DE19622982A1

DE19622982A1 - Backflow prevention device for waste water systems

Info

Publication number: DE19622982A1
Application number: DE1996122982
Authority: DE
Inventors: Werner Nill
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1996-06-08
Publication date: 1997-03-06
Also published as: CH689807A5; FR2738269A1

Abstract

The device is for water flowing in a channel in an open shaft. A closure cap (43) is located pivoted above the opening (31) of the waste water pipe (3) on the intake side into the shaft (7). The cap pivots about a first pivot arm (39). It is connected via a direction changeover drive (47) to a float (45), which is fastened to a second pivot arm (41). The closure cap is hinged to the shaft wall (21) or to a baseplate (25) on the wall. The baseplate has a lower aperture (29), located concentrically to opening of the waste water intake pipe. A pipe socket (33) with sloping end (35) is fastened to opening.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verhinderung des Rückflusses von Abwässern gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for Prevention of backflow of waste water according to Preamble of claim 1.

Abwässer aus Wohn- und Gewerbeliegenschaften werden meist in Abwasserleitungen mit geringem Gefälle durch das private Gelände zu einer Sammelleitung, üblicherweise einer unter einer Straße verlegten Sammelleitung, geführt. Zwischen dem Gebäudeaustrittsbereich und der Sammelleitung ist ein Schacht eingebaut, in den die Abwasserleitung offen einmündet. Das Abwasser wird im Schacht in einer offenen halbschalenförmigen Rinne geführt und anschließend in einem weiteren Rohr aus dem Schacht zur Sammelleitung geführt. Im Normalbetrieb fließt nur periodisch und meist in äußerst geringer Menge Wasser durch den Schacht. Der Rinnen- und der Rohrquerschnitt wird dabei in den seltensten Fällen auch nur annähernd voll ausgenützt. Bei starken Regenfällen werden die Sammelleitungen durch das anfallende Meteorwasser häufig vollständig gefüllt. Der hohe Rückstau in den Sammelleitungen kann dazu führen, daß von dort Wasser in die Abführleitung der Gebäude eindringen kann. Das zurückfließende Wasser kann bis ins Innere der Gebäude gelangen und dort aufsteigen und zu einer Überschwemmung und Verschmutzung der Räume führen.Waste water from residential and commercial properties is mostly in sewage pipes with a slight gradient through the private grounds to a manifold, usually a manifold laid under a street, guided. Between the building exit area and the A manifold is installed in the manifold, in which the Waste water pipe opens open. The waste water is in the Manhole guided in an open, half-shell-shaped channel and then in another pipe from the shaft led to the manifold. In normal operation only flows periodically and mostly in extremely small amounts of water through the shaft. The gutter and pipe cross-section in the rarest of cases is even approximate fully exploited. In heavy rainfall, the Common lines through the resulting meteor water often completely filled. The high backlog in the Manifolds can cause water to leak from there the building drain line can penetrate. The backflowing water can go inside the building get there and ascend and cause a flood and pollution of the rooms.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher der Rückfluß von Abwasser aus den Sammelleitungen in die Abflußleitungen der Gebäude wirksam verhindert werden kann.The object of the present invention is a To create device with which the reflux of Waste water from the collecting pipes into the drain pipes the building can be effectively prevented.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.This task is solved by a device according to the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nachträglich in bestehende Schächte eingebaut werden und verschließt bereits bei geringem Rückstau die in den Schacht gebäudeseitig einmündende Leitung einwandfrei. Die geneigt zur Horizontalen liegende Öffnung ermöglicht das dichte Verschließen ohne Höhendifferenz zwischen dem Rohr und der Rinne. Der Einbau der Vorrichtung kann ohne bauliche Veränderungen des Schachtes und der Leitung mit einfachen Mitteln erfolgen. Die Vorrichtung kann als ein auf einer Grundplatte vorgefertigtes Element bereitgestellt und später eingebaut werden. Die Verschlußkappe wird, betätigt durch einen Schwimmer, über ein Hebel- oder Zahnradgetriebe an die Abwasserleitungsmündung angepreßt.The device according to the invention can be retrofitted in existing shafts are installed and closed even with a small backlog of water in the shaft pipe leading into the building perfectly. The inclined the horizontal opening enables the tight Closing without difference in height between the tube and the gutter. The installation of the device can be done without construction Changes to the shaft and the line with simple Funds. The device can be used as one on one Base plate prepared element and provided to be installed later. The cap is operated by a float, via a lever or Gear transmission pressed against the sewer mouth.

