DE29717006U1

DE29717006U1 - Fördervorrichtung und Kugel-Rückfluß-Verhinderer für mit Sperrstoffen versetzte flüssige Medien, insbesondere Abwässer

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Publication number: DE29717006U1
Application number: DE29717006U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Feluwa Pumpen GmbH
Priority date: 1997-08-09
Filing date: 1997-08-09
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2007-08-10
Also published as: DE19834902B4; DE19834902A1

Description

Word - Pad- Dok. Pat. Seite 1

Fördervorrichtung und Kugel - Rückflußverhinderer t._{f &bgr;} \

für mit Sperrstoffen versetzte flüssige Medien, * .!:!.

insbesondere Abwässer. "&Ggr;

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für mit Sperrstoffen versetzte flüssige Medien ,insbesondere Abwässer bestehend aus einem Sammelraum für die flüssigen Medien mit mindestens einem Zulauf und einem eine Druckleitung und einen Rückfluß - Verhinderer aufweisenden Ablauf, wobei der Sammelraum über eine Verbindungsleitung, in die eine Pumpe eingebaut ist, mit einem Sperrstoff - Sammelraum für die absinkenden Festoffe , in welchem eine Zulauf - Absperrvorrichtung eingebaut ist, in Fließverbindung steht. Ein Abwasserhebewerk der oben genannten Art ist bekannt aus Patent DE P 40 29 603 .2-09

Abwasserhebeanlagen dieser bekannten Ausführung arbeiten nach dem Prinzip der Trennung der Grobfeststoffe von dem Förder-Medium , bevor dieses in die eingesetzte Pumpe eintritt. Die Grobfeststoffe gelangen über eine Zulaufseitige - Absperrvorrichtung , in einen der Druckseite der Pumpe vorgeschalteten Sperrstoff-Sammelraum. Die Zulaufseitige Absperrvorrichtung schließt den Zulauf in den Sperrstoff - Sammelraum durch Niveau - Höhen - Befehl, oder durch Schwimmer . Bei gefülltem Sammelbehälter wird die Pumpe über einen Niveau abhängigen Schalter eingeschaltet und das vorgereinigte Medium durch den Sperrstoff-Sammelraum in die Druckleitung , gepumpt. Die zuvor im Sperrstoff Sammelraum abgesunkenen Grobfeststoffe werden dabei ebenfalls in die Druckleitung gespült. Diese Art der Feststoff - Förderung hart den Vorteil das die eingesetzte Pumpe ( bzw. Pumpen.) nicht nach dem Gesichtspunkt der Größe der Grobfeststoffe , sondern überwiegend nach dem Gesichtspunkt des höchstmöglichem Wirkungsgrades ausgewählt wird. Diese vorteilhafte Einrichtung hart jedoch immer noch eine Einschränkung durch die Bauhöhe des jeweilig eingesetzten Zulaufseitigem Rückfluß- Verhinderes. Dieser bauliche Zulauf - Höhen- Nachteil ist zwar bei dem Patent DE P40 29 603.2-09 nur teilweise vorhanden,jedoch schließen Kostengründe den Einsatz der in diesem Patent vorgesehenen zwangsgesteuerten Absperrvorrichtung (welche als Zulaufseitiger Rückfluß - Verhinderer eingesetzt wird , mit dem Vorteil einer geringen Bauhöhe), bei vielen Anwendungsfällen aus. Um diese Anwendungsfälle ,ebenfalls wirtschaftlich zu lösen muß dem zu Folge ein kosten günstigeres, in der Bauhöhe niedrigeres System zum Einsatz kommen.

Word-Pad - Dok. Pat. Seite 2

Zu diesem Punkt kommt noch ein zusätzliches Problem. ·'*·...*

Kann man keine Druckluft aus Kostengründen einsetzen ;(welche J*^i?

normalerweise für die Betätigung der zwangsgesteuerten Absperr - *'l'

vorrichtung , automatische Spülung , Reinigung , und Druckstoß - Dämpfung .*..

in dem druckseitigen Rückfluß -Verhinderer eingesetzt wird) kann man nur noch Druckstoß in der Druckleitung und dem druckseitigem Rückfluß - Verhinderer durch nachfolgende Maßnahmen , versuchen auf zu fangen . Hierzu stehen zur Auswahl, folgende Arten von Systemen :

Gewicht, - Feder , oder - Hydraulisch betätigte Rückschlagklappen , die möglichen weiteren Systeme wie , Druckluftspeicher - Behälter , Frequenz - Umformer , Schwungmassen (an Pumpe )können keinen Kostenvorteil erreichen , gegen Rückschlagklappen -Systeme.

