B E S C H R E I B U N G

Die Erfindung betrifft eine Abwasserweiche.

WO 2020/148230 Al beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung aus Grauwasser mit einem Wärmetauscher, wobei ein Grobfilter für das Grauwasser vorgesehen ist, um ein Verschmutzen des Wärmetauschers zu verhindern oder zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Abwasserweiche anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Abwasserweiche gemäß Anspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Abwasserweiche umfasst ein Gehäuse, das einen Hohlraum umschließt, wobei an einem oberen Ende des Gehäuses ein Abwasserzulauf angeordnet ist, der in den Hohlraum mündet, wobei an einem unteren Ende des Gehäuses ein Grauwasserablauf und ein Schwarzwasserablauf angeordnet sind, die mit dem Hohlraum verbunden sind, wobei im Hohlraum eine Führungsplatte mittels eines Antriebs zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position um eine Drehachse schwenkbar angeordnet ist, derart, dass durch den Abwasserzulauf zulaufendes Abwasser von der Führungsplatte in der ersten Position in den Grauwasserablauf geleitet und der Schwarzwasserablauf versperrt und in der zweiten Position der Grauwasserablauf von der Führungsplatte versperrt und das Abwasser in den Schwarzwasserablauf geleitet wird. Die Drehachse kann durch eine Drehwelle definiert sein, die durch den Antrieb drehbar sein kann. Beispielsweise ist die Drehwelle an einer Kante der Führungsplatte befestigt.

In einer Ausführungsform schlägt die Führungsplatte in der ersten Position an einem ersten Anschlag einer Innenfläche des Gehäuses auf der Seite des Schwarzwasserablaufs an, wobei diese Innenfläche insbesondere eine Stufe aufweisen kann, derart, dass die Innenfläche in Gebrauchslage oberhalb des ersten Anschlags zum Hohlraum hin vorspringt.

In einer Ausführungsform ist an einer von der Drehachse entfernten Kante der Führungsplatte ein Sieb schwenkbar angelenkt, das in der ersten Position im Abwasserstrom zwischen dem Abwasserzulauf und dem Grauwasserablauf liegt und in der zweiten Position nicht im Abwasserstrom liegt. Auf diese Weise kann Grauwasser gefiltert werden während Schwarzwasser ohne Filterung durchgeleitet wird. Das gefilterte Grauwasser kann dann einer weiteren Verwendung zugeführt werden.

In einer Ausführungsform ist eine von der Führungsplatte entfernte Kante des Siebes an einem Ende mindestens einer Zugfeder befestigt, deren anderes Ende an oder nahe der Wandung des Gehäuses befestigt ist. Auf diese Weise kann eine Führung des Siebes, insbesondere beim Schwenken in die zweite Position, erfolgen oder unterstützt werden. In einer Ausführungsform sind die Kanten der Führungsplatte, die zu den Seiten des Gehäuses weisen, in denen die Drehachse oder Drehwelle gelagert ist, so geformt oder gekantet, dass das abfließende Wasser in den Grauwasserabfluss geleitet wird, wenn die Führungsplatte in der ersten Position ist.

In einer Ausführungsform ist das Sieb in der zweiten Position in eine Tasche des Hohlraums verschoben.

In einer Ausführungsform ist eine Rückspüldüse in der Wandung des Gehäuses angeordnet, die auf eine Unterseite des in der zweiten Position mit einem Gefälle in Richtung des Schwarzwasserablaufs schräg stehenden Siebes gerichtet ist. Auf diese Weise kann das in der zweiten Position schräg stehende Sieb von seiner Unterseite her gespült werden, insbesondere mit klarem Spülwasser. Dabei fließt aus dem Sieb rückgespülter Filterkuchen zusammen mit dem Spülwasser entlang des Siebes zum Schwarzwasserablauf.

In einer Ausführungsform ist ferner eine flexible Lippe angeordnet, die durch die Bewegung des Siebes während des Schwenkens von der ersten Position zur zweiten Position an dessen Oberseite zur Führungsplatte hin entlang streicht und somit Filterkuchen von der Oberfläche des Siebes zum Schwarzwasserablauf hin ab streift.

