storage tank, thus regularly activating the float or slide valve. This effectively and easily prevents failure through regular activation or use.
  • the device in particular the control unit, can be provided with a communication device that can be used to issue a warning when a previously defined water level is reached in the sewer pipe, in particular when a backflow condition occurs.
  • the communication device preferably has a GSM module, in particular one powered by a battery, that can be used to issue a message when a backflow condition occurs.
  • the battery operation of the communication device preferably allows a message to be sent to maintenance personnel or the owners of the property or building even in the event of a power failure.
  • the overflow element is designed to be adjustable in height, so that the height of the water in the sewage pipe can be changed when water from the sewage pipe enters the pump shaft.
  • the device being designed as a shaft and having a number of covers through which the individual elements of the device, in particular the pump shaft, the control unit, the drain pump, the system pump, the slide valve, the check valve and/or the storage tank, are accessible from the surroundings of the device.
  • each drain pump having a pump line, each pump line opening into the drain pipe behind the slide valve in the flow direction of the wastewater, in particular tangentially via an expansion shaft.
  • Fig. 1 shows a device according to the invention in normal operation in a sectional view.
  • Fig. 2 shows the device according to the invention according to Fig. 1 in top view.
  • Fig. 3 shows the device when wastewater enters the sewer pipe.
  • Fig. 4 shows the device with the slide closed.
  • Fig. 5 shows the device in the backflow state when the water level in the pump shaft is lowered by the drain pump.
  • Fig. 6 shows the device during transition to normal operation.
  • Fig. 7 shows the device in test run or maintenance mode.
  • the device according to the invention comprises a wastewater pipe 1, in which wastewater from a structure, for example a building, a single-family house, an apartment building or other objects is conducted.
  • the wastewater pipe 1 opens into a sewer pipe 2, in which the wastewater is conveyed along the Fig. 1
  • the water is then fed into the public sewer and discharged into the public sewer system by means of the arrows shown.
  • An overflow element 4 is provided in the sewer pipe 1 - in the Fig.
  • a so-called "overflow edge” is arranged, through which water or the wastewater carried in the sewer pipe 1 can be discharged or introduced into a pumping shaft 14 arranged below the sewer pipe 1 when a defined wastewater level is present in the sewer pipe 1.
  • the overflow element 4 is designed such that during normal operation, i.e. when wastewater is conducted via the sewer pipe 1 into the sewer pipe 2, no wastewater enters the pumping shaft 14 via the overflow element 4. However, when the water level in the sewer pipe 1 rises, for example when water backs up from the sewer pipe 2 into the sewer pipe 1, this water then enters the pumping shaft 14 via the overflow element 4.
  • Backflow is referred to as the condition in which the wastewater from the sewer pipe 1 can no longer flow unhindered into the sewer pipe 2, but conversely, water is forced from the sewer pipe 2 into the sewer pipe 1.
  • unhindered backflow of wastewater into the building's sewage pipe 1 or the building itself may result in damage and contamination from wastewater escaping from drains or sanitary facilities.
  • the wastewater flowing into the building's sewage pipe 1 from the Water or wastewater entering the sewer pipe 2 in the event of a backflow condition is transported via the overflow element 4 into the pump shaft 14 and therefore cannot penetrate further into the sewer pipe 1 into the building.
  • a float 7 is arranged in the pump shaft 14, which changes its position with respect to the height of the pump shaft 14 depending on the water level in the pump shaft 14 and is raised when the water level in the pump shaft 14 rises.
  • the float 7 is connected to a slide 17 in a force-transmitting manner - in the embodiment shown via a rod.
  • the slide 17 is arranged in the sewer pipe 1, so that when the water level in the pump shaft 14 rises, the float 7 is raised and inserts the slide 17 into the sewer pipe 1.
  • the slide 17 then interrupts the flow of water from the sewer pipe 2 into the sewer pipe 1 or to the overflow element 4.
  • the slide 17 can also be connected to the floating body 7 via cables, chain pull elements, coupling rods or other force-transmitting elements, or can also be introduced into the sewage pipe 1 from above.
  • the floating body 7 is adapted to the size of the pump shaft 14, with its shape and volume being adjusted such that a defined force is applied to the slide 17.
  • the force is advantageously between 1000 N and 4000 N, in particular between 1500 N and 3500 N. This enables the slide 17 to reliably enter the sewer pipe 1 and any objects located in the sewer pipe 1 to be expelled from the travel path of the slide 17 or severed by it.
  • the floating body 7 can be designed, for example, as an air-filled plastic container or as another floating body known from the prior art.
  • the edge of the slide 17 facing the sewer pipe 1 can be designed as a cutting edge or cutting blade, so that objects present in the sewer pipe 1 are severed by the slide 17, thus ensuring a secure closure of the slide 17 or a closure of the sewer pipe 1 in the event of backflow.
  • a cutting edge of the slide 17 can be achieved, for example, by chamfering the edge of the slide 17.
  • a drain pump 11 is also arranged, with which wastewater present in the pumping shaft 14 or water from the pumping shaft 14 can be introduced into the wastewater pipe 1 via a pumping line 12.
  • the pumping line 12 opens into the wastewater pipe 1 or into the sewer pipe 2 in the flow direction of the wastewater in the wastewater pipe 1 behind the slide 17, so that in the event of a backflow or backflow condition, the water from the pump shaft 14 can be pressed via the drain pump 11 and the pump line 12 into the wastewater pipe 1 or the sewer pipe 2.
  • the pump line 12 opens, as in Fig. 1 shown, advantageously via an expansion shaft 6 in the wastewater pipe 1 or sewer pipe 2 and is thereby pressed tangentially in the direction of the wastewater flow into the sewer pipe 2 with an overpressure generated by the drain pump 14.
  • Fig. 2 For this purpose, the lateral or tangential introduction of the pump line 12 into the expansion shaft 6 and further into the sewer pipe 2 is shown in a plan view.
  • Two check valves 8, 10 are arranged in the pump line 12. These are intended to prevent wastewater from the wastewater pipe 1 or the sewer pipe 2 from being forced through the pump line 12 into the pump shaft 14. To prevent failure of one of the two check valves 8, 10, for example due to clogging solids, they are designed in duplicate, i.e., two check valves 8, 10 are arranged in the pump line 12. Alternatively, however, only one check valve 8 can be arranged in the pump line 12.
  • Fig. 1 The device is shown in its normal state. In its normal state, the wastewater flowing out of the building flows unhindered through the wastewater pipe 1 into the sewer pipe 2 and is thus discharged from the building into the public sewer. However, if wastewater or rainwater flows out, as shown in Fig. 3 shown, via the sewer pipe 2 into the wastewater pipe 1, the water level in the wastewater pipe 1 rises, so that it rises over the overflow edge or the overflow element 4 and the wastewater flows over the overflow element 4 into the pumping shaft 14.
