DE102008063877B3

DE102008063877B3 - Hydroventil

Info

Publication number: DE102008063877B3
Application number: DE200810063877
Authority: DE
Inventors: Thomas Pirkner; Reinhold Völkner
Original assignee: Bilfinger Berger AG
Current assignee: Implenia Spezialtiefbau GmbH
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-12-20
Also published as: AT507725B1; AT507725A3; AT507725A2

Abstract

Ein Hydroventil, insbesondere zur Schaffung eines Durchflussfensters in einer Dichtwand (13), mit einem in eine Bohrung (2) einbringbaren Rohrkörper (1), wobei der Rohrkörper (1) zum Eintritt und zum Austritt eines Fluids geeignete Durchflussöffnungen (3) aufweist und wobei in dem Rohrkörper (1) zwei miteinander strömungsverbundene und jeweils mit einer Durchflussöffnung (3) strömungsverbundene Kammern (4, 5) gebildet sind, ist im Hinblick auf eine schnelle und sichere Reaktion auf sich auch plötzlich verändernde Umgebungsbedingungen und im Hinblick auf die Zulassung eines Durchflusses in nur eine vorgebbare Strömungsrichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, dass im Strömungsweg zwischen den Kammern (4, 5) oder in einer der Kammern (4, 5) ein Rückstauverschluss (6) zur Durchströmung in nur eine Strömungsrichtung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydroventil, insbesondere zur Schaffung eines Durchflussfensters in einer Dichtwand, mit einem in eine Bohrung einbringbaren Rohrkörper, wobei der Rohrkörper zum Eintritt und zum Austritt eines Fluids geeignete Durchflussöffnungen aufweist und wobei in dem Rohrkörper zwei miteinander strömungsverbundene und jeweils mit einer Durchflussöffnung strömungsverbundene Kammern gebildet sind.
Ein Hydroventil der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 0 979 900 B1 bekannt. Derartige Hydroventile werden beispielsweise in Verbindung mit Dichtwandkammersystemen eingesetzt, um definierte Durchflussfenster durch Dichtwände zu realisieren. Das bekannte Hydroventil weist einen Rohrkörper auf, in dem zum Eintritt und zum Austritt eines Fluids, beispielsweise Wasser, geeignete Durchflussöffnungen ausgebildet sind. Des Weiteren sind in dem Rohrkörper zwei miteinander strömungsverbundene Kammern gebildet, die jeweils mit einer Durchflussöffnung strömungsverbunden sind, um letztendlich einen Durchfluss durch eine Durchflussöffnung, durch die beiden Kammern und durch die andere Durchflussöffnung hindurch und damit durch den gesamten Rohrkörper hindurch zu gewährleisten.
Bei dem bekannten Hydroventil ist es möglich, zwischen die beiden Kammern eine Durchströmungssperre einzubauen, um eine Abdichtung zwischen beispielsweise zwei Seiten einer Dichtwand zu erreichen, in die der Rohrkörper eingesetzt ist. Hierzu können aufblasbare Packer oder andere Verschlussmittel wie beispielsweise ein auf einen Ventilsitz herablassbarer Verschlusskonus verwendet werden.
