[0001] Die Erfindung betrifft einen Abwassersammelbehälter für eine Abwasserhebeanlage mit
einem im Wesentlichen zylindrischen Hauptsammelraum, der bodenseitig zumindest eine
Erweiterung aufweist, in der zumindest ein Raumbereich liegt, von dem das Abwasser
bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Sammelbehälters bedarfsweise abgesaugt wird.
[0002] Sammelbehälter dieser Art sind bekannt, beispielsweise unter der Bezeichnung WILO
Drain-Lift S oder WILO Drain-Lift XL. Andere Ausführungen von Sammelbehältern sind
ferner aus der Deutschen Patentanmeldung
DE 102005027091 A1 und der Europäischen Patentanmeldung
EP 2 489 801 A1 bekannt. Sie werden bei Pumpenanlagen eingesetzt, die Abwässer, wie beispielsweise
Fäkalien behaftetes Schwarzwasser oder Grauwasser, zum Teil auch Regenwasser sammeln,
das unterhalb der Rückstauebene anfällt und deshalb nicht über ein natürliches Gefälle
in die öffentliche Kanalisation eingeleitet werden kann. Stattdessen werden derartige
Abwässer über eine Abwassersammelleitung in einen derartigen Sammelbehälter eingeleitet.
Wenigstens ein Pumpenaggregat hebt dann das Abwasser bedarfsweise, in der Regel in
Abhängigkeit des Füllstands, über eine Druckleitung auf eine geodätische Höhe oberhalb
der Kanalisation, so dass es dann in diese abfließen kann. Es pumpt das Abwasser folglich
aus dem Sammelbehälter heraus.
[0003] Abwasserhebeanlagen dieser Art kommen sowohl im domestischen Bereich vor, wo lediglich
die Abwässer einer einzelnen Wasserverbrausstelle wie einer Toilette, Dusche, eines
Waschbeckens und/ oder einer Waschmaschine, einer ganzen Wohnung, beispielsweise einer
Souterrainwohnung, oder eines ganzen Hauses gesammelt werden, als auch bei gewerblichen
Gebäuden und Gebäudekomplexen wie Hotels, Krankenhäusern, Kaufhäusern etc. Je nach
anfallender Abwassermenge sind die Hebeanlagen respektive ihre Sammelbehälter unterschiedlich
groß dimensioniert. So beträgt das Bruttovolumen eines Sammelbehälters bei domestischen
Kleinanlagen typischerweise zwischen 50 und 150 Liter, bei Großanlagen typischerweise
zwischen 300 und 400 Liter.
[0004] Abwässer sind heutzutage zunehmend mit Ölen und Fetten belastet und werden daher
in der Hebeanlage mit gesammelt. Insbesondere bei Einsätzen von Hebeanlagen bei Gaststätten,
Tankstellen, Waschstraßen oder Autowerkstätten kommt häufig stark Mineralöl behaftetes
Abwasser vor. Die Öle und Fette schwimmen zunächst an der Wasseroberfläche und werden
deshalb schlecht vom Pumpensog mitgerissen. Mit der Zeit verhärten die Öle und Fette,
verbinden sich mit anderen Feststoffpartikeln, verklumpen und verkleben sogar mit
der Behälterwand. Dies ist besonders im Bereich der Erweiterung nachteilig.
[0005] In die Erweiterung können die Öle und Fette dann gelangen, wenn gehobenes Restabwasser,
das die geodätische Höhe noch nicht passiert hat, beim Abschalten des pumpenden Pumpenaggregats
aus der Druckleitung in den Sammelbehälter zurückläuft. Erheblich problemtischer ist
es aber, wenn die Einleitung des Abwassers in den Sammelbehälter durch die Erweiterung
erfolgt, beispielsweise über ein auf der Erweiterung montiertes Pumpenaggregat. Die
die Erweiterung nach oben begrenzende Behälterdecke ist nach dem Stand der Technik
eben ausgebildet.
[0006] Durch den hydrostatischen Druck, den das gesammelte Abwasser in der Erweiterung auf
die Öle und Fette ausübt, werden diese gegen die Unterseite der Behälterdecke der
Erweiterung gedrückt und neigen dadurch zum besonders zum anhaften. Ferner ist zu
berücksichtigen, dass die Öle und Fette mit der Zeit fest werden, verklumpen und insbesondere
mit anderen Feststoffen verkleben. Es besteht somit ein erhöhtes Risiko, dass diese
so gebildeten Feststoffklumpen sich an der Behälterdecke festsetzen und dort zu Verkrustungen
führen, die bei einem nächsten Abpumpvorgang auch nicht heraus gefördert werden können.
Dadurch verengen sich die Absaugöffnungen in der Erweiterung und es sind kürzere Wartungsintervalle
zur Reinigung vorzusehen, wobei die Reinigung um so schwerer ist, je länger die Öle
und Fette im Behälter geblieben sind.
[0007] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Geometrie des Behälters zu optimieren,
so dass öl- und fetthaltige Feststoffpartikel weniger stark an der Behälterdecke der
Erweiterung anhaften. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, einen gegenüber dem
Stand der Technik insgesamt verbesserten Sammelbehälter und eine verbesserte Abwasserhebeanlage
bereitzustellen.
[0008] Diese Aufgabe wird durch einen Sammelbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie
eine Abwasserhebeanlage nach Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den jeweiligen Unteransprüchen wiedergegeben.
[0009] Erfindungsgemäß wird ein Sammelbehälter vorgeschlagen, bei dem die Unterseite der
Behälterdecke der zumindest einen Erweiterung zumindest abschnittsweise eine Schräge
in Richtung zum Hauptsammelraum hin nach oben aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass
in der Erweiterung aufschwimmende Öle und Fette an der Behälterdecke entlang in Richtung
Hauptsammelraum gleiten und letztendlich dort hinein münden. Somit wird das Risiko
ihres Festklebens an der Behälterdecke der Erweiterung minimiert.
[0010] Schräg bedeutet hier nicht nur linear abfallend sondern bezeichnet allgemein eine
im Vertikalschnitt durch die Erweiterung und den Hauptsammelraum von der Horizontalen
abweichende Linie. So kann die Unterseite der Behälterdecke in Richtung der Längserstreckung
der Erweiterung beispielsweise auch gewölbt sein, so dass die Behälterdecke ein Gewölbe
derart bildet, dass sie seitens des zum Hauptsammelraum proximalen Ende am höchsten
und zum Hauptsammelraum distalen Ende am niedrigsten ist. Eine zumindest leichte Bogenform
kann die Behälterdecke zusätzlich auch in Richtung quer zur Längserstreckung der Erweiterung
aufweisen, d.h. in einem Vertikalschnitt, der nur durch die Erweiterung verläuft.
Dies hat den Vorteil, dass die Öle und Fette zur Mitte der Behälterdecke der Erweiterung
schwimmen und dort zum Hauptsammelraum aufsteigen. Die gewölbeartige Behälterdecke
hat somit eine Art Trichterwirkung.
[0011] Die Schräge hat vorzugsweise einen Neigungswinkel zwischen 3° und 8°. Dies genügt,
um ein Aufsteigen der Öle und Fette in den Hauptsammelraum zu gewährleisten und verleiht
dem Sammelbehälter nachwievor eine kompakte Bauform, so dass weitere Komponenten der
Hebeanlage auf der Erweiterung montiert werden können.
[0012] Es ist von Vorteil, wenn die Oberseite der Behälterdecke der Erweiterung zumindest
abschnittsweise ein Gefälle in Richtung vom Hauptsammelraum weg aufweist. Hierdurch
wird vermieden, dass sich Wasser auf der Erweiterung sammelt. Denn dies könnte beispielsweise
dann passieren, wenn Regenwasser in den Schacht eintritt, in dem der Sammelbehälter
respektive die Abwasserhebeanlage aufgestellt ist. Derartige Schächte besitzen in
der Regel einen gegenüber der Aufstellfläche der Hebeanlage tieferen Sammelraum, in
dem eine Entwässerungspumpe angeordnet ist, um Regenwasser aus dem Schacht zu entfernen.
Dass Wasser von der Behälteroberseite aufgrund des Gefälles abläuft, reduziert zudem
die Gefahr des Ausrutschens einer Person, die zu Wartungszwecken die Erweiterung begehen
muss. Um diese Gefahr noch weiter zu reduzieren, kann die Behälteroberseite der Erweiterung
eine rutschfeste, insbesondere raue Oberfläche aufweisen, die beim Besteigen der Erweiterung
einen festen Halt unter den Füßen gewährleistet.
[0013] Vorzugsweise besitzt die Behälterdecke der zumindest einen Erweiterung wenigstens
eine Öffnung, die von einer ringförmigen Montagefläche zum Montieren eines Pumpenaggregats
oder eines Saugrohres umgeben sind, so dass der Raumbereich unterhalb der Öffnung
liegt.
[0014] Geeigneterweise handelt es sich bei der Montagefläche um einen Montageflansch. Die
Montage eines Pumpenaggregats oder Saugrohres kann direkt auf der Montagefläche erfolgen.
Es besteht aber auch die Möglichkeit einen Zwischenring (Adapterflansch) auf die Montagefläche
zu montieren auf den dann das Pumpenaggregat oder Saugrohr montiert wird. Dies ermöglicht
eine hohe Montageflexibilität, insbesondere wenn Pumpenaggregat oder Saugrohr in Bezug
zum Behälter in bestimmter Weise angeordnet werden sollen. Ferner muss keine Anpassung
an der Montagefläche und dem Pumpenaggregat oder dem Saugrohr erfolgen, wenn eine
der zu montierenden Komponenten baulich geändert wird.
[0015] Die Montagefläche kann grundsätzlich in einer Horizontalebene liegen. Es ist aber
vorteilhaft, wenn die Montagefläche in einer Ebene liegt, die gegenüber einer Horizontalebene
gekippt ist, insbesondere in Richtung vom Hauptsammelraum weg nach unten gekippt ist.
Dies bewirkt, dass ein auf die Montagefläche montiertes Pumpenaggregat nicht lotrecht
steht, sondern in Richtung vom Hauptsammelraum weg leicht gekippt ist. Beispielsweise
kann die Montagefläche um weniger als 10°, insbesondere weniger als 5°, vorzugsweise
zwischen 2 und 4° gegenüber der Horizontalebene gekippt sein.
[0016] Wird nun das Pumpenaggregat derart positioniert, dass der druckseitige Auslass der
Pumpenkammer gegenüber der übrigen Pumpenkammer höher liegt, wird zum einen eine automatische
Entlüftung des Pumpenaggregats und seines Bereichs vor dem Saugmund sowie der Druckleitung
hinter der Pumpenkammer erreicht, zum anderen besteht ein Gefälle in der Druckleitung
in Richtung des Pumpenraums, welches das Einströmen von Abwasser über die Druckseite
der Pumpe begünstigt, sofern die Hebeanlage dazu eingerichtet ist, das Abwasser über
die Druckleitung des Pumpenaggregat in den Sammelbehälterraum einzuleiten.
[0017] Idealerweise verlaufen die Außenseite der Behälterdecke der Erweiterung und die Montageflächen
im Wesentlichen parallel, so dass ein Gefälle der Decke der Erweiterung automatisch
dazu führt, dass auch die Montagefläche ein Gefälle besitzt. Hierdurch wird erreicht,
dass die Wandstärke der Behälterdecke in Erstreckungsrichtung des Gefälles gleich
bleibt. Hierdurch wird Material und in der Folge Gewicht am Sammelbehälter eingespart.
[0018] Von besonderem Vorteil ist es, wenn in dem Boden des Sammelbehälters zwei längliche
Vertiefungen ausgebildet sind, die in Richtung jeweils eines Raumbereichs abfallen,
wo sie jeweils einen eigenen Tiefbereich des Behälterbodens im hinteren Bereich der
Erweiterung bilden, wobei über den Tiefbereichen jeweils einer der Raumbereiche zum
bestimmungsgemäßen Absaugen des Abwassers liegt. Der Behälterboden hat somit eine
von einer Ebene abweichende Oberfläche, die den Grund des Behälters bildet. Dieser
Grund besitzt durch die Vertiefungen ein Tiefenrelief. Idealerweise liegt zwischen
den Vertiefungen eine Anhöhe, insbesondere eine längliche Anhöhe, die eine räumliche
Trennung der Vertiefungen bewirkt, insbesondere der Strömungsführung dient. Vorzugsweise
erstreckt sich die Anhöhe längs der beiden Vertiefungen.
