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PATENTANSPRÜCHE
1. Ableitgitter für die seitlichen Ablaufrinnen von Strassen, mit einer Anzahl von in Strömungsrichtung verlaufenden Schlitzen (4), die durch Längsrippen (3) getrennt sind, deren beide Enden je über einen Holm (1, 2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen, von der Flüssigkeit überströmten Begrenzungsfläche 1) des eingangsseitig gelegenen Holmes (1) und der schlitzseitigen Seitenfläche (13) des eingangsseitigen Holmes (1) eine in diese Flächen (11, 13) übergehende, im wesentlichen konvexzylindrische Umlenkfläche (12) angeordnet ist, dass die schlitzseitige Seitenfläche (23) des ausgangsseitig gelegenen Holmes (2) über wenigstens einen Teil einen Konkavabschnitt (22) aufweist,
dass die obere Begrenzungsfläche (21) des ausgangsseitigen Holmes (2) zur Bildung einer Lippe (25) zumindest längs eines den halbkreisförmig ausgebildeten Schlitzenden zugekehrten schmalen Flächenabschnittes (24) konvex ausgebildet ist und dieser konvexe Flächenabschnitt (24) in den Konkavabschnitt (22) der schlitzseitigen Seitenfläche (23) übergeht und dass die obere Fläche (31) der Längsrippen (3) längs einer schlitznahen Wandzone (32) konvex-zylindrisch gestaltet ist.
2. Ableitgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkfläche (12) sich über mindestens ein Drittel, vorzugsweise über mindestens die Hälfte der Holmhöhe erstreckt.
3. Ableitgitter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Begrenzungsfläche (11) des eingangsseitigen Holmes (1), sowie dessen Umlenkfläche (12) eine gekrümmte Fläche bilden, deren Krümmung in Strömungsrichtung kontinuierlich zunimmt, vorzugsweise nach einer lemniskatenförmigen Kurve, deren Wendepunkt auf oder nahe der oberen Holmkante (14) liegt.
4. Ableitgitter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Holm (2) mit in einem Horizontalabstand von den unteren Enden der Längsschlitze (4) angeordneten Durchtrittsöffnungen (5) versehen ist.
5. Ableitgitter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (5) als Querschlitz ausgebildet, deren eingangsseitig gelegene Begrenzungswände über eine konvexe Zylinderfläche (51) in die obere Begrenzungsfläche (21) des ausgangsseitigen Holmes (2) übergehen und deren ausgangsseitig liegende Begrenzungswände wenigstens in Nähe der oberen Begrenzungsfläche (21) des ausgangsseitigen Holmes (2) konkavzylindrisch gestaltet sind.
6. Rahmenförmiger Kasten mit eingesetztem Ableitgitter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich die Enden des eingangsseitigen Holmes (1) bzw. des ausgangsseitigen Holmes (2) gegen Vorsprünge (61) des Kastens (6) abgestützt sind.
Die Erfindung betrifft ein Ableitgitter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Das Problem, in einem Gerinne strömende Flüssigkeit aus diesem vor seinem Ende abwärts oder seitlich abzuführen ergibt sich keineswegs selten. So sind z.B. in den auf einer oder zu beiden Seiten von Strassen vorgesehenen Ablaufrinnen in Abständen Einlaufgitter eingebaut, um auf die Strassenfahrbahn gelangtes Wasser in Kanäle abzuführen.
Solche, meistens etwa quadratischen Gitter werden üblicherweise mit zu der Strömungsrichtung des abzuleitenden Wassers normal verlaufenden Schlitzen in die Ablaufrinnen eingebaut, und dürfen über die Rinnensohle nicht seitlich vorspringen, deren Breite nur einen kleinen Bruchteil der Strassenbreite ausmacht. Immer wieder zeigt sich jedoch, dass die Schluckfähigkeit von solchen in auch nur mässig geneigte Rinnen eingebauten Gittern nicht ausreicht jene Wassermengen zu bewältigen, die sich bei stärkeren Niederschlägen ergeben. Ursache der geringen Schluckfähigkeit ist die grosse Strömungsgeschwindigkeit des in der Strassenrinne fliessenden Wassers.
