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Systembeschreibung (Bild: Berliner Klappe (Hydrass Valve)) |
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Funktionsprinzip |
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Das Hydrass Valve (auch als “Berliner-Klappe“ bekannt) besteht aus einer Platte, welche in einen dem Kanalprofil angepassten Metallrahmen drehbar eingehängt wird. Die Lage der Drehachse ist frei wählbar und sollte sich nach [Loren1998] auf Höhe des Trockenwetterwasserstandes befinden. (Bild: Spülklappe DN 1600, geschlossener Zustand [Loren98a]) (Bild: Spülklappe DN 1600, offener Zustand [Loren98a]) |
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(Bild: Beispiel einer selbsttätigen Schwallspülklappe [Loren98a]) Bei niedrigem Wasserstand steht die Klappe in vertikaler Position. Nun wird das Wasser im Kanalbereich stromauf von der Klappe eingestaut und infolgedessen steigt die vorhandene Einstauhöhe h0 des Wasserspiegels. Solange das Moment der Kräfteresultierenden unterhalb der Drehachse größer ist als jenes oberhalb der Drehachse, stützt sich die Klappe gegen den Fußpunkt ab und es staut sich … |
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(Bild: Beispiel einer selbsttätigen Schwallspülklappe [Loren98a]) Sobald das Moment des oberhalb der Drehachse wirkenden hydrostatischen Drucks größer ist als das Moment infolge des unterhalb der Drehachse wirkenden Drucks, dreht sich die Klappe in eine horizontale Position. Nun strömt das eingestaute Wasser schwallartig in den stromab gelegenen Kanalbereich und der Wasserspiegel oberhalb der Klappe sinkt entsprechend. |
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Sobald ein von örtlichen Verhältnissen abhängiger Wasserspiegel unterschritten wird, dreht sich die Klappe wieder in die Ausgangsposition und der Zyklus beginnt automatisch von neuem. (Bild: Schwallwellenerzeugung mittels selbsttätiger Schwallspülklappe [Loren98a]) (Bild: Schwallwellenerzeugung mittels selbsttätiger Schwallspülklappe [Loren98a]) (Bild: Schwallwellenerzeugung mittels selbsttätiger Schwallspülklappe [Loren98a]) (Bild: Schwallwellenerzeugung … |
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Die Grenze für den Einsatz der selbsttätig arbeitenden Spülklappe wird vom Trockenwetterabfluss bestimmt. (Bild: Gemessene mittlere Schubspannungen in der Sohle im Unterstrom einer Spülklappe in Anlehnung an [Dohma2002a]) Im Bild sind die mittleren Wandschubspannungen in der Sohle eines durch eine selbsttätig arbeitende Spülklappe erzeugten Unterstromes in einem Mischwasserkanal DN 2000 dargestellt. Sie basieren auf den in drei Schächten gemessenen … |
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Die Abbildung zeigt eine in einem speziellen Bauwerk installierte, selbsttätig arbeitende Spülklappe. Hierbei handelt es sich um den Typ „HydroFlush Kanalspüler GS“ [FI-Steinh], der im Nennweitenbereich DN 400 bis DN 2000 eingesetzt wird. (Bild: Im Schachtbauwerk installierte Spülklappe vom Typ HydroFlush Kanalspüler GS [FI-Steinh]) |
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(Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Grundstellung) Grundstellung (Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Einstau) Einstau |
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(Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Absenken) Absenken (Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Grundstellung) Verschluss |
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Mechanisch arbeitende Spülklappen (mit Fremdenergie) sind in einem Bauwerk fest installiert und werden von Hand oder mit pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Fremdenergie betrieben. (Bild: Mechanisch arbeitende Spülklappe vom Typ: HydroGuard [FI-Steinh]) |
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Eine patentierte Sonderform der Kanalspülklappe ist die Bogenklappe der Firma SGS Aqua Technologies GmbH, die in Kanälen DN 300 – DN 3000 jeglicher Bauform standardmäßig eingesetzt werden kann [FI-SGS]. (Bild: Schematische Darstellung der Einbausituation der Bogenklappe [FI-SGS]) |
