AT2608U1 - DEVICE FOR DERIVING FLUIDS - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Ableitung von Fluiden von befestigten, versiegelten oder verdichteten Oberflächen, wobei die Oberfläche der Vorrichtung Durchbrechungen zur Ableitung des Fluids aufweist, und wobei die Vorrichtung plattenförmig aufgebaut ist und der an der Oberfläche der Vorrichtung beginnende engsten Teil der Durchbrechungen ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge von maximal 1 zu 5 aufweist.Described is a device for draining fluids from fixed, sealed or compressed surfaces, the surface of the device having openings for draining the fluid, and the device being constructed in a plate-like manner and the narrowest part of the openings beginning at the surface of the device having a ratio of Diameter to length of 1 to 5 maximum.
Description
AT 002 608 UlAT 002 608 Ul
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ableitung von Fluiden von befestigten, versiegelten oder verdichteten Oberflächen, z.B. von Bergwänden, Filterbetten, Wurzelräumen, Erdreich und dergl., wobei die Oberfläche der Vorrichtung Durchbrechungen zur Ableitung des Fluids aufweist.The present invention relates to a device for draining fluids from fixed, sealed or compacted surfaces, e.g. of mountain walls, filter beds, root spaces, soil and the like., The surface of the device having openings for draining the fluid.
Eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist zur Verwendung als Sickerrohr im Stand der Technik bekannt. Die Durchstrombereiche werden hierbei aus porösem Material unterschiedlicher lokaler Porosität gebildet, wobei der freie Durchströmquer-schnitt pro Flächeneinheit in Durchströmrichtung zunimmt. Derartige Sickerrohre werden zur Be- bzw. Entwässerung verwendet. Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, die bekannten Sickerrohre weiterzuentwickeln und durch eine spezielle Ausgestaltung ein Verlegen der Poren bzw. Durchbrechungen eintrittsseitig zu verhindern. Weiters ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine obgenannte Vorrichtung zu schaffen, welche auf einfache Weise gefertigt werden kann.A device of the type specified at the outset is known in the prior art for use as a drain pipe. The flow areas are formed from porous material of different local porosity, the free flow cross section per unit area increasing in the flow direction. Drainage pipes of this type are used for irrigation or drainage. The aim of the present invention is to further develop the known drainage pipes and to prevent the pores or openings from being blocked on the entry side by means of a special configuration. Furthermore, it is an object of the present invention to provide an above-mentioned device which can be manufactured in a simple manner.
Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung plattenförmig aufgebaut ist und der an der Oberfläche der Vorrichtung beginnende engsten Teil der Durchbrechungen ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge von maximal 1 zu 5 auf-weist. Durch die Auswahl des speziellen Verhältnisses von Durchmesser zu Länge der Durchbrechungen wird ein Eindringen von mit der abzuführenden Flüssigkeit mitgeführten Partikeln verhindert bzw. werden in die Durchbrechungen eingetragene Partikel durch die erfindungsgemäß vorgesehene Länge der eintrittsseitig liegenden engen Teile der Durchbrechungen daran gehindert, diese Durchbrechungen zu verstopfen, da sie sich nicht verklemmen können, sondern von dem Fluid mit- und durch die dahinterliegenden weiteren Teile der Durchbrechungen ausgetragen werden. Es sollte in diesem Zusammenhang sichergestellt sein, daß der Durchmesser der Durchbrechungen nachfolgend dem engsten Teil um mindestens 20%, besser 50%, zunimmt. Es ist unerheblich, wenn der Durchmesser der Durchbrechungen austrittsseitig ein Vielfaches des eintrittsseitigen Durchmessers ausmacht.These objects are achieved in that the device according to the invention is constructed in the form of a plate and the narrowest part of the perforations beginning at the surface of the device has a ratio of diameter to length of at most 1 to 5. The selection of the special ratio of diameter to length of the openings prevents penetration of particles carried along with the liquid to be discharged or particles entered into the openings are prevented by the length of the narrow parts of the openings on the inlet side from clogging these openings , since they cannot jam, but are carried away by the fluid and through the other parts of the openings behind it. In this connection, it should be ensured that the diameter of the openings increases after the narrowest part by at least 20%, better 50%. It is immaterial if the diameter of the openings on the outlet side is a multiple of the diameter on the inlet side.
