PNEUMATIC CONTROL DEVICE FOR A SHUT-OFF VALVE OF A VACUUM WASTE WATER CONDUIT

Abstract: The pneumatic control device serves for controlling a shut-off valve of a vacuum waste-water conduit. This is to be opened by means of a control valve (38, 40) at a specific maximum water level in a waste-water collecting vessel and to be closed again after a specific period of time which is determined by the duration of the throttled ventilation of a hollow space (16) which is under a vacuum. The latter is formed by the upper part of the waste-water collecting vessel separated sealingly by means of a loaded piston (14) or by a riser pipe (10) connected to this. The piston (14) can be raised with a rising water level and the air volume can simultaneously be diverted from the hollow space (16) to a corresponding extent. The control valve (38, 40) is changed over by the piston (14). <IMAGE>

Description: Pneumatische Steuervorrichtung für ein Absperrventil einer Vakuum-Abwasserleitung Die Erfindung betrifft eine pneumatische Steuervorrichtung für ein Absperrventil einer Vakuum-Abwasserleitung, welches durch ein Steuerventil bei einem bestimmten maximalen Wasserstand in einem Abwasser-Sammelbehälter zu öffnen und nach einer bestimmten Zeitdauer wieder zu schliessen ist, welche durch die Dauer der gedrosselten Belüftung eines unter Unterdruck stehenden Hohlraums bestimmt ist. Eine derartige pneumatische Steuervorrichtung ist in der DE-PS 24 62 295 beschrieben. Sie hat einen verhältnismässig komplizierten Aufbau, da sie ausser zahlreichen in gegenseitiger Abhängigkeit umschaltbaren Ventilen auch einen besonderen Schaltservo umfasst, der nach dem Auslösen der zum öffnen des Membran-Absperrventils erforderlichen Schaltungen zunächst an die Unterdruckquelle angeschlossen wird, dadurch einen bestimmten Hub ausführt, eine Folgesteuerung auslöst, anschliessend über eine Drosselöffnung belüftet wird und am Ende des dadurch verursachten Rückhubs durch Ventilsteuerung das Membran-Absperrventil wieder schliessen lässt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Vergleich zu der bekannten Ausführung wesentlich einfachere Steuer vorrichtung zu schaffen, und zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der gedrosselt belüftbare Hohlraum durch den mittels eines belasteten ersten Kolbens dicht abgetrennten oberen Teil des Abwasser-Sammelbehälters oder ein mit diesem verbundenes Steigrohr gebildet ist, der Kolben bei steigendem Wasserstand anhebbar und gleichzeitig in entsprechendem Masse das Luftvolumen aus dem Hohlraum ableitbar ist, und das Steuerventil durch den Kolben umschaltbar ist. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein besonderer Schaltservo mit zugehörigen Anschlüssen als gesondertes Bauteil entfällt. Als Schaltservo dient erfindungsgemäss der obere Teil des Abwasser-Sammelbehälters selbst oder ein mit diesem verbundenes Steigrohr. Es bedarf auch nicht unbedingt eines steuerbaren Vakuumanschlusses zum Antrieb dieses Schaltservos, denn es kann hierfür die Bewegung des Wasserstands im Sammelbehälter oder Steigrohr ausgenutzt werden. Der ansteigende Wasserstand kann z.B. über einen Schwimmer oder über das zwischen dem Abwasser und dem Kolben eingesperrte Luftvolumen den Kolben mit nach oben nehmen, wobei die vom Kolben verdrängte Luft vorzugsweise über eine Rückschlagklappe oder ein Rückschlagventil aus dem belüftbaren Hohlraum entweichen kann. Auch die Gegenbewegung des Kolbens nach unten braucht nicht durch einen besonderen Steuervorgang ausgelöst zu werden. Wenn nach dem Öffnen des Membran-Absperrventils der Wasserstand im Sammelbehälter sinkt, will sich automatisch auch der durch den Wasserstand angehobene Kolben