[0001] Die Erfindung betrifft einen Teleskopaufsatz für einen für den Erdeinbau bestimmten
Abscheidebehälter eines Abscheiders. Solche Bodenbehälter werden beispielsweise eingesetzt
als Behälter für Pumpen, Revisionsschächte, Leichtflüssigkeitsabscheider und alle
Bereiche, wo ein späterer Zugang zu dem Bodenbehälter realisiert sein muss. Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Teleskopaufsatz für einen für den Erdeinbau bestimmten
Abscheidebehälter eines Abscheiders zum Trennen von im Wasser enthaltenen hydrophoben
Stoffen, wobei ein die hydrophoben Stoffe umfassendes Fluid über einen Einlauf in
den Abscheidebehälter einströmt, in dem sich das Fluid so beruhigt, dass sich schwere
Inhaltstoffe am Boden des Abscheidebehälters in einem Schlammfang und leichtere Inhaltstoffe
in einer Oberschicht an einer Oberfläche des im Abscheidebehälter enthaltenen Fluids
absetzen, sodass von den hydrophoben Stoffen gereinigtes Fluid über einen Ablauf abfließt,
wobei der Abscheidebehälter eine in Einbaulage oberseitige Zugangsöffnung aufweist,
über die ein in dem Abscheidebehälter definierter Innenraum zugänglich ist, wobei
der Teleskopaufsatz ein Aufsatzelement zum Einsetzen eines Teleskopelements in die
Zugangsöffnung mit einem Fixierungsmittel umfasst, wobei das Teleskopelement vertikal
im Verhältnis zu dem Aufsatzelement verstellbar ist.
[0002] Der Abscheidebehälter ist insbesondere ovaler, rechteckiger oder auch runder Bauart
aus Kunststoff oder Edelstahl zum schwerkraftabhängigen Abscheiden von abscheidbaren
Ölen und Fetten pflanzlichen oder tierischen (organischen) Ursprungs und anderen darin
enthaltenen Sinkstoffen aus Schmutzwässern bzw. Abwässern. Derartige Abscheider, die
aufgrund des physikalischen Wirkprinzips auch als "Schwerkraftabscheider" bezeichnet
werden, sind sowohl für den Erdeinbau als auch für die freie Aufstellung geeignet.
Der Abscheidebehälter wird deshalb häufig auch als Bodenbehälter bezeichnet.
[0003] Bei einem Abscheider dieser Art werden Abwässer über eine Zulaufleitung, welche als
Beruhigungsstrecke dient, dem Abscheidebehälter zugeführt. Diese Zulaufleitung hat
üblicherweise eine Mindestlänge die dem 10-fachen des Leitungsdurchmessers entspricht.
Der Abscheidebehälter weist am unteren Ende einen Schlammfangraum auf, in dem Stoffe,
die spezifisch schwerer sind als Wasser, durch die im Abscheidebehälter eintretende
Beruhigung im Wasser absinken und sich ablagern. In einem Fettabscheideraum oberhalb
des Schlammfangraums, häufig auch als hydraulischer Wirkraum bezeichnet, findet die
Trennung der Öle und/oder Fette vom Wasser bzw. Abwasser statt, in dem diese Stoffe
aufschwimmen und eine von oben wachsende Oberschicht bilden, die häufig einfach als
"Fettschicht" bezeichnet wird. Normalerweise ist an dem dem Einlauf gegenüber liegenden
Ende des Abscheidebehälters eine Ablauföffnung mit einem Ablauf vorgesehen, der in
Ablaufrohrleitungen außerhalb des Abscheidebehälters mündet. Aus diesem Ablauf fließt
das von Sinkstoffen und Ölen und Fetten befreite Wasser ab. Zur Erzeugung des gemäß
DIN-EN 1825 vorgeschriebenen Gefälles ist der Ablauf üblicherweise 70 mm tiefer angeordnet
als der Einlauf. In regelmäßigen Abständen von vorzugsweise alle zwei Wochen, jedoch
spätestens nach vier Wochen muss der komplette Inhalt des Abscheidebehälters entsorgt
und gereinigt werden. Dabei wird über die Zugangsöffnung zunächst der komplette Inhalt
des Abscheidebehälters mit einem Rührmotor aufgerührt und homogenisiert, sodann wird
der Inhalt über ein im Boden mündendes Absaugrohr abgesaugt. Nach der Reinigung des
Abscheidebehälters wird dieser wieder komplett mit Wasser, z. B. Trinkwasser, Betriebswasser
oder aufbereitetem Wasser befüllt, welches den örtlichen Einleitungsbestimmungen entspricht.
Nach der Reinigung wird die Zugangsöffnung mittels eines Deckels verschlossen.
[0004] Beim Einbau des Abscheidebehälters in der Erde wird der Bereich oberhalb des Abscheidebehälters
mit einem Befüllungsmedium verfüllt, z.B. mit Erde, Kies oder Sand. Die Überbrückung
des Abstands zwischen der oberen Zugangsöffnung und einem dann von oben zugänglichen
Verschluss oder Deckel erfolgt über einen Teleskopaufsatz. Dieser Teleskopaufsatz
umfasst üblicherweise ein auf die Zugangsöffnung des Abscheidebehälters aufsetzbares
Aufsatzelement und ein vertikal im Verhältnis zu diesem Aufsatzelement verstellbares
Teleskopelement mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Hohlzylinder, welcher
mit seinem - unteren - Ende relativbeweglich in dem Aufsatzelement geführt ist und
über zwischen dem Aufsatzelement und dem Hohlzylinder wirkende, als Spannring ausgebildete
Fixierungsmittel in einer einstellbaren Sollposition fixierbar ist, und eine in Einbaulage
am oberen Ende vorgesehene Aufnahme für einen Deckel, einen Verschluss oder dergleichen.
Zwischen dem Hohlzylinder und dem Aufsatzelement ist eine Lippendichtung ausgebildet
zur Realisierung einer mediendichten Verbindung.
Nachteile am Stand der Technik
[0005] Der Spannring kann im eingebauten Zustand von einem eventuell falsch eingebauten
Deckel oder einer diesen umgebenden, schweren Betonplatte unerwünschte Kräfte auf
den Abscheidebehälter ausüben und diesen zerstören oder zumindest ungewünschte Spannungen
aufbringen, welche die Lebensdauer negativ beeinflussen. Dieses gilt auch bei einer
falschen Belastung oder bei einer Überbelastung durch einen überfahrenden PKW oder
einen LKW. Ferner ist die Montage des Teleskopaufsatzes in der erforderlichen Sollposition
aufwendig. So muss der Teleskopaufsatz über eine zweite Person oder je nach Größe
des Abscheiders mit einem Kran in der gewünschten Sollposition im Verhältnis zu dem
Aufsatzelement gehalten und dann mit dem Spannring fixiert werden.
Aufgabe
[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
diese Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbesondere einen Teleskopaufsatz
vorzusehen, der Beschädigungen des Abscheidebehälters ausschließt und die Montage
des Teleskopaufsatzes in der gewünschten Sollposition vereinfacht.
Erfindung
[0007] Diese Aufgabe wird bei einem Abscheider, insbesondere einem Fettabscheider, der eingangs
genannten Art bereits dadurch gelöst, dass das Fixierungsmittel so ausgebildet ist,
dass das Teleskopelement in dem Aufsatzelement bei einer normalen Belastung (Eigenlast)
durch das Fixierungsmittel gehalten wird, aber beim Übertreten der Eigenlast ein vertikales
Verstellen des Teleskopelements im Verhältnis zu dem Aufsatzelement möglich ist.
[0008] Vorzugsweise ist die Belastung als Schwellwert einstellbar, ab welchem der Relativversatz