Mit zunehmender Stauhöhe des zurückfließenden Wassers wird der Anpreßdruck der Verschlußkappe an die Mündung erhöht. Dies stellt sicher, daß bei jeder Stauhöhe der Verschluß der Abwasserleitung gewährleistet bleibt. Das Umkehrgetriebe für die Schwenkbewegungen des Schwimmers und des Hebels, an dem die Verschlußkappe befestigt ist, kann aus einem Zahnradpaar oder aus einer Gelenkhebelanordnung bestehen. Eine über die Zahnräder gestülpte Tauchglocke verhindert bei großer Stauhöhe im Schacht eine Überflutung und damit Verschmutzung der Zahnräder.With increasing backwater level the pressure of the cap against the mouth elevated. This ensures that at every accumulation level Closure of the sewage pipe remains guaranteed. The Reverse gear for the swivel movements of the float and the lever to which the cap is attached, can be from a pair of gears or from a Articulated lever arrangement exist. One over the gears inverted diving bell prevents at high accumulation Wells flooding and thus pollution of the Gears.

Dank des schräg ausgebildeten Endes des Rohrstutzens kann die Verschlußkappe teilweise in letzteren hineingeführt werden und eine einwandfreie Abdichtung bewirken.Thanks to the slanted end of the pipe socket the cap partially inserted into the latter and create a perfect seal.

Anhand zweier illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.Using two illustrated exemplary embodiments, the Invention explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gebäude und das benachbarte Gelände mit den Abwasserleitungen, Fig. 1 shows a cross section through a building and the adjacent area with the sewers,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung in einem Kontrollschacht (Verschlußkappe offen), Fig. 2 is a side view of the apparatus in an inspection shaft (cap open)

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung und einen Teilquerschnitt im Bereich des Rohrstutzens in einem Schacht (Verschlußkappe geschlossen), Fig. Is a side view of the device and a partial cross-section in the region of the pipe socket (closed cap) in a shaft 3,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung und einen Teilquerschnitt im Bereich des Rohrstutzens in einem Schacht (Verschlußkappe offen) in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 4 is a side view of the device and a partial cross-section in the region of the pipe socket (open cap) in a shaft in a further embodiment of the invention,

Fig. 5 einen Längsschnitt längs Linie V-V in Fig. 2. Fig. 5 is a longitudinal section along line VV in Fig. 2.

Von einem Gebäude 1 führt eine erste Abwasserleitung 3 mit einem unteren Scheitel 10 durch den Vorgarten 5 zu einem Schacht 7, in dessen Boden eine schalenförmige Rinne 9 mit einem unteren Scheitel 4 ausgebildet ist und die Abwasserleitung 3 mit der zweiten Abwasserleitung 11 gleichen oder größeren Querschnitts verbindet, die zu einer Sammelleitung 13 führt, die beispielsweise unter einer Straße 15 liegt. Die beiden Abwasserleitungen 3 und 11 weisen ein sehr geringes Gefälle von beispielsweise 1-3‰ auf. Der Schacht 7 ist von oben zugänglich, so daß Reinigungsarbeiten der beiden Abwasserleitungsabschnitte 3 und 11 von dort aus mühelos vorgenommen werden können. Zur Sammelleitung 13 führen weitere Zuleitungen, beispielsweise und schematisch dargestellt durch die Leitung 17, die das auf der Straße 15 und einem Fußweg 19 anfallende Regenwasser ableitet.From a building 1 , a first sewer pipe 3 with a lower vertex 10 leads through the front yard 5 to a shaft 7 , in the bottom of which a bowl-shaped channel 9 with a lower vertex 4 is formed and the sewer pipe 3 with the second sewer pipe 11 of the same or larger cross section connects, which leads to a manifold 13 , which is, for example, under a street 15 . The two sewage pipes 3 and 11 have a very low gradient of, for example, 1-3 ‰. The shaft 7 is accessible from above, so that cleaning work on the two sewer sections 3 and 11 can be carried out effortlessly from there. Further feed lines lead to the collecting line 13 , for example and shown schematically through the line 17 , which drains off the rainwater accumulating on the street 15 and a footpath 19 .

