PL194015B1 - Układ sterujący podciśnieniowego układu odwadniającego i podciśnieniowy układ odwadniający - Google Patents

Abstract

1. Uklad sterujacy podcisnieniowego ukladu odwadniaja- cego, obejmujacy obudowe, umieszczony w niej pierwszy zawór, pierwsza komore o nastawianym cisnieniu przez pierw- szy zawór, ograniczona przez element rozdzielajacy, obejmu- jacy membrane, który to zawór jest polaczony funkcjonalnie z drugim zaworem, doprowadzajacym, w zaleznosci od jego polozenia, do zaworu odcinajacego, plyn pod obnizonym cisnieniem lub cisnieniem atmosferycznym, pierwsze zlacze, za posrednictwem, którego pierwsza komora jest polaczona ze zródlem podcisnienia, drugie zlacze, polaczone z otoczeniem i z pierwsza komora, korzystnie o regulowanym przekroju poprzecznym, znamienny tym, ze ……………………………. 7. Podcisnieniowy uklad odwadniajacy, zwlaszcza do odwadniania osiedli, obejmujacy kanal podcisnieniowy, który uchodzi do glównego zasobnika zbiorczego, przylaczonego do zródla podcisnienia, korzystnie pompy, przy czym do kanalu podcisnieniowego, za posrednictwem odpowiedniego, jednego zaworu odcinajacego, przylaczona jest duza ilosc zasobników zbiorczych scieków, który to zawór jest uruchamiany przez uklad sterujacy i przy czym kanal podcisnieniowy jest ulozony w postaci profilu o zarysie zebów pily, który posiada punkty wierzcholkowe i punkty okreslajace doliny, umozliwiajace gromadzenie scieków, znamienny tym, ze …………………… PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterujący podciśnieniowego układu odwadniającego i podciśnieniowy układ odwadniający, zwłaszcza do odwadniania osiedli.

Odpowiednie układy lub instalacje stosuje się na przykład na obszarach, na których istnieje niewielka gęstość osiedli, brak jest naturalnych spadków, wystarczających do tradycyjnego odwadniania ze swobodnym zwierciadłem wody, gdzie jedynie okresowo powstają ścieki, przykładowo na osiedlach domków wypoczynkowych lub, gdzie należy przeciąć obszary z chronionymi wodami. Ponadto w praktyce potwierdziło się ich zastosowanie na terenach o niekorzystnych warunkach podłoża, przykładowo na terenach o wysokim stanie wód gruntowych.

Podciśnieniowe układy odwadniające stosuje się przeważnie jako typową kanalizację ścieków, to znaczy zazwyczaj nie wpływa do nich woda deszczowa. Zgodnie z tym dzienna produkcja ścieków jest w przybliżeniu równa dziennemu zużyciu wody.

Ścieki płyną zazwyczaj w swobodnym spadku od przyłączonych budynków do zasobnika zbiorczego ścieków. Objętość tych zasobników jest wystarczająco duża, aby mogła służyć jako awaryjna komora spiętrzania w przypadku, gdy zostanie przerwana eksploatacja podciśnieniowego układu odwadniającego. Zasobniki zbiorcze są połączone z kanałem podciśnieniowym poprzez zazwyczaj zamknięte zawory odcinające lub zawory ssące. Po zgromadzeniu określonej ilości ścieków w zasobniku zbiorczym, zawór jest otwierany na określoną ilość czasu przez układ sterujący, który z kolei jest uruchamiany przez ciśnienie spiętrzenia zgromadzonych ścieków. Ilość ścieków i objętość powietrza, która zazwyczaj jest wielokrotnie większa od ilości ścieków, jest zasysana przez otwarty zawór odcinający do kanału podciśnieniowego. Przy tym powietrze może być zasysane równocześnie ze ściekami lub po zassaniu ścieków. Ścieki i powietrze płyną wzdłuż kanału podciśnieniowego do głównego zasobnika zbiorczego stacji podciśnieniowej. W głównym zasobniku zbiorczym, za pomocą, co najmniej jednego źródła podciśnienia, przykładowo pompy próżniowej, zwłaszcza pompy łopatkowej, jest utrzymywany płyn pod określonym podciśnieniem. Ścieki są przenoszone z zasobnika, przykładowo do osadnika, w sposób sterowany przez poziom ścieków w zasobniku. Do tego celu stosuje się zazwyczaj pompy ścieków.

Kanały podciśnieniowe są układane o określonym profilu w postaci zębów piły, przy czym systematycznie są rozmieszczone punkty wierzchołkowe i punkty określające doliny. Gdy nie ma przepływu powietrza, to znaczy, gdy układ pozostaje w stanie spoczynku, ścieki gromadzą się w punktach określających doliny. Gdy zawór jest otwarty przeciwnie do kierunku przepływu, wówczas w kanale podciśnieniowym powietrze przepływa w kierunku stanowiska obniżonego ciśnienia i przenosi ścieki z punktów określających doliny przez najbliższe punkty wierzchołkowe. Profil w postaci zębów piły powinien być ukształtowany w taki sposób, aby uzyskać korzystne przenoszenie impulsu ze strumienia powietrza na ścieki. Impuls służy do przenoszenia ścieków z wystarczającą szybkością w kanale podciśnieniowym, dzięki czemu osady substancji stałych ulegają zawirowaniu wskutek burzliwego przepływu.

Dla niezawodnego działania odpowiednich podciśnieniowych układów odwadniających szczególne znaczenie mają układy sterujące dla zaworów ssących lub odcinających. Odpowiedni układ sterujący pracuje bezprądowo i w przypadku występowania ustalonego ciśnienia spiętrzenia ścieków w zbiorczym zasobniku ścieków, określanym również jako odsojnik, otwiera przyporządkowany zawór odcinający, dzięki czemu ścieki w kanale podciśnieniowym mogą być odsysane. Przy tym układ sterujący, przyporządkowany do zaworu odcinającego, powinien umożliwiać automatyczne dopasowanie do odsysanych ilości ścieków i do warunków eksploatacji w podciśnieniowym układzie odwadniającym.

W celu otwarcia zaworu ssącego, w urządzeniu sterującym musi panować ciśnienie spiętrzenia, wytwarzane przez nagromadzone ścieki, które powoduje przełączenie zaworu w układzie sterującym, przy czym poprzez działanie urządzenia sterującego płyn pod obniżonym ciśnieniem dopływa do zaworu odcinającego a tym samym następuje jego przełączenie. Odcięcie płynu pod obniżonym ciśnieniem i doprowadzenie powietrza atmosferycznego w celu zamknięcia zaworu odcinającego następuje wówczas, gdy z jednej strony obniża się ciśnienie spiętrzenia, a z drugiej strony urządzenie sterujące lub znajdująca się w nim komora, ograniczona membraną, jest napowietrzana w wymaganym zakresie. W tym celu powietrze z atmosfery może być doprowadzone poprzez przykładowo grzybek napowietrzający. Istnieje również możliwość napowietrzania komory układu sterującego w kanale, w której zbierane są ścieki i umieszczone jest urządzenie sterujące i zawór odcinający.

PL 194 015 B1

W celu zapewnienia niezawodnego działania urządzenia sterującego należy zapewnić to, aby do napowietrzanej komory urządzenia sterującego nie wpływał płyn. Jeżeli powietrze do napowietrzania ma być pobrane bezpośrednio z kanału, wówczas w przypadku, gdy przykładowo w momencie zakłócenia kanał napełni się, płyn może wnikać do urządzenia sterującego i uczynić je bezużytecznym. Ta sama sytuacja może nastąpić ewentualnie wówczas, gdy powietrze do napowietrzania jest doprowadzane poprzez tak zwany grzybek napowietrzający, który wystaje od dna, w którym umieszczony jest kanał. W przypadku płynu, który jest doprowadzany do urządzenia sterującego przez grzybek napowietrzający, może chodzić na przykład o wodę deszczową lub o skropliny. Możliwe jest również to, że przewód prowadzący do grzybka napowietrzającego jest nieszczelny, wskutek czego przedostaje się woda deszczowa lub gruntowa.

Z opisu DE 3727661 Al znana jest konstrukcja pneumatycznego urządzenia sterującego dla zaworu odcinającego, podciśnieniowego przewodu odwadniającego. Aby zapewnić dokładne nastawienie i niezawodne działanie urządzenia sterującego, obok pierwszego zaworu uruchamianego płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, i wymagającego dużych nakładów konstrukcyjnych i czasowego urządzenia sterującego, konieczne jest zastosowanie, co najmniej jednego zaworu sterującego, jak również zaworu ustawionego na najniższe podciśnienie.

Opis DE 3823515 Al przedstawia konstrukcję urządzenia odsysającego, za pomocą, którego, przy wykorzystaniu działania podciśnienia odsysane są ścieki ze zbiornika zbiorczego. Obok zaworu odsysającego, zamontowanego w przewodzie podciśnieniowym, poprzez który odsysane są ścieki, który to zawór zamyka, względnie otwiera ten przewód, zastosowano tu również zawór sterujący, uruchamiany ręcznie lub automatycznie. Aby zawór sterujący, przy zmniejszających się wartościach podciśnienia mógł być zamknięty, dzięki czemu zawór odcinający odcięty jest od obszaru, gdzie panuje podciśnienie i przewód podciśnieniowy może być zablokowany, zawór sterujący posiada tłok zaworowy, na który, w zależności od jego nastawienia, oddziałują kulki, obciążone osiowo lub promieniowo działającymi sprężynami, które są konieczne do zamknięcia zaworu sterującego.

W opisie DE 4336020 C2 przedstawiono budowę układu sterującego zaworu odcinającego, zamontowanego w podciśnieniowym układzie odwadniającym, który to zawór uruchamiany jest przy wykorzystaniu podciśnienia. Układ sterujący według tego rozwiązania zawiera pierwszy zawór, uruchamiany płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, wywieranym przez zgromadzone ścieki, oraz komorę o wielkości nastawianej za pomocą pierwszego zaworu. W komorze tej znajduje się zamocowany przesuwnie tłok drugiego zaworu, na który to tłok oddziałuje sprężyna.

W rozwiązaniu według opisu patentowego US 4691731, zespół zaworu do ścieków połączony jest z przewodem ściekowym, w którym panuje ciśnienie atmosferyczne. W rozwiązaniu tym zastosowano również zawór odcinający, zamontowany wewnątrz obudowy próżniowej, który jest zamykany pod działaniem niskiej próżni, aby zapobiec oddziaływaniu niskiej próżni na czujnik, co może spowodować, że w komorze zaworowej mogłoby wystąpić ciśnienie atmosferyczne i w ten sposób komora ta nie mogłaby pełnić funkcji elementu uszczelniającego.

Opis patentowy US 4373838 ujawnia układ sterujący dla niskociśnieniowego układu ściekowego. W rozwiązaniu tym, przy dobranym poziomie ciśnienia, uruchamiane są zróżnicowane elementy regulujące ciśnienie zespołu regulacyjnego. Elementy te automatycznie regulują połączone z nimi zawory, aby wytworzyć ciśnienie odpowiedzialne za sekwencyjne otwieranie i zamykanie zaworu regulacyjnego w linii próżniowej. Jeżeli zawór ten jest otwarty, pozwala to na szybkie opróżnienie niskiego ciśnienia, dla zrealizowania przepływu podciśnieniowego do stacji zbiorczej.