Bei dem bekannten Hydroventil ist problematisch, dass eine Sperre des Durchflusses durch eine aktive Handlung eines Bedienpersonals erfolgen muss, das beispielsweise einen Packer aufbläst oder einen Verschlusskonus auf einen Ventilsitz herablässt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei plötzlich auftretenden Hochwassersituationen im Bereich des eingebauten Hydroventils eine ständige Bereitschaft von Bedienpersonal gewährleistet werden muss, um eine schnelle erforderliche Absperrung des Strömungsdurchgangs im Hydroventil zu gewährleisten. Eine derartige 24-Stunden-Bereitschaft ist sehr kostenintensiv und bei einer großen Anzahl zu bedienenden Hydroventilen nahezu nicht realisierbar. Des Weiteren ist es häufig wünschenswert, den Durchfluss durch einen Rohrkörper eines Hydroventils zwar in eine Richtung zu sperren, aber in die andere Richtung zuzulassen. Dies ist bei den bekannten Sperren in Form von aufblasbaren Packern oder Verschlusskonus-Ventilssitz-Systemen nicht möglich. In diesen Fällen ist entweder eine vollständige Sperre in beide Richtungen oder eine Öffnung in beide Richtungen realisierbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hydroventil der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine schnelle und sichere Reaktion auf sich auch plötzlich verändernde Umgebungsbedingungen und die Zulassung eines Durchflusses in nur eine vorgebbare Strömungsrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln und kostengünstig ermöglicht sind.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Hydroventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist das Hydroventil derart ausgestaltet und weitergebildet, dass im Strömungsweg zwischen den Kammern oder in einer der Kammern ein Rückstauverschluss zur Durchströmung in nur eine Strömungsrichtung angeordnet ist.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass es möglich ist, die beiden Anforderungen im Hinblick auf eine schnelle und sichere Reaktion auf sich auch plötzlich verändernde Umgebungsbedingungen und im Hinblick auf die Zulassung eines Durchflusses in nur eine vorgebbare Strömungsrichtung mit nur einem geschickt ausgewählten Bauteil zu erfüllen. In weiter erfindungsgemäßer Weise ist dann erkannt worden, dass durch die Anordnung eines Rückstauverschlusses zur Durchströmung in nur eine Strömungsrichtung an geeigneter Stelle die voranstehende Aufgabe auf überraschend einfach Weise gelöst wird. Im Konkreten wird der Rückstauverschluss im Strömungsweg zwischen den Kammern oder in einer der Kammern angeordnet.
Der erfindungsgemäße Rückstauverschluss ermöglicht eine selbsttätige Reaktion auf sich auch plötzlich verändernde Umgebungsbedingungen wie beispielsweise Hochwasser und in diesem Zusammenhang die Zulassung eines Durchflusses in nur eine vorgebbare Strömungsrichtung. In die andere Strömungsrichtung verbleibt der Durchfluss versperrt. Steigt nun beispielsweise ein Hochwasser auf einer Seite einer Dichtwand, in die ein erfindungsgemäßes Hydroventil eingebaut ist, über einen vorgebbaren Pegel an, so ermöglicht der Rückstauverschluss ein Durchfließen des Hochwassers durch die Dichtwand bzw. das Hydroventil, wodurch verhindert wird, dass das Hochwasser durch seinen Hochstand möglicherweise ungewünschte Überflutungen und Schäden anrichtet. Gleichzeitig wird mit dem erfindungsgemäßen Hydroventil bei einem Absinken des Hochwasserpegels unter den vorgebbaren Pegel verhindert, dass durch die Dichtwand nach dem Übersteigen des Pegels hindurchgeströmtes Wasser wieder durch das Hydroventil zurückfließt. Hierdurch wird verhindert, dass mögliche Kontaminationen eines Bodenbereichs auf der dem Hochwasser abgewandten Seite der Dichtwand nach dem Absinken des Hochwassers durch die Dichtwand hindurch gelangen. Derartige Kontaminationen werden also im durch die Dichtwand abgesperrten Bereich in jedem Fall zurückgehalten.
Zur Reaktion auf sich plötzlich verändernde Umgebungsbedingungen ist mit dem erfindungsgemäßen Hydroventil kein hoher Personalbedarf vorhanden. Der Rückstauverschluss reagiert selbsttätig auf das über einen Pegel ansteigende Fluid.
Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Hydroventil ein Hydroventil angegeben, bei dem eine schnelle und sichere Reaktion auf sich auch plötzlich verändernde Umgebungsbedingungen und die Zulassung eines Durchflusses in nur eine vorgebbare Strömungsrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln und kostengünstig ermöglicht sind.
Im Hinblick auf eine besonders sichere und einfache Anordnung des Rückstauverschlusses könnte der Rückstauverschluss in einem mit den Kammern strömungsverbundenen Aufnahmebereich oder in einer mit den Kammern strömungsverbundenen Passage in dem Rohrkörper angeordnet sein. Der Rückstauverschluss könnte sich direkt an eine der Kammern anschließen oder auch direkt zwischen den beiden Kammern angeordnet sein, um eine sichere Funktion des Rückstauverschlusses zu gewährleisten.
