Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für einen Abwasserkontrollschacht
nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, mit der sowohl das Eindringen
von Ratten und/oder als auch das Eindringen von durch Rückstau bedingtem Abwasser,
insbesondere in die Grundstücksentwässerung, verhindert werden soll.
Ratten haben sich in den Kanalisationsanlagen von Siedlungen zu einer
Plage entwickelt. Nicht selten dringen sie sogar über die Grundstücksentwässerung
bis in die Wohngebäude vor. Als Seuchenträger und Verbreiter von Infektionskrankheiten
stellen die Ratten zunehmend ein Gefahrenpotential für den Menschen dar.
Hinzu kommt, dass Kanalnetze vielerorts bei Starkregenereignissen
hydraulisch überlastet sind, wobei sich dann die in der Kanalisation aufstauenden
Wassermengen über die Grundstücksentwässerungsanlagen bis in die Gebäude als sog.
Rückstau fortpflanzen und dort zu Überflutungen führen. Um einer drohenden Flutwelle
im Kanalnetz zu entfliehen werden die Grundstücksentwässerungsanlagen als die am
höchsten gelegenen Teile der Kanalisation von den Ratten bevorzugt auch als Zufluchtsstätte
aufgesucht.
Mit der ressourcenschonenden Einsparung beim Trinkwasserverbrauch
und der getrennten Regenwasserableitung nehmen auch die Feststoffablagerungen infolge
einer Verdickung des Abwassers in den Grundstücksentwässerungsanlagen zu. Die Feststoffe
locken dann als Nahrungsquelle die Ratten verstärkt an und führen darüber hinaus
nicht selten zu Geruchsbelästigungen und zu Verstopfungen.
Um sich gegen ein Vordringen der Ratten aus den öffentlichen Kanalisationsanlagen
zu schützen, sind selbsttätige Rattendurchgangssperren bekannt geworden, die im
Durchflussgerinne von Abwasserkontrollschächten der Grundstücksentwässerungsleitungen
fungieren. Es handelt sich dabei um Sperrelemente, die im Bereich des Rohrscheitels
vor der Zulauföffnung um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind und aus
einem Gitter, aus Einzelstäben oder aus einer Platte bestehen.
Damit das Sperrelement dem Abwasserfluss einen möglichst geringen
Widerstand entgegenstellt und somit leicht aufgeschwungen werden kann, wird das
Sperrelement mit möglichst geringem Eigengewicht und ggf. mit Gegengewichtsunterstützung
konzipiert. Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass das Sperrelement aufgrund des
geringen Gewichtes von den Ratten mühelos angehoben werden kann.
Zum Schutz gegen Rückstau aus den öffentlichen Kanalisationsanlagen
sind Absperrvorrichtungen in Kontrollschächten der Grundstücksentwässerung in Form
von Rückstauklappen bekannt geworden, die analog zum v. g. Funktionsprinzip wie
bei der Rattendurchgangssperre, vor der Zulauföffnung angeordnet werden. Dabei wird
über das in der Sperrstellung befindliche Sperrelement die Zulauföffnung über den
Druck des zurückströmenden Wassers dichtend verschlossen.
In beiden Fällen geht der theoretische Funktionsablauf von der Vorstellung
aus, dass das Sperrelement zur Freigabe der Zulauföffnung unter der Strömungskraft
des zulaufenden Abwassers in Fließrichtung nach oben aufschwingt; bei nachlassendem
Abwasserfluss schwingt das Sperrelement über dessen Eigengewicht wieder nach unten
in die Sperrstellung zurück. Mit der Sperrstellung ist die zur Zulauföffnung gerichtete
unterste Position des Sperrelementes gemeint.
Der beispielsweise bei einer Toilettenspülung ausgelöste noch relativ
große Abwasserschwall vergleichmäßigt sich auf dem Fließweg in der Entwässerungsleitung
und verliert dabei bis zum Ende des Abflussereignisses stetig an Strömungskraft.
Hierbei ergibt sich das Problem, dass die im Abwasser mitgeführten
gröberen Feststoffe bei geringer Wasserführung aufgrund der damit verbundenen relativ
geringen Strömungskraft an dem Sperrelement bzw. auf der Kanalsohle Ablagerungen
bilden, die nach dem Abflussereignis eine vollständige Rückführung des Sperrelementes
in die Sperrstellung verhindern. Das Sperrelement bleibt dann unkontrolliert in
einer Offenstellung stehen, die die Ratten dazu veranlasst, das Sperrelement anzuheben
und dann unter diesem hindurch zu kriechen.