  • the wastewater entering the pumping shaft 14 then raises the water level or water level in the pumping shaft 14, whereby the float 7 arranged in the pumping shaft 14 is raised along with the water level in the pumping shaft 14.
  • a force is applied to the slide 17 and this is adjusted and gradually enters the wastewater pipe 1, so that the flow of water or wastewater from the sewer pipe 2 into the wastewater pipe 1 and vice versa is prevented.
  • the slide 17, as in Fig. 3 shown is completely inserted into the sewer pipe 1 and the backflow or backflow of water or sewage from the sewer pipe 2 into the sewer pipe 1 is completely prevented and the device is in the backflow state.
  • a probe 5 is arranged, which detects the backflow condition or indicates whether water is being pushed from the sewer pipe 2 into the sewer pipe 1.
  • the probe 5 can, for example, be designed as a float switch or float probe and can be actuated or register a backflow condition or when the sewer pipe 1 is full behind the slide valve 17. If the probe 5, as shown in Fig.
  • the drain pump 11 detects that no more wastewater is entering the sewer pipe 1 from the sewer pipe 2, the drain pump 11 is switched on or continued to operate by the control unit 24 and the water level in the pump shaft 14 is further lowered.
  • the float 7 is then lowered again and the slide 17 releases the path of the wastewater from the sewer pipe 1 into the sewer pipe 2 ( Fig. 6 ).
  • the device has a storage tank 15 which is separated from the pump shaft 14 by a partition wall 18 and is connected to the pump shaft 14 via an overflow 9. If If a backflow condition occurs, the water level in the pumping shaft 14 is raised above the overflow 9, and water from the pumping shaft 14 enters the storage tank 15.
  • a system pump 13 is arranged in the storage tank 15, with which the water in the storage tank 15 can be conveyed back into the pumping shaft 14 via a pressure pipe 16.
  • the slides 17 or the adjusting elements which are intended to prevent a backflow of wastewater from the sewer water 2 into the wastewater pipe 1, are no longer functional due to infrequent operation and therefore fail.
  • the Fig. 1 to 7 the water in the storage tank 15 is conveyed into the pump shaft 14 via the system pump 13 and the pressure pipe 16 at regular intervals, for example once a week, and the water level in the pump shaft 14 is thus raised.
  • the float 7 is then raised, as previously described, and the slide 17 is thereby actuated ( Fig. 7 ).
  • control unit 24 can detect whether a backflow condition or maintenance operation is in progress, for example, if the water level probe 21 indicates a rising water level in the pump shaft 14, but the probe 5 indicates no backflow in the wastewater pipe 1 or the sewer pipe 2.
  • control unit 24 is connected to the drain pump 11 and the system pump 13 and controls them depending on the operating state.
  • the control unit 24 is also connected to the water level probe 21 and the probe 5, whereby their state or whose measured values are fed to the control unit 24.
  • the drain pump 11 and/or the system pump 13 are actuated by the control unit 24.
  • control unit 24 is provided with a communication device by which the state of the device—i.e., whether it is in the normal state or in the backflow state—is transmitted, for example, to building maintenance or a maintenance service.
  • the control unit 24 comprises a GSM module, thus transmitting a warning SMS or warning message when the backflow state occurs or individual elements fail in the maintenance state.
  • the control unit 24 or the communication device can comprise a rechargeable battery to enable easy transmission of messages in the event of a power outage.
  • the pumping shaft 14 is dimensioned such that, for example, the wastewater that arises from the building during the backflow state, e.g. in several hours, can be stored in the pumping shaft 14 without it overflowing, even if the drain pump 11 cannot be activated, for example in the event of a power failure.
  • the pump line 12 is led beyond the backflow level of the sewer pipe 2 or the public sewer and in this way the backflow of water present in the sewer or the sewer pipe 2 is ensured even in the event of failure of the check valve 8.
  • the pressure pipe 16 has a flushing device, for example flushing nozzles 25, which open into the pump line 12, for example above the check valves 8, 10 and thus enable flushing of individual parts of the device such as the pump shaft 14, the drain pump 11, its suction area or in the area of the water level probe 21, the probe 5 or the check valves 8, 10.
  • a flushing device for example flushing nozzles 25, which open into the pump line 12, for example above the check valves 8, 10 and thus enable flushing of individual parts of the device such as the pump shaft 14, the drain pump 11, its suction area or in the area of the water level probe 21, the probe 5 or the check valves 8, 10.
  • the device can preferably be designed as a shaft 3, which is installed as a prefabricated element, for example, in buildings or houses or in the maintenance area of the objects or buildings.
  • the shaft 3 can, for example, be covered with a flat cover 22 in which one or more covers 23 are arranged.
  • the covers 23 can be removed. and about the Fig. 1 to 7
  • the ladder 20 shown ensures access to the individual elements of the device for maintenance or repair work.
  • the drain pump 11 and its pump line 12 as well as the check valves 8, 10 can optionally be designed in duplicate, i.e. two or more drain pumps 11 can be arranged in the pump shaft 14 in order to be able to easily ensure the continued operation of the device in the event of the failure of one drain pump 11 or in the event of a very high wastewater volume or a rising water level in the pump shaft 14.
  • the drain pump 11 and the pump line 12 can be arranged mirrored around the wastewater pipe 1.
  • the overflow element 4 or the overflow edge can be designed to be variable, so that the height of the wastewater present in the wastewater pipe 1 can be predetermined or changed, at which the water from the wastewater pipe 1 enters the pump shaft 14.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Rückflusses von Wasser in das Abwasserrohr eines Bauwerks, insbesondere eines Gebäudes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Gebäude, wie z.B. Wohnhäuser, Einfamilienhäuser oder Gebäudekomplexe, weisen stets zumindest eine Kanalableitung bzw. ein Kanalrohr auf, in dem das von dem Gebäude austretende Abwasser in einem Abwasserrohr einem Kanalrohr bzw. dem Kanal zugeführt wird. Liegt die Kanalableitung des Objekts unterhalb der Rückstauebene der öffentlichen Kanalisation, so kann es beispielsweise bei starken Regenfällen oder Überschwemmungen zu einem Rückstau in der Kanalableitung des Objekts kommen. Dies wird durch den Wasseranstieg im öffentlichen Kanal und in weiterer Folge durch den Abfluss des häuslichen Abwassers verursacht.