Im vergrößert dargestellten Querschnitt des Kontrollschachtes 7 in Fig. 2 sind weiter die Schachtwände 21 und der Schachtboden 23 sichtbar. Die Rinne 9 ist im Schachtboden 23 eingelassen und deren unterer Scheitel 4 liegt fluchtend auf derselben Höhe wie der untere Scheitel 10 der beiden Abwasserleitungen 3 und 11. Im Normalbetrieb kann folglich vom Gebäude 1 zufließendes Wasser ungehindert in der Rinne 9 durch den Schacht 7 zur Leitung 11 fließen. Die Schachtwände 21 und der Schachtboden 23 sind üblicherweise aus Beton oder Kunststoff hergestellt. Die beiden Leitungen 3 und 11 sind bündig mit den Innenwänden des Schachtes 7 und an den Schachtwänden 21 flüssigkeitsdicht befestigt.The shaft walls 21 and the shaft floor 23 are also visible in the enlarged cross section of the inspection shaft 7 in FIG. 2. The channel 9 is embedded in the shaft floor 23 and its lower apex 4 is flush with the same height as the lower apex 10 of the two sewage pipes 3 and 11 . In normal operation, water flowing in from the building 1 can therefore flow unhindered in the channel 9 through the shaft 7 to the line 11 . The shaft walls 21 and the shaft floor 23 are usually made of concrete or plastic. The two lines 3 and 11 are fixed flush with the inner walls of the shaft 7 and on the shaft walls 21 in a liquid-tight manner.

Eine Grundplatte 25 ist mit Schrauben 27 an der Schachtwand 21 befestigt (vgl. auch Fig. 5). Die Grundplatte 25 weist an ihrem unteren Ende eine kreisförmige Öffnung 29 auf, welche direkt vor der Mündung 31 der Leitung 3 liegt. Vorzugsweise ist auf der Platte 25 ein Rohrstutzen 33 befestigt, dessen freiliegendes Ende 35 zur Vertikalen geneigt angeordnet ist. Der Rohrstutzen 33 kann, falls ein Einbau nachträglich in einem bestehenden Schacht 7 erfolgt, an seiner Unterseite ausgeschnitten sein, d. h. er kann einen kreisringabschnittsförmigen Querschnitt aufweisen, um den fluchtenden Übergang der Leitung 3 zur Rinne 9 zu gewährleisten. Im oberen Bereich der Platte 25 ist ein Ausleger 37 befestigt, an dem zwei Schwenkarme 39 und 41 angelenkt sind. Am unteren Ende des ersten Schwenkarmes 39 ist eine Verschlußkappe 43 befestigt, die dazu dient und ausgebildet ist, die Mündung 29 bzw. das Ende 35 des Rohrstutzens 33 dicht zu verschließen. Am unteren Ende des zweiten Schwenkarmes 41 ist ein Schwimmer 45 befestigt, welcher in abgesenkter Stellung auf dem Boden des Schachtes 7 aufliegt, ohne in den Querschnitt der Rinne 9 hineinzuragen. Um den Durchtrittsquerschnitt für das regulär durchfließende Wasser zu vergrößern, kann der Schwimmer 45 im zentralen Bereich einen kleineren Durchmesser aufweisen als am Auflagepunkt auf dem Boden 23 seitlich der Rinne 9 (vgl. Durchmesser in gebrochener Linie dargestellt). Die beiden Schwenkarme 39 und 41 sind durch ein Drehrichtungsumkehrgetriebe 47 miteinander kraftschlüssig verbunden. Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 besteht das Drehrichtungsumkehrgetriebe 47 aus zwei Zahnrädern 49 und 51, die drehfest an den zugeordneten Schwenkarmen 39 und 41 befestigt sind. Auf dem ersten Schwenkarm 39 sitzt das Zahnrad 49, dessen Durchmesser kleiner ist als das Zahnrad 51 auf dem zweiten Schwenkarm 41. Die Drehachsen der beiden Schwenkarme 39 und 41 weisen einen Abstand auf, der ein einwandfreies Kämmen der beiden Zahnräder 49 und 51 erlaubt. Die Zahnräder 49, 51 können gegen solche anderer Zähnezahl ausgetauscht werden. Dadurch läßt sich das Schließen der Öffnung verlangsamen oder beschleunigen. A base plate 25 is fastened to the shaft wall 21 with screws 27 (cf. also FIG. 5). The base plate 25 has a circular opening 29 at its lower end, which is located directly in front of the mouth 31 of the line 3 . A pipe socket 33 is preferably fastened on the plate 25 , the exposed end 35 of which is arranged inclined to the vertical. The pipe socket 33 can, if it is installed subsequently in an existing shaft 7 , be cut out on its underside, ie it can have a cross-section in the form of an annular section in order to ensure the flush transition of the line 3 to the channel 9 . In the upper area of the plate 25 , a boom 37 is attached, on which two pivot arms 39 and 41 are articulated. At the lower end of the first swivel arm 39 , a closure cap 43 is fastened, which serves and is designed to tightly close the mouth 29 or the end 35 of the pipe socket 33 . At the lower end of the second swivel arm 41 , a float 45 is fastened, which lies in the lowered position on the bottom of the shaft 7 without protruding into the cross section of the channel 9 . In order to increase the passage cross-section for the water flowing through regularly, the float 45 can have a smaller diameter in the central area than at the point of contact on the floor 23 to the side of the channel 9 (cf. diameter shown in broken lines). The two swivel arms 39 and 41 are non-positively connected to one another by a reversing gear 47 . In the first exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 3, the direction of rotation reversal gear 47 consists of two gear wheels 49 and 51 , which are fixed in a rotationally fixed manner to the associated swivel arms 39 and 41 . The gear 49 , whose diameter is smaller than the gear 51 on the second pivot arm 41, sits on the first pivot arm 39 . The axes of rotation of the two swivel arms 39 and 41 are at a distance which allows the two gears 49 and 51 to be meshed properly. The gears 49 , 51 can be exchanged for those with a different number of teeth. This can slow down or accelerate the closing of the opening.

