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Die Erfindung betrifft ein bahnen- oder plattenförmiges Drainageelement für eine kapillarbrechende Entwässerung einer auf dem Drainageelement angeordneten Bodenbelagsschicht mit einer eigensteifen Kunststofffolie, die beabstandet zueinander vorspringende Ausformungen und durchgehende Öffnungen aufweist.
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Derartige Kunststofffolien, die entweder als formstabile Platten oder als elastisch verbiegbare und damit für die Lagerung und den Transport aufrollbarer Bahnen ausgebildet sein können, werden in der Praxis für die Entwässerung von Terrassen und Balkonen verwendet. Auf den Bahnen oder plattenförmigen Drainageelementen wird der Bodenbelag verlegt. Der Bodenbelag wird in vielen Fällen von Platten bzw. Bodenfliesen gebildet, die beispielsweise in einer Mörtelschicht eingebettet werden. Durch das Drainageelement wird verhindert, dass Feuchtigkeit aus dem Untergrund in die Mörtelschicht aufsteigt und in einen feuchtigkeitsaufnehmenden Bodenbelag eindringt, der mit der Zeit optisch beeinträchtigt oder sogar beschädigt werden kann. Insbesondere auf Balkonen oder Terrassen wird das bahnen- oder plattenförmige Drainageelement oftmals mit einer geringen Neigung verlegt, so dass von oben durch den Bodenbelag eindringendes Oberflächenwasser von dem Drainageelement gesammelt und der Neigung folgend abgeführt werden kann.
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Aus
DE 299 15 866 U1 ist eine Drainagebahn der eingangs genannten Gattung bekannt, die streifenförmige Ausformungen mit quer zu den streifenförmigen Ausformungen angeordneten und sich im Wesentlichen über eine gesamte Bodenebene erstreckende Entwässerungsschlitze aufweist. Die Entwässerungsschlitze dienen dazu, auch größere Mengen von durch den Bodenbelag eindringendem Oberflächenwasser durch das Drainageelement hindurch abführen zu können, um eine rasche Entfeuchtung bzw. Trocknung des Bodenbelags zu ermöglichen. Zur Verstärkung der vorspringenden Ausformungen, die dadurch in ihrer Tragfähigkeit gegenüber einer Gewichtsbelastung verbessert werden, ist es bekannt, die senkrechten Seitenwände der Ausformungen mit einer Profilierung zu versehen, welche den Widerstand der Ausformung gegen eine unerwünschte Verformung unter Gewichtsbelastung erhöht.
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Derartige Drainageelemente können auch im Landschafts- und Gartenbau beispielsweise bei der Herstellung von Wegen und Straßen verwendet werden, um einerseits einen möglichst ebenen Untergrund bereitzustellen, auf welchem ein insbesondere plattenförmiger Bodenbelag verlegt werden kann und um andererseits eine wirksame Drainage der von dem Bodenbelag bedeckten Weg- oder Straßenfläche zu gewährleisten.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die aus der Praxis bekannten bahnen- oder plattenförmigen Drainageelemente ebenso wie die vorangehend beschriebene Drainagebahn oftmals nicht dafür geeignet sind, die im Landschafts- und Gartenbau üblicherweise auftretenden Gewichtsbelastungen bei dem Anlegen von Wegen oder Straßen und bei deren anschließender bestimmungsgemäßen Benutzung standzuhalten. So werden die für Balkone und Terrassen bekannten und handelsüblich erhältlichen Drainagebahnen regelmäßig beschädigt oder zerstört, wenn sie beispielsweise mit einem Vibrationsstampfer überfahren werden, der zur Verdichtung eines Untergrunds im Landschafts- und Gartenbau und bei dem Anlegen von Wegen und Straßen häufig zum Einsatz kommt.
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Gerade beim Landschafts- und Gartenbau werden bei vermeintlich sickerfähigen Untergründen, die mit einem Vibrationsstampfer verdichtet wurden, plattenförmige Bodenbeläge auf losen Schüttungen wie beispielsweise Kies oder Split verlegt. In diesen Fällen kann Feuchtigkeit aus dem Untergrund aufsteigen und feuchtigkeitsempfindliche oder saugfähige plattenförmige Bodenbeläge längerfristig oder dauerhaft verfärben und beschädigen.
