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Kanalisationsanlage zum Abführen von-Haushalts- und Industrieabfällen
mittels Unterdruckes Es sind bereits Kanalisationsanlagen zum Abführen von Haushalts-
und Industrieabfällen mittels Unterdruckes bekannt, bei denen die Abfälle von örtlichen
Sammelstellen aus Sammelabflußleitungen und von diesen einer Aufnahmestelle zugeleitet
werden, und bei der die Abflußrohre der örtlichen Sammelstellen durch Ventile absperrbar
sind.
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Bei derartigen Kanalisationsanlagen sind die die Abflußrohre der örtlichen
Sammelstellen absperrenden Ventile entweder als Schwimmerventile ausgebildet, oder
sie werden durch besondere Schwimmer hydraulisch gesteuert. Bei Verwendung von Schwimmerventilen
können mehrere Ventile zugleich in Wirkung treten, so daß .der Unterdruck, welcher
auf eine von mehreren örtlichen Sammelstellen zur Einwirkung gelangt, infolge der
Verteilung des Unterdrucks auf mehrere Sammelstellen sehr gering werden kann und
daß infolge der bei Schwimmerventilen oftmals eintretenden Undichtheit der Unterdruck
der Kanalisationsanlage ebenfalls verringert werden kann. Bei Kanalisationsanlagen
mit durch besondere Schwimmer gesteuerten Ventilen können ebenfalls bei gleichmäßig
starker Füllung von mehreren Sammelstellen die zu diesen Sammelstellen gehörenden
Ventile gleichzeitig geöffnet werden, so daß der Unterdruck, der auf eine der örtlichen
Sammelstellen zur Einwirkung gelangt, ebenfalls ziemlich gering werden kann und
die Ableitung der Abfälle nur mangelhaft vonstatten geht. Ferner ist es erforderlich,
in der Anlage dauernd einen Unterdruck aufrechtzuerhalten, damit beim Vollwerden
einer Sammelstelle sogleich die Ableitung der Abfälle stattfindet.
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Um zu erreichen, daß auf jede Sammelstelle der erzeugte Unterdruck
voll wirksam sein kann und daß der Unterdruck in der Kanalisationsanlage nur dann
erzeugt zu werden braucht, wenn es erforderlich ist, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
die Verteilungsschieber für die einzelnen Abflußrohre auf elektrischem Wege nacheinander
zti öffnen und zu schließen. Zu diesem Zweck sind die in den Hauptsammler einmündenden
Abflußrohre, die von je einem Sammelbehälter oder von einer Reihe mit j e einem
Schwimmerventil versehener Sammelbehälter kommen, durch Ventile absperrbar, deren
pneumatische oder hydraulische Steuerung durch mit einem besonderen Druckrohr in
Verbindung stehende Schieber erfolgt, welche ihrerseits durch Elektromagnete bewegt
tverden, die von einer Zentralstelle aus unter Strom gesetzt wenden und mit die
Verteilungsschieber für die einzelnen Abflußrohre
<iuf elektrischem
Wege nacheinander öfinenden und schließenden Einrichtungen verbunden sind.
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In der Zeichnung sind einige Ausführuneä@; formen der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es zeigen: Fig. i eine Kanalisationsanlage gemäß der I-rfindung in
Gesamtansicht, Fig.2 zwei Einrichtungen zum nacheinander erfolgenden Öffnen und
Schließen der Verteilungsschieber für zwei Abflußrohre, Fig. 3 ein Absperrventil
mit den pneumatischen oder Hydraulischen Steuerungsteilen im Schnitt, Fig. q. eine
geänderte Kanalisationsanlage. bei der mehrere örtliche Sainnielstellen an eine
gemeinsame Sammelabflußleittlug ang@-schlossen sind, Fig. 5 eine örtliche Sainrnelstelle
mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schwimmer zur Verwendung bei der in Fig.
4. dargestellteilKanalisationsanlage, Fig. 6 einen Einzelteil der in Fig. j dargestellten
Ausführungsform.
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Fig.7 eine geüilderte Ausführungsform einer örtlichen Sammelstelle
rnit dein Schwinnnerventil.