eintritt. Die Eigenlast entspricht üblicherweise dem Eigengewicht des Teleskopelements.
Der Schwellwert kann somit beliebig an die jeweilige Einbausituation angepasst werden
und die Fixierungsmittel können dazu unterschiedlich ausgebildet sein.
[0009] Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der erfindungsgemäße Teleskopaufsatz
als Bausatz umfassend Teleskopelement und Aufsatzelement ausgebildet ist, so dass
der erfindungsgemäße Teleskopaufsatz auf herkömmliche Abscheidebehälter aufgesetzt
werden kann. Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Teleskopaufsatz eine zuverlässige
Fixierung des Teleskopelements zu dem Abscheidebehälter und beugt bei herkömmlichen
Teleskopaufsätzen vorkommenden Beschädigungen vor.
[0010] Bei einer erfinderischen Ausführungsform ist das Teleskopelement nach Art eines Hohlzylinders
ausgebildet, wobei auf der äußeren Mantelfläche des Hohlzylinders ausgebildete Noppen
oder Vorsprünge vorgesehen sind. Vorzugsweise kann eine an dem Aufsatzelement an der
inneren Anlagefläche zur Aufnahme des Hohlzylinders ausgebildete Dichtung vorgesehen
sein. Die Dichtung ist so ausgebildet, dass sie mit den Noppen so korrespondiert,
dass die Vorsprünge bzw. Noppen und die Dichtung das Teleskopelement in dem Aufsatzelement
bei normaler Belastung fixiert halten, während bei einer höheren Belastung ein Verstellen
des Teleskopelements im Verhältnis zu dem Aufsatzelement ermöglicht ist. Das Aufsatzelement
kann an der Zugangsöffnung des Behälters vorgesehen sein.
[0011] Die Dichtung kann vorzugsweise als Lippendichtung ausgebildet sein. Diese Lippendichtung
kann zumindest drei horizontal zueinander beabstandete Lippen umfassen, so dass immer
mindestens eine der voneinander beabstandeten Lippen der Lippendichtung an der Mantelfläche
des Hohlzylinders anliegt und somit die erforderliche Gas-, Geruchs- und Flüssigkeitsdichtigkeit
gewährleistet. Abgerundete Noppen, z.B. mit einer kreissegmentförmigen Geometrie,
bieten den Vorteil, dass diese keine Beschädigung der Lippendichtung verursachen bei
einer Relativbewegung des Hohlzylinders im Verhältnis zu dem stationären ringförmigen
Aufsatzelement.
[0012] Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass das Teleskopelement
in verschiedenen Positionen in dem Aufsatzelement und somit in einer Zugangsöffnung
eingesetzt werden kann, wobei jeweils eine abdichtende Verbindung zwischen der Zugangsöffnung
und dem Teleskopelement gewährleistet sein kann. Insbesondere kann das Teleskopelement
durch Aufbringen einer entsprechend großen Kraft in Richtung der Achse des Teleskopelements
in dem Aufsatzelement der Zugangsöffnung verschoben werden, wobei auch nach dem vertikalen
Verschieben jeweils eine abdichtende Verbindung gewährleistet sein kann. Auch kann
das Teleskopelement möglicherweise versetzt bzw. quer in das Aufsatzelement eingesetzt
werden zum Ausgleichen von Schrägstellungen in der späteren Oberfläche. Dieses wird
erzielt, weil die Ausbildung und/oder Anordnung der Noppen so gestaltet ist, dass
auch bei der Schrägstellung immer ein Fixierungsmittelabschnitt, insbesondere ein
Abschnitt einer Dichtung, insbesondere Lippen einer Dichtung dichtend an der Außenseite
des Teleskopelements, insbesondere an der äußeren Mantelfläche des Hohlzylinders anliegen,
um in der Sollposition einen Durchgang von Gasen und Flüssigkeiten wirksam zu unterbinden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen Lösung liegt darin, dass kein
Spannring mehr erforderlich ist, wie er bei herkömmlichen Teleskopaufsätzen zum Einsatz
kommt. Die Fixierung des Teleskopelements kann durch die einfache Ausgestaltung des
Fixierungsmittels in Form von Vorsprüngen bzw. Noppen, die mit der Dichtung zusammenwirken,
gewährleistet sein, ohne dass ein herkömmlicher, von außen aufgesetzter Spannring
notwendig ist.
[0013] Die Vorsprünge können z.B. als in der äußeren Mantelfläche des Hohlzylinders eingelassene
Noppen, insbesondere Stahlnoppen, oder einstückig angeformte Noppen ausgebildet sein.
Die Noppen sind beabstandet zueinander auf entweder der gesamten Mantelfläche oder
eines wesentlichen Teils des Hohlzylinders vorgesehen, so dass entlang der Längsachse
des Hohlzylinders mehrere Noppenringe ausgebildet sind. Es kann auch vorgesehen sein,
dass die Noppen mit einer Steigung im Verhältnis zu den angrenzenden Noppen auf der
Mantelfläche angeordnet sind, sich also quasi entlang einer gedachten Schraubenlinie
mit einem Steigungswinkel α entlang der äußeren Mantelfläche des Hohlzylinders erstrecken.
[0014] Das Zusammenspiel dieser Vorsprünge bzw. Noppenreihen mit einer Dichtung, vorzugsweise
den horizontal zueinander beabstandeten Lippen einer Dichtung, auf der Innenseite
des Aufsatzelements erlauben somit eine Fixierung des Teleskopelements in der Zugangsöffnung,
beispielsweise indem eine Fixierung in dem stationären Aufsatzelement gewährleistet
ist, so dass ein ungewünschter Relativversatz aus der Sollposition wirksam vermieden
wird; die Kräfte zwischen Noppen bzw. Vorsprüngen und Dichtung bzw. Lippendichtung
sind also ausreichend, um das Eigengewicht des Teleskopelements für die Positionierung
in der Sollposition zu tragen. Erst bei Aufbringen einer über das Eigengewicht herausgehenden
Kraft auf das Teleskopelement wird der Schwellwert der Haltekraft überwunden, so dass
das Teleskopelement relativ zu der Zugangsöffnung des Abscheidebehälters bzw. dem
stationären Aufsatzelement verstellbar ist, zumindest bis die in Längsrichtung nächste
Vorsprungreihe bzw. Noppenreihe auf dem Hohlzylinder an der Dichtung bzw. der Lippendichtung
anliegt. Sodann wird zur endgültigen Fixierung der Bereich oberhalb des Abscheidebehälters
und um das Teleskopelement verfüllt mit dem Verfüllmedium (Sand, Kies oder eine Mischung)
und eine Abdeckung, z.B. eine 120 kg schwere BEGU-Abdeckung auf den oberen Flansch
des Teleskopelements aufgesetzt.
[0015] Die Noppen weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 6 mm auf.
[0016] Vorzugsweise sind zwei in vertikaler Richtung angrenzende Noppenreihen immer um den
Noppenradius voneinander versetzt, sodass bei dem Vorsehen von einer Lippendichtung
immer zumindest eine, vorzugsweise zwei Lippen der Lippendichtung an der äußeren Mantelfläche
des Teleskopelements anliegen können und zumindest ein Noppenelement an einem der
inneren Ringe einer möglicherweise vorgesehenen Lippendichtung anliegt.
[0017] Vorzugsweise sind die Noppen in einem Bereich auf der Außenmantelfläche entlang einer
Schar paralleler Geraden angeordnet, wobei die Geraden auf der Außenmantelfläche schräg
zur Vertikalachse des die Außenmantelfläche bildenden Zylinders mit einer Steigung
von

