Titel: Shone's Spülvorrichtungen für Schwemmsystem.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 253 (S. 324–329)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj253/ar253106

Shone's Spülvorrichtungen für Schwemmsystem.

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 23.

Nach dem Engineer, 1884 Bd. 57 S. 477 haben Hughes und Lancaster in Chester gelegentlich der Gesundheits-Ausstellung in London 1884 eine interessante Vorführung des Shone'schen Spülsystemes in vollem Betriebe veranstaltet und dabei die Wirkung der selbstthätigen Luftausblasung und der selbstwirkenden Spülvorrichtung vorgeführt, wobei die erforderliche Betriebsluft durch einen Westinghouse'schen Apparat (vgl. 1877 223 * 18), wie derselbe an Locomotiven angebracht zu werden pflegt, verdichtet wurde. Die Ausstellung enthält auch eine hydraulische Kraftmaschine von Donaldson in London, so daſs in dem schmalen Räume von 3 × 4m die vollständige Vorführung des ganzen Systemes, sowohl durch Dampf-, als durch Wasserkraft betrieben, ermöglicht wird, wobei jede einzelne Maschine selbstthätig ist und nur dann zur Wirkung gelangt, wenn man Kanalwasser mit derselben ausblasen will.

Bevor in eine Beschreibung der Einrichtungen eingetreten wird, dürfte zur leichteren Verständlichkeit eine Auseinandersetzung des Prinzipes dieses Spülsystemes am Platze sein.

Es sind bei jeder wissenschaftlichen Behandlung des Problemes der Fortschaffung von Kanalwassern hauptsächlich zwei Gesichtspunkte hervorzuheben: Die Vermeidung aller dickflüssigen Spüljauche bei geringem Gefälle und erheblich wechselndem Wasserstande und die rasche Ueberführung des Kanalwassers an seinen Bestimmungsort, bevor eine Zersetzung desselben in gröſserem Maſse Platz gegriffen hat. Kann das Kanalwasser nicht ganz unter natürlichem Gefälle fortgeleitet werden, so führt man dasselbe gewöhnlich durch ein Kanalnetz nach einem tiefen Punkte, an welchem sich ein Sammelbehälter von genügender Gröſse vorfindet, um daselbst ein gleichmäſsiges Aufpumpen zu gestatten; je mehr aber, was in der Regel der Fall, die Gefälle der Kanäle sich verflachen, um so mehr wird durch dieses Verfahren ein Theil der Kanäle selbst zum Anstauen der Spüljauche bezieh. als Sammelbehälter verwendet. Geschieht dies, so reicht auch die gröſste Sorgfalt, verbunden mit häufigem Rühren, nicht hin, die Entwickelung übelriechender Gase zu hindern; die gröſste Widerwärtigkeit aber entsteht, wenn die Kanalwasser gehoben und sodann alle Oberflächen mit Schleim bedeckt sind, welcher sich unter Einwirkung der atmosphärischen Luft zersetzt. Andererseits ist das Kanalnetz um so kostspieliger, je tiefer man dasselbe zu legen gezwungen ist, besonders dann, wenn es theilweise in Grundwasser führende Schichten eingebettet werden muſs. Das Shone'sche System will nun alle diese Schwierigkeiten beseitigen. Der zu entwässernde Bezirk wird in kleine Flächen eingetheilt, innerhalb deren Ausfluſskanäle von kleinsten Abmessungen noch mit gutem Gefälle und ohne erhebliche |325| Grabentiefe nach einem Punkte geleitet werden können, welcher sich zur Errichtung der Ausblasestation eignet. Dabei dürfen die auf dem Prinzipe des Heronsballes beruhenden Hubapparate (die sogen. Ejectoren oder Auswerfer) mit Zubehör ohne die geringsten Unzuträglichkeiten unter die Bodenfläche, wenn nöthig an Stellen mit lebhaftestem Verkehre verlegt werden. Zu den verschiedenen Auswerfern führen Leitungen, welche dieselben mit Preſsluft von den Verdichtungspumpen versorgen, und es ist keinerlei Wärterpersonal nothwendig, auſser um die Apparate gelegentlich nachzusehen. Der Ort für Aufstellung der Luft Verdichter ist gleichgültig. Besitzt die Gemeinde ein Wasserhebewerk oder ein Gaswerk, so kann in diese Anstalten auch die Einrichtung zum Luftverdichten verlegt werden, da dieselbe ganz wenig Platz beansprucht; sind solche Plätze nicht verfügbar, so kann die Anlage in der Nähe eines Kohlenlagers oder an sonst beliebiger Stelle errichtet werden. Ist Wasserkraft vorhanden, so verwendet man diese statt der Dampfkraft; in keinem Falle berechnen sich die Kosten der Luftvertheilung über das betreffende Gebiet besonders hoch, weil die Weite der Röhren eine geringe ist. Soll nur ein Theil des Kanalwassers gehoben werden, oder ist die Hebung so unbedeutend, daſs die ganze erforderliche Arbeit keine Rolle spielt, so ist es vortheilhafter, einen an die Wasserleitung angeschlossenen Motor zu benutzen.