wieder absenken. Dies ist jedoch nur in dem Masse und mit der Geschwindigkeit möglich, wie durch eine Drosselöffnung Luft in den ansonsten abgeschlossenen Hohlraum über dem Kolben eindringt. Durch geeignete Wahl des Querschnitts der Drosselöffnung kann somit die Zeitdauer der Absenkbewegung des Kolbens eingestellt werden. In bevorzugter Ausführung sind die Rückschlagklappe, durch welche die Luft aus dem Hohlraum über dem Kolben entweicht, und die Drosselöffnung, durch welche anschliessend wieder Luft in den Hohlraum eindringt, in einem einzigen Absperrorgan miteinander vereinigt. Eine Vorrichtung mit nur dem genannten ersten Kolben funktioniert dann einwandfrei, wenn durch Steuerungsmassnahmen dafür gesorgt wird, dass im Steigrohr kein Unterdruck entsteht. Ist jedoch dort beim Absaugen des angesammelten Abwassers kurzzeitig ein Unterdruck erwünscht, wird dadurch der Kolben nach unten beschleunigt und die Zeitsteuerung kann gestört werden. Damit nun die Steuervorgänge von einem Unterdruck im Sammelbehälter oder Steigrohr unbeeinflusst bleiben, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass im Sammelbehälter oder im Steigrohr unter dem ersten Kolben ein bei steigendem Wasserstand anhebbarer zweiter Kolben angeordnet ist, welcher bei seiner Hubbewegung den ersten Kolben durch losen Andruck von unten mitnimmt, aber unabhängig vom ersten Kolben absenkbar ist, und der Raum zwischen den beiden Kolben mit der Aussenatmosphäre in Verbindung steht. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass im Falle eines vorübergehenden Unterdrucks im Sammelbehälter oder Steigrohr beim Absaugen des angesammelten Abwassers nur der zweite, d.h. der untere Kolben nach unten gezogen wird, wobei Luft von der Aussenatmosphäre in den Raum zwischen den beiden Kolben einströmen kann. Die für die Zeitsteuerung gebrauchte voreinstellbare Absenkbwegung des oberen Kolbens wird also durch den Unterdruck nicht beschleunigt. In bevorzugter praktischer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens einer der beiden Kolben ein Membrankolben und besteht aus einem in senkrechter Richtung geführten steifen Mittelteil und einer mit diesem dicht verbundenen, manschettenförmigen Membran, welche am äusseren Umfang dicht an die Wand des Sammelbehälters oder Steigrohrs angeschlossen ist. Zweckmässigerweise ist dabei der zweite Kolben über einen mit seinem Mittelteil verbundenen Stempel gegen die Unterseite des Mittelteils des ersten Kolbens andrückbar und durch die Anlageflächen relativ zu diesem ausrichtbar. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung steht der Raum zwischen den beiden Kolben durch wenigstens ein Loch in der Wand des Sammelbehälters oder Steigrohrs mit der Aussenatmosphäre in Verbindung. Im Gegensatz zu den Bewegungen des entsprechend den Änderungen des Wasserstands im Sammelbehälter heb- und senkbaren Kolbens sind die Schaltbewegungen eines oder mehrerer durch diesen Kolben gesteuerter Ventile verhältnismässig klein. Damit deren Umschaltung jeweils nur in den Endphasen der Kolbenbewegung stattfindet, ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Kolben über eine Steuerstange mit den durch ihn gesteuerten Ventilen verbunden ist, wobei diese Verbindung mit einem bestimmten Bewegungsspiel in Bewegungsrichtung versehen ist. Im einfachsten Fall wird durch den Kolben nur ein einziges Steuerventil hin- und her umgeschaltet, welches in seiner einen Schaltstellung das Membran Absperrventil mit der Unterdruckquelle verbindet und dadurch öffnet, und in seiner anderen Schaltstellung die Betätigungseinrichtung des Membran-Absperrventils belüftet, so dass dieses wieder schliesst. Das Membran-Absperrventil kann z.B. die