Zgodnie z rozwiązaniem według opisu US 5570715, urządzenie do odwadniania czujnika i zaworów regulacyjnych wykorzystywane jest do regulacji pracy próżniowego zaworu odcinającego w próżniowym układzie ściekowym. Zawór pływakowy zastosowany w takim układzie działa w zależności od poziomu ścieków w kanale i umożliwia połączenie z otoczeniem czujnika i zaworu regulacyjnego, w chwili, gdy poziom ścieków znajduje się poniżej z góry określonej granicy, ale zamyka przewód ściekowy, gdy poziom ścieków zostanie przekroczony ponad z góry określoną granicę.

Przedmiotem wynalazku jest układ sterujący dla podciśnieniowego układu odwadniającego, obejmujący obudowę, umieszczony w niej pierwszy zawór i pierwszą komorę o nastawianym ciśnieniu przez pierwszy zawór, ograniczoną przez element rozdzielający, obejmujący membranę, który to zawór jest połączony funkcjonalnie z drugim zaworem, doprowadzającym, w zależności od jego położenia, do zaworu odcinającego, płyn pod obniżonym ciśnieniem lub ciśnieniem atmosferycznym. Układ ten wyposażony jest również w pierwsze złącze, za pośrednictwem, którego pierwsza komora jest

PL 194 015 B1 połączona ze źródłem podciśnienia i drugie złącze, połączone z otoczeniem i z pierwszą komorą, korzystnie o regulowanym przekroju poprzecznym.

Istota wynalazku polega na tym, że w pierwszym złączu, łączącym pierwszą komorę ze źródłem obniżonego ciśnienia, poprzez pierwszy zawór, jest umieszczony element dławiący, nastawiający poziom ciśnienia w pierwszej komorze.

Korzystnie, pierwszy zawór posiada element sprężynowy, utworzony przez membranę, sterujący jego położeniem, przy czym membrana stanowi przegrodę między trzecią komorą, zasilaną płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, a czwartą komorą, zasilaną płynem pod ciśnieniem atmosferycznym, przy czym pierwszy zawór posiada zasilaną płynem pod ciśnieniem powierzchnię grzybka zaworu.

Drugie złącze uchodzi do drugiej komory, ograniczonej przez dalszą membranę, przestawianą przez pierwszy zawór, która przechodzi w trzecie złącze, które na końcu przechodzi w gniazdo zaworu, do którego to złącza, pierwszy zawór, w jego drugim położeniu, przylega szczelnie swoim grzybkiem.

W układzie według wynalazku, w drugim i trzecim złączu jest umieszczony element dławiący o zmiennym przekroju poprzecznym, przy czym zwłaszcza trzecie złącze, prowadzące płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, posiada element filtracyjny.

Pierwszy zawór układu sterującego wyposażony jest w grzybek zaworu, umieszczony w pierwszej komorze zaworu, od której odchodzi niezamykane złącze, prowadzące do pierwszej komory.

Element rozdzielający, w jego pierwszym położeniu, w którym zawór odcinający za pośrednictwem drugiego zaworu jest połączony z otoczeniem, przylega do magnesu, osadzonego w ścianie, korzystnie ściance pośredniej obudowy.

Przedmiotem wynalazku jest również podciśnieniowy układ odwadniający, zwłaszcza do odwadniania osiedli, obejmujący kanał podciśnieniowy, który uchodzi do głównego zasobnika zbiorczego, przyłączonego do źródła podciśnienia, korzystnie pompy. W układzie tym, do kanału podciśnieniowego, za pośrednictwem odpowiedniego, jednego zaworu odcinającego, przyłączona jest duża ilość zasobników zbiorczych ścieków, który to zawór jest uruchamiany przez układ sterujący. Kanał podciśnieniowy jest ułożony w postaci profilu o zarysie zębów piły, który posiada punkty wierzchołkowe i punkty określające doliny, umożliwiające gromadzenie ścieków.

Istota tego wynalazku polega na tym, że układ sterujący obejmuje obudowę i umieszczony w niej pierwszy zawór oraz pierwszą komorę o nastawianym ciśnieniu przez pierwszy zawór, ograniczoną przez element rozdzielający, obejmujący membranę. Zawór ten jest połączony funkcjonalnie z drugim zaworem. Poza tym układ obejmuje pierwsze złącze, za pośrednictwem, którego pierwsza komora jest połączona ze źródłem podciśnienia, drugie złącze, połączone z otoczeniem i z pierwszą komorą, korzystnie o regulowanym przekroju poprzecznym. Drugie złącze tego układu uchodzi do drugiej komory, ograniczonej przez dalszą membranę, przestawianą przez pierwszy zawór, która przechodzi w trzecie złącze, które na końcu przechodzi w gniazdo zaworu, do którego to złącza pierwszy zawór przylega szczelnie swoim grzybkiem zaworu w swoim drugim położeniu. W drugim i trzecim złączu jest umieszczony element dławiący o zmiennym przekroju poprzecznym. W pierwszym złączu, łączącym pierwszą komorę ze źródłem obniżonego ciśnienia poprzez pierwszy zawór, jest umieszczony element dławiący.

Korzystnie, pierwszy zawór posiada element sprężynowy, utworzony przez membranę, sterujący jego położeniem, przy czym membrana stanowi przegrodę między trzecią komorę, zasilaną płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, a czwartą komorą, zasilaną płynem pod ciśnieniem atmosferycznym, przy czym pierwszy zawór posiada, zasilaną płynem pod ciśnieniem powierzchnię grzybka zaworu.

Według wynalazku, trzecie złącze, prowadzące płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, posiada element filtracyjny a w drugim i trzecim złączu jest umieszczony element dławiący o zmiennym przekroju poprzecznym, przy czym zwłaszcza trzecie złącze prowadzące płyn pod ciśnieniem atmosferycznym posiada element filtracyjny.

Pierwszy zawór wyposażony jest w grzybek zaworu umieszczony w pierwszej komorze zaworu, od której odchodzi niezamykane złącze, prowadzące do pierwszej komory.

Układ według wynalazku obejmuje zamknięty pierwszy element ustalający ze ścianami czołowymi, ścianami bocznymi i ścianami dna, z pierwszym przyłączem dla gazu napowietrzającego i drugim przyłączem, prowadzącym przynajmniej do urządzenia sterującego, przy czym w pierwszym elemencie ustalającym jest umieszczony element wypierający.

Pierwsze przyłącze dla gazu napowietrzającego odchodzi od ściany bocznej, korzystnie od obszaru czołowego ściany bocznej i/lub, że drugie przyłącze prowadzi zarówno do urządzenia sterującego, jak i do zaworu odsysającego. Trzecie przyłącze, połączone ze źródłem podciśnienia od strony

PL 194 015 B1 wnętrza zbiornika, posiada obwodową uszczelkę, korzystnie uszczelkę wargową, do której w przypadku braku siły wyporu płynu, szczelnie przylega element wypierający a od ściany bocznej odchodzi czwarte przyłącze, prowadzące do zaworu ssącego.

Trzecie przyłącze, połączone ze źródłem podciśnienia prowadzi do drugiego zamkniętego elementu ustalającego, posiadającego ściany dna, ściany boczne i ściany czołowe, który z jednej strony jest połączony ze źródłem podciśnienia a z drugiej strony, od którego odchodzi piąte przyłącze, prowadzące do urządzenia sterującego, przy czym pierwszy i drugi element ustalający stanowią oddzielne przestrzenie, korzystnie komory cylindrycznego zbiornika.

Według wynalazku, pierwsze przyłącze, połączone ze źródłem gazu napowietrzającego i czwarte przyłącze, połączone z zaworem odcinającym, usytuowane jest w pewnej odległości od ściany czołowej pierwszego elementu ustalającego, która jest odpowiednio mniejsza od połowy średnicy elementu wypierającego.

W układzie tym, prowadzące do źródła podciśnienia, przyłącze drugiego elementu ustalającego odchodzi od jego ściany dna, a piąte przyłącze, prowadzące do urządzenia sterującego odchodzi od ściany bocznej drugiego elementu ustalającego, korzystnie od skrajnego obszaru ściany bocznej.

Ściana dna pierwszego elementu ustalającego stanowi ścianę czołową drugiego elementu ustalającego, przy czym pierwszy z tych elementów ten posiada wysokość, która jest mniejsza od podwójnej średnicy elementu wypierającego, który ma korzystnie kształt kulki.

Pierwszy element ustalający posiada średnicę, która jest mniejsza od 1,5-krotności średnicy elementu wypierającego, przy czym pierwszy element ustalający i drugi element ustalający posiada komorę wewnętrzną o kształcie cylindrycznym, przy czym korzystnie ściana dna pierwszego elementu ustalającego w kierunku trzeciego przyłącza, prowadzącego do źródła podciśnienia, wykazuje nachylenie lub posiada wkładkę z nachyleniem.

Ściana boczna zbiornika jest wykonana z szeregu, korzystnie jednego odcinka rury z tworzywa sztucznego i/lub ściana dna i ściana czołowa są kołpakami z tworzywa sztucznego.

Ściany boczne pierwszego elementu ustalającego są połączone rozłącznie.

W układzie według wynalazku, między przyłączem a źródłem podciśnienia jest umieszczony element zwrotny, korzystnie zawór zwrotny.

Zawór odcinający, przełączany przez układ sterujący, obejmuje człon odcinający, ukształtowany jako membrana, odcinający i otwierający rurę ssącą, prowadzącą od zasobnika zbiorczego ścieków do kanału podciśnieniowego, która jest przestawna w obudowie, mającej kształt cylindryczny i jest połączony z wydrążonym czopem, wewnątrz którego jest umieszczony czop prowadzący, który wystaje ze ścianki jako głowica obudowy.

Membrana zaworu, poprzez wywinięty brzeg jest połączona szczelnie z kołnierzowym brzegiem otworu rury ssącej i jest otoczona przez mającą kształt cylindra, obudowę zaworu odcinającego, która z jednej strony jest szczelna wobec wywiniętego brzegu a z drugiej strony jest połączona poprzez element mocujący, korzystnie obejmę z rurą ssącą.

Przyłącze podciśnieniowe, prowadzące do układu sterującego, odchodzi od odcinka rury ssącej, przebiegającego pionowo lub zasadniczo pionowo, umieszczonego w kierunku przepływu w odniesieniu do zaworu odcinającego, przy czym odcinek ten jest połączony z lancą, za pośrednictwem, której ścieki są zasysane bezpośrednio ze zbiorczego zasobnika ścieków.

W pewnej odległości od górnego zakończenia odcinka rury ssącej, przebiegającego pionowo lub zasadniczo pionowo, odchodzi przyłącze podciśnieniowe, prowadzące do układu sterującego.

Pionowy lub zasadniczo pionowy odcinek rury ssącej jest zamykany za pomocą elementu zamykającego korzystnie zatyczki, który jest wymieniony przez przyłącze prowadzące do lancy.

Źródło podciśnienia stanowi pompa, korzystnie pompa łopatkowa, która za pośrednictwem przewodu jest połączona z głównym zasobnikiem zbiorczym, przy czym w przewodzie jest umieszczony zawór bezpieczeństwa, przy czym pompa ta jest pompą o przełączanych biegunach i/lub o regulowanej częstotliwości.