[0019] Idealerweise besitzt die beschriebene Ausführungsvariante zwei Öffnungen in der Erweiterung
derart, dass der Endbereich einer jeden Vertiefung, d.h. der entsprechende Tiefbereich,
direkt unterhalb einer der Öffnungen liegt. Somit liegt auch der Saugmund eines auf
die eine oder andere Montagefläche montierten Pumpenaggregats oder der Mündungsbereich
eines auf die eine oder andere Montagefläche montierten Saugrohres direkt über einem
Tiefbereich oder ist zumindest darauf gerichtet, so dass das das Abwasser direkt vom
Behälterboden abgesaugt werden kann.
[0020] Der erfindungsgemäße Sammelbehälter ist ideal für eine Abwasserhebeanlage mit zwei
Pumpenaggregaten geeignet, die Abwasser aus jeweils einem eigenen Raumbereich saugen,
d.h. für Hebeanlagen mit zwei Absaugbereichen. Solche Hebeanlagen sind für Fälle,
in denen der Zufluss zur Hebeanlage während des normalen Betriebs nicht unterbrochen
werden darf. Das zweite Pumpenaggregat sollte dabei mit gleicher Leistungsfähigkeit
ausgerüstet sein, um das erste Pumpenaggregat, zumindest zeitweise, vollständig ersetzen
zu können. Der gewöhnliche Betrieb der beiden Pumpenaggregate erfolgt dann wechselweise,
d.h. dass entweder das eine Pumpenaggregat oder das andere Pumpenaggregat in Betrieb
gehen. Die länglichen Vertiefungen sind somit jeweils auf einen eigenen Absaugbereich
gerichtet, so dass die Hauptströmung im Behälter während eines Abpumpvorgangs entlang
der Vertiefung verläuft. Hierdurch wird ein automatischer Reinigungseffekt erreicht.
Die erfindungsgemäße Behälterbodengeometrie verhindert, dass sich eine strömungsberuhigte
oder gar strömungstote Zone am Behälterboden zwischen den beiden Raumbereichen/ Absaugbereichen
sowie im Zwischenbereich längs der beiden Vertiefungen ausbildet.
[0021] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst der erfindungsgemäße Sammelbehälter
einen turmartigen Hauptsammelraum, der bodenseitig die zumindest eine Erweiterung
aufweist, wobei der Raumbereiche einen hinteren Bereich dieser zumindest einen Erweiterung
bildet. Dabei erstreckt sich die Erweiterung in radialer Richtung über eine Behälterwandung
des Hauptsammelraumes hinaus. Durch die Erweiterung ist die Bodenfläche vergrößert,
so dass auch die Vertiefung länger ist. Die Erweiterung dient in erster Linie als
Grundfläche zur Anordnung und insbesondere zur Montage von weiteren Komponenten der
Abwasserhebeanlage wie beispielsweise einem Feststofftrennbehälter und/ oder einem
Pumpenaggregat, so dass für diese Komponenten kein weiterer Bauraum seitlich neben
dem Sammelbehälter notwendig ist. Vielmehr können diese Komponenten auf der zumindest
einen Erweiterung, d.h. vor dem Hauptsammelraum angeordnet sein bzw. werden, so dass
Sammelbehälter und Komponenten eine kompakte Einheit bilden. So kann der Aufbau der
Hebeanlage weitgehend werksseitig erfolgen und die Installation am Betriebsort ist
schnell und einfach. Darüber hinaus hat die Montage der Pumpenaggregate auf der Erweiterung
den Vorteil, dass diese trocken stehen und nicht als Tauchpumpen ausgeführt werden
müssen, wodurch deren konstruktiver Aufbau erheblich einfacher ausfallen kann. Schließlich
müssen die Pumpenaggregate auch nicht unbedingt selbstansaugend sein, weil das Laufrad
bei entsprechend gefülltem Sammelbehälter stets unterhalb des Füllstands liegt.
[0022] Es sei angemerkt, dass der Sammelbehälter auch zwei Erweiterungen aufweisen kann,
die sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken können. Alle zuvor und nachfolgend
genannten Merkmale treffen dann auf jede dieser Erweiterung sinngemäß zu. So bilden
beispielsweise die beiden Raumbereiche jeweils einen eigenen hinteren Bereich in einer
der beiden Erweiterungen.
[0023] Durch die längliche Erstreckung der Vertiefungen mit Gefälle werden die aufgrund
ihres Eigengewichts zu Boden fallenden Feststoffpartikel weitestgehend in Richtung
des Gefälles geleitet und dabei quasi geführt. Dadurch, dass die Vertiefungen in jeweils
einem eigenen Tiefbereich münden anstelle einer gemeinsamen Tiefebene am Fuße eines
Gefälles können die innerhalb einer der Vertiefungen sedimentierten Feststoffpartikel
besser durch den Sog beim Heben des Abwassers aus Richtung des entsprechenden Raumbereiche
erfasst und mit der Strömung mitgerissen werden, da sie sich im Abwasser gezielt am
Grund des jeweiligen Raumbereichs ansammeln.
[0024] Gemäß einer Ausführungsvariante können die Vertiefungen nebeneinander liegen, so
dass auch die Anhöhe eine im Wesentlichen längliche Anhöhe ist. Dabei können sich
die Vertiefungen im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, insbesondere die
Gefälle in dieselbe Richtung haben. Gemäß einer anderen Variante können die Vertiefungen
aber auch divergieren und folglich eine V-Form beschreiben. Gemäß einer andere Ausführungsvariante
können die Gefälle in verschiedene, insbesondere in entgegengesetzte Richtungen verlaufen
Dabei können die Vertiefungen ebenfalls etwa parallel liegen, diametral gegenüber
oder aber versetzt diametral gegenüberliegen, so dass sie eine I, Z oder S Form beschreiben.
[0025] Das Gefälle der Vertiefungen kann in Längsrichtung zu den Tiefbereichen beispielsweise
weniger als 16° betragen. Dieses geringe Gefälle genügt, um abgesetzte Schmutzartikel
mit der Strömung aufzunehmen oder mitzureißen. Zum anderen wird dadurch erreicht,
dass der Sammelbehälter trotz der Erhöhung der Bodenfläche auf einer Seite baulich
nicht viel höher ausfallen muss und gleichzeitig ein großes Behältervolumen verbleibt.
[0026] Es sei angemerkt, dass das Gefälle entlang der Grundlinie der Vertiefungen nicht
unbedingt konstant sein muss. Es ist vielmehr von Vorteil, wenn die Vertiefungen in
Längsrichtung Abschnitte unterschiedlicher Steigung aufweisen. Dies ist vor allem
im Hinblick darauf von Bedeutung, wenn Feststoffpartikel enthaltendes Abwasser aus
der Absaugrichtung in den Sammelbehälter strömt. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn
das fördernde Pumpenaggregat ausgeschaltet wird und Abwasser aus den abführenden Rohrleitungen
zurückfließt, so dass die Feststoffpartikel die Vertiefung "hoch" geschwemmt werden.
Beispielsweise kann in dem Gefälle der Vertiefungen ein Bereich, beispielsweise ein
mittlerer Bereich ausgebildet sein, der eine höhere Steigung als der oder die übrigen
Bereiche aufweist. Ein solcher Bereich bewirkt eine Partikeltrennung, wenn die entsprechende
Vertiefung aus Richtung des Raumbereichs überströmt wird. Je nach Grad der Steilheit
des Bereichs kann erreicht werden, dass Partikel bis zu einem bestimmten Gewicht unterhalb
des Bereichs bleiben, d.h. den Bereich höherer Steigung nicht überwinden. Beispielsweise
kann die Steigung eines Bereichs, insbesondere eines mittleren Bereichs, das zwei-
oder dreifache der Steigung eines oberen oder unteren Bereichs betragen.
[0027] Insgesamt verbessert die erfindungsgemäße Reliefierung des Bodengrundes die Strömung
innerhalb des Behälters, indem die jeweilige Vertiefungen beim Absaugen des Abwassers
aus dem an ihrem Ende gelegenen Raumbereich wie ein Bachbett wirkt. Dies begünstigt
die Aufnahme abgesetzter Partikel vom Boden in die Saugströmung und optimiert den
Selbstreinigungseffekt beim Heben des Abwassers.
[0028] Durch die Anhöhe zwischen den beiden Vertiefungen werden Ablagerungen in diesem Bereich
reduziert. Sie rutschen von sich aus zur Grundlinie einer der Vertiefungen und idealerweise
weiter zu deren Tiefenbereich oder werden aufgrund der exponierten Lage sowohl im
Betrieb des einen als auch des anderen Pumpenaggregats mitgerissen.
[0029] Die Pumpenaggregate können in oder an dem Sammelbehälter oder auch extern zu diesem
angeordnet sein, so dass entweder der Saugmund der Pumpenaggregate oberhalb der Raumbereiche
liegt oder die Eingangsöffnung eines Saugrohres oberhalb der Raumbereiche liegt, wobei
letzteres dann mit dem Saugstutzen eines extern angeordneten Pumpenaggregats verbunden
ist. Jede der Vertiefungen erstreckt sich dann also in eine Richtung, aus der eines
der Pumpenaggregate das im Sammelbehälter befindliche Abwasser absaugt. Der Saugmund
des Pumpenaggregats oder die Eingangsöffnung des Saugrohres liegen idealerweise oberhalb
des jeweiligen Tiefenbereichs.
[0030] Die Vertiefungen sind idealerweise einem natürlichen, flachen Seegrund nachgebildet,
so dass sie nicht nur in Längsrichtung sondern auch quer hierzu, d.h. zu den Seiten
ein Gefälle in Richtung einer sich in Längsrichtung erstreckenden Grundlinie besitzen.
Dabei ist die Grundlinie diejenige Linie, die im Querschnitt betrachtet, tiefsten
Punkte der Vertiefung miteinander verbindet. Zu den Seiten der Grundlinie steigt der
Boden der Vertiefung und folglich die Bodenfläche an. Dies veranschaulicht, dass der
Behälterboden folglich nicht nur in zumindest eine Richtung, nämlich der Erstreckungsrichtung
der Grundlinie, ein Gefälle aufweist, sondern insgesamt uneben ist. Die Vertiefungen
besitzen demgemäß einen höher gelegenen Anfangsbereich und einen diesbezüglich tiefer
liegenden Endbereich. In Bezug zum Anfang werden die Vertiefungen immer tiefer, insbesondere
stetig, um Strömungsschatten zu vermeiden.
[0031] Vorzugsweise liegen die beiden Tiefbereiche auf demselben Niveau. So können sie insbesondere
jeweils dem tiefsten Punkt des Behälterbodens entsprechen. Der Behälterboden ist im
Übrigen tiefpunktlos ausgeführt, so dass außerhalb der Tiefbereiche am Ende der Vertiefungen
kein weiterer Tiefbereich liegt, insbesondere kein solcher Tiefbereich in einem etwaigen
Standfuss vorhanden ist. Somit ist gewährleistet, dass sich an keiner anderen Stelle
als am Ende der Vertiefungen respektive am Grund der Raumbereiche Ablagerungen bilden
können.