  • Aus der WO2013037372 A und der US 2739662A ist jeweils eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Rückflusses von Wasser aus einem Kanalrohr in ein Abwasserrohr eines Bauwerks, bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Abwasserrohr das in ein Kanalrohr mündet, wobei das Abwasserrohr ein Überlaufelement aufweist aus dem Wasser aus dem Abwasserrohr in einen darunterliegenden Pumpschacht fließen kann, wobei das Überlaufelement derart angeordnet und ausgebildet ist, dass in einem Normalzustand Abwasser in dem Abwasserrohr ungehindert zum Kanalrohr fließen kann und in einem Rückstauzustand aus dem Kanalrohr in das Abwasserrohr eintretendes Wasser über das Überlaufelement in den Pumpschacht einströmt.
  • Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen, insbesondere Rückstauklappen bekannt, die den Rückfluss des Wassers bzw. des Abwassers aus dem Kanalrohr in das Abwasserrohr des Objekts bzw. Gebäudes vermeiden sollen.
  • Weiters ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass im Abwasserrohr Sensoren eingebaut sind, die bei Vorliegen eines Rückflusses von Abwasser in das Abwasserrohr elektrische Sperrelemente in dem Abwasserrohr betätigen und dadurch den Rückfluss von Abwasser oder Wasser in das Abwasserrohr unterbinden.
  • Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Systeme ist, dass diese insbesondere bei Stromausfall die Funktionalität nicht sicher gewährleisten können. Weiters besteht auch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen der Nachteil, dass bei Vorliegen eines Rückstaus und damit dem abgesperrten Abwasserrohr aus dem Gebäude bzw. dem Objekt kein Abwasser mehr abgegeben werden kann und derart beispielsweise Toiletten bei Vorliegen eines Rückstaus nicht verwendet werden können, da das dann anfallende Abwasser nicht abgeleitet werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen sicheren Ablauf des Abwassers zu garantieren und dabei eine ausfallsichere Rückstausicherungsanlage bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass in dem Pumpschacht ein Schwimmkörper angeordnet ist, dessen Lage je nach Höhe des Wasserstands im Pumpschacht veränderbar ist,
    wobei der Schwimmkörper mit einem Schieber, insbesondere einem Plattenschieber, derart kraftübertragend verbunden ist, dass der Schieber bei Anstieg des Wassers im Pumpschacht über einen vordefinierten Schwellenwert in den Fließweg des Abwassers in das Abwasserrohr einschiebbar ist und der Fluss des Wassers in bzw aus dem Kanalrohr unterbrechbar ist.
  • Durch den im Pumpschacht angeordneten Schwimmkörper wird bei ansteigendem Wasserspiegel im Pumpschacht durch den Rückstau dieser angehoben und betätigt somit automatisch den mit diesem verbundenen Schieber, sodass der Schieber in den Fließweg des Abwassers in das Abwasserrohr eingeschoben wird und so den Rückfluss aus dem Kanalrohr in das Abwasserrohr unterbindet. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird daher eine ausfallsichere und von elektrischem Strom unabhängige Vorrichtung zur Vermeidung des Rückstaus von Wasser im Abwasserrohr erreicht.
  • Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden durch die abhängigen Ansprüche näher definiert:
    Um einen zuverlässigen Rückstau des Abwassers in das Abwasserrohr zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass der Schwimmkörper eine Form und/oder ein Volumen aufweist, dass auf den Schieber eine Kraft von 1000 N bis 4000 N, insbesondere 1500 N bis 3500 N ausübbar ist, sodass etwaige im Abwasserrohr vorliegende Feststoffe durch den Schieber durchtrennbar sind, und/oder dass der Schieber als Edelstahl-Schieberplatte ausgebildet ist, deren dem Abwasserrohr zugewandte Kante als Schneide ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird gewährleistet, dass der Schieber zuverlässig in das Abwasserrohr eingebracht werden kann und etwaige in dem Abwasserrohr vorliegende Feststoffe durch den Schieber verdrängt bzw. durch diesen durchtrennt werden. So werden etwaige Feststoffe durch den Schieber aus dessen Verstellweg verschoben oder bei Ausfahren des Schiebers geteilt und aus dessen Verstellweg bzw. dem Schieberweg hinausbefördert.
  • Um das in den Pumpschacht eintretende Abwasser zuverlässig aus dem Pumpschacht abführen zu können, kann vorgesehen sein, dass in dem Pumpschacht eine Ablaufpumpe mit einer an die Ablaufpumpe angeschlossene Pumpleitung angeordnet ist, wobei die Pumpleitung in Flussrichtung des Abwassers in dem Abwasserrohr hinter dem Schieber, insbesondere tangential über einen Expansionsschacht, in das Abwasserrohr mündet, wobei die Ablaufpumpe insbesondere über einen im Pumpschacht angeordnete Wasserstandsonde, insbesondere bevorzugt einen Schwimmerschalter, steuerbar ist. Wird der Schieber bei Vorliegen des Rückstauzustands in das Abwasserrohr eingeschoben, fällt das dann eintretende Abwasser über das Überlaufelement in den Pumpschacht ein und erhöht dadurch den Wasserstand im Pumpschacht. Überschreitet der Wasserstand im Pumpschacht sodann einen vordefinierten Wasserstand, registriert dies die Wasserstandsonde und aktiviert die Ablaufpumpe. Über die Ablaufpumpe wird sodann das im Pumpschacht vorliegende Abwasser über die Pumpleitung mit einem Überdruck in das Kanalrohr befördert. So kann auch bei Vorliegen des Rückstauzustands das Wasser einfach weiter aus dem Gebäude bzw. Objekt abgeführt werden.
  • Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass zur Vermeidung von Rückfluss von Abwasser in die Pumpleitung eine Anzahl von Rückschlagventilen, insbesondere zwei Rückschlagventile, in der Pumpleitung angeordnet sind.
  • Um bei Vorliegen eines Stromausfalls, in dem etwaige Pumpen nicht aktivierbar sind, weiter Abwasser aus dem Gebäude abführen zu können, kann vorgesehen sein, dass der Pumpschacht derart als Pufferspeicher dimensioniert ist, dass im Rückstauzustand, bei durch den Schieber abgesperrtem Durchfluss des Abwassers in das Kanalrohr, Abwasser aus dem Abwasserrohr über das Überlaufelement in den Pumpschacht eintreten kann und im Pumpschacht auffangbar und speicherbar ist.
  • Um das Vorliegen des Rückstauzustands einfach detektieren zu können, kann vorgesehen sein, dass im Abwasserrohr in Flussrichtung des Abwassers hinter dem Schieber eine Sonde angeordnet ist, mit der der Rückstauzustand detektierbar ist.