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In Fih. i sind i a. . . . i lt. die auf verschiedenen
Grundstücken sich befindenden Ausleereinrichtungen. jede dieser Ausleereinrichtungen
hat eine örtliche Sammelstelle a ... 2;1, die über Abflußrolrre
3 a.. . . 3 lt mit einem Hauptsammler 4 in Verbindung stellen. Zwischen
den Abflußrohren 3a...311. und dein Hauptsammler, der reit einer Zentralsammelstelle
5 verbunden ist, sind Absperrventile 6 r1 ...61t vorgesehen. Diese Absperrventile
sind pneumatisch oder hydraulisch steuerbar durch einen mit einem besonderen Druckrohr
7 in Verbindung stehenden Verteilungsschieber 8a...811. Diese Schieber sind ihrerseits
von einer rnit einer Elektrizitätsquelle versehenen Zentralstelle g aus über Schalter
io, ii auf elektromagnetischem Wege üb-"r entsprechend ausgebildete, später beschriebene
Einrichtungen 12a...i21t bedienbar. jede Einrichtung i 2 a ... 12;1, hat
zum nacheinander erfolgenden Öffnen und Schließen der verschiedenen Verteilungsschieber
8a...8u einen Elektromagneten mit der Spule 13 arid dem Soleiloidanker 14, der mit
dem Verteilungsschieber verbunden ist. Dis Spule 13 ist an eine durch den Schalter
i o der Zentralstelle gesteuerte Leitung 15 und an die durch den Schalter i i gesteuerte
Leitung 16 angeschlossen. Bei Einschaltunä der Schalter io, i i fließt der Strom
durch die Leitung i5 in die Spule 13 des ersten Elektromagneten der Kanalisationsanlage.
Von der Spule 13 fließt der Strom durch einen Kontaktklotz 17 lind einen Kontakthebel
18, der durch eine Feder i9 normaler-«-eise gegen den Kontaktklotz 17 gehalten avird.
Der Kontakthebel 18 hat einen Anker e, der finit einer Steuerspule 21 zusammen-.
%'irkt, dessen Stromkreis zwischen die Leitttlrgelr 15 und 22 geschaltet ist. Dieser
Stromkreis enthält einen von einer elastischen Zunge 23 gebildeten Unterbrecher
und einen mit dein Kontakthebe118 verbundenen, jedoch von diesem isolierten Kontakt
24. Der Kontakthebel 18 ist um das feststehende Gelenk 25 drehbar.
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Gegenüber dein Kontaktklotz 17, gegen den sich der Kontaktliellel18
infolge der Wirkung der Feder i9 normalerweise abstützt, ist ein zweiter Kontaktklotz
26 angeordnet, an den die Verbindungsleitung 16 zum Nachbarmagneten angeschlossen
ist.
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Der durch die Spule 13 über den Kontaktklotz 17 und den Kontakthebel
i8 fließende elektrische Strom gelangt durch die Leitung 27 zur Leitung 16. Durch
die Erregung der Spule 13 wird der Soienoidanker 14 angezogen, wodurch die Verschiebung
des Verteilungsschiebers 8a bewirkt wird. Infolgedessen wird eine unter Druck stehende
Flüssigkeit dem Bedienungskolben des Verteilungsschiebers zugeführt, oder es wird
Unterdruck auf den Kolben des Verteilungsschiebers zur Einwirkung gebracht.
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Der Anker 14 stößt bei seiner Anziehung gegen eine Anschlagstange
28 aus nicht magnetischem Material, die im Innern der Steuerspule 21 geführt
ist und sich durch den Anker 2o erstreckt. Durch die Bewegung der Stange 28 nach
oben werden die Kontakte 23, 24 geschlossen, so daß die Steuerspule 21 erregt wird,
und zwar durch den Strom, der durch die Leitung 15, 29, Kontakte 24, 23, Steuerspule
21, Leitung 30, 22 fließt. Ein all der Stange 28 angeordneter Anschlag 31 stützt
sich gegen den Anker 20 des Kontaktliehels i8 ab und verhindert, daB dieser durch
die Steuerspule 21 angezogen wird. Es bleiben also, obwohl die Steuerspule 21 erregt
ist, die Kontakte 17, 18 geschlossen, und zwar so lange, wie der Schalter i i eingeschaltet
ist. Während dieser Zeit wird auch der Zufluß des Antriebsmittels zum Absperrventil
aufrecht gehalten.
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Wenn das Absperrventil lange genug offen gehalten worden ist, um den
zugehörigen Sammelbehälter 2 a zu entleeren, wird der Schalter ii geöffnet. Infolge
der hierdurch eintretenden Stromunterbrechung zur Spule 13 wird der Anker 14 nicht
mehr angezogen, er fällt nach unten und schließt dadurch den mit ihm verbundenen
Verteilungsschieber 8a. Die Stange 28 bewegt sich ebenfalls nach unten, und der
Anker 2o mit dem an ihm befestigten Kontakthebel 18 wird durch die
Steuerspule
21 angezogen, da der Anschlag 31 den Anker 2o nicht mehr in der angehobenen Stellung
hält.