Das gleiche Problem ergibt sich auch bei den bekannten Absperrvorrichtungen
mit gleichermaßen schwenkbar gelagerten Rückstauklappen, die Grundstücke bzw. Gebäude
gegen Rückstau sichern sollen. Wenn auch hierbei Feststoffe die vollständige Rückführung
der Rückstauklappe in die Sperrstellung verhindern, dann ist die Dichtfunktion gegen
die Zulauföffnung gestört und die Rückstausicherung somit wirkungslos.
Bei den bekannten Absperrvorrichtungen ist somit von Nachteil, dass
bei einem konventionellen Abflussereignis infolge einer zu geringen Strömungskraft
die sich bildenden Feststoffablagerungen zu den v. g. Funktionsstörungen führen.
Eine Absperrvorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die
US 5113901 bekannt.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige
Absperrvorrichtung für einen Abwasserkontrollschacht zu schaffen, mit der die v.
g. Nachteile vermieden werden und die sowohl als Rattendurchgangssperre und/oder
Rückstausicherung als auch zur selbsttätigen Spülung bzw. zur Reinigung der Kanalleitung
einsetzbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1; besondere Weiterbildungen sind in den kennzeichnenden Merkmalen
der Unteransprüche aufgeführt.
Erfindungsgemäß ist die Absperrvorrichtung mit einem Magnetverschluss
versehen, der das Sperrelement nach einem Abflussereignis oder bei sehr geringem
Abwasserfluss in der Sperrstellung gegen die Zulauföffnung dichtend festhält, so
dass das sporadisch zulaufende Abwasser, in Fließrichtung gesehen, vor dem Sperrelement
gesammelt und eingestaut wird. Bei einem definierten Stauziel löst sich der Magnetverschluss
über den auf das Sperrelement wirkenden Wasserdruck und gibt das Sperrelement und
somit die Zulauföffnung für den Abwasserfluss schlagartig frei. Das zurückgehaltene
Abwasser fließt jetzt schwallartig ab, wobei infolge der daraus resultierenden relativ
starken Strömungskraft Feststoffablagerungen im Bereich der Absperrvorrichtung weggeschwemmt
werden und die Absperrvorrichtung somit störungsfrei fungieren kann.
Des weiteren können die Ratten Erfindungsgemäß das von dem Magnetverschluss
in der Sperrstellung festgehaltene Sperrelement nicht mehr anheben.
Die im Inneren eines Abwasserkontrollschachtes angeordnete Absperrvorrichtung
besteht im wesentlichen aus einem vorzugsweise klappenförmig ausgebildetem Sperrelement,
welches, gegen die Fließrichtung gesehen, vor der Zulauföffnung um eine horizontal
angeordnete, ortsfeste Drehachse in einem zur Führung des Abwasserflusses zwischen
der Zulauf- und der Ablauföffnung befindlichen oben offenen Gerinne schwenkbar ist.
Ein vorzugsweise außerhalb des Durchflussquerschnittes angeordneter
Magnetverschluss besteht zum einen Teil aus dem eigentlichen Magnet und zum anderen
Teil aus einem auf magnetische Anziehungskraft reagierenden Gegenpol. Der eine Teil
des Magnetverschlusses ist ortsfest im Bereich der Zulauföffnung angeordnet und
der andere Teil ist mit dem Sperrelement verbunden, wobei das Sperrelement selbst
auch den Gegenpol bilden kann.
Die Anordnung des Magnetverschlusses am Sperrelement kann unter konstruktiven
und funktionellen Gesichtspunkten beliebig festgelegt werden. Eine bevorzugte Stelle
ist der Bereich außerhalb des Durchflussquerschnittes.
Vorzugsweise ist zwischen der Frontseite der Zulauföffnung und dem
Sperrelement ein Dichtungselement vorgesehen, das entweder mit der Zulauföffnung
und/oder mit dem Sperrelement fest verbunden ist. Ein am Sperrelement angeordnetes
Dichtungselement ist ebenfalls denkbar.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform bedeckt beispielsweise das
klappenförmige Sperrelement in der Sperrstellung die Frontseite der Zulauföffnung.
Dabei zieht der Magnetverschluss das Sperrelement dichtend gegen die Zulauföffnung.
Bei einer definierten in Fließrichtung auf das Sperrelement wirkenden Wasserdruckkraft
lässt der Magnetverschluss das Sperrelement schlagartig wieder los.