Bedauerlich, aber unabänderlich ist es, dass bei schiessendem Abfluss , also dann, wenn für die mittlere Strömungsgeschwindigkeit v die aus der Hydraulik bekannte Ungleichung v > g.H (g Erdbeschleunigung, h mittlere Abflusshöhe) zutrifft, die Wasserfäden die ihnen aufgeprägte Richtung weitestgehend beibehalten und über die Schlitze der oben ebenen Gitter hinweggleiten, anstatt in die Schlitze einzutreten.
Durch die GB-PS 20 338, A.D. 1905 ist ein Ableitgitter mit in der Strömungsrichtung verlaufenden Schlitzen bekannt geworden, die durch T-förmige Profilstäbe voneinander getrennt sind, welche Wellenberge und Wellentäler bilden, in welchen sich die Schlitze befinden. Diese Profilstäbe sind an ihren Enden miteinander so verbunden, dass die Wellenberge und die Wellentäler beiderseits frei auslaufen. Dieses Ableitgitter eignet sich nicht für das Abführen schiessenden Wassers.
Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Schluckfähigkeit. Dieses Ziel ist mit einem Ableitgitter des eingangs umrissenen Aufbaues erfindungsgemäss durch die Massnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 erreichbar.
Die erreichte, und wie später erörtert ist sehr wesentliche Verbesserung der Schluckfähigkeit beruht auf der Formgebung der Holme und Längsrippen. Zufolge der Gestaltung des eingangsseitig gelegenen und in der Folge als Umlenkholm bezeichneten Holmes wird zuschiessende Flüssigkeit an den Holmflächen umgelenkt, ohne sich von diesen abzulösen. Denselben Effekt bewirken die Längsrippen und der ausgangsseitig gelegene, im folgenden als Einfangholm bezeichnete Holm und die Längsrippen, sofern diese Ableitgitterteile im Einklang mit der Erfindung ausgebildet sind.
Umlenk- und Einfangholm sowie die Längsrippen wirken zusammen, um die Flüssigkeit aus dem Zustand des schiessenden Abflusses kontinuierlich in den Zustand des strömenden Abflusses zu überführen. Hervorgehoben sei, dass eine Verbesserung der Schluckfähigkeit kaum auftritt, wenn man übliche Einlaufgitter in den Ablaufrinnen mit der Strömungsrichtung parallel orientierten Längsrippen einbaute.
Auch dann gleitet das Wasser entlang der Rippenoberfläche mit der Neigung, die Schlitze zu überbrücken und auf die Seitenwand des ausgangsseitig liegenden Holmes auftreffendes Wasser wird zufolge des Stosses verspritzt.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Ableitgitter im Längsschnitt nach Linie I-I der Fig. 2,
Fig. 2 das Ableitgitter in Draufsicht,
Fig. 3 bzw. Fig. 4je einen Schnitt nach Linie III-III bzw.
IV-IV der Fig. 1 und
Fig. 5 bzw. Fig. 6 je ein die Schluckfähigkeit eines erfindungsgemäss gestalteten Ableitgitters illustrierendes Kurvendiagramm.
Das dargestellte Ableitgitter ist in einen Kasten 6 eingesetzt und besteht aus zwei symmetrisch angeordneten und gestalteten Hälften, von denen nur eine genauer beschrieben zu werden braucht.
Die aus den Fig. 1 und 2 entnehmbare, wie mit einem Pfeil F angedeutet, eingangsseitig gelegene Hälfte weist einen ein
gangsseitigen Holm 1 (im weiteren als Umlenkholm bezeichnet) sowie einen ausgangsseitigen Holm 2 (im weiteren als Einfangholm bezeichnet) auf und die beiden Holme sind über eine Anzahl von in gleichen Abständen angeordneten Längsrippen 3 miteinander verbunden. Auf diese Weise sind zwischen benachbarten Längsrippen Längsschlitze 4 geschaffen, die von den einander zugewandten Seitenwänden der Holme bzw. Rippen begrenzt sind.
Wie gezeigt, ist der aus den Holmen und den Längsrippen bestehende Rost in einen rahmenförmigen Kasten 6 eingesetzt und zwar sind lediglich die Holmenden gegen Vorsprünge 61 des Kastens abgestützt. Diese Vorsprünge sind an jenen Stellen des Kastens angebracht, an denen sie die strömungstechnischen Eigenschaften des Ableitgitters nicht abträglich beeinflussen und ihr Platzbedarf ist gering. Vorteilhaft, weil die Schluckfähigkeit fördernd, sind die beiden äussersten Längsrippen 3' in einem Abstand von den Holmenden angeordnet, welcher der Breite der benachbarten Schlitze entspricht.