In konstruktiv besonders einfacher Weise könnte der Rückstauverschluss ein rohrförmiges Gehäuse aufweisen. Hierdurch ist nicht nur ein einfacher Aufbau sondern auch eine sichere Unterbringung der die Funktion des Rückstauverschlusses gewährleistenden Bauteile im Gehäuse realisiert.
Im Konkreten könnte in dem rohrförmigen Gehäuse eine flexible Membran, vorzugsweise eine Gummimembran, angeordnet sein, die sich bei einem Strömungsdruck in die Durchflussrichtung einfaltet und bei einem Strömungsdruck in die Sperrrichtung zum Ausfüllen des Innendurchmessers und Verschließen des Gehäuses entfaltet verbleibt. Mit anderen Worten wird die Membran zum Erreichen des Durchflusszustands eingefaltet. In Sperrrichtung verbleibt die Membran hingegen entlang des Innendurchmessers des Gehäuses anliegend im entfalteten Zustand. Durch entsprechende Ausgestaltung und Anordnung der Membran wird diese im Sperrzustand gegen die Innenwandung des Gehäuses vorgespannt, um die Absperrung zu erreichen. Ein Strömungsdruck in die Sperrrichtung vergrößert lediglich den Anlagedruck und die Anlagesicherheit der Membran an der Innenwandung des Gehäuses.
Bei einer alternativen Ausgestaltung könnte der Rückstauverschluss anstatt einer flexiblen Membran eine Rückschlagklappe aufweisen. Eine derartige Klappe öffnet selbsttätig in Durchflussrichtung und bleibt in Sperrrichtung verschlossen.
Bei einer konkreten und besonders einfachen Ausgestaltung des Hydroventils könnten die Kammern durch zwei – senkrecht zur Längsrichtung des Rohrkörpers gesehen – nebeneinander liegende und durch eine sich in Längsrichtung des Rohrkörpers erstreckende Trennwand voneinander separierte Kammern gebildet sein. Mit anderen Worten liegen die beiden Kammern bei dieser Ausführung nebeneinander im Rohrkörper, wobei sie durch eine Trennwand voneinander separiert sind. Die Kammern sind quasi in Querrichtung des Rohrkörpers nebeneinander angeordnet.
Zur Gewährleistung einer besonders sicheren Funktion des Hydroventils könnte sich die Trennwand von oberhalb der Durchflussöffnungen bis unterhalb des Rückstauverschlusses erstrecken. Mit anderen Worten trifft durch die Durchflussöffnungen eintretendes Fluid direkt auf die Trennwand, die letztendlich eine Weiterleitung des Fluids in die benachbarte Kammer gewährleisten könnte.
Im Hinblick auf eine einfache Anordnung des Rückstauverschlusses könnte die Trennwand derart gekrümmt ausgebildet sein, dass eine der Kammern nahezu zylinderförmig ist und die andere Kammer eine gekrümmte Form aufweist. Der Rückstauverschluss könnte auf einfache Weise in die nahezu zylinderförmige Kammer eingesetzt oder durch diese hindurchbewegt werden, um die Endposition des Rückstauverschlusses im Rohrkörper zu erreichen. Für eine einfache Handhabung bei dieser Positionierung des Rückstauverschlusses ist die nahezu zylinderförmige Form einer der Kammern besonders günstig.
Die Kammern könnten an beiden längsseitigen Enden offen ausgebildet sein. Hierdurch ist einerseits ein einfacher Durchfluss des Fluids durch die Kammern und andererseits eine einfache Positionierung des Rückstauverschlusses, beispielsweise an einem Ende der Kammern, ermöglicht.
Im Konkreten könnte der Rückstauverschluss am – in die Bohrung eingebauten Zustand des Rohrkörpers – unteren Ende der Kammern angeordnet sein. Hierdurch ist ein einfaches Durchströmen durch eine Kammer, durch den Rückstauverschluss und durch die andere Kammer gewährleistet. Vorzugsweise könnte der Rückstauverschluss unterhalb der nahezu zylinderförmigen Kammer angeordnet sein. Hierbei kann der Vorteil der Ausgestaltung der nahezu zylinderförmigen Kammer ausgenutzt werden, indem der Rückstauverschluss beispielsweise von oben durch die nahezu zylinderförmige Kammer hindurch gesteckt und unterhalb der Kammer fixiert wird.