verlaufen und vertikal um den Abstand
x0 zueinander beabstandet sind, wobei die Noppen auf den Geraden an solchen Stellen
angeordnet sind, an denen die Geraden
K Schnittebenen einer Schnittebenenschar schneiden, wobei sich die
K Schnittebenen in der durch das horizontale Zentrum des Zylinders verlaufenden Vertikalachse
des Zylinders schneiden und mit einem Winkelabstand von

voneinander beabstandet sind, wobei
N und
K natürliche Zahlen sind und
r den Radius des Zylinders darstellt.
[0018] Entsprechend ist eine gleichmäßige Verteilung der Noppen auf der Außenmantelfläche
des Teleskopelements gewährleistet. Durch die beschriebene gleichmäßige Verteilung
der Noppen ist gewährleistet, dass die Noppen über den gesamten Bereich auf der Außenmantelfläche,
in dem sie angeordnet sind, eine gleichmäßige Fixierung des Teleskopelements in dem
Aufsatzelement ermöglichen können. Durch die Anordnung der Noppen entlang der Geraden,
die jeweils eine Steigung zur Vertikalachse des Zylinders aufweisen, kann gewährleistet
sein, dass eine abdichtende Fixierung zwischen dem Aufsatzelement und dem Teleskopelement
bei einem zur Vertikalen zum Aufsatzelement abgewinkelten Anordnen des Teleskopelements
realisierbar ist. Beispielsweise kann möglicherweise auch bei einem abgewinkelten
Anordnen des Teleskopelements eine an dem Aufsatzelement angeordnete, kreisringförmige
Lippendichtung vollumfänglich an dem Teleskopelement anliegen, ohne über Noppen bzw.
Vorsprünge, die an dem Teleskopelement vorgesehen sind, zu verlaufen.
[0019] Darüber hinaus kann die entsprechende Anordnung der Noppen eine ausreichende Fixierung
bei gleichzeitiger Verschiebbarkeit des Teleskopelements in dem Aufsatzelement ermöglichen.
Das Vorsehen von Geraden mit der beschriebenen Steigung
mG erlaubt eine umfänglich gleichmäßige Anordnung der Noppen. Zudem ist dadurch eine
solche Anordnung der Noppen auf dem Zylinder erzielbar, dass die Noppen nicht auf
horizontalen Geraden verlaufen, sondern dass die Anordnung der Noppen horizontal um
eine Gerade alterniert. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der angegebene Wert der
Steigung
mG den Vertikalabstand angibt, den eine Gerade bei Durchlaufen eines bestimmten Horizontalabstands
durchläuft, wobei die Angaben
vertikal und
horizontal sich auf die Erstreckung des zylinderförmigen Teleskopelements beziehen und
vertikal die Richtung entlang der Zylinderachse angibt.
[0020] Je kleiner der Abstand
x0 gewählt wird, desto höher ist die Noppendichte. Bei einer zu geringen Noppendichte
kann möglicherweise keine ausreichende Fixierung mehr zwischen dem Teleskopelement
und dem Aufsatzelement gewährleistet sein. Bei dem Vorsehen einer zu hohen Noppendichte
kann eine möglicherweise vorgesehene Dichtung nicht mehr unmittelbar an dem Zylinder,
an dem die Noppen angeordnet sind, anliegen sondern muss zwingend über Noppen verlaufen,
so dass keine zufriedenstellend abdichtende Fixierung zwischen Teleskopelement und
Aufsatzelement mehr realisierbar ist. Entsprechend nimmt die Noppendichte mit größerem
K zu, wobei, wie bei dem Vorsehen eines entsprechenden
x0, auch bei dem Vorsehen des
K weder eine zu hohe Noppendichte noch eine zu niedrige Noppendichte wünschenswert
ist. Weiterhin steigt die Steigung der Geraden
mG mit zunehmendem
N, wobei bei einer zu starken Steigung möglicherweise keine Fixierung des Teleskopelements
gegenüber einer vertikalen Verschiebung zur Aufsatzelement realisierbar ist, und wobei
bei einem Vorsehen eines zu kleinen
N möglicherweise nicht mehr die oben beschriebenen Vorteile erreicht werden können,
die sich aus dem Vorsehen einer Steigung der Geraden, an denen die Noppen angeordnet
sind, ergeben. Es hat sich herausgestellt, dass es insbesondere vorteilhaft sein kann,
den Abstand
x0 zwischen 40 und 80 mm vorzusehen, insbesondere ihn auf 60 mm festzulegen,
K zwischen 10 und 25 mm vorzusehen, insbesondere auf 18 mm festzulegen, und
N zwischen 10 und 30 mm vorzusehen, insbesondere auf 21 mm festzulegen.
[0021] Vorzugsweise ist zwischen dem Aufsatzelement und dem Teleskopelement eine Dichtung
mit einer bestimmten Anzahl an Lippen, insbesondere drei, vorgesehen, die parallel
und mit einem jeweils identischen vertikalen Abstand übereinander so angeordnet sind,
dass in jeder Position der Dichtung an dem Teleskopelement zumindest eine der Lippen
vollumfänglich direkt an den Zylinder anliegt, ohne dass zwischen der Zylinderoberfläche
und dieser Lippendichtung eine Noppe angeordnet ist. Dadurch, dass in jeder Position
des Teleskopelements in dem Aufsatzelement immer zumindest eine der Lippen vollumfänglich
direkt an den Zylinder anliegt, ist eine zuverlässige Abdichtung über die Fixierung
des Teleskopelements in der Zugangsöffnung über das Zusammenwirken der Noppen mit
der Dichtung gewährleistet. Darüber hinaus kann es insbesondere vorteilhaft sein,
dass zumindest eine der Lippen zumindest abschnittsweise in Kontakt mit Noppen steht,
insbesondere über Noppen und nicht vollumfänglich direkt an dem Zylinder verläuft,
damit zwischen Noppen und Dichtung ein solcher Anpressdruck vorherrscht, dass eine
sichere Fixierung des Teleskopelements in dem Aufsatzelement gewährleistet ist.
[0022] Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass die Lippen der Dichtung in einem vertikalen
Abstand von

