FI20225691A1 - Viivytyskaivo ja menetelmä sen käyttämiseksi - Google Patents

Abstract

Esillä on uudenkaltainen viivytyskaivo, jossa on säiliö (1), joka käsittää tuloyhteen (4) ja poistoyhteen (5), johon on järjestetty poistovirtausaukko (8). Viivytyskaivoon kuuluu puhdistuslaite (9), jossa on säiliöön (1) sijoitettu koho (27), poistovirtausaukon (8) yli liikuteltavaksi järjestetty puhdistin (23) ja voimansiirtovälineet (15, 16, 25) kohon (27) liikkeen viemiseksi puhdistimelle (23).

Description

VIIVYTYSKAIVO JA MENETELMÄ SEN KÄYTTÄMISEKSI

TEKNIIKAN ALA

[0001] Esillä oleva keksintö liittyy kiinteistöillä ja kunnallistekniikassa käytettäviin rakenteisiin. Erityisesti keksintö koskee hulevesien viemäröinnissä käytettäviä — viivytyskaivoja. Tarkemmin sanottuna keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdanto- osan mukaista viivytyskaivoa, jossa on poistoaukon puhdistusjärjestelmä.

TAUSTA

[0002] Viivytyskaivo on =säiliörakenne, joka ehkäisee sadevesiviemäreiden tulvimista hidastamalla virtaamaa Niissä on säiliö, jossa on tuloyhde veden — vastaanottamiseksi ja poistoyhde veden hidastetuksi poistamiseksi. Poistoyhde on tavallisesti toteutettu ylivuotoputkena, jonka ylivuodon muodostava pää on määrätyn korkeuden päässä säilönpohjasta. Poistovirtausaukko on sijoitettu ylivuotoputkeen pienen etäisyyden päähän säiliön pohjasta. Poistovirtausaukko mitoitetaan siten, että vesi poistuu säiliöstä riittävän hitaasti, eli aukon mitoituksella säädetään poistovirtausta ja veden — viipymää säilössä. Säiliössä on esimerkiksi 110mm tulo- ja poistoyhteet, ja poistoyhteen putkessa on ylivuotoputki säiliön täyttymisen varalta. Viivästyskaivo liitetään esimerkiksi ränni- tai sadevesikaivolta tulevaan sadevesiputkeen ennen kunnallistekniikkaa.

Rankkasateen aikana viivästyskaivo alkaa täyttyä ja viivyttää veden virtaamaa, ja sateen jälkeen kaivo tyhjenee hiljalleen. — [0003] Koska hulevesissä on usein roskaa, kuten muovikalvoja, puiden lehtiä ja

N vastaavaa, poistovirtausaukko tukkeutuu helposti. Poistovirtausaukko täytyy siten . tukkeutumisen — välttämiseksi usein mitoittaa suuremmaksi kuin riittävän pienen 2 ulosvirtauksen ja viipymän aikaansaamiseksi olisi tarpeen.

N

E

YHTEENVETO

O

O 25 = [0004] Keksintö koskee viivytyskaivoa, jossa on puhdistuslaite poistoaukon vapaana

O pitämiseksi. Puhdistuslaitetta käytetään painotetun kohon avulla ja siihen kuuluu voimansiirtolaite kohon liikkeen välittämiseksi puhdistuselimelle.

[0005] Keksinnön yhden piirteen mukaan viivytyskaivossa on säiliö, joka käsittää tuloyhteen, poistoyhteen, johon on järjestetty poistovirtausaukko. Viivytyskaivossa on edelleen puhdistuslaite, jossa on säiliöön sijoitettu koho, poistovirtausaukon yli liikuteltavaksi järjestetty puhdistin ja voimansiirtovälineet kohon liikkeen viemiseksi puhdistimelle.

[0006] Keksinnän toisen piirteen mukaan voimansiirtoelimet käsittävät kohoon liitetyn narun, narupyörän, jonka yli naru on sovitettu kulkemaan ja narupyörän akselin, jonka yhteen päähän on sovitettu puhdistin.

[0007] Keksinnön kolmannen piirteen mukaan voimansiirtoelimet käsittävät hammastangon ja hammaspyörän.