Kanał podciśnieniowy posiada pierwsze i drugie odcinki ze zróżnicowanymi pierwszymi i drugimi profilami w postaci zębów piły w obszarze punktów wierzchołkowych i punktów określających doliny.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia to, że wówczas, gdy w przypadku zakłócenia pracy zaworu odcinającego, nie ma możliwości zasysania płynu, spiętrzającego się w zasobniku zbiorczym ścieków lub w odstojniku, wówczas jest on zasysany za pomocą urządzenia pomocniczego, odchodzącego od kanału podciśnieniowego.

PL 194 015 B1

Na niezawodność działania układu sterującego nie ma, zatem ujemnego wpływu wysoka wilgotność względna w kanale podciśnieniowym a także wydzielanie się skroplin lub ich wykrystalizowanie w przypadku niskich temperatur.

Poza tym wynalazek zapewnia niezawodność działania źródła podciśnienia w postaci pompy, przy czym należy uniemożliwić wydzielanie skroplin.

Ponadto zapewniona jest automatyczna regulacja czasów otwarcia zaworu odcinającego, niezależnie od ciśnienia, w taki sposób, aby powstała korzystna proporcja woda-powietrze, odpowiednia do transportu ścieków, a więc przy niskiej wartości podciśnienia (przykładowo przy 0,07 MPa ciśnienia bezwzględnego) czas otwarcia jest dłuższy niż w przypadku wysokiej wartości podciśnienia (przykładowo przy 0,03 MPa ciśnienia bezwzględnego).

W końcu ilość odsysanych ścieków jest zależna od panującego podciśnienia, a więc w przypadku niskich wartości podciśnienia można zasysać niewielką ilość ścieków, a w przypadku wysokich wartości podciśnienia -duże ilości ścieków, przy czym istotne jest zachowanie proporcji między nimi.

Dzięki cechom charakteryzującym układ sterujący według wynalazku, zapewniono, że wówczas, gdy w pierwszym elemencie ustalającym nie zebrał się płyn, układ sterujący i zawór odcinający może być napowietrzony w wymaganym zakresie, co umożliwi zamknięcie zaworu odcinającego. Jeżeli jednak w elemencie ustalającym płyn się zgromadzi, wówczas zostanie on zassany przez przyłącze, połączone ze źródłem podciśnienia. Inaczej mówiąc, poziom płynu w elemencie ustalającym jest tak ograniczony, że płyn nie może się przedostać do drugiego przyłącza dla układu sterującego.

Gdyby poziom płynu w elemencie ustalającym podnosił się dalej, przykładowo z tego powodu, że wskutek wystąpienia zakłóceń w układzie nie ma podciśnienia lub panujące podciśnienie jest niewystarczające lub, że do elementu ustalającego wpływa większa ilość płynu niż może być z niego odessana, wówczas płyn nie może dotrzeć do urządzenia sterującego, ponieważ złącze między elementem ustalającym a urządzeniem sterującym jest zamknięte przez element wypierający.

Ponadto regulacja częstotliwości umożliwia osiągnięcie wydajności między 20-30% a 150% wydajności znamionowej pompy. Dzięki przełączeniu biegunów uzyskuje się tę zaletę, że za pomocą pompy łopatkowej w głównym zasobniku zbiorczym można wytworzyć nadciśnienie w celu wypchnięcia nagromadzonych ścieków.

Ponieważ odessany gaz wykazuje dużą wilgotność względną, to istnieje niebezpieczeństwo, że wewnątrz pompy oddzielą się skropliny, wskutek czego z jednej strony wzrasta niebezpieczeństwo korozji, a z drugiej strony wpływa to niekorzystnie na niezawodność działania.

W celu ograniczenia skraplania w komorze roboczej pompy i tworzenia emulsji, wykazującej zmniejszone właściwości smarujące i uszczelniające, pompa po wytworzeniu wymaganego podciśnienia pracuje dalej i jednocześnie zasysa świeże powietrze, dzięki czemu uzyskuje się warunki eksploatacji w temperaturze w zakresie od 60°C do 70°C, co umożliwia ulatnianie się skroplin. W tym celu w przewodzie, prowadzącym od głównego zasobnika zbiorczego do pompy łopatkowej, jest umieszczony próżniowy zawór bezpieczeństwa, który otwiera się wówczas, gdy wymagane podciśnienie panuje w głównym zasobniku zbiorczym, a tym samym w przewodzie prowadzącym do pompy łopatkowej. Przy tym próżniowy zawór bezpieczeństwa składa się z obudowy w postaci wydrążonego cylindra z otworem od strony czołowej oraz osiowo przestawnej, garnkowej wkładki, będącej pod działaniem sprężyny naciskowej, która uwalnia otwory do wnętrza obudowy, a tym samym otwiera połączenie z atmosferą zewnętrzną wówczas, gdy wkładka jest przestawiona wbrew sile sprężyny pod wpływem podciśnienia, panującego w obudowie zaworu.

Dzięki zastosowaniu układu według wynalazku, przestawienie elementu rozdzielającego, a tym samym drugiego zaworu, może nastąpić wówczas, gdy podciśnienie panujące w pierwszej komorze jest tak wysokie, że różnica ciśnień między pierwszą komorą a naprzeciwległą stroną elementu rozdzielającego, do której doprowadzony jest płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, jest wystarczająca do pokonania siły przytrzymującej magnesu.

Wskutek rozwiązania według wynalazku, całkowity czas otwarcia zaworu odcinającego, regulowanego przez układ sterujący, w przypadku niskich wartości podciśnienia (przykładowo 0,07 MPa ciśnienia bezwzględnego) jest dłuższy od czasu otwarcia w przypadku wyższych wartości podciśnienia (przykładowo 0,04 MPa ciśnienia bezwzględnego).

W związku z tym należy zauważyć, że całkowity czas otwarcia drugiego zaworu składa się z czasu, w którym w pierwszej komorze następuje wymagane zwiększenie ciśnienia w celu umożliwienia ponownego zamknięcia drugiego zaworu oraz z czasu, w którym pierwszy zawór jest przestawiany z położenia otwierającego pierwsze złącze w położenie zamykające złącze. Przy tym w przypadku

PL 194 015 B1 występowania niskich wartości podciśnienia w układzie próżniowym, przełączenie pierwszego zaworu następuje wolniej niż w przypadku wyższych wartości podciśnienia. Tym samym przy niskich wartościach podciśnienia, pierwszy zawór jest dłużej otwarty, niż w przypadku wysokich wartości podciśnienia aż do usunięcia ciśnienia spiętrzenia, a więc aż do przestawienia zaworu z drugiego położenia, otwierającego pierwsze złącze, w jego pierwsze położenie, odcinające pierwsze złącze.

W odróżnieniu od znanego stanu techniki, przestawianie pierwszego zaworu realizuje się zasadniczo dzięki ciśnieniu oddziałującemu na powierzchnię grzybka zaworowego, dzięki czemu zmniejsza się do minimum siłę sprężynującą, wywołaną działaniem membrany. Wskutek tego następuje optymalne dopasowanie sterowania między zasysaną ilością ścieków a podciśnieniem w układzie próżniowym. Oznacza to, że wówczas, gdy przykładowo ciśnienie w układzie odwadniającym zostanie zredukowane o DP1 w porównaniu do wartości ciśnienia atmosferycznego, odsysana jest ilość ścieków równa wartości VI. Natomiast, jeśli podciśnienie, w porównaniu do ciśnienia atmosferycznego, zostanie nastawione na wartość 2 x DP1, to odpowiednio do tego zostanie odciągnięta w przybliżeniu podwójna ilość ścieków, a więc » 2 x V1.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia profil układania kanału podciśnieniowego w podciśnieniowym układzie odwadniającym, fig. 2 - zasadniczy obraz wycinka pierwszego odcinka kanału podciśnieniowego o profilu I w postaci zębów piły w obszarze punktu wierzchołkowego i punktu określającego dolinę, fig. 3 - wycinek drugiego odcinka kanału podciśnieniowego z profilem II w postaci zębów piły w obszarze punktu wierzchołkowego i punktu określającego dolinę,, fig. 4 - kanał przyłącza domowego, podciśnieniowego układu odwadniającego według fig. 1, fig. 5 -zespół zaworu ssącego kanału przyłącza domowego według fig. 4, fig. 6 - obraz w rozłożeniu zaworu odcinającego, ukształtowanego jako zawór membranowy, fig. 7 - zasadniczy obraz pierwszej postaci wykonania zwartego układu sterującego w przypadku brak ciśnienia spiętrzenia, fig. 8 -zwarty układ sterujący według fig. 7 po wystąpieniu ciśnienia spiętrzenia, fig. 9 -zwarty układ sterujący według fig. 7 i 8, w którym za pośrednictwem zaworu wytworzone jest połączenie z zaworem odcinającym podciśnieniowego układu odwadniającego, fig. 10 - zwarty układ sterujący według fig. 9, po ustąpieniu ciśnienia spiętrzenia, fig. 11 - drugą postać wykonania zwartego układu sterującego, fig. 12 - trzecią postać wykonania zwartego układu sterującego w przypadku braku ciśnienia spiętrzenia, fig. 13 - zwarty układ sterujący według fig. 12, w przypadku wystąpienia ciśnienia spiętrzenia, fig. 14 - zasadniczy obraz dalszej postaci wykonania kanału podciśnieniowego układu odwadniającego, fig. 15 -zbiornik do zbierania płynu, fig. 16 -próżniowy zawór bezpieczeństwa a fig. 17 -dalsze ukształtowanie zwartego układu sterującego według fig. 7, 11i 12.

Na fig. 1 jest przedstawiony odcinek zasadniczego podciśnieniowego układu odwadniającego, który obejmuje kanał podciśnieniowy 13 w postaci zębów piły, a więc z punktami wierzchołkowymi mi 10 i punktami określającymi doliny 12, który jest połączony z dużą ilością przyłączy domowych. Przy tym ścieki z budynku płyną zazwyczaj w swobodnym spadaniu do zasobnika zbiorczego 16, które poprzez przewód ssący 16,18 po otwarciu zaworu odcinającego, który będzie jeszcze omówiony poniżej, są zasypane poprzez kanał podciśnieniowy 14 i doprowadzane do głównego zasobnika zbiorczego. Konieczne do tego podciśnienia jest wytwarzane przez źródło podciśnienia, przyłączone do głównego zasobnika zbiorczego, zwłaszcza w postaci pompy łopatkowej.

Jak jest to widoczne z fig. 1, kanał podciśnieniowy 13, który jest połączony z poszczególnymi stanowiskami zbiorczymi, to znaczy zasobnikami zbiorczymi 14, które mogą być również określane jako odstojniki, jest układany ze spadkiem około 0,2-0,5%, przy czym odstępy między punktami określającymi dolinymogą wynosić 15 - 150 m, zwłaszcza około 75 m. Przy tym kanał podciśnieniowy 14 jest układany w wolnym od przemarzania obszarze gruntu 20, zwłaszcza na głębokości 1,5-0,8 m.

Ponadto od kanału podciśnieniowego 13, zwłaszcza w obszarze ich punktów szczytowych 10, odchodzą rury inspekcyjne 22, aby można było przeprowadzać kontrolę z powierzchni gruntu 20. Rury inspekcyjne są zamknięte od strony powierzchni za pomocą zatyczek 24. Sam odpowiedni odcinek jest przykryty zdejmowanym kołpakiem 26.