Selbstverständlich können die Schwenkarme 39 und 41 und/oder der Ausleger 37 auch direkt an der Schachtwand 21 befestigt sein (keine Abbildung).Of course, the swivel arms 39 and 41 and / or the boom 37 can also be attached directly to the shaft wall 21 (not shown).

Auf der Grundplatte 25 kann weiter ein unten offener Kasten 53 aufgesetzt sein, dessen Unterkante unterhalb dem unteren Scheitel der Zahnräder 49 und 51 liegt. Der Kasten 53 wirkt als Tauchglocke, welche bei steigendem Wasserspiegel im Schacht 7 eine Überflutung der beiden Zahnräder 49 und 51 sowie der beiden Anlenkstellen der Schwenkarme 39 und 41 verhindert.On the base plate 25 , a box 53 open at the bottom can also be placed, the lower edge of which lies below the lower vertex of the gear wheels 49 and 51 . The box 53 acts as a diving bell, which prevents the two gears 49 and 51 and the two articulation points of the swivel arms 39 and 41 from flooding when the water level in the shaft 7 rises.

In Fig. 3 ist durch Rückstau von Wasser aus der Sammelleitung 13 durch die Leitung 11 in Richtung des Pfeiles A Wasser in den Schacht 7 eingetreten. Das in den Schacht 7 eintretende Wasser hat den Schwimmer 45 angehoben und über das Getriebe 47 die Verschlußkappe 43 teilweise in das Ende 35 des Rohrstutzens 33 hineingepreßt. Eine Dichtung 55 auf der Verschlußkappe 43 dient dazu, allfällige Toleranzen in der Mechanik aufzuheben und einen sicheren Verschluß zu gewähren.In FIG. 3, water has entered the shaft 7 through backflow of water from the collecting line 13 through the line 11 in the direction of the arrow A. The water entering the shaft 7 has raised the float 45 and, via the gear 47, partially pressed the closure cap 43 into the end 35 of the pipe socket 33 . A seal 55 on the closure cap 43 serves to remove any tolerances in the mechanics and to ensure a secure closure.

Selbstverständlich ist der Querschnitt der Verschlußkappe 43 oval ausgebildet, um einen einwandfreien Verschluß des Rohrstutzens 33 zu ermöglichen.Of course, the cross section of the closure cap 43 is oval in order to enable the pipe socket 33 to be closed properly.