Der Umlenkholm list an der Oberseite von einer ebenen Begrenzungsfläche 11, an seiner dem Schlitz zugewendeten Seite von einem an seine untere Kante anschliessenden vertikalen ebenen Begrenzungsfläche 13 und von einer einfach gekrümmten zylindrischen Umlenkfläche 12 begrenzt, die zwischen den Begrenzungsflächen 11 und 13 verläuft und an diese berührend anschliesst. Sie kann z.B.
kreiszylindrisch gestaltet sein und reicht über ein Drittel der Höhe des Umlenkholmes.
Für die Schluckfähigkeit eines Ableitgitters ist, wie bereits erwähnt, auch die Gestaltung der die Längsschlitze 4 seitlich begrenzenden Rippenflächen von Bedeutung. Die Längsrippen 3 (Fig. 3 und 4) sind seitlich über einen Teil ihrer Höhe von zwei in Abwärtsrichtung konvergierenden ebenen Flächen 33 und an ihrer Oberseite mittig ebenfalls eben begrenzt. Zwischen oberen ebenen Flächen 31 und den ebenen Flächen 33 ist je eine konvex-zylindrisch gekrümmte Wandzone 32 angeordnet, welche in die beiderseits anschliessenden ebenen Flächen 31, 33 berührend übergeht.
Ebenfalls und zwar von wesentlicher Bedeutung ist die Form des Einfangholmes 2. An seiner Oberseite ist dieser Holm längs einer Begrenzungsfläche 21 eben, an seiner den Längsschlitzen 4 zugewendeten Seite jedoch krummflächig begrenzt. Diese Seite weist eine von unten ausgehende, ebene Seitenfläche 23, einen an diesen berührend anschliessenden Konkavabschnitt 22, sowie einen den letzteren mit der ebenen Begrenzungsfläche 21 verbindenden, Konvex ausgebildeten Flächenabschnitt 24 auf, wobei die Begrenzungsfläche 21 in den Flächenabschnitt 24 glatt übergeht.
Der Einfangholm 2 weist demnach eine der zufliessenden Flüssigkeit zugewandte, von dem Flächenabschnitt 24 und dem Konkavabschnitt 22 begrenzte Lippe 25 auf und seine Seitenfläche 23 ist hinterschnitten.
Die Wandzonen 32, welche die Längsschlitze 4 im Bereich ihres oberen Randes begrenzen, bilden Verschneidungen mit den Holmen. Die an der Verbindungsstelle der Längsrippen 3 mit dem Umlenkholm 1 gegen die Schlitzachse zusammenlaufenden Verschneidungen tragen dazu bei, über den Umlenkholm 1 schiessendes Wasser von der Holmoberseite gegen die Längsschlitze 4 abzulenken. Es empfiehlt sich daher, die obere Fläche der Längsrippen 3 über ihre gesamte Breite zu wölben, um die Verschneidungen besser auszuprägen.
Der Einfangholm 2 ist mit in einem Abstand von den halbkreisförmigen Enden der Längsschlitze 4 angeordneten Durchtrittsöffnungen 5 versehen, die vorteilhaft als Querschlitze ausgebildet sind. An die obere Fläche des Einfangholmes 2 schliessen die benachbarten Seitenflächen dieser Durchtrittsöffnungen 5 über konvexe, z.B. etwa kreisförmig gewölbte Zylinderflächen 51 an, wogegen die gegenüberliegenden Seitenflächen 52 der Durchtrittsöffnungen 5 konkav gestaltet, d.h. hinterschnitten sind.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist das Ableitgitter zwei Aussenholme, von denen jeder als Umlenkholm 1 gestaltet ist, und einen mittigen Querholm auf, der aus zwei miteinander verschmolzenen, Durchtrittsöffnungen 5 aufweisenden Einfangholmen besteht. Das gesamte Ableitgitter ist in Bezug auf die Längsmittelebene X-X des Querholmes symmetrisch. Der Querholm ist in einen Mittelsteg 2" und zwei Aussenstege 2' aufgegliedert, die Unterseite 21" des Mittelsteges ist nach unten durchgewölbt und die Unterseite 21' der beiden Aussenstege fällt gegen die strassenseitige Seitenwand des Kastens 6 ab.