[0032] Die Form der Vertiefungen entspricht idealerweise zumindest unterhalb eines bestimmten
Niveaus in der Darstellung als geschlossene Tiefenlinie im Wesentlichen der Silhouette
eines Pantoffels, einer Niere oder eines Keimlings. Hierdurch wird eine Saugströmung
durch eine der Vertiefungen optimal geführt. Insbesondere kann eine erste Tiefenlinie
auf einem ersten Niveau die Außenform eines Keimlings beschreiben, d.h. einem keimenden
Samen entsprechen, eine zweite Tiefenlinie auf einem zweiten Niveau, das höher als
das erste Niveau ist, die Außenform einer Niere oder Kidneybohne beschreiben, und
eine dritte Tiefenlinie auf einem dritten Niveau, das höher als das zweite Niveau
ist, die Außenform eines Pantoffels beschreiben. Mit zunehmender Höhe werden die Vertiefungen
im Behältergrund folglich breiter und wirken somit wie ein Trichter. Dies bedeutet,
dass die Vertiefungen zumindest oberhalb eines bestimmten Niveaus zwischen dem zweiten
und dritten Niveau in Erstreckungsrichtung abwärts zunehmend schmaler werden. Dies
hat den Effekt, dass Partikel, die sich im erhöhten Bereich des Sammelbehälters niederschlagen,
besser angesaugt werden.
[0033] Dabei ist es von Vorteil, wenn die Vertiefungen "Rücken-an-Rücken" liegen. Dies bedeutet,
dass die Grundlinie der Vertiefungen jeweils bogenförmig verläuft, insbesondere vom
Behältersammelraum zum Absaugbereich verläuft. Da der Sog aufgrund der hydraulischen
Rückwirkung des Laufrads eines Pumpenaggregats eine zirkulierende Strömung ist, wirkt
sich diese Geometrie ebenfalls günstig auf die Strömung aus und verstärkt die Saugwirkung
am dem jeweiligen Raumbereich gegenüberliegende Ende der entsprechenden Vertiefung,
d.h. an der Behälterrückseite.
[0034] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante gehen die Vertiefungen oberhalb eines
bestimmten Niveaus in einander über. Dies hat den Vorteil, dass sich eine Saugströmung,
die sich beim Absaugen des Abwassers aus dem einen Raumbereich entlang der zu diesem
Raumbereich führenden einen Vertiefung ausbildet, auch im Bereich oberhalb des genannten
Niveaus am Boden der anderen Vertiefung bemerkbar macht und dort sedimentierte Feststoffpartikel
mitnimmt.
[0035] Um einen Übergang der beiden Vertiefungen oberhalb des bestimmten Niveaus zu erreichen,
kann die Anhöhe ein lokales Minimum, insbesondere im Bereich des unteren Drittels
ihrer Längserstreckung aufweisen. Dies bedeutet, dass die Anhöhe ausgehend von einer
das Niveau definierenden Minimalhöhe zu den gegenüberliegenden Endbereichen der Vertiefungen
hin ansteigt. Während die Vertiefungen aber zu den Tiefbereichen hin abfallen, bedeutet
dies, dass der Höhenunterschied zwischen der Grundlinie der Vertiefungen zu einem
die im Querschnitt höchsten Punkte der Anhöhe verbindenden Höhenzug immer größer wird.
Hierdurch steigt auch das Gefälle von der Anhöhe zum Grund der Vertiefungen, je näher
die Anhöhe an den Raumbereichen gelegen ist, so dass im Bereich zwischen den beiden
Tiefbereichen ein stärkeres Gefälle in Richtung der Tiefbereiche vorliegt, als die
Anhöhe in ihrem übrigen Bereich zur Grundlinie der Vertiefungen aufweist. Dies ist
dem Umstand geschuldet, dass der Bodenbereich im Behälter zwischen den beiden Raumbereichen,
aus denen abgesaugt wird, einen strömungsruhigeren Bereich bildet, als er sonst auf
Anhöhe vorliegt. Durch das stärkere Gefälle wird ebenfalls die Gefahr von Ablagerungen
reduziert.
[0036] Das zuvor genannte Niveau, oberhalb welchem die beiden Vertiefungen ineinander übergehen
entspricht der genannten Minimalhöhe der Anhöhe. Vorzugsweise vereinigen sich die
Vertiefungen oberhalb der Minimalhöhe zu einer Gesamtvertiefung, deren Form in der
Darstellung als geschlossene Tiefenlinie im Wesentlichen einem Schmetterling entspricht.
Das bedeutet, dass die höchsten Bereiche der Bodengeometrie an beiden Enden der Längserstreckung
der Anhöhe zwischen den Vertiefungen liegen. An ebendiesen Stellen ist sowohl bei
einer Saugströmung aus Richtung des einen Raumbereichs als auch bei einer solchen
aus Richtung des anderen Raumbereichs in besonderem Maße die Gefahr von Ablagerungen
gegeben. Diese Gefahr wird durch die erhöhten Bereiche endseits der Anhöhe minimiert.
Zudem bedeutet die Schmetterlingsform, dass die Anhöhe zu den Enden ihrer Längserstreckung
hin breiter wird, so dass auf ebendieser breiten Fläche die Möglichkeit von Ablagerungen
reduziert wird. Insbesondere werden sich ablagernde Partikel, soweit sie nicht durch
das Gefälle der Vertiefungen zu einem der Tiefbereiche rutschen, durch die eine oder
andere Saugströmung erfasst und abtransportiert.
[0037] Um die Gefahr von Ablagerungen weiter zu reduzieren, ist vorgesehen, dass der Behälterboden
beidseits der Anhöhe von jedem Punkt in Richtung des jeweiligen Tiefbereichs abfällt.
Dies bedeutet, dass jenseits der Anhöhe zwischen jedem Punkt der Bodenfläche und dem
auf dieser Seite der Anhöhe liegenden Tiefbereich ein Gefälle ist, so das Feststoffpartikel
bereits aufgrund ihres Eigengewichts zum tiefsten Punkt rutschen und von dort abgesaugt
werden können. Ferner wird dadurch vollständig vermieden, dass der Behälterboden Totzonen,
d.h. Bereich fehlender Strömung aufweist, in denen sich Sediment ablagern würde. Es
gibt in dieser Ausführungsvariante folglich keinen ebenflächigen Bereich am Behältergrund.
Innenkanten sind idealerweise durch Innenrundungen gebildet, die die Strömung führen
und somit keine Ablagerungsmöglichkeit für Sediment bilden.
[0038] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Erweiterung Ausbuchtungen
in radialer Richtung auf, die durch sich um die Raumbereiche herum erstreckende Abschnitte
der Behälterwandung der Erweiterung gebildet sind. Die Raumbereiche, aus denen abgesaugt
wird, liegen somit zumindest teilweise geschützt in diesen Ausbuchtungen ein. Dies
bewirkt, dass sich eine gerichtete Saugströmung in Richtung des Hauptsammelraumes
entwickeln kann.
[0039] Vorzugsweise sind die Ausbuchtungen teilkreiszylindrisch, so dass sich die Abschnitte
der Behälterwandung bogenförmig um die Raumbereiche, insbesondere um die Montagefläche
herum erstrecken. Es liegen somit keine Ecken und Knicke in der Behälterwand vor,
wodurch auch keine strömungsberuhigten Ecken bodenseitig der Behälterwand bestehen,
in denen sich Ablagerungen bilden könnten. Ferner führt die teilkreiszylindrische
Form der Ausbuchtungen die zirkulare Saugströmung, so dass der hydraulische Wirkungsgrad
verbessert wird. Denn im Falle eines das Abwasser aus dem Saugraumbereich absaugendes
Pumpenaggregats erzeugt dieses im Saugraumbereich aufgrund des sich drehenden Laufrades
einen Wirbel. Der bogenförmige Abschnitt der Behälterwandung um die Montagefläche
herum, d.h. um den Saugraumbereich herum, folgt somit dieser auf Kreisbahnen verlaufenden
Strömung, so dass die Behälterwandung nur einen minimalen hydraulischen Widerstand
bildet, jedenfalls gegenüber einer Behälterform, bei der zwei rechtwinklig zueinander
liegenden Behälterwandungen um den Saugraumbereich verlaufen. Schließlich haben die
Ausbuchtungen den Vorteil, dass zumindest ein Teil der Raumbereiche gegenüber dem
jeweils anderen Raumbereich geschützt ist, so dass in einen der Raumbereiche ein-
oder rückfließendes Abwasser nicht unmittelbar in den anderen Raumbereich gelangt.
[0040] Vorzugsweise ist der Sammelbehälter symmetrisch bezüglich einer Vertikalebene durch
die Anhöhe aufgebaut, so dass sich die Vertiefungen symmetrisch gegenüberliegen und
die Tiefenbereiche auf demselben Tiefenniveau liegen. Dabei können die beiden Vertiefungen
beispielsweise V-förmig zueinander liegen. Dies bedeutet, dass sich die Vertiefungen
in unterschiedliche Richtungen, aber von derselben Seite vom Hauptsammelraum weg erstrecken
und zwischen den Erstreckungsrichtungen ein Winkel liegt. Hierdurch wird eine besonders
kompakte Bauform für die Abwasserhebeanlage erreicht. Es sind jedoch auch andere Geometrien
möglich.
[0041] So kann der Sammelbehälter beispielsweise bodenseitig zwei Erweiterungen aufweisen,
wobei am Ende jeder der Erweiterungen jeweils einer der Raumbereiche liegt, zu denen
sich eine der beiden länglichen Vertiefungen mit Tiefenbereich am Ende erstreckt.
Beispielsweise kann die zweite Erweiterung auf der der ersten Erweiterung abgewandten
Seite des Sammelbehälters liegen, die sich dann vorzugsweise in die der ersten Erweiterung
entgegengesetzten Richtung erstreckt. Bei dieser Variante ist dann vorgesehen, dass
jede der beiden Erweiterungen jeweils eine Öffnung mit einer diese umgebenden Montagefläche
zur Montage eines Pumpenaggregats oder Saugrohrs aufweist. Auf diese Weise kann ein
im Wesentlichen Z- oder S-förmiger Verlauf der Vertiefungen realisiert werden.
[0042] Der Sammelbehälter kann aus Kunstsoff herstellt sein, beispielsweise aus Polyethylen
(PE). Er besitzt damit ein vergleichsweise geringes Gewicht. Er kann idealerweise
durch Rotationssintern hergestellt sein, so dass er keine Bindenähte aufweist, die
die Stabilität beeinträchtigen könnten. Das Rotationssintern ist dem Fachmann an sich
bekannt.
[0043] Vorzugsweise besitzt der Behälterboden unterseitig angeformte Rippen zum Abstützen
des Sammelbehälters auf einem Grund. Diese haben gegenüber herkömmlichen Stützfüßen
den Vorteil, ein großes Gewicht aufnehmen zu können. Die Bodenfläche des Behälters
kann ferner im Wesentlichen eben ausgebildet werden. Letzteres wäre bei Stützfüßen
nur dann halbwegs möglich, wenn diese nicht hohl sondern massiv beispielsweise aus
Kunststoff herstellt wären. Dies ist durch Rotationssintern jedoch nicht möglich.
Ferner würden sich aufgrund von Schwindungseffekten, die umso größer sind, je dicker
der Kunststoff ist, Senken im Bereich der Stützfüße ergeben, die wiederum Ablagerungen
aufnehmen würden.
[0044] Durch die Verwendung von Rippen kann sich der gesamte Behälterboden stabil auf dem
Grund abstützen. ohne dass es zu einem "Durchhängen" des Behälterbodens kommt. Diese
Gefahr bestände bei weit voneinander beabstandeten Stützfüßen. Aufgrund der durch
die Rippen erhaltenen Standstabilität kann der Behälterboden ferner dünner ausfallen,
als bei vergleichbaren Sammelbehältern mit Stützfüßen, wodurch Material und Gewicht
eingespart wird.
[0045] Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen in Richtung der Erweiterung, idealerweise
zwischen am Behälter vorgesehenen Hebeösen. Dies hat den Vorteil, dass eine besonders
hohe Biegesteifigkeit in Richtung vom Hauptsammelraum zur Erweiterung vorliegt. Diese
ist erforderlich um ein Durchbrechen des Behälters, insbesondere des Behälterbodens
zu vermeiden, wenn der Sammelbehälter mitsamt montierter Pumpenaggregate und ggf.
gefüllt oder teilgefüllt an den Hebeösen aus einem Schacht gehoben oder herabgelassen
wird. Würden die Rippen quer zur Erstreckungsrichtung der Erweiterung liegen, fehlte
es an einer Längsstabilisierung. Es bestände dann die Gefahr, dass der Sammelbehälter
aufgrund des Pumpengewichts am Ende der Erweiterung und des Gewichts des Hauptsammelraums
im Bereich zwischen Hauptsammelraum und Pumpenaggregaten bricht.