in der DE-PS 1 609 245 oder der DE-OS 26 52 878 gezeigte Form haben. Die Gesamtanordnung und gegenseitige Verbindung zwischen dem Membran-Absperrventil und der hier beschriebenen Steuervorrichtung ergibt sich z.B. aus der genannten DE-PS 24 62 295. Im Hinblick auf die einwandfreie Funktion der gesamten Unterdruck-Entwässerungsanlage und des betreffenden Hausanschlusses empfiehlt es sich, das Membran Absperrventil nur dann öffnen zu lassen, wenn ein genügend starker Unterdruck an diesem Hausanschluss vorhanden ist. In weiterer bevorzugter Ausführung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass der mit dem Wasserstand im Abwasser- Sammelbehälter steigende und fallende Kolben über eine Steuerstange mit Bewegungsspiel mit einem Vorsteuerventil verbunden ist, welches bei angehobenem Kolben eine Unterdruckquelle mit einer pneumatischen Stelleinrichtung zur Umschaltung eines Steuerventils verbindet, wobei die Stelleinrichtung mit einer bestimmten, der öffnungsbewegung des Steuerventils eingegenwirkenden Kraft vorbelastet sein kann. Alernativ könnte auch der Unterdruck ständig am Steuerventil-des Membran-Absperrventils anstehen. Bei Umschaltung des Vorsteuerventils durch den vom Wasserstand angehobenen Kolben wird dann lediglich die pneumatische Stelleinrichtung des Steuerventils mit Unterdruck beaufschlagt. Nur wenn dieser ausreichend stark ist, kann er die der öffnungsbewegung des Steuerventils entgegengerichtete Kraft, die z.B. durch einen Schnapper ausgeübt wird, überwinden und dadurch das öffnen des Membran-Absperrventils auslösen. Um das Membran-Absperrventil nach einem öffnungsvorgang wieder zu schliessen, müssen sowohl das Steuerventil als auch das Vorsteuerventil in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Vorzugsweise ist hierzu die Steuerstange derart mit Bewegungsspiel mit dem Ventilkörper des Steuerventils verbunden, dass dessen öffnungsbewegung durch die pneumatische Stelleinrichtung, aber die Schliessbewegung durch die Steuerstange erfolgt. Der Ventilkörper des Vorsteuerventils wird zwar durch die Steuerstange in öffnungsrichtung bewegt, aber in bevorzugter Ausführung durch ein Gewicht in die Schliessstellung zurückgeführt und in dieser gehalten. Ebenfalls auf der oberen Endwand des Steigrohrs ist eine Rückschlagklappe 30 angeordnet. Sie ist so ausgebildet, dass dann, wenn der Membrankolben 14 bei steigendem Wasserstand im steigrohr 10 durch den Schwimmer 12 oder das eingesperrte Luftvolumen zwischen dem Wasserspiegel und dem Membrankolben 14 angehoben wird, das durch den Membrankolben 14 verdrängte Luftvolumen ungehindert aus dem Hohlraum 16 entweichen kann. Es entsteht also bei einer Aufwärtsbewegung des Membrankolbens 14 im Hohlraum 16 kein Uberdruck. Die Rückschlagklappe 30 ist mit einem kleinen Loch versehen, das eine Drosselöffnung darstellt. Wenn nach dem Absaugen des Abwassers aus dem Sammelbehälter und dem mit diesem verbundenen Steigrohr 10 der Membrankolben 14 durch das Gewicht 26 wieder nach unten gedrückt wird, senkt er sich in dem Masse und mit derjenigen Geschwindigkeit ab, wie es die durch das kleine Loch in der Rückschlagklappe 30 in den Hohlraum 16 einströmende Luftmenge zulässt. Durch geeignete Wahl der Grösse des Lochs in der Rückschlagklappe 30 kann die öffnungsdauer des Absperrventils zwischen der Unterdruck-Entwässerungsleitung und dem Sammelbehälter bestimmt werden. Auf diese Weise kann festgelegt werden, ob das durch die gezeigte Steuervorrichtung betätigte Absperrventil solange öffnet, dass nicht nur das im Sammelbehälter angesammelte Abwasservolumen, sondern anschliessend auch noch ein bestimmtes Luftvolumen in die Unterdruck-Abwasserleitung eingesaugt wird. Die