Der von dem Kasten 6 begrenzte Einlaufschacht muss keineswegs quadratisch oder rechteckigen, sondern kann auch einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen. In diesem Fall sind die Längsrippen ungleich lang und die beiden Holme, bei Anordnung eines Querholmes die beiden äusseren Holme, sind gekrümmt. Die Gestaltung der Umlenkfläche bzw. der Einfangflächen an den Holmen ist dann von der Grundrissform des Ableitgitters insofern bedingt, als z.B.
an die Stelle von Zylinderflächen etwa Ringflächen treten.
Ableitgitter werden praktisch immer gegossen und die aus den Fig. 1 bis 4 entnehmbare Ausführungsform eines solchen Gitters ist den giesstechnischen Erfordernissen angepasst.
Überdies müssen zum Einbauen in Verkehrswege bestimmte Gitter den aus dem Verkehr entspringenden Belastungen gewachsen sein und in vielen Fällen bestimmten Vorschriften entsprechen. Es dürfte daher angezeigt sein, jene Gesichtspunkte hervorzuheben, deren Beobachtung die jeweils erreichbare, optimale Schluckfähigkeit sichert. Die Umlenkfläche des Umlenkholmes muss sich über einen bestimmten Bruchteil, vorzugsweise über mindestens ein Drittel, besser über die Hälfte oder mehr der Holmhöhe erstrecken, ihre Krümmung darf also nicht zu gross sein, denn der mit dieser Fläche angestrebte Effekt ist das kontinuierliche und möglichst gleichmässige Umlenken auch zuschiessender Flüssigkeit, so dass der Bereich, in dem der schiessende in den strömenden Zustand übergeht, in den Raum unterhalb der Schlitze bzw. Rippen und Holme zu liegen kommt.
Anzustreben ist ferner ein nicht nur in bezug auf die Tangentialebene, sondern auch hinsichtlich der Krümmung stetiger Übergang zwischen der oberen Fläche des Umlenkholmes und dessen Umlenkfläche, um die Plötzlichkeit des Überführungsvorganges weiter zu mildern. Im Idealfall entfällt jede ebene Begrenzungsfläche der oberen Holmfläche, vielmehr ist diese von einer lemniskatenförmigen Kurve begrenzt, wobei der Wendepunkt der Lemniskate an der Ein laufkante 14 des Holmes 1 liegt, und diese Fläche erstreckt sich über die gesamte Holmhöhe, so dass die Flächen 11, 12 und 13 auch geometrisch einheitlich gestaltet und der Überführungsbereich so weit wie möglich abwärts verschoben ist.
Ausdrücklich erwähnt sei jedoch, dass auch bei der dargestellten und beschriebenen Ausbildung des Umlenkholmes, die im Hinblick auf eine bestimmte mechanische Festigkeit des Holmes gewählt ist, ein Ablösen der Flüssigkeit von den Holmflächen vermieden ist. Die Lippe 25 des Einfangholmes 2 soll möglichst dünn sein und der Konkavabschnitt 22 dieses Holmes soll möglichst weit herabreichen. Was über die Umlenkfläche des Umlenkholmes gesagt wurde, gilt auch für die eingangsseitig gelegene Wandung der Durchtrittsöffnung 5 bzw. deren als gekrümmte Einlaufzone dienende Zylinderfläche 51 und die gegenüberliegende Querschlitzwand mit ihrer hinterschnittenen Seitenfläche 52 sollte der schlitzseitigen Seitenfläche des Einfangholmes weitestgehend angeglichen sein.
Bei erfindungsgemäss ausgebildeten Ableitgittern tritt keine Brückenbildung auf, d.h. das heranströmende aber auch das heranschiessende Wasser bewegt sich keineswegs zu einem Grossteil entlang der Rippenflächen über das Gitter hinweg. Infolgedessen entfällt auch der starke Spritzeffekt, der bei herkömmlichen, mit einer Querrippe versteiften Längsgittern von dieser Querrippe verursacht wird und darin gipfelt, dass an diese Rippe auftreffendes Wasser in einem Bogen über die stromabwärts gelegene Gitterhälfte hinwegspringt, statt in die Schlitze einzutreten. Erst die Erfindung schafft die Voraussetzungen, welche die Anordnung eines Querholmes ermöglichen.
