DE3241595C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schwimmenden Überlauf zum Ableiten von Flüssigkeiten aus einem Becken, insbesondere zum Ableiten von gereinigtem Abwasser aus einem Klärbecken, mit vorzugsweise zwei im Wasser schwimmenden Auftriebskörpern und einem an diesen angebrachten, zum Teil in das Wasser eintauchenden Überlaufbehälter, in den das Wasser einfließt und der zum Ableiten des Wassers über eine Verbindungsleitung mit einer landseitig ortsfest angebrachten Abflußleitung verbunden ist.

Ein solcher Überlauf ist aus der DE-OS 28 34 899 bekannt­ geworden.

Ein solcher schwimmender Überlauf erfüllt seine Auf­ gabe zwischen einem maximalen Wasserspiegel und einem minimalen Wasserspiegel im Becken. Das Wasser gelangt durch die in den Behälterwandungen befindlichen Öffnun­ gen in der Überlaufbehälter, wodurch dieser tiefer in das Wasser eintaucht, wobei das Wasser infolge des auch bei einem minimalen Wasserspiegel noch vorhandenen Gefälles über die Verbindungsleitung in die ortsfeste Abflußleitung abfließt. Wenn sich der Wasserspiegel dabei allmählich soweit abgesenkt hat, daß er sich dem minimalen Wasserspiegel nähert, fließt infolge des sehr geringen Gefälles nur noch wenig Wasser durch die Öffnungen in den Überlaufbehälter, so daß dieser leichter wird und aus dem Wasser um einen Betrag auftaucht. Die Löcher müssen dabei aber in der Behälterwandung so angeordnet sein, daß auch beim minimalen Wasserstand das Wasser noch über die unteren Begrenzungskanten der Öffnungen in das Innere des Überlaufbehälters einfließen kann. Es besteht aber dabei die Gefahr, daß die Schwimmer mit dem Überlaufkörper für eine kurze Zeit soweit aus dem Wasser auftauchen, daß der Wasserzulauf in den Überlaufbehälter unterbunden ist, weil dann die Unterkanten der Löcher in der Behälterwandung höher liegen als der Wasserspiegel. Dadurch wird sofort der Wasserzulauf in den Überlaufbehälter unterbunden. Das noch im Überlaufbehälter befindliche Wasser läuft zumindest zum Teil nach ab, so daß sich das Gewicht des Überlaufs vermindert und sich die Auftriebskörper zusammen mit dem Überlaufbehälter noch etwas mehr aus dem Wasser herausheben. In diesem Zustand kann der Überlauf seine Funktion nicht mehr ausüben. Der Überlauf kommt auch dann nicht mehr aus dieser funktionshemmen­ den Lage selbsttätig heraus, wenn wieder mehr Wasser dem Becken zufließt, so daß sich im Becken der Pegel auch über den an sich zulässigen maximalen Wasser­ spiegel einstellen kann, so daß dann nur noch mittels eines Notablaufes ein Übertreten des Wassers über die Ufer des Beckens verhindert werden kann.

Aus der DD-PS 19 812 ist ebenfalls ein Überlauf bekannt, bei dem als Schwimmer rohrförmige Auftriebskörper verwendet werden. Die Auftriebskörper sind beidseitig eines als Rinne ausgebildeten Überlaufkörpers angeordnet und mit einem Gestell miteinander verbunden. An dem Gestell ist die Rinne über Gewindebolzen gehalten, so daß sie mehr oder weniger tief in das Wasser eingetaucht werden kann.

Die Rinne ist über eine Schlauchleitung mit einer ortsfesten, in der Beckenwand beginnenden Abflußleitung verbunden. Aufgrund der Verwendung rohrförmiger Auftriebskörper einerseits und einer Schlauchleitung zum Ableiten des entnommenen Wassers andererseits kann jedoch mit diesem bekannten schwimmenden Überlauf ebenfalls keine unter allen Bedingungen stabile und konstante Ablaufwassermenge erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen schwimmenden Überlauf zum Ableiten von Flüssigkeiten aus einem Becken so auszubilden, daß seine Funktion auch bei hohen Niveauschwankungen sicher gewährleistet bleibt und der einmal einregulierte Flüssigkeitsablauf ununterbrochen beibehalten wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem schwimmenden Überlauf der genannten Art dadurch, daß die Auftriebskörper eine sich in horizontaler Ebene erstreckende Schwimmfläche aufweisen, die im Verhältnis zur Schwimmfläche des Überlaufbehälters etwa 3 : 1 und mehr beträgt und daß die Verbindungsleitung als starres Rohr ausgebildet ist, das am einen Ende über ein zweites Gelenk mit der ortsfesten Abflußleitung verbunden ist.

