Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Begasen von Flüs- sigkeiten, insbesondere zum Belüften von Abwasser und dgl .

Die EP 0 549 518 AI beschreibt eine Einrichtung zum feinbla ^¬ sigen Begasen einer Flüssigkeit. Dabei weist eine Stützplatte zumindest eine Gasaustrittsöffnung auf. Eine Begasungsmembran mit einer feinen Perforation ist im Randbereich dicht mit der Stützplatte verbunden. Ferner ist eine Öffnung der Gasaustrittsöffnung mit einem Einweg-Membranventil versehen, wel ^¬ ches ein Eindringen von Flüssigkeit in die Gasaustrittsöff ^¬ nung verhindert. Zum Begasen einer Flüssigkeit wird durch die Gasaustrittsöffnung beispielsweise Luft zwischen die Stützplatte und die Begasungsmembran gedrückt. Infolgedessen hebt die Begasungsmembran von der Stützplatte ab und bildet nach außen hin eine konvexe Fläche. Die Luft tritt durch die Per ^¬ foration hindurch und bildet in der zu begasenden Flüssigkeit feine Luftblasen. - Sofern ein hoher Wasserdruck von beispielsweise 4 bis 8 Meter Wassersäule auf die bekannte Ein ^¬ richtung wirkt, wird die Begasungsmembran nur mehr im Bereich der darunterliegenden Gasaustrittsöffnung von der Stützplatte abgehoben. Es findet lediglich in diesem begrenzten Bereich ein Gasaustritt statt. Die Effektivität der bekannten Ein ^¬ richtung ist insbesondere bei einem hohen Wasserdruck stark eingeschränkt .

Aus der DE 94 15 775 Ul ist eine weitere Begasungsvorrichtung bekannt. Dabei sind in einer tellerartigen Stützstruktur zwei radiale Schlitze als Gasaustrittsöffnungen vorgesehen. Eine Begasungsmembran weist im Bereich über den Gasaustrittsöffnungen keine Perforation auf. - Damit wird zwar die Effekti- vität der Begasungsvorrichtung bei einem hohen Wasserdruck verbessert. Gleichwohl kommt es auch hier dazu, dass durch den Wasserdruck die entfernt von den Gasaustrittsöffnungen befindlichen Bereiche der Begasungsmembran gegen die Stütz- struktur gedrückt werden. In diesen Bereichen tritt nachteiligerweise kein Gas durch die Perforation der Begasungs ^¬ membran in die zu begasende Flüssigkeit aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung angegeben werden, welche eine effektive Begasung einer Flüssigkeit auch bei einem hohen Flüssigkeitsdruck ermöglicht. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll die Vorrichtung möglichst robust und zuverlässig sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 13. Nach Maßgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Belüften von Abwasser und dgl . , vorgeschlagen, mit einem eine im Wesentlichen runde Öffnungsfläche aufwei- senden unteren Gehäuseelement mit einem Gaseinlassstutzen, einem zur Öffnungsfläche korrespondierenden scheibenförmigen oberen Gehäuseelement zum Abdecken der Öffnungsfläche, wobei das obere Gehäuseelement eine dem unteren Gehäuseelement ab- gewandten Oberseite aufweist und wobei in der Nähe eines Um- fangsrands des oberen Gehäuseelements mehrere die Oberseite durchgreifende Gasdurchlassöffnungen vorgesehen sind, und einer die Oberseite des oberen Gehäuseelements überdeckenden perforierten Begasungsmembran.