Derartige Durchbrechungen können überaus einfach gefertigt wer- 2 AT 002 608 Ul den, beispielsweise durch Einformen mittels Dornen oder Formstempel, durch Einprägung in die Formmasse der Oberfläche mittels Stechwalze oder dergl. In Durchstromrichtung wird durch den zunehmenden Durchmesser der Durchbrechungen eine störungsfreie Filterwirkung und vor allem eine versiegelungsfreie Standzeit während eines langen Zeitraumes bewirkt.Such breakthroughs can be manufactured very simply, for example by shaping by means of mandrels or stamps, by embossing in the molding material of the surface by means of a plunging roller or the like results in a seal-free service life over a long period of time.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß der Durchmesser der Durchbrechungen in Strömungsrichtung des abzuleitenden Fluids diskontinuierlich zunimmt. In einem derartigen Fall kann die Zunahme des Durchmessers in ein oder mehreren Stufen erfolgen, wobei lediglich wesentlich ist, daß der erste, engste Teil der Durchbrechung in Strömungsrichtung das erfindungswesentliche Verhältnis von Durchmesser zu Länge von maximal 1:5 aufweist.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the diameter of the perforations increases discontinuously in the direction of flow of the fluid to be discharged. In such a case, the increase in diameter can take place in one or more stages, it being only essential that the first, narrowest part of the opening in the flow direction has the ratio of diameter to length of at most 1: 5, which is essential to the invention.
Es ist auch möglich, daß der Durchmesser der Durchbrechungen in Strömungsrichtung des abzuleitenden Fluids kontinuierlich zunimmt, in welchem Fall die engste Stelle der Durchbrechungen an der Oberfläche der Vorrichtung liegt und sich die Durchbrechung nachfolgend sofort erweitert. Günstig ist auch, wenn die Vorrichtung aus einer Schicht besteht, wobei diese Schicht einen homogenen Aufbau aus Kunststoff, Metall, Beton oder ähnlichem Material aufweisen kann.It is also possible that the diameter of the openings increases continuously in the direction of flow of the fluid to be discharged, in which case the narrowest point of the openings lies on the surface of the device and the opening immediately widens subsequently. It is also favorable if the device consists of a layer, which layer can have a homogeneous structure made of plastic, metal, concrete or similar material.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung aus mindestens einer, als Filterplatte ausgebildeten Schicht und mindestens einer, darunter angeordneten und als Stützplatte ausgebildeten Schicht besteht, wobei die Stütz-platte(n) durch Vorsehen von Poren ebenfalls fluidabführend ausgebildet sein kann bzw. können. Bei einer derartigen Ausführungsform können die Durchbrechungen der ersten Schicht mit gleichbleibendem Durchmesser ausgebildet sein, vorausgesetzt daß die Dicke der ersten, als Filterplatte vorgesehenen Schicht das Fünffache des Durchmessers der Durchbrechungen nicht überschreitet und die darunter liegende, als Stützplatte ausgebildete Schicht in diesem Fall dann Poren zur Fluidabführung auf- 3 AT 002 608 Ul weist, welche Poren um mindestens 20%, besser 50%, größeren mittleren Durchmesser aufweisen als die Durchbrechungen der ersten Schicht.According to a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that the device according to the invention consists of at least one layer designed as a filter plate and at least one layer arranged underneath and designed as a support plate, the support plate (s) likewise being fluid-removing by providing pores can be formed. In such an embodiment, the openings of the first layer can be formed with a constant diameter, provided that the thickness of the first layer provided as a filter plate does not exceed five times the diameter of the openings and the layer underneath, designed as a support plate, in this case then for pores Fluid removal has 3 AT 002 608 Ul, which pores have at least 20%, better 50%, larger average diameter than the openings in the first layer.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß bei den beiden zuvor angesprochenen Ausführungsformen die Dicke der Filterplatte dem Durchmesser der Eingangsseite ihrer fluidableitenden Durchbrechungen entspricht. Günstig ist auch, wenn bei mehrschichtigem Aufbau die einzelnen Schichten aus verschiedenen Materialien, z.B. aus Kunststoff, Metall, Beton (wie Ein- oder Mehrkornbeton) und dergl. bestehen, wobei die Filterplatte(n) bevorzugt aus Metall oder Kunststoff und die Stützplatte(n) bevorzugt aus Beton, wie Ein- oder Mehrkornbeton, besteht bzw. bestehen.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the two previously mentioned embodiments the thickness of the filter plate corresponds to the diameter of the inlet side of its fluid-draining openings. It is also advantageous if the individual layers of different materials, e.g. consist of plastic, metal, concrete (such as single or multi-grain concrete) and the like. The filter plate (s) preferably made of metal or plastic and the support plate (s) preferably made of concrete, such as single or multi-grain concrete.