Im Hinblick auf eine sichere Fixierung des Rückstauverschlusses im Rohrkörper könnte am unteren Ende der nahezu zylinderförmigen Kammer ein im Wesentlichen ringförmiger Auflagebereich für den Rückstauverschluss entlang der Innenwandung der Kammer angeordnet sein. Dabei könnte der Rückstauverschluss in einfacher Weise durch die nahezu zylinderförmige Kammer von oben durchgesteckt oder durchgeschoben werden, bis der Rückstauverschluss mit beispielsweise einem von dem Rückstauverschluss oder von dessen Gehäuse abragenden Kragen auf dem Auflagebereich aufliegt. Hier könnte allein schon aufgrund der Schwerkraftwirkung eine sichere Positionierung des Rückstauverschlusses im Rohrkörper realisiert sein.
Im Hinblick auf eine besonders sichere Positionierung des Rückstauverschlusses im Rohrkörper könnte der Rohrkörper einen in den Rohrkörper einsetzbaren Niederhalter für den Rückstauverschluss aufweisen. Mit einem derartigen Niederhalter könnte der Rückstauverschluss gegen den Auflagebereich gedrückt oder geklemmt werden, um die sichere Positionierung des Rückstauverschlusses im Rohrkörper zu gewährleisten. Ein derartiger Niederhalter könnte derart dimensioniert sein, dass eine einfache Handhabung und einfache Sicherung des Rückstauverschlusses mittels des Niederhalters vom oberen Ende des Rohrkörpers aus ermöglicht ist. Der Niederhalter könnte am oberen Ende des Rohrkörpers zur sicheren Fixierung im Rohrkörper mit dem Rohrkörper verschraubt sein.
Zur sicheren Begrenzung des Strömungswegs des durch den Rohrkörper und damit durch das Hydroventil hindurchströmenden Fluids könnte der Rohrkörper an einem Ende, vorzugsweise am unteren Ende, durch einen Boden verschlossen sein. Der Boden könnte somit einen zwischen den Kammern ausgebildeten Strömungsweg oder eine zwischen den Kammern ausgebildete Passage gemeinsam mit der Innenwandung des Rohrkörpers begrenzen.
In weiter vorteilhafter Weise könnte sich durch eine der Kammern, vorzugsweise die gekrümmte Kammer, ein Reinigungskanal erstrecken. Durch einen derartigen Reinigungskanal ist ein Durchführen einer Saugeinrichtung möglich, mit der ungewünschte Sedimente und Ablagerungen aus dem Rohrkörper herausgesaugt werden können, um die Funktionsfähigkeit des Hydroventils dauerhaft zu gewährleisten.
Ein derartiger Reinigungskanal könnte sich bis in den unterhalb der Kammern liegenden Bereich des Rohrkörpers hineinerstrecken, um beispielsweise Sedimente und/oder Ablagerungen, die sich auf einem Boden in dem Rohrkörper abgelagert haben, mittels einer Saugeinrichtung aus dem Rohrkörper und von dem Boden weg zu entfernen. Als Saugeinrichtung könnte beispielsweise eine sogenannte Mammut-Lanze verwendet werden.
In weiter vorteilhafter Weise könnte in einer der Kammern oder in einer weiteren vom Fluid durchströmbaren Kammer vorgebbare Stoffe, Substanzen, Reagenzien oder Materialien zur vorgebbaren Filterung und/oder Anreicherung des durchfließenden Fluids anordenbar sein. Mit anderen Worten könnte zum einen eine Filterung des durchfließenden Fluids erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu könnte mittels des durchfließenden Fluids eine Austragung der oben genannten vorgebbaren Stoffe, Substanzen, Reagenzien oder Materialien in umgebende Bo denbereiche erfolgen, um hier beispielsweise eine Kultivierung des Bodens durchzuführen.
Das Hydroventil könnte dadurch quasi als Instrument zur gezielten Stoffdosierung und/oder Stoffentfernung bezüglich des durchfließenden Fluids eingesetzt werden.