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Es ist aus der Praxis bekannt, dass Drainageelemente eine höhere Druckfestigkeit aufweisen und dadurch höheren Gewichtsbelastungen standhalten können, wenn die Drainageelemente keine durchgehenden Öffnungen aufweisen. Die Drainagewirkung wird dadurch jedoch deutlich verringert, zumal gerade im Landschafts- und Gartenbau auf Grund der oftmals größeren Ausdehnungen und wegen des üblicherweise unebenen Untergrunds nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand gewährleistet werden kann, dass ein bahnen- oder plattenförmiges Drainageelement über die gesamte Erstreckung des Bodenbelags eine vorgegebene Neigung aufweist.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass ein Drainageelement der eingangs genannten Gattung aus einem mechanisch stärker belastbaren Material oder aus einer Kunststofffolie mit einer größeren Dicke bzw. Materialstärke hergestellt wird. Dadurch werden jedoch der Herstellungsaufwand und die Herstellungskosten erheblich vergrößert.
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Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, ein bahnen- oder plattenförmiges Drainageelement der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass das Drainageelement kostengünstig und mit möglichst geringem Herstellungsaufwand herstellbar ist und gleichzeitig einer möglichst großen Gewichtsbelastung standhalten kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Drainageelement eine Bodenebene mit einer Anzahl von beabstandet voneinander angeordneten Ausformungen mit einer sich verjüngenden Querschnittsfläche aufweist, und dass die Öffnungen jeweils beabstandet zu den Ausformungen in der Bodenebene angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass einzelne und beabstandet voneinander angeordnete Ausformungen mit einer sich verjüngenden Querschnittsfläche besonders widerstandsfähig gegen eine auf die Ausformungen einwirkende Gewichtsbelastung sind. Die Stabilität und die mechanische Belastbarkeit des Drainageelements werden zusätzlich dadurch erhöht und verbessert, dass die für einen Wasser- und Feuchtigkeitsdurchlass vorgesehenen durchgehenden Öffnungen jeweils einen ausreichenden Abstand zu den vorspringenden Ausformungen aufweisen. Dadurch wird gewährleistet, dass die für die Widerstandsfähigkeit der Ausformungen gegen eine von oben einwirkende Gewichtsbelastung besonders wichtigen Seitenflächen der Ausformungen nicht durch unmittelbar angrenzende oder sogar bis in die Seitenflächen hineinragende Ausnehmungen bzw. durchgehende Öffnungen geschwächt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Ausformungen jeweils mindestens eine Seitenwand aufweisen, die einen Winkel < 90° zu der Bodenebene aufweist. Die nicht senkrecht, sondern schräg verlaufende Seitenwand weist dabei in vorteilhafter Weise einen Winkel von mehr als 45°, vorzugsweise von mehr als 60° und gleichzeitig von weniger als 80° relativ zu der Bodenebene auf. Falls die Bodenebene ihrerseits profiliert ist und beispielsweise eine wellenförmige Formgebung aufweist, kann eine plane Referenzebene, die einer über einen ausreichend großen Bereich gemittelten Ausrichtung der Bodenebene entspricht, für eine Bestimmung der Ausrichtung bzw. des Winkels einer Seitenwand relativ zu der Bodenebene herangezogen werden.
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Eine besonders hohe Druckfestigkeit kann dadurch erreicht werden, dass alle Seitenwände der Ausformungen jeweils einen Winkel < 90° zu der Bodenebene aufweisen. Die schräg geneigten Seitenwände der Ausformungen verhindern, dass die Ausformungen bei einer Gewichtsbelastung seitlich ausgelenkt oder verkippt werden können. Bei einer übermäßigen Gewichtsbelastung muss jede einzelne Ausformung derart deformiert werden, dass die Seitenwände zumindest bereichsweise gestaucht werden, wofür verhältnismäßig viel Verformungsenergie erforderlich ist.
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Es hat sich herausgestellt, dass eine hohe Druckfestigkeit und ein gleichzeitig geringer Herstellungsaufwand dadurch erreicht werden kann, dass die Ausformungen pyramidenstumpfförmig oder kegelstumpfförmig ausgestaltet sind. Ausformungen mit einer derartigen Formgebung können mit bekannten Formgebungsverfahren in einfacher Weise und kostengünstig hergestellt werden. Gleichzeitig weisen derartige Ausformungen im Falle einer kegelstumpfartigen Formgebung eine umlaufende, schräg angeordnete Seitenwand und im Falle einer pyramidenstumpfartigen Ausgestaltung mindestens drei oder vier schräg verlaufende Seitenwände auf. Ein mit derartigen Ausformungen versehenes Drainageelement kann aus einer Kunststofffolie aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt werden, wobei die Dicke bzw. die Materialstärke der Kunststofffolie nicht wesentlich größer als bei bisher bekannten Drainageelementen mit einer deutlich geringeren Widerstandsfähigkeit gegen Druckbelastungen sein muss.