Einstellung der Drosselöffnung in der Rückschlagklappe 30 kann aber auch so getroffen werden, dass das Absperrventil im wesentlichen sofort nach dem Durchlass des abgesaugten Abwassers wieder schliesst. Die geringe nachströmende Luftmenge braucht nur auszureichen, um das Abwasser bis in das mit geringem Gefälle verlegte Hausanschlussrohr gelangen zu lassen, welches in die sich längs der Strasse erstreckende Hauptleitung mündet. Wahlweise kann aber auch mittels eines kleineren Lochs in der Rückschlagklappe 30 eine sehr viel längere öffnungszeit des Absperrventils eingestellt werden, so dass bei jedem Absaug vorgang nach dem Abwasser eine ein mehrfaches von dessen Volumen betragende Luftmenge in die Unterdruck-Abwasserleitung eingesaugt wird. Zur Betätigung der zum Öffnen und Schliessen des Absperrventils erforderlichen Steuerventile ist nach oben durch die Endwand des Steigrohrs 10 hindurch aus diesem eine Steuerstange 32 herausgeführt. Wie gezeigt, ist das untere Ende der Steuerstange 32 längs verschieblich in einer mit dem steifen mittleren Teil 18 des Membrankolbens 14 fest verbundenen senkrechten Führung 34 aufgenommen. Nur am unteren Ende der Führung 34 erfolgt eine Mitnahme der Steuer stange 32 durch den Membrankolben 14 nach oben, und nur am oberen Ende der Führung 34 erfolgt eine Mitnahme der Steuer stange 32 durch den Membrankolben 14 nach unten. Dazwischen besteht ein freies senkrechtes Bewegungsspiel zwischen dem Membrankolben 14 und der Steuerstange 32, d.h., ausgehend von der gezeigten Stellung, muss sich der Membrankolben 14 erst um die Länge der Führung 34 heben, bevor auch die Steuerstange 32 nach oben mitgenommen und verschoben wird. In der obersten Stellung der Steuerstange 32 dichtet eine auf ihr sitzende Dichtung 36 die Durchführungsöffnung in der oberen Endwand des Steigrohrs 10 für die Steuerstange 32 ab. Demnach kann bei sinkendem Wasserspiegel und sich absenkendem Membrankolben 14 Luft nur über die Drosselöffnung in der Rückschlagklappe 30 in den Hohlraum 16 eindringen. Die aus den Teilen 12, 14, 16, 26, 30 bestehende Zeitschalteinrichtung steuert im Beispielsfall eine insgesamt aus einem Vorsteuerventil 38, einem Steuerventil 40 und einer pneumatischen Stelleinrichtung 42 für das Steuerventil 40 bestehende Ventilanordnung. Der mit A bezeichnete Eingang des Vorsteuerventils 38 ist ständig an die Unterdruck-Abwasserleitung in Fliessrichtung hinter dem Absperrventil angeschlossen, steht somit ständig unter Unterdruck. Wenn sich der Membrankolben 14 bei steigendem Wasserstand um mehr als das Bewegungsspiel längs der Führung 34 hebt, wird die Steuerstange 32 nach oben mitgenommen und öffnet das durch ein Gewicht 44 vorbelastete Vorsteuerventil 38. Dadurch pflanzt sich der Unterdruck vom Ventilanschluss A durch das Vorsteuerventil 38 hindurch über den Ventilausgang B in eine Steuerleitung 46 fort, die einerseits an den Ventileingang C des Steuerventils 40 und andererseits bei E an die pneumatische Stelleinrichtung 42 angeschlossen ist. Die Steuerstange 32 wird im Beispielsfall durch einen mechanischen Schnapper 48, der z.B. die Form einer gegen einen Nocken an der Steuerstange 32 drückenden, federbelasteten Kugel haben kann, in ihrer oberen Stellung gehalten, bei welcher das Vorsteuerventil 38 geöffnet ist. Ein ähnlicher Schnapper 50 wirkt auf die mit dem Ventilkörper des Steuerventils 40 verbundene Kolbenstange der pneumatischen Stelleinrichtung 42 und stellt einen bestimmten Widerstand dar, den die pneumatische Stelleinrichtung 42 überwinden muss, bevor das Steuerventil 40 geöffnet wird. Im einzelnen besteht die pneumatische Stelleinrichtung 42 im Beispielsfall aus einem elastischen Kolben 52, z.B. aus