W przykładzie wykonania według fig. 1 ścieki są przenoszone w kierunku strzałki 28. W celu transportowania ścieków z dużą niezawodnością, w sposób ekonomiczny i przy niewielkim zapotrzebowaniu na energię, przy czym w układzie z przepływem płynu powinna istnieć możliwość szybkiego powtarzania, kanał podciśnieniowy 13 składa się z odcinków 30 o profilu liż odcinków 32 o profilu II, przy czym ten ostatni przebiega z prądem pierwszego odcinka 30 w kierunku źródła podciśnienia a więc głównego zasobnika zbiorczego. Oba odcinki 30, 32 posiadają punkty określające doliny 34,36 i punkty wierzchołkowe 38, 40. Przy tym odcinki 30,32 różnią się od siebie pod względem przebiegu

PL 194 015 B1 w ten sposób, że w stanie spoczynku maksymalna objętość nagromadzonych ścieków 42 w obszarze punktu określającego dolinę 34 pierwszego odcinka 30 kanału podciśnieniowego jest mniejsza od maksymalnej objętości nagromadzonych ścieków 44 w obszarze punktu określającego dolinę 36 drugiego odcinka 32. Ponadto maksymalna objętość nagromadzonych ścieków 44 w obszarze punktu określającego dolinę 32 drugiego odcinka 32 jest przynajmniej dwukrotnie a korzystnie więcej niż 10-krotnie większa od maksymalnej objętości nagromadzonych ścieków 42 w obszarze punktów określających doliny 34, pierwszego odcinka 30 kanału podciśnieniowego są ukształtowane w następujący sposób: wówczas, gdy nagromadzenie ścieków 42 w punkcie określającym dolinę 34 odcinka 30 tworzy zamknięcie wodne, które blokuje przepływ powietrza, przy profilu II, a więc na odcinku 32, pozostaje wolna niewielka powierzchnia przekroju poprzecznego 46 dla powietrza powyżej lustra wody 48 w punkcie określającym dolinę 36, dzięki czemu może przepływać powietrze. Dzięki tym elementom zapewnione jest to, że ścieki mogą być stale przenoszone przez kanał podciśnieniowy 13, niezależnie od tego, czy przeprowadza się okresowe czy też ciągłe przenoszenie, w zależności od ilości ścieków.

Na podstawie fig. 4 i 5 są przedstawione szczegółowe elementy domowego kanału przyłączeniowego 50, podstawionego w schemacie zasadniczym na fig. l, który jako istotne elementy składowe obejmuje korzystnie ruchomy element kanału 52, w którym za pośrednictwem układu sterującego 54 jest otwierany lub zamykany zawór odcinający 56, aby poprzez przewód ssący 16,18 zasysać lub nie, ścieki nagromadzone w zasobniku zbiorczym 14, określanym jako odstojnik. Odcinek 18 rury ssącej, umieszczony w kierunku przepływu zaworu odcinającego 56 uchodzi do kanału podciśnieniowego 13. Przy tym od odcinka 18 odchodzi pionowo dalszy odcinek 58 lub króciec, który jest zamykany przez zatyczkę zamykającą 60. Od zatyczki 60 do układu sterującego 54 odchodzi przewód 62 w celu zasilania go próżnią, co będzie jeszcze opisane poniżej. Ponadto od układu sterującego 54 odchodzi przewód 64 do zaworu odcinającego 56 w celu jego otwierania lub zamykania. Ponadto od zasobnika zbiorczego 14 lub odstojnika odchodzi rura ciśnienia spiętrzania 68 a mianowicie od zasadniczo poziomego odcinka rury 66, wychodzącego z obszaru dna zasobnika zbiorczego 14, który przechodzi w rurę ssącą 16. Płyn pod ciśnieniem spiętrzenia jest doprowadzany do układu sterującego 54 przewodem 70, w celu jego przełączenia w koniecznym zakresie, a tym samym otwarcie lub zamknięcie zaworu odcinającego.

Jeżeli w przykładzie wykonania przewód 62 odchodzi od zatyczki 60 pionowego lub zasadniczo pionowego odcinka 5J3 przewodu ssącego 18, to korzystnie przyłącze powinno uchodzić w odstępie od obszaru czołowego odcinka 58. Dzięki temu uzyskuje się tę zaletę, że w przewodzie 62 nie mogą osadzać się skropliny, które ewentualnie mogłyby zamarzać i wskutek tego zamknąć przewód 62.

Ponadto, po usunięciu zatyczki 60 do odcinka 58 może być przyłączona lanca, za pośrednictwem, której może być zasysany płyn, znajdujący się bezpośrednio w zasobniku zbiorczym 14 i to wówczas, gdy z powodu na przykład zakłócenia działania zaworu odcinającego 56 przykładowo nie byłoby możliwe zasysanie przewodem ssącym 16.

Na fig. 6 przedstawiony jest w rozłożeniu stosowany korzystnie zawór odcinający 56. Zawór 56 posiada cylindryczną obudowę 72, która jest zamykana pokrywą 74. Od pokrywy odchodzi z jednej strony przyłącze 76, które przewodem 74 jest połączone z układem sterującym. Od strony wewnętrznej i współosiowo do odcinka obudowy 74 jest usytuowany odchodzący od pokrywy 74 czop prowadzący 78, który jest otoczony przez wydrążony czop 80, który z kolei odchodzi od garnkowatej membrany 82, to znaczy jest z nią połączony. Wydrążony czop 80 przechodzi przez pierścieniową ściankę pośrednią 84, która od strony dna zamyka pierścień 86, wykonany z materiału membrany. Ponadto jest umieszczona sprężyna śrubowa 88, która otacza wydrążony czop 80, zamknięty od strony dna, aby w przypadku zamkniętej obudowy a więc w przypadku zestawienia cylindrycznego odcinka 72 i pokrywy 74, oddziaływać na membranę 80 siłą skierowaną na zewnątrz poprzez wydrążony czop 80. Membrana 82 posiada tak zwany wywinięty brzeg 90, który szczelnie otacza kołnierzowy brzeg 92 otworu 94 odcinka 96 rury ssącej 16, aby w ten sposób za pomocą membrany 82 otworzyć lub zamknąć przekrój poprzeczny. Obudowa jest połączona z odcinkiem 96 rury ssącej 16 poprzez obejmę 96, przy czym wnętrze cylindrycznego odcinka 72 jest uszczelnione wobec wywiniętego brzegu 60. Dzięki temu wnętrze zaworu 56 jest zabezpieczone przed wnikającą wodę.

Pierścień 86 tworzy wewnętrzną komorę obudowy zaworu, która z jednej strony jest ograniczona przez element pokrywowy 74 a z drugiej strony przez ściankę pośrednią oraz zamknięty od strony membrany wydrążony czop 80. Jeżeli odpowiednia komora jest zasilana poprzez przyłącze 76 płynem pod obniżonym ciśnieniem, wówczas pierścień 86 kurczy się, co powoduje, że jednocześnie wydrążony czop 80 jest przestawiany w kierunku pokrywy 74 wbrew sile sprężyny śrubowej 88, wskutek czego

PL 194 015 B1 membrana 82 otwiera przekrój poprzeczny odcinka 96 rury ssącej 16 i ścieki mogą być zasysane przez rurę ssącą 16 do kanału podciśnieniowego 13.

Pierwsza postać wykonania układu sterującego 54, sterującego zaworem odcinającym 56, jest przedstawiona na fig. 7-10, przy czym w celu odróżnienia od dalszych postaci wykonania układ sterujący jest oznaczony jako 100.

Zwarty układ sterujący 110, pracujący bezprądowo, lecz pneumatycznie, składa się z cylindrycznej obudowy 112, w której jest umieszczony pierwszy zawór 114 lub zawór wyzwalający, którzy za pośrednictwem membrany 116 jest zasilany płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, dopływającym otworem 118 obudowy 112 i drugi zawór sterujący 120.

Tłoki 122, 124 zaworów 114, 120 są umieszczone wzdłuż osi wzdłużnej obudowy 112.

Tłok 124 zaworu sterującego 120 jest prowadzony w otworze 126 dna pośredniego 128 obudowy 112. Przy tym promieniowo na powierzchnię zewnętrzną tłoka 124 oddziałują korzystnie trzy kulki wstępnie naprężone sprężyną i przestawione względem siebie o 120°, z których ze względu na lepszą przejrzystość, przedstawiono zasadniczo dwie kulki 130, 132, które można również określić jako kulki zatrzaskowe, i które w końcowych położeniach zaworu 120, a więc w przypadku zamkniętego zaworu 120 (fig. 7 i 8) lub otwartego zaworu 120 (fig. 9 i 10) wchodzą w promieniowe obwodowe rowki pierścieniowe 134, 136. Przy tym za pośrednictwem elementów nastawczych 138, 140 ulega zmianie siła sprężynująca, oddziałująca na kulki 130, 132.

Zatrzaski kulkowe 130, 132 spełniają funkcję ograniczników dzięki temu, że zawór 120 przełącza się bardzo szybko ze swojego położenia zamknięcia w położenie otwarcia i odwrotnie, co będzie jeszcze opisane poniżej.

Ponadto na tłok 124 w kierunku położenia zamknięcia zaworu 120 oddziałuje element sprężynowy, przykładowo sprężyna śrubowa 171.

Tłok 124 ze swoim grzybkiem zaworu 146 jest umieszczony przesuwnie w komorze zaworu 121. Od komory zaworu 120 odchodzi przyłącze 142, które jest połączone z zaworem odcinającym podciśnieniowego układu odwadniającego, sterowanego za pośrednictwem zwartego układu sterującego 110, w celu zasilania go płynem pod obniżonym ciśnieniem i umożliwienia jego otwarcia.

Płyn pod obniżonym ciśnieniem przepływa przez przyłącze 144 do komory zaworu 121 wówczas, gdy zawór 120 jest otwarty, a więc grzybek zaworu 146 uwalnia otwór 148 połączony z przyłączem 144.

Ponadto od przyłącza 144 odchodzi kanał 150, usytuowany w płaszczu obudowy, który uchodzi do rurowego odcinka obudowy wewnętrznej 152, ustalającej tłok 122 pierwszego zaworu 114 lub zaworu spustowego, w celu połączenia go z komorą 156 za pośrednictwem komory 154 w przypadku otwartego zaworu 114.

W przypadku zamkniętego zaworu 114, komora zaworu 154 jest zamknięta poprzez zawór zwrotny 158 wobec komory zaworu 154.

Rurowy odcinek obudowy 152, który jest otoczony współosiowo przez odcinek sprężyny 171, odchodzi od dalszego pośredniego dna obudowy 160, w którym poprzez element nastawczy 162 za pośrednictwem elementu nastawczego jest umieszczony otwór 164 o zmiennym przekroju poprzecznym, umożliwiający połączenie komory 156 z przewodem sterującym 166, który odchodzi od otworu obudowy 168, w celu przeprowadzenia wyrównania ciśnienia w komorze 156, jak to będzie jeszcze opisane poniżej.