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(Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) Bogenklappe - Bogenklappe geöffnet) (Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) Bogenklappe - Bogenklappe zum Aufstau geschlossen) (Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) Bogenklappe - Bogenklappe öffnet zum Spülen) Der Antrieb der Bogenklappe erfolgt wahlweise hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch, wobei in jedem Fall der Klappenkörper über einen Zylinder in den Kanal … |
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Ein Spülwehr ist ein fest installiertes, bewegliches Verschlussorgan, bestehend aus einer in Schienen geführten, vertikal verfahrbaren Wehrplatte. Die Spülwehre werden zu Steuerungszwecken, aber auch zur Reinigung (permamente Schwallspülung) von großen Kanälen und Stauraumkanälen als Einzel- oder Kaskadenlösung eingesetzt. Die Abbildung zeigt einen Anwendungsfall, bei dem eine 8,2 km lange Kanaltrasse mit den Nennweiten DN 1200 bis DN 2400 mit drei … |
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Die Bildreihe zeigt verschiedene Arbeitsphasen einer Spülwehranlage an einem Praxisbeispiel. (Bild: Im Kanal angeordnete Spülwehranlage in verschiedenen Arbeitsphasen [FI-ASA] - (Wehrposition: oben)) (Wehrposition: oben) (Bild: Im Kanal angeordnete Spülwehranlage in verschiedenen Arbeitsphasen [FI-ASA] - (Wehrposition: mittig)) (Wehrposition: mittig) (Bild: Im Kanal angeordnete Spülwehranlage in verschiedenen Arbeitsphasen [FI-ASA] - (Wehrposition: abgesenkt)) |
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Spülschieber sind drei- oder allseitig dichtende Stauorgane für den Teil- oder Vollverschluss von Kanalquerschnitten. Für den ausschließlichen Zweck der Reinigung werden sie überwiegend in nichtbegehbaren Abwasserkanälen eingesetzt. (Bild: Spülschieber DN 900 im geschlossenen Zustand [FI-HST]) (Bild: Spülschieber DN 900 im geöffneten Zustand [FI-HST]) |
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Schlauchartige Spüleinrichtungen sind bei Bedarf einfach montierbare und einsetzbare Verfahren zur Schwallspülung. Sie werden mit geringem baulichen Aufwand nachträglich im Schacht installiert [FI-HST]. Während der Trockenwetterperiode befindet sich der Spülschlauch aufgewickelt oberhalb des Fließquerschnittes. (Bild: Der aufgeblasene Spülsack staut den Trockenwetterabfluss im Kanal auf in Anlehnung an [FI-HST] [Bild: S&P GmbH]) (Bild: Kanalvolumen … |
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Zur Erzeugung des eigentlichen Spülschwalls, wird die Luft durch ein Flächenventil schlagartig abgelassen. Die vollständige Entlüftung des Schlauches erfolgt durch das abfließende aufgestaute Abwasser. Nach Abschluss des Spülvorganges wird der Spülschlauch wieder in seine Ursprungslage zurückgerollt. (Video: AWS Spülsack - automatisch wirkender Spülsack [FI-HST]) |
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Eine weitere Entwicklung auf dem Gebiet der Schwallspülung, die bisher in der Praxis noch keine Verbreitung gefunden hat, stellt der Drehbogen dar [FI-Kasap]. (Video: Drehbogenanlage) Video: Drehbogenanlage [Quelle: S&P GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar. |
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(Bild: Drehbogenanlage [FI-Kupcz]) (Bild: Drehbogenanlage [FI-Kupcz]) Bilder: Drehbogenanlage [FI-Kupcz]. |
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Untersuchungen ergaben, dass umfangreiche und teilweise verfestigte Ablagerungen mit kritischen Erosionsschubspannungen bis zu 14 N/m² auf einer Kanalstrecke von ca. 300 m beseitigt werden können. Eine Sedimentation der mobilisierten Ablagerungen wurde auf einer Länge von 700 m verhindert. Diese Ergebnisse werden durch eine Schwallwellenberechnung in einem großen Abwasserkanal bestätigt [Lützn96]. (Bild: Berechnete Schubspannungen einer Schwallspülung … |
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Nachfolgend werden die folgenden Spüleinrichtung vorgestellt:
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