DE3051024C2

DE3051024C2 -

Info

Publication number: DE3051024C2
Application number: DE19803051024
Authority: DE
Inventors: Karl 7899 Uehlingen-Birkendorf De Kraus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-09
Filing date: 1980-10-09
Publication date: 1991-01-31
Anticipated expiration: 2000-10-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Abflußregelung für Regenbecken, Klärbecken und dergleichen Behälter mit einem die Größe der Abflußöffnung verändernden Stellglied und einer stromab hin ter der Abflußöffnung angeordneten ersten Meßeinrichtung, die die Abflußmenge mittelbar erfaßt und mit dem Stellglied unter Einschaltung eines einstellbaren Kompensationsgliedes in mechanischer und/oder hydraulischer Wirkverbindung steht.The invention relates to a drain control for rain pools, Clarifiers and similar containers with a the size of the Drain opening changing actuator and a downstream ter the discharge opening arranged first measuring device, which detects the flow rate indirectly and with the actuator with the inclusion of an adjustable compensation element is in mechanical and / or hydraulic operative connection.

Eine Abflußregelung der vorbezeichneten Art ist bekannt aus dem in GAAP 5 - RB/C8.1.3 veröffentlichten Aufsatz "Unge steuerte, gesteuerte und geregelte Systeme", wo im Zusammen hang mit Bild 8.1.3/3 vor der Abflußöffnung eines Beckens ein diese Abflußöffnung verändernder, senkrecht verstellba rer Schieber gezeigt ist, der über ein mechanisches Hebelsy stem mit einem hinter der Abflußöffnung angeordneten Schwim mer in Regelbeziehung steht. Der Schwimmer befindet sich in einem hinter der Abflußöffnung des Beckens angeordneten zu sätzlichen Beruhigungsbecken, von dem aus der eigentlich zu regelnde Abfluß über ein Meßwehr überfällt. Bei dieser be kannten Anordnung wird als nachteilig angesehen, daß mit dem Schwimmer nicht der Abfluß, sondern die Füllstandshöhe als Führungsgröße im Beruhigungsbecken gemessen wird und diese Meßgröße bei kleinen Abmessungen des Beruhigungsbeckens un brauchbar ist, um die quadratischen Abhängigkeiten entspre chend der üblicherweise verwendeten Ausflußformel sowohl beim Zufluß in das Beruhigungsbecken als auch beim Ablauf über das Meßwehr hinreichend berücksichtigen zu können.A discharge control of the aforementioned type is known from the article published in GAAP 5 - RB / C8.1.3 "Unge controlled, controlled and regulated systems ", where together slope with picture 8.1.3 / 3 in front of the drain opening of a basin a vertically adjustable this drain opening rer slide is shown, which has a mechanical lever system stem with a swim arranged behind the drain opening always in a regular relationship. The swimmer is in one arranged behind the drain opening of the basin additional calming pool, from which the actually regulating outflow over a measuring weir. With this be known arrangement is considered disadvantageous that with the Not the drain, but the level as Guide size in the calming pool is measured and this Measured variable with small dimensions of the calming pool and un is useful to correspond to the quadratic dependencies chend the commonly used discharge formula both at the inflow into the calming basin as well as at the outlet to be able to take sufficient account of the measuring weir.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Abfluß regelung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 die Abflußmenge aus dem Behälter entsprechend der bei einem Re genereignis zeitlich an- und abschwellenden Konzentration der Schmutzstoffe zu ändern und so den Spülstoß im Becken zu speichern.The invention has for its object with a drain regulation according to the preamble of claim 1 Outflow from the container corresponding to that at a Re gene event temporally increasing and decreasing concentration change the pollutants and thus the flushing pulse in the pool to save.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die erste Meßeinrichtung eine die Abflußströmung vollständig er fassende und weiterleitende, im wesentlichen waagerecht ver laufende Wiegerinne aufweist, die zur Ausführung im wesent lichen senkrechter Verstellbewegungen geführt und aufgehängt ist, und daß das für ein Gleichgewicht des Regelsystems sor gende Kompensationsglied mit einer durch eine im Zulauf zum Behälter einen vorbestimmten Wert übersteigende zeitliche Zulaufmenge bewegbaren und bei abnehmender Zuflußmenge sich selbsttätig rückstellenden Stauplatte als zweiter Meßein richtung fremdenergiefrei mit Gestänge- oder Seilzugmitteln und/oder hydraulischen Geber- und Nehmerzylindern gekoppelt ist. According to the invention this object is achieved in that the first measuring device he completely the discharge flow summarizing and forwarding, essentially horizontal ver has running cradle, which is essential for execution led vertical adjustment movements and suspended and that it sor for a balance of the control system Compensating member with one in the inflow to Container over time a predetermined value Inflow amount movable and with decreasing inflow rate itself automatically resetting storage plate as a second measuring unit direction free of external energy with linkage or cable pulling means and / or hydraulic master and slave cylinders coupled is.