Um eine gleichmäſsige Wirkung zu erzielen, sind Windkessel erforderlich, in welchen die Luft einen etwas höheren Druck hat, als derselbe zur Hebung des Kanalwassers nöthig wäre; unter Umständen ist aber auch das Vertheilungsnetz selbst als Windkessel ausreichend. Ist die erforderliche Pressung erreicht, so wird selbstthätig die Verdichtungspumpe an der Betriebsstelle auſser Gang gesetzt, um unnütze Kraftverschwendung zu vermeiden. Sobald einer der Auswerfer gefüllt ist, gestattet ein selbstwirkendes Ventil den Eintritt der Preſsluft in denselben, welche sodann das Abwasser in einen höheren Kanal oder in eine Druckleitung preſst, in welcher dasselbe weiter geführt oder sofort nutzbar gemacht wird; die Hebung geschieht so rasch, daſs eine Entwickelung übelriechender Gase durch Zersetzung unmöglich ist.

Was die durch Hebung der Kanalwasser entstehenden Kosten anbelangt, so werden dieselben bei Verwendung gepreſster Luft, wie theoretisch und praktisch nachzuweisen ist, bei Hebungshöhen unter 20m geringer als beim Pumpenbetriebe. Soll aber das Kanalwasser auf gröſsere Höhen gehoben werden, so kann man sich diesen Vortheil durch Eintheilung des Entwässerungsgebietes in Zonen auch in solchen Fällen wahren. Es bedarf dabei nur eines einzigen Vertheilungsnetzes für die Preſsluft, sofern die Spannung derselben in erster Linie dem Maximum der Förderhöhe entspricht und durch allmähliche Expansion den nächstfolgenden Förderhöhen angepaſst wird. Bei solchem Verfahren ergibt sich der weitere Nutzen, daſs man nicht wie bei einer Central-Pumpenanläge |326| im gewöhnlichen Sinne gezwungen ist, alles Kanalwasser von dem tiefsten Schlammsammler nach der höchsten Auslaufstelle auszupumpen, vielmehr jede unnöthige Arbeit vermeiden kann. Indessen verursacht die pneumatische Hebung des Kanalwassers auch dann keine höheren Arbeitskosten als der Pumpenbetrieb, wenn in der That von einer einzigen Stelle aus das Wasser auf eine Höhe bis zu 60m zu fördern wäre, sofern in solchem Falle die Förderung staffelförmig – in Abtheilungen – geschieht, was ganz unwesentliche Einrichtungskosten nothwendig macht. Während man beim Pumpenbetriebe zur Verrichtung einer bestimmten Wasserhebungsarbeit die 1½ bis 2fache Arbeit an der Betriebsmaschine leisten muſs (wie unsere Quelle annimmt), soll dieses Verhältniſs bei der pneumatischen Hebung viel günstiger sein, nämlich bei 5m Förderhöhe = 1,2, bei 10m = 1,3, bei 15m = 1,4; erst bei 20m und darüber verändern sich die Verhältnisse zu Ungunsten der Verwendung von Preſsluft. Im Uebrigen wird der Vortheil beliebig vieler Hebungsorte, welche alle mit Preſsluft von einem Punkte aus betrieben werden können, ohne daſs die Vertheilung der treibenden Kraft erheblichen Aufwand veranlaſst, immer als besonderer Vorzug des neuen Systemes in Anspruch zu nehmen sein.

Nach der vorstehenden Auseinandersetzung über das Shone'sche System ergibt sich, daſs Kanalwasser in ganz flachen Bezirken überall mit guten Gefällen abgeleitet werden können und daſs deshalb dieses Verfahren sich ganz besonders für Seestädte mit langen Frontstellungen gegen die See eignet. Wenn eine passende Zahl von Auswerfern vorgesehen ist, kann die Spüljauche sehr schnell entfernt werden, bevor ihre Zersetzung eintritt; auch ist jede plötzliche Anschwellung des Kanalwassers durch die in den Windkesseln angesammelten Vorräthe gepreſster Luft verhindert. Dieser letztere Umstand ist es insbesondere, welcher die Auswerfer befähigt, die denselben zuflieſsenden Kanalwasser ebenso rasch, als dieselben ankommen, auch wieder weiter zu fördern, ohne daſs eine plötzliche Arbeitssteigerung der Luftverdichtungspumpen dadurch bedingt würde.