Rückschlagklappen - Systeme wie vorher beschrieben, sind dem zu Folge eine häufig eingesetzte Lösung um Druckstoß - Dämpfung , bei niedrigen Kosten zu erreichen.

Durch das übliche Klappenschließverhalten, muß man jedoch Nachteile wie , nicht schließende Klappe auf der Gehäuse - Sitzfläche , bei Grob Feststoff - Förderung akzeptieren .

Bei Einsatz von abwassergerechten Kugelventilen bestehen diese Nachteile , nur in geringem Umfang , wegen ausweichender Kugel über dem Ventilsitz bei Förderung von Feststoffen im Medium.

= ( Schließverhalten von Kugelventilen). Kugelventile dürfen jedoch bei abwassergerechter Konstruktion, keine engen Führungen für die Kugel besitzen, welche die normalerweise notwendige sehr schnelle Ventil Schließ - Zeit, zum abfangen des Druckstoßes ,erst ermöglichen würde .

Aus diesem Grunde entsteht beim Einsatz von, im Schließverhalten für Feststoff- Förderung vorteilhaften Kugelventilen, immer das zu lösende Problem , zum abfangen des Druckstoßes .

Dieser Aufgabenstellungs - Komplex :> Fördervorrichtung - Zulauf Absperrvorrichtung und Druckstoß - Verhinderung für Rückfluß Verhinderer <, wird erfindungsgemäß durch die nachfolgend aufgeführte technische Neuerung erfüllt.

Die Zeichnung Fig. 1, zeigt eine Fördervorrichtung für mit Sperrstoffen versetzte flüssige Medien , welche das Bauhöhen - Problem der Zulaufhöhe, bei niedrigen Kosten erfindungsgemäß löst durch den Einsatz einer Schlauch - Blase .

Diese Schlauch -Blase 7 ist durch den Anschluß 4 mit der Pumpe 2 und über die Saugleitung 3 mit dem Sammelraum 5, verbunden . Die Schlauch - Blase 7 , besitzt in Ruhestellung nur die kleine Öffnung 8 . In Schließstellung 12 der Schlauch - Blase ist die Öffnung 8 erweitert zur größeren Öffnung 9 und der Einlauf 11 in den Sperrstoff - Sammelraum 10 , ist geschlossen.

Word- Pad - Doku. Pat. Seite 3

Der Fördervorgang ist hierbei wie folgt im Ablauf.

Das mit Sperrstoffen durchsetzte Medium fließt über den Zulauf 16 in den Sperrstoff - Sammelraum 10, wobei sich die Schwerteile auf dem Boden dieses Raumes ablagern . Über die kleine Öffnung 8 wird

jetzt rückwärts zum Anschluß 4 in die Schlauch - Blase 7, Medium _## __#

befüllt. Der über den Zulauf zufließende Mediumstrom bewirkt einen » *«·*

Anstieg des Füllstandes im Zulauf 16 . Über die Tauchwand 24 und *

das nachgeschaltete Überfallwehr ist der Zulauf mit dem Sammelraum 5 J ;*'*·

verbunden . Dieser Sammelraum 5 , ist über die Be - und Entlüftungs - **'*

leitung 1 , mit der Atmosphäre verbunden und somit nicht einem innerem Druckaufbau ausgesetzt, hervorgerufen durch Medium welches in ihn einfließt.

Über diese vorbeschriebenen Einrichtungen fließt jetzt vorgereinigtes Medium in den Sammelraum 5 . Bei erreichen des Niveau > EIN < ausgelöst durch eine Niveauschaltung , wird die Pumpe 2 , eingeschaltet.

Die Förderung der Pumpe 2 bewirkt einen Druckanstieg im Räume 4 und im inneren der Schlauch - Blase 7. Der Druckanstieg führt zum ausdehnen der Schlauch - Blase (dies im Verhältnis Druckunterschied zum Dehnungsverhalten der Schlauch - Blase). Die sich ausdehnende Schlauch - Blase schließt den Einlauf 11. Vorgereinigtes Medium fließt jetzt weiterhin über die Tauchwand 24 und das nachgeschaltete Überlaufwehr, in den Sammelraum 5. Der Förderstrom austretend an der jetzt sich ausgedehnten Schlauch -Blase an der großen Öffnung 9, spült die abgesetzten Schwerstoffe und Schwebstoffe im Sperrstoff Sammelraum 10 über die nachgeschaltete Verbindungsleitung 13 durch den druckseitigen Rückfluß - Verhinderer 14 , in die Druckleitung 15 .

Bei erreichen des Niveauos >AUS <,wird die. Pumpe 2 , durch die Niveausteuerung ausgeschaltet . Der Druck aus dem Schlauch entweicht über den Anschluß 4 , die Pumpe 2 , die Saugleitung 3 in den Sammel raum 5. Die Schlauch - Blase entspannt sich jetzt bis zum Ruhezustand 7 , mit der kleinen Öffnung 8 .