[0046] Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Abwasserhebeanlage mit einem Sammelbehälter
der zuvor beschriebenen Art.
[0047] Insbesondere wird eine Abwasserhebeanlage vorgeschlagen, die zumindest ein Pumpenaggregat
zum Abpumpen des Abwassers aus einem bestimmten Raumbereich des Sammelbehälter aufweist,
wobei das Pumpenaggregat ein Pumpengehäuse mit einem Einlass in axialer Richtung in
eine ein Laufrad aufnehmende Pumpenkammer und einem Auslass in radialer Richtung aus
der Pumpenkammer aufweist, und der Sammelbehälter einen im Wesentlichen zylindrischen
Hauptsammelraum mit einer bodenseitigen Erweiterung aufweist, in der zumindest ein
Raumbereich liegt, wobei die Erweiterung zumindest eine Öffnung aufweist, oberhalb
welcher die Erweiterung das Pumpenaggregat trägt und unterhalb welcher ein Raumbereich
liegt, aus dem im Betrieb des Pumpenaggregats das Abwasser aus dem Sammelbehälter
gesaugt wird.
[0048] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Hebeanlage zwei im Wesentlichen
baugleiche Pumpenaggregate umfassen, in der Erweiterung zwei Raumbereiche und oberhalb
derselben jeweils eine Öffnungen in der Decke der Erweiterung aufweisen, wobei die
Erweiterung auf den beiden Öffnungen jeweils eines der Pumpenaggregate trägt. Auch
die erfindungsgemäße Abwasserhebeanlage kann vorzugsweise symmetrisch ausgebildet
sein.
[0049] Darüber hinaus kann die Abwasserhebeanlage vorzugsweise zumindest einen mit einem
Zulauf verbundenen Feststofftrennbehälter umfassen, der mit dem Auslass des Pumpenaggregats
verbunden ist, so dass über den Zulauf ankommendes Abwasser durch den Feststofftrennbehälter
und danach über das Pumpenaggregat in seinem abgeschalteten Zustand in den Sammelbehälter
fließt. Bei dieser Ausführungsvariante erfolgt folglich das Befüllen des Sammelbehälters
über das Pumpenaggregat und die Öffnung in der Erweiterung, wobei das Abwasser zuvor
über den Feststofftrennbehälter gefiltert wird, so dass grobe oder faserige Feststoffpartikel
weitestgehend nicht in den Sammelbehälter gelangen.
[0050] In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsvariante mit zwei Raumbereichen, zwei
Öffnungen und zwei Pumpenaggregaten, können ferner auch zwei Feststofftrennbehälter
mit dem Zulauf verbunden sein, deren jeweilige Auslassseite mit einem der Pumpenaggregate
verbunden ist, so dass über den Zulauf ankommendes Abwasser durch beide Feststofftrennbehälter
und anschließend über beide Pumpenaggregate in den Sammelbehälterraum hinein fließt,
sofern keines der Pumpenaggregate in Betrieb ist.
[0051] Durch das Befüllen des Sammelbehälters über das oder die Pumpenaggregate kann auf
eine zusätzliche Öffnung zur Einleitung des Abwassers verzichtet werden. Ferner hat
diese Konstruktion den Vorteil, dass im Betrieb des jeweiligen Pumpenaggregats der
mit diesem verbundene Feststofftrennbehälter gereinigt wird. Hierzu wird das Abwasser
über den Feststofftrennbehälter in eine Druckleitung gepumpt, von wo es dann in die
Kanalisation fließt. Ein Rückschlagventil, beispielsweise in Gestalt eines aufschwimmenden
Kugelventils, das am zulaufseitigen Eingang eines der Feststofftrennbehälter angeordnet
sein kann, verschließt während des Hebevorgangs des Pumpenaggregats den Feststofftrennbehälter,
so dass das Abwasser nicht in den Zulauf gedrückt wird. Währenddessen fließt neu ankommendes
Abwasser über den anderen Feststofftrennbehälter und das zweite Pumpenaggregat in
den Sammelbehälter hinein.
[0052] Es sei deshalb verdeutlicht, dass die beiden Pumpenaggregate oder Saugrohre nicht
unbedingt gleichzeitig in Betrieb sein müssen, um etwa eine größere Wassermenge pro
Minute aus dem Sammelbehälter zu pumpen. Vielmehr werden die Pumpenaggregate oder
Saugrohre vorzugsweise abwechselnd betrieben. Damit ist zum einen eine Redundanz realisiert.
So kann das eine Pumpenaggregat die Funktion der Hebeanlage aufrechterhalten, wenn
das andere Pumpenaggregat defekt sein sollte. Der abwechselnde Pumpbetrieb ermöglicht
ferner, dass Abwasser über das eine Pumpenaggregat oder Saugrohr in den Sammelbehälter
eingeleitet werden kann, während das andere Pumpenaggregat oder Saugrohr Abwasser
aus dem Behälter hebt.
[0053] Vorzugsweise ist die Längsachse des Pumpenaggregats oder der Pumpenaggregate gegenüber
der Vertikalen gekippt, wobei der Auslass oder die Auslässe im höher gelegenen Teil
der Pumpengehäuse liegt/ liegen. Dies kann idealerweise dadurch erreicht werden, dass
die Pumpe(n) mit ihrem den Einlass umgebenden Pumpengehäuseflansch auf die schräge(n)
Montagefläche(n) der Erweiterung des Sammelbehälters montiert wird/ werden. Beispielsweise
kann die Längsachse der Pumpenaggregate um weniger als 10°, insbesondere weniger als
5°, vorzugsweise zwischen 2 und 4° gekippt sein.
[0054] Idealerweise bildet der Auslass des Pumpengehäuses oder bilden die Auslässe der Pumpengehäuse
jeweils den höchsten Punkt des jeweiligen Pumpengehäuses. Dies bedeutet, dass ein
Pumpenaggregat mit seinem Pumpengehäuse derart bezogen auf den Sammelbehälter auf
der Erweiterung montiert ist, dass die Radialrichtung, in der der Auslass aus der
Pumpenkammer liegt, parallel zum Gefälle der Montagefläche liegt. Hierdurch wird die
automatische Entlüftung verbessert.
[0055] Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Sammelbehälters und der Abwasserhebeanlage
werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1:
- Perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Abwassersammelbehälters
- Figur 2:
- Ansicht des Abwassersammelbehälters gemäß Figur 1 von unten
- Figur 3:
- Tiefenrelief im Boden Abwassersammelbehälter nach Figur 1
- Figur 4a-4f:
- verschiedene vertikale Querschnitte durch den Abwassersammelbehälter nach Figur 2
gemäß Schnittlinien A1-A1 bis A6-A6 quer zur Längserstreckung der Vertiefungen
- Figur 5:
- Perspektivische Schnittansicht durch den Abwassersammelbehälter nach Figur 2 gemäß
Schnittlinie C-C in Richtung des Gefälles einer Vertiefungen
- Figur 6:
- Perspektivische Schnittansicht durch den Abwassersammelbehälter nach Figur 2 gemäß
Schnittlinie B-B in entlang der Symmetrieebene
- Figur 7:
- Perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abwasserhebeanlage mit Abwassersammelbehälter
gemäß Figur 1
[0056] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Abwassersammelbehälter 4 für eine Abwasserhebeanlage
1, wie sie beispielhaft in Figur 6 gezeigt ist. Der Sammelbehälter 4 weist einen Hauptsammelraum
11, der bodenseitig zu drei Seiten erweitert ist. Die so gebildete Erweiterung 7 umfasst
einen Hauptflügel 30 und zwei seitlich dazu liegende Nebenflügel 26, deren Raumvolumen
ineinander sowie in den Hauptsammelraum übergeht. In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante
ist es auch möglich, dass der Haupt- 30 und Nebenflügel 26 jeweils eigenständige Erweiterungen
sind, d.h. räumlich nicht ineinander übergehen oder zumindest die Behälterdecke der
Flügel nicht ineinander übergeht. Der Hauptsammelraum 11 erstreckt sich turmartig
von der Erweiterung empor. Er besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Behälterwandung
12, über die sich die Erweiterung 7 bodenseitig hinaus erstreckt. Die Seitenflügel
26 sind radial kürzer ausgebildet als an der zwischen ihnen liegende Hauptflügel 30
der Erweiterung 7. Im vertikalen Querschnitt durch die Erweiterung 7 betrachtet, ist
der Sammelbehälter 4 L-förmig.
[0057] Die Seitenflügel 26 dienen an ihrer Oberseite zur Aufnahme einer Armatur oder eines
Aggregats der Hebeanlage 1, beispielsweise eines Feststofftrennbehälters 3, siehe
Figur 6" so dass für diese Komponenten 3, 5 kein weiterer Bauraum seitlich neben dem
Sammelbehälter notwendig ist. Vielmehr können diese Komponenten 3, 5 auf der Erweiterung,
d.h. vor oder neben dem Hauptsammelraum 11 angeordnet sein bzw. werden, so dass Sammelbehälter
4 und Komponenten 3, 5 eine kompakte Einheit bilden. So kann der Aufbau der Hebeanlage
1 weitgehend werksseitig erfolgen und die Installation am Betriebsort ist schnell
und einfach. Darüber hinaus hat die Montage der Pumpenaggregate 5 auf der Erweiterung
7 den Vorteil, dass diese trocken stehen und nicht als Tauchpumpen ausgeführt werden
müssen, wodurch deren konstruktiver Aufbau erheblich einfacher ausfallen kann. Schließlich
müssen die Pumpenaggregate 5 auch nicht unbedingt selbstansaugend sein, weil das Laufrad
bei entsprechend gefülltem Sammelbehälter stets unterhalb des Füllstands liegt.
[0058] Der radial länger ausgebildete Hauptflügel 30 der Erweiterung 7 besitzt an seinem
distalen Ende zwei Öffnungen 8, die jeweils von einer ringförmigen Montagefläche 10
zum Anschließen eines Pumpenaggregats 5 oder eines Saugrohrs umgeben sind. Bei den
Montageflächen 10 handelt es sich um einen Montageflansch, an den unmittelbar ein
entsprechender Pumpenflansch oder ein Rohrflansch montiert werden kann. In Umfangsrichtung
der Montageflächen 10 sind äquidistant verteilte Vertiefungen in der Behälterdecke
20 vorhanden, in denen Muttern kraft- und insbesondere formschlüssig unverlierbar
gehalten sind.
[0059] Die Öffnungen 8 sind hier beispielhaft kreisrund ausgebildet. Die ringförmige Montagefläche
10 bildet einen Kreisring. Es sind jedoch auch andere Geometrie der Öffnungen 8 und
Montagefläche 10 möglich, je nachdem, welcher Anschluss für ein Pumpenaggregat oder
Saugrohr benötigt wird. Beispielsweise kann die ringförmige Montagefläche 10 anstelle
einer Kreisringform eine rechteckige Form aufweisen, insbesondere eine quadratische
Form.
[0060] Der Abwassersammelbehälter 4 ist symmetrisch bezüglich einer Vertikalebene aufgebaut,
die den Sammelbehälter 4 in einen rechten und einen linken Teil teilt. Die Seitenflügel
26, die Öffnungen 8 und die Montageflächen 10 liegen symmetrisch zu dieser Vertikalebene.
[0061] Der Abwassersammelbehälter 4 weist ferner Hebeösen 31 auf, mittels denen er in seinem
mit den weiteren Komponenten und Aggregaten der Hebeanlage bestückten Zustand auf
den Grund eines Schachts oder Pumpensumpfs herabgelassen und von diesem wieder gehoben
werden kann. Zwei solche Hebeösen 31 sind an der Behälterdecke 33 des Hauptsammelraums
11 symmetrisch gegenüberliegend angeformt, eine dritte Hebeöse 31 ist oberseitig der
Erweiterung 7, insbesondere des Hauptflügels 30 zwischen den Öffnungen 8 angeformt.