[0008] Keksinnön = neljännen piirteen mukaan voimansiirtoelimet käsittävät kierretangon ja kierrehammaspyörän.

[0009] Keksinnön viidennen piirteen mukaan voimansiirtoelimet käsittävät ohjaimen ja sillä ohjatusti liikkuvan puhdistimen siirtimen. — [0010] Keksinnön kuudennen piirteen mukaan poistoyhteessä on ylivuotoputki ja puhdistuslaitteen naru ja narupyörä on koteloitu poistoyhteen määräämän vedenpinnan korkeuden alapuolelle jääviltä osin.

[0011] Keksinnön seitsemännen piirteen mukaan voimansiirtoelimet käsittävät palautusjousen. — [0012] Keksinnön kahdeksannen piirteen mukaan ylivuotoputkeen on kiinnitetty sen

N kanssa samansuuntainen suojaputki, jonka alapää ulottuu poistovirtausaukon alanpuolelle

N ja yläpää ylivuotoputken yläpuolelle.

S

© [0013] Täsmällisemmin sanottuna keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on lausuttu

N r itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa. = 3 25 PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

N

S [0014] Seuraavassa keksinnön eräitä sovellutusmuotoja kuvataan seikkaperäisemmin viittauksin oheisiin piirustuksiin, joissa:

KUVIOSSA 1 on esitetty osittaisena halkileikkauksena ainakin yhden sovellutusmuodon mukainen viivytyskaivo;

KUVIOSSA 2 — on esitetty poikkileikkauskuvanto KUVION 1 viivytyskaivosta;

KUVIOSSA 3 — on esitetty kuvion 1 viivytyskaivon puhdistuslaite, ja

KUVIOSSA4 on esitetty toinen kuvanto kuvion 3 laitteesta.

SOVELLUTUSMUODOT

[0015] Viivytyskaivoissa on tavoitteena saada aikaan riittävän pitkä veden viipymä säiliössä ennen sen johtamista kunnalliseen tai muuhun vastaanottavaan verkkoon. Tähän vaaditaan erityisesti pienikapasiteettisilla viivytyskaivoilla riittävän pientä poistovirtaamaa.

Koska poistovirtamaa rajoitetaan poistovirtausaukon mitoituksen, käytännössä halkaisijan, mitoituksella, pieneen virtaamaan päästään vai pienellä aukon halkaisijalla. On selvää, että jos aukosta pitää tehdä hyvin pieni, kasvaa sen tukkeutumisvaara hulevesien kaltaisia kiitoaineita ja roskia sisältävää vettä käsiteltäessä. Usein aukon läpimitaksi vaadittaisiin jopa 5 — 10 mm Tällaisella aukolla tukkeutumisvaara on suuri ja siten huoltotarve — lisääntyy, koska tarvitaan toimintakunnon valvontaa ja puhdistustyötä. Poistovirtausaukon puhtaana pitämiseksi on tässä sovitettu puhdistuslaite, jonka toiminta perustuu puhdistusaukon yli kulkevan puhdistimeen, jota liikutetaan kohon avulla. Koska veden pinta viivytyskaivossa nousee ja laskee, saadaan veden pinnan mukaisesti liikkuvan kohon avulla voima puhdistimen liikuttamiseen ilman ulkopuolista toimilaitetta. Puhdistimena — voidaan käyttää erilaisia harjoja, kaapimia tai kaavinkampoja.

N [0016] KUVIO 1 esittää viivytyskaivoa. Viivytyskaivon rungon muodostaa säiliö 1,

N jossa on tässä tapauksessa lieriöputki, joka on suljettu alapäästään pohjalla 2. Säiliön 1 = yläpään sulkee tässä esimerkissä teleskooppikansi 3. Koska viivytyskaivon kansiosan

N rakenne ei vaikuta puhdistuslaitteen toimintaan, ei teleskooppikantta 3 kuvata tässä

E 25 — lähemmin. Säiliön 1 seinään muodostettu tuloyhde 4, joka on mitoitettu vettä syöttävän o järjestelmän mukaan. — Käytännössä tässä = käytetään = yleisiä vesiputkistojen : standardimitoituksia. Tuloyhde 1 on sijoitettu välimatkan päähän pohjasta. Poistoyhde 5 on