Durch die Ausbildung der Auftriebskörper als sich in einer horizontalen Ebene erstreckende Schwimmfläche und dem angegebenen Flächenverhältnis zwischen der Schwimmfläche der Auftriebskörper und der Schwimmfläche des Überlaufbehälters von 3 : 1 und mehr wird zuverlässig erreicht, daß die Eintauchtiefe des Überlaufbehälters und der Auftriebskörper ungeachtet der Änderungen der Wassermengen im Überlaufbehälter sich nur unwesentlich ändert, so daß ein Herausspringen des Überlaufs aus dem Betriebszustand infolge der horizontalen Charakteristik der Auftriebskörper ausgeschlossen ist. Die Sicherheit für die Aufrechterhaltung der Funktion des Überlaufs ist deshalb groß, weil gemäß der Erfindung das Verhältnis der Auftriebskörperschwimmfläche zur Schwimmfläche des Überlaufbehälters etwa 3 : 1 und mehr beträgt. Dabei wird unter Schwimmfläche die in das Wasser eintauchende Fläche verstanden, mit anderen Worten, die Draufsicht des eintauchenden Überlaufbehälters. Damit die Funktion des Überlaufs nicht durch die Ausbildung der Verbindungsleitung zur landseitig ortsfest angebrachten Abflußleitung gefährdet wird, ist die Verbindungsleitung als starres Rohr ausgebildet, das am einen Ende über ein Gelenk mit dem Überlaufbehälter und am anderen Ende über ein zweites Gelenk mit der ortsfesten Abflußleitung verbunden ist. Dadurch ist ein bei flexiblen Schläuchen mögliches Ausbeulen zuverlässig verhindert.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2-11.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert und in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Schwimmerüber­ lauf,

Fig. 2 den Schwimmerüberlauf in Seitenansicht,

Fig. 3 den Schwimmerüberlauf in Vorderansicht,

Fig. 4 eine Befestigung des Überlaufbehälters an den Auftriebskörpern im Querschnitt und

Fig. 5 schematisch den Überlaufkörper im Längs­ schnitt bei minimalem Wasserspiegel im Becken.

In Fig. 1 ist der Schwimmerüberlauf als Ganzes mit 1 bezeichnet. Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, ist dieser Schwimmerüberlauf zum Ableiten von Abwasser 2 in einem Klärbecken 3 angeordnet. Der Schwimmerüberlauf weist im Ausführungsbeispiel 2 als Auftriebskörper ausge­ bildete Schwimmer 4 und 5 auf, die mit Abstand zueinan­ der angeordnet sind. Die Schwimmer 4 und 5 können ent­ weder als Hohlkörper ausgebildet sein oder als Massiv­ körper aus einem Werkstoff von geringem spezifischen Gewicht bestehen. Zwischen den Schwimmern 4 und 5 befindet sich ein als Abflußzone 6 bezeichneter Bereich, in welchem ein Überlaufbehälter 7 vorgesehen ist. Dazu sind die Schwimmer 4 und 5 durch zwei im Abstand parallel zueinander etwa vertikal angeordnete Tauchwände 8 und 9 miteinander verbunden. An diesen Tauchwänden ist der Überlaufbehälter 7 befestigt. Er ist im gezeichneten Aus­ führungsbeispiel als Rohr ausgebildet, das an einer Stirnseite verschlossen ist, während die andere Stirn­ seite des rohrförmigen Überlaufbehälters 7 offen und mit­ tels einer Verbindungsleitung 10 mit einer Abflußleitung 12 verbunden ist, die ortsfest am Ufer 11 angebracht ist.

Um den Schwimmerüberlauf 1 in seiner Stellung zu halten, ohne ihn daran zu hindern, den Änderungen des Wasser­ standes zu folgen, ist der Schwimmer 4 mit einer Stange 13 und der Schwimmer 5 mit einer Stange 14 mit dem Ufer verbunden, wobei die Stange 13 mit einem Ende an einem Gelenk 36 des Schwimmers 4 und mit dem anderen Ende an einem Gelenk 38 am Ufer 11 angreift, während die Stange 14 mit entsprechenden Gelenken 37 und 39 zusammenwirkt. Diese Gelenke lassen vertikale Schwenkbewegungen der Stangen 13 und 14 zu.

Jeder Schwimmer 4 bzw. 5 weist die Form einer Rechteck­ platte auf, wobei die sich in horizontaler Ebene er­ streckende Schwimmfläche (F 2) der Schwimmer 4 und 5 im Verhältnis zur Schwimmfläche F 1 des Überlaufbehälters etwa 3 : 1 und mehr ist.

Im Beispiel nach Fig. 3 weisen die Schwimmer 4 und 5 die Form eines flachen Trapezes auf. Dadurch ergibt sich eine von der Abflußzone 6 nach außen wegführende Neigung der oberen Begrenzungsflächen 19 bzw. 20. Diese schrägen Ober­ flächen bewirken, daß sich auf den Schwimmern keine Wasseran­ sammlungen oder Ablagerungen von festen Stoffen bilden, die zu einer Auftriebsänderung führen könnten.