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Der Kontakthebel bewegt sich von dem Kontaktblock 17 weg und kommt
gegen den gegenüberliegenden Kontakt 26 zur Anlage. Bei dieser Bewegung des Kontakthebels
18 und des Ankers 2o bleiben die Kontakte 23, 24 geschlossen, da der Kontakt 24
infolge der Befestigung an dem Anker 2o der Bewegung desselben folgt. Wenn der Schalter
i i von neuem geschlossen ldird, wird der Stromkreis der Spule 13 der folgenden
elektromagnetischen Einrichtung 12 b durch die Leitung 16, 27, Kontakthebel 18,
Kontaktblock 26, Leitung 3,2,'16 usw. geschlossen.
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Aus der oben stehenden Beschreibung ist also zu ersehen, daß durch
nacheinander erfolgendes Öffnen und Schließen des Schalters i i alle elektromagnetischen
Einrichtungen i2a... i2n und die mit ihnen verbundenen Verteilungsschieber 8a...
8n ausgelöst werden. Nachdem alle elektromagnetischen Einrichtungen betätigt worden
sind, wird der Schalter io geöffnet, wodurch alle # elektromagnetischen Einrichtungen
sich in ihre anfängliche Stellung zurückbewegen, in der der Kontakthebel 18 sich
gegen den Kontaktblock 17 abstützt.
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In der Fig.3 ist eine Ausführungsform eines Absperrventils, wie es
vorzugsweise bei einer Kanalisationsanlage gemäß der Erfindung zu verwenden ist,
dargestellt. Das Absperrventil besteht aus einem Schieber 33, der sich quer in dem
eine örtliche Sammelstelle 2 a ... 2 y1 mit dem Hauptsammler
4. verbindenden Rohr 34- bewegt und mit einer kreisrunden Öffnung 35 versehen ist.
Die Abdichtung des Schiebers wird mittels zweier Segmente 36, 37 erreicht, von denen
das letztere durch Federn 38 gegen den Schieber gedrückt wird.
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Der Schieber 33 ist an seinen beiden Enden mit Kolben 39 und 4o verbunden,
die sich in zu beiden Seiten des Rohres 34 vorgesehenen Zylindern 41, 42 bewegen.
Der -durch die entsprechende elektromagnetische Einrichtung 12a... i 2 i1
betätigte Verteilungsschieber 8a...811 bewirkt, daß der Treibmitteldruck oder der
Unterdruck durch die Öffnung 43 oder 44 auf dem einender Kolben 39, 4o zur Einwirkung
gelangt. Die eine Fläche jedes Kolbens steht durch einen im Zvlinderdeckel vorgesehenen
Kanal 45 bzw. 46 immer mit der Atmosphäre in Verbindung. Das Absperrventil ist in
Fig. 3 in der öffnungsstellung gezeigt.
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Die in Fig.4 dargestellte Ausführungsform einer Kanalisationsanlage
unterscheidet sich von der in Fig. i dargestellten Kanalisationsanlage dadurch,
daß an jedes Abflußrohr 3 a... 3 n nicht nur eine örtliche Sammelstelle, sondern
mehrere parallel zueinander geschaltete örtliche Sammelstellen 3a,1, 3a-"
3a3, 3d4 usw. angeschlossen sind. Es ist also die Anzahl der örtlichen Sammelstellen
bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform größer als bei der in Fig. i gezeigten
Ausführungsform der Kanalisationsanlage.
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Um zu bewirken, daß bei Verbindung mehrerer parallel geschalteter
örtlicher Sammelstellen 3 dl, 3 a. usw. mit dein Hauptsammler 4 ein Schließen derjenigen
örtlichen Sammelstellen eintritt, deren Entleerung bereits stattgefunden hat, empfiehlt
es sich, für jede örtliche Sammelstelle ein Schwimmerventil vorzusehen.
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Um ein Festklemmen von innerhalb der Abfallmasse enthaltenen festen
Körpern zwischen Schwimmerventil und Sammelbehälterwandung zu verhindern, was eintreten
würde, wenn der Ventilkörper in Höhe des Flüssigkeitsspiegels sich befinden würde,
wird vorgeschlagen, Ventilkörper und Schwimmer so anzuordnen, daß der Ventilkörper
den Flüssigkeitsspiegel überragt. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß der Ventilkörper
erst dann in abdichtende Lage gelangt, wenn mit Sicherheit sämtliche Abfälle aus
dem Sammelbehälter entfernt worden sind.
