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Die
Erfindung betrifft eine Stauvorrichtung zur Schwallspülung von
einem Kanal, z. B. einem Abwasserkanal. Die Stauvorrichtung umfasst
eine Spülklappe,
welche im Inneren des Kanals um eine Achse, die zumindest näherungsweise
quer zur Längsachse
des Kanals verläuft,
zwischen einer Stauposition und einer hochgeklappten Position schwenkbar gelagert
ist.
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Schwallspüleinrichtungen
zur Reinigung von Kanälen
werden seit Jahren eingesetzt. Hierbei werden entweder kostenintensive
Bauwerke notwendig, um die Stauvorrichtungen für ihre Ruheposition aus dem
Kanalquerschnitt zu entfernen oder die Stauvorrichtung verbleibt
im Kanalquerschnitt und stellt eine erhebliche Behinderung des freien
Abflusses dar.
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Aus
der
DE 195 14 359
A1 ist ein Verfahren bekannt, bei der der Durchfluss durch
eine Abwasserleitung, einen Abwasserkanal oder durch ein Abwassernetz
mittels einer oder mehrerer Vorrichtungen zur Steuerung des Durchflusses
intermittierend gesteuert wird. Durch den intermittierenden Betrieb wird
zeitweilig Abwasser vor der jeweiligen Vorrichtung zur Steuerung
des Durchflusses aufgestaut und damit der Durchfluss in der nachgeordneten
Abwasserleitung unterbrochen. Später
wird das aufgestaute Wasser durch Umsteuern der Vorrichtung freigegeben
und hierdurch die nachgeordnete Abwasserleitung durchströmt. Diese
Vorgänge
können
in festen Zyklen bzw. in Anpassung an den Abwasseranfall durchgeführt werden.
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Mehrere
Vorrichtungen zur Steuerung des Durchflusses in einem Abwasserkanal
oder Abwassernetz werden in dieser Weise bevorzugt aufeinander abgestimmt
betrieben.
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Aus
der
EP 1 669 500 A1 ist
eine Spülvorrichtung
für einen
Kanal bekannt, insbesondere eine Schwallspülvorrichtung für einen
Abwasserkanal, mit einem Spülschild,
das im wesentlichen senkrecht zur Fließrichtung der Flüssigkeit
im Kanal beweglich ist. Das Spülschild
liegt in einer abgesenkten Position an einem, bezogen auf den Kanalquerschnitt,
bogenförmigen
Wandungsbereich an während
es in einer angehobenen Position zumindest einen Teil des Kanalquerschnitts
freigibt. Als besonders zweckmäßig wird angesehen,
dass das Spülschild
plattenförmig
ausgebildet ist.
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Aus
der
DE 35 10 171 A1 ist
eine Flüssigkeitsrückhalteeinrichtung
für den
Einbau in einen Flüssigkeitsspeicherraum,
insbesondere Kanalstauraum, bekannt. Dabei unterteilt eine im Zulaufbereich dieses
Speicherraumes angeordnete Stauklappe, die mit steigendem Flüssigkeitsspiegel
selbsttätig
in Schließstellung
schwenkt, diesen Speicherraum in eine mit dem Zulauf in Verbindung
stehende Vorkammer und eine mit dem Ablauf in Verbindung stehende Hauptkammer.
Die Stauklappe ist um eine Achse drehbar gelagert, die quer zur
und in Höhe
der Kanalachse gelagert ist.
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Aus
der
DE 100 10 836
A1 ist ein Verfahren zur Schwallspülung eines mindestens zwei
hintereinander liegende absperrbare Abschnitte besitzenden Mischwasserkanals
bekannt. Dabei wird entsprechend für den Mischwasserkanal erstellten
Spülintervallen
für durchzuführende Schwallspülungen zunächst der
stromauf liegende Abschnitt gegen den stromab liegenden Abschnitt
abgeschottet. Nach Erreichen einer vorgegebenen Stauhöhe im stromauf liegenden
Abschnitt des Mischwasserkanals wird die Abschottung abrupt völlig gelöst. Die
zum Absperren vorgesehenen Abschottklappen sind jeweils in speziellen
Schächten
angeordnet.
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Vorrichtungen
zur Schwallspülung
von Kanälen
sind weiterhin in den Produktbeschreibungen ”Hydroflush” und ”Hydroguard” der Firma Steinhardt beschrieben.