übereinander angeordnet sind und schräg zur Vertikalachse des die Außenmantelfläche
bildenden Zylinders mit einer Steigung von

verlaufen, wobei
L eine natürliche Zahl ist, P eine natürliche Zahl oder 0 ist, wobei
N insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches von
P ist, und wobei σ ein Korrekturfaktor ist. Die Angabe der Steigung
mL bezieht sich dabei auf den vertikalen Abstand, den eine Gerade mit der Steigung
mL entlang der Zylinderachse bei Durchlaufen eines Horizontalabstands senkrecht zur
Zylinderachse auf der Mantelfläche durchläuft. Mit der genannten Anordnung der Lippen
kann besonders gut gewährleistet sein, dass in jeder Stellung des Teleskopelements
in dem Aufsatzelement, und damit in jeder relativen Position des Teleskopelements
zu der Dichtung, solange die Dichtung in dem Bereich des Teleskopelements angeordnet
ist, über den sich die Noppen erstrecken, die gewünschte Fixierung des Teleskopelements
in dem Aufsatzelement gewährleistet ist und gleichzeitig das Teleskopelement abdichtend
in dem Aufsatzelement angeordnet ist. Denn dadurch kann ermöglicht sein, dass in jeder
Position des Teleskopelements in dem Aufsatzelement immer zumindest eine Lippe vollumfänglich
direkt an dem Zylinder des Teleskopelements verläuft und immer zumindest eine Lippe
über zumindest eine Noppe und nicht vollumfänglich direkt an dem Zylinder des Teleskopelements
verläuft, so dass gleichzeitig eine abdichtende und stabile Fixierung gewährleistet
ist.
[0023] P, L und
σ können je nach vorgesehener Anzahl an Lippen und je nach der Anordnung der Noppen
auf dem Zylinder des korrespondierenden Teleskopelements frei gewählt werden. Es hat
sich herausgestellt, dass es insbesondere vorteilhaft ist,
σ zwischen 1,1 und 1,4 mm vorzusehen, insbesondere auf 1,33 festzulegen, und/oder
L zwischen 1 und 3 mm vorzusehen, insbesondere auf 2 mm festzulegen, und/oder
P zwischen 1 und 7 mm vorzusehen, insbesondere auf 3 festzulegen. Bei einer entsprechenden
Festlegung
von σ und/oder
L und/oder
P kann es möglich sein, unabhängig von der Anzahl der Lippen und unabhängig von der
Anordnung der Noppen auf dem Zylinder des korrespondierenden Teleskopelements die
gewünschte stabile und abdichtende Fixierung des Teleskopelements in dem Aufsatzelement
zu erreichen.
[0024] Eine alternative Lösung sieht weiterhin einen Spannring vor, welcher aber so einstellbar
ist, dass dieser über interne Federelemente das Teleskopelement bei einer Belastung
unterhalb der Nennbelastung fixiert, beim Übertreten der Nennbelastung aber das Verstellen
des Teleskopelements im Verhältnis zu dem Aufsatzelement ermöglicht. Die erforderliche
reibschlüssige Verbindung kann zum Beispiel durch innere Laschen verwirklicht sein.
Für den Fachmann ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf Fettabscheider und
deren Behälter beschränkt ist, sondern eine neuartige Lösung zur Realisierung eines
Teleskopaufsatzes für einen Behälter für den Erdeinbau betrifft, also Behälter für
Pumpen, Revisionsschächte, Leichtflüssigkeitsabscheider und alle derartigen Bereiche,
bei denen ein Zugang zu dem Bodenbehälter realisiert sein muss.
[0025] Eine erfindungsgemäße Anordnung der Noppen auf dem Teleskopelement und der Verlauf
von Lippendichtungen an dem Teleskopelement können auch wie folgt beschrieben werden:
Zylinderförmiger Teleskopaufsatz mit äußerem Radius
r1 und mit außen angebrachten Noppen. Die Noppen sind auf dem Zylindermantel auf einer
Schar
Sα von
Aα parallelen Geraden angebracht (
Aα ∈
IN), die jeweils entlang der Längsachse des Zylinders verlaufen.
Sα ergibt sich als Schnittmenge des Zylinders mit einer Ebenenschar
Eα von