Gummi, der verschieblich, aber dicht an der Zylinderwand der Stelleinrichtung 42 anliegt. Bei genügender Biegsamkeit des Kolbens 52 könnte er am äusseren Umfang auch fest mit der zylinderwand verbunden sein. Der Kolben 52 hat eine grössere wirksame Kolbenfläche als die dem Unterdruck am Ventileingang C ausgesetzte Stirnfläche des Ventilkörpers (Schiebers) des Steuerventils 40. Da beide Flächen demselben Unterdruck der Steuerleitung 46 ausgesetzt sind, zieht der Kolben 52 der pneumatischen Stelleinrichtung 42 das Steuerventil 40 in die öffnungsstellung nach oben, sobald das Vorsteuerventil 38 durch die Steuerstange 32 geöffnet worden ist, falls der Unterdruck am Anschluss A ausreicht, um den durch den Schnapper 50 auf die Kolbenstange des Kolbens 52 ausgeübten Widerstand gegen Verschiebung zu überwinden. Damit der Schnapper 50 die Kolbenstange des gummielastischen Kolbens 52 nicht seitlich wegdrückt, sind mit der Kolbenstange oberhalb und unterhalb des mit 54 bezeichneten Nockens des Schnappers 50 im Zylinder der Stelleinrichtung 42 geführte Führungsscheiben 56, 58 verbunden. Sobald die pneumatische Stelleinrichtung 42 den Ventilkörper des Steuerventils 40 nach oben in die geöffnete Stellung gezogen hat, gelangt der Unterdruck vom Ventileingang C zum Ventilausgang D und von dort über eine Steuerleitung 60 in bekannter Weise zum Absperrventil, welches dadurch geöffnet wird, so dass das im Sammelbehälter und Steigrohr 10 angesammelte Abwasser durch das geöffnete Absperrventil in die Unterdruck-Abwasserleitung gesaugt wird. Wenn nach dem Sinken des Wasserspiegels im Steigrohr 10 der Membrankolben 14 infolge seines Eigengewichts, des zusätzlichen Gewichts 26 und ggf. einer Federbelastung je nach Grösse der Drosselöffnung in der Rückschlagklappe 30 mehr oder weniger schnell absinkt, wird die Steuerstange 32 durch den reibungsschlüssigen Angriff des Schnappers 48 zunächst noch in ihrer oberen Stellung gehalten, so dass auch das Vorsteuerventil 38 und das Steuerventil 40 geöffnet bleiben, bis das Abwasser und ggf. noch anschliessend eine bestimmte Menge Luft über das Absperrventil in die Unterdruck-Abwasserleitung eingesaugt worden sind. Nach Ablauf der durch Wahl der Grösse der Drosselöffnung in der Rückschlagklappe 30 und das Gewicht 26 vorbestimmten Zeitdauer für das Absinken des Membrankolbens 14 kommt das obere Ende der Führung 34 am unteren Ende der Steuerstange 32 zur Anlage und zieht diese unter Oberwindung des Widerstands des Schnappers 48 mit nach unten. Dadurch wird der Ventilkörper des Vorsteuerventils 38 in die Schliessstellung zurückgeführt. Dazu kann eine feste Verbindung des Ventilkörpers des Vorsteuerventils 38 mit der Steuerstange 32 bestehen. Vorgezogen wird jedoch, wie gezeigt, eine axial verschiebliche Verbindung zwischen dem Ventilkörper des Vorsteuerventils 38 und der Steuerstange 32, derart, dass der Ventilkörper zwar in öffnungsrichtung von der Steuer stange 32 nach oben mitgenommen wird, wobei die Halterung an der Steuerstange für den Ventilkörper z.B. an dem Gewicht 44 oder einem axialen Bund am Ventilkörper angreift, die Rückführung des Ventilkörpers in seine geschlossene Stellung jedoch allein durch die Gewichtsbelastung 44 erfolgt und die Steuerstange 32 sich ggf. auch dann noch weiter absenken kann, wenn der Ventilkörper bereits seine Schliessstellung erreicht hat, wobei die ihn führende Halterung an der Steuerstange 32 axial längs des Ventilkörpers gleitet. Die pneumatische Stelleinrichtung 42 ist bei dem Ausführungsbeispiel nur mit einem einzigen Unterdruckanschluss E versehen und in dieser bevorzugten einfachen Ausführungsform nicht in der Lage., das Steuerventil 40 positiv in die Schliessstellung