  • Da Schieber, Pumpen und andere mechanische Vorrichtungen bei seltener Betätigung versagen bzw Schäden davontragen können, sieht eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegende Erfindung vor, dass in regelmäßigen Zeitabständen insbesondere der Schieber betätigt wird, auch wenn kein Rückstauzustand vorliegt. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Vorlagetank aufweist, wobei der Vorlagetank mit dem Pumpschacht über einen Überlauf verbunden ist, wobei in dem Vorlagetank eine Systempumpe angeordnet ist, mit der Wasser aus dem Vorlagetank über ein Druckrohr in den Pumpschacht förderbar ist.
  • Um sicherzustellen, dass im Vorlagetank stets genug Wasser für den Wartungsbetrieb vorhanden ist, kann vorgesehen sein, dass der Überlauf unterhalb desjenigen Wasserstandes der Wasserstandsonde angeordnet ist, bei dem die Ablaufpumpe angeschaltet wird.
  • Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das Druckrohr eine Spülvorrichtung, insbesondere Spüldüsen, aufweist, die in die einzelne Teile der Vorrichtung, insbesondere den Pumpschacht, die Ablaufpumpe, deren Ansaugbereich und/oder in den Bereich der Wasserstandsonde, der Sonde in Pumpleitung oberhalb der Rückschlagventile mündet, um etwaige Feststoffe aus einzelnen Teilen der Vorrichtung, insbesondere den Pumpschacht, die Ablaufpumpe, deren Ansaugbereich, die Wasserstandsonde , die Sonde 5 und/oder die Rückschlagventile, auszuspülen.
  • Um einen Rückstau von Abwasser in die Pumpleitung zuverlässig verhindern zu können, kann vorgesehen sein, dass die Pumpleitung über die Rückstauebene des Kanalrohrs geführt ist.
  • Erfindungsgemäß kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die mit der Wasserstandsonde und der Sonde über elektrische Leitungen verbunden ist, wobei der Steuereinheit der Zustand der Wasserstandsonde und der Sonde zugeführt ist, wobei die Steuerung mit der Ablaufpumpe und der Systempumpe verbunden ist, wobei die Ablaufpumpe und die Systempumpe über die Steuereinheit steuerbar sind.
  • Um einen sicheren Wartungsbetrieb gewährleisten zu können, kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass die Systempumpe in vordefinierten Zeitabständen, insbesondere einmal pro Woche, in einen Wartungszustand schaltbar ist, wobei im Wartungszustand das im Vorlagetank befindliche Wasser in den Pumpschacht förderbar und derart der Schwimmkörper in dem Pumpschacht anhebbar ist und der Schieber in das Abwasserrohr eingeschoben wird. So kann einfach ein Wartungsbetrieb durchgeführt und durch das im Vorlagetank befindliche Wasser der Wasserstand im Pumpschacht angehoben und derart der Schwimmkörper bzw. der Schieber regelmäßig betätigt werden. So wird ein Versagen durch die regelmäßige Betätigung bzw. Verwendung effektiv und besonders einfach verhindert.
  • Um Wartungspersonal über den Zustand der Vorrichtung einfach unterrichten zu können, kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung, insbesondere die Steuereinheit, eine Kommunikationseinrichtung aufweist, mit der bei Vorliegen eines zuvor definierten Wasserstands, insbesondere bei Vorliegen des Rückstauzustands, im Abwasserrohr eine Warnung abgebbar ist, wobei die Kommunikationseinrichtung vorzugsweise ein, insbesondere durch einen Akku betriebenes, GSM Modul aufweist, mit dem bei Vorliegen des Rückstauzustands eine Meldung abgegeben werden kann. Vorzugsweise kann durch den Akkubetrieb der Kommunikationseinrichtung auch bei Stromausfall eine Meldung an das Wartungspersonal bzw. die Eigentümer des Objekts bzw. Gebäudes abgesetzt werden.
  • Um das Überlaufelement an die vorherrschenden Wassermengen im Abwasserrohr einfach anpassen zu können, kann vorgesehen sein, dass das Überlaufelement in seiner Höhe veränderbar ausgebildet ist, sodass die Höhe des Wassers im Abwasserrohr bei dem Wasser aus dem Abwasserrohr in den Pumpschacht eintritt veränderbar ist.
  • Ein einfacher Einbau der Vorrichtung in Gebäuden bzw. Häusern kann dadurch ermöglicht werden, dass die Vorrichtung als Schacht ausgebildet ist und eine Anzahl von Deckeln aufweist über die einzelnen Elemente der Vorrichtung, insbesondere der Pumpschacht, die Steuereinheit, die Ablaufpumpe, die Systempumpe, der Schieber, das Rückschlagventil und/oder Vorlagetank, von der Umgebung der Vorrichtung zugänglich sind.
  • Um einen ausfallsicheren Betrieb der Ablaufpumpen gewährleisten zu können, kann vorgesehen sein, dass im Pumpschacht eine Mehrzahl von Ablaufpumpen, insbesondere zwei Ablaufpumpen, angeordnet sind, wobei jede Ablaufpumpe eine Pumpleitung aufweist, wobei jede Pumpleitung in Flussrichtung des Abwassers in dem Abwasserrohr hinter dem Schieber, insbesondere tangential über einen Expansionsschacht, in das Abwasserrohr mündet.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
  • Die Erfindung ist im Folgenden anhand von besonders vorteilhaften, aber nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben:
    Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Normalbetrieb in einer Schnittansicht. Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht. Fig. 3 zeigt die Vorrichtung bei Eintritt von Abwasser in das Abwasserrohr. Fig. 4 zeigt die Vorrichtung bei geschlossenem Schieber. Fig. 5 zeigt die Vorrichtung im Rückstauzustand bei Absenkung des Wasserspiegels im Pumpschacht durch die Ablaufpumpe. Fig. 6 zeigt die Vorrichtung beim Übergang in den Normalbetrieb. Fig. 7 zeigt die Vorrichtung im Testlauf- bzw. Wartungsbetrieb.