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Um eine Schwächung der Ausformungen zu vermeiden ist vorgesehen, dass ein Abstand zwischen den Öffnungen und den Ausformungen mindestens zweimal, vorzugsweise mehr als fünfmal größer als eine Dicke der Kunststofffolie ist. Durch einen ausreichend großen Abstand zwischen den Öffnungen und den Ausformungen kann vermieden werden, dass die Ausformungen bei Druckbelastung in einem Übergangsbereich zu der Bodenebene seitlich verformen und dadurch leichter zusammengedrückt oder formiert werden können. Je größer der Anteil der zwischen den Ausformungen verbleibenden Bodenebene relativ zu der Fläche der Öffnungen ist, welche die Bodenebene durchdringen, um so größer ist die Widerstandsfähigkeit der Bodenebene gegenüber einer lokalen seitwärts gerichteten Deformation im Übergangsbereich einzelner Ausformungen in die Bodenebene. Die Öffnungen wirken sich bei geeignet vorgegebenen Abmessungen und Anordnungen zwischen den Ausformungen nicht nennenswert auf die angrenzenden Ausformungen aus und beeinträchtigen insbesondere nicht deren Druckfestigkeit. Gleichzeitig kann durch die durchgehenden Öffnungen eine im Regelfall ausreichende Entwässerungswirkung gewährleistet werden. Derartige Öffnungen führen im Gegensatz zu den aus der Praxis bekannten unterseitigen durchgehenden Einfräsungen nicht zu einer erheblichen Minderung der Druckfestigkeit der Ausformungen, deren Seitenwände durch die Einfräsungen angefräst und geschwächt werden.
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Es hat sich gezeigt, dass eine ausreichende Entwässerung bei einer gleichzeitig möglichst wenig beeinträchtigten Druckstabilität des Drainageelements dadurch bewirkt werden kann, dass eine Fläche einer Öffnung kleiner als eine zwischen benachbarten Ausformungen verbleibende Fläche der Bodenebene ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass zwischen benachbarten Ausformungen mehrere kleine Öffnungen angeordnet sind, deren gesamte Öffnungsfläche kleiner als die zwischen den benachbarten Ausformungen verbleibende Fläche der Bodenebene ist.
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Um eine Verlegung eines Bodenbelags auf dem Drainageelement zu erleichtern und gleichzeitig die Drainagewirkung zu verbessern ist vorgesehen, dass auf den Ausformungen eine das Drainageelement abdeckende flüssigkeits- und gasdurchlässige Abdeckbahn festgelegt ist. Als Abdeckbahn kann beispielsweise ein Vlies oder ein Glasfaser-Gittergewebe verwendet werden. Eventuelle Gitter- oder Gewebeöffnungen sollten einen ausreichend kleinen Durchmesser aufweisen, um zu verhindern, dass eine auf dem mit der Abdeckbahn bedeckten Drainageelement frisch aufgebrachten Mörtelschicht durch die Abdeckbahn zwischen die benachbarten Ausformungen eindringt und einen Hohlraum zwischen den Ausformungen, der durch die Abdeckbahn gebildet wird, teilweise oder sogar vollständig ausfüllen kann.
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Nachfolgend werden exemplarisch mehrere Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht eines schematisch dargestellten Drainageelements mit mehreren pyramidenstumpfförmigen Ausformungen und mit dazwischen angeordneten Öffnungen,
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2 eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Drainageelements längs der Linie II-II in 1,
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3 eine Schnittansicht eines abweichend ausgestalteten Drainageelements mit kegelstumpfförmigen Ausformungen, das eine auf einer Oberseite der Ausformungen festgelegte Abdeckbahn aufweist, und
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4 eine schematische Schnittansicht eines Gehwegs, bei dem ein aus mehreren Bodenplatten gebildeter Bodenbelag auf einem Drainageelement angeordnet ist.
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Ein in den 1 und 2 schematisch dargestelltes Drainageelement 1 ist aus einer eigensteifen Kunststofffolie aus einem geeigneten Kunststoffmaterial mit ausreichender Festigkeit und Zähigkeit hergestellt. Das Drainageelement 1 weist mehrere regelmäßig und in gleichmäßigen Abständen angeordnete Ausformungen 2 auf, die ausgehend von einer Bodenebene 3 nach oben vorspringen. Zwischen den Ausformungen 2 ist jeweils in der Bodenebene 3 eine kreisförmige durchgehende Öffnung 4 angeordnet. Eine Abdeckbahn, die auf einer Oberseite 5 der Ausformungen 2 festgelegt ist und das Drainageelement 1 abdeckt, ist zur Veranschaulichung in den 1 und 2 nicht dargestellt.