Das obere Gehäuseelement ist im Wesentlichen aus einer schei- benförmigen Trägerplatte gebildet, deren Oberseite durch die perforierte Begasungsmembran abgedeckt ist. Die perforierte Begasungsmembran umgreift zweckmäßigerweise einen Umfangsrand der Trägerplatte. Indem die Gasdurchlassöffnungen in der Nähe des Umgangsrands vorgesehen sind, wird auch bei einem hohen Wasserdruck sichergestellt, dass die Begasungsmembran voll ^¬ ständig von der Oberseite der Trägerplatte abhebt und Gas durch die Perforationen der Begasungsmembran hindurchtritt. Die vorgeschlagene Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, dass es bereits bei Anliegen eines relativ geringen Luft- drucks zum Austritt von Luftblasen durch die Begasungsmembran kommt. Die Vorrichtung lässt sich im Hinblick auf die zur Begasung zur verwendende Luftmenge in einem weiten Bereich regeln. Sie kann in einem unteren Regelbereich bereits mit einer geringen Luftmenge betrieben werden.

Unter dem Begriff "in der Nähe des Umgangsrands des oberen Gehäuseelements" wird eine Ringfläche auf der Oberseite ver ^¬ standen, welche vom Umfangsrand her bis etwa zum 0,5-Fachen, vorzugsweise dem 0,7-Fachen, eines Radius des oberen Gehäuse- elements reicht. Die Gasdurchlassöffnungen können vorteil ^¬ hafterweise in Form von Schlitzen ausgebildet sein, welche im selben radialen Abstand von einem Mittelpunkt des oberen Gehäuseelements angeordnet sind und sich abschnittsweise ent ^¬ lang eines gedachten Kreises erstrecken, der innerhalb der Ringfläche liegt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das untere Gehäuseelement einen zumindest abschnittsweise trichterartig ausgestalteten Boden auf, an dem ein nach Art einer Hohlkehle ausgebildetes Anschlussstück zum formschlüs ^¬ sigen Ansetzen des unteren Gehäuseelements an eine Gaszuführleitung angeformt ist. Das Anschlussstück ist zweckmäßiger- weise nach Art einer halbzylinderartigen Rinne ausgeführt, an deren beiden Kanten nach außen vorspringende Stege angeformt sein können. Es kann ferner ein zum Anschlussstück korrespondierendes Gegenstück vorgesehen sein, welches im Wesentlichen die Form einer Rinne aufweist, an deren Kanten einander ge- genüberliegende nutartige Ausnehmungen angeformt sind. Das ermöglicht ein im Wesentlichen formschlüssiges Aufsetzen des Anschlussstücks auf eine Gaszuführleitung und eine Verriege ^¬ lung desselben mit dem Gegenstück. Zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung können beispielsweise die Stege und die dazu korrespondierenden nutartigen Ausnehmungen schräg gestellt sein, so dass mit zunehmender Einschubtiefe der Stege in die nutartigen Ausnehmungen eine zunehmende elastische Kraft wirkt, welche das Anschlussstück und das Ge ^¬ genstück gegen die Gaszuführleitung zwingt.

Der Boden kann einen gewölbten Abschnitt mit einer zur Hohlkehle korrespondierenden und in Richtung der Öffnungsfläche vorspringenden Wölbung aufweisen. Zweckmäßigerweise durchgreift der Gaseinlassstutzen den Boden zentral. Ferner durch- greift der Gaseinlassstutzen zweckmäßigerweise das Anschluss ^¬ stück. Damit kann der Gaseinlassstutzen unmittelbar durch Aufsetzen des unteren Gehäuseelements mit einer Gaszuführöff ^¬ nung in der Gaszuführleitung verbunden werden. Das erleichtert die Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Gaszuführleitung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine dem Gehäuseinneren des unteren Gehäuseelements zugewandte Öffnung des Gaseinlassstutzens mit einem Einwegventil, vorzugsweise einem Einweg-Membranventil, versehen. Insbesondere ein Ein ^¬ weg-Membranventil kann einfach und kostengünstig hergestellt werden. Das Vorsehen eines Einwegventils verhindert bei- spielsweise bei einer Beschädigung der Begasungsmembran einen Eintritt von Flüssigkeit in den Gaseinlassstutzen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sich von einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des oberen Gehäuseelements eine zylindrische Stützstruktur er ^¬ streckt. Die, vorteilhafterweise zentral an der Unterseite angebrachte, zylindrische Stützstruktur weist vorteilhafter ^¬ weise mehrere Durchbrüche auf, welche einen Gasdurchtritt in das Gehäuseinnere ermöglichen. Die Durchbrüche sind zweckmä- ßigerweise in Form axial verlaufender Schlitze ausgestaltet.