Otwór 168 zamykany przez filtr stanowi nie tylko połączenie z kanałem sterującym 166, lecz również za pośrednictwem otworu 126 w dnie obudowy 128 uzyskuje się połączenie z komorą zaworu 12, w celu uzyskania wyrównania ciśnienia wobec zaworu odcinającego, w przypadku zamkniętego zaworu 120 i zamknięcia go.

W celu uszczelnienia komory 156 przed bezpośrednim połączeniem z otworem obudowy 168, od cylindrycznego rozszerzenia 170 tłoka 124, umieszczonego w komorze 156, odchodzi membrana 172, która jest szczelna wobec ściany wewnętrznej obudowy 112.

Jeżeli w przypadku wpłynięcia określonej ilości ścieków do rury spiętrzającej, poprzez otwór 118 jest przenoszone na membranę 116 ciśnienie spiętrzenia, wówczas otwiera się zawór 114, dzięki czemu płyn będący pod obniżonym ciśnieniem w przyłączu 144 może przepływać kanałem 150, obok tłoka zaworu 122, do komory zaworu 154 i wówczas otwiera się zawór zwrotny, dzięki czemu w komorze 156 utrzymuje się podciśnienie (fig. 8).

Jeżeli podciśnienie panujące w komorze 156 uzyska wartość, która wystarczy z jednej strony do pokonania siły sprężyny 171, opartej na dnie pośrednim, a z drugiej strony siły kulek zatrzaskowych

PL 194 015 B1

130,132, oddziałujących na tłok 124, wówczas bardzo szybko otwiera się zawór sterujący 120 i za pośrednictwem otworu 148 uzyskuje się połączenie z przyłączem 142 do zaworu odcinającego, wskutek czego dociera do niego płyn pod obniżonym ciśnieniem, koniecznym do otwarcia zaworu odcinającego. Dzięki temu mogą być zasysane ścieki, nagromadzone w zasobniku zbiorczym (fig. 9).

Jeżeli ścieki zostaną odciągnięte w koniecznym zakresie, wówczas ciśnienie spiętrzenia, oddziałujące na membranę 116 zmniejsza się w takim zakresie, że zostanie zamknięty zawór wyzwalający 114, a tym samym również zawór 158, co spowoduje, że do komory 156 poprzez kanał 150 nie może dopływać płyn pod obniżonym ciśnieniem (fig. 10). Jednocześnie w komorze 156 poprzez otwór obudowy 168 i kanał sterujący 166, jak również otwór 164 o regulowanym przekroju poprzecznym, następuje wyrównanie ciśnienia. W zależności od szybkości wyrównania ciśnienia, która jest zależna od przekroju poprzecznego otworu 164, zmniejsza się podciśnienie, wywołane ściskaniem sprężyny 171, dzięki czemu podczas dalszego wyrównania ciśnienia w komorze 156 siła sprężyny może pokonać siły wytworzone przez kulki zatrzaskowe 130, 132. W ten sposób zawór sterujący 120 może bardzo szybko przełączyć się w położenie zamknięcia (podstawowe położenie według fig. 1). Wtym momencie przerwany zostaje dopływ płynu pod obniżonym ciśnieniem do zaworu odcinającego za pośrednictwem przyłącza 142. Wówczas przez otwór 168, otwór 126, otaczający tłok zaworu 124, komorę zaworu 121 i przyłącze 142 następuje dalsze wyrównanie ciśnienia w kierunku zaworu odcinającego, dzięki czemu może się on ponownie zamknąć.

Dzięki określonym położeniom zaworu sterującego 120 i bardzo szybkiemu przełączeniu się tego zaworu z położenia otwarcia w położenie zamknięcia i odwrotnie, nie mogą wystąpić przekrycia w odniesieniu do wytwarzania podciśnienia.

Dzięki umieszczeniu zaworów 114 i 120 wewnątrz cylindrycznej obudowy 112 i dzięki przebiegowi kanałów sterujących 150, 166 w ścianie obudowy, jak i dzięki prowadzeniu tłoków 122 i 124 w pośrednich dnach 128 i 160 lub w odchodzących od nich rurowych prowadnicach 152, uzyskuje się zwartą konstrukcję tej części układu.

Wskutek regulowanej szybkości zmniejszania podciśnienia w komorze 156 razem ze sprężyną 171 lub zatrzaskami kulkowymi 130, 132 uzyskuje się mechaniczny przełącznik czasowy o wysokiej niezawodności działania, w którym uzyskuje się określone czasy otwarcia zaworu odcinającego bez wystąpienia przekrycia.

Ponadto istotną cecha układu jest ogranicznik, wytworzony za pomocą kulek zatrzaskowych, który zapewnia to, że z jednej strony następuje bardzo szybka zmiana położenia drugiego zaworu a z drugiej strony otwarcie zaworu a tym samym przeniesienie warunków obniżonego ciśnienia na zawór odcinający może nastąpić wówczas, gdy podciśnienie panujące w układzie odwadniającym wystarcza faktycznie do przenoszenia ścieków przez zawór odcinający.

Alternatywna postać przykładu wykonania układu sterującego, odpowiadającego pod względem konstrukcji i działania według fig. 7-10, jest przedstawiona w schemacie zasadniczym na fig. 11, przy czym zasadniczo jednakowe elementy są oznaczone tymi samymi oznacznikami.

W celu umożliwienia takiego samego, bardzo szybkiego przełączania drugiego zaworu 120 z położenia otwarcia w położenie zamknięcia, to znaczy odcięcia istniejącego połączenia między przyłączem 44 dla płynu pod obniżonym ciśnieniem a przyłączem 42 do nieprzedstawionego zaworu odcinającego (fig. 5), nie zastosowano ograniczników w postaci kulek zatrzaskowych, natomiast przeprowadza się spontaniczne przełączenie drugiego zaworu 120 za pomocą magnesu 174 i przyporządkowanej do niego płyty 176.

W przykładzie wykonania według fig. 11 magnes 174 jest umieszczony nieruchomo w odcinku obudowy 128 układu sterującego, to jest współosiowo do tłoka 178 drugiego zaworu 120. Naprzeciw magnesu 174 jest umieszczona metalowa płyta 176, połączona z membraną 172, która z kolei odchodzi od wewnętrznej ściany komory 156.

Jeżeli komora 156 jest zasilana w koniecznym zakresie płynem pod obniżonym ciśnieniem, jak zostało to objaśnione w związku ze schematem działania układu sterującego 110 według fig. 7-10, wówczas zawór 120, a więc głowica zaworu 123, może być automatycznie uniesiony znad otworu 148, prowadzącego do przyłącza podciśnieniowego 144, jeżeli płyn będący pod obniżonym ciśnieniem, znajdujący się w komorze 156, pokona siłę, oddziałującą na metalową płytę 176 przez magnes 174. Wtym momencie tłok zaworu przesuwa się w kierunku strzałki 180 w celu zamknięcia zaworu 120, dzięki czemu uzyskuje się położenie, które odpowiada położeniu na fig. 3 lub fig. 4.

PL 194 015 B1

Wielkość metalowej płytki 176 może mieć wpływ na zmianę siły mocowania, dzięki czemu ponownie można wstępnie ustalić moment bardzo szybkiego otwarcia zaworu 120 w zależności od podciśnienia w komorze 156.

Zawór 120 zamyka się również bardzo szybko wówczas, gdy zawór 11 jest zamknięty a przez otwór 168 oraz przez przewód 166 i dławik 164, wymienny w przykładzie wykonania według fig. 11 i powodując sterowanie czasowe, do komory 156 wpływa płyn pod ciśnieniem atmosferycznym. Wskutek tego następuje wzrost ciśnienia, dzięki czemu tłok 178 pod wpływem siły sprężyny, wywołanej przez membranę, jest przemieszczany w pewnym zakresie w swoje położenie zamknięcia, w celu przyciągnięcia płyty 176 do magnesu, o ile wystarczająca będzie siła oddziałująca przez magnes na płytę 176, a więc nastąpi przełączenie zaworu 120 określone jako bardzo szybkie.

Jak to opisano powyżej, spontaniczne przełączenie zaworu 120 z jego górnego położenia końcowego w dolne, zamknięte położenie końcowe nie następuje na początku. Najpierw następuje wolny ruch tłoka 178 przeciwnie do kierunku strzałki 180. Aby uniknąć tego, że podczas tego ruchu skoku następuje niekorzystne przekrycie z płynem pod ciśnieniem, prowadzonym poprzez przyłącze 142 do zaworu odcinającego i płynem pod ciśnieniem atmosferycznym, przepływającym przez otwór 168 i komorę pierścieniową 126, która otacza współosiowo tłok zaworu 178, tłok zaworu 178 od strony gniazda zaworu posiada cylindryczne rozszerzenie 182, które w przypadku otwartego zaworu 120 przylega do obwodowej uszczelki 184, w celu zamknięcia otworu 168 w kierunku atmosfery względem komory 121, która znajduje się w złączu między przyłączem próżniowym 144 i przyłączem zaworu odcinającego 142. Przy tym osiowe ułożenie cylindrycznego rozszerzenia 182 w odniesieniu do uszczelki 184 jest tak dobrane, że uszczelnienie ma miejsce do momentu, w którym płyta 176 jest uchwycona przez magnes 174 i przyciągnięta przez niego.

Gdy głowica zaworu 123 przylega do gniazda zaworu 148, zostaje wytworzone połączenie między przyłączem 168 a komorą 121 poprzez kanał pierścieniowy 126, ponieważ w tym przypadku tłok zaworu 178 przesuwa się w odstępie od uszczelki 184.

Korzystny i istotny dla wynalazku układ sterujący dla zaworu odcinającego jest objaśniony na podstawie fig. 12 i 13.

Na fig. 12 i 13 jest przedstawiona zasadnicza konstrukcja i działanie zwartego układu sterującego 210 według wynalazku dla zaworu odcinającego, uruchamianego przez płyn pod podciśnieniem, przeznaczonego dla podciśnieniowego układu odwadniającego. Zwarty układ sterujący 210 pracujący bezprądowo, lecz napędzany pneumatycznie, składa się z cylindrycznej obudowy 212, w której jest umieszczony pierwszy zawór 214, zasilany przez pierwszą membranę 216 płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, docierającym przez otwór 218 obudowy 212 oraz drugi zawór 220. Pierwszy zawór 214 można określić również jako zawór wyzwalający, a drugi zawór 220 jako zawór sterujący.

Zawory 214 i 220 są umieszczone przesuwnie swoimi tłokami 222, 224 wzdłuż osi wzdłużnej obudowy 212, jednak nie jest to cecha niezbędna.

Tłok zaworu 224 zaworu sterującego 220 jest prowadzony w otworze 226 obudowy 212 lub ściany dna 228. Tłok zaworu 224 jest umieszczony przestawnie swoim grzybkiem zaworowym 230 w komorze zaworu 232. Od komory zaworu 232 odchodzi przyłącze 234, które jest połączone z zaworem odcinającym podciśnieniowego układu odwadniającego, sterowanym poprzez zwarty układ sterujący 210, w celu zasilania układu płynem pod ciśnieniem lub ciśnieniem atmosferycznym, dzięki czemu zawór odcinający jest otwierany lub zamykany. Na rysunku zawór 220 znajduje się w swoim pierwszym lub dolnym położeniu.