Fig. 1 Taf. 23 zeigt einen Schnitt durch eine Ausblasestelle. Die Spüljauche, welche der Auswerfer C heben soll, sammelt sich in einem Straſsenschachte A, aus welchem das Einlaſsrohr B nach C führt. Sowohl das Einlaſsrohr B, als auch das Auslaſsrohr D sind mit Kugelventilen versehen, welche sich für den Durchfluſs von Spüljauche am besten bewährt haben. Die selbstthätige Steuerung für den Lufteinlaſs, welche in der unter der Straſse liegenden Büchse E untergebracht ist, wird durch zwei Napfkolben bethätigt, welche im Inneren des Kessels C auf einer durch eine Stopfbüchse herausgeführten Eisenstange F sitzen; die letztere steuert durch einen Hebel das Luftventil um. Der untere Napfkolben befindet sich nahe dem Boden des Auswerfkessels C und ist mit der offenen Seite nach oben gerichtet, während der andere in umgekehrter Stellung im oberen Theile des Auswerfers auf die Stange F |327| aufgebracht ist. Steigt nun die Spüljauche so hoch, daſs dieselbe den nach unten gekehrten oberen Kolben erreicht, so wird dieser und die Stange F gehoben und durch letztere das Luftventil geöffnet, welches nun Preſsluft durch das Rohr G in den Auswerfkessel C strömen läſst. Dadurch schlieſst sich das Einlaſsventil für das Kanalwasser und der Luftdruck preſst den Inhalt des Kessels C durch das Auslaſsventil in die Ableitung D. Sobald aber die Oberfläche der Spüljauche in C tiefer gesunken ist als die untere Bodenfläche des unteren Napfkolbens, welcher voll Spüljauche bleibt, so zieht dessen nunmehr in der Luft hängendes Gewicht die Stange herunter, der Lufteinlaſs wird in Folge dessen abgesperrt und gleichzeitig damit kann die Luft aus dem Kessel C durch das Rohr H entweichen. In demselben Augenblicke schlieſst sich auch das Auslaſsventil nach dem Ablaufkanale und der Kessel C wird durch das Einlaſsventil von Neuem mit Spüljauche versehen. Das Gewicht der geleerten Kolben ist durch ein an dem Ventilhebel angebrachtes Gegengewicht I ausgeglichen.

Shone's Auswerfapparate mit Preſsluftbetrieb sollen besonders geeignet sein, um Abgänge der chemischen Fabriken und Brauereien zu heben, weil dieselben aus Materialien hergestellt werden können, welche nicht angegriffen werden. Ebenso geeignet erscheinen sie für heiſse Spüljauche; da in diesem Falle die Preſsluft durch die von der Flüssigkeit zugeführte Wärme an Ausdehnungsvermögen gewinnt, so wird der Luftverbrauch herabgezogen und Arbeit gewonnen. Statt des Pumpenbetriebes wäre die Verwendung von solchen Druckkesseln in Bergwerken wegen des Nutzens, welchen die abgehende Preſsluft zur Unterstützung des Luftwechsels gewährt, ganz besonders geeignet; ebenso für Berieselungszwecke, wo dieselbe den groſsen Vortheil bieten würde, eine beliebige Anzahl selbstthätiger Ausguſsstellen zu ermöglichen, welche alle von einem Punkte aus durch die in ganz engen Röhren zugeleitete Betriebsluft bethätigt werden können. Das System hat in Eastbourne, Warrington, Winchester und an anderen Orten Englands Verwendung gefunden. Wie mitgetheilt wird, hat die Gemeinde Warrington sogar den Versuch gemacht, den Inhalt der Schlammsammler des Kanalnetzes mittels der oben beschriebenen Auswerfapparate auf die gröſsten Entfernungen zu befördern und damit den ekelhaften und kostspieligen Abzug in offenen Leitungen zu vermeiden.