In einer Ausführungsform ist die Lippe so positioniert, dass bei Erreichen der zweiten Position ein Spalt zwischen der Lippe und dem Sieb entsteht, so dass die Lippe den Ablauf des Spülwassers beim Rückspülen mittels der Rückspüldüse nicht behindert.

In einer Ausführungsform ist eine Führung für die von der Führungsplatte entfernte Kante des Siebes im Gehäuse angeordnet, derart, dass die von der Führungsplatte entfernte Kante des Siebes gegen Ende der Schwenkbewegung zur zweiten Position hin nach oben geführt wird, um den Spalt zu schaffen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abwassersystem vorgesehen, umfassend mindestens eine Abwasserweiche wie oben beschrieben, wobei stromaufwärts von der Abwasserweiche eine Sensorik angeordnet ist, die dazu konfiguriert ist, zu signalisieren, wenn es sich bei dem durchfließenden oder als nächstes erwarteten Abwasser um Schwarzwasser handelt, wobei eine mit dieser Sensorik und mit dem Antrieb der Abwasserweiche verbundene Steuerung angeordnet ist, die dazu konfiguriert ist, bei Signalisierung von Schwarzwasser den Antrieb so anzusteuern, dass die Führungsplatte in die zweite Position geschwenkt wird. Die Sensorik kann beispielsweise einen Schalter oder Sensor umfassen, der die Betätigung einer Spültaste einer Toilettenspülung direkt oder indirekt detektiert und damit Schwarzwasser signalisiert. Eine mit dieser Sensorik drahtlos oder drahtgebunden verbundene und mit dem Antrieb der Abwasserweiche verbundene Steuerung kann in diesem Fall den Antrieb so ansteuem, dass die Führungsplatte in die zweite Position geschwenkt wird. Eine Spannungsversorgung für die Sensorik kann beispielsweise mittels eines Generators erfolgen, der durch ein Wasserrad in einer Zulaufleitung der Toilettenspülung, insbesondere stromaufwärts von der Spültaste, beispielsweise in der Zulaufleitung eines Spülkastens, angetrieben wird. In einer möglichen Ausführungsform kann dieser Generator selbst Teil der Sensorik sein und die Betätigung der Spültaste anhand des dadurch ausgelösten Durchflusses in der Zulaufleitung indirekt detektieren.

In einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, die Führungsplatte standardmäßig in die erste Position zu schwenken.

In einer Ausführungsform ist ein Bypass angeordnet, der bei Rückstau in der Abwasserweiche Abwasser vom Abwasserzulauf zum Schwarzwasserablauf leitet.

In einer Ausführungsform ist der Grauwasserablauf mit einer Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung verbunden, die dazu konfiguriert ist, in einem Wärmetauscher Trinkwasser und/oder Heizungswasser einer Warmwasserheizung durch Abwärme aus dem Grauwasser zu erwärmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer Abwasserweiche in einer Gebrauchslage,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage, Figur 3 eine schematische Ansicht der Abwasserweiche von oben,

Figur 4 eine schematische Schnittansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage mit einer Führungsplatte in einer ersten Position,

Figur 5 eine schematische Schnittansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage mit einer Führungsplatte in einer zweiten Position,

Figur 6 eine weitere schematische Seitenansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage,

Figur 7 eine weitere schematische Seitenansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage,

Figur 8 eine schematische Ansicht der Abwasserweiche von unten,

Figur 9 eine weitere schematische Schnittansicht der Abwasserweiche,

Figur 10 eine weitere schematische Seitenansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage,

Figur 11 eine weitere schematische Schnittansicht der Abwasserweiche,

Figur 12 eine weitere schematische Schnittansicht der Abwasserweiche in der Gebrauchslage, und

Figur 13 eine schematische Ansicht eines Ab was sersy stems mit der Abwasserweiche. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figuren 1 bis 12 zeigen schematische Ansichten einer Abwasserweiche 1.