Konieczny do tego płyn pod podciśnieniem przepływa przez przyłącze 236 do komory zaworowej 232, gdy zawór 220 w przykładzie wykonania znajduje się w swoim drugim lub górnym położeniu, a więc przez komorę zaworu 230 otwiera otwór 238 połączony z przyłączem 234, który prowadzi do przyłącza 236.

Ponadto od przyłącza 236 połączonego ze źródłem podciśnienia odchodzi kanał 240, umieszczony w obudowie 212 lub w jej ścianie, który od strony końca przechodzi w gniazdo zaworu 242 komory 244, w której pierwszy zawór 222 jest przestawny swoim grzybkiem zaworowym 246. Poprzez kanał 248 komora 244 przechodzi w komorę 250.

Od drugiego gniazda zaworu 252, zamykanego grzybkiem zaworowym 246 odchodzi dalszy kanał 254, który poprzez element dławiący 256 i filtr 258 prowadzi do komory 260, która jest ograniczona membraną 216, naprzeciwległą wobec przyłącza 218. Poprzez dalszy kanał 262, umieszczony w ścianie obudowy 212, komora 260 jest połączona z przyłączem 264, które jest zasilane płynem pod ciśnieniem atmosferycznym, a więc jest połączone z powietrzem otoczenia.

PL 194 015 B1

Przyłącze 264 nie prowadzi do kanału 262, lecz również do otworu 226, który otacza współosiowo tłok zaworu 224 i który prowadzi do komory 266, ograniczonej przez dalszą membranę 268, która z jednej strony jest zamocowana w ścianie wewnętrznej 270, a z drugiej strony jest połączona pośrodku z elementem rozdzielającym 272. Element rozdzielający 272 jest połączony z tłokiem zaworu 224, przykładowo za pomocą śruby. Membrana 268 ogranicza komorę 250 względem komory 266, dzięki czemu w zależności od różnicy ciśnienia między komorami 250, 266 element rozdzielający 272, a tym samym drugi zawór 220, jest przestawny w ten sposób, że złącze 238 między przyłączami 234 i 236 jest odcięte, wskutek czego zawór odcinający nie może być zasilany płynem pod ciśnieniem lub zawór 220 swoim grzybkiem zaworowym 230 przylega szczelnie do gniazda zaworu 274, ograniczającego otwór 226, dzięki czemu przyłącze 264, a więc płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, jest odcięty wobec przyłącza 234, prowadzącego do zaworu odcinającego. To oznacza, że płyn pod podciśnieniem może przepływać poprzez przyłącze 236 i otwór 238 do przyłącza 234, a tym samym do zaworu odcinającego.

W celu umożliwienia bardzo szybkiego przestawienia elementu rozdzielającego 272, a tym zaworu sterującego 220, element rozdzielający 272 przykładowo za pomocą magnesu pierścieniowego 276 w swoim położeniu dolnym, w którym zawór sterujący 220 odcina otwór 238, a więc istnieje połączenie między ciśnieniem atmosferycznym i zaworem odcinającym, dzięki czemu nie może być poprzez niego zasysany płyn.

Układ sterujący 210 według wynalazku działa w sposób następujący:

Ciśnienie spiętrzenia w przyłączu 218 jest zwiększane przez nagromadzony i odsysany płyn. Ponieważ w dolnej komorze 260, ograniczonej przez membranę 216, poprzez kanał 262 przepływa płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, toteż poprzez przyłącze 218 musi być wytworzone ciśnienie spiętrzenia, wystarczające do przestawienia membrany 216, w przykładzie wykonania do dołu, wskutek czego wspólnie przesuwany jest tłok zaworu 222. Jeżeli ciśnienie spiętrzenia jest niewystarczające jak jest to przedstawione na fig. 1, wówczas kanał 240, który prowadzi do źródła podciśnienia, zostaje zamknięty przez grzybek zaworowy i w komorze 250 nie może być wytworzona próżnia. Jednocześnie poprzez kanały 248, 254, 262 pozostaje połączenie komory 250 z przyłączem 264, a tym samym z ciśnieniem atmosferycznym. W komorach 250 i 266 rozdzielonych membraną, panuje jednakowe ciśnienie. Dlatego element rozdzielający 272 jest utrzymywany w swoim dolnym położeniu, i to z jednej strony poprzez magnes 276 a z drugiej strony dzięki podciśnieniu, panującemu w otworze 238, który jest zamknięty przez gniazdo zaworowe 230 zaworu 220. Jeżeli ciśnienie spiętrzenia jest wystarczające do przestawienia membrany 216, w przykładzie wykonania do dołu, wówczas odpowiednio pierwszy zawór 214 jest przesuwany do dołu z pierwszego położenia w drugie, dzięki czemu grzybek zaworowy 246 zostaje uniesiony z górnego gniazda zaworowego 242 i przesunięty w kierunku drugiego gniazda zaworowego 252 i szczelnie przylega do niego. W tym momencie zostaje odcięty kanał 254, do którego prowadzi przyłącze 264. Jednocześnie poprzez otwór 248 i komorę zaworu 244 zostaje wytworzone połączenie z kanałem 240, dzięki czemu w komorze 250 może wzrastać podciśnienie. Jeżeli różnica ciśnień między podciśnieniem w komorze 250 a ciśnieniem atmosferycznym w komorze 266 wystarczy do pokonania siły wytworzonej przez magnes przytrzymujący, wówczas membrana 268 za pomocą elementu rozdzielającego 272 jest przestawiana, w przykładzie wykonania do góry. Jednocześnie grzybek zaworowy 230 unosi się z gniazda zaworu, z otworem 238, w celu przylegania do naprzeciwległego gniazda zaworu 274 komory 232. Teraz płyn pod podciśnieniem może przepływać z przyłącza 236 do przyłącza 234, prowadzącego do zaworu odcinającego, dzięki czemu może zostać otwarty zawór odcinający.

Oprócz płynu pod podciśnieniem w komorze 250, przez przyłącze 264, które przy normalnej eksploatacji jest zasilane płynem pod ciśnieniem atmosferycznym, nie może być zasysany żaden inny czynnik, a zwłaszcza płyn, pojawiający się w przyłączu 264 w przypadku zakłócenia.

Jeżeli pod wpływem procesu odsysania zostanie zmniejszone ciśnienie spiętrzenia w przyłączu 218 w takim zakresie, że membrana 216, a tym samym pierwszy zawór 214, będzie mogła być cofnięta, to kanał 240 zostanie zamknięty przez grzybek zaworowy 246 i poprzez komorę zaworu 244, otwór 248 i kanał 254 zostanie napowietrzona komora 250, dzięki czemu w komorze 250 zmniejszy się wielkość podciśnienia. Przy tym szybkość zmniejszania jest określona przez nastawienie elementu dławiącego 256. Jeżeli wystarczająco zmniejszano wielkość podciśnienia, wówczas element rozdzielający 242 wraca automatycznie w swoje położenie podstawowe, ponieważ na grzybek zaworu 238 oddziałuje podciśnienie i według przykładu wykonania ściąga zawór 220 do dołu. Jest to wspomagane przez sprężynowe działanie membrany 268 i przez siłę wytworzoną przez magnes 276. Po przełączeniu,

PL 194 015 B1 zawór sterujący 220, a właściwie jego grzybek zaworowy 230, zamyka otwór 238, dzięki czemu poprzez przyłącze 234 ciśnienie atmosferyczne może przemieszczać się do przyłącza 324 zaworu odcinającego, co powoduje jego zamknięcie i uniemożliwienie dalszego odsysania.

Zamiast magnesu 276 można również zastosować element o podobnym działaniu przykładowo element sprężynowy. Sztywność własna membrany 268 może wystarczyć do uzyskania potrzebnej siły sprężyny.

Dalsza cecha wynalazku, zgodnie, z którą uniemożliwione jest wnikanie płynu do układu sterującego, co spowodowałoby zakłócenia jego działania, wynika z fig. 14 i 15.

Jak wiadomo, istotnymi częściami składowymi kanalizacji próżniowych są domowe kanały przyłączeniowe 310, do których przepływają ścieki z budynków poprzez zwykłe przewody przyłączeniowe 312 o swobodnym spadku. W kanale 310 umieszczony jest zwarty wkład sterujący 314, pracujący bezprądowo, lecz pneumatycznie za pośrednictwem, którego przewód ssący 318, odchodzący od obszaru dna kanału 310, jest zamykany lub otwierany, w celu zasysania nagromadzonych ścieków za pomocą próżni poprzez przewód próżniowy 320. Ponadto od obszaru dna kanału 310 odchodzi przewód 322, aby w zależności od nagromadzonej ilości ścieków wytworzyć ciśnienie spiętrzenia, które jest konieczne do przełączenia urządzenia sterującego 314, a tym samym zaworu odcinającego.

Ponadto od kanału 310 odchodzi przewód napowietrzający 324 z pokrywą 326, która wystaje z dna 328 i w którą jest wpuszczony kanał 310. W sposób opisany poniżej przewód napowietrzający 324 jest połączony poprzez zbiornik 330, określony jako wyłapywacz skroplin, z układem sterującym 315 lub zaworem odcinającym 316, w celu zapewnienia przełączenia układu sterującego 314 i zaworu odcinającego 316. Przy tym zbiornik 330 zapewnia to, że płyn docierający przewodem 324 nie może wpłynąć do układu sterującego 314, co zakłóciłoby jego niezawodne działanie.

Zbiornik 330 jest przedstawiony w powiększeniu na fig. 15. Zbiornik 330 ma kształt zamkniętego cylindra i posiada górny pierwszy element ustalający lub komorę 332 oraz dolny drugi element ustalający lub komorę 334, które są oddzielone od siebie wspólną ścianką 336. W ten sposób ściana 336 stanowi ścianę dna pierwszej komory 332 lub ścianę czołową drugiej komory 334.

Od pierwszej komory 332, to znaczy od jej ściany bocznej 338, odchodzi pierwsze przyłącze 340, które przechodzi w przewód napowietrzający 324. Przy tym pierwsze przyłącze 340 jest umieszczone w obszarze skrajnym ściany bocznej 338. Od ściany czołowej 34 2 pierwszej komory 332 odchodzi drugie przyłącze 344, które prowadzi do układu sterującego 314, którego budowa i sposób działania zostały opisanej powyżej.