[0062] In der Behälterwandung 12 des Hauptsammelraums 11 ist eine verschließbare Revisionsöffnung
18 vorhanden, die den Zugang zum Hauptsammelraum 11 zu Reinigungszwecken ermöglicht.
Der Hauptsammelraum 11 ist nach oben hin durch eine Behälterdecke 33 begrenzt, in
der ein nach oben vorstehendes Plateau 32 im Wesentlichen rechteckigen Querschnitts
mit einer Montagefläche für einen Zulaufkasten 2 ausgebildet ist, siehe Figur 7.
[0063] Der Abwassersammelbehälter 4 besteht aus Kunststoff, hier beispielhaft aus Polyethylen
(PE). Hierdurch ist er korrosionsbeständig und unempfindlich gegen chemisch aktive
Abwässer. Er ist durch das an sich bekannte Rotationssintern, auch Rotationsschmelzverfahren
genannt, hergestellt und bildet somit einen monolithischen Körper ohne Bindenähte,
die die strukturelle Integrität beeinträchtigen können und somit eine Leckagegefahr
bedingen bilden. Er ist damit robust und mechanisch besonders stabil.
[0064] Figur 2 zeigt die Unterseite 43 des Bodens 16 des erfindungsgemäßen Abwassersammelbehälters
4. An dieser sind mehrere Stützrippen 22 angeformt, mit denen sich der Sammelbehälter
4 auf einer Grundfläche abstützt. Diese haben gegenüber herkömmlichen Stützfüßen den
Vorteil, ein großes Gewicht aufnehmen zu können. Durch die Verwendung von Rippen kann
sich der gesamte Behälterboden stabil auf dem Grund abstützen, ohne dass es zu einem
"Durchhängen" des Behälterbodens kommt. Diese Gefahr bestände bei weit voneinander
beabstandeten Stützfüßen. Aufgrund der durch die Rippen erhaltenen Standstabilität
kann der Behälterboden ferner dünner ausfallen, als bei vergleichbaren Sammelbehältern
mit Stützfüßen, wodurch Material und Gewicht eingespart wird.
[0065] Die Rippen 22 erstrecken sich im mittleren Bereich des Sammelbehälters 4 parallel
zueinander vom Hauptsammelraum 11 zum distalen Ende der Erweiterung 7 bzw. des Hauptflügels
30. Sie liegen zwischen den Hebeösen 31 und verstärken somit die Bodenstabilität im
Hinblick auf eine Biegebeanspruchung. Dies verhindert ein Durchbrechen des Behälterbodens
16, wenn der Sammelbehälter 4 mitsamt montierter Pumpenaggregate 5 und ggf. gefüllt
oder teilgefüllt an den Hebeösen 31 aus einem Schacht gehoben oder herabgelassen wird.
Ferner liegt unter den Seitenflügeln 26 jeweils eine Rippe 22a, die sich in Richtung
der jeweils benachbarten innen liegenden Rippe 22 erstreckt. Darüber hinaus stützt
sich der Sammelbehälter 4 entlang seines Umfangs mit einer rippenartigen ausgebildeten
Umfangskante 34 auf der Grundfläche ab. Diese Umfangskante 34 kann durchgehend sein
oder in Abschnitte unterteilt sein, wie dies in Fig. 2 zu erkennen ist.
[0066] Figur 2 zeigt ferner verschiedene Schnittlinien. Sechs erste Schnittlinien A1-A1
bis A6-A6 deuten Horizontalschnitte des Sammelbehälters 4 an verschiedenen Stellen
quer zur Symmetrieebene des Behälters bzw. zum Hauptflügel 30 an, die jeweils in den
Figuren 4a bis 4f gezeigt sind. Eine zweite Schnittlinie B-B verläuft durch die Symmetrieebene
des Sammelbehälters 4 und eine dritte Schnittlinie C-C ist hierzu parallel verschoben
und deutet einen Horizontalschnitt des Sammelbehälters 4 entlang einer Rippe 22 und
durch den Durchmesser einer der Öffnungen 8 an. Die Schnittansicht entlang der zweiten
Schnittlinie B-B ist in Figur 6, diejenige entlang der dritten Schnittlinie C-C in
Figur 5 gezeigt.
[0067] Insgesamt ist in dem Behälterboden 16 ein Tiefenrelief ausgebildet. Figur 3 veranschaulicht
die Topographie des Behältergrundes 39 in der Darstellung von Tiefenlinien (Höhenlinien
für die Tiefe). Im Behälterboden 16 sind zwei längliche Vertiefungen 19 ausgebildet,
um die zur Veranschaulichung gestrichelte Ellipsen in Figur 3 gezeichnet sind.
[0068] Die Vertiefungen 19 erstrecken sich zu jeweils einem eigenen Tiefbereich 9 hin. Sie
gleichen einem natürlichen, flachen Seegrund, so dass sie nicht nur in Längsrichtung
sondern auch quer hierzu, d.h. zu den Seiten ein Gefälle in Richtung einer sich in
Längsrichtung erstreckenden Grundlinie 21 besitzen. Dabei ist die Grundlinie 21 diejenige
Linie, die die tiefsten Punkte aller Querschnitte durch die Vertiefung 19 miteinander
verbindet. Zu den Seiten der Grundlinie 21 steigt der Boden der Vertiefung 19 an.
Der Behältergrund 39 hat folglich nicht nur in zumindest eine Richtung, insbesondere
in der Erstreckungsrichtung der Grundlinie 21 ein Gefälle, sondern ist insgesamt uneben.
Die Vertiefungen 19 besitzen demgemäß einen höher gelegenen Anfangsbereich 24 und
einen diesbezüglich tiefer liegenden Endbereich 23, siehe Figuren 2 und 5. In Bezug
zum Anfangsbereich 24 werden die Vertiefungen 19 immer tiefer. Zu den Seiten der Grundlinie
21 steigt der Boden der Vertiefungen 19 bzw. der Behältergrund 39 an. Die Tiefbereiche
9 entsprechen jeweils dem tiefsten Punkt des Behälterbodens 16. Im Übrigen besitzt
der Behälter 4 keine Tiefpunkte oder Tiefbereiche, insbesondere keine hohlen Stützfüße,
in denen sich Feststoffe ablagern könnten.
[0069] Die Form der Vertiefungen 19 entspricht zumindest unterhalb eines bestimmten Niveaus
in der Darstellung als geschlossene Tiefenlinie im Wesentlichen der Silhouette eines
Pantoffels, einer Niere oder eines Keimlings. Hierdurch wird eine Saugströmung durch
eine der Vertiefungen 19 optimal geführt. Eine erste Tiefenlinie T1 auf einem ersten
Niveau beschreibt etwa die Außenform eines Keimlings, d.h. einem keimenden Samen entsprechen.
Eine zweite Tiefenlinie T2 auf einem zweiten Niveau, das höher als das erste Niveau
ist, beschreibt etwa die Außenform einer Niere oder Kidneybohne. Und eine dritte Tiefenlinie
T3 auf einem dritten Niveau, das höher als das zweite Niveau ist, beschreibt etwa
die Außenform eines Pantoffels. Mit zunehmender Höhe und in Richtung Rückwand des
Hauptsammelraums 11 werden die Vertiefungen 19 im Behältergrund 39 folglich breiter
und wirken somit wie ein Trichter. Diese Bodengeometrie berücksichtigt auch den durch
die Seitenflügel 26 lateral erweiterten Bodenbereich. Durch den breiteren Anfangsbereich
24 streben die Vertiefungen 19 quasi in die Seitenflügel der Erweiterung 7 hinein.
Dies bedeutet umgekehrt, dass die Vertiefungen 19 in Erstreckungsrichtung abwärts
zunehmend schmaler werden. Dies hat den Effekt, dass Partikel, die sich im erhöhten
Bereich des Sammelbehälters niederschlagen, besser angesaugt werden.
[0070] Zwischen den Vertiefungen 19 liegt eine Anhöhe 38, die deutlich in den Figuren 4a
bis 4f zu erkennen ist. Die Symmetrie des Behälters liegt bezüglich einer Vertikalebene
durch die Anhöhe 38 vor, so dass sich die Vertiefungen 19 symmetrisch gegenüberliegen
und die Tiefenbereiche 9 auf demselben Tiefenniveau liegen. Die Vertiefungen 19 liegen
der Länge nach nebeneinander, so dass auch die Anhöhe 38 eine im Wesentlichen längliche
Anhöhe 38 ist. Ausgehend vom Hauptsammelraum 11 verlaufen die Gefälle der Vertiefungen
19 entlang der Grundlinie 21 annähernd parallel, obgleich die Grundlinien 21 in sich
leicht geschwungen, aufgrund der Symmetrie des Bodengrunds 39 bezüglich der Anhöhe
38 gegensätzlich geschwungen sind. Im tiefer gelegenen Abschnitt verlaufen die Grundlinien
21 leicht bogenförmig, so dass man hier die Lage der Vertiefungen 19 zueinander als
"Rücken-an-Rücken" bezeichnen kann, d.h. dass die Bogenrücken zueinander gerichtet
sind. Da der Sog aufgrund der hydraulischen Rückwirkung des Laufrads eines Pumpenaggregats
eine zirkulierende Strömung ist, wirkt sich diese Geometrie ebenfalls günstig auf
die Strömung aus und verstärkt die Saugwirkung an dem dem jeweiligen Raumbereich gegenüberliegende
Ende der entsprechenden Vertiefung, d.h. an der Rückwand des Hauptsammelraumes, und
wirkt insbesondere auch in den Seitenflügeln der Erweiterung 7.
[0071] Wie anhand von Figur 3 zu erkennen ist, gehen die beiden Vertiefungen 19 oberhalb
eines bestimmten Niveaus in einander über, so dass sie sich zu einer Gesamtvertiefung
vereinigen, deren Form in der Darstellung als geschlossene Tiefenlinie T4 im Wesentlichen
einem Schmetterling entspricht. Dies bewirkt, dass sich eine Saugströmung entlang
einer der Vertiefungen 19 oberhalb des genannten Niveaus auch am Boden der anderen
Vertiefung 19 bemerkbar macht und dort sedimentierte Feststoffpartikel mitnimmt.
[0072] Um einen Übergang der beiden Vertiefungen 19 oberhalb des bestimmten Niveaus zu erreichen,
weist die Anhöhe 38 ein lokales Minimum etwa im Bereich des unteren Drittels ihrer
Längserstreckung auf. Dies ist insbesondere in der Querschnittsdarstellung in Figur
6 erkennbar. Dies bedeutet, dass die Anhöhe 38 ausgehend von einer das Niveau definierenden
Minimalhöhe zu den gegenüberliegenden Endbereichen 23, 24 der Vertiefungen hin ansteigt.
Während die Vertiefungen 19 aber zu den Tiefbereichen 9 hin abfallen, bedeutet dies,
dass der Höhenunterschied zwischen der Grundlinie 21 und einer alle Scheitelpunkte
der Anhöhe 38 verbindenden Scheitellinie immer größer wird. Hierdurch steigt auch
das Gefälle von der Anhöhe 38 zum Grund der Vertiefungen 9, je näher die Anhöhe 38
an den Tiefbereichen 9 gelegen ist, so dass im Bereich zwischen den beiden Tiefbereichen
9 ein stärkeres Gefälle von der Anhöhe 38 in Richtung der Tiefbereiche 9 vorliegt,
als die Anhöhe 38 in ihrem übrigen Bereich zur Grundlinie 21 der Vertiefungen 19 aufweist.
Dies ist dem Umstand geschuldet, dass der Bodenbereich im Behälter 4 zwischen den
beiden Tiefbereichen 9, aus denen abgesaugt wird, einen strömungsruhigeren Bereich
bildet, als er sonst auf der Anhöhe 38 vorliegt. Durch das stärkere Gefälle wird ebenfalls
die Gefahr von Ablagerungen reduziert. Das zuvor genannte Niveau, oberhalb welchem
die beiden Vertiefungen 38 ineinander übergehen entspricht der genannten Minimalhöhe
der Anhöhe.