Bei im Einklang mit der Erfindung beschaffenen Ableitgittern wird das schiessend zufliessende Medium ablösungsfrei umgelenkt und eingefangen, so dass der Übergang vom Schiessen zum Strömen unterhalb des Gitters erfolg. Diese Überführung beruht auf dem Zusammenwirken der aus der Gestaltung der Holme und der Rippen entspringenden Effekte, derzufolge der eingangsseitig bzw. der ausgangsseitig gelegene Holm zu einem Ablenk- bzw. einem Einfangholm wird und die Rippen zu Bremswirkung entfaltenden Bremsrippen werden. Eine gegebenenfalls zu befürchtende Brükkenbildung kann mit Hilfe der Durchtrittsöffnungen 5 sicher unterdrückt werden.
Die aus der Anwendung der Erfindung entspringenden Verbesserungen sind bedeutend, wie das folgende Beispiel zeigt:
In den Fig. 5 und 6 ist das Verhalten eines den Fig. 1 bis 4 entsprechenden, erfindungsgemässen, symmetrischen Ableitgitters dem eines vergleichbaren Quergitters gegenübergestellt. In Fig. 5 sind als Abszissen die Mengen des die Gitter überlaufenden Wassers, der Darüberlauf, und als Ordinaten die den Gittern zulaufende Wassermenge, der Zulauf aufgetragen. Die Gitter werden in auf Strassenlängsneigungen von 5%, 10%, 15% und 20% eingestellte Zulaufrinnen eingebaut und diesen Neigungen entsprechen die dem erfindungsgemässen bzw. dem bekannten Ableitgitter zugehörigen Kurven A, B, C, D (volle Linien) bzw. a, b, c, d (strichlierte Linien). Gemessen wurden die Darüberläufe sowie die durch die Gitter abgeführten Wassermengen.
Aus dem Diagramm ergibt sich, dass die gesamte für das erfindungsgemässe Ableitgitter charakteristische Kurvenschar A, B, C, D der Ordinatenachse näher liegt als die andere Kurvenschar a, b, c, d, was auch für sämtliche Paare korrespondierender Kurven A, a bis D, d gilt. Bei unter 150/0 geneigten Ableitgittern und einem Zulauf von 15 I/s beträgt der Darüberlauf des erfindungsgemässen Ableitgitters 1.25 I/s beim bekannten 6,25 I/s.
In Fig. 6 sind als Abszissen die Schluckfähigkeiten der beiden Ableitgitter in ó des Zulaufes und als Ordinaten die Zuläufe eingetragen, wobei in Analogie zu Fig. 5 die Kurven mit A' bis D' bzw. a' bis d' bezeichnet sind. Die Schar der Kurven A' bis D' liegt jenseits der Kurvenschar a' bis d', was erst recht für korrespondierende Kurven, z.B. C' und c' zutrifft. Bemerkenswert ist, dass die Verbesserung der Schluckfähigkeit mit steigender Neigung zunimmt.
Bei einer Neigung von 1 5 h und Zuläufen von 15 I/s ergeben sich Schluckfähigkeiten von
EMI3.1
Die mit der erfindungsgemässen Gestaltung von Ableitgittern erzielbaren Verbesserungen der Schluckfähigkeit sind also bedeutend und überdies wesentlich grösser als ursprünglich zu erwarten war. Sie ist den an Hand des in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ableitgitters beschriebenen Massnahmen zu verdanken und erweist deren Wirksamkeit, schiessend zufliessendes Wasser tatsächlich ablösungsfrei umzulenken sowie einzufangen und den Überführungsbereich vom Schiessen zum Strömen von dem Ableitgitter weg nach unten zu verlegen. Eine Steigerung der Wirksamkeit ist zu erwarten, wenn den oben angeführten Gesichtspunkten genauer entsprochen wird.
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PATENT CLAIMS
1. discharge grille for the lateral drainage channels of streets, with a number of slots (4) running in the direction of flow, which are separated by longitudinal ribs (3), the two ends of which are each connected via a spar (1, 2), characterized in that Between the upper boundary surface 1) of the spar (1) on the inlet side and the slot-side surface (13) of the spar (1) on the inlet side, an essentially convex-cylindrical deflection surface (12) merging into these surfaces (11, 13) is arranged is that the slot-side surface (23) of the spar (2) on the outlet side has a concave section (22) over at least part,
that the upper boundary surface (21) of the spar (2) on the outlet side is convex to form a lip (25) at least along a narrow surface section (24) facing the semicircular slot ends, and this convex surface section (24) is in the concave section (22) slot-side surface (23) and that the upper surface (31) of the longitudinal ribs (3) along a slot-near wall zone (32) is convex-cylindrical.