Beispielsweise könnte im Falle eines Hochwassers mittels des durchfließenden Fluids eine gezielte Eintragung von Stoffen oder Reagenzien in einen durch die Dichtwand abgetrennten möglicherweise kontaminierten Bereich erfolgen.
Das erfindungsgemäße Hydroventil lässt selbsttätig einen Durchfluss durch den Rohrkörper ausschließlich in eine bevorzugte Richtung zu. Dadurch kann in einer Dichtwand mittels des Hydroventils ein Element angeordnet werden, das den Einstau von außerhalb der Umschließung liegenden Objekten – beispielsweise Keller von Gebäuden – wirkungsvoll verhindert, da beispielsweise ein über einen vorgebbaren Pegel ansteigendes Hochwasser durch den Rohrkörper bzw. das Hydroventil und damit durch die Dichtwand hindurchgeleitet wird. Schäden, die durch ein über den Pegel ansteigendes Hochwasser verursacht werden, werden mittels des erfindungsgemäßen Hydroventils verhindert.
Hierdurch wird bei Teilumschließungen zum Schutz von Objekten im Anstrombereich eine geeignete hydraulische Maßnahme getroffen, die im Fall eines Grundwasserhochstands einen unzulässigen Aufstau an der Außenseite der Dichtwand und im Fall einer Umkehr der Strömungsverhältnisse das unkontrollierte Ausströmen aus dem teilumschlossenen Bereich wirkungsvoll verhindert.
Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Hydroventil mittels des Einsatzes unterschiedlicher Filtermaterialien und/oder Reagenzien die Möglichkeit geschaffen werden, eine gezielte Behandlung des Fluids vorzunehmen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Hydroventils anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbei spiels des erfindungsgemäßen Hydroventils anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydroventils, wobei der Rückstauverschluss in einer Strömungsrichtung offen ist,
2 in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel aus 1, wobei der Rückstauverschluss verschlossen ist,
3 in einer schematischen Seitenansicht sowie in einer Draufsicht in den Rohrkörper das Ausführungsbeispiel aus 1 und
4 in vier geschnittenen Darstellungen das Ausführungsbeispiel an den in 3 gezeigten Positionen.
1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydroventils, wobei das Hydroventil einen Rohrkörper 1 aufweist, der in eine Bohrung 2 eingebracht ist. Der Rohrkörper 1 weist zum Eintritt und zum Austritt eines Fluids geeignete Durchflussöffnungen 3 auf. Des Weiteren sind in dem Rohrkörper 1 zwei miteinander strömungsverbundene und jeweils mit einer Durchflussöffnung 3 strömungsverbundene Kammern 4 und 5 gebildet. Im Hinblick auf eine schnelle und sichere Reaktion auf sich plötzlich verändernde Wasserstände auf der einen und auf der anderen Seite des Hydroventils ist im Strömungsweg zwischen den Kammern 4 und 5 ein Rückstauverschluss 6 zur Durchströmung in nur eine Strömungsrichtung angeordnet.
Der Rückstauverschluss ist im Konkreten in einem mit den Kammern 4 und 5 strömungsverbundenen Aufnahmebereich 7 angeordnet. Der Aufnahmebereich 7 ist unterhalb der Kammer 4 ausgebildet.
Der Rückstauverschluss 6 weist ein rohrförmiges Gehäuse 8 mit einer darin angeordneten flexiblen Membran 9 auf. Die Membran 9 faltet sich bei einem Strömungsdruck von der in 1 gezeigten linken Seite ein, um einen Durchfluss durch den Rückstauverschluss 6 zu ermöglichen. In 1 ist der Rückstauverschluss 6 in der Strömungsrichtung von links nach rechts offen.
Im Gegensatz hierzu zeigt 2 ebenfalls in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht das Ausführungsbeispiel mit geschlossenem Rückstauverschluss 6. In 2 ist der Pegel auf der linken Seite des Hydroventils zu niedrig, um ein Einfalten der Membran 9 zu bewirken.