[0073] Um die Gefahr von Ablagerungen weiter zu reduzieren, fällt der Behälterboden 39 beidseits
der Anhöhe38 von jedem Punkt in Richtung des jeweiligen Tiefbereichs 9 ab. Dies bedeutet,
dass jenseits der Anhöhe 38 zwischen jedem Punkt der Bodenfläche und dem auf dieser
Seite der Anhöhe 38 liegenden Tiefbereich ein Gefälle ist, so das Feststoffpartikel
bereits aufgrund ihres Eigengewichts zum tiefsten Punkt rutschen und von dort abgesaugt
werden können. Ferner wird dadurch vollständig vermieden, dass der Behälterboden Totzonen,
d.h. Bereich fehlender Strömung aufweist, in denen sich Sediment ablagern würde. Es
gibt in dieser Ausführungsvariante folglich an keiner Stelle einen ebenflächigen Bereich
am Behältergrund 39. Innenkanten sind durch Innenrundungen gebildet, die die Strömung
führen und somit keine Ablagerungsmöglichkeit für Sediment bilden.
[0074] Über den Tiefbereichen 9 liegt jeweils ein Raumbereich 14, aus dem das Abwasser im
Betrieb der Hebeanlage 1 aus dem Behälter 4 abgesaugt wird. Die beiden Raumbereiche
14 bilden somit Absaugbereiche. Die Tiefbereiche 9 und die darüber liegenden Raumbereiche
14 sind in Figur 4a erkennbar, die einen Vertikalschnitt durch die Erweiterung 7 im
Bereich der beiden Tiefbereiche 9 entlang Schnittlinie A1-A1 zeigt. Zu beiden Seiten
der Tiefbereiche 9 quer zur Längserstreckung der Vertiefungen 19 steigt der Grund
39 an. Der Übergang des Behälterbodens 16 zu den seitlich der Vertiefungen 19 liegenden
Seitenwände 28 der Erweiterung 7 sowie eine Linie, die alle Scheitelpunkte 29 der
Anhöhe 38 miteinander verbindet, können jeweils als eine Uferlinie betrachtet werden.
Der Abstand der Grundlinie 21 gegenüber diesen Uferlinien wird mit fortschreiten der
Vertiefungen 19 zum jeweiligen Tiefbereich 9 immer größer, so dass der Behälterboden
16 unterhalb der Uferlinien, d.h. an den Randseiten und in der Mitte am höchsten liegt,
d.h. die Unterseite des Behälterbodens 16 am weitesten beabstandet zur Standfläche
des Behälters 4 ist, wie in Figur 4a deutlich wird. Demgegenüber liegt der Behälterboden
16 an seiner Unterseite im Bereich der Tiefbereiche 9 auf der Aufstellfläche des Sammelbehälters
4 an.
[0075] Wie man anhand von Figur 2 erkennt, ist die Grundform des Behälterbodens 16 im Wesentlichen
muschelförmig, wobei der Kopf der Muschel (z.B. eine Kammmuschel, Herzmuschel) unter
Ausbildung des Hauptflügels 30 der Erweiterung 7 verlängert ist. Die Erweiterung 7
weist des Weiteren zwei teilkreiszylindrische Ausbuchtungen 40 in radialer Richtung
auf, die jeweils durch einen sich um einen Raumbereich 14 bogenförmig herum erstreckenden
Abschnitt 15 der Behälterwandung 28 der Erweiterung 7 gebildet sind. Zwischen den
Abschnitten 15 liegt ein Verbindungsabschnitt 27, der ebenfalls bogenförmig ist, jedoch
mit seinem Bogenrücken zum Behälterinnenraum gerichtet ist. Die Raumbereiche 14, aus
denen abgesaugt wird, liegen somit zumindest teilweise geschützt in den Ausbuchtungen
40 ein. Dies bewirkt, dass sich eine gerichtete Saugströmung in Richtung des Hauptsammelraumes
11 entwickeln kann. Ferner führt die teilkreiszylindrische Form der Ausbuchtungen
40 die zirkulare Saugströmung, so dass der hydraulische Wirkungsgrad verbessert wird.
Denn im Falle eines das Abwasser aus dem Saugraumbereich 14 absaugendes Pumpenaggregats
5 erzeugt dieses im Saugraumbereich 14 aufgrund des sich drehenden Laufrades einen
Wirbel. Der bogenförmige Abschnitt 15 der Behälterwandung 28 um die Montagefläche
10 herum, d.h. um den Saugraumbereich 14 herum, folgt somit dieser auf Kreisbahnen
verlaufenden Strömung, so dass die Behälterwandung 28 nur einen minimalen hydraulischen
Widerstand bildet, jedenfalls gegenüber einer Behälterform, bei der zwei rechtwinklig
zueinander liegenden Behälterwandungen um den Saugraumbereich 14 verlaufen. Schließlich
haben die Ausbuchtungen den Vorteil, dass zumindest ein Teil der Raumbereiche 14 gegenüber
dem jeweils anderen Raumbereich 14 geschützt ist, so dass in einen der Raumbereiche
ein- oder rückfließendes Abwasser nicht unmittelbar in den anderen Raumbereich 14
gelangt.
[0076] Wie anhand von Figur 5 zu erkennen ist, liegt der tiefste Punkt 9 unterhalb der Öffnung
8. Somit liegt auch ein in der Öffnung 8 einliegender oder sich durch diese Öffnung
erstreckender Saugmund eines Pumpenaggregats 5, oder der Mündungsbereich eines Saugrohres,
direkt über einem Tiefbereich 9, so dass das Abwasser direkt vom Behältergrund 39
abgesaugt werden kann. Auf diese Weise wird eine optimale Behälterentleerung durch
Tiefabsaugung erreicht. Wie aus den Figuren 3 und 4a bis 4f hervorgeht, bilden die
länglichen Vertiefungen 19 jeweils eine Art flaches Bachbett, wodurch eine Saugströmung
gut geführt wird und Ablagerungen beim Heben des gesammelten Abwassers mitgerissen
werden. Hierdurch wird ein automatischer Reinigungseffekt erreicht.
[0077] Der erfindungsgemäße Sammelbehälter 4 ist bestimmungsgemäß für eine Abwasserhebeanlage
1 mit zwei Pumpenaggregaten 5 vorgesehen, die Abwasser aus jeweils einem der Raumbereiche
14 saugen. Hierzu sind die beiden Öffnungen 8 oberhalb der Raumbereiche 14 angeordnet,
siehe Figur 4a. Jeweils ein Pumpenaggregat 5 oder ein Saugrohr kann hier an den Sammelbehälter
4 montiert werden.
[0078] Die länglichen Vertiefungen sind somit jeweils auf einen eigenen Absaugbereich gerichtet,
so dass die Hauptströmung im Behälter 4 während eines Abpumpvorgangs entlang der Vertiefung
14 verläuft. Hierdurch wird ein automatischer Reinigungseffekt entlang der Vertiefungen
19 erreicht. Die erfindungsgemäße Behälterbodengeometrie verhindert, dass sich eine
strömungsberuhigte oder gar strömungstote Zone am Behältergrund 39 zwischen den beiden
Raumbereichen 14/ Absaugbereichen sowie im Zwischenbereich längs der beiden Vertiefungen
19 ausbildet.
[0079] Durch die längliche Erstreckung der Vertiefungen 19 mit Gefälle werden die aufgrund
ihres Eigengewichts zu Boden fallenden Feststoffpartikel weitestgehend in Richtung
des Gefälles geleitet und dabei quasi geführt. Dadurch, dass die Vertiefungen 19 in
jeweils einem eigenen Tiefbereich 9 münden anstelle einer gemeinsamen Tiefebene am
Fuße des Gefälles können die innerhalb einer der Vertiefungen 19 sedimentierten Feststoffpartikel
besser durch den Sog beim Heben des Abwassers aus Richtung des entsprechenden Raumbereichs
14 erfasst und mit der Strömung mitgerissen werden, da sie sich im Abwasser gezielt
am Grund des jeweiligen Raumbereichs 14 ansammeln.
[0080] Das Gefälle entlang der jeweiligen Grundlinie 21 der Vertiefungen 19 ist nicht konstant.
Vielmehr nimmt es zum jeweiligen Tiefbereich 9 hin zu. Umgekehrt werden die Vertiefungen
19 In Richtung des Hauptsammelraums 11 folglich immer flacher. Dies ist deutlich im
Vergleich der Figur 4d zu Figur 4e und im Vergleich dieser zu Figur 4f zu erkennen.
Dass der Behälterboden ausgehend von den Tiefbereichen 9 zum Hauptsammelraum 11 hin
ansteigt, erkennt man durch Vergleich der tiefsten Stellen des Behältergrunds 39 in
dem jeweiligen Querschnitt der Figuren 4c, 4d, 4e und 4f miteinander. In Figur 4d,
die einen Schnitt entlang der Schnittlinie A4-A4 zeigt, ist ein deutlicher Abstand
zwischen der Unterseite des Behälterbodens 16 und der Aufstellfläche des Behälters
4. Dieser Abstand ist in Figur 4e größer und in Figur 4f noch größer.
[0081] Das Gefälle der Vertiefungen 19 kann in Längsrichtung zu den Tiefbereichen 9 beispielsweise
weniger als 16° betragen. Dieses geringe Gefälle genügt, um abgesetzte Schmutzartikel
mit der Strömung aufzunehmen oder mitzureißen. Zum anderen wird dadurch erreicht,
dass der Sammelbehälter trotz der Erhöhung der Bodenfläche auf einer Seite baulich
nicht viel höher ausfallen muss und gleichzeitig ein großes Behältervolumen verbleibt.
[0082] Die Steigung des Behältergrundes 39 in Richtung des Hauptsammelraums 11 ist vor allem
im Hinblick darauf von Bedeutung, dass Feststoffpartikel enthaltendes Abwasser aus
der Absaugrichtung in den Sammelbehälter strömen kann oder bestimmungsgemäß sogar
strömt. Ersteres ist dann der Fall, wenn das fördernde Pumpenaggregat 5 ausgeschaltet
wird und die Abwassersäule aus den abführenden Rohrleitungen 6, 13 zurückfließt. Letzteres
ist dann der Fall, wenn das Befüllen des Sammelbehälters über die Pumpenaggregate
erfolgt. In beiden Fällen werden die Feststoffpartikel die Vertiefungen "hoch" geschwemmt.
Durch die Steigung wird verhindert oder zumindest minimiert, dass schwere Partikel
das Gefälle hoch geschwemmt werden.
[0083] Insgesamt verbessert die erfindungsgemäße Reliefierung des Bodengrundes 39 die Strömung
innerhalb des Behälters 4, indem die jeweilige Vertiefung 19 beim Absaugen des Abwassers
aus dem an ihrem Ende gelegenen Raumbereich 14 wie ein Bachbett wirkt. Dies begünstigt
die Aufnahme abgesetzter Partikel vom Boden 39 in die Saugströmung und optimiert den
Selbstreinigungseffekt beim Heben des Abwassers.
[0084] Die Anhöhe 38 zwischen den beiden Vertiefungen 19 ist vor allem in den Figuren 4c
und 4d deutlich sichtbar. Sie hat die Form einer flachen Bergkuppe und ist im Querschnitt
betrachtet in der Höhe so flach wie die Vertiefungen in der Tiefe, so dass der Behälterboden
16 im Querschnitt annähernd eine gestreckte Sinusform aufweist. Der Scheitelpunkt
29 der Anhöhe 38 liegt in der vertikalen Schnittebene entlang Schnitt B-B in Figur
2. Durch die Anhöhe 38 werden dauerhafte Ablagerungen zwischen den Vertiefungen 19
vermieden. Partikel rutschen entweder von sich aus zur Grundlinie 21 einer der Vertiefungen
19 und idealerweise weiter zu deren Tiefenbereich 9 oder werden aufgrund der exponierten
Lage sowohl im Betrieb des einen als auch des anderen Pumpenaggregats 5 mitgerissen.
[0085] Figur 5 zeigt den Abwassersammelbehälter 4 in perspektivischer Ansicht aufgeschnitten,
wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie C-C in Figur 2 verläuft und der Blick in
eine Hälfte der Erweiterung 7 frei ist. Der Schnitt verläuft entlang einer Stützrippe
22, anhand deren geringer werdender Höhe zu erkennen ist, wie der Behältergrund 39
in den Hauptflügel 30 der Erweiterung 7 hinein, d.h. in Richtung des Raumbereichs
14 abfällt.