Wenn bei Anwendung einer solchen Abflußregelung der Wasser spiegel im Beckenzulauf während eines Regenereignisses an steigt, nachdem der bei Regenbeginn entstehende Spülstoß be reits durch den Zulauf ins Becken gelangt ist, schließt die Stauplatte und läßt dadurch nachfolgendes verdünntes Regen wasser nicht mehr ins Becken.If when using such a discharge control the water mirror in the pool inlet during a rain event increases after the rinse burst that occurs when the rain starts has already entered the pool through the inlet, closes the Storage plate and thereby leaves subsequent diluted rain no longer water into the pool.

Auf diese Weise lassen sich stark verschmutzte Spülstöße zwischenspeichern, ohne daß das als Speicher dienende Becken durch einen hohen Regenwasseranteil überlastet wird. Die im Becken zwischengespeicherten verschmutzten Spülstöße können in einem an die nachfolgende Kläranlage angepaßten geregel ten Abfluß abgegeben werden. Dadurch lassen sich die bei Re genbeginn in einem Mischwasserkanalsystem entstehenden Schmutzfrachten in nachgeschalteten Becken auffangen, so daß im wesentlichen nur noch Regenwasser in den Vorfluter ge langt.In this way, heavily soiled flushes can be cleaned cache without the pool serving as storage is overloaded by a high proportion of rainwater. The in Cymbals can store temporarily dirty rinses in a regulation adapted to the downstream wastewater treatment plant th drain are given. This allows the Re originate in a mixed water sewer system Collect dirt loads in the downstream basin so that essentially only rainwater in the receiving water reaches.

Mit der Auf-Zu-Steuerung der im Zulauf zum Becken angeordne ten Stauplatte entsteht außer einem gezielten Entlastungsef fekt des Speichers gleichzeitig die vorteilhafte Möglichkeit einer Verkleinerung der nachgeschalteten Becken. Mit der oh ne Beteiligung von Fremdenergie erzeugten Bewegung der Stau platte wird das auf die erste Meßeinrichtung einwirkende Kompensationsglied automatisch bei steigender oder fallender Zuflußmenge in seine für das Gleichgewicht des Regelsystems sorgende Stellung verändert.With the on-off control arranged in the inlet to the pool The storage plate is created in addition to a targeted relief effect effect of the memory at the same time the advantageous possibility a downsizing of the downstream pools. With the oh ne involvement of external energy generated movement of traffic jams plate is that acting on the first measuring device Compensation element automatically with rising or falling Flow rate into its for the balance of the control system caring position changed.

Bei einer Ausführungsform der Abflußregelung gemäß der Er findung kann die Stauplatte auf einem auf einer in Öffnungs richtung der Stauplatte aufwärts geneigten Bahn geführten Rollschlitten angeordnet sein, der antriebsmäßig mit dem Kompensationsglied in Verbindung steht.In one embodiment of the discharge control according to the Er can find the storage plate on one on one in opening direction of the stowage plate guided upward inclined path Rollslide be arranged, the drive with the Compensator is connected.

Zweckmäßigerweise ist die Stauplatte um eine sie tragende obere waagerechte Achse schwenkbar gelagert und durch ein Gegengewicht in Richtung auf ihre Staustellung vorbelastet. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist die Stauplatte in der La ge, gegenüber im Zulauf mitgeführten Festkörpern oder Bal laststoffen auszuweichen und dadurch Verstopfungen im Zufluß zum Becken zu vermeiden. Die in der Zulaufströmung enthalte ne Energie bewegt die Stauplatte mit ihrem Rollschlitten auf der geneigten Bahn nach oben, wobei die dadurch gespeicherte Lageenergie ausgenutzt wird, um bei nachlassender Zulauf strömung das Kompensationsglied in die Stellung zurückführen zu können, in der das Stellglied den Beckenabfluß öffnet. Das Kompensationsglied wird folglich mit Hilfe der zweiten Meßeinrichtung ohne Fremdenergie in die dem Gleichgewicht des Regelsystems entsprechende Lage zurückgeführt.The storage plate is expediently around a support plate upper horizontal axis pivoted and by a Counterweight preloaded towards its stowed position. Because of this configuration, the storage plate is in the La ge, opposite solids or bal carried in the inlet Dodge pollutants and thereby blockages in the inflow to avoid the pool. That contained in the inlet flow ne energy moves the storage plate with its roller carriage the inclined path upwards, the one stored thereby Location energy is exploited to with decreasing inflow flow return the compensation element to the position to be able to in which the actuator opens the pool drain. The compensation element is consequently the second Measuring device without external energy in the balance position of the control system.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt, jeweils schema tisch,An embodiment of the invention is shown below of the drawings explained in more detail. It shows, each scheme table,