zurückzuschalten. Diese Schaltbewegung wird im Beispielsfall unmittelbar durch die Steuerstange 32 ausgeführt, indem diese über einen an der Kolbenstange des Kolbens 52 und dem Ventilkörper des Steuerventils 40 angreifenden Hebel 62 diese Teile mit nach unten zieht, nachdem das Vorsteuerventil 38 geschlossen worden ist. Der Hebel 62 ist über eine Führung 64 mit axialem Bewegungsspiel mit der Steuerstange 32 verbunden, welche dafür sorgt, dass beim Anheben der Steuerstange 32 keine Mitnahme des Ventilkörpers des Steuerventils 40 über den Hebel 62 erfolgt und die Schliessbewegung des Steuerventils 40 gegenüber der Schliessbewegung des Vorsteuerventils 38 etwas verzögert ist. Auch zwischen dem Hebel 62 und der mit dem Ventilkörper des Steuerventils 40 verbundenen Kolbenstange des Kolbens 52 kann eine axial verschiebliche, durch einen Anschlag begrenzte Verbindung vorgesehen sein und eine Gewichtsbelastung 66, die nach Uberwindung des Verschiebewiderstands durch den Schnapper 50 beim Herabziehen des Ventilkörpers des Steuerventils 40 durch die Steuerstange 32 und den Hebel 62 den Ventilkörper in die ganz geschlossene Stellung zurückführt. Am Vorsteuerventil 38 ist bei 68 eine Leckage angeordnet und in entsprechender Weise ist auch am Steuerventil 40 bei 70 eine Leckage vorgesehen. Diese Leckagen 68 und 70 können z.B. so ausgebildet sein, dass ein konischer Stift oder Schaft des Ventilkörpers eine mit ihm zusammenwirkende Bohrung bei ge öffnetem Ventil 38 bzw. 40 fest verschliesst, aber bei geschlossenem Ventil 38 bzw. 40 ein Ringspalt zwischen dem konischen Stift oder Schaft und der Bohrung offensteht, durch den Luft in die Ausgangsseite des Ventils 38 bzw. 40 einströmen kann. Die nach dem Schliessen des Vorsteuerventils 38 durch die Leckage 68 in die Steuerleitung 46 einströmende Luft beseitigt das Restvakuum in der pneumatischen Stelleinrichtung 42, so dass die Steuerstange 32 das Steuerventil 40 in die geschlossene Stellung zurückführen kann. Die nach dem Schliessen des Steuerventils 40 durch die Leckage 70 in die Steuerleitung 60 einströmende Luft beseitigt das Restvakuum im nicht gezeigten Absperrventil der Unterdruck-Abwasserleitung, so dass das Absperrventil wieder schliesst und die Unterdruck-Abwasserleitung vom Abwasser-Sammelbehälter des Hauses abtrennt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ventile 38 und 40 sowie die pneumatische Stelleinrichtung 42 übereinander angeordnet. Dies muss nicht notwendigerweise so sein. Selbstverständlich kann die Steuerstange 32 auch so abgewinkelt und/oder mit seitlichen Armen versehen sein, dass die Ventile 38 und 40 nebeneinander oder in beliebiger anderer räumlicher Zuordnung angeordnet sein können. Es versteht sich weiterhin, dass die Erfindung weder auf die dargestellte Form des Kolbens 14, noch die spezielle Ausführung der Rückschlagklappe 30 mit Drosselöffnung, noch schliesslich auf die nur beispielhaft gezeigte Ausbildung und Anordnung des Vorsteuerventils 38 und des Steuerventils 40 mit pneumatischer Stelleinrichtung 42 beschränkt ist. Dem Fachmann stehen für alle diese Komponenten zahlreiche Konstruktionsvarianten zur Verfügung. Bei dem Ausführungsbeispiei nach Fig. 2 sind die mit Fig. 1 übereinstimmenden Details mit denselben Bezugszeichen versehen. Abweichend von Fig 1 ist jedoch nach Fig. 2 der Schwimmer 12 mit einem zweiten Membrankolben 72 verbunden, der unterhalb des ersten Membrankolbens 14 angeordnet ist und den oberen Teil des Steigrohrs 10 dicht von dessen unteren Teil abtrennt. Der Membrankolben 72 besteht im Beispielsfall aus einem scheibenförmigen steifen Mittelteil 74 und einer dicht mit diesem sowie der Mantelwand des Steigrohrs 1o verbundenen