Die Wandung des Überlaufbehälters 7 weist im Beispiel nach Fig. 1 auf der einen Längsseite Einfließöffnungen 21 auf, die so angebracht sind, daß beim schwimmenden Überlauf die untere Kante dieser Öffnungen etwas unter dem Wasser­ spiegel ist. Um eine Grundeinstellung dieser Öffnungen 21 zu ermöglichen, kann der rohrförmige Überlaufbehälter 7 winkelverstellt und festgestellt werden, beispielsweise mittels eines Schneckengetriebes. Dafür sind zwei die Enden 22 und 23 des Überlaufbehälters 7 aufnehmende Drehlager 24 und 25 bestimmt. Die Öffnungen 21 sind im Beispiel nach Fig. 1 als in einer vertikalen Ebene verlaufende Schlitze ausgebildet. Wie in Fig. 5 gezeigt, können die Öffnungen 21 aber auch eine kreisrunde Form haben.

Der Überlaufbehälter 7 weist am offenen Ende einen An­ schlußstutzen 30 auf, der mittels eines Gelenkes 31, beispielsweise in Form einer Gummimanschette, mit einer starr ausgebildeten Verbindungsleitung 10 verbunden ist. Diese Verbindungsleitung 10 ist mit dem anderen Ende über ein weiteres Gelenk 33 mit der am Ufer ortsfest an­ gebrachten Abflußleitung 12 in Verbindung, wobei auch diese Abflußleitung als starres Rohr ausgebildet ist. Von einer Notüberlauföffnung 34 der Abflußleitung 12 zweigt ein oben offenes vertikales Überlaufrohr 35 ab, dessen Länge so bemessen ist, daß es etwas über den maximalen Wasserspiegel reicht.

Um den Überlauf ohne Schwierigkeiten austarieren zu können, sind im gezeichneten Ausführungsbeispiel an den Tauchwänden 8 und 9 und an der Verbindungsleitung 10 Trimmgewichte 26, 27, 28, 29 bzw. 32 befestigt, die je nach Bedarf durch schwerere oder leichtere Gewichte ersetzt werden können.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann der Überlaufbehälter 7 in der Höhe relativ zu den Schwimmern 4 und 5 verstellt werden, indem der Überlaufbehälter 7 mittels Befestigungsbändern 41 in Form von den Behälter 7 um­ schlingenden Schellen am Quersteg 42 eines insgesamt mit 43 bezeichneten U-Bügels angeschlossen ist. Die U- Schenkel 44 ragen in vertikaler Richtung durch entsprechen­ de Löcher 45 in den Schwimmern 4 bzw. 5. In jedem U- Schenkel sind in geringem Abstand zueinander Querbohrungen 46 eingearbeitet. Im vertikalen Loch 45 der Schwimmer 4 bzw. 5 ist eine Hülse 47 mit Löchern 48 am oberen Ende be­ festigt. Die U-Schenkel 44 werden in diese Hülse 45 soweit eingeführt, bis die geeignete Querbohrung 46 mit den Löchern 48 in der Hülse 47 fluchtet, so daß dann ein Stift 49 zur Festlegung des U-Schenkels 44 im Schwim­ mer 4 oder 5 durchgesteckt und verankert werden kann. In diesem Falle können auf beidnen Längsseiten des Über­ laufbehälters 7 Einfließöffnungen 21 vorgesehen sein, weil die Ein­ stellung des Überlaufbehälters relativ zu den Schwimmern 4 und 5 nicht durch Drehung des Behälters, sondern durch Heben oder Senken desselben in vertikaler Richtung be­ werkstelligt wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, taucht der Überlaufbehälter 7 aufgrund seiner Justierung an den Schwimmern 4 und 5 so­ weit in das Wasser ein, daß sich die unteren Kanten der Öffnungen 21 um einen gewissen Betrag unter dem Wasser­ spiegel WSP befinden.

In Fig. 5 sind die Verhältnisse gezeigt, die sich im Über­ lauf einstellen, wenn der Wasserstand bis auf den mini­ malen Wasserspiegel WSP min. abgefallen ist. Dieser minimale Wasserspiegel wird durch die Lage der ortsfesten Abflußleitung 12 bestimmt. Der Wasserspiegel muß also so hoch sein, daß Wasser gerade noch durch die Leitung 12 abfließen kann. Der Überlaufbehälter 7 befindet sich dabei etwas unterhalb des Niveaus der ortsfesten Ab­ flußleitung 12, jedoch sammelt sich im Überlaufbe­ hälter 7 infolge der entsprechenden Lage der Öffnungen 21 in den Wandungen auch bei diesem minimalen Wasserspie­ gel immer noch soviel Wasser, daß sich ein ganz leich­ tes Gefälle gegenüber der Abflußleitung 12 ergibt.