Poza tym od pierwszej komory 332 odchodzi trzecie przyłącze 346, które zgodnie z przykładem wykonania jest przyłączone do źródła podciśnienia przewodem 348, który uchodzi do drugiej komory 334, od którego ściany dna 350 odchodzi przyłącze 352, prowadzące do źródła podciśnienia. Od wewnętrznej strony komory, trzecie przyłącze 346 posiada obwodową uszczelkę, przykładowo uszczelkę wargową, 354 do której może szczelnie przylegać element wypierający 356 w postaci kulki, znajdujący się w pierwszej komorze 332. Element wypierający 356 jest tak dopasowany wymiarom do uszczelki 354, że wówczas, gdy na element wypierający 356 nie działa siła wyporu, zamyka on uszczelkę 354, wskutek czego pierwsza komora 332 jest odcięta od drugiej komory 334, a tym samym od panującego w niej podciśnienia. Jeżeli płyn dociera przez przyłącze 340 do pierwszej komory 332, wówczas element wypierający 356 zostaje uniesiony i otwarte zostaje przyłącze 346. Tym samym płyn z komory 332 może być zasysany przez przyłącze 346 do źródła podciśnienia, aż element wypierający 356 ponownie opadnie tak daleko, że ponownie zamknie przyłącze 346. W przypadku, gdy w pierwszej komorze 332 zbierze się płyn, który nie może być odessany przez sam przewód 346, przykładowo z tego powodu, że ze względu na zakłócenie w układzie nie ma podciśnienia wystarczającego do zassania płynu z komory 332, element wypierający 356 zostanie uniesiony do położenia, w którym zamknie drugie przyłącze 344, prowadzące do układu sterowania 314. W tym celu przyłącze 344 od strony ściany czołowej posiada obwodową uszczelkę 358, do której przylega szczelnie element wypierający 356 w stanie uniesionym. Wówczas do układu sterującego 314 nie może wpływać powietrze ani płyn. Jeżeli istnieje wystarczające podciśnienie, z komory 332 jest zasysana ciecz, zanim jeszcze układ sterujący 314 otworzy zawór ssący 316. Dzięki temu zapewniono to, że powietrze atmosferyczne, konieczne do zamknięcia zaworu odsysającego 316 może przepływać przez komorę 332 do układu sterującego 314, a w końcu do zaworu ssącego 316, bez zabierania ze sobą płynu.

Dzięki temu zapewniono to, że wówczas, gdy przykładowo w przypadku zakłócenia przez przewód napowietrzający 324, do komory 332 wpłynąłby płyn w niedopuszczalnym zakresie, nie mógłby się on przedostać do układu sterującego 314.

PL 194 015 B1

Ponadto od pierwszej komory 33 odchodzi czwarte przyłącze 360, które prowadzi do zaworu odcinającego 316. Przyłącze 360 może być również połączone z drugim przyłączem 344, prowadzącym do układu sterującego 314 lub z połączonym z nim przewodem. W ten sposób zapewniono, że płyn nie dociera do układu sterującego 314 ani do zaworu ssącego 316, ponieważ również jego działanie mogłoby być zakłócone przez wpływający płyn.

Druga komora 334, która przez przyłącze 352 jest połączona ze źródłem podciśnienia, posiada dalsze przyłącze 362, poprzez które konieczna próżnia jest przesyłana do układu sterującego 314. Komora 334 uniemożliwia przepływ płynu, który mógłby być ewentualnie wprowadzony przez przyłącze 352i przykładowo mógłby spowodować nagły wzrost ciśnienia w podciśnieniowym układzie odwadniającym, do układu sterującego 314. Płyn zbiera się w komorze 334 i jest zasysany z powrotem przez przyłącze 352 w kierunku źródła podciśnienia, jeśli układ sterujący 314 zostanie uruchomiony przez panujące ciśnienie spiętrzenia, dzięki czemu powietrze atmosferyczne przepływa przez układ sterujący 314 do komory 334 i przez przyłącze 352 do źródła podciśnienia. Najpóźniej po otwarciu zaworu ssącego 316 płyn zostaje usunięty z komory 334, ponieważ w przypadku otwarcia zaworu ssącego 316 zasysa powietrze z jego komory zaworu przez komorę 334 i przyłącze 352.

Szczególnie korzystna postać wykonania wyżej opisanych układów sterujących 217 jest przedstawiona na fig. 17, przy czymelementy odpowiadające układowi sterującemu według fig. 12 są oznaczone tymi samymi oznacznikami.

W celu uzyskania korzystnego dla przenoszenia ścieków stosunku woda-powietrze, drugi zawór 220 układu sterującego 217, otwierającego i zamykającego złącze 234 do zaworu odcinającego, przy niewielkich wartościach podciśnienia a więc przykładowo 0,07 MPa ciśnienia bezwzględnego posiada dłuższe czasy otwarcia, niż w przypadku wysokich wartości podciśnienia, przykładowo 0,04 MPa ciśnienia bezwzględnego. Uzyskuje się to dzięki temu, że w przewodzie 240, prowadzącym do pierwszej komory 250 i odchodzącym od komory podciśnieniowej 236 umieszczony jest element dławiący, przykładowo dysza, której przekrój poprzeczny jest regulowany, w celu ujednolicenia pod względem czasu spadku ciśnienia w pierwszej komorze 250 prawie niezależnie od podciśnienia, panującego w przyłączu 236. Oznacza to, że w przypadku zamkniętego pierwszego zaworu 214, a więc gdy jego grzybek zaworu 215 odcina złącze 240, niezależni9e od wielkości podciśnienia, panującego rzeczywiściew układzie odwadniającym, w komorze 250 panuje podciśnienie o takiej samej lub zasadniczo takiej samej wielkości, ponieważ objętość pierwszej komory 250 jest dużą w porównaniu do odcinka przewodu 240 między elementem dławiącym 290 a grzybkiem zaworowym 215 pierwszego zaworu 214. Tym samym w przypadku zamkniętego pierwszego zaworu 14 po upływie takiego samego czasu lub w takim samym czasie zostaje zamknięte połączenie z przyłączem 234, ponieważ wzrost ciśnienia jest jednakowy na przyłączu 264. Pomimo to całkowity czas otwarcia zaworu 220 w przypadku niewielkiego podciśnienia jest dłuższy niż w przypadku wysokiego podciśnienia, ponieważ odsysanie nagromadzonych ścieków, których ciśnienie spiętrzenia panuje w przyłączu 218, w przypadku niskiego podciśnienia następuje z większym opóźnieniem czasowym, niż w przypadku wysokiego podciśnienia. Oznacza to, że przestawienie pierwszego zaworu 214 z jego położenia, otwierającego złącze 240, w położenie zamykające pierwsze złącze 240, w przypadku niskiego podciśnienia wymaga więcej czasu, niż, gdy ścieki są odsysane w warunkach wysokiego podciśnienia.

Ponadto według wynalazku zaproponowano, że w porównaniu do znanych konstrukcji grzybków zaworowych 215, to znaczy ich zasilana płynem pod ciśnieniem powierzchnia zostaje powiększona w ten sposób, że na przestawienie zaworu 214 zasadniczo ma wpływ zasilania zaworowego, a nie siły sprężyny, jakie są wywierane na zawór 214 przez membranę 216, która, jak wiadomo rozdziela komorę 219, zasilaną płynem pod ciśnieniem spiętrzenia od komory zasilanej płynem pod ciśnieniem atmosferycznym. W tym przypadku kierujemy do postaci wykonania poprzednio opisanych układów sterujących.

Z powodu tego oddziaływania na przestawienie pierwszego zaworu 214 przez ciśnienie, działające na powierzchnię grzybka zaworowego 214 uzyskuje się to, że następuje optymalne dopasowanie sterowania ilością ścieków i wielkością podciśnienia, panującego w układzie odwadniającym. Zwłaszcza można uzyskać to, że odsysanie ilości zależy proporcjonalnie od panującego podciśnienia. Przykładowo, jeśli podciśnienie zostaje zmienione wobec ciśnienia atmosferycznego z DP1 na 2 x DP, wówczas w porównaniu do ilości ścieków, odsysanych przy DP1, z komory spiętrzania lub odstojnika odciąga się podwójną ilość ścieków.

Źródło podciśnienia, korzystnie w postaci pompy łopatkowej, konieczne dla podciśnieniowego układu odwadniającego, zasysa powietrze o dużej względnej wilgotności powietrza, wskutek czego

PL 194 015 B1 w samej pompie wzrasta niebezpieczeństwo osadzania się skroplin i wytwarzania się emulsji. Aby to wykluczyć, zaproponowano według wynalazku, że pompa łopatkowa po wytworzeniu żądanej wielkości podciśnienia pracuje dalej, przy czym zasysany jest nadmiar powietrza w postaci powietrza otoczenia, którego wilgotność jest stosunkowo niewielka. Z tego powodu wewnątrz pompy łopatkowej panuje temperatura w zakresie 60 - 70°C, dzięki której osadzone skropliny ulatniają się. W celu umożliwienia zasysania nadmiaru powietrza, w przewodzie usytuowanym między głównym zasobnikiem zbiorczym a pompą łopatkową jest umieszczony próżniowy zawór bezpieczeństwa 400, przedstawiony w zasadniczym widoku na fig. 16, który posiada obudowę 402 z otworem 404, która przechodzi w ścianę wydrążonego cylindra, usytuowaną współosiowo do osi wzdłużnej obudowy 402 albo w ścianę pośrednią 406, w których górnym obszarze znajdują się otwory 408, które umożliwiają połączenie do wnętrza 410 obudowy 402. Wewnątrz ściany pośredniej 406 w postaci wydrążonego cylindra jest przestawny element zamykający 414 w postaci kołpaka, zasilany przez element sprężynowy, przykładowo sprężynę śrubową 412, który zamyka otwory 408, gdy wewnątrz obudowy 410 panuje ciśnienie wyższe od żądanego podciśnienia, jakie panuje w zasobniku zbiorczym, a tym samym w przewodzie, prowadzącym do pompy łopatkowej. W tym przypadku siła sprężyny śrubowej 412 jest wystarczająca do takiego przesunięcia kołpaka zamykającego wewnątrz prowadnicy w postaci wydrążonego cylindra, aby otwory 408 zostały zamknięte. Po nastawieniu żądanej wielkości podciśnienia w komorze wewnętrznej 410, element zamykający 414 jest przesuwany z powrotem wbrew sile sprężyny śrubowej 412, co powoduje powstanie połączenia między otworem 404 a wnętrzem 410 obudowy zaworu 402, a tym samym z przewodem prowadzącym do pompy łopatkowej.

Sama pompa łopatkowa może być ukształtowana jako pompa z przełączanymi biegunami i o regulowanej częstotliwości. Dzięki możliwości przełączania biegunów w pompie łopatkowej, w głównym zasobniku zbiorczym wytwarzane jest nadciśnienie, co powoduje, że nagromadzone ścieki mogą być wypchnięte przez wylot. Możliwość regulacji częstotliwości zapewnia to, że uzyskuje się nie tylko miękki rozruch pompy łopatkowej, lecz także to, że może ona pracować w zakresie wydajności między 20 a 30% aż do 150%.

Claims (33)

1. Układ sterujący podciśnieniowego układu odwadniającego, obejmujący obudowę, umieszczony w niej pierwszy zawór, pierwszą komorę o nastawianym ciśnieniu przez pierwszy zawór, ograniczoną przez element rozdzielający, obejmujący membranę, który to zawór jest połączony funkcjonalnie z drugim zaworem, doprowadzającym, w zależności od jego położenia, do zaworu odcinającego, płyn pod obniżonym ciśnieniem lub ciśnieniem atmosferycznym, pierwsze złącze, za pośrednictwem, którego pierwsza komora jest połączona ze źródłem podciśnienia, drugie złącze, połączone z otoczeniem i z pierwszą komorą, korzystnie o regulowanym przekroju poprzecznym, znamienny tym, że w pierwszym złączu (240), łączącym pierwszą komorę (250) ze źródłem obniżonego ciśnienia, poprzez pierwszy zawór (214), jest umieszczony element dławiący (290), nastawiający poziom ciśnienia w pierwszej komorze (250).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy zawór (214) posiada element sprężynowy, utworzony przez membranę (216), sterujący jego położeniem, przy czym membrana stanowi przegrodę między trzecią komorą (219), zasilaną płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, a czwartą komorą (260), zasilaną płynem pod ciśnieniem atmosferycznym i tym, że pierwszy zawór posiada, zasilaną płynem pod ciśnieniem powierzchnię grzybka zaworu.