Die Kammern 4 und 5 sind durch eine Trennwand 10 voneinander separiert, die sich in Längsrichtung des Rohrkörpers 1 erstreckt. Die Trennwand 10 erstreckt sich von oberhalb der Durchflussöffnungen 3 bis unterhalb des Rückstauverschlusses 6. Des Weiteren ist die Trennwand 10 derart gekrümmt ausgebildet, dass die Kammer 4 nahezu zylinderförmig ausgebildet ist und die Kammer 5 eine gekrümmte Form aufweist. Die Form der Kammern 4 und 5 ist in den 3 und 4 erkennbar.
Die Kammern 4 und 5 sind an beiden längsseitigen Enden offen ausgebildet. Der Rückstauverschluss 6 ist am unteren Ende der Kammern 4 und 5 und genauer gesagt unterhalb der nahezu zylinderförmigen Kammer 4 angeordnet.
Am unteren Ende des Rohrkörpers 1 ist der Rohrkörper 1 durch einen Boden 11 verschlossen. Der Boden 11 bildet allerdings nicht das äußerste Ende des Rohrkörpers 1. Ein Teil der Wandung des Rohrkörpers 1 erstreckt sich in ein Betonbett, das unterhalb des Bodens 11 in der Bohrung 2 angeordnet ist. Hierdurch ist ein sicherer Sitz des Rohrkörpers 1 im Untergrund gewährleistet.
Im Bereich der Durchflussöffnungen 3 ist die Bohrung 2 mit Füllmaterial 12 angefüllt, das groben Kies aufweist, um einen ungehinderten Eintritt des Fluids in den Rohrkörper 1 zu gewährleisten. Der Rest der Bohrung 2 ist mit einem anderen Material befüllt.
Das Hydroventil ist in eine Dichtwand 13 eingebaut, um ein Durchflussfenster zwischen zwei durch die Dichtwand 13 separierten Bodenbereichen 14 und 15 zu reali sieren. Der Bodenbereich 14 ist durch die Dichtwand 13 eingeschlossen, wohingegen der Bodenbereich 15 die äußere Umgebung bildet. In 1 ist eine Grundwasseranströmung – GW-Anströmung – im Hochwasserfall gezeigt. Dabei ist das Grundwasser im Bodenbereich 15 derart hoch angestiegen, dass der Strömungsdruck im Rückstauverschluss 6 ein Einfalten der Membran 9 und damit ein Öffnen des Rückstauverschlusses 6 zur Folge hat. Im Ergebnis wird hierdurch erreicht, dass der Grundwasserstand im Bereich 15 keinen übermäßig hohen Wert erreicht, durch den Schäden an im Bereich 15 beispielsweise vorhandenen Bauwerken entstehen könnten. Beispielsweise kann ein Volllaufen von Kellern von im Bereich 15 errichteten Gebäuden verhindert werden. Als Folge der Öffnung des Rückstauverschlusses 6 steigt der Grundwasserstand im eingeschlossenen Bereich 14 an.
In 2 ist die Situation gezeigt, in der der Grundwasserstand im äußeren Bodenbereich 15 keinen besonders hohen Wert aufweist. Der Pegelstand erreicht hier nicht einmal eine Durchflussöffnung 3 des Rohrkörpers 1. Folglich bleibt die Membran 9 im Rückstauverschluss 6 voll entfaltet und der Rückstauverschluss 6 damit verschlossen. Im Bodenbereich 14 ist der Grundwasserstand zwar höher als im Bodenbereich 15, jedoch verhindert der Rückstauverschluss 6, der eine Durchströmung nur in der Richtung in den Bodenbereich 14 hinein ermöglicht, ein Austreten des im Bereich 14 eingeschlossenen Grundwassers. Hierdurch wird insbesondere verhindert, dass Kontaminationen aus dem eingeschlossenen Bereich 14 in die Umgebung und damit in den Bodenbereich 15 mittels des Fluids hinausgetragen werden.
Folglich ermöglicht der Rückstauverschluss 6 zwar ein Abpuffern eines übermäßigen Grundwasserstands im Außenbereich 15 durch ein Einströmen aus dem äußeren Bodenbereich 15 in den umschlossenen Bodenbereich 14, jedoch wird eine Strömung in umgekehrter Richtung aus dem eingeschlossenen Bereich 14 in den äußeren Bodenbereich 15 verhindert.