[0086] Die Dicke des Behälterbodens liegt bei ca. 15mm. Demgegenüber nimmt die Rippenhöhe
zum distalen Ende der Erweiterung 7, d.h. mit zunehmendem Abstand vom Hauptsammelraum
11 ab. Dort, wo der tiefste Punkt 9 der Vertiefung 19 ist, hat die Rippe 22 die Höhe
null ist also nicht mehr vorhanden. Hier berührt der Behälterboden 16 die Stellfläche,
auf der der Sammelbehälter steht, wie dies in Figuren 4a, 4b ersichtlich ist.
[0087] Figur 6 zeigt den Abwassersammelbehälter 4 in Seitenansicht aufgeschnitten, wobei
der Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in Figur 2, d.h. der Symmetrieebene verläuft
und der Blick in den Hauptsammelraum 11 und einen Teil der Erweiterung 7 frei ist.
[0088] Die Unterseite der Behälterdecke 20 der Erweiterung 7 weist eine Schräge in Richtung
zum Hauptsammelraum hin nach oben auf. Hierdurch wird erreicht, dass in der Erweiterung
aufschwimmende Öle und Fette an der Behälterdecke entlang in Richtung Hauptsammelraum
11 gleiten und letztendlich dort hinein münden. Somit wird das Risiko ihres Festklebens
an der Behälterdecke 20 der Erweiterung minimiert. Die Schräge hat einen Neigungswinkel
zwischen 3° und 8°. Dies genügt, um ein Aufsteigen der Öle und Fette in den Hauptsammelraum
11 zu gewährleisten und verleiht dem Sammelbehälter 4 nachwievor eine kompakte Bauform,
so dass weitere Komponenten der Hebeanlage 1 auf der Erweiterung 7 montiert werden
können.
[0089] Die Dicke der Behälterdecke 20 im Bereich der Erweiterung 7 ist im Wesentlichen konstant.
Dies führt dazu, dass auch die Oberseite 25 der Behälterdecke 20 schräg ist, d.h.
zum distalen Ende der Erweiterung 7 abfällt. Hierdurch wird vermieden, dass sich Wasser,
beispielsweise Regenwasser, auf der Erweiterung 7 ansammelt, und zu einer Rutschgefahr
für eine Person wird, die Wartungsarbeiten an der Abwasserhebeanlage 1 durchführen
muss. Um diese Gefahr noch weiter zu reduzieren, kann die Behälteroberseite der Erweiterung
eine rutschfeste, insbesondere raue Oberfläche aufweisen, die beim Besteigen der Erweiterung
einen festen Halt unter den Füßen gewährleistet.
[0090] Ein Gefälle ist auch in den Montageflächen 10 vorhanden, welche in der Behälterdecke
20 ausgebildet sind. Dies führt dazu, dass ein auf einer der Montageflächen 10 rechtwinklig
montiertes Pumpenaggregat 5 nicht lotrecht steht sondern in Richtung des Gefälles
gekippt ist. Wie Figur 5 verdeutlicht und auch in den Figuren 4a und 4b erkennbar
ist, liegen die Montageflächen 10 gegenüber der Oberseite 25 der Behälterdecke etwas
tiefer. Dies erleichtert die Montage, da die Pumpenaggregate 5 mit ihrem Pumpenflansch
in einem -wenn auch geringen-Formschluss zur Behälterdecke liegen und damit nicht
wegrutschen können. Ferner zeigt dies, dass die Gefälle in Behälterdecke und Montagefläche
nicht identisch ausgebildet, insbesondere auch nicht gleichzeitig vorhanden sein müssen.
So können in einer Ausführungsvariante eine waagerecht verlaufende Oberseite 25 der
Erweiterung 7 und in dieser Oberseite 25 eine geneigte Montagefläche 10 realisiert
sein. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann die Oberseite 25 der Erweiterung
7 ein Gefälle aufweisen, wohingegen jedoch die Montagefläche 10 waagerecht liegt.
[0091] Bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren ist das Gefälle der Montageflächen 10
unabhängig vom Gefälle der Oberseite 25 und beträgt zwischen 2 und 4° gegenüber der
Horizontalebene. Wird nun ein Pumpenaggregat 5 wie in Figur 7 erkennbar derart positioniert,
dass der druckseitige Auslass 42 der Pumpenkammer gegenüber der übrigen Pumpenkammer
höher liegt, wird zum einen eine automatische Entlüftung des Pumpenaggregats 5 und
seines Bereichs vor dem Saugmund sowie der Druckleitung 6 hinter der Pumpenkammer
erreicht, zum anderen besteht ein Gefälle in der Druckleitung 6 in Richtung des Pumpenraums,
welches das Einströmen von Abwasser über die Druckseite der Pumpe begünstigt, sofern
die Hebeanlage dazu eingerichtet ist, das Abwasser über die Druckleitung des Pumpenaggregat
in den Sammelbehälterraum 4 einzuleiten.
[0092] Der in den Figuren 1 bis 6 gezeigte Sammelbehälter 4 ist bestimmungsgemäß für eine
Abwasserhebeanlage 1 mit zwei Pumpenaggregaten 5 geeignet, die Abwasser aus jeweils
einem eigenen Raumbereich 14 saugen, d.h. für Hebeanlagen 1 mit zwei Absaugbereichen.
[0093] Figur 7 zeigt eine beispielhafte Abwasserhebeanlage 1 mit einem erfindungsgemäßen
Abwassersammelbehälter 4. Die Hebeanlage 1 ist symmetrisch aufgebaut und umfasst neben
dem Sammelbehälter 4 einen Zulaufanschluss 17, der in einen Zulaufkasten 2 mündet,
ein Feststofftrennsystem 3 und zwei Pumpenaggregate 5. Sie ist als redundante Doppelpumpenanlage
mit trocken aufgestellten Pumpen ausgeführt und gewährleistet dadurch ein Maximum
an Wartungsfreundlichkeit und Betriebssicherheit. Die Pumpenaggregate sind mit gleicher
Leistungsfähigkeit ausgerüstet, damit ein Pumpenaggregat das jeweils andere Pumpenaggregat,
zumindest zeitweise, vollständig ersetzen kann. Der gewöhnliche Betrieb der beiden
Pumpenaggregate erfolgt wechselweise, d.h. dass entweder das eine Pumpenaggregat oder
das andere Pumpenaggregat in Betrieb gehen.
[0094] Die Pumpenaggregate 5 bestehen aus einer Pumpeneinheit und einer elektromotorischen
Antriebseinheit. Die Antriebswelle der Antriebeinheit steht, abgesehen von der nachfolgend
noch erläuterten Neigung, im Wesentlichen senkrecht. Die Pumpeneinheit umfasst eine
in einem Pumpengehäuse 41 angeordnete Pumpenkammer, in der ein von der Antriebseinheit
angetriebenes Laufrad drehbar gelagert ist. wobei das Pumpengehäuse 41 einen Einlass
in axialer Richtung in die Pumpenkammer und einen Auslass 42 in radialer Richtung
aus der Pumpenkammer aufweist. Die Pumpeneinheit ist damit vom Radialtyp und die Antriebseinheit
als Trockenläufer ausgebildet.
[0095] Durch den Einsatz des Feststofftrennsystems 3 kommen die Pumpen 5 nicht in Kontakt
mit den groben Feststoffen. Dadurch können Pumpen mit optimierten Wirkungsgraden für
den Transport des Abwassers verwendet werden. Ferner ist die Abwasserhebeanlage 1
durch das Feststofftrennsystem 3 unanfällig gegen Verstopfung.
[0096] Der Zulaufkasten 2 ist oben auf dem plateauartigen Vorsprung 32 des Abwassersammelbehälters
4 montiert. Von den beiden Seiten des Zulaufkastens 2 verlaufen zwei Zuführrohre 35
zu je einem Feststofftrennbehälter 3, die seitlich neben dem Hauptsammelraum 11 auf
den Seitenflügeln 26 der Erweiterung 7 stehen. Von jedem der Feststofftrennbehälter
3 verläuft eine Rohrverbindung 6 zu dem Auslass 42 einer der Pumpenaggregate 5. Diese
sind jeweils auf einer der Montageflächen 10 der Erweiterung 7 des Sammelbehälters
4 montiert, so dass der Saugmund der jeweiligen Pumpe 5 über einem der Raumbereiche
14 liegt. Jeder der Feststofftrennbehälter 3 weist ferner eine Steigleitung 36 auf,
das in eine zentrale Druckleitung 13 übergeht, welches wiederrum mit der Kanalisation
in Verbindung steht.
[0097] Die Feststofftrennbehälter 3 sind zylindrisch ausgeführt. Die Zuführrohre 35 münden
in axialer Richtung von oben in den jeweiligen Feststofftrennbehälter 3. Die Rohrverbindungen
6 zur jeweiligen Pumpe 5 hin sind in radialer Richtung an dem dem Zuführrohr 35 gegenüberliegenden
Axialende des Feststofftrennbehälters 3 angeschlossen. Ebenfalls an diesem axialen
Ende, aber auf der zur Rohrverbindung 6 gegenüberliegenden Rückseite des Feststofftrennbehälters
3 ist die Steigleitung 36 an den Feststofftrennbehälter 3 angeschlossen und verläuft
nach oben, insbesondere senkrecht. Beide Steigleitungen 36 vereinigen sich oberhalb
des Zulaufkastens 2 etwa mittig der Abwasserhebeanlage 1 zu der zentralen Druckleitung
13. Es sind Absperrventile 37 in den Steigleitungen 36 vorhanden, die die Verbindung
der jeweiligen Steigleitung 36 zur Druckleitung 13 unterbrechen können.
[0098] Die Funktionsweise der Abwasserhebeanlage 1 ist wie folgt. Das ungefilterte Abwasser
fließt über den Abwasserzulauf 17 von hinten in den Zulaufkasten 2 und teilt sich
hier in den linken und rechten Anlagenteil auf. Anschließend fließt es durch die Feststofftrennbehälter
3, welche die groben Feststoffe im Abwasser zurückhalten, zu den Pumpenaggregaten
5 und treten über den druckseitigen Auslass 42, im abgeschalteten Zustand der jeweiligen
Pumpen 5, über die entsprechende Öffnung 8 in der Erweiterung 7 in den Sammelbehälter
4 hinein. Das vorgefilterte Abwasser wird im Sammelbehälter 4 angestaut, bis dieser
vollständig bis zu einem definierten Füllstand, beispielsweise bis unterhalb des Zulaufkastens
2 gefüllt ist.
[0099] Ist ein bestimmter Füllzustand erreicht, wird eine der Pumpen 5 aktiviert. Das gesammelte
Wasser wird daraufhin aus dem Sammelbehälter 4 gehoben und durch die Rohrverbindung
6 von der Pumpe 5 in den angeschlossenen Feststofftrennbehälter 3 gedrückt. Durch
den entstehenden Überdruck wird ein Einwegeventil im Zulauf zum Feststofftrennbehälter
3 automatisch verschlossen. Das gepumpte Abwasser spült die im Feststofftrennbehälter
3 gesammelten Feststoffe durch eine zweite Öffnung im hinteren Bereich des Feststofftrennbehälters
3 in die Steigleitung 36 und weiter in die Druckrohrleitung 13, sowie noch weiter
nach oben in das druckseitige Rohrleitungsnetz. Somit wird beim Heben des Abwassers
ein automatischer Reinigungseffekt im Feststofftrennbehälter 3 erzielt. Die andere
Pumpe 5 bleibt während des Betriebs der einen Pumpe 5 deaktiviert, so dass dem Sammelbehälter
4 auch während des Abwasserhebens neues Abwasser zugeführt werden kann.