2. Ableitgitter according to claim 1, characterized in that the deflecting surface (12) extends over at least a third, preferably over at least half of the spar height.
3. Discharge grille according to claim 1 or 2, characterized in that the upper boundary surface (11) of the upright spar (1) and its deflection surface (12) form a curved surface, the curvature of which increases continuously in the flow direction, preferably according to a lemniscate curve, whose inflection point is on or near the upper spar edge (14).
4. Discharge grille according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spar (2) on the outlet side is provided with passage openings (5) arranged at a horizontal distance from the lower ends of the longitudinal slots (4).
5. discharge grid according to claim 4, characterized in that the passage openings (5) formed as a transverse slot, the boundary walls located on the input side via a convex cylindrical surface (51) merge into the upper boundary surface (21) of the spar (2) on the output side and their boundary walls located on the output side have a concave-cylindrical design at least in the vicinity of the upper boundary surface (21) of the spar (2) on the outlet side.
6. Frame-shaped box with inserted discharge grid according to one of claims 1 to 5, characterized in that only the ends of the upstream spar (1) or the outgoing spar (2) are supported against projections (61) of the box (6).
The invention relates to a discharge grid according to the preamble of claim 1.
The problem of discharging liquid flowing in a channel downwards or laterally before its end is by no means rare. For example, In the drainage channels provided on one or on both sides of roads, inlet grilles are installed at intervals to drain water that has reached the roadway into channels.
Such, mostly square grids are usually built into the drainage channels with slots that are normal to the direction of flow of the water to be discharged, and must not protrude laterally beyond the bottom of the channel, the width of which is only a small fraction of the street width. However, it has been shown time and again that the swallowing ability of such grilles, which are built into even moderately inclined channels, is not sufficient to cope with the amounts of water that result from heavy rainfall. The reason for the low swallowing ability is the high flow velocity of the water flowing in the street gutter.
It is regrettable, but unchangeable, that when the drain is firing, i.e. if the inequality v> gH (g gravitational acceleration, h average discharge height) known from hydraulics applies to the mean flow velocity v, the water threads largely maintain and override the direction imprinted on them instead of entering the slots, the slots of the top level grids slide away.
By GB-PS 20 338, A.D. In 1905, a discharge grating with slots running in the direction of flow became known, which are separated from one another by T-shaped profile bars, which form wave crests and wave troughs in which the slots are located. These profile bars are connected at their ends so that the wave crests and the wave troughs run free on both sides. This drain grille is not suitable for draining shooting water.
The aim of the invention is to improve the ability to swallow. According to the invention, this aim can be achieved with a discharge grille of the structure outlined at the beginning by the measures according to the characterizing part of claim 1.
The achieved, and as discussed later, very significant improvement in swallowing capacity is due to the shape of the spars and longitudinal ribs. As a result of the design of the spar located on the input side and subsequently referred to as the deflecting spar, the liquid to be spilled is deflected on the spar surfaces without detaching from them. The same effect is achieved by the longitudinal ribs and the spar located on the output side, hereinafter referred to as the capture spar, and the longitudinal ribs, provided that these discharge grille parts are designed in accordance with the invention.
Deflection and capture spar and the longitudinal ribs work together to continuously transfer the liquid from the state of the shooting drain to the state of the flowing drain. It should be emphasized that there is hardly any improvement in swallowing ability if standard inlet grilles are installed in the gutters with longitudinal ribs oriented parallel to the direction of flow.
Even then, the water slides along the surface of the ribs with the tendency to bridge the slots and, as a result of the impact, water splashing onto the side wall of the Holmes on the outlet side is splashed.
The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment and the drawing.
In the drawing shows
1 is a discharge grid according to the invention in longitudinal section along line I-I of FIG. 2,
2 the discharge grid in plan view,
3 and Fig. 4je a section along line III-III or
IV-IV of Fig. 1 and
5 and 6 each show a curve diagram illustrating the swallowing ability of a discharge grating designed according to the invention.