In den 1 und 2 ist gezeigt, dass sich die Trennwand 10 im Wesentlichen bis zum oberen Ende der Durchflussöffnungen 3 erstreckt. Die Höhe der Trennwand 10 bildet die Pegelgrenzhöhe für einen Grundwasserstand sowohl im Bodenbereich 14 als auch im Bodenbereich 15. Sollte in den Bereichen 14 und 15 der Grundwasserstand höher sein als die Trennwand 10, so liegt eine Situation vor, in der das Hyd roventil und die durch den Rückstauverschluss 6 ermöglichte Strömungskontrolle außer Funktion ist. Mit anderen Worten kann das Grundwasser in diesem Fall über die Trennwand 10 hinüber gelangen, und zwar in beiden Richtungen. Dies stellt jedoch eine besonders außergewöhnliche Situation dar, die nur bei extremen Hochwassern erreicht wird. Ein üblicher Hochwasserstand ist in 1 dargestellt. Eine sich anschließende Situation ohne Hochwasser ist in 2 dargestellt.
Grundsätzlich verläuft die Strömungsverbindung aus dem Bodenbereich 15 in den Bodenbereich 14 über die in den 1 und 2 links gezeigte Durchflussöffnung 3, die Kammer 4, den Rückstauverschluss 6 und den Aufnahmebereich 7, die Kammer 5 und die in den 1 und 2 rechts gezeigte Durchflussöffnung 3.
3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht sowie in einer Draufsicht in den Innenbereich den Rohrkörper 1. Auf der Durchflussöffnung 3 ist ein Sieb 16 angeordnet, um das Eindringen von ungewünschten Partikeln in den Rohrkörper 1 zu verhindern. Im Außenbereich des Rohrkörpers 1 sind vier Flügel 17 ausgebildet, die vier Umgebungsbereiche um den Rohrkörper 1 herum definieren. Beispielsweise kann vor den Durchflussöffnungen 3 ein Füllmaterial 12 zwischen die jeweiligen Flügel 17 angeordnet werden. In den beiden anderen durch die Flügel 17 definierten Bereichen kann ein dichtendes Material zur Ankopplung an die Dichtwand 13 angeordnet werden. Diese um den Rohrkörper 1 angeordneten Materialien füllen die Bohrung 2 im Endzustand des Einbaus des Hydroventils in die Dichtwand 13 aus.
Zum sicheren Positionieren des Rückstauverschlusses 6 im Rohrkörper 1 ist ein in den Rohrkörper 1 einsetzbarer Niederhalter 18 vorgesehen, der einen äußeren Kragen des Rückstauverschlusses 6 gegen einen Auflagebereich 19 drückt, der sich entlang der Innenwandung der zylinderförmigen Kammer 4 an deren unteren Ende erstreckt.
Des Weiteren ist im Rohrkörper 1 ein Reinigungskanal 20 vorgesehen, der sich durch die Kammer 5 hindurch erstreckt. Durch diesen Reinigungskanal 20 kann eine Saugeinrichtung in den Rohrkörper 1 eingeführt werden, um Sedimente und Ablagerungen herauszusaugen, die sich auf dem Boden 11 im Rohrkörper 1 niedergeschlagen haben.
4 zeigt vier Schnittdarstellungen B-B, C-C, D-D und E-E gemäß den in 3 gezeigten Positionen am Rohrkörper 1.