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Regenspeicherbecken mit ei ner Abflußregelung gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a plan view of a rain storage reservoir with egg ner Outflow control device according to the invention,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 is a vertical section along the line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Abflußregelung mit einer Wiegerinne sowie einem Segmentschütz als Stell glied. Fig. 3 is a side view of a drain control with a weighing channel and a segment contactor as an actuator.

Bei einem als Zwischenspeicher eingesetzten Regenwasserbek ken 10 nach Fig. 1 und 2 ist beabsichtigt, seinen Abfluß auf einen Wert zu begrenzen, der dem nachfolgenden Kanalsystem oder der Kapazität einer den Abfluß aufnehmenden und behan delnden Kläranlage angepaßt ist. Ein solches Regenbecken dient hierbei primär dem Zweck, den durch Regen erhöhten Mischwasseranteil zu speichern.When a Regenwasserbek ken 10 used as a buffer according to FIGS. 1 and 2, it is intended to limit its outflow to a value which is adapted to the downstream sewer system or the capacity of an outflow-receiving and treating treatment plant. Such a rain basin primarily serves the purpose of storing the mixed water content increased by rain.

Da mit dem Regenwasser die aus Trockenwetterperioden im Mischwasserkanalnetz zurückgebliebenen Schmutzablagerungen weggespült und im Regenbecken gespeichert werden, begrenzt man die Beckengröße üblicherweise auf ein Volumen, das den bei einsetzendem Regen ankommenden, stark verschmutzten Mischwasserschwall vollständig auffängt, während das nach folgende, durch Regen verdünnte Mischwasser über ein Wehr am Becken vorbei dem Vorfluter zugeleitet wird. Dabei besteht das Problem, trotz unterschiedlicher Beckenfüllung den Ab fluß zur Kläranlage hin konstant zu halten.Since with the rainwater from the dry weather periods in Residual dirt deposits in the mixed water sewer network washed away and stored in the rain basin, limited the pool size is usually reduced to a volume that heavily soiled arriving when it starts to rain Mixed water surge completely catches up during that the following, mixed water diluted by rain over a weir on Basin past the receiving water is fed. There is the problem, despite different pelvic fillings keep the flow to the sewage plant constant.

Das Becken 10 enthält eine zentrisch im Beckenboden angeord nete Abflußöffnung 12, die über einen Kanal 14 in ein seit lich am Becken angeordnetes Abteil 16 führt, von dem ein Ab flußkanal 18 zur Kläranlage bzw. zu unterhalb liegenden Ent wässerungsteilflächen mit weiteren Speicherbecken abgeht. In der Beckenseitenwand befindet sich eine Zulauföffnung 20, die meist in Bodennähe angeordnet ist, jedoch auch höher liegen kann und in die ein Mischwasserkanal 22 mündet. Der Mischwasserkanal 22 setzt hinter der Zulauföffnung 20 über ein Wehr 26 in einen unter Einbeziehung der Außenseite des Abteils 16 und einer Einfassung 24 gebildeten Entlastungska nal 28 fort.The basin 10 contains a centrally arranged in the basin drain opening 12 , which leads via a channel 14 into a compartment arranged at the basin since 16 , from which a flow channel 18 leads to the sewage treatment plant or to underlying water drainage sections with further storage tanks. In the basin side wall there is an inlet opening 20 , which is usually arranged near the bottom, but can also be higher and into which a mixed water channel 22 opens. The mixed water channel 22 continues behind the inlet opening 20 via a weir 26 into a discharge channel 28 formed including the outside of the compartment 16 and an enclosure 24 .

Der im Mischwasserkanal 22 ankommende Trockenwetterabfluß strömt durch eine Bodenrinne 30 im Becken zur Abflußöffnung 12. Wenn bei verstärktem Mischwasseranfall der Füllstand des Beckens ansteigt, wird sich ohne besondere Maßnahme die Bek kenabflußmenge ständig ändern. Zur Erzielung eines geregel ten Abflusses ist im Abteil 16 eine schematisch angedeutete Wiegerinne 32 mittels eines flexiblen Anschlußstückes 34 an die in der Beckenseitenwand befindliche Abflußöffnung des Kanals 14 angeschlossen.The dry weather outflow arriving in the mixed water channel 22 flows through a floor channel 30 in the basin to the outflow opening 12 . If the level of the pool rises with increased mixed water, the ken flow rate will change constantly without any special measure. To achieve a regulated drain, a schematically indicated weighing channel 32 is connected in the compartment 16 by means of a flexible connecting piece 34 to the drain opening of the channel 14 located in the basin side wall.