  • In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vermeidung des Rückstaus von Abwasser aus einem Kanal in ein Gebäude in einer Schnittansicht (Fig. 1) und einer Draufsicht (Fig. 2) dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Abwasserrohr 1, in dem Abwasser eines Bauwerks, beispielsweise eines Gebäudes, Einfamilienhauses, Mehrfamilienhauses oder anderer Objekte, geführt wird. Das Abwasserrohr 1 mündet in ein Kanalrohr 2, in dem das Abwasser entlang der in Fig. 1 dargestellten Pfeile dann dem öffentlichen Kanal zugeführt und im öffentlichen Kanalsystem abgeführt wird. In dem Abwasserrohr 1 ist ein Überlaufelement 4 - bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eine sogenannte "Überlaufkante" - angeordnet, über das Wasser bzw. das im Kanalrohr 1 geführte Abwasser bei Vorliegen eines definierten Abwasserstands im Abwasserrohr 1 in einen unterhalb des Abwasserrohrs 1 angeordneten Pumpschacht 14 abgeführt bzw. eingeleitet werden kann. Das Überlaufelement 4 ist dabei derart ausgebildet, dass im Normalbetrieb, also wenn Abwasser über das Abwasserrohr 1 in das Kanalrohr 2 geleitet wird, kein Abwasser über das Überlaufelement 4 in den Pumpschacht 14 eintritt, jedoch bei Anstieg des Wasserspiegels im Abwasserrohr 1, beispielsweise bei Rückstau von Wasser aus dem Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1, dieses dann über das Überlaufelement 4 in den Pumpschacht 14 eintritt. Als Rückstau wird dabei jeweils der Zustand bezeichnet, in dem das Abwasser aus dem Abwasserrohr 1 in das Kanalrohr 2 nicht mehr ungehindert eintreten kann, sondern umgekehrt aus dem Kanalrohr 2 Wasser in das Abwasserrohr 1 gedrückt wird. So kann es beispielsweise bei starken Regenfällen oder Überschwemmungen vorkommen, dass dann bei ungehindertem Rückstau des Abwassers in das Abwasserrohr 1 des Gebäudes bzw. das Gebäude selbst zu Schäden und Verschmutzungen durch aus Gullys oder Sanitäranlagen austretendes Abwasser führt. Zur Vermeidung eines schädlichen Rückstaus ist daher vorgesehen, dass das in das Abwasserrohr 1 aus dem Kanalrohr 2 bei Vorliegen eines Rückstauzustands eintretende Wasser oder Abwasser über das Überlaufelement 4 in den Pumpschacht 14 befördert wird und daher nicht in das Abwasserrohr 1 weiter in das Gebäude eindringen kann.
  • In dem Pumpschacht 14 ist weiters ein Schwimmkörper 7 angeordnet, der je nach Wasserstand im Pumpschacht 14 seine Lage in Bezug auf die Höhe des Pumpschachts 14 verändert und bei steigendem Wasserspiegel im Pumpschacht 14 angehoben wird. Der Schwimmkörper 7 ist - bei der abgebildeten Ausführungsform über eine Stange - mit einem Schieber 17 kraftübertragend verbunden. Der Schieber 17 ist dabei im Abwasserrohr 1 angeordnet, sodass bei Anheben des Wasserspiegels im Pumpschacht 14 der Schwimmkörper 7 angehoben wird und den Schieber 17 in das Abwasserrohr 1 einführt. Durch den Schieber 17 wird sodann der Fluss von Wasser aus dem Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1 bzw. zum Überlaufelement 4 unterbrochen. In alternativen, nicht dargestellten Ausführungsformen kann der Schieber 17 beispielsweise auch über Seile, Kettenzugelemente, Koppelstangen oder andere kraftübertragende Elemente mit dem Schwimmkörper 7 verbunden sein oder auch von oben in das Abwasserrohr 1 eingebracht werden.
  • Der Schwimmkörper 7 wird in vorzugsweisen Ausführungsformen an die Größe des Pumpschachts 14 angepasst, wobei dessen Form und Volumen so angepasst wird, dass eine definierte Kraft auf den Schieber 17 aufgebracht wird. Die Kraft liegt dabei vorteilhaft zwischen 1000 N und 4000 N, insbesondere zwischen 1500 N und 3500 N. So wird ermöglicht, dass der Schieber 17 zuverlässig in das Abwasserrohr 1 eintritt und etwaige Gegenstände, die sich im Abwasserrohr 1 befinden aus dem Stellweg des Schiebers 17 ausgebracht oder durch diesen durchtrennt werden. Der Schwimmkörper 7 kann beispielsweise als Luft gefüllter Kunststoffbehälter oder als anderer aus dem Stand der Technik bekannter Schwimmkörper ausgebildet sein. Optional kann dabei vorgesehen sein, dass die dem Abwasserrohr 1 zugewandte Kante des Schiebers 17 als Schneide bzw. Schneidmesser ausgebildet ist und derart im Abwasserrohr 1 vorliegende Objekte durch den Schieber 17 durchtrennt werden und so ein sicheres Schließen des Schiebers 17 bzw. ein Verschluss des Abwasserrohrs 1 im Rückstauzustand gewährleistet wird. Eine Schneide des Schiebers 17 kann beispielsweise durch eine Anfasung der Kante des Schiebers 17 erreicht werden.
  • Im Pumpschacht 14 ist weiters eine Ablaufpumpe 11 angeordnet, mit der im Pumpschacht 14 vorliegendes Abwasser bzw. Wasser aus dem Pumpschacht 14 über eine Pumpleitung 12 in das Abwasserrohr 1 eingeleitet werden kann. Die Pumpleitung 12 mündet dabei in das Abwasserrohr 1 bzw. in das Kanalrohr 2 in Flussrichtung des Abwassers im Abwasserrohr 1 hinter dem Schieber 17, sodass bei Vorliegen eines Rückstaus bzw. des Rückstauzustands das Wasser aus dem Pumpschacht 14 über die Ablaufpumpe 11 und die Pumpleitung 12 in das Abwasserrohr 1 bzw. das Kanalrohr 2 gedrückt werden kann. Die Pumpleitung 12 mündet dabei, wie in Fig. 1 dargestellt, vorteilhaft über einen Expansionsschacht 6 in dem Abwasserrohr 1 bzw. Kanalrohr 2 und wird dabei tangential in Richtung des Abwasserflusses in das Kanalrohr 2 mit einem durch die Ablaufpumpe 14 aufgebachten Überdruck gedrückt. In Fig. 2 ist hierzu die seitliche bzw. tangentiale Einleitung der Pumpleitung 12 in den Expansionsschacht 6 und weiter in das Kanalrohr 2 in einer Draufsicht gezeigt.
  • In der Pumpleitung 12 sind zwei Rückschlagventile 8, 10 angeordnet, die verhindern sollen, dass Abwasser aus dem Abwasserrohr 1 bzw. dem Kanalrohr 2 über die Pumpleitung 12 in den Pumpschacht 14 gedrückt wird. Um ein Versagen einer der beiden Rückschlagventile 8, 10, beispielsweise durch diese verstopfende Festkörper, zu verhindern, ist vorgesehen, dass diese doppelt ausgeführt sind, also zwei Rückschlagventile 8, 10 in der Pumpleitung 12 angeordnet sind. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass nur ein Rückschlagventil 8 in der Pumpleitung 12 angeordnet ist.
  • Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und der in diesen dargestellten, bevorzugten Ausführungsform beschrieben:
    In Fig. 1 ist die Vorrichtung im Normalzustand dargestellt. Im Normalzustand tritt das aus dem Gebäude austretende Abwasser über das Abwasserrohr 1 ungehindert in das Kanalrohr 2 ein und wird derart aus dem Gebäude in den öffentlichen Kanal abgeleitet. Tritt jedoch Abwasser oder Regenwasser, wie in Fig. 3 dargestellt, über das Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1, steigt der Wasserspiegel im Abwasserrohr 1 an, sodass dieser über die Überlaufkante bzw. das Überlaufelement 4 ansteigt und das Abwasser über das Überlaufelement 4 in den Pumpschacht 14 fließt. Das in den Pumpschacht 14 eintretende Abwasser hebt sodann den Wasserstand bzw. Wasserspiegel im Pumpschacht 14 an, wodurch der in dem Pumpschacht 14 angeordnete Schwimmkörper 7 mit dem Wasserstand im Pumpschacht 14 angehoben wird. Durch Anheben des Schwimmkörpers 7 wird mit diesem eine Kraft auf den Schieber 17 aufgebacht und dieser verstellt und tritt schrittweise in das Abwasserrohr 1 ein, sodass der Durchfluss von Wasser bzw. Abwasser vom Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1 und umgekehrt unterbunden wird. Bei Vorliegen eines zuvor definierten Wasserspiegels bzw. Wasserstands im Pumpschacht 14 ist der Schieber 17, wie in Fig. 3 gezeigt, vollständig in das Abwasserrohr 1 eingeführt und der Rückstau bzw. der Rückfluss von Wasser oder Abwasser aus dem Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1 ist vollständig unterbunden und die Vorrichtung befindet sich im Rückstauzustand.
  • Tritt weiter Abwasser aus dem Gebäude in das Abwasserrohr 1, wie in Fig. 4 dargestellt, ein, wird dieses über die Überlaufkante bzw. das Überlaufelement 4 in den Pumpschacht 14 geführt und erhöht weiter den Wasserstand im Pumpschacht 14. Wird der Wasserstand bzw. der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 über ein vordefiniertes Niveau angehoben, wird dieses durch eine in dem Pumpschacht 14 angeordnete Wasserstandsonde 21 detektiert und die Ablaufpumpe 11 wird über eine Steuereinheit 24 aktiviert. Bei aktivierter Ablaufpumpe 11 wird das Abwasser aus dem Pumpschacht 14 über die Pumpleitung 12 in den Expansionsschacht 6 bzw. das Kanalrohr 2 gepumpt bzw. gedrückt und kann derart aus dem Pumpschacht 14 entgegen dem Rückstaudruck des Abwassers aus dem Kanalrohr 2 in Richtung des Abwasserrohrs 1 befördert werden. Durch das aus dem Pumpschacht 14 über die Ablaufpumpe 11 abgeführte Abwasser wird der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 wieder abgesenkt, wodurch dies wieder über die Wasserstandsonde 21 detektiert wird.
  • Fällt der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 unter ein zuvor definiertes Niveau, wird dies durch die Wasserstandsonde registriert und die Ablaufpumpe 11 sodann abgeschaltet und der Schieber 17 bzw. der Schwimmkörper 7 verhindert weiter den Rückfluss von Abwasser aus dem Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1. Im Abwasserrohr 1 ist in Flussrichtung des Abwassers in das Kanalrohr 2 hinter dem Schieber 17 eine Sonde 5 angeordnet, die den Rückstauzustand detektiert bzw. anzeigt, ob Wasser aus dem Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1 gedrückt wird. Die Sonde 5 kann beispielsweise als Schwimmerschalter oder Schwimmersonde ausgebildet sein und bei Vorliegen eines Rückstaus bzw. bei gefülltem Abwasserrohr 1 hinter dem Schieber 17 betätigt werden bzw. dies registrieren. Wird durch die Sonde 5, wie in Fig. 6 dargestellt, detektiert, dass kein Abwasser mehr aus dem Kanalrohr 2 in das Abwasserrohr 1 eintritt, wird die Ablaufpumpe 11 durch die Steuereinheit 24 angeschaltet bzw. weiter betrieben und der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 weiter abgesenkt. Bei Absinken des Wasserspiegels im Pumpschacht 14 wird sodann der Schwimmkörper 7 wieder abgesenkt und der Schieber 17 gibt den Weg des Abwassers aus dem Abwasserrohr 1 in das Kanalrohr 2 wieder frei (Fig. 6).
  • In einer bevorzugten, in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform, weist die Vorrichtung einen Vorlagetank 15 auf, der durch eine Trennwand 18 vom Pumpschacht 14 abgetrennt und über einen Überlauf 9 mit dem Pumpschacht 14 verbunden ist. Wird bei Vorliegen eines Rückstauzustands der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 über den Überlauf 9 angehoben, tritt Wasser aus dem Pumpschacht 14 in den Vorlagetank 15 ein. In dem Vorlagetank 15 ist eine Systempumpe 13 angeordnet, mit der das im Vorlagetank 15 vorliegende Wasser über ein Druckrohr 16 wieder in den Pumpschacht 14 befördert werden kann. Da der Rückstauzustand der Vorrichtung in üblichen Gebäuden nur ein- bis zweimal im Jahr vorliegt, kann es bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen vorkommen, dass die Schieber 17 bzw. die Stellelemente, die einen Rückstau von Abwasser aus dem Kanalwasser 2 in das Abwasserrohr 1 verhindern sollen, durch die seltene Betätigung nicht mehr funktionsfähig sind und daher versagen. Um dies zu vermeiden, wird bei der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten bevorzugten optionalen Ausführungsform in regelmäßigen Abständen, beispielsweise einmal wöchentlich, das im Vorlagetank 15 befindliche Wasser über die Systempumpe 13 und das Druckrohr 16 in den Pumpschacht 14 befördert und derart der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 angehoben. Bei Anheben des Wasserspiegels im Wartungsbetrieb wird sodann, wie zuvor beschrieben, der Schwimmkörper 7 angehoben und der Schieber 17 damit betätigt (Fig. 7). So kann einfach ein Wartungsbetrieb regelmäßig durchgeführt werden und die Funktionalität der einzelnen Elemente der Vorrichtung gewährleistet werden. Ist der Schieber 17 im Wartungsbetrieb geschlossen, steigt der Spiegel im Abwasserrohr 1 über die Überlaufkante bzw. das Überlaufelement 4 an und es tritt Abwasser in den Pumpschacht 14 ein. Wird der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 weiter angehoben, wird dieser über den Überlauf 9 hinaus angehoben und der Vorlagetank 15 erneut gefüllt und die Ablaufpumpe 11 sodann durch die Wasserstandsonde 21 bzw. durch die Steuereinheit 24 aktiviert und der Wasserspiegel im Pumpschacht 14 abgesenkt, sodass der Schwimmkörper 7 bzw. der Schieber 17 wieder in den Normalzustand verstellt werden.