In den Figuren 1, 2, 4 bis 7, 10 und 12 ist die Abwasserweiche 1 in einer Gebrauchslage dargestellt, in der sie typischerweise in einem Abwassersystem 30 (in Figur 13 gezeigt) installiert werden soll. Im Kontext der vorliegenden Erfindung verwendete Lage- und Richtungsbezeichnungen wie oben und unten beziehen sich auf diese Gebrauchslage, sofern nicht anders angegeben.

Die Abwasserweiche 1 umfasst ein Gehäuse 2, das einen Hohlraum 3 umschließt. An einem oberen Ende des Gehäuses 2 ist ein Abwasserzulauf 4 angeordnet, der in den Hohlraum 3 mündet und beispielsweise als Muffe ausgebildet sein kann, in die ein Ende eines Abwasserrohrs eingeschoben werden kann. An einem unteren Ende des Gehäuses 2 sind ein Grauwasserablauf 5 und ein Schwarzwasserablauf 6 angeordnet, die mit dem Hohlraum 3 verbunden sind und beispielsweise jeweils als Nippel ausgebildet sein können, die in jeweilige Muffen von Abwasserrohren eingeschoben werden können.

Im Hohlraum 3 ist eine Führungsplatte 7 angeordnet, die zwischen einer ersten Position PI, wie in Figur 4 dargestellt, und einer zweiten Position P2, wie in Figur 5 dargestellt, schwenkbar ist, derart, dass durch den Abwasserzulauf 4 zulaufendes Abwasser in der ersten Position PI in den Grauwasserablauf 5 geleitet wird und in der zweiten Position P2 in den Schwarzwasserablauf 6 geleitet wird.

Die Führungsplatte 7 ist beispielsweise an einer Drehwelle 8 befestigt, die in einem unteren Bereich des Hohlraums 3 zwischen dem Grauwasserablauf 5 und dem Schwarzwasserablauf 6 angeordnet und im Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. Die Drehwelle 8 ist mit einem Antrieb 9 verbunden, der beispielsweise einen Motor 19, insbesondere einen Elektromotor, und optional ein Getriebe 20, beispielsweise ein Schneckengetriebe, aufweisen kann. Der Antrieb 9 kann insbesondere außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sein. In diesem Fall ist die Drehwelle 8 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt. In anderen Ausführungsformen kann der Antrieb 9 einen pneumatischen Zylinder aufweisen.

Zumindest über einen Schwenkbereich der Führungsplatte 7 zwischen der ersten Position PI und der zweiten Position P2 weisen zwei einander gegenüberliegende Innenflächen 2.2, 2.3 des Gehäuses 2, die von einander gegenüberliegenden Kanten 7.2, 7.3 der Führungsplatte 7 überstrichen werden, jeweils eine Kontur auf, die zu einer Kontur der jeweiligen Kante 7.2, 7.3 der Führungsplatte 7 komplementär ist. Beispielsweise kann die Führungsplatte 7 rechteckig ausgebildet sein, wobei eine erste Kante 7.1 des Rechtecks an der Drehwelle 8 befestigt ist und eine an die erste Kante 7.1 angrenzende zweite Kante 7.2 und eine an die erste Kante 7.1 angrenzende dritte Kante 7.3 des Rechtecks beim Schwenken jeweils eine Innenfläche 2.2, 2.3 des Gehäuses 2 überstreichen. Dabei müssen die Kanten 7.2, 7.3 die Innenflächen 2.2, 2.3 nicht berühren, sondern können mit einem Abstand geführt sein, um ein Verklemmen zu verhindern. Die Innenflächen 2.2, 2.3 sind dabei zumindest im Schwenkbereich parallel zueinander. Beispielsweise kann das Gehäuse 2 hierzu im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein.