Ebenen, von denen jede einzelne die längs durch die Rohrmitte verlaufende Gerade
enthält und die jeweils im Winkel
α >0 zueinander stehen (
α muss 360 teilen), der den Querschnitt des Rohres in

Segmente unterteilt. Jeweils zwei parallele Geraden haben somit den gleichen Abstand
da < 0 zueinander.
[0026] Auf allen Geraden der Schar
Sα haben zwei benachbarte Noppenmittelpunkte einer Geraden den Abstand
dM > 0 bzw. den äußeren Abstand
dN =
dM -2
rN, wenn
rN den Noppenradius beschreibt.
[0027] Die Noppen sind auf
Sα genau an den Schnittpunkten mit einer weiteren Geradenschar
Tα, deren Geraden rings um das Rohr empor verlaufen mit Steigung

jeweils parallel zueinander sind und den gleichen Abstand zueinander haben, welcher
eindeutig durch die Geraden der Schar
Sα und den Noppenabstand
dM bestimmt ist.
V bezeichnet dabei den Versatz der Noppen auf zwei parallelen Geraden aus
Sα. Um ein durchgängig einheitliches Muster von Noppen zu erhalten, muss
k ∈
IN existieren mit
Aα *V =
k *
dM. Die Menge der
V ∈
IN, für die diese Gleichung erfüllt ist, ergibt sich aus

[0028] Offensichtlich gilt

Trivialerweise gilt
Aα teilt
Aα * y ∀
y ∈
Vα, ebenso
dM teilt Aα * y ∀
y ∈
Vα nach Definition von
Vα. Für alle
y ∈
Vα muss daher und wegen der Eindeutigkeit der Primfaktorzerlegung
Aα * y die Primfaktoren von
Aα und diejenigen von
dM enthalten, wodurch für Elemente aus
Vα nur Vielfache von
y0 in Frage kommen, d. h.
Vα hat die Gestalt

[0029] Zwischen dem Teleskopelement und einem Spannring ist eine Dichtung mit einer Anzahl
von Lippendichtungen vorgesehen, welche parallel und mit jeweils zueinander identischem
Abstand
dL angeordnet sind. In jeder Position eines vertikal in den Spannring eingeführten Teleskopaufsatzes
soll mindestens eine der Lippendichtungen voll umfänglich direkt am Zylinder anliegen
(++). Für den potenziellen Bewegungsbereich
B der Lippendichtungen gilt bei gewähltem Versatz
V ∈
Vα 
[0030] Davon ausgehend, dass mindestens drei Lippendichtungen mit einer Breite von
bL rings um den Zylinder anliegen, muss mit Noppenradius
rN für
B gelten

damit (++) erfüllt ist, insbesondere natürlich

[0031] Wird nun der Teleskopaufsatz um den Winkel
γ>0 gekippt, verlaufen die Lippendichtungen einer Sinuskurve entsprechend um den Teleskopaufsatz.
Davon ausgehend, dass Minimum und Maximum der Sinuskurve im Bewegungsbereich
B der Lippendichtung liegen, ergibt sich für die Länge

der durch das Kippen verursachten Dichtlippenbewegung am Teleskopaufsatz die Ungleichung
2
r1 *tan
γ≤
B.
d. h. für gegebenen Rohrradius
r1 und maximalen Kippwinkel
γ müssen Versatz
V, Noppengröße
rN, Winkel
α und Noppenabstand
dM so gewählt werden, dass