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Die Ausformungen 2 weisen eine pyramidenstumpfförmige Formgebung auf. Ausgehend von einer quadratischen Grundfläche weist jeder Ausformung 2 vier schräg angeordnete, trapezförmige Seitenwände 6 auf, die in die parallel zu der Bodenebene 3 ausgerichtete Oberseite 5 der Ausformungen 2 münden. Die Seitenwände 6 weisen einen Winkel von näherungsweise 75° zu der Bodenebene 3 auf. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Ausformungen 2 entspricht etwa einer Seitenlänge der Grundfläche der Ausformungen 2.
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In einem mittleren Bereich zwischen jeweils vier benachbarten Ausformungen 2 ist jeweils eine durchgehende Öffnung 4 angeordnet. Der Durchmesser der Öffnungen 4 ist deutlich kleiner als der Abstand zwischen zwei benachbarten Ausformungen 2. Der Abstand der Öffnungen 4 zu einer beliebigen benachbarten Ausformung 2 ist größer als das Zwei- bis Dreifache einer Wanddicke bzw. einer Materialstärke der Kunststofffolie, aus der das Drainageelement 1 hergestellt ist. Die Öffnungen 4 erlauben einen Durchtritt von Feuchtigkeit und Niederschlagswasser, das von oben kommend zu dem Drainageelement 1 durchdringt und seitlich auf der Bodenebene 3 sowie durch die Öffnungen 4 hindurch abgeführt wird. Durch die vergleichsweise geringen Abmessungen und die Anordnung der Öffnungen 4 im Abstand zu den Ausformungen 2 wird gleichzeitig gewährleistet, dass die mechanische Belastbarkeit der einzelnen Ausformungen 2 und dadurch die Druckfestigkeit des Drainageelements 1 nicht merklich beeinträchtigt wird. Durch eine derartige Kombination von Ausformungen 2 und Öffnungen 4 kann ein hochbelastbares Drainageelement 1 mit äußerst vorteilhaften Entwässerungseigenschaften kostengünstig und einfach hergestellt werden.
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Bei dem in 3 exemplarisch dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Drainageelement 7 mehrere kegelstumpfförmige Ausformungen 2 auf, zwischen denen jeweils Öffnungen 4 mit einem kleinen Öffnungsdurchmesser angeordnet sind. Auf der Oberseite 5 der Ausformungen 2 ist ein Glasfaser-Gittergewebe 8 festgelegt. Das Glasfaser-Gittergewebe 8 bildet eine Abdeckbahn, die das Drainageelement 1 bedeckt und eine Begrenzung für zwischen den Ausformungen 2 verbleibende Hohlräume 9 bildet.
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Das Drainageelement 7 ist durch Tiefziehen einer Kunststofffolie und durch das Aufpressen des Glasfaser-Gittergewebes 8 auf die Oberseite 5 der Ausformungen 2 während des Aushärtens der Kunststofffolie hergestellt. Da das Glasfaser-Gittergewebe 8 zumindest teilweise in das noch heiße Kunststoffmaterial im Bereich der Oberseite 5 der Ausformungen 2 eindringt und eine feste, dauerhafte Verbindung mit dem Kunststoffmaterial im Bereich der Oberseite 5 bildet, ist kein zusätzliches Klebemittel und kein zusätzlicher Befestigungsvorgang erforderlich.
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In 4 wird exemplarisch die Verwendung eines in den 1 bis 3 dargestellten Drainageelements 1 gezeigt, wobei statt des Drainageelements 1 auch ein anders ausgestaltetes Drainageelement 7 zum Einsatz kommen könnte. Auf einem Schotterbett 10 wird das bahnenförmige Dichtungselement 1 ausgerollt und verlegt. Auf dem Dichtungselement 1 wird Sand oder Feinkies 11 aufgebracht und anschließend mit einem Vibrationsstampfer verdichtet und geebnet. Darauf werden die einzelnen Bodenplatten 12 verlegt, die einen Gehweg mit einer im Wesentlichen vollständig mit Bodenplatten 12 bedeckten Belagsoberfläche bilden.
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Da ein Untergrund insbesondere im Bereich des Landschafts- und Gartenbaus nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand vollständig eben präpariert und hergerichtet werden kann, sind in der Praxis kleine Senken 13 unvermeidbar, wie sie in 4 in überhöhter Darstellung zur Veranschaulichung gezeigt werden. Da das bahnenförmige Drainageelement 1 durchgehende Öffnungen 4 aufweist, kann das durch die Bodenplatten 12 hindurch eindringende Oberflächenwasser auch aus einer Senke 13 abgeführt und die darüber angeordneten Bodenplatten entfeuchtet bzw. getrocknet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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