  • Durch die Anordnung des Vorlagetanks 15 mit der Systempumpe 13 kann einfach der Wartungsbetrieb durchgeführt und die Funktionalität oder Störungen einzelner Elemente der Vorrichtung besonders effektiv vermieden bzw. angezeigt werden. So kann beispielsweise über die Steuereinheit 24 detektiert werden, ob es sich um einen Rückstauzustand oder den Wartungsbetrieb handelt, indem beispielsweise die Wasserstandsonde 21 einen steigenden Wasserspiegel im Pumpschacht 14 anzeigt, aber die Sonde 5 keinen Rückstau im Abwasserrohr 1 bzw. im Kanalrohr 2 anzeigt.
  • Bei der in den Fig. 1 bis 7 bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Steuereinheit 24 mit der Ablaufpumpe 11 und der Systempumpe 13 verbunden und steuert diese je nach Betriebszustand an. Die Steuereinheit 24 ist weiters mit der Wasserstandsonde 21 und der Sonde 5 verbunden, wobei deren Zustand bzw. deren Messwerte der Steuereinheit 24 zugeführt werden. Je nach Vorliegen des Betriebszustands, also des Normalzustands oder des Rückstauzustands, wird die Ablaufpumpe 11 und/oder die Systempumpe 13 durch die Steuereinheit 24 betätigt.
  • In einer optionalen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 24 über eine Kommunikationseinrichtung verfügt, mit der der Zustand der Vorrichtung - also ob diese sich im Normalzustand oder im Rückstauzustand befindet - an beispielsweise die Gebäudeinstandhaltung oder einen Wartungsdienst übermittelt wird. Weiters kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 24 ein GSM-Modul umfasst und derart eine Warnungs-SMS oder Warnungsmeldung bei Vorliegen des Rückstauzustands oder Versagen einzelner Elemente im Wartungszustand übermittelt wird. Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 24 bzw. die Kommunikationseinrichtung einen Akku umfasst, um auf bei Stromausfällen einfach Meldungen absetzen zu können.
  • In einer optionalen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Pumpschacht 14 so dimensioniert ist, dass beispielsweise das Abwasser, das aus dem Gebäude währen des Rückstauzustands, in zB mehreren Stunden anfällt, in dem Pumpschacht 14 gespeichert werden kann, ohne dass dieser überläuft, auch wenn die Ablaufpumpe 11, beispielsweise bei Stromausfällen, nicht aktivierbar ist.
  • Wie in den Fig. 1 bis 7 dargestellt, kann optional vorgesehen sein, dass die Pumpleitung 12 über die Rückstauebene des Kanalrohrs 2 bzw. des öffentlichen Kanals hinausgeführt ist und derart der Rückfluss von im Abwasserkanal bzw. dem Kanalrohr 2 vorliegenden Wassers selbst bei Versagen des Rückschlagventils 8 gewährleistet wird.
  • Optional kann weiters vorgesehen sein, dass das Druckrohr 16 eine Spülvorrichtung, beispielsweise Spüldüsen 25, ausweist, die in die Pumpleitung 12, beispielsweise oberhalb der Rückschlagventile 8, 10 münden und derart eine Spülung einzelnen Teile der Vorrichtung wie beispielsweise des Pumpschachts 14, der Ablaufpumpe 11, deren Ansaugbereich oder im Bereich der Wasserstandsonde 21, der Sonde 5 oder der Rückschlagventile 8, 10 ermöglichen.
  • Wie in den Fig. 1 bis 7 dargestellt, kann die Vorrichtung bevorzugt als Schacht 3 ausgeführt sein, der als Fertigelement, beispielsweise in Gebäuden bzw. Häusern oder in dem Wartungsbereich der Objekte bzw. Gebäude, in einem Stück eingebaut wird. Hierzu kann beispielsweise der Schacht 3 mit einer Flachabdeckung 22 abgedeckt sein, in der ein oder mehrere Deckel 23 angeordnet sind. So können beispielsweise die Deckel 23 entfernt werden und über die in den Fig. 1 bis 7 dargestellte Leiter 20 der Zugang zu den einzelnen Elementen der Vorrichtung für Wartungsarbeiten bzw. Instandhaltungsarbeiten gewährleistet werden.