gilt.
[0032] Zur Erstellung von komplexen Strukturen wird der Abscheidebehälter vorzugsweise rotationsgesintert,
kann jedoch auch in anderer Weise gefertigt werden, wie z.B. Blasformen, Spritzgießen,
Niederdruckgießen und Vakuumgießen sowie aus Plattenbauweise wobei vorzugsweise thermoplastische
Kunststoffe verwendet werden, insbesondere PE und PU.
[0033] Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Abscheidebehältersystem umfassend einen
erfindungsgemäßen Teleskopaufsatz sowie einen Abscheidebehälter.
[0034] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden
Teil der Beschreibung entnehmen, in dem Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung an Hand von vier Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Fettabscheiders mit einem Teleskopaufsatz;
- Fig. 2
- eine bevorzugte Ausführungsform eines Teleskopelements in senkrechter Ausrichtung;
- Fig. 3
- das Teleskopelement gemäß Fig. 2 in leicht geneigter Ausrichtung; und
- Fig. 4
- eine Draufsicht einer Abwicklung des Teleskopelements gemäß Fig. 2.
Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
[0035] Demnach besteht der in Figur 1 dargestellte Abscheider mit einer Nennleistung von
10 L/Sek im Wesentlichen aus einem wannen- oder trogartigen Abscheidebehälter 2, in
den über einen Einlaufstutzen 4 Fette und/oder Öle beinhaltendes Wasser nach Beruhigung
einströmt. Etwa das untere Drittel des Abscheidebehälters 2 bildet den Schlammfang.
Zum Entleeren des sich in dem Schlammfang befindlichen Schlamms sind Bodenwandungen
6,8 des Abscheidebehälters 2 von den beiden stirnseitigen Enden zur Mitte hin geneigt
zu einem an der Stoßstelle der beiden Bodenwandungen 6,8 etwa in der Mitte des Abscheidebehälters
2 angeordneten und nicht dargestellten Entsorgungsstutzens 10 für den unterseitigen
Anschluss einer Entsorgungsleitung zum Entfernen des Schlamms vorgesehen.
[0036] Der Bereich oberhalb des Schlammfangs bildet bei Befüllung mit Wasser den hydraulischen
Wirkraum. Je nach Befüllung mit Wasser ändert sich das Volumen dieses hydraulischen
Wirkraums und somit auch die Abscheidleistung des Abscheiders. Der in den Abscheidebehälter
2 hineinragende und sich horizontal erstreckende Einlaufstutzen 4 mündet in ein sich
quer dazu erstreckendes Vertikalrohr zur Bildung eines Einlauftauchrohrs. Zwischen
den zwei Längswänden des Abscheidebehälters 2 erstrecken sich vier Verbindungsrohre
12, 14, die einstückig an den Längswänden angeformt sind. Diese Verbindungsrohre 12,
14 gewährleisten die Maßhaltigkeit der Längswände bei Befüllung und verhindern somit
ein Auslaufen des Abscheidebehälters 2 mit befülltem Wasser oder alternativ ein Zusammendrücken
durch ein den Abscheidebehälter 2 umgebendes Erdreich bei Erdeinbau.
[0037] Ein Ablaufstutzen 16 eines im Inneren des Abscheidebehälters angeordneten Ablauftauchrohrs
ist zur Erzeugung eines Gefälles gegenüber dem Einlaufstutzen 4 um ca. 70 mm nach
unten versetzt.
[0038] An der Oberseite des Abscheidebehälters 2 sind zwei hohlzylindrische Zugangsstutzen
18 einstückig angeformt, auf dessen oberem Ende ein Spannring 20 mit einer innenseitigen
Dichtung 32 das Aufsatzelement 34 aufnimmt. In dem Aufsatzelement 34 ist die Dichtung
32 mit drei vertikal zueinander beabstandeten elastischen Lippen 22 eingelegt. Diese
Dichtung 32 nimmt ein zylindrisches Teleskopelement 24 vertikal verschieblich, aber
in verschiedenen Sollpositionen variabel positionierbar auf.
[0039] Figur 2 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des Teleskopelements 24, welches im
Wesentlichen aus einem Kunststoffhohlzylinder 26 mit einer Wandstärke von 5 mm besteht,
an dessen oberem Ende ein nach außen abragender Auflageflansch 28 einstückig angeformt
ist. Die äußere zylindrische Mantelfläche des Teleskopelements 24 ist mit Reihen von
zueinander beabstandeten Noppen 30 versehen.
[0040] In Figur 4 ist beispielhaft eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung
von Noppen auf dem Teleskopelement dargestellt, vorliegend entspricht dies der Anordnung
der Noppen auf der äußeren Mantelfläche des zylinderförmigen Teleskopelementes 24.
In Figur 4 ist eine auf die Ebene projizierte Abwicklung der äußeren Mantelfläche
des Teleskopelements 24 im Winkelbereich zwischen 0 Grad und 120 Grad gezeigt. In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das zylinderförmige Teleskopelement 24 einen
Innenradius von 300 mm und einen Außenradius von 305 mm auf, so dass die Materialstärke
des kreiszylindrischen Teleskopelements 24 somit 5 mm beträgt. Die Noppen sind auf
der äußeren Mantelfläche des Teleskopelements 24 entlang einer Schar paralleler Geraden
angeordnet, wobei die Geraden auf der Außenmantelfläche schräg zur Vertikalachse des
die Außenmantelfläche bildenden Zylinders mit einer Steigung von

verlaufen. Die Geraden sind vertikal um den Abstand
x0 zueinander beabstandet. Vorliegend beträgt der Abstand
x0 60 mm, die natürliche Zahl
N ist auf 21 mm festgelegt und der Radius der Außenmantelfläche beträgt 305 mm. Die
Noppen 30 sind auf den Geraden an solchen Stellen angeordnet, an denen die Geraden
K Schnittebenen schneiden. Die
K Schnittebenen schneiden jeweils die Vertikalachse des Zylinders und sind mit einem
Winkelabstand von