[0100] Es wird ersichtlich, dass keine direkte Zulaufverbindung von den Feststofftrennbehältern
3 zum Sammeltank 4 besteht. Dies hat den Vorteil, dass kein zusätzliches Ventil benötigt
wird, dass in der Verbindung zwischen Feststofftrennbehälter 3 und Sammeltank 4 angeordnet
werden müsste. Ein solches Ventil wäre im Betrieb eines der Pumpenaggregate 5 zu schließen,
da anderenfalls der vom Pumpenaggregat 5 ausgeübte Unterdruck den Feststofftrennbehälter
3 beschädigen könnte und, wenn das gehobene Abwasser zu Spülzwecken über den Feststofftrennbehälter
geleitet wird, kein Abwasser im Kreis gefördert wird. Optional wäre ein solches Ventil
als Zulaufentlastung jedoch denkbar und möglich.
[0101] Durch die Verwendung eines Feststofftrennsystems hier in Gestalt der beiden Feststofftrennbehälter
3 findet eine Vorreinigung des Abwassers statt, wodurch Zulauf- und Entnahme des gefilterten
Abwassers über dieselbe Öffnung 8 im Sammelbehälter 4 stattfinden kann, die sich unter
den Pumpen 5 befindet. Diese Öffnung 8 bildet folglich eine kombinierte Einlass- /
Auslassöffnung. Es muss keine separate Öffnung im Sammelbehälter 4 für den Zulauf
des Abwassers vorgesehen sein. Dies reduziert die Leckagegefahr. Demgegenüber wäre
ohne Filterung keine Verwendung des Abpumpweges für den Abwasserzulauf in den Sammelbehälter
4 möglich. Denn grobe Feststoffe im zu sammelnden Abwasser würden die Hydraulik der
Pumpe 5 nicht passieren können. Umgekehrt ist dies deshalb der Fall, weil die Pumpen
5 im Betrieb saugen und eine Zerkleinerung der Feststoffe vornehmen. Insbesondere
können die Pumpen 5 hierzu beispielsweise Laufräder mit Schneidwerken aufweisen.
[0102] Dadurch, dass das Abwasser durch ein und dieselben Öffnungen 8 in den Sammelbehälter
4 einfließt und abgepumpt wird, werden die länglichen Vertiefungen 19 in beiden Richtungen
durchströmt. In der Entleerungsphase in abfallender Richtung, in der Zulaufphase in
ansteigender Richtung. Beim Zulaufen sammeln sich schwere Feststoffe, die teilweise
noch durch den Filter 3 gelangen können, direkt unter den Pumpen 5, weil dort der
tiefste Punkt 9 des Behälters liegt, zu dem von allen Seiten ein Gefälle besteht.
In der Entleerungsphase werden die Feststoffe dann durch die sich in der jeweiligen
Vertiefung 19 ausbildenden Strömung mitgerissen und von der aktiven Pumpe 5 in die
Druckrohrleitung 13 transportiert. Dadurch wird bei jedem Pumpvorgang ein Reinigungseffekt
erzielt, der längere Wartungsintervalle ermöglicht.
[0103] Von besonderer Bedeutung ist auch, dass die Längsachse der Pumpenaggregate 5 gegenüber
der Vertikalen zwischen 2° und 4° gekippt ist. Dies wird durch eine schräge Ausbildung
der Montageflächen 10 erreicht, auf die die Pumpenaggregate 5 montiert sind. In einem
Radialschnitt durch die Pumpenkammer betrachtet, liegt dadurch eine Hälfte der Pumpenkammer
höher und die andere Hälfte tiefer als eine die Montageflächen 10 mittig schneidende
Horizontalebene. Die Winkelausrichtung des Pumpenaggregats ist nun so, dass der Auslass
42 im höher gelegenen Teil der Pumpenkammer liegt, insbesondere am höchsten Punkt
liegt. Die Auslassrichtung ist somit schräg nach oben gerichtet. Diese Anordnung hat
den Vorteil, dass die Pumpenkammer über ihren Auslass 42 entlüftet wird. Denn sich
in der Pumpenkammer sammelnde Luft strömt zum höher gelegenen Teil der Pumpenkammer,
wo der Auslass 42 liegt. Somit ist gewährleitstet, dass sich kein großes Luftvolumen
im Pumpenraum ansammeln kann und die Pumpenkammer stets vollständig mit Wasser gefüllt
ist. In Folge des leicht nach oben gerichteten Auslasses 42, folgt auch die Rohrverbindung
6 diesem Verlauf. Mit anderen Worten hat die Rohrverbindung 6 in Richtung des jeweiligen
Pumpenaggregats 5 ein Gefälle. Da die Rohrverbindung 6 als Zulauf für das gefilterte
Abwasser verwendet wird, wird die Fließgeschwindigkeit in der Rohrverbindung 6 erhöht
und die Gefahr einer Verstopfung verringert.
Bezugszeichenliste
[0104]
- 1.
- Abwasserhebeanlage
- 2.
- Zulaufkasten
- 3.
- Feststofftrennbehälter
- 4.
- Sammelbehälter
- 5.
- Pumpenaggregat
- 6.
- Rohrverbindung
- 7.
- Erweiterung
- 8.
- Öffnung
- 9.
- Tiefbereich
- 10.
- Montagefläche
- 11.
- Hauptsammelraum
- 12.
- Behälterwandung des Hauptsammelraums
- 13.
- Druckleitung
- 14.
- Raumbereich, Saugraumbereich
- 15.
- außenbogenförimger Abschnitt der Behälterwand der Erweiterung
- 16.
- Behälterboden
- 17.
- Abwasserzulauf
- 18.
- Revisionsöffnung
- 19.
- Vertiefung
- 20.
- Behälterdecke
- 21.
- Grundlinie
- 22./22a
- Stützrippe
- 23.
- Endbereich
- 24.
- Anfangsbereich
- 25.
- Oberseite der Behälterdecke
- 26.
- Seitenflügel
- 27.
- innenbogenförimger Abschnitt der Behälterwand der Erweiterung
- 28.
- Seitenwand
- 29.
- Scheitelpunkt
- 30.
- Hauptflügel
- 31.
- Hebeösen
- 32.
- plateauartiger Vorsprung
- 33.
- Wanddecke des Hauptsammelraums
- 34.
- Umfangskante
- 35.
- Zuführrohr
- 36.
- Steigleitung
- 37.
- Absperrventil
- 38.
- Anhöhe
- 39.
- Behältergrund
- 40.
- Ausbuchtungen
- 41.
- Pumpengehäuse
- 42.
- Pumpenauslass
- 43.
- Unterseite des Behälters
1. Abwassersammelbehälter (4) für eine Abwasserhebeanlage (1) mit einem im Wesentlichen
zylindrischen Hauptsammelraum (11), der bodenseitig zumindest eine Erweiterung (7)
aufweist, in der zumindest ein Raumbereich (14) liegt, von dem das Abwasser bei bestimmungsgemäßem
Gebrauch des Sammelbehälters (4) bedarfsweise abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (21) der Behälterdecke (20) der Erweiterung (7) zumindest abschnittsweise
eine Schräge in Richtung zum Hauptsammelraum (11) hin nach oben aufweist.
2. Sammelbehälter (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge einen Neigungswinkel zwischen 3° und 8° aufweist.
3. Sammelbehälter (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (22) der Behälterdecke (20) der Erweiterung (7) zumindest abschnittsweise
ein Gefälle in Richtung vom Hauptsammelraum (11) weg aufweist.
4. Sammelbehälter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterdecke (20) der Erweiterung (7) zumindest eine Öffnung (8) aufweist, die
von einer ringförmigen Montagefläche (10) zum Montieren eines Pumpenaggregats (12)
oder eines Saugrohres umgeben ist/ sind, so dass der Raumbereich (14) unterhalb der
Öffnung (8) liegt.
5. Sammelbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagefläche (10) oder Montageflächen (10) in einer Ebene liegt/ liegen, die
gegenüber einer Horizontalebene gekippt ist, insbesondere in Richtung vom Hauptsammelraum
(11) weg nach unten gekippt ist.
6. Sammelbehälter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälterboden (16) zwei längliche Vertiefungen (19) ausgebildet sind, die sich
abfallend zu jeweils einem eigenen Tiefbereich (9) hin erstrecken und zwischen den
Vertiefungen (19) eine Anhöhe (38) liegt, wobei über den Tiefbereichen (9) jeweils
ein Raumbereich (14) zum bestimmungsgemäßen Absaugen des Abwassers liegt.
7. Sammelbehälter (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tiefbereiche (9) jeweils dem tiefsten Punkt des Behälterbodens (16) entsprechen.
8. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Vertiefungen (19) zumindest unterhalb eines bestimmten Niveaus in der
Darstellung als geschlossene Tiefenlinie im Wesentlichen einem Pantoffel, einer Niere
oder eines Keimlings entspricht.
9. Sammelbehälter (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (19) "Rücken-an-Rücken" liegen.
10. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (19) oberhalb eines bestimmten Niveaus in einander übergehen.
11. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhöhe (38) ausgehend von einer Minimalhöhe zu beiden Endbereichen der Vertiefungen
(19) hin ansteigt.
12. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefungen (19) oberhalb des Niveaus oder der Minimalhöhe zu einer Gesamtvertiefung
vereinigen, deren Form in der Darstellung als geschlossene Tiefenlinie im Wesentlichen
einem Schmetterling entspricht.
13. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterboden (16) beidseits der Anhöhe (38) von jedem Punkt in Richtung des
jeweiligen Tiefbereichs (9) abfällt.
14. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefälle der Vertiefungen (19) weniger als 16° beträgt.
15. Sammelbehälter (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung (7) teilkreiszylindrische Ausbuchtungen (40) in radialer Richtung
aufweist, die durch sich bogenförmig um die Raumbereiche (14) herum erstreckende Abschnitte
(15) der Behälterwandung der Erweiterung (7) gebildet sind.
16. Sammelbehälter (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er symmetrisch bezüglich einer durch die Anhöhe (38) verlaufenden Vertikalebene aufgebaut
ist.
17. Sammelbehälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Kunstsoff, insbesondere durch Rotationssintern hergestellt ist.
18. Sammelbehälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterboden (16) unterseitig angeformte Rippen (22) zum Abstützen des Sammelbehälters
(4) auf einem Grund aufweist.
19. Sammelbehälter (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen (22) in Richtung der Erweiterung (7) erstrecken.
20. Abwasserhebeanlage (1) umfassend einen Sammelbehälter (4) nach einem der vorherigen
Ansprüche.
21. Abwasserhebeanlage (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest ein Pumpenaggregat (5) zum Abpumpen des Abwassers aus einem bestimmten
Raumbereich des Sammelbehälter aufweist, wobei das Pumpenaggregat (5) ein Pumpengehäuse
(42) mit einem Einlass in axialer Richtung in eine ein Laufrad aufnehmende Pumpenkammer
und einem Auslass (43) in radialer Richtung aus der Pumpenkammer aufweist, und der
Sammelbehälter (4) einen im Wesentlichen zylindrischen Hauptsammelraum (11) mit einer
bodenseitigen Erweiterung (19) aufweist, in der zumindest ein Raumbereich (14) liegt,
wobei die Erweiterung (19) zumindest eine Öffnung aufweist, oberhalb welcher die Erweiterung
(19) das Pumpenaggregat (5) trägt und unterhalb welcher ein Raumbereich (14) liegt,
aus dem im Betrieb des Pumpenaggregats (5) das Abwasser aus dem Sammelbehälter (4)
gesaugt wird.
22. Abwasserhebeanlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen mit einem Zulauf (17) verbundenen Feststofftrennbehälter (3)
umfasst, der mit der Auslassseite des Pumpenaggregats (5) verbunden ist, so dass über
den Zulauf (17) ankommendes Abwasser durch den Feststofftrennbehälter (3) und danach
über das Pumpenaggregat (5) in seinem abgeschalteten Zustand in den Sammelbehälter
(4) fließt.
23. Abwasserhebeanlage (1) nach Anspruch 18,19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Pumpenaggregats (5) gegenüber der Vertikalen gekippt ist und der Auslass
(43) im höher gelegenen Teil des Pumpengehäuses (42) liegt.
24. Abwasserhebeanlage (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (43) den höchsten Punkt des Pumpengehäuses (42) bildet.
25. Abwasserhebeanlage (1) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass Längsachse zwischen 5° und 10° gekippt ist.