In der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Schwarzwasserablauf 6 im Wesentlichen senkrecht unter dem Abwasserzulauf 4, während der Grauwasserablauf 5 sich seitlich vom Schwarzwasserablauf 6 befindet. In der ersten Position PI verläuft die Führungsplatte 7 daher schräg durch den Hohlraum 3 und liegt mit einer vierten Kante 7.4, die der ersten Kante 7.1 gegenüberliegt, an einem ersten Anschlag Al einer Innenfläche 2.4 des Gehäuses 2 auf der Seite des Schwarzwasserablaufs 6 an oder befindet sich zumindest in der Nähe dieser Innenfläche 2.4. Diese Innenfläche 2.4 kann eine Stufe 10 aufweisen, derart, dass die Innenfläche 2.4 oberhalb des ersten Anschlags Al zum Hohlraum 3 hin vorspringt. Die Stufe 10 kann eine leichte Hinterschnei dung aufweisen. Die Stufe 10 verhindert, dass das Abwasser auf den Bereich zwischen dem Sieb 12 und der Innenfläche 2.4 auftrifft, so dass dieses zumindest überwiegend durch das Sieb 12 rinnt. Die Stufe 10 kann sich ferner auch auf die Innenflächen 2.2 und 2.3 erstrecken. Die Stufe 10 muss dabei nicht notwendig horizontal ausgerichtet sein, sondern kann beliebig, beispielsweise schräg verlaufen. In einer Ausführungsform sind die Kanten der Führungsplatte 7, die zu den Innenflächen 2.2 und 2.3 des Gehäuses 2 weisen, in denen die Drehachse oder Drehwelle 8 gelagert ist, so geformt oder gekantet, dass das abfließende Wasser in den Grauwasserabfluss 5 geleitet wird, wenn die Führungsplatte 7 in der ersten Position PI ist. Hierdurch wird ebenfalls bewirkt, dass das Abwasser zumindest überwiegend durch das Sieb 12 rinnt.

In der zweiten Position P2 kann die Führungsplatte 7 beispielsweise an einem zweiten Anschlag A2 im Gehäuse 2 oder in der Nähe eines solchen zweiten Anschlags A2 senkrecht oder annähernd senkrecht stehen. Es könnte jedoch auch vorgesehen sein, dass der zweite Anschlag A2 im Gehäuse 2 an einer solchen Position angeordnet ist, dass die Führungsplatte 7 in der zweiten Position P2 über eine senkrechte Position hinaus geschwenkt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Anschlag A2 an einem in den Hohlraum 3 hinein ragenden Vorsprung 11 des Gehäuses 2 angeordnet ist.

An der vierten Kante 7.4 der Führungsplatte 7 ist ein Sieb 12 schwenkbar angelenkt, wobei eine Schwenkachse 13, um die das Sieb 12 schwenkbar ist, parallel zur vierten Kante 7.4 der Führungsplatte 7 verläuft. Das Sieb 12 kann ebenfalls rechteckig ausgebildet sein und ist beispielsweise mit einer ersten Kante 12.1 an der Schwenkachse 13 befestigt. Eine an die erste Kante 12.1 angrenzende zweite Kante 12.2 überstreicht beim Schwenken die Innenfläche 2.2, und eine an die erste Kante 12.1 angrenzende dritte Kante 12.3 des Siebs 12 überstreicht beim Schwenken die Innenfläche 2.3 des Gehäuses 2. Dabei müssen die Kanten 12.2, 12.3 die Innenflächen 2.2, 2.3 nicht berühren, sondern können mit einem Abstand geführt sein, um ein Verklemmen zu verhindern.

Eine der ersten Kante 12.1 gegenüberliegende vierte Kante 12.4 ist an einem Ende mindestens einer Zugfeder 14 befestigt, deren anderes Ende an oder nahe der Wandung des Gehäuses 2 befestigt ist, beispielsweise an oder nahe einer oberen Wandung in einer Tasche 15 des Hohlraums 3 seitlich neben dem Abwasserzulauf 4. Eine Länge des Siebes 12 zwischen der ersten Kante 12.1 und der gegenüberliegenden vierten Kante 12.4 kann so bemessen sein, dass die vierte Kante 12.4 am Vorsprung 11 im Bereich des zweiten Anschlags A2 anliegt oder befindet sich zumindest in der Nähe des Vorsprungs 11, wenn die Führungsplatte 7 in der ersten Position PI ist.