Das Anheben des Schwimmers 45 beginnt bereits bei sehr geringem Überstau über das Niveau h₀ des Bodens 23. Der größere Durchmesser des Zahnrades 51 auf dem Schwenkarm 41 bewirkt beim Abheben des Schwimmers 45 ein sehr schnelles Schwenken des Schwenkarmes 39 und damit ein umgehendes Verschließen der Leitung 3. Steigt das Wasser im Schacht bis auf eine Höhe h₁, die höher liegt als die Schwenkachsen der Schwenkarme 39 und 41, so werden letztere durch den Kasten 53 vor einer Überflutung und dadurch Verschmutzung geschützt.The lifting of the float 45 begins with a very slight overflow above the level h₀ of the bottom 23 . The larger diameter of the gear wheel 51 on the swivel arm 41 causes the swivel arm 39 to swivel very quickly when the float 45 is lifted off, and thus immediately closes the line 3 . Rises the water in the shaft to a height h 1, which is higher than the pivot axes of the pivot arms 39 and 41 , the latter are protected by the box 53 from flooding and thereby contamination.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist an Stelle der Zahnräder ein Drehrichtungsumkehrgetriebe auf, das aus mehreren miteinander gelenkig verbundenen Hebeln besteht. Der erste Gelenkhebel 57 trägt die Verschlußkappe 43 und ist an der Platte 25 angelenkt. Das vordere Ende des ersten Hebels 57 ist über eine Kurbelstange 59 mit einem zweiten Gelenkhebel 61 verbunden, welcher an einem Ausleger 63 befestigt ist, der an der Grundplatte 25 befestigt ist. Am zweiten zweiarmig ausgebildeten Schwenkarm 61 ist der Schwimmer 45 angelenkt. Die Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispieles ist dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Bei Eintritt von rückfließendem Wasser hebt der Schwimmer 45 ab und schwenkt die Verschlußkappe 43 vor das Ende 35 des Rohres 33 und verschließt dieses vollständig. An Stelle einer flachen Dichtung, wie sie im ersten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, kann auch eine annähernd halbkugelförmige, elastische Dichtung 65 auf die Verschlußkappe 43 aufgesetzt sein. Je nach Ausbildung und Querschnitt liegt die Verschlußkappe 43 auf der Öffnung 35 des Rohrstutzens 33 auf oder greift in diese ein. Alle Teile können aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein.The embodiment according to FIG. 4 has, instead of the gearwheels, a direction of rotation reversal gear which consists of a plurality of levers which are connected to one another in an articulated manner. The first articulated lever 57 carries the closure cap 43 and is articulated on the plate 25 . The front end of the first lever 57 is connected via a crank rod 59 to a second articulated lever 61 which is fastened to a bracket 63 which is fastened to the base plate 25 . The float 45 is articulated on the second two-arm swivel arm 61 . The operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. When returning water enters, the float 45 lifts off and pivots the closure cap 43 in front of the end 35 of the tube 33 and closes it completely. Instead of a flat seal, as shown in the first embodiment, an approximately hemispherical, elastic seal 65 can also be placed on the closure cap 43 . Depending on the design and cross section, the closure cap 43 lies on the opening 35 of the pipe socket 33 or engages in it. All parts can be made of metal or plastic.

Claims

1. A device for preventing the backflow of waste water in waste water pipes, which are led through a duct with an open water flow in a gutter, characterized in that above the mouth of the upstream sewer pipe (3) in the shaft (7) a closure cap (31) ( 43 ) is pivotably connected to a first swivel arm ( 39 , 59 ) and is connected via a reversing direction of rotation ( 47 ) to a float ( 45 ) fastened to a second swivel arm ( 41 , 61 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the closure cap ( 43 ) on the shaft wall ( 21 ) or on a on the shaft wall ( 21 ) fixed base plate ( 25 ) is articulated and the base plate ( 25 ) below an opening ( 29 ) comprises, which is concentric to the mouth ( 31 ) of the waste water supply line ( 3 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that on the opening ( 31 ) or on the base plate ( 25 ) a pipe socket ( 33 ) is fixed, the end ( 35 ) is inclined to the axis of the pipe socket ( 33 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lower apex ( 4 ) of the channel ( 9 ) and the lower apex ( 10 ) of the line ( 3 ) at the opening ( 35 ) are aligned and at the same height .

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closure cap ( 43 ) at the lower end of the first on the shaft wall ( 21 ) or on the base plate ( 25 ) articulated pivot arm ( 39 ) is attached and that on the first pivot arm ( 39 , 61 ) a crank rod ( 59 ) is articulated, which is in a non-positive connection with the second swivel arm ( 51 , 57 ) to which the float ( 45 ) is attached.

6. The device according to claim 5, characterized in that the second pivot arm ( 61 ) is designed as a two-armed lever.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the upper end of the first pivot arm ( 39 ) with a first gear ( 49 ) and the upper end of the second pivot arm ( 41 ) is connected to a second gear ( 51 ) and that the two gears ( 49 , 51 ) are in meshing engagement with each other.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the direction of rotation reversal gear ( 47 ) is arranged within a box open at the bottom ( 53 ).

9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the closure cap ( 43 ) has a cross-sectional shape which is intended and suitable to at least partially engage in the end ( 35 ) of the pipe socket ( 33 ).

10. Device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the base plate ( 25 ) with the elements attached thereto (swivel arms 39 , 57 , 41 , 61 and the closure cap 43 and the float 45 ) is designed as a ready-to-install unit.