Von der zylindrischen Stützstruktur können sich radial in Richtung des Umfangsrands Stege bzw. Rippen erstrecken. Solche Rippen, welche zweckmäßigerweise an der Unterseite der Stützplatte angeformt sind, erhöhen die Stabilität der Vor ^¬ richtung. Es wird insbesondere eine unerwünschte Deformation der Trägerplatte bei der Einwirkung eines hohen Wasserdrucks vermieden . Zwischen zwei benachbarten Rippen kann jeweils eine Gasauslassöffnung vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise ist die Gas ^¬ auslassöffnung schlitzförmig ausgestaltet und erstreckt sich in der Trägerplatte benachbart zum Umfangsrand von einer Rip ^¬ pe bis zur benachbarten nächsten Rippe.

Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rippen so ausgestaltet, dass sie sich bei auf dem unteren Gehäuseelement angebrachten oberen Gehäuse- element abschnittsweise formschlüssig auf dem gewölbten Ab ^¬ schnitt abstützen. Damit kann weiter die Stabilität der Trä ^¬ gerplatte gegen die Einwirkung eines hohen Wasserdrucks ver ^¬ bessert werden.

Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rippen so ausgestaltet, dass sie bei auf dem unteren Gehäuseelement angebrachten oberen Gehäuseelement in zwei zueinander senkrechten Richtungen auf dem gewölbten Abschnitt formschlüssig abstützbar sind. D. h. eine Unterkan ^¬ te der Rippen ist so ausgestaltet, dass das obere

Gehäuseelement in zwei Montagepositionen formschlüssig auf das untere Gehäuseelement, insbesondere den gewölbten Ab ^¬ schnitt des Bodens, aufgesetzt werden kann. Das erleichtert weiter die Montage der Vorrichtung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ein das obere Gehäuseelement randlich übergreifender Gewindering zum Befestigen des oberen Gehäuseelements am unteren Gehäuseelement vorgese- hen. Mit dem vorgeschlagenen Gewindering wird das obere

Gehäuseelement gegen das untere Gehäuseelement gezwungen. Die vorgeschlagene Verbindung der Gehäuseelemente mittels des Ge ^¬ winderings ist lösbar. Infolgedessen kann beispielsweise eine schadhafte Begasungsmembran ausgetauscht werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Explosionsansicht ei- ner Vorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht durch die Vor ^¬ richtung gemäß Fig. 1 im Montagezustand, Fig. 3 eine weitere perspektivische Schnittansicht gemäß

Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Unteransicht des oberen

Gehäuseelements und

Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Fig. 4. In den Fig. 1 bis 3 weist ein, vorteilhafterweise aus spritz ^¬ gegossenem Kunststoff hergestelltes, unteres Gehäuseelement 1 eine zylindrische erste Umfangswand 2 mit einem daran ange ^¬ formten Außengewinde 3 auf. Von der ersten Umfangswand 2 er ^¬ streckt sich ein trichterförmiger Bodenabschnitt 4, welcher von einem gewölbten Bodenabschnitt 5 durchgriffen wird. Der gewölbte Bodenabschnitt 5 ist Bestandteil eines am Boden an ^¬ geformten Anschlussstücks 6, welches nach Art eines Halbzy ^¬ linders ausgebildet ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist das An ^¬ schlussstück 6 zwei sich nach außen erstreckende Stege 7 auf, welche bezüglich einer Achse des Anschlussstücks 6 schräg verlaufen. Ein mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnetes Gegenstück ist nach Art eines sich aufweitenden Halbzylinders aus- gebildet und weist an seinen beiden Kanten eine nutartige