voneinander beabstandet. In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
K auf 18 und somit Δ
ϕ auf 10 Grad festgelegt. Aus Figur 4 wird ersichtlich, dass die entsprechende Anordnung
der Noppen zu einer über den gesamten Zylinderbereich, in dem sie angeordnet sind,
gleichmäßigen Verteilung der Noppen 30 auf der Außenmantelfläche des Teleskopelements
24 führt. Die erfindungsgemäße Anordnung der Noppen 30 führt zu schraubenlinienförmigen
Noppenreihen auf der Mantelfläche des Teleskopelements 24 sowie zu im Wesentlichen
senkrecht verlaufenden Noppenreihen, die jeweils mit einem Winkelabstand von Δ
ϕ=10° voneinander beabstandet sind. Die Noppen 30 sind jedoch nicht entlang horizontal
verlaufender Geraden angeordnet, sondern die horizontale Anordnung der Noppen 30 ist
dergestalt, dass die Noppen um horizontale Geraden, die jeweils vertikal voneinander
beabstandet sind, jeweils alternieren. Dadurch kann eine besonders gute Fixierung
des Teleskopelements 24 in einem Aufsatzelement 34, insbesondere über eine in dem
Aufsatzelement 34 angeordneten Dichtung 32 erfolgen. Insbesondere kann durch den horizontal
alternierenden Verlauf der Noppen 30 gewährleistet sein, dass das Teleskopelement
24 bei einer vertikalen Belastung gegenüber dem Aufsatzelement 34 nicht ruckartig
seine Lage verändert.
[0041] Die Ausgestaltung des Teleskopelements 24 mit der in Figur 2 und 3 dargestellten
Anordnung der Noppen 30 auf der äußeren Mantelfläche, die in Figur 4 näher erläutert
ist, gewährleistet auch bei einem zum Aufsatzelement 34 abgewinkeltem Einsatz des
Teleskopelements 24 in dem Aufsatzelement 34 eine stabile und abdichtende Fixierung
des Teleskopelements 24 in dem Aufsatzelement 34. Bei einem Einsatz des Teleskopelements
24 gemäß Figur 1 entspricht die abgewinkelte Anordnung des Teleskopelements 24 zum
Aufsatzelement einem Winkelversatz der Zylinderachse des Teleskopelements 24 zu der
durch die Mitte des Spannrings 20 verlaufenden Vertikalachse.
[0042] In den Figuren 2 und 3 ist auch der Verlauf der Lippen 22 einer Dichtung 32 dargestellt,
der sich bei dem Einbau des Teleskopelements 24 in dem Aufsatzelement 34 nach Figur
1 ergibt, wobei die Dichtung 32 mit den Lippen 22 in der Zugangsöffnung des Aufsatzelements
34 angeordnet ist. In Figur 2 sind die Lippen 22 im Wesentlichen horizontal zur Achse
des zylinderförmigen Teleskopelements 24 angeordnet. Aus Figur 2 ist ersichtlich,
dass bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Noppen 30 auf der Außenmantelfläche des
Teleskopelements 24 und dem Vorsehen eines entsprechenden Abstands zwischen den Lippen
22 eine solche Anordnung des Teleskopelements 24 zu der Dichtung 32 gewährleistet
ist, dass jeweils zumindest eine der Lippen 22 vollumfänglich direkt an der Außenmantelfläche
des Teleskopelements 24 verläuft und jeweils zumindest eine Lippe 22 über zumindest
eine Noppe und nicht vollumfänglich direkt an der Außenmantelfläche des zylinderförmigen
Teleskopelements 24 verläuft.
[0043] In Figur 3, in der das Teleskopelement gemäß Figur 2 in leicht geneigter Ausrichtung
dargestellt ist, verlaufen die Lippen 22 schräg zur Horizontalen und auch schräg zur
Vertikalachse des die Außenmantelfläche bildenden Zylinders bzw. des zylinderförmigen
Teleskopelements 24. Sowohl in Figur 2 als auch in Figur 3 kann der Verlauf der Lippen
22 als Verlauf einer Geraden beschrieben werden, die zur Achse des zylinderförmigen
Teleskopelements 24 mit der Steigung

verläuft. Während in Figur 2 P auf 0 festgelegt ist, ist in Figur 3 P auf 3 festgelegt.
In Figur 2 und in Figur 3 sind die Lippendichtungen 22 jeweils um den Abstand