Ein anderer, von Hughes und Lancaster ausgestellter Apparat ist Shone's hydraulischer Hausspülapparat, welcher als wirksame Einrichtung insbesondere dann am Platze zu sein scheint, wenn man auf gewöhnliche Weise gute Gefälle (1 : 25 und mehr) nicht erreichen kann. Gewöhnliche glatte Hausabzugsrohre von engem Kaliber erhalten, selbst wenn sie mit aller Sorgfalt gelegt sind, vielfach Sackungen, in welchen die unregelmäſsig und in schmierigem Zustande zuflieſsende Spüljauche leicht liegen bleibt, ohne daſs man ein Mittel hätte, die alsbald faulende |328| und zähe Ablagerung zu entfernen. Um diesem Uebelstande zu begegnen, ist nun der Hausspülapparat erfunden. Derselbe kann an jeder Stelle der Wirthschaftsgebäude angebracht werden, nach welcher man die Spüljauche in Zuführungsleitungen mit passendem Gefälle führen kann; dadurch werden die Rohrleitungen kurz und man kann denselben Gefälle geben, bei welchen die Abgänge der Wasserclosets unfehlbar sofort gegen den Apparat abflieſsen. Dasselbe findet statt mit den Schmutz wassern der Sinkkasten, Waschküchen u. dgl. Die auf solche Weise zugeführte Spül jauche erreicht den Apparat in ganz frischem Zustande und, wenn derselbe eine Aufnahmefähigkeit von etwa 225l hat, während die verschiedenen Zuflüsse für jeden Tag im Ganzen etwa 1350l betragen mögen, so wird täglich eine 6malige Entleerung des Apparates stattfinden müssen.

Textabbildung Bd. 253, S. 328

Wie aus nachstehender Abbildung zu ersehen ist, besteht dieser Hausspülapparat aus einem dicht verschlossenen Kasten A mit geneigtem Boden, in welchen die zu entfernenden Flüssigkeiten durch das Rohr B zuflieſsen. Bei C schlieſst sich ein über Dach geführtes Dunstrohr an, während die Ableitung durch den heberförmigen Kanal D mit dem Kasteninneren in Verbindung gebracht ist. In dem kugelförmig gestalteten Gefäſse E, aus welchem ein Rohr e bis fast auf den Boden des Kastens A führt, befindet sich eine Kippschale, welche durch den Hahn F in mehr oder minder groſsen Zeiträumen mit Wasser gefüllt wird, dann plötzlich umkippt und ihren ganzen Inhalt von etwa 9l in den Kasten A ergieſst. In Folge der Gestalt des Kastenbodens bewirkt dieses stoſsweise Einflieſsen einer gröſseren Wassermenge ein Ansteigen des Kasteninhaltes im Heberkanale D, welcher angefüllt wird und nun in sehr kurzer Zeit das ganze im Kasten A angesammelte Schmutzwasser abführt. Dadurch, daſs dies in einem Male geschieht, wird eine gründliche Spülung des Abfallrohres bewirkt und bleiben in letzterem keine Schmutzreste hängen, wie es der Fall sein würde, wenn alles Abfallwasser, ohne erst im Spülapparate gesammelt zu werden, in kleinen Mengen, wie es zuflieſst, auch abgeleitet würde. Uebrigens bleibt im Kasten A genügend Flüssigkeit bei der Entleerung zurück, um einen Wasserverschluſs für die Rohre D und e zu bilden, so daſs weder durch D Kanalgase ausströmen, noch die Gase aus dem Kasten A selbst durch e in die Hausräume gelangen können. Durch nachflieſsendes Schmutzwasser wird dieser Abschluſs immer vollkommener.

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Aus Beobachtungen ist festgestellt, daſs die ganze Entleerung eines solchen Apparates sich in etwa 35 Secunden vollzieht. Dieses rasche Eintreten frischer Spüljauche in den Rohrstrang bringt dieselbe Wirkung hervor wie das Durchschwemmen der Spüljauche von 3500 Einwohnern zur Zeit des gröſsten Ergebnisses, wenn das letztere den Betrag von 90l auf den Kopf und Tag erreicht. Wenn die Hausabzugsröhren auf diese Weise von ihrer eigenen frischen Spüljauche rasch durchflössen werden, sind sie viel weniger der Gefahr ausgesetzt, Koth anzuhängen als bei den gegenwärtig gebräuchlichen Einrichtungen und auch die Luft wird bei jeder Entleerung des Apparates erneuert. Es scheint somit, daſs der Shone'sche Apparat nicht allein das Eindringen von Kanalgasen aus den öffentlichen Leitungen in Wohnräume verhindert, sondern auch in hohem Grade oder ganz die von den Hausleitungen beständig aufsteigenden üblen Gerüche zu beseitigen vermag, wenn im einzelnen Falle alle Vorbedingungen für die ganze Einrichtung erfüllt sind.

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