Vorzugsweise beträgt der durchschnittliche Durchmesser an der Eingangsseite der fluidableitenden Durchbrechungen 0,3 bis 5 mm. Daraus ergibt sich klar, daß die engste Stelle der Durchbrechungen in Abhängigkeit von dem gewählten Durchmesser maximal 1,5 bis 25 mm betragen können.The average diameter on the inlet side of the fluid-discharging openings is preferably 0.3 to 5 mm. This clearly shows that the narrowest point of the openings can be a maximum of 1.5 to 25 mm depending on the selected diameter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist weiters vorgesehen, daß die Oberfläche der Filterplatte als trittfähige bzw. rutschfeste Schicht ausgebildet ist. Speziell bei Verwendung von Metall oder Kunststoff bei Ausbildung der obersten Schicht wird durch eine derartige Ausführungsform sichergestellt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Rutschgefahr begangen bzw. befahren werden kann.According to a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that the surface of the filter plate is designed as a treadable or non-slip layer. Especially when using metal or plastic when the top layer is formed, such an embodiment ensures that the device according to the invention can be walked on or driven on without slipping.
In diesem Zusammenhang ist es besonders günstig, wenn die Oberfläche der Filterplatte Aufrauhungen, Noppen oder Vertiefungen aufweist, wodurch eine Rutschgefahr minimiert werden kann. Günstig ist schließlich auch, wenn an der Unterseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung Strömungskanäle zur weiteren Abfuhr des durch die Vorrichtung hindurchgeleiteten Fluids vorgesehen sind, wodurch eine Weiterleitung eventuell in die Vorrichtung einge- 4 AT 002 608 Ul brachter Partikel gewährleistet werden kann, ohne daß es zu einer Verstopfung bzw. Verlegung der Durchbrechungen kommt.In this context, it is particularly favorable if the surface of the filter plate has roughening, knobs or depressions, as a result of which the risk of slipping can be minimized. Finally, it is also advantageous if flow channels are provided on the underside of the device according to the invention for the further discharge of the fluid passed through the device, whereby a forwarding of particles introduced into the device can be guaranteed without causing any Blockage or relocation of the openings comes.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen einen quaderförmigen, rechteckigen oder sechsek-kigen Umriß auf, wodurch eine flächenartige Verlegung erleichtert wird.The device according to the present invention preferably has a cuboid, rectangular or hexagonal outline, which facilitates a planar laying.
Bei Vorsehen eines stabilen Flächenverbunds ist zusätzlich vorzuziehen, wenn an den Seitenrändern der Vorrichtung Vorsprünge bzw. Vertiefungen angebracht sind, welche ein Ineinandergreifen der einzelnen Vorrichtungen zur Ausbildung eines stabilen Flächenverbunds ermöglichen.If a stable composite surface is provided, it is additionally preferable if projections or depressions are provided on the side edges of the device, which allow the individual devices to engage in one another to form a stable composite surface.
Die vorliegende Erfindung kann sowohl zum Be- als auch Entwässern, Be- oder Entgasen von befestigten oder versiegelten Flächen von Bergwänden, Filterbetten, Wurzelräumen, Erdreich und dergl. verwendet werden. Die Konstruktion gewährleistet eine gleichmäßige fein verteilte Abnahme oder Aufnahme von Fluiden, wobei der spezielle Aufbau ein Verlegen der Poren verhindert. Insbesondere können im Fluid enthaltene Feststoffe nur bis zu einer bestimmten Korngröße in die Oberflächenschicht eindringen, werden jedoch in dieser Schicht nicht zurückgehalten, sondern wandern weiter. In der Nachfolgeschicht sind die freien Quer-schitt der Durchbrechungen größer, d.h. daß die Partikel in der Nachfolgeschicht nicht zurückgehalten werden, sondern zusammen mit dem Fluid ausgetragen werden. Demgegenüber werden allfällige Kontaminationen, wie z.B. Öle oder dergl., durch den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung bis zu einem bestimmten Grad adsorbiert und können in einem biologischen Abbauprozeß regeneriert werden.The present invention can be used for both irrigation, drainage, degassing, or degassing of paved or sealed surfaces of mountain walls, filter beds, root spaces, soil, and the like. The design ensures an even, finely distributed removal or intake of fluids, whereby the special structure prevents the pores from being blocked. In particular, solids contained in the fluid can only penetrate into the surface layer up to a certain grain size, but are not retained in this layer, but continue to migrate. The free cross section of the openings is larger in the subsequent layer, i.e. that the particles are not retained in the subsequent layer, but are discharged together with the fluid. In contrast, any contamination, such as Oils or the like, adsorbed to a certain degree by the structure of the device according to the invention and can be regenerated in a biological degradation process.