Eine mit der Wiegerinne 32 arbeitende Abflußregelung gemäß Fig. 3 enthält einen Segmentschütz 66 als Stellglied für den durch einen Kanal 64 ankommenden Abfluß. Hinter und unter halb der etwa waagerecht ankommenden Strömung ist die Wiege rinne 32 angeordnet und an einer Parallelogrammführung auf gehängt, die ein mit der Wiegerinne fest verbundenes An schlußglied 42 sowie einen Wiegebalken 44 und einen Lenker 46 umfaßt, die um ortsfeste Gelenkpunkte 48 bzw. 50 schwenk bar sind. Der Wiegebalken 44 trägt jenseits seines Gelenk punktes 48 ein verschiebbares Kompensationsglied 62 und ist an seinem anderen Ende über ein Zugglied 86 mit dem Segment schütz 66 verbunden. Bei nachlassender Abflußmenge werden Wiegerinne und Segmentschütz selbsttätig angehoben. Bei ei ner Verstopfung im Bereich des Stellgliedes verursacht die daraus resultierende verringerte Abflußmenge automatisch das Öffnen des Stellgliedes und dessen selbsttätige Freispülung.A drain control according to FIG. 3 working with the weighing channel 32 contains a segment contactor 66 as an actuator for the drain arriving through a channel 64 . Behind and below half of the approximately horizontally arriving flow, the cradle channel 32 is arranged and hung on a parallelogram guide, which includes a fixed to the cradle to connecting member 42 and a weighing beam 44 and a handlebar 46 , which around fixed articulation points 48 and 50th are pivotable. The weighing beam 44 carries beyond its hinge point 48 a displaceable compensation member 62 and is connected at its other end via a tension member 86 with the segment contactor 66 . If the flow rate decreases, the weighing channel and segment contactor are raised automatically. If there is a blockage in the area of the actuator, the resulting reduced flow rate automatically causes the actuator to open and automatically flush it out.

Oberhalb des stromaufwärtigen Endes der Wiegerinne 32 ist ein Leitschild 90 an der Stelle 94 eines Anschlußgliedes 92 angebracht, das an den Wiegebalken 44 und an die Parallel führung 46 angeschlossen und dadurch parallel zum Anschluß glied 42 geführt ist. Der schräg gestellte Leitschild 90 ist in solcher Höhe angebracht, daß die Abflußströmung darunter vorbeifließt, solange sie nicht gedrosselt wird. Erhöht sich die Abflußmenge im Kanal 64, so trifft sie teilweise auf den mittels eines Lenkers 96 direkt mit dem Segmentschütz 66 verbundenen Leitschild 90, der sie in Richtung auf die Wie gerinne 34 umlenkt und dort als Stellimpuls einwirken läßt, mit dem sowie mit dem erhöhten Gewicht der Wiegerinne das gesamte Regelsystem in Bewegung gesetzt wird, bis der Soll wert der Abflußströmung wieder erreicht ist.Above the upstream end of the weighing channel 32 , a guide plate 90 is attached at the point 94 of a connecting member 92 which is connected to the weighing beam 44 and to the parallel guide 46 and is thereby guided parallel to the connecting member 42 . The inclined guide plate 90 is mounted at such a height that the discharge flow flows beneath it as long as it is not throttled. Increases the flow rate in the channel 64 , it partially meets the guide plate 90 connected directly to the segment contactor 66 by means of a link 96 , which deflects it in the direction of the channel 34 and allows it to act as an actuating impulse, with and with the increased Weight of the weighing channel, the entire control system is set in motion until the target value of the discharge flow is reached again.