In der ersten Position PI ist damit der Hohlraum 3 durch das Sieb 12 in einen über dem Sieb 12 liegenden Teil und einen unter dem Sieb 12 liegenden Teil geteilt, so dass durch den Abwasserzulauf 4 zufließendes Abwasser das Sieb 12 passieren muss, wobei ausgefilterte Feststoffe auf dem Sieb 12 verbleiben. Die Führungsplatte 7 unterteilt den unter dem Sieb 12 liegenden Teil nochmals so, dass das gefilterte Abwasser die Schräge der Führungsplatte 7 entlang zum Grauwasserablauf 5 fließt, während der Zugang zum Schwarzwasserablauf 6 durch die Führungsplatte 7 versperrt ist.

In der zweiten Position P2 befindet sich das Sieb 12 in der Tasche 15 und somit nicht im Zustrom aus dem Abwasserzulauf 4. Die Führungsplatte 7 oder das Sieb 12 im Bereich seiner ersten Kante 12.1 liegt am zweiten Anschlag A2 an oder befindet sich zumindest in der Nähe des zweiten Anschlags A2, so dass die Führungsplatte 7 den Zugang zum Grauwasserablauf 5 versperrt und Abwasser aus dem Abwasserzulauf 4 ungefiltert in den Schwarzwasserablauf 6 fließt.

In einer Ausführungsform kann eine Rückspül düse 16 vorgesehen sein, insbesondere in der vom Abwasserzulauf 4 am weitesten entfernten Außenwand und in die Tasche 15 hinein gerichtet, so dass das in der zweiten Position P2 in der Tasche 15 schräg stehende Sieb 12 von seiner Unterseite her gespült werden kann, insbesondere mit klarem Spülwasser. Dabei fließt aus dem Sieb 12 rückgespülter Filterkuchen zusammen mit dem Spülwasser entlang des Siebes 12 zum Schwarzwasserablauf 6. Die Rückspülung kann beispielsweise in einem vorgegebenen zeitlichen Intervall oder volumengesteuert nach einer bestimmten Durchflussmenge ausgelöst werden. Hierzu kann ein Volumenstrommesser vorgesehen sein.

Zwischen der Tasche 15 und dem Abwasserzulauf 4 kann oberhalb des Siebes 12 von der Innenfläche 2.2 zur Innenfläche 2.3 hin verlaufend eine zum Sieb 12 gerichtete flexible Lippe 17 vorgesehen sein, die durch die Bewegung des Siebes 12 während des Schwenkens von der ersten Position PI zur zweiten Position P2 an dessen Oberseite entlang streicht und somit Filterkuchen von der Oberfläche des Siebes 12 zum Schwarzwasserablauf 6 hin abstreift. Die Lippe 17 befindet sich dabei in einer solchen Position, dass bei Erreichen der zweiten Position P2 ein Spalt zwischen der Lippe 17 und dem Sieb 12 entsteht, so dass die Lippe 17 den Ablauf des Spülwassers beim Rückspülen mittels der Rückspül düse 16 nicht behindert. Der Spalt entsteht beispielsweise, indem die erste Kante 12.1 des Siebs 12 über die Lippe 17 hinaus geschwenkt wird und die Zugfeder 14 die vierte Kante 12.4 des Siebes 12 nach oben zieht. In den Innenflächen 2.2, 2.3 kann jeweils eine Nockenbahn 18 vorgesehen sein, die jeweils einen an der vierten Kante 12.4 des Siebes 12 angeordneten, hier jedoch nicht dargestellten Nocken zumindest von oben her so führt, dass die vierte Kante 12.4 des Siebs 12 gegen Ende der Schwenkbewegung zur zweiten Position P2 hin, von der Zugfeder 14 gezogen, nach oben geführt wird, um den Spalt zu schaffen. Die Zugfeder 14 hat zudem die Aufgabe, das Sieb 12 gegen die Lippe 17 gezogen zu halten. Die Nockenbahn 18 hat den Zweck, das Sieb 12 in einem für die Rückspülung geeigneten Winkel zu führen. Die Nockenbahn kann beispielsweise als eine gefräste Kante ausgeführt sein, über die das Sieb 12 oder ein Rahmen des Siebes gleitet.