Das vorzugsweise in leichter Bauweise konzipierte und evtl. sogar
mit einem Schwimmkörper oder mit einem Gegengewicht versehene Sperrelement wird
von der schwallartig ablaufenden Abwasserwelle nach oben aufgeschwungen und während
des Abflussvorgangs von der Abwasserwelle getragen, bis die Strömungskraft wieder
nachlässt und sich das Sperrelement über dessen Eigengewicht wieder zur Zulauföffnung
hin zurück bewegt. Bei einem entsprechenden Abstand zwischen Sperrelementes und
Zulauföffnung setzt die Anziehungskraft des Magnetverschlusses wieder ein, zieht
das Sperrelement wieder dichtend gegen die Zulauföffnung und der Zyklus beginnt
von Neuem.
Nach einer Weiterbildung der Absperrvorrichtung wird zur Verstärkung
der Strömungskraft im Inneren des Abwasserkontrollschachtes, in Fließrichtung gesehen,
die Kanalsohle vor und die Gerinnesohle hinter dem Sperrelement rampenartig geneigt
ausgebildet.
Zu diesem Zweck wird der Zulaufkanal bzw. die Zulauföffnung in einem
definierten Bereich in den Innenraum des Abwasserkontrollschachtes geführt.
Damit das Sperrelement vor der Zulauföffnung frei schwenkbar ist,
weist das Gerinne im Bereich des Sperrelementes im Vergleich zur Zulauföffnung eine
Querschnittserweiterung auf.
Der erfindungsgemäß sich einstellende intervallartige Abflussschwall
hat außerdem den Vorteil, dass hiermit auch ein hydraulischer Reinigungseffekt für
die vor und hinter dem Abwasserkontrollschacht befindliche Kanalleitung verbunden
ist. Dieser Reinigungseffekt wird im Zulaufkanal oberhalb der Absperrvorrichtung
durch den Ablaufsunk und unterhalb der Absperrvorrichtung durch den Abflussschwall
bewirkt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorstellbar, dass zur Erleichterung
bei Wartungsarbeiten die Absperrvorrichtung mittels einer am Schachtbauwerk angebrachten
Führung, z. B. als Führungsschiene o. ä., von oben in den Kontrollschacht eingebracht,
an der Führung arretiert und wieder herausgenommen werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend unter Hinweis auf
die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1: Absperrvorrichtung in einem Abwasserkontrollschacht
in der Sperrstellung als Schnitt in Fließrichtung
2: Absperrvorrichtung nach
1 als Schnitt quer zur Fließrichtung Sicht gegen die
Fließrichtung
3: Absperrvorrichtung nach
1 in der Draufsicht
4: Absperrvorrichtung in einem Abwasserkontrollschacht
bei freigegebenem Sperrelement als Schnitt in Fließrichtung
Die Figuren zeigen einen Abwasserkontrollschacht 1, der für
den Abwasserfluss in seinem Inneren ein oben offenes Gerinne 2 mit einer
Zulauföffnung 3 und einer Ablauföffnung 4 aufweist, wobei der
zur Zulauföffnung 3 führende Zulaufkanal 10 in den Innenraum des
Kontrollschachtes 1 hineinragt.
Vor der Zulauföffnung 3 ist ein klappenförmiges Sperrelement
5 angeordnet, dass um eine horizontale Drehachse 7 in Fließrichtung
nach oben aufschwingbar ist. Die Drehachse 7 ist in einer Konsole
11 gelagert, die an dem Kontrollschacht 1 befestigt ist. An der
Konsole 11 ist eine Lasche 12 angebracht, an der der Magnetteil
des Magnetverschlusses 6 befestigt ist.
Nach dem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise das Sperrelement
5 aus Metall hergestellt und bildet somit gleichermaßen den auf magnetische
Anziehungskraft reagierenden Gegenpol.
Auf der Frontseite der Kanalwandung der Zulauföffnung 3 ist
beispielhaft ein ringförmiges Dichtungselement 8 befestigt, gegen das das
Sperrelement 5 in der Sperrstellung durch die magnetische Anziehungskraft
des Magnetverschlusses 6 dichtend angepresst wird.
Die Kanalsohle 13 des Zulaufkanals 10 ist in Fließrichtung
gesehen vor dem Sperrelement 5 und die Gerinnesohle 14 hinter
dem Sperrelement 5 rampenartig geneigt.
Im Bereich des Sperrelementes 5 weist das Gerinne
2 zur Zulauföffnung 3 hin eine Querschnittsaufweitung auf, so
dass das Sperrelement 5 innerhalb des Durchflussquerschnittes des Gerinnes
2 frei schwenkbar ist.
Die 1 bis 3
zeigen die Absperrvorrichtung mit dem vom Magnetverschluss 6 in der Sperrstellung
dichtend festgehaltenen Sperrelement 5.
Die 4 zeigt das Sperrelement
5 mit dem von der Strömungskraft des Abflussschwalls aufgeschwungenen Sperrelement
5 bei zugleich freigegebener Zulauföffnung 3.