Der Fördervorgang kann sich jetzt wiederholen. Bei einer Doppel Abwasser - Hebeanlage wird jetzt die zweite Pumpe mit der gleichen Einrichtung wie beschrieben , bei erreichen des Niveau's >EIN< gestartet.

Die Zeichnung Fig. 3 ,zeigt die Details der Schlauch - Blase , bezüglich der Positionen 8 und 9. (bereits dargestellt in der Anlagenzeichnung Fig. 1 ,) Die hier ebenfalls aufgezeigte Schlauch Blasenbefestigung 17, stellt nur beispielsweise eine Möglichkeit der druckdichten Befestigung am Anschluß 4 dar.

Word-Pad. -Doku. Pat. Seite 4

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Die Zeichnung Fig. 4 , zeigt eine erfindungungsgemäße Ausführungs möglichkeit für die Schlauch - Blase auf , bei welcher das abgestimmte Dehnungsverhalten des Schlauch - Blasen- Materials (Elastomer) nicht allein, für das schließen des Einlaufes 11, angewendet wird .

Das hier eingesetzte Steuerventil besteht aus dem Gehäuse 21, mit der Schlauch - Blasenbefestigung 20, dem Schließkörper 18, der

Schließkörper - Haltevorrichtung 22 und der Halterung 23 . *

Bei dem Start der Pumpe wird vorgereinigtes Fördermedium über den ·/·""·,

Anschluß 4 in die Schlauch - Blase 7 ( " 7 A " ) eingeleitet, dieses Fördermedium strömt über die am Gehäuse 21, angebrachten Öffnungen 19, in den Sperrstoff - Sammelraum 10.

Hierbei ensteht ein Strömungs - Widerstand durch die jetzt noch teilweise verschlossenen Öffnungen 19 . Der sich aufbauende Druck im innerem der Schlauch - Blase schließt über die sich ausdehnende Schlauch- Blase den Einlauf 11, wobei die Schlauch - Blase den Zustand 12 erreicht.

Der Überdruck im innerem der Schlauch - Blase bewirkt jetzt ein dehnen des Schlauch - Blasen - Materials (Elastomer), in Richtung Stellung "B". bis ein Spannungs - Ausgleich stattgefunden hat, durch die sich vergrößernden Öffnungen 19 .

Der Fördervorgang ist hierbei wie folgt im Ablauf, (siehe hierzu auch Zeichnung Fig.l)

Das mit Sperrstoffen durchsetzte Medium fließt über den Zulauf 16 in den Sperrstoff -Sammelraum 10, wobei sich die Schwerteile auf dem Boden dieses Raumes ablagern. Über die zu diesem Zeitpunkt noch teilweise verschlossenen Öffnungen 19 wird jetzt rückwärts zum Anschluß 4 in die Schlauch - Blase 7 ( " 7 A"), Medium befüllt. Der über den Zulauf zufließende Mediumstrom bewirkt einen Anstieg des Füllstandes im Zulauf 16 . Über die Tauchwand 24 und das nachgeschaltete Überfallwehr ist der Zulauf mit dem Sammelraum 5 verbunden . Dieser Sammelraum 5 , ist über die Be - und Entlüftungs leitung 1 , mit der Atmosphäre verbunden und somit nicht einem Druckaufbau ausgesetzt, hervorgerufen durch Medium welches in ihn einfließt.

Über diese vorbeschriebenen Einrichtungen fließt jetzt vorgereinigtes Medium in den Sammelraum 5 . Bei erreichen des Niveau > EIN < ausgelöst durch eine Niveauschaltung, wird die Pumpe 2 , eingeschaltet.

Word- Pad - Dok. Pat. Seite 5

Die Förderung der Pumpe 2 bewirkt einen Druckanstieg im Räume und im inneren der Schlauch - Blase 7 (" 7 A "). Der Druckanstieg führt zum ausdehnen der Schlauch - Blase (dies im Verhältnis Druckunterschied zum Dehnungsverhalten der Schlauch - Blase). Die sich ausdehnende Schlauch - Blase schließt den Einlauf 11.

Vorgereinigtes Medium fließt jetzt weiterhin über die Tauchwand 24 &Idigr;.' **

und das nachgeschaltete Überlaufwehr, in den Sammelraum 5. · *..*

Der Förderstrom austretend an der Öffnung des Gehäuses 21 bei jetzt *

, bis auf Stellung "B"ausgedehnter Schlauch - Blase , spült die i ;"*'**

abgesetzten Schwerstoffe und Schwebstoffe im Sperrstoff - Sammelraum .!!*'*

10 über die nachgeschaltete Verbindungsleitung 13 durch den V·*·'

druckseitigen Rückfluß - Verhinderer 14 , in die Druckleitung 15 . (siehe auch hierzu Zeichnung Fig. 1) .