N samoin muodostettu putkella säiliön 1 seinään. Sen säiliön 1 ulkopuolelle ulottuva osa muodostaa — liittimen 6 = syötettävään järjestelmään, esimerkiksi — kunnalliseen — hulevesiverkkoon, liittämistä varten. Säiliön 1 sisällä poistoyhden kääntyy kohti säiliön 1 yläosaa (teleskooppikantta 3) ylivuotoputkeksi 7. Poistoyhteen 5 säiliön sisällä oleva pää on avoin ja muodostaa ylivuotoputken 7 pään, joka määrittää korkeimman veden tason säiliössä. Poistoyhteen poistopää (liitin 6) on sijoitettu alemmas kuin tuloyhde 4.

Poistoyhteen 5 ylivuotoputken 7 osalle on sijoitettu poistovirtausaukko 8.

Poistovirtausaukko 8 on tuloyhteen 4 alareunan alapuolella ja määrittää siten säiliön alimman veden pinnan tason. Tämän alimman tason ja säiliön 1 pohjan 2 väliin muodostuu lietepesä 9 säiliöön kerääntyvää kiintoainetta varten.

[0017] KUVIO 2 kuvion 1 viivytyskaivoa poikkileikkauksena.

[0018] KUVIOISSA 3 ja 4 on kuvattu poistovirtausaukon puhdistuslaite 9.

Puhdistuslaite 9 käsittä rungon 10, joka on muodostettu pohjasta 11, kannesta 12 ja välikkeestä 13. Välike 13 näkyy selvemmin KUVIOSTA 3. Siinä on aukko 14, johon on sovitettu narupyörä 15. Narupyörän 15 läpi kulkee akseli 16, jolle on muodostettu upotus 17 kanteen 12 ja akselireikä 18 pohjaan. Akseli 15 ulottuu siten pohjan 11 läpi ja on tuettu aukkoon 14 keskeisesti upotuksella 17 ja akselireiällä 18. Akseli 16 ja narupyörä 15 ovat — tällä tavoin sijoitettu rungon 10 sisään niin, että ne voivat pyöriä siellä vapaasti.

Välikkeessä 13 on likimain narupyörän 15 tangentin suuntaisesti suuntautuvat ja akselin 16 molemmin puolin sijoitetut kaksi samansuuntaista narureikää 19, joiden rungon 10 ulkopinnalle ulottuvassa päässä ovat sovitteet 20 naruputkea 21 ja jousiputkea 22 varten.

Nämä putket ovat esimerkiksi alumiinia, joka kestää hyvin kosteita olosuhteita. — Vaihtoehtoisia materiaaleja voisivat olla polymeerit ja ruostumattomat tai jopa haponkestävä teräs tarvittaessa.

[0019] KUVIOSTA 1 nähdään, että puhdistuslaite 9 sijoitetaan viivytyskaivoon

N siten, että akselin 16 pää tulee poistovirtausaukon kohdalle. Akselin 16 päähän asetetaan

N puhdistin 23, joka voi olla harja, kaavin tai kampakaavin tai muu vastaava sovitelma, jota

S 25 — voidaan liikuttaa poistoaukon yli sopivasti liikuttamalla. Akseliin 16 liitettynä puhdistinta

N pyöritetään. Akselin 16 voidaan sijoittaa poistovirtausaukkoon nähden keskeisesti

E pyörimään sen päällä, tai hieman sen sivuun niin, että puhdistin pyyhkäisee sivusta 5 poistovistausaukon yli. Naruputken 21 ja jousiputken 22 pituudet on mitoitettu siten, että

LO ne ulottuvat ylivuotoputken 7 pään määrittämän korkeimman veden tason yläpuolelle.

O 30 Tällä tavoin puhdistinlaitteen mekaniikka on suojattu roskilta, jotka voisivat jumiuttaa sen toiminnan. Rakenteen ei välttämättä tarvitse olla vesitiivis.