Durch Verstellung des Kompensationsgliedes 62 in Richtung zur Verkleinerung des Hebelarmes am Wiegebalken 44 bezüglich des Gelenkpunktes 48 läßt sich die Abflußmenge auf kleinere Werte bis hin zum Verschließen des Behälterabflusses regeln. Zu dieser Verstellung des Kompensationsgliedes 62 dient die vom Beckenzufluß betätigte, nachfolgend beschriebene zweite Meßeinrichtung.By adjusting the compensation element 62 in the direction of reducing the lever arm on the weighing beam 44 with respect to the articulation point 48 , the outflow quantity can be regulated to smaller values up to the closing of the container outflow. The actuated from Beckenzufluß, second measuring means described below is used for this adjustment of the compensation element 62nd

Ein vollständiger Verschluß des Abflusses aus dem Speicher becken gemäß Fig. 1 und 2 ist beispielsweise erwünscht, so bald die Zuflußmenge im Zulauf 22 einen bestimmten Wert überschreitet, z. B. den des zweifachen Trockenwetterablau fes. Zur automatischen Verschlußbetätigung ist gemäß Fig. 1 im Bereich der Einfassung 24 des ankommenden Mischwasserka nals 22 eine Stauplatte 98 vorgesehen, deren Unterkante im Mischwasserkanal eine Öffnung freiläßt, durch die ungefähr der zweifache Trockenwetterablauf hindurchströmen kann. A complete closure of the effluent from the storage pool according to FIG. 1 and 2 is desirable, for example, as soon as the inflow exceeds a certain value in the inlet 22, z. B. that of the double dry weather fes. For automatic shutter actuating 1 of the incoming Mischwasserka is shown in FIG. In the enclosure 24 Nals 22 is provided a baffle plate 98, the lower edge thereof in the mixed water channel leaves free an opening, can flow through the approximately two times dry weather flow.

Die Stauplatte 98 ist auf einem Rollschlitten angeordnet, der mittels Rollen auf einer oberhalb des Kanals in Strö mungsrichtung aufwärts geneigten Bahn 100 geführt ist. Der Rollschlitten ist über nicht gezeigte Anschlußmittel mit dem Kompensationsglied 62 so verbunden, daß dieses in Richtung auf den Gelenkpunkt 48 in Fig. 3 verschoben wird, wenn die auf die Stauplatte auftreffende Zuflußströmung den Roll schlitten auf seiner geneigten Bahn nach oben schiebt.The stowage plate 98 is arranged on a roller carriage which is guided by means of rollers on a path 100 inclined upward in the flow direction above the channel. The roller carriage is connected via connection means, not shown, to the compensation member 62 so that it is displaced in the direction of the hinge point 48 in FIG. 3 when the inflow flow impinging on the baffle plate pushes the roller carriage upward on its inclined path.

Um Verstopfungen im Zulauf an der Stauplatte 98 zu vermei den, ist diese im Bereich ihres oberen Endes um eine quer verlaufende Achse schwenkbar gelagert, jedoch durch ein Ge gengewicht in Richtung auf ihre durch Anschläge am Roll schlitten definierte Schließ- oder Staustellung ausreichend vorbelastet.In order to avoid blockages in the inlet to the storage plate 98 , the latter is pivotally mounted in the region of its upper end about a transverse axis, but is sufficiently preloaded by a counterweight in the direction of its closing or storage position defined by stops on the roller slide.

Bei abnehmender Zulaufmenge kehrt der Rollschlitten mit der Stauplatte 98 in seine tiefer gelegene Ausgangsstellung zu rück, wodurch das Kompensationsglied 62 so weit verschoben wird, daß danach die vorbeschriebene Abflußregelung zur Wir kung kommt und das Becken mit konstanter Abflußmenge leer läuft.With a decreasing inflow quantity, the roller carriage with the storage plate 98 returns to its lower starting position, whereby the compensation element 62 is shifted so far that the above-mentioned discharge control comes to effect and the pool runs empty with a constant discharge quantity.

Claims

1. Drain control for rain basins, clarifiers or the like Chen container with a the size of the drain opening changing actuator and a downstream downstream of the drain opening arranged first measuring device that detects the flow rate indirectly and with the actuator with the inclusion of an adjustable compensation element in mechanical and / or hydraulic active connection, characterized,

- That the first measuring device has a fully continuously detecting and forwarding, essentially horizontally extending weighing channel ( 32 ) which leads to the execution of substantially vertical adjustment movements and is suspended from the flow,
- And that provide for a balance of the control system de compensation element ( 62 ) with a by a in the inlet ( 22 ) to the container exceeding a predetermined value moving inflow amount and with decreasing inflow amount automatically resetting baffle plate ( 98 ) as a second measuring device with external energy Linkage or cable means and / or hydraulic encoder and slave cylinder alleviate is coupled.

2. Flow control according to claim 1, characterized in that the baffle plate ( 98 ) is arranged on a on a in the opening direction of the baffle plate inclined web ( 100 ) guided roller carriage which is drivingly connected to the compensation member ( 62 ) in connection.

3. Drainage control according to one of the preceding claims, characterized in that the baffle plate ( 98 ) is pivotally mounted about an upper horizontal axis carrying it and is biased by a counterweight in the direction of its stowed position.