Bei einem mehrschichten Plattenkörper der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, daß die Durchbrechungen in der strömungsaustrittsseitigen Schicht durch Poren eines dieser aufbauenden porösen Materialien, z.B. Ein- oder Mehrkornbeton, gebildet sind. So kann beispielsweise der erfindungsgemäße Plattenkörper aus einer strömungsaustrittsseitgen Stützschicht aus porösem Beton und einer darauf aufgebrachten Vorfilterschicht aus ge- 5 AT 002 608 Ul lochtem Metallblech oder einer perforierten Kunststoffschicht bestehen. Bei Vorsehen der lichten Weite der Durchbrechungen eingangsseitig mit maximal 0,3 bis 5 mm wird auch verhindert, daß Wurzeln oder dergl. in den Plattenkörper einwachsen können. Vorzugsweise ist die gesamte Fläche der erfindungsgemäßen Vorrichtung als einziger Durchströmbereich ausgebildet, wobei jedoch auch die Durchbrechungen nach Rasterstrukturen in das Plattenelement eingefügt werden können.In the case of a multilayer plate body of the present invention, it is also possible for the openings in the layer on the flow outlet side to pass through pores of one of these porous materials, e.g. Single or multigrain concrete are formed. For example, the plate body according to the invention can consist of a support layer made of porous concrete on the flow outlet side and a prefilter layer applied thereon made of perforated metal sheet or a perforated plastic layer. Providing the clear width of the openings on the input side with a maximum of 0.3 to 5 mm also prevents roots or the like from growing into the plate body. The entire surface of the device according to the invention is preferably designed as a single flow area, although the openings can also be inserted into the plate element according to grid structures.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beigeschlossenen Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing in some exemplary embodiments.
Dabei zeigen: Fig.l einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einschichtigem Aufbau,·, Fig.2 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei zweischichtigem Aufbau; Fig.3 ebenfalls Querschnitte durch mögliche Ausführungsformen der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung bei zweischichtigem Aufbau; Fig.4 Schnitte bzw. eine Aufsicht eines stilisierten Elements der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und Fig.5 eine Aufsicht auf ein stilisiertes Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit ein bzw. zwei zusätzlichen großflächigen Durchbrechungen.1 shows a cross section through a device according to the invention with a single-layer structure, FIG. 2 shows a cross section through the device according to the invention with a two-layer structure; 3 also cross sections through possible embodiments of the present device according to the invention with a two-layer structure; 4 sections or a top view of a stylized element of the device according to the invention; and FIG. 5 shows a top view of a stylized element of the device according to the invention with one or two additional large openings.
In Fig.l werden von links nach rechts mehrere Möglichkeiten für Formen der erfindungsgemäßen Durchbrechungen gezeigt. An erster Stelle ist eine Ausführungsform gezeigt, wobei hier die engste Stelle der Durchbrechung ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge von ca. 1:1 aufweist. Bei der zweiten dargestellten Ausführungsform öffnet sich der Durchmesser der Durchbrechung sofort nach der Oberfläche, die dritte Ausführungsform hat, ähnlich wie die erste Ausführungsform, ein Verhältnis an der engsten Stelle von Durchmesser zu Länge von etwa 1:1, die vierte und fünfte Ausführungsform öffnet sich ebenso wie die dritte sofort nach der Oberfläche auf einen größeren Durchmesser.In Fig.l several options for shapes of the openings according to the invention are shown from left to right. An embodiment is shown in the first place, the narrowest point of the opening having a ratio of diameter to length of approximately 1: 1. In the second illustrated embodiment, the diameter of the opening opens immediately after the surface, the third embodiment, similar to the first embodiment, has a ratio at the narrowest point of diameter to length of about 1: 1, the fourth and fifth embodiment opens just like the third immediately after the surface to a larger diameter.