Dabei ist im Schnitt C-C besonders gut die durch die gekrümmte Trennwand 10 erfolgte Aufteilung in eine nahezu zylindrische Kammer 4 und in eine gekrümmte Kammer 5 erkennbar. In die nahezu zylindrische Kammer 4 ist ein Niederhalter 18 eingebracht, der den Rückstauverschluss 6 gegen einen Auflagebereich 19 drückt. Entlang des Umfangs des Rohrkörpers 1 sind vier Flügel 17 zur Unterteilung des Umgebungsbereichs um den Rohrkörper 1 in befüllbare Bereiche angeordnet. Die äußeren Enden der Flügel 17 liegen an der Innenwand der Bohrung 2 an, so dass letztendlich vier befüllbare Bereiche zwischen dem Rohrkörper 1 und der Innenwandung der Bohrung 2 gebildet sind. Zwei gegenüberliegende Bereiche sind mit den Durchflussöffnungen 3 des Rohrkörpers 1 strömungsverbunden. Die anderen beiden gegenüberliegenden Bereiche koppeln an die Trennwand 13 an.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hydroventils wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hydroventils lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

1: Rohrkörper
2: Bohrung
3: Durchflussöffnung
4: Kammer
5: Kammer
6: Rückstauverschluss
7: Aufnahmebereich
8: Gehäuse
9: Membran
10: Trennwand
11: Boden
12: Füllmaterial
13: Dichtwand
14: Bodenbereich
15: Bodenbereich
16: Sieb
17: Flügel
18: Niederhalter
19: Auflagebereich
20: Reinigungskanal

Claims

Hydroventil, insbesondere zur Schaffung eines Durchflussfensters in einer Dichtwand (13), mit einem in eine Bohrung (2) einbringbaren Rohrkörper (1), wobei der Rohrkörper (1) zum Eintritt und zum Austritt eines Fluids geeignete Durchflussöffnungen (3) aufweist und wobei in dem Rohrkörper (1) zwei miteinander strömungsverbundene und jeweils mit einer Durchflussöffnung (3) strömungsverbundene Kammern (4, 5) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg zwischen den Kammern (4, 5) oder in einer der Kammern (4, 5) ein Rückstauverschluss (6) zur Durchströmung in nur einer Strömungsrichtung angeordnet ist.
Hydroventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstauverschluss (6) in einem mit den Kammern (4, 5) strömungsverbundenen Aufnahmenbereich (7) oder in einer mit den Kammern (4, 5) strömungsverbundenen Passage in dem Rohrkörper (1) angeordnet ist.
Hydroventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstauverschluss (6) ein rohrförmiges Gehäuse (8) aufweist.
Hydroventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem rohrförmigen Gehäuse (8) eine flexible Membran (9), vorzugsweise eine Gummimembran, angeordnet ist, die sich bei einem Strömungsdruck in die Durchflussrichtung einfaltet und bei einem Strömungsdruck in die Sperrrichtung zum Ausfüllen des Innendurchmessers und Verschließen des Gehäuses (8) entfaltet verbleibt.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstauverschluss (6) eine Rückschlagklappe aufweist.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (4, 5) durch zwei – senkrecht zur Längsrichtung des Rohrkörpers (1) gesehen – nebeneinander liegende und durch eine sich in Längsrichtung des Rohrkörpers (1) erstreckende Trennwand (10) voneinander separierte Kammern (4, 5) gebildet sind.
Hydroventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Trennwand (10) von oberhalb der Durchflussöffnungen (3) bis unterhalb des Rückstauverschlusses (6) erstreckt.
Hydroventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) derart gekrümmt ausgebildet ist, dass eine der Kammern (4) nahezu zylinderförmig ist und die andere Kammer (5) eine gekrümmte Form aufweist.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (4, 5) an beiden längsseitigen Enden offen ausgebildet sind.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstauverschluss (6) am – in die Bohrung (2) eingebauten Zustand des Rohrkörpers (1) – unteren Ende der Kammern (4, 5), vorzugsweise unterhalb der nahezu zylinderförmigen Kammer (4), angeordnet ist.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende der nahezu zylinderförmigen Kammer (4) ein im Wesentlichen ringförmiger Auflagebereich (19) für den Rückstauverschluss (6) entlang der Innenwandung der Kammer (4) angeordnet ist.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (1) einen in den Rohrkörper (1) einsetzbaren Niederhalter (18) für den Rückstauverschluss (6) aufweist.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (1) an einem Ende, vorzugsweise am unteren Ende, durch einen Boden (11) verschlossen ist.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch eine der Kammern (4, 5), vorzugsweise die gekrümmte Kammer (5), ein Reinigungskanal (20) erstreckt.
Hydroventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Reinigungskanal (20) bis in den unterhalb der Kammern (4, 5) liegenden Bereich (7) hinein erstreckt.
Hydroventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Kammern (4, 5) oder in einer weiteren vom Fluid durchströmbaren Kammer vorgebbare Stoffe, Substanzen, Reagenzien oder Materialien zur vorgebbaren Filterung und/oder Anreicherung des durchfließenden Fluids anordenbar sind.