3. Układ według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że drugie złącze (262) uchodzi do drugiej komory (260) ograniczonej przez dalszą membranę (216), przestawianą przez pierwszy zawór (214), która przechodzi w trzecie złącze (254), które na końcu przechodzi w gniazdo zaworu (252), do którego to złącza, pierwszy zawór, w jego drugim położeniu, przylega szczelnie swoim grzybkiem zaworu (246).

4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że w drugim złączu (262) i/lub trzecim złączu (254) jest umieszczony element dławiący (256) o zmiennym przekroju poprzecznym (256), przy czym zwłaszcza trzecie złącze (254), prowadzące płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, posiada element filtracyjny (258).

5. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwszy zawór (214) wyposażony jest w grzybek zaworu (246) umieszczony w pierwszej komorze zaworu (244), od której odchodzi niezamykane złącze (248), prowadzące do pierwszej komory (250).

PL 194 015 B1

6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że element rozdzielający (272) w swoim pierwszym położeniu, w którym zawór odcinający za pośrednictwem drugiego zaworu (220) jest połączony z otoczeniem, przylega do magnesu (276) osadzonego w ścianie, korzystnie ściance pośredniej (228) obudowy (212).

7. Podciśnieniowy układ odwadniający, zwłaszcza do odwadniania osiedli, obejmujący kanał podciśnieniowy, który uchodzi do głównego zasobnika zbiorczego, przyłączonego do źródła podciśnienia, korzystnie pompy, przy czym do kanału podciśnieniowego, za pośrednictwem odpowiedniego, jednego zaworu odcinającego, przyłączona jest duża ilość zasobników zbiorczych ścieków, który to zawór jest uruchamiany przez układ sterujący i przy czym kanał podciśnieniowy jest ułożony w postaci profilu o zarysie zębów piły, który posiada punkty wierzchołkowe i punkty określające doliny, umożliwiające gromadzenie ścieków, znamienny tym, że układ sterujący (210) obejmuje obudowę (212), oraz umieszczony w niej pierwszy zawór (214), pierwszą komorę (250) o nastawianym ciśnieniu przez pierwszy zawór, ograniczoną przez element rozdzielający (272), obejmujący membranę (268), który to zawór jest połączony funkcjonalnie z drugim zaworem (220), a poza tym pierwsze złącze (240), za pośrednictwem, którego pierwsza komora (250) jest połączona ze źródłem podciśnienia, drugie złącze (262), połączone z otoczeniem i z pierwszą komorą, korzystnie o regulowanym przekroju poprzecznym, przy czym drugie złącze (262) uchodzi do drugiej komory (260) ograniczonej przez dalszą membranę (216), przestawianą przez pierwszy zawór (214), która przechodzi w trzecie złącze (254), które na końcu przechodzi w gniazdo zaworu (252), do którego to złącza pierwszy zawór przylega szczelnie swoim grzybkiem zaworu (246) w swoim drugim położeniu, jak również w drugim i/lub trzecim złączu (262, 254) jest umieszczony element dławiący (256) o zmiennym przekroju poprzecznym (256), przy czym w pierwszym złączu (240), łączącym pierwszą komorę (250) ze źródłem obniżonego ciśnienia poprzez pierwszy zawór (214), jest umieszczony element dławiący (290).

8. Układ odwadniający według zastrz. 7, znamienny tym, że pierwszy zawór (214) posiada element sprężynowy, utworzony przez membranę (216), sterujący jego położeniem, przy czym membrana stanowi przegrodę między trzecią komorę (219), zasilaną płynem pod ciśnieniem spiętrzenia, a czwartą komorą (260), zasilaną płynem pod ciśnieniem atmosferycznym i tym, że pierwszy zawór posiada, zasilaną płynem pod ciśnieniem powierzchnię grzybka zaworu.

9. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że trzecie złącze (254), prowadzące płyn pod ciśnieniem atmosferycznym, posiada element filtracyjny (258).

10. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że w drugim i/lub trzecim złączu (262, 254) jest umieszczony element dławiący (256) o zmiennym przekroju poprzecznym (256), przy czym zwłaszcza trzecie złącze (254) prowadzące płyn pod ciśnieniem atmosferycznym posiada element filtracyjny (258).

11. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że pierwszy zawór (214) wyposażony jest w grzybek zaworu (246) umieszczony w pierwszej komorze zaworu (244), od której odchodzi niezamykane złącze (248), prowadzące do pierwszej komory (250).

12. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że obejmuje zamknięty pierwszy element ustalający (332) ze ścianami czołowymi, ścianami bocznymi i ścianami dna (336, 338, 342) z pierwszym przyłączem (340) dla gazu napowietrzającego i drugim przyłączem (344), prowadzącym przynajmniej do urządzenia sterującego (314), przy czym w pierwszym elemencie ustalającym jest umieszczony element wypierający (356).

13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że pierwsze przyłącze (340) dla gazu napowietrzającego odchodzi od ściany bocznej (338), korzystnie od obszaru czołowego ściany bocznej i/lub, że drugie przyłącze (344) prowadzi zarówno do urządzenia sterującego (314), jak i do zaworu odsysającego (316) i/lub, że trzecie przyłącze (346), połączone ze źródłem podciśnienia od strony wnętrza zbiornika, posiada obwodową uszczelkę, korzystnie uszczelkę wargową (354), do której w przypadku braku siły wyporu płynu, szczelnie przylega element wypierający (356) i/lub, że od ściany bocznej odchodzi czwarte przyłącze (360), prowadzące do zaworu ssącego.

14. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że trzecie przyłącze (346) połączone ze źródłem podciśnienia prowadzi do drugiego zamkniętego elementu ustalającego (334), posiadającego ściany dna, ściany boczne i ściany czołowe (338, 336, 350), który z jednej strony jest połączony ze źródłem podciśnienia a z drugiej strony, od którego odchodzi piąte przyłącze (362), prowadzące do urządzenia sterującego (314).

15. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że pierwszy i drugi element ustalający (332, 334) stanowią oddzielne przestrzenie, korzystnie komory cylindrycznego zbiornika (330).

PL 194 015 B1

16. Układ według zastrz. 12 albo 13, znamienny tym, że pierwsze przyłącze (340), połączone ze źródłem gazu napowietrzającego i czwarte przyłącze (360), połączone z zaworem odcinającym, usytuowane jest w pewnej odległości od ściany czołowej (342) pierwszego elementu ustalającego (332), która jest odpowiednio mniejsza od połowy średnicy (D) elementu wypierającego.

17. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że prowadzące do źródła podciśnienia przyłącze (352) drugiego elementu ustalającego (334) odchodzi od jego ściany dna (350).

18. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że piąte przyłącze (362) prowadzące do urządzenia sterującego (314) odchodzi od ściany bocznej (338) drugiego elementu ustalającego (334), korzystnie od skrajnego obszaru ściany bocznej.

19. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że ściana dna (363) pierwszego elementu ustalającego (332) stanowi ścianę czołową drugiego elementu ustalającego (334).

20. Układ według zastrz. 15 albo 19, znamienny tym, że pierwszy element ustalający (332) posiada wysokość, która jest mniejsza od podwójnej średnicy elementu wypierającego (356), który ma korzystnie kształt kulki o średnicy (D).

21. Układ według zastrz. 15 albo 19, znamienny tym, że pierwszy element ustalający (332) posiada średnicę, którajest mniejsza od 1,5-krotności średnicy (D) elementu wypierającego (356).

22. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że pierwszy element ustalający (332) i/lub drugi element ustalający (334) posiada komorę wewnętrzną o kształcie cylindrycznym, przy czym korzystnie ściana dna (336) pierwszego elementu ustalającego (332) w kierunku trzeciego przyłącza (346), prowadzącego do źródła podciśnienia, wykazuje nachylenie lub posiada wkładkę z nachyleniem.

23. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że ściana boczna (338) zbiornika (330) jest wykonana z szeregu, korzystnie jednego odcinka rury z tworzywa sztucznego i/lub ściana dna (350) i ściana czołowa są kołpakami z tworzywa sztucznego.

24. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że ściana boczna (342) jest połączona rozłącznie ze ścianą boczną(338).

25. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że między przyłączem (352) a źródłem podciśnienia jest umieszczony element zwrotny, korzystnie zawór zwrotny.

26. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że zawór odcinający (556), przełączany przez układ sterujący (54), obejmuje człon odcinający, ukształtowany jako membrana (82), odcinający i otwierający rurę ssącą (16,18), prowadzącą od zasobnika zbiorczego ścieków do kanału podciśnieniowego (13), która jest przestawna w obudowie (72), mającej kształt cylindryczny i jest połączony z wydrążonym czopem (80), wewnątrz którego jest umieszczony czop prowadzący (78), który wystaje ze ścianki (74) jako głowica obudowy.

27. Układ według zastrz. 26, znamienny tym, że membrana (62) poprzez wywinięty brzeg (90) jest połączona szczelnie z kołnierzowym brzegiem (92) otworu (94) rury ssącej (16) i jest otoczona przez mającą kształt cylindra, obudowę (72) zaworu odcinającego (56), która z jednej strony jest szczelna wobec wywiniętego brzegu a z drugiej strony jest połączona poprzez element mocujący, korzystnie obejmę (98) z rurą ssącą(16,18,96).

28. Układ według zastrz. 26 albo 27, znamienny tym, że przyłącze podciśnieniowe (62), prowadzące do układu sterującego (54), odchodzi od odcinka (58) rury ssącej (16, 18), przebiegającego pionowo lub zasadniczo pionowo, umieszczonego w kierunku przepływu w odniesieniu do zaworu odcinającego (56), przy czym odcinek ten jest połączony z lancą, za pośrednictwem której ścieki są zasysane bezpośrednio ze zbiorczego zasobnika ścieków (14).

29. Układ według zastrz. 27, znamienny tym, że w pewnej odległości od górnego zakończenia odcinka (58) rury ssącej (16, 18), przebiegającego pionowo lub zasadniczo pionowo, odchodzi przyłącze podciśnieniowe (62), prowadzące do układu sterującego (54).

30. Układ według zastrz. 27, znamienny tym, że pionowy lub zasadniczo pionowy odcinek (58) rury ssącej (18) jest zamykany za pomocą elementu zamykającego korzystnie zatyczki (60), który jest wymieniony przez przyłącze prowadzące do lancy.

31. Układ według zastrz. 7 albo 13, znamienny tym, że źródło podciśnienia stanowi pompa, korzystnie pompa łopatkowa, która za pośrednictwem przewodu jest połączona z głównym zasobnikiem zbiorczym, przy czym w przewodzie jest umieszczony zawór bezpieczeństwa (400).

32. Układ według zastrz. 31, znamienny tym, że pompa łopatkowa jest pompą o przełączanych biegunach i/lub o regulowanej częstotliwości.

PL 194 015 B1

33. Układ według zastrz. 26, znamienny tym, że kanał zróżnicowanymi pierwszymi i drugimi profilami (30,32) w postaci zębów piły w obszarze punktów wierzchołkowych (38, 40) i punktów określających doliny (34,36).