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Eine
in den Querschnitt eines Kanals einbaubare Spülklappe ist in der Produktbeschreibung ”Schwallspülsystem
Huber Power Flush KR” der
Firma Hans Huber AG beschrieben. Dort wird ebenfalls, wie aus
DE 35 10 171 A1 bereits
bekannt, eine im Kanalquerschnitt um eine horizontale Achse schwenkbare
Spülklappe
offenbart, die den Kanal bis zu einer vorgegebenen Höhe verschließt. Die
horizontale Achse ist ungefähr
in Höhe
der Mittelachse des Kanals angeordnet. Bei größeren, im Abwasser vorhandenen
Gegenständen,
kommt es bei einer derartigen Anordnung zu einem Verkanten der Gegenstände an der
Spülklappe.
Dieses führt
zu einem Engpass, der zu einem Verstopfen des Kanals führt oder
eine erhebliche Behinderung des freien Abflusses darstellt.
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Nachteilig
bei den bekannten Vorrichtungen ist somit, dass die Stauvorrichtungen
in speziellen Räumen
wie Schächten
eingebaut sind oder den Querschnitt des Kanals derart verengen,
dass der Kanal verstopfen kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Stauvorrichtung
für einen
Kanal dahingehend weiterzubilden, dass sie in einer hochgeklappten
Position lediglich einen minimalen Strömungswiderstand für ein in
dem Kanal fließendes
Medium bietet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass bei einer Stauvorrichtung der einleitend beschriebenen Art
die Spülklappe
dreidimensional in Form eines Visiers ausgebildet ist. Die Form erinnert
z. B. an die Form eines Visiers eines Helms für Motorradfahrer.
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Die
Spülklappe
erhält
somit eine bogenförmige
Form, die in hochgeklappter, d. h. geöffneter Position vorteilhafterweise
nur zu einer minimalen Querschnittseinengung des oberhalb der Achse
vorhandenen Teils des Querschnitts des Kanals führt. Die Querschnittsverengung
entspricht in dieser Position in etwa der Dicke der Spülklappe.
Kostenintensive Bauwerke, um die Spülklappe für ihre Ruheposition aus dem
Kanalquerschnitt zu entfernen, sind nicht erforderlich.
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Der
Begriff Stauvorrichtung im Sinne der Erfindung meint insbesondere
lediglich eine Teilsperrung Kanals in seinem Querschnitt. Die Spülklappe dichtet
den Kanalquerschnitt auch in der Stauposition in der Regel nicht
vollständig
ab.
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Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel ist
die Spülklappe
im Innern des Kanals so gelagert, dass sie in der Stauposition in
Richtung eines fließenden
Mediums, z. B. einer Flüssigkeit,
gesehen, konkav, und in Gegenrichtung gesehen, vorzugsweise konvex
ausgebildet ist.
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Die
Spülklappe
kann entsprechend einem Abschnitt der inneren Wandung, vorzugsweise
der oberen Hälfte
des Kanals mit nur leicht verringerten Querschnittsabmessungen geformt
sein. Dies hat den Vorteil, dass sich die Spülklappe in der hochgeklappten
Position eng an die innere Wandung des Kanals anschmiegt und dann
nur einen besonders geringen Strömungswiderstand
für das
fließende
Medium im Innern des Kanals bildet.
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Eine
Ausbildung der äußeren Kontur
der Spülklappe
zumindest abschnittsweise in Form des inneren unteren Querschnitts
des Kanals (2) bis etwa zur halben Höhe des Kanals bietet den Vorteil,
dass die Spülklappe
in der Stauposition zumindest abschnittsweise an der inneren Wandung
anliegt und den Kanal dort z. B. gegen eine Dichtmanschette abdichtet.
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In
einer bevorzugten Ausführung
ist die Spülklappe
mit einem Antrieb ausgebildet, der die Spülklappe in den Kanal absenkt
(Stauposition) oder die Spülklappe
vorzugsweise schlagartig um 90° an
die Kanaldecke schwenkt (geöffneter
Zustand). In dieser Position liegt die Spülklappe vorzugsweise vollflächig an
der Oberfläche
des oberen Teils der Kanals an.
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Die
Querschnitte des Kanals und der Spülklappe entsprechen dabei beispielsweise
einem Kreis-, Ei-, Maul-, Rechteck- oder Sonderprofil. Weitere Profile
oder Konturen sind aber denkbar.
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Weitere
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung von einem in schematischen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Es zeigen:
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1 in
räumlicher
Darstellung eine Stauvorrichtung in einem Kanal;
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2 in
Vorder- und Seitenansicht sowie in Draufsicht die Stauvorrichtung
aus 1;
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3 in
Seitenansicht die Stauvorrichtung im Kanal mit einem Antrieb in
Stauposition und im geöffneten
Zustand (strichliniert gezeichnet); und
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4 in
Draufsicht die Stauvorrichtung mit dem Antrieb in Stauposition.