Bei erreichen des Niveau 's > AUS <, wird die Pumpe 2 , durch die Niveausteuerung ausgeschaltet . Der Druck aus dem Schlauch entweicht über den Anschluß 4 , die Pumpe 2 , die Saugleitung 3 in den Sammel raum 5 . Die Schlauch - Blase kommt zum Ruhezustand 7 ( " 7 A "), mit den teilweise verschlossenen noch kleinen Öffnungen 19 .

Der Fördervorgang kann sich jetzt wiederholen. Bei einer Doppel Abwasser - Hebeanlage wird jetzt die zweite Pumpe mit der gleichen Einrichtung wie beschrieben , bei erreichen des Niveau's > EIN < gestartet.

Zeichnung Fig. 2

Der hier dargestellte Kugel - Rückfluß - Verhinderer ist erfindungsgemäß bei Gefahr von auftretendem Druckstoß ein zu setzen, wobei er auch erfindungsgemäß in anderen zur Förderung vorgesehenen Anlagen, als unter Fig. 1 und Fig .3 und Fig .4 , vorherig beschrieben, einsetzbar ist

Es handelt sich hierbei um eine Schlauchformige Blase 5 , welche in einem Gehäuse 4 , mit einem unterem Ventilsitz 2 , und einem oberem Klemmsitz 12 mit integrierten Hubbegrenzungs - Nocken 11, eingeklemmt dicht gehalten wird. Über ein Füllventil 6 und die Füll Leitung 7 wird ein Gas oder Gashaltiges viskoses Fluid , in den Raum 8 eingefüllt unter einem Druck welcher abgestimmt ist auf die jeweilige Größe der Druckstoß - Vor - Ermittelung. Beim Fördervorgang durch den Kugel - Rückfluß - Verhinderer tritt zusätzlich durch die variable Geometrie der Schlauchformigen Blase bedingt der positive Effekt der Anpassung der Strömung an die Größe der mitgeförderten Feststoffe auf. Dieser Vorgang ensteht durch Druckunterschiede beim fördern von Feststoffen in Fluiden.

Claims

-Patentansprüche

1. Abwasserhebeanlage, welche nach dem Prinzip der Trennung der Grobfeststoffe von dem durch die Pumpe gehendem Medium arbeitet, welche damit einen oder mehrere Sperrstoff- Sammelräume besitzt, welche dadurch gekennzeichnet ist , daß die Sperrung des Zulaufes (oder der Zuläufe) in den Sperrstoff - Sammelraum (oder der Sperrstoff-Sammelräume), während dem Fördervorgang, mittels einer (oder mehreren) sich ausdehnenden Schlauch - Blase(n) [ oder Schlauch Membrane(n) ] bewerkstelligt wird .

2. Rückfluß -Verhinderer -Einrichtung gemäß Fig. 2 , als kombiniertes Kugel - und hydropneumatisches Dämpfungsventil aufgebaut zur Förderung von Fluiden mit Feststoffen bei gleichzeitiger Dämpfung von Druckstoß , beim ausschalten der Pumpe .

Dadurch gekennzeichnet das ein Kugelventil , in die Schlauchförmige Blase , 5 [oder Schlauch - Membrane ] welche zusammen mit dem Gehäuse 4 und dem gasgefiilltem Raum 8 als hydropneumatische Dämpfungseinheit zu verstehen ist, integriert ist.

3. Abwasser -Hebeanlage gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet

das die Schlauch - Blase mit einem Schließkörper ( gemäß Fig. 4 ), gesteuert den Sperrstoff- Sammelraum zum Zulauf schließt.

4. Abwasser - Hebeanlage gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet

das die Schlauch - Blase ,mit dem zugehörigem Sperrstoff-Sammelraum 10 und dem Sperrstoff-Sammelraum-Gehäuse 6 außerhalb des Raumes 5 ,angebaut wird, mittels Verbindungen (Rohre, Gehäuse etc.).

5. Abwasser -Hebeanlage gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet das der Rückfluß - Verhinderer nach Anspruch 2 in die Abwasser Hebeanlage integriert wird.

6. Abwasser - Hebeanlage gemäß Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet das die eingesetzte Pumpe (n) 2 nicht als Kanalrad - Pumpe(n) sondern als Verdränger - Pumpe(n) , ausgeführt wird .

7. Abwasser -Hebeanlage gemäß Anspruch 1. ,dadurch gekennzeichnet das die Zulauf - Öffnung 11 seitlich von der Schlauch -Blase 7 angeordnet wird.

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