Ausnehmung 9 auf. Die nutartige Ausnehmung 9 ist korrespondierend zu den Stegen 7 ausgebildet, so dass das Gegenstück 8 durch Aufschieben mit dem Anschlussstück 6 verbindbar ist. Ein, vorteilhafterweise aus spritzgegossenem Kunststoff her ^¬ gestelltes, oberes Gehäuseelement 10 ist nach Art einer

Scheibe ausgeführt und weist eine zylindrische zweite Um ^¬ fangswand 11 auf. Ein Außendurchmesser der zweiten Umfangs- wand 11 ist kleiner als ein Innendurchmesser der ersten Um- fangswand 2, so dass das obere Gehäuseelement 10 in das unte ^¬ re Gehäuseelement 1 einsetzbar ist. Eine Oberseite 0 des obe ^¬ ren Gehäuseelements 10 ist im Wesentlichen eben ausgebildet. Angrenzend an die zweite Umfangswand 11 weist eine die Ober ^¬ seite 0 bildende Trägerscheibe 12 schlitzartige Gasdurchlass ^¬ öffnungen 13 auf.

Wie insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, er- strecken sich an einer Unterseite U der Trägerscheibe 12 von der zweiten Umfangswand 11 in radialer Richtung Versteifungsstege bzw. Rippen 14. Eine Höhe der an der Trägerscheibe 12 angeformten Rippen 14 nimmt von einem durch die zweite Umfangswand 11 gebildeten Umfangsrand des oberen

Gehäuseelements 10 zu dessen Zentrum hin abschnittsweise zu. Das Zentrum der Unterseite U ist von einer zylindrischen Stützstruktur 15 umgeben, welche sich von der Trägerscheibe 12 erstreckt. Die Rippen 14 grenzen an die zylindrische

Stützstruktur 15. Die zylindrische Stützstruktur 15 weist ei- ne Vielzahl axialer Schlitze 16 auf, welche sich zwischen den Rippen 14 bis in die Nähe der Trägerscheibe 12 erstrecken.

Zumindest ein Teil der Rippen 14 weist in der Nähe der zylindrischen Stützstruktur 15 jeweils eine Stützkante 17 auf. Eine Höhe und eine Neigung der Stützkante 17 ist so ange- passt, dass sich zumindest ein Teil der Rippen 14 im Montage ^¬ zustand auf den gewölbten Bodenabschnitt 5 abstützt. In ähn ^¬ licher Weise sind auch in Form von Kreisbogenabschnitten ausgebildete Oberkanten 18 der zylindrischen Stützstruktur 15 so geformt, dass sie sich im Montagezustand formschlüssig auf den gewölbten Bodenabschnitt 5 abstützen. Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann es auch sein, dass die Stützkanten 17 der Rippen 14 so ausgestaltet sind, dass sie in zwei, beispielsweise um 90° verschiedenen, Einbaupositionen jeweils auf dem gewölbten Bodenabschnitt 5 abstützbar sind.

Mit dem Bezugszeichen 19 ist eine beispielsweise aus Silikon ^¬ kautschuk hergestellte Begasungsmembran bezeichnet, welche korrespondierend zur Oberseite 0 und der zweiten Umfangswand 11 ausgestaltet ist. Ein umlaufender Randabschnitt der Bega ^¬ sungsmembran 19 umgreift im Montagezustand die zweite Um ^¬ fangswand 11, so dass das in das untere Gehäuseelement 1 ein ^¬ gesetzte obere Gehäuseelement 10 über den Randabschnitt der Begasungsmembran 19 auf einem am unteren Gehäuseelement 1 angeformten Auflagesteg 20 abgestützt wird. Damit wird ein gasdichter Abschluss eines durch das obere 10 und das untere Gehäuseelement 1 gebildeten Gehäuses erreicht.