manschettenförmigen, flexiblen Membran 76. Sie ist fest und dicht zwischen einem oberen Rohrteil 11 des Steigrohrs 1o und dem sich nach unten anschliessenden Hauptteil des Steigrohrs 10 eingespannt. Weiterhin ist das obere Rohrteil 11 mit einem Loch 8o zur Be- und Entlüftung des Raums zwischen den beiden Membrankolben 14 und 72 versehen Das steife Mittelteil 74 des Membrankolbens 72 ist auf seiner Oberseite fest mit einem Stempel 78 verbunden. In der gezeigten unteren Endstellung der Membrankolben 14 und 22 liegt die Oberseite des Stempels 78 drucklos an der Unterseite des steifen Mittelteils 18 des Membrankolbens 14 an oder befindet sich etwas unterhalb von diesem. Wird bei steigendem Wasserstand im Steigrohr 10 der Membrankolben 72 durch den Schwimmer 12 oder das zwischen dem Wasser und dem Membrankolben 72 im Steigrohr 1o eingesperrte Luftvolumen angehoben, so drückt der Stempel 78 gegen den Membrankolben 14 und nimmt diesen mit nach oben. Der Membrankolben 72 ist jedoch nicht gehindert, sich unabhängig vom Membrankolben 14 aus einer oberen Stellung wieder abzusenken. Eine Modifikation des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels könnte darin bestehen, dass der Stempel 78 an der Unterseite des Mittelteils 18 des Membrankolbens 14 angebracht ist, so dass sich das Mittelteil 74 des Membrankolbens 72 beim Anheben gegen die Unterseite des Stempels anlegt und über diesen den Membrankolben 14 mitnimmt. Schliesslich könnte ausserdem noch eine senkrechte Führung zwischen dem Mittelteil 18 des Membrankolbens 14 und dem Mittelteil 74 des Membrankolbens 72 vorhanden sein, z.B. in Form einer auf einer Stange längsverschieblichen Büchse, wodurch der untere Membrankolben 72 noch besser an dem in senkrechter Richtung genau geführten oberen Membrankolben 14 ausgerichtet würde. Die genannte Längsführung ist jedoch nur zur Führung des unteren Membrankolbens 72 in senkrechter Richtung wirksam. Es muss weiterhin gewährleistet sein, dass der untere Membrankolben 72 über einen Anschlag bzw. einen Stempel 78 den oberen Membrankolben 14 bei der Aufwärtsbewegung mitnimmt, aber bei der Abwärtsbewegung unabhängig von dem letzteren ist und ihn gegenüber einem Unterdruck im unteren Teil des Steigrohrs 10 abschirmt. Auf die Unterseite des oberen Membrankolbens 14 wirkt jeweils nur der im Raum zwischen den beiden Membrankolben herrschende Druck, welcher durch das Loch 80 im wesentlichen gegenüber der Aussenatmosphäre ausgeglichen ist. Anstatt den Membrankolben 14 bei steigendem Wasserstand durch den Schwimmer 12 oder das im Steigrohr eingesperrte Luftvolumen anzuheben, kann auch vorgesehen sein, dass dann, wenn der Wasserstand und der Druck im Steigrohr ein bestimmtes Niveau erreicht haben, ein nicht gezeigtes Auslöserventil, wie es z.B. in der DE-PS 24 62 295 beschrieben ist, eine Vakuumleitung mit dem Hohlraum 16 verbindet, so dass dieser evakuiert und dadurch der Membrankolben 14 hochgezogen wird. Weil diese Hubbewegung eine zügig bis zur oberen Endstellung des Membrankolbens 14 durchgeführte Bewegung ist, kann der Ventilausgang B statt mit dem Ventileingang D unmittelbar mit der Leitung 60 verbunden sein, so dass das dann angeschlossene Absperrventil sofort nach dem öffnen des Vorsteuerventils 38 geöffnet wird. Das Steuerventil 40 ist bei dieser Ausführung mit seinem Eingang C an die vom Auslöserventil zum Hohlraum 16 führende Vakuumleitung und mit seinem Ausgang D an ein zur Aussenatmosphäre offenes Drosselventil angeschlossen, welches in seiner Funktion der Drosselöffnung in der Rückschlagklappe 30 entspricht, die bei dieser Ausführung entfällt, so dass der Hohlraum 16 bis auf die genannte Vakuum-Leitungsverbindung zum Auslöserventil mit