The discharge grid shown is inserted in a box 6 and consists of two symmetrically arranged and designed halves, only one of which needs to be described in more detail.
The half that can be seen in FIGS. 1 and 2, as indicated by an arrow F, on the input side has one
spar on the aisle side (hereinafter referred to as deflecting spar) and a spar 2 on the output side (hereinafter referred to as the catching spar) and the two spars are connected to one another by a number of longitudinal ribs 3 arranged at equal intervals. In this way, longitudinal slots 4 are created between adjacent longitudinal ribs, which are delimited by the mutually facing side walls of the spars or ribs.
As shown, the grate consisting of the spars and the longitudinal ribs is inserted into a frame-shaped box 6 and only the spar ends are supported against projections 61 of the box. These projections are attached to those points of the box where they do not adversely affect the flow properties of the discharge grille and their space requirement is small. Advantageously, because it promotes swallowing, the two outermost longitudinal ribs 3 'are arranged at a distance from the spar ends which corresponds to the width of the adjacent slots.
The deflecting beam is delimited on the upper side by a flat boundary surface 11, on its side facing the slot by a vertical flat boundary surface 13 adjoining its lower edge and by a single curved cylindrical deflection surface 12 which runs between the boundary surfaces 11 and 13 and to these touching. It can e.g.
be designed circular cylindrical and extends over a third of the height of the guide bar.
As already mentioned, the design of the rib surfaces that laterally delimit the longitudinal slots 4 is also important for the ability to swallow a discharge grille. The longitudinal ribs 3 (FIGS. 3 and 4) are laterally delimited over part of their height by two flat surfaces 33 converging in the downward direction and also centrally flat on their upper side. Between the upper flat surfaces 31 and the flat surfaces 33 there is arranged a convex-cylindrical wall zone 32 which merges into the flat surfaces 31, 33 adjoining on both sides.
The shape of the capture spar 2 is also of essential importance. On its upper side, this spar is flat along a boundary surface 21, but is delimited by a curved surface on its side facing the longitudinal slots 4. This side has a flat side surface 23 starting from below, a concave section 22 adjoining it, and a convex surface section 24 connecting the latter to the flat boundary surface 21, the boundary surface 21 merging smoothly into the surface section 24.
The capture spar 2 accordingly has a lip 25 facing the incoming liquid, delimited by the surface section 24 and the concave section 22, and its side surface 23 is undercut.
The wall zones 32, which delimit the longitudinal slots 4 in the region of their upper edge, form intersections with the bars. The intersections converging at the junction of the longitudinal ribs 3 with the deflecting spar 1 against the slot axis help to deflect water firing via the deflecting spar 1 from the spar top against the longitudinal slots 4. It is therefore advisable to curve the upper surface of the longitudinal ribs 3 over their entire width in order to better shape the intersections.
The capture spar 2 is provided with through openings 5 which are arranged at a distance from the semicircular ends of the longitudinal slots 4 and which are advantageously designed as transverse slots. The adjacent side surfaces of these passage openings 5 close to the upper surface of the capture spar 2 via convex, e.g. approximately circularly curved cylinder surfaces 51, whereas the opposite side surfaces 52 of the passage openings 5 are concave, i.e. are undercut.
In the embodiment shown, the discharge grille has two outer spars, each of which is designed as a deflecting spar 1, and a central transverse spar which consists of two captive spars which are fused together and have through openings 5. The entire discharge grid is symmetrical with respect to the longitudinal center plane X-X of the cross bar. The cross member is divided into a central web 2 "and two outer webs 2 ', the underside 21" of the central web is arched downwards and the underside 21' of the two outer webs falls against the side wall of the box 6 on the street side.
The inlet shaft delimited by the box 6 does not have to be square or rectangular, but can also have a round or oval cross section. In this case, the longitudinal ribs are of unequal length and the two spars, if the two spars are arranged, the two outer spars are curved. The design of the deflection surface or the trapping surfaces on the spars is then dependent on the layout of the discharge grille insofar as e.g.
replace ring surfaces such as ring surfaces.
Discharge grids are practically always cast and the embodiment of such a grate that can be seen in FIGS. 1 to 4 is adapted to the casting requirements.