[0020] Jousiputkeen 22 on sijoitettu palautusjousi 24, josta lähtee ensin jousiputkessa 22 kulkeva naru 25. Naru 25 kulkee narupyörän 15 ympäri naruputken 21 päässä olevalle taittopyörälle 26. Taittopyörältä 26 naru kulkee koholle 27, joka riippuu narun 25 varassa naruputken ympärillä. Koho 27 on vettä kevyempää materiaalia tai ontto. 5 Lisäksi siinä on tarvittaessa paino(ja) sopivan kelluvuuden säätämiseksi niin, että palautusjouselle saadaan riittävä vetovoima.

[0021] Puhdistuslaite toimii siten, että kun veden pinta säiliössä 1 nousee, vesi nostaa kohoa ylöspäin ja palautusjousi vetää narua 25 narupyörän 15 ympäri. Nyt puhdistin 23 pyörii poistovirtausreän suhteen ja poistaa mahdolliset roskat ja levä tms kertymät. — Vastaavasti veden pinnan laskiessa koho 27 laskeutuu, vetää narua 25 ulos naruputkesta ja puhdistin 23 pyörii. Tämän järjestelyn avulla voidaan helposti toteuttaa kohon avulla puhdistimen liike. Koska veden pinnan korkeuden erot ovat suuret, on kohon liikematka suuri, jolloin tarvitaan mekanismi, joka antaa riittävän liikevaran. Tämä on edullista toteuttaa narulla ja narupyörillä. Lisäksi kotelointi helppoa, kuten edellä olevasta — esimerkistä nähdään.

[0022] Vaihtoehtoisia — voimansiirtoelimiä — voisivat olla hammastangot ja hammaspyörät, kierretangot ja kierrehammaspyörät sekä vastaavat järjestelyt, joissa tangot korvaisivat narun ja hammaspyörät tai hammasakseli narupyörän Voimansiirtoelimet voisivat käsittävät ohjaimen ja sillä ohjatusti liikkuvan puhdistimen siirtimen, kuten — esimerkiksi kiskon ja sillä liikkuvan kelkan. Jopa ratkaisu, jossa kohoon liitettu naru tai vastaava kulkee ohjainrenkaiden läpi puhdistimelle ja puhdistimen vastapuolelle on kiinnitetty palautusjousi, joka on jousikela, on kuviteltavissa. Jousikelaa voitaisiin käyttää muissakin vaihtoehtoisissa ratkaisussa. Palautusjousen sijaan voitaisiin mahdollisesti 3 käyttää vastapainoa.

S 25 [0023] Jos akseli 16 sijoitettaan poistovirtausaukon 8 kanssa keskeisesti, akseliin

N voidaan järjestää esimerkiksi akselin ulkopuolisen kierteen, siinä kulkevan vapautuvan z kielen ja vastajousen avulla edestakainen liike. Tätä liikettä voidaan käyttää puhdistimen 5 toiminnan tehostamiseen tai se voidaan mitoittaa säätämään virtausta poistovirtausaukossa.

LO Esimerkiksi kartiomaisen akselin pään alulla voitaisiin säätää aukko siten, että se suurenee

O 30 — kun kohon on ylhäällä (vettä on paljon) ja pienenee veden määrän ja pinna aletessa.

[0024] Ylivuotoputken 7 kanssa samansuuntaiseksi on sijoitettu suojaputki 28.

Suojaputki 28 on putkimainen kaari tai putkesta seinämä pituussuuntaiset auki leikkaamalla muodostettu U-muotoinen putkikaari, joka on kiinnitetty pituussuuntaisesti avoimia reunoja pitkin ylivuotoputkeen 7. Suojaputken 28 putkikaari ympäröi puhdistuslaitteiston siten, että suojaputken 28 alapää ulottuu ainakin poisvirtausaukon 8 alapuolelle ja edullisimmin puhdistinlaitteiston rakenteen alapuolelle. Näin se estää roskien — pääsyn poisvirtausreiälle 8 ja puhdistuslaitteistolle niin kauan kuin vaan veden pinta pysyy poisvirtausreiän alapuolella, kuten se normaalissa toimintatilanteessa pysyykin. Veden pinta laskee sitä alemmas vain kaivon kuivuessa. Vastaavasti suojaputken 28 yläpää on korkeammalla kuin —ylivuotoputken — yläpää, jolloin se estää roskien pääsyn puhdistuslaitteiston koneistolle ja poistoreiälle 8 veden pinnan kautta veden ollessa — korkealla.