Zur Befestigung des oberen Gehäuseelements 10 samt daran an- gebrachter Begasungsmembran 19 ist ein Gewindering 21 vorgesehen, dessen Innenwand ein zum Außengewinde 3 korrespondie ^¬ rendes Innengewinde 22 aufweist. In Zwischenring 23 trägt ei ^¬ ne durch den Gewindering 21 ausgeübte Klemmkraft auf die Be ^¬ gasungsmembran 19 gleichmäßig ab und bildet gleichzeitig eine Gleitfläche beim Anziehen des Gewinderings 21.

Der gewölbte Bodenabschnitt 5 des unteren Gehäuseelements 1 wird von einem Gaseinlassstutzen 24 durchgriffen, an dessen dem Gehäuseinneren zugewandten einen Ende ein Einweg-Membran- ventil 25 mit einem Membranteller 26 und einer daran angebrachten durchbrochenen Ventilmembran 27 vorgesehen ist. Die Funktion der Vorrichtung ist Folgende:

Zur Montage auf einer mit einer Gaszuführöffnung versehenen Gaszuführleitung (in den Figuren nicht gezeigt) wird die vor- montierte Vorrichtung mit dem Anschlussstück 6 so auf die Gaszuführleitung aufgesetzt, dass der Gaseinlassstutzen 24 die Gaszuführöffnung (hier nicht gezeigt) durchgreift. An ^¬ schließend wird das Gegenstück 8 auf das Anschlussstück 6 aufgesteckt und damit die Vorrichtung klemmend an der Gaszu- führleitung befestigt.

Die durch die Gaszuführleitung unter Druck zugeführte Luft gelangt durch den Gaseinlassstutzen 24 und das Einweg-Membranventil 25 in die zylindrische Stützstruktur 15 und von da aus durch die axialen Schlitze 16 in einen zwischen den Rippen 14 gebildeten Gaszuführraum. Von da aus wird die zugeführte Luft durch die Gasdurchlassöffnungen 13 gegen die perforierte Begasungsmembran 19 gedrückt. Sie durchdringt die in der Begasungsmembran 19 vorgesehenen Perforationen und tritt in feinblasiger Form in eine die Vorrichtung umgebende Flüssigkeit ein.

Indem die Luft durch die in der Trägerplatte 12 radial außen ^¬ liegenden Gasdurchlassöffnungen 13 gegen die Begasungsmembran 19 gedrückt wird, bläht sich die Begasungsmembran 19 vom Um- fangsrand her vollflächig auf. Es wird die gesamte Fläche der Begasungsmembran 19 zur Erzeugung von Gasblasen genutzt.

Ein bei unterbrochener Gaszufuhr auf das obere Gehäuseelement 10 wirkender Flüssigkeitsdruck wird über die zylindrische

Stützstruktur 15 und die Rippen 14 mit den daran vorgesehenen Stützkanten 17 insbesondere gegen den gewölbten Abschnitt 5 des Bodens des unteren Gehäuseelements 1 abgetragen. Bezugs zeichenliste

1 unteres Gehäuseelement

2 erste Umfangswand

3 Außengewinde

4 trichterförmiger Bodenabschnitt

5 gewölbter Bodenabschnitt

6 Anschlussstück

7 Steg

8 Gegenstück

9 nutartige Ausnehmung

10 oberes Gehäuseelement

11 zweite Umfangswand

12 Trägerscheibe

13 Gasdurchlassöffnung

14 Rippe

15 zylindrische Stützstruktur

16 axialer Schlitz

17 Stützkante

18 Oberkante

19 Begasungsmembran

20 Auflagesteg

21 Gewindering

22 Innengewinde

23 Zwischenring

24 Gaseinlassstutzen

25 Einweg-Membranventil

26 Membranteller

27 Ventilmembran

O Oberseite

U Unterseite