vertikal voneinander beabstandet, wobei σ auf 1,3 und L auf 2 festgelegt ist, und
wobei das
x0 dem vertikalen Abstand
x0 entspricht, der sich aus der Anordnung der Noppen 30 auf der Zylindermantelfläche
des zylinderförmigen Teleskopelements 24 wie oben beschrieben ergibt.
[0044] Aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, dass in jeder der Figuren, also sowohl bei
horizontaler Anordnung der Lippen 22 zum Teleskopelement 24 als auch bei dem entsprechend
schrägen Anordnen der Lippen 22 zum Teleskopelement 24 durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung von Teleskopelement 24 und Lippen 22 eine abdichtende Fixierung des
Teleskopelements 24 in dem Aufsatzelement 34 gewährleistet ist, wobei jedoch zumindest
eine Lippe 22 vollumfänglich direkt an der Mantelfläche des zylinderförmigen Teleskopelements
24 anliegt.
[0045] Aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, dass vorzugsweise Lippen 22
und Anordnung der Noppen 30 aufeinander abgestimmt sind, damit eine stabile und abdichtende
Fixierung des Teleskopelements 24 in dem Aufsatzelement des Abscheidebehälters 2 realisierbar
ist.
[0046] Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Durchmesser der Noppen 30 ca. 6
mm und die Noppen haben eine Höhe von ca. 10 mm von der Außenmantelfläche des Teleskopelements
24.
[0047] Je nach verschiedenen Durchmessern und Neigungsgraden des Teleskopelements 24 können
unterschiedliche Höhen der Lippen 22 und eine unterschiedliche Anzahl an Lippen 22
vorgesehen werden, um auf die Einbausituation und die Charakteristika des Teleskopelements
24 sowie des Aufsatzelements 34 abgestimmte Fixierungen des Teleskopelements 24 in
dem Aufsatzelement 34 bzw. der Zugangsöffnung des Abscheidebehälters 2 zu ermöglichen.
Insbesondere können sich die Noppenstrukturen auf der Außenmantelfläche des zylinderförmigen
Teleskopelements 24 durch die Anzahl, Durchmesser und Höhe der Noppen unterscheiden.
Bezugszeichenliste
[0048]
- 2
- Abscheidebehälter
- 4
- Einlaufstutzen
- 6
- Bodenwandung
- 8
- Bodenwandung
- 10
- Entsorgungsstutzen
- 12
- Verbindungsrohr
- 14
- Verbindungsrohr
- 16
- Ablaufstutzen
- 18
- Zugangsstutzen
- 20
- Spannring
- 22
- Lippendichtung
- 24
- Teleskopelement
- 26
- Kunststoffhohlzylinder
- 28
- Auflageflansch
- 30
- Noppen
- 32
- Dichtung
- 34
- Aufsatzelement
1. Teleskopaufsatz für einen für den Erdeinbau bestimmten Abscheidebehälter (2) eines
Abscheiders zum Trennen von im Wasser enthaltenen hydrophoben Stoffen, wobei ein die
hydrophoben Stoffe umfassendes Fluid über einen Einlauf in den Abscheidebehälter einströmt,
in dem sich das Fluid so beruhigt, dass sich schwere Inhaltstoffe am Boden des Abscheidebehälters
in einem Schlammfang und leichtere Inhaltstoffe in einer Oberschicht an einer Oberfläche
des im Abscheidebehälter (2) enthaltenen Fluids absetzen, sodass von den hydrophoben
Stoffen gereinigtes Fluid über einen Ablauf abfließt, wobei der Abscheidebehälter
eine in Einbaulage oberseitige Zugangsöffnung aufweist, über die ein in dem Abscheidebehälter
(2) definierter Innenraum zugänglich ist, wobei der Teleskopaufsatz ein Aufsatzelement
zum Einsetzen eines Teleskopelements (24) in die Zugangsöffnung mit einem Fixierungsmittel
umfasst, wobei das Teleskopelement vertikal im Verhältnis zu der Zugangsöffnung verstellbar
ist (24), DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS das Fixierungsmittel so ausgebildet ist, dass das Teleskopelement in dem Aufsatzelement
bei einer normalen Belastung durch das Fixierungsmittel gehalten wird, aber beim Übertreten
der normalen Belastung ein vertikales Verstellen des Teleskopelements (24) im Verhältnis
zu dem Aufsatzelement möglich ist.
2. Teleskopaufsatz nach Anspruch 1, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass der Betrag, um welchen die Nennbelastung vor einem Relativversatz übertreten wird
einstellbar bzw. wählbar (Schwellwert) ist.
3. Telekopfaufsatz nach Anspruch 1 oder 2, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass das Teleskopelement (24) eine zylindrische Mantelfläche mit einer Außenmantelfläche
umfasst, und dass auf der Außenmantelfläche in definierten Abständen zueinander Noppen
(30) vorgesehen sind.
4. Teleskopaufsatz nach Anspruch 3, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Noppen (30) in Reihen zueinander beabstandet sind.
5. Teleskopaufsatz nach Anspruch 4, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Reihen von Noppen versetzt zueinander angeordnet sind.
6. Teleskopaufsatz nach Anspruch 5, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die unterschiedlichen Höhen der Reihen von Noppen (30) im Verhältnis zum Neigungsgrad
des Teleskopelements im Einbauzustand und der Lippen der Dichtung stehen.
7. Teleskopaufsatz nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Noppen (30) in einem Bereich auf der Außenmantelfläche entlang einer Schar paralleler
Geraden angeordnet sind, wobei die Geraden auf der Außenmantelfläche schräg zur Vertikalachse
des die Außenmantelfläche bildenden Zylinders mit einer Steigung von

verlaufen und vertikal um den Abstand
x0 zueinander beabstandet sind, wobei die Noppen (30) auf den Geraden an solchen Stellen
angeordnet sind, an denen die Geraden
K Schnittebenen einer Schnittebenenschar schneiden, wobei sich die
K Schnittebenen in der durch das horizontale Zentrum des Zylinders verlaufenden Vertikalachse
des Zylinders schneiden und mit einem Winkelabstand von

voneinander beabstandet sind, wobei
N und
K natürliche Zahlen sind und
r den Radius des Zylinders darstellt.
8. Teleskopaufsatz nach Anspruch 7, DADURCH
GEKENNZEICHNET, DASS x0 zwischen 40 und 80 mm liegt, insbesondere 60 mm beträgt, dass K zwischen 10 und 25 liegt, insbesondere 18 beträgt, und dass N zwischen 10 und 30 liegt, insbesondere 21 beträgt.
9. Teleskopaufsatz nach Anspruch 7 oder 8, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS zwischen dem Aufsatzelement und dem Teleskopelement eine Dichtung mit einer bestimmten
Anzahl an Lippen, insbesondere 3, vorgesehen sind, die parallel und mit einem jeweils
identischen vertikalen Abstand übereinander so angeordnet sind, dass in jeder Position
der Dichtung an dem Teleskopelement zumindest eine der Lippen vollumfänglich direkt
an dem Zylinder anliegt, ohne dass zwischen der Zylinderoberfläche und dieser Lippen
eine Noppe angeordnet ist.
10. Teleskopaufsatz nach Anspruch 9,
DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS die Lippen einem vertikalen Abstand von

übereinander angeordnet sind und schräg zur Vertikalachse des die Außenmantelfläche
bildenden
Zylinders mit einer Steigung von

verlaufen, wobei
L eine natürliche Zahl ist,
P eine natürliche Zahl oder 0 ist, wobei
N insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches von
P ist, und wobei
σ ein Korrekturfaktor ist.
11. Teleskopaufsatz nach Anspruch 10, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS σ zwischen 1,1 und 1, 4 liegt, insbesondere 1,33 beträgt, und/oder dass L zwischen
1 und 3 liegt, insbesondere 2 beträgt, und/oder dass P zwischen 0 und 7 liegt, insbesondere
3 beträgt.
12. Abscheidebehältersystem umfassend einen Teleskopaufsatz nach einem der vorangehenden
Ansprüche sowie einen Abscheidebehälter.