Figur 13 ist eine schematische Ansicht eines Abwassersystems 30 mit der Abwasserweiche 1.

Die Abwasserweiche 1 kann in einem Abwassersystem 30 eines Gebäudes oder einer anderen Anlage installiert werden, in dem Abwasser sowohl als Schwarzwasser als auch als Grauwasser anfallen kann. Mittels der Abwasserweiche 1 kann dieses Abwasser in Grauwasser und Schwarzwasser aufgeteilt werden. Hierfür kann gegebenenfalls eine stromaufwärts von der Abwasserweiche 1 angeordnete Sensorik 31 vorgesehen sein, die dazu konfiguriert ist zu detektieren, ob es sich bei dem durchfließenden oder als nächstes erwarteten Abwasser um Grauwasser oder Schwarzwasser handelt. Die Sensorik 31 kann beispielsweise einen Schalter oder Sensor umfassen, der mit einer Spültaste einer Toilettenspülung verbunden ist und detektiert, wenn die Spültaste betätigt wird und damit Schwarzwasser signalisiert. Eine mit dieser Sensorik 31 drahtlos oder drahtgebunden verbundene und mit dem Antrieb 9 der Abwasserweiche 1 verbundene Steuerung 32 kann in diesem Fall den Antrieb 9 so ansteuem, dass die Führungsplatte 7 in die zweite Position P2 geschwenkt wird. Eine Spannungsversorgung für die Sensorik 31 kann beispielsweise mittels eines Generators erfolgen, der durch ein Wasserrad in der Zulaufleitung eines Spülkastens der Toilettenspülung angetrieben wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Führungsplatte 7 standardmäßig in der ersten Position PI steht, und nur dann in die zweite Position P2 gebracht wird wenn Schwarzwasser signalisiert ist, optional auch mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung. Es kann vorgesehen sein, dass nach Ablauf einer bestimmten Zeit wieder auf Grauwasser umgestellt wird.

In einer Ausführungsform kann bei der Installation der Abwasserweiche 1 ein Bypass 33 vorgesehen sein, der bei Rückstau in der Abwasserweiche 1 Abwasser vom Abwasserzulauf 4 zum Schwarzwasserablauf 6 leitet.

Die Trennung des Abwassers in Grauwasser und Schwarzwasser kann beispielsweise verwendet werden, um das Grauwasser einer Vorrichtung 34 zur Wärmerückgewinnung zuzuleiten, bei der in einem Wärmetauscher Trinkwasser und/oder Heizungswasser einer Warmwasserheizung, insbesondere einer Niedrigtemperaturheizung, durch Abwärme aus dem Grauwasser erwärmt wird. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in WO 2020/148230 Al beschrieben, deren Inhalt vollumfänglich durch Verweis in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen wird. BEZUGSZEICHENLISTE Abwasserweiche Gehäuse Innenfläche Innenfläche Innenfläche Hohlraum Abwasserzulauf Grauwasserablauf Schwarzwasserablauf Führungsplatte erste Kante zweite Kante dritte Kante vierte Kante Drehwelle Antrieb Stufe Vorsprung Sieb erste Kante zweite Kante dritte Kante vierte Kante Schwenkachse Zugfeder Tasche Rückspül düse Lippe Nockenbahn Motor Getriebe 30 Abwassersystem

31 Sensorik

32 Steuerung

33 Bypass

34 Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung

Al erster Anschlag

A2 zweiter Anschlag

PI erste Position

P2 zweite Position