Wenn der Wasserspiegel noch weiter absinkt, bleibt diese Wassermenge im Überlaufbehälter 7 enthalten, so daß er selbsttätig seine Funktion wieder aufnimmt, wenn der Wasserspiegel wieder steigt.

Durch die starre Ausbildung der Verbindungsleitung 10 wird erreicht, daß ein Ausbeulen derselben nach oben verhindert wird. Ein solches Ausbeulen könnte den Über­ lauf auch aus seiner Wirkung bringen.

Die flachen, großflächigen (horizontale Charakteristik) Schwimmer sind in ihrer Schwimmlage unempfindlich auch gegenüber Wellenschlag oder Windeinwirkung. Selbst wenn die Wassermenge sich im Überlaufbehälter vorüber­ gehend aus irgendeinem Grunde verringert, führt dies nur zu einem unwesentlichen Auftauchen des Überlauf­ behälters aus dem Wasser, so daß der Zulauf des Wassers durch die Öffnungen 21 in das Innere des Überlaufbehälters 7 auch bei ungünstigen Verhältnissen gewährleistet ist.

Die Form des Überlaufbehälters muß nicht ein Rohr sein. Es ist auch möglich, einen oben offenen, trogförmigen Überlaufbehälter mit wenigstens einer Überlaufkante zu verwenden. Mit einem solchen trog­ förmigen Überlaufbehälters können sehr große Abfluß­ leistungen erzielt werden.

Außerdem ist es aber auch möglich, nur einen einzigen, entsprechend großflächig gestalteten Schwimmer zu ver­ wenden, wobei in diesem Falle vorzugsweise der Überlauf­ behälter einstückig mit dem Schwimmer ausgebildet ist.

Claims (11)

1. Schwimmender Überlauf zum Ableiten von Flüssigkeiten aus einem Becken, insbesondere zum Ableiten von gereinigtem Abwasser aus einem Klärbecken, mit vorzugsweise zwei im Wasser schwimmenden Auftriebskörpern und einem an diesen angebrachten, zum Teil in das Wasser eintauchenden Überlaufbehälter, in den das Wasser einfließt und der zum Ableiten des Wassers über eine Verbindungsleitung mit einer landseitig ortsfest angebrachten Abflußleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskörper (4, 5) eine sich in horizontaler Ebene erstreckende Schwimmfläche (F 2) aufweisen, die im Verhältnis zur Schwimmfläche (F 1) des Überlaufbehälters etwa 3 : 1 und mehr beträgt, und daß die Verbindungsleitung (10) als starres Rohr ausgebildet ist, das am einen Ende über ein Gelenk (31) mit dem Überlaufbehälter (7) und am anderen Ende über ein zweites Gelenk (33) mit der ortsfesten Abflußleitung (12) verbunden ist.

2. Überlauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der ortsfesten Abflußleitung (12) ein oben offe­ nes, vertikales Notüberlaufrohr (35) abzweigt, dessen Länge durch den zulässigen Maximalwasserspiegel be­ stimmt ist.

3. Überlauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufbehälter (7) relativ zu den Auftriebs­ körpern vertikal verstell- und einstellbar ange­ bracht ist.

4. Überlauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufbehälter (7) oben offen mit mindestens einer Überlaufkante ausgebildet ist.

5. Überlauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufbehälter (7) als um seine Haupt­ achse winkelverdrehbares und einstellbares Rohr aus­ gebildet ist, wobei in der Rohrwandung nur auf einer Seite Einfließöffnungen (21) für das Wasser ange­ bracht sind.

6. Überlauf nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das winkelverdrehbare Rohr mit einer bis zum Ufer reichenden Betätigungs­ einrichtung versehen ist.

7. Überlauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf mit in vertikaler Ebene beweglichen Befestigungen (13, 14) am Ufer (11) verankert ist.

8. Überlauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskörper (4 und 5) durch mindestens zwei, im wesentlichen parallele, vertikale, in das Wasser hineinragende Tauchwände (8, 9) mit dem Überlaufbehälter (7) verbunden sind.

9. Überlauf nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Tauchwände (8, 9) mit den Auftriebskörpern (4 und 5) eine Einheit bilden.

10. Überlauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tauch­ wänden (8 und 9) und/oder an der Verbindungsleitung (10) Trimmgewichte (26 bis 29, 32) angebracht sind.

11. Überlauf nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Überlaufbehälter (7) jeweils am Quersteg (42) von U-förmigen Bügeln (43) befestigt ist, während die U-Schenkel (44) mit ihren Enden in Löchern (45) der Auftriebskörper (4, 5) höhenverstellbar gelagert sind.