In addition, certain grilles have to be able to withstand traffic-related loads and, in many cases, comply with certain regulations. It should therefore be appropriate to emphasize those aspects whose observation ensures the optimal swallowing capacity that can be achieved in each case. The deflecting surface of the deflecting spar must extend over a certain fraction, preferably over at least a third, better over half or more of the spar height, so its curvature must not be too large, because the effect sought with this surface is the continuous and as uniform a deflection as possible also shooting liquid, so that the area in which the shooting changes to the flowing state comes to rest in the space below the slots or ribs and spars.
It is also desirable to have a transition not only with respect to the tangential plane, but also with regard to the curvature between the upper surface of the deflecting spar and its deflecting surface, in order to further alleviate the suddenness of the transfer process. In the ideal case, there is no flat boundary surface of the upper spar surface, rather it is delimited by a lemniscate-shaped curve, the turning point of the lemniscate lying at the leading edge 14 of the spar 1, and this surface extends over the entire spar height, so that the surfaces 11, 12 and 13 are also geometrically uniform and the transfer area is shifted down as far as possible.
However, it should be expressly mentioned that even with the illustrated and described configuration of the deflecting spar, which is selected with regard to a certain mechanical strength of the spar, detachment of the liquid from the spar surfaces is avoided. The lip 25 of the capture spar 2 should be as thin as possible and the concave section 22 of this spar should extend as far as possible. What has been said about the deflecting surface of the deflecting spar also applies to the wall of the passage opening 5 on the input side or its cylindrical surface 51 serving as a curved inlet zone and the opposite transverse slot wall with its undercut side surface 52 should be largely matched to the slot-side side surface of the catching spar.
In the case of discharge grids designed according to the invention, no bridging occurs, i.e. the approaching but also the approaching water does not move to a large extent along the rib surfaces over the grid. As a result, there is also no strong splashing effect, which is caused by this transverse rib in conventional longitudinal gratings stiffened with a transverse rib and culminates in the water hitting this rib jumping in an arc over the downstream half of the grill instead of entering the slots. Only the invention creates the conditions that enable the arrangement of a cross member.
In the case of discharge grids obtained in accordance with the invention, the medium which flows in is deflected and caught free of detachment, so that the transition from shooting to flow takes place below the grid. This transfer is based on the interaction of the effects arising from the design of the spars and the ribs, as a result of which the spar on the input side and the output side, respectively, becomes a deflecting or capturing spar, and the ribs become braking ribs which develop braking action. Any bridging that is to be feared can be reliably suppressed with the aid of the passage openings 5.
The improvements resulting from the application of the invention are significant, as the following example shows:
5 and 6 the behavior of a symmetrical discharge grille according to the invention corresponding to FIGS. 1 to 4 is compared to that of a comparable cross grille. 5, the amounts of the water overflowing the grids, the overflow, and the ordinates the amount of water flowing into the grids, the feed, are plotted as abscissas. The grids are installed in inlet channels set at longitudinal inclinations of 5%, 10%, 15% and 20% and these inclinations correspond to the curves A, B, C, D (full lines) or a, b, c, d (dashed lines). The overflows and the amounts of water discharged through the grids were measured.
It can be seen from the diagram that the entire family of curves A, B, C, D characteristic of the discharge grating according to the invention is closer to the ordinate axis than the other family of curves a, b, c, d, which also applies to all pairs of corresponding curves A, a to D. , d applies. With discharge grids inclined at 150/0 and an inflow of 15 I / s, the overflow of the discharge grille according to the invention is 1.25 I / s with the known 6.25 I / s.
In FIG. 6, the swallowing capacities of the two discharge grids in ó of the inlet are entered as abscissas and the inlets as ordinates, the curves being labeled A 'to D' or a 'to d' in analogy to FIG. 5. The family of curves A 'to D' lies beyond the family of curves a 'to d', which is especially true for corresponding curves, e.g. C 'and c' applies. It is noteworthy that the improvement in swallowing ability increases with increasing tendency.
With an inclination of 1 5 h and inflows of 15 I / s, swallowing capacities of
EMI3.1
The improvements in swallowing capacity that can be achieved with the inventive design of discharge grids are therefore significant and, moreover, are substantially greater than was originally expected. It is thanks to the measures described in FIGS. 1 to 4 and demonstrates their effectiveness in actually diverting and flowing water flowing in without detachment and trapping the transfer area from shooting to flow away from the drainage grid. An increase in effectiveness can be expected if the above considerations are met more closely.