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In 1 ist
eine Stauvorrichtung 1 in einem Kanal 2 dargestellt.
Die Stauvorrichtung 1 umfaßt eine Spülklappe 3, diese staut
in dem Kanal 2 in Fließrichtung 6 strömendes Abwasser
bis etwa zur Hälfte
der Höhe
des Kanalquerschnittes. Die Spülklappe 3 ist
in Höhe
der Achse 5 horizontal drehbar in dem Kanal 2 gelagert.
Um eine minimale Querschnittseinengung bei hoch geschwenkter Spülklappe 3 zu
erzielen, ist die Spülklappe 3 dreidimensional ausgebildet.
Während
die bekannten Spülklappen nur
zweidimensional, also eben, ausgebildet sind, entspricht die erfindungsgemäße Spülklappe 3 in
ihrer Form etwa dem Visier eines Motorradhelmes.
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In 2 ist
der Kanal 2 mit der eingebauten Spülklappe 3 in Vorderansicht
(in Längsachse 4 des Kanals 2 gesehen),
in geschnittener Seitenansicht und Draufsicht dargestellt. In Vorderansicht
entspricht die Form der Spülklappe 3 bei
einem Kanal 2 mit kreisförmigem Querschnitt einem Halbkreis,
wobei der Rand 7 des Halbkreises an der Oberfläche der
inneren Wandung 8 des Kanals 2 anliegt. In Draufsicht
ist dargestellt, dass die Kontur 9 der Spülklappe 3,
in Fließrichtung 6 gesehen,
ebenfalls einem Halbkreis entspricht. Diese Ausgestaltung ergibt
sich bei kreisförmigen
Querschnitten des Kanals 2, da die Kontur 9 der
Spülklappe 3 dem
Querschnitt der Kanals 2 oberhalb der Achse 5 entspricht.
Die Form und Kontur der Spülklappe 3 kann
jedem beliebigen Querschnitt der Kanals 2 angepasst werden.
Zusätzlich
kann auch die Achse 5 mit den darauf angeordneten Drehpunkten 10 nach
oben oder unten verschoben werden, um die Vorgaben für die Schwallspülung zu
erfüllen.
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In 3 ist
der Kanal 2 im Schnitt dargestellt. Die Spülklappe 3 befindet
sich abgesenkt in Stauposition. Das Abwasser wird in Fließrichtung 6 vor
der Spülklappe
3 im Kanal 2 gestaut. Erreicht das Abwasser die Höhe der Spülklappe 3,
so wird diese ohne Hindernisse überströmt. Der
Rand 7 der Spülklappe 3 befindet
sich direkt oder indirekt mit der Oberfläche der inneren Wandung 8 des
Kanals 2 in Kontakt. Ein indirekter Kontakt erfolgt durch
eine an sich bekannte Dichtung 10 (nur teilweise dargestellt). Die
Spülklappe 3 wird
um die Achse 5 bzw. die Drehpunkte 12 geschwenkt.
Zum Schwenken ist die Spülklappe 3 mit
mindestens einem Antrieb 11 ausgebildet. Der Antrieb kann
hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch, z. B. unter Benutzung von
Seilzügen,
ausgebildet sein. Jeder Antrieb 11 ist mit einem Ende an
der Spülklappe 3 und
mit dem anderen Ende am Kanal 2 befestigt. Ist die Spülklappe 3 mittels
des Antriebs 11 nach oben geschwenkt, so wird der Querschnitt
des Kanals 2 vorzugsweise nur durch die Dicke 13 der
Spülklappe 3 und
den, in Fließrichtung 6 gesehenen,
Querschnitt 13 des Antriebs oder der Antriebe 11 verringert.
Der freie Abfluss des Abwassers wird nur gering beeinflusst.
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In 4 ist
die Stauvorrichtung 1 in Draufsicht dargestellt, wobei
der Kanal 2 geschnitten ist. Die Kontur 9 der
Spülklappe 3 entspricht
einem Halbkreis, da der Kanal 2 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
An den Drehpunkten 12 ist die Spülklappe 3, entsprechend
den Kräften,
die durch das Abwasser auf die Spülklappe wirken, mit Verstärkungen und/oder
Lagern ausgebildet.
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- 1
- Stauvorrichtung
- 2
- Kanal
- 3
- Spülklappe
- 4
- Längsachse
- 5
- Achse
- 6
- Fließrichtung
- 7
- Rand
Spülklappe
- 8
- innere
Wandung Kanal
- 9
- Kontur
Spülklappe
- 10
- Dichtung
- 11
- Antrieb
- 12
- Drehpunkt
- 13
- Dicke
der Spülklappe