  • Wie in den Fig. 1 bis 7 dargestellt, kann optional im Pumpschacht 14 eine sogenannte Tauchschürze 19 vorgesehen sein, die verhindert, dass Feststoffe über den Überlauf 9 in den Vorlagetank 15 eintreten.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, kann optional die Ablaufpumpe 11 und deren Pumpleitung 12 sowie die Rückschlagventile 8, 10 doppelt ausgeführt sein, also zwei oder mehrere Ablaufpumpen 11 im Pumpschacht 14 angeordnet sein, um bei Ausfall einer Ablaufpumpe 11 oder bei sehr hohem Abwasseraufkommen bzw. steigendem Wasserspiegel im Pumpschacht 14 den Betrieb der Vorrichtung weiter einfach gewährleisten zu können. Wie in Fig. 2 dargestellt, können beispielsweise die Ablaufpumpe 11 und die Pumpleitung 12 um das Abwasserrohr 1 gespiegelt angeordnet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Überlaufelement 4 bzw. die Überlaufkante veränderbar ausgebildet sein, sodass die Höhe des im Abwasserrohr 1 vorliegenden Abwassers vorgegeben bzw. verändert werden kann, bei der das Wasser aus dem Abwasserrohr 1 in den Pumpschacht 14 eintritt.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zur Vermeidung eines Rückflusses von Wasser aus einem Kanal in ein Gebäude, umfassend einen Pumpenschacht (14), ein Kanalrohr (2) und ein Abwasserrohr (1), das in das Kanalrohr (2) mündet und somit Abwasser eines Gebäudes in den Kanal führen kann, wobei das Abwasserrohr (1) ein Überlaufelement (4) aufweist, aus dem Wasser aus dem Abwasserrohr (1) in den darunterliegenden Pumpschacht (14) fließen kann, wobei das Überlaufelement (4) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass in einem Normalzustand Abwasser in dem Abwasserrohr (1) ungehindert zum Kanalrohr (2) fließen kann und in einem Rückstauzustand aus dem Kanalrohr (2) in das Abwasserrohr (1) eintretendes Wasser über das Überlaufelement (4) in den Pumpschacht (14) einströmt,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpschacht (14) ein Schwimmkörper (7) angeordnet ist, dessen Lage je nach Höhe des Wasserstands im Pumpschacht (14) veränderbar ist,
    wobei der Schwimmkörper (7) mit einem Schieber (17), insbesondere einem Plattenschieber, derart kraftübertragend verbunden ist, dass der Schieber (17) bei Anstieg des Wassers im Pumpschacht (14) über einen vordefinierten Schwellenwert in den Fließweg des Abwassers in das Abwasserrohr (1) einschiebbar ist und der Fluss des Wassers in bzw aus dem Kanalrohr (2) unterbrechbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (7) ein, insbesondere luftgefüllter, Kunststoffbehälter ist, der eine Form und/oder ein Volumen aufweist, womit auf den Schieber (17) eine Kraft von 1000 N bis 4000 N, insbesondere 1500 N bis 3500 N ausübbar ist, sodass etwaige im Abwasserrohr (1) vorliegende Feststoffe durch den Schieber (17) durchtrennbar sind, und/oder dass der Schieber (17) als Edelstahl-Schieberplatte ausgebildet ist, deren dem Abwasserrohr (1) zugewandte Kante als Schneide ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpschacht (14) eine Ablaufpumpe (11) mit einer an die Ablaufpumpe (11) angeschlossene Pumpleitung (12) angeordnet ist, wobei die Pumpleitung (12) in Flussrichtung des Abwassers in dem Abwasserrohr (1) hinter dem Schieber (17), insbesondere tangential über einen Expansionsschacht (6), in das Abwasserrohr (1) mündet, wobei die Ablaufpumpe (11) insbesondere über einen im Pumpschacht (14) angeordnete Wasserstandsonde (21), insbesondere bevorzugt einen Schwimmerschalter, steuerbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Rückfluss von Abwasser in die Pumpleitung (12) eine Anzahl von Rückschlagventilen (8), insbesondere zwei Rückschlagventile (8,10), in der Pumpleitung (12) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpschacht (14) derart als Pufferspeicher dimensioniert ist, dass im Rückstauzustand, bei durch den Schieber (17) abgesperrtem Durchfluss des Abwassers in das Kanalrohr (2), Abwasser aus dem Abwasserrohr (1) über das Überlaufelement (4) in den Pumpschacht (14) eintreten kann und im Pumpschacht (14) auffangbar und speicherbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abwasserrohr (1) in Flussrichtung des Abwassers hinter dem Schieber (17) eine Sonde (5) angeordnet ist, mit der der Rückstauzustand detektierbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Vorlagetank (15) aufweist, wobei der Vorlagetank (15) mit dem Pumpschacht (14) über einen Überlauf (9) verbunden ist, wobei in dem Vorlagetank (15) eine Systempumpe (13) angeordnet ist, mit der Wasser aus dem Vorlagetank (15) über ein Druckrohr (16) in den Pumpschacht (14) förderbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, und in Abhängigkeit vom Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf (9) unterhalb desjenigen Wasserstandes der Wasserstandsonde (21) angeordnet ist, bei dem die Ablaufpumpe (11) angeschaltet wird.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckrohr (16) eine Spülvorrichtung, insbesondere Spüldüsen (25), aufweist, um etwaige Feststoffe aus einzelnen Teilen der Vorrichtung, insbesondere den Pumpschacht (14), die Ablaufpumpe (11), den Ansaugbereich der Ablaufpumpe, die Wasserstandsonde (21), die Sonde (5) und/oder die Rückschlagventile (8, 10), auszuspülen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpleitung (12) über die Rückstauebene des Kanalrohrs (2) geführt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, und in Abhängigkeit vom Anspruch 3 und vom Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit (24) aufweist, die mit der Wasserstandsonde (21) und der Sonde (5) über elektrische Leitungen verbunden ist, wobei der Steuereinheit (24) der Zustand der Wasserstandsonde (21) und der Sonde (5) zugeführt ist, wobei die Steuerung (24) mit der Ablaufpumpe (11) und der Systempumpe (13) verbunden ist, wobei die Ablaufpumpe (11) und die Systempumpe (13) über die Steuereinheit (24) steuerbar sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (24) derart ausgebildet ist, dass die Systempumpe (13) in vordefinierten Zeitabständen, insbesondere einmal pro Woche, in einen Wartungszustand schaltbar ist, wobei im Wartungszustand das im Vorlagetank (15) befindliche Wasser in den Pumpschacht (14) förderbar und derart der Schwimmkörper (7) in dem Pumpschacht (14) anhebbar ist und der Schieber (17) in das Abwasserrohr (1) eingeschoben wird.
  13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, insbesondere die Steuereinheit (24), eine Kommunikationseinrichtung aufweist, mit der bei Vorliegen eines zuvor definierten Wasserstands, insbesondere bei Vorliegen des Rückstauzustands, im Abwasserrohr (1) eine Warnung abgebbar ist, wobei die Kommunikationseinrichtung vorzugsweise ein, insbesondere durch einen Akku betriebenes, GSM Modul aufweist, mit dem bei Vorliegen des Rückstauzustands eine Meldung abgegeben werden kann.
  14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlaufelement (4) in seiner Höhe veränderbar ausgebildet ist, sodass die Höhe des Wassers im Abwasserrohr (1) bei dem Wasser aus dem Abwasserrohr (1) in den Pumpschacht (14) eintritt veränderbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Schacht (3) ausgebildet ist und eine Anzahl von Deckeln (23) aufweist, über die einzelnen Elemente der Vorrichtung, insbesondere der Pumpschacht (14), die Steuereinheit (24), die Ablaufpumpe (11), die Systempumpe (13), der Schieber (17), das Rückschlagventil (8) und/oder Vorlagetank (15), von der Umgebung der Vorrichtung zugänglich sind.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Pumpschacht (14) eine Mehrzahl von Ablaufpumpen (11), insbesondere zwei Ablaufpumpen (11), angeordnet sind, wobei jede Ablaufpumpe (11) eine Pumpleitung (12) aufweist, wobei jede Pumpleitung (12) in Flussrichtung des Abwassers in dem Abwasserrohr (1) hinter dem Schieber (17), insbesondere tangential über einen Expansionsschacht (6), in das Abwasserrohr (1) mündet.
EP22175533.3A 2021-05-28 2022-05-25 Vorrichtung zur vermeidung eines rückflusses von wasser aus einem kanalrohr in ein abwasserrohr eines bauwerks Active EP4095330B1 (de)

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