Abzweigung zum Steuerventil 40 geschlossen ist. Statt durch ein Auslöserventil kann die zum Hohlraum 16 und dem Steuerventil 40 führende Vakuumleitung auch durch ein von Hand zu betätigendes Handsteuerventil für eine bestimmte kurze Zeitdauer geöffnet werden. In dieser Ausführung eignet sich die Steuervorrichtung auch für Vakuumtoiletten. Sogar dann, wenn der Membrankolben 14 durch Beaufschlagung des Hohlraums 16 mit Vakuum hochgesaugt wird, kann ein zweiter Membrankolben 72 verwendet werden. Es muss dann lediglich z.B. bei 78 eine leicht lösbare Haft- oder Rastverbindung zwischen den beiden Membrankolben vorgesehen werden, die in der in Fig. 2 gezeigten unteren Kolbenstellung unter der Gewichts- und/oder Federbelastung des Membrankolbens 14 einrastet und bei der Evakuierung des Hohlraums 16 den zweiten Membrankolben 72 mitnimmt, jedoch ausrastet bzw. sich löst, wenn in einer oberen Kolbenstellung der Membrankolben 72 durch Unterdruck im Steigrohr 10 nach unten gerissen wird.

Claims: A system for discharging waste water, wherein a pneumatic device controls a shut-off valve of a waste water conduit at less than atmospheric pressure, which valve is to be opened by a control valve (40) at a given maximum water level in a waste water collection tank and to be closed again after a period of time which is determined by the duration of the throttled ventilation of a cavity (16) in which an underpressure prevails, characterised in that the cavity (16), which can be ventilated in a throttled manner, is formed by the upper portion of the waste water collection tank or an ascending pipe (10) connected therewith, separated in a fluidtight manner by means of a loaded diaphragm piston (14), whereby with rising water level the diaphragm piston (14) is raised through a temporary connection of a vacuum conduit to the cavity (16), by means of a float (12) or by the air volume above the water level in the waste water collection tank, the air volume being simultaneously evacuated to a corresponding extent from the cavity (16), and during this lifting movement the control valve (40) is changed over by the diaphragm piston (14) or via a pilot valve (38) which can be actuated by the latter and a pneumatic control device (42) of the control valve (40) and is changed back after the waste water has been drained off from the collection tank. A system according to Claim 1, characterised in that a second piston (72) is disposed in the collection tank or in the ascending pipe (10) below the diaphragm piston (14), which second piston can be raised with a rising water level and during its rising movement entrains the diaphragm piston (14) by loose contact from below but can be lowered independently of the diaphragm piston (14), and the space between the two pistons (14, 72) is in communication with the outside atmosphere. A system according to Claim 1 or 2, characterised in that the second piston (72) is also a diaphragm piston loaded by a weight (26) and/or a spring. A system according to Claim 1, characterised in that the diaphragm piston (14) is connected via a control rod (32) with free movement (at 34) relative to the pilot valve (38) which, when the diaphragm piston (14) is raised, connects an underpressure source to the pneumatic control device (42) so as to change over the control valve (40). A system according to Claim 1, characterised in that the cavity (16) is in communication with the outside atmosphere via a non-return flap (30) with a throttle opening closing off in the flow direction inwardly from the outside.

Inventors: MICHAEL, HARALD
Applicants: MICHAEL, HARALD
Application year: 1986
Main classification: E03C1
IPC codes: G05D9, E03F1