Fig.2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem zweischichtigen Aufbau, wobei in der ersten, zuoberst liegenden Schicht die Durchbrechungen wieder in verschiedenen möglichen Ausführungsformen gezeigt werden. Wenn die oberste Schicht nicht zu dick ausgeführt wird, genügt eine Ausbildung der Durchbre- 6 AT 002 608 Ul chungen wie im äußerst rechten Beispiel gezeigt, wobei auch hier das Verhältnis von Dicke der obersten Schicht (d.h. engste Stelle der Durchbrechung) zu Durchmesser der Durchbrechung im erfindungsgemäßen Verhältnis liegt. Die weiteren Durchbrechungen (hier in der zweiten Schicht als Poren zwischen Füllkörpern vorgesehen) müssen jedenfalls größer sein als der Durchmesser der Durchbrechungen der ersten Schicht. Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die Zeichnungen lediglich stilisierte Darstellungen sind und die wahren Verhältnisse selbstverständlich nicht unbedingt wiedergeben können.2 shows the device according to the invention with a two-layer structure, the openings in the first, uppermost layer being shown again in various possible embodiments. If the top layer is not made too thick, it is sufficient to form the perforations as shown in the example on the far right, here too the ratio of the thickness of the top layer (ie the narrowest point of the opening) to the diameter of the opening is in the ratio according to the invention. The further openings (here provided in the second layer as pores between packing bodies) must in any case be larger than the diameter of the openings in the first layer. It should be noted at this point that the drawings are only stylized representations and of course cannot necessarily reflect the true circumstances.
In Fig.3 werden von links nach rechts mögliche Ausführungsformen in der zweiten Schicht dargestellt. Die oberste Schicht wird hierbei nicht explizit gezeigt, sie kann wie in Fig.l dargestellt Durchbrechungen verschiedenster Form aufweisen, die jedenfalls geringeren Durchmesser aufweisen als die Durchbrechung einer zweiten Schicht und dem erfindungsgemäßen Verhältnis von Durchmesser der engsten Stelle zu Länge der engsten Stelle genügen .3 shows possible embodiments in the second layer from left to right. The uppermost layer is not explicitly shown here, as shown in FIG. 1 it can have openings of various shapes, which in any case have a smaller diameter than the opening of a second layer and the ratio according to the invention of the diameter of the narrowest point to the length of the narrowest point is sufficient.
In Fig.4 werden von links nach rechts zwei Querschnitte durch erfindungsgemäße Elemente unter Weglassung der speziellen Ausführungsformen der Durchbrechungen sowie eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Element, ebenfalls unter Weglassung der Durchbrechungen gezeigt. Von links nach rechts ist in der ersten Darstellung von Fig.4 ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Element gezeigt, wobei an der Oberfläche eine tritt- bzw. rutschsichere Ausrüstung durch Vorsehen von Noppen dargestellt wird, während gleichzeitig an der Unterseite des Elements zwei Kanäle vorgesehen sind, welche durchgetretenes Fluid zusammen mit Partikeln abführen. Ebenso wird in der zweiten Darstellung von Fig.4 ein ähnliches Element gezeigt, wobei hier die rutschfeste Ausrüstung durch das Vorsehen von Vertiefungen an der Oberfläche gebildet wird. Gemäß der dritten Darstellung von Fig.4 wird eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt, wobei klar ist, daß die gezeigten Einbuchtungen bzw. Vorsprünge an den Seitenrändern des Elements bei einem flächigen Verlegen mehrerer Elemente der gezeigten Ausführungsform ineinander greifen und so einen stabilen Flächenverbund bilden. 7 AT 002 608 Ul4 shows, from left to right, two cross sections through elements according to the invention, with the omission of the special embodiments of the openings, and a view of an element according to the invention, likewise with the openings omitted. A cross-section through an element according to the invention is shown from left to right in the first illustration of FIG. 4, wherein a treadproof or non-slip finish is provided on the surface by providing knobs, while at the same time two channels are provided on the underside of the element , which discharge fluid that has passed through together with particles. Likewise, a similar element is shown in the second illustration of FIG. 4, the non-slip finish being formed here by providing depressions on the surface. According to the third representation of FIG. 4, a top view of the device according to the invention is shown, it being clear that the indentations or projections shown on the side edges of the element engage with one another when a plurality of elements of the embodiment shown are laid flat and thus form a stable composite surface . 7 AT 002 608 Ul
In Fig.5 schließlich wird eine Aufsicht auf ein Element gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Gemäß dieser Ausführungsform kann ein derartiges Element zusätzlich große Durchbrechungen, etwa zum Einwachsen von Bäumen oder Büschen bzw. zum Durchführen von Leitungen, aufweisen, wobei an der Unterseite des Elements (durch strichlierte Linien dargestellt) ebenfalls Kanäle zum Abführen von durchgetretenem Fluid samt Partikeln vorgesehen sind. 8Finally, FIG. 5 shows a top view of an element according to the device according to the invention. According to this embodiment, such an element can additionally have large openings, for example for the ingrowth of trees or bushes or for the passage of lines, channels on the underside of the element (represented by dashed lines) also being provided for the discharge of penetrated fluid including particles . 8th
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