TEOLLINEN KÄYTTÖKELPOISUUS

[0025] Keksintöä voidaan käyttää hulevesijärjestelmien toteuttamiseen.

VIITENUMEROLUETTELO

1 säiliö 2 pohja 3 teleskooppikansi 4 tuloyhde 5 poistoyhde

N 6 liitin

O

N

S 20 7 ylivuotoputki

N

8 poistovirtausaukko x a - 9 puhdistuslaite

O

O a 10 runko

N

O

N . 11 pohja 12 kansi

13 välike 14 aukko 15 narupyörä 16 akseli 17 upotus 18 akselireikä 19 narureikä 20 sovite 21 naruputki 22 jousiputki 23 puhdistin 24 palautusjousi 25 naru 26 taittopyörä 27 koho 28 suojaputki

N

N

O

N

K

<Q ©

N

I a a

O

O

LO

N

N

O

N

Claims (9)

PATENTTIVAATIMUKSET

1. Viivytyskaivo, jossa on säiliö (1), joka käsittää tuloyhteen (4) ja poistoyhteen (5), johon on järjestetty poistovirtausaukko (8), tunnettu puhdistuslaitteesta (9), jossa on säiliöön (1) sijoitettu koho (27), poistovirtausaukon (8) yli liikuteltavaksi järjestetty puhdistin (23) ja voimansiirtovälineet (15, 16, 25) kohon (27) liikkeen viemiseksi puhdistimelle (23).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen — viivytyskaivo, — tunnettu — siitä, = että voimansiirtoelimet käsittävät kohoon (27) liitetyn narun (25), narupyörän (15), jonka yli naru (25) on sovitettu kulkemaan ja narupyörän (15) akselin (16), jonka yhteen päähän on sovitettu puhdistin (23).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen — viivytyskaivo, — tunnettu — siitä, = että voimansiirtoelimet käsittävät hammastangon ja hammaspyörän.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen — viivytyskaivo, — tunnettu — siitä, = että voimansiirtoelimet käsittävät kierretangon ja kierrehammaspyörän.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen — viivytyskaivo, — tunnettu — siitä, = että voimansiirtoelimet käsittävät ohjaimen ja sillä ohjatusti liikkuvan puhdistimen siirtimen.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1 — 2 mukainen viivytyskaivo, tunnettu siitä, että poistoyhteessä (5) on ylivuotoputki (7) ja puhdistuslaitteen naru (25) ja N 20 narupyörä (15) on koteloitu poistoyhteen (7) määräämän vedenpinnan korkeuden N alapuolelle jääviltä osin. S

O 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen viivytyskaivo, tunnettu siitä, = että voimansiirtoelimet käsittävät palautusjousen (25). a

2 8. Patenttivaatimuksen 8 mukainen viivytyskaivo, tunnettu siitä, että mukaan LO N 25 ylivuotoputkeen (7) on kiinnitetty sen kanssa samansuuntainen suojaputki (28), N jonka alapää ulottuu poistovirtausaukon (8) alapuolelle ja yläpää ylivuotoputken (7) yläpuolelle.

9. Menetelmä viivytyskaivon poistovirtausaukon puhdistamiseksi viivytyskaivossa,

jossa on säiliö (1), joka käsittää tuloyhteen (4) ja poistoyhteen (5), johon on järjestetty poistovirtausaukko (8) ja puhdistuslaitteesta (9), jossa on säiliöön (1)

sijoitettu koho (27), poistovirtausaukon (8) yli liikuteltavaksi järjestetty puhdistin

(23) ja voimansiirtovälineet (15, 16, 25) kohon (27) liikkeen viemiseksi puhdistimelle (23), jossa menetelmässä johdetaan veden pinnan määräämä kohon liike puhdistimen liikkeeksi.

N N O N K <Q © N I a a O O LO N N O N