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In den Fig. 5 bis 7 sind zwei Ausführungsformen einer derartigen Ventilkörper-
und Schwimmeranordnung dargestellt. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, ist der Sammelbehälter
47 am Ende des Fallrohres 48 eines Grundstückes oder einer Grundstückgruppe angeordnet
und durch einen Siphon 49 mit der Hauptsammelabffußleitung 4 verbunden. Inn unteren
Teil des Behälters 47 ist zwischen ihm und dem Siphon 49 der Sitz eines Ventilkörpers
5o vorgesehen, der den Höhenänderungen der in dem Behälter befindlichen Abfälle
folgt. Dieser Ventilkörper arbeitet mit einem Sitz zusammen, der bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel von der Wandung eines den unteren Teil des Behälter bildenden
abgestumpften Kegels 51 gebildet wird. Der Ventilkörper, der beispielsweise aus
Aluminium hergestellt sein kann, ist mit einem an seinem unteren Ende angeordneten
Schwimmer 5-2 derart verbunden. daß seine untere Fläche 53 sich immer in einer bestimmten
Höhe 54 oberhalb des Spiegels der sich in dem Faß befindlichen Abfälle befindet.
Der Schwimmer 52 kann beispielsweise von einer rohrförmigen Ver längerung gebildet
werden.
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Der Ventilkörper ist ferner im Innern eines Zylinders 55 geführt,
der an den Wänden des Behälters befestigt ist.
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Wenn sich der Behälter mit Wasser uii.i
mit Abfällen
füllt, so wird der Ventilkörper. dein Spiegel der Abfälle folgend, so lange angehoben,
bis die Abfälle den durch ein Überlaufrolir 56 bestimmten Höchststand erreichen.
Wenn der von der Zentralstelle auf die Hauptsamnielleitung4 ausgeübte Unterdruck
auf den Siphon 49 zur Einwirkung gelangt, so werden die Abfälle in die Hauptsannnelleitung
4 gesaugt, und der Ventilkörper steigt nach unten. Infolge der zwischen der unteren
Fläche 53 des Ventilkörpers und dem Spiegel der Abfälle bestehenden Entfernung kommt
der Dichtungsbelag 57 nur bei vollkommen entleertem Behälter gegen die stumpfkegelige
Fläche 51 zur liegen, um den Behälter von der Hauptsammelleitung zu trennen und
hierdurch zu verhindern, daß atmosphärische Luft in die Hauptsamrnelleitung eintritt.
Uni zu vermeiden, daß das Schwimmerventil infolge der großen Abflußgeschwindigkeit
irn verengten Teil des Kegels 51 und in dem sich ihm anschließenden Rohr zu schnell
auf seinem Sitz zur Auflage kommt, kann unterhalb des Kegels 51 eine Kammer von
großem Durchmesser, z. B.58, vorgesehen werden, in der die Abfälle nur langsam sinken.
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Der Ventilkörper 50 kann außerdem Vorsprünge oder Stifte 59
haben, die sich durch den Dichtungsbelag 57 unter der Wirkung von Federn 6o erstrecken.
Infolge des Unterdruckes. der bestrebt ist. den Ventilkörper 50 gegen seinen Sitz
zu drücken, treten diese Stifte nach innen zurück, wobei die Federn zusammengedrückt
werden, wodurch noch ehre bestimmte Verzögerung der Schließbewegung des Ventils
hervorgerufen wird. '\Venn am Ende der Abfallableitung die Wirkung des Unterdruckes
in der Hauptsammelleitung aufhört, so bewirken die Federn 6o die Loslösung des Ventilkörpers
5o von seinem Sitz, wodurch der von dem Fallrohr 48 kommenden Flüssigkeit der Durchfluß
unter das Ventil in die Kammer 58 und in den Siphon 49 ermöglicht wird, um die Schwimmfähigkeit
des Ventils sicherzustellen.
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Die in der Fig. 7 dargestellte geänderte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in Fig. 5 dargestellten nur dadurch, daß das Gewicht des Ventilkörpers
5o zum Teil durch ein Gegengewicht 61 derart ausgeglichen ist, daß ein geringes
Eintauchen des Schwimmer 52 in die Abfallmasse genügt, um das Ventil offen zu halten.
Dieses Gegengewichtsv entil gestattet außerdem, die Führung 55 fortzulassen, so
daß dem Ventil irgendeine Form, beispielsweise die einer Kugel, gegeben werden kann.
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Der Ventilkörper und sein Schwimmer können auch getrennt voneinander
sein. Hierbei folgt der Schwimmer den Änderungen der Höhe der Abfälle innerhalb
eines mit dem Behälter kommunizierenden Behälters oder eines Rohres und ist mit
dem Ventil durch Seile verbunden, die über Rollen oder in irgendeiner anderen Weise
geführt sind.