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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rinnenelement umfassend einen U-förmigen Rinnenkörper aus Beton oder Polymerbeton, wobei die beiden vertikalen Schenkel des Rinnenkörpers die Seitenwände bilden, die über einen Rinnenboden verbunden sind, der den horizontalen Abschnitt des Rinnenkörpers bildet. Der Rinnenkörper schließt einen Wasserlauf ein, und am oberen Ende der Seitenwände ist eine Rinnenabdeckung gehalten.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Rinnenelement zu schaffen, das eine effektive Reinigung des in das Rinnenelement einfließenden Wassers realisiert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Rinnenelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß der Erfindung ist in dem oben beschriebenen Rinnenelement zwischen den Seitenwänden eine wasserdurchlässige, z.B. poröse Platte angeordnet, die sich zumindest in etwa horizontal erstreckt. Die wasserdurchlässige Platte ist vorzugsweise an der Innenseite der Seitenwände gehalten. Sie kann auch durch zusätzliche Aufstandsflächen auf dem Rinnenboden gehalten werden. Auf der wasserdurchlässige Platte ist ein Filtersubstrat zum Beispiel einer offenen Schüttung angeordnet. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Rinnenelements wird das Rinnenelement in einen oberen Einlaufbereich unterteilt, in einen mittleren Filterbereich, der durch die Kombination des Filtersubstrats und der poröse Platte gebildet ist, und in einen unteren Abflussbereich unterhalb der poröse Platte, der zum Abführen des Wassers ausgebildet ist. Durch die Tatsache, dass auf der wasserdurchlässigen Platte das Filtersubstrat angeordnet ist, werden zum einen Schwimm- und Schwebstoffe und auch Schadstoffe abgefiltert, was dazu beiträgt, dass das Wasser zumindest teilgereinigt wird und andererseits die wasserdurchlässige Platte ihre Porosität beibehält und nicht durch die einfließenden Schwebstoffe verstopft. Durch die Tatsache, dass die wasserdurchlässige Platte im Wesentlichen aus dem gleichen Grundmaterial wie der Rinnenkörper besteht, nämlich aus Beton, gibt es keine Korrosionsprobleme, selbst wenn sich der Innenraum des Rinnenelements ständig unter Feuchtigkeit befindet und auch keine Temperaturbedingten Spannungen im Material. Das erfindungsgemäße Rinnenelement erzielt eine gute Reinigungswirkung mit einem geringen herstellungstechnischen Aufwand.
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Unter „wasserdurchlässige Platte“ wird in dieser Anmeldung eine Platte mit einem kf- oder Durchgangswert - auch Durchlässigkeitsbeiwert genannt - höher als 0,0001 m/s verstanden. Vorzugsweise liegt der kf-Wert zwischen 0,0001 m/s, insbesondere 0,0005 m/s und 0,01 m/s. Der Durchgangswert selbst ist unter DIN 18130-1 definiert.
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Die wasserdurchlässige Platte ist vorzugsweise eine Drainbetonplatte. Als Drainbeton wird ein Beton mit einer offenen Porosität die zu dem bezeichneten Durchgangswert führt. Die wasserdurchlässige Platte kann auch aus Blähton, poröser Keramik und anderen nicht korrodierenden, porösen Materialien bestehen. Es können so zum Beispiel auch poröse Materialien aus (Edel)metall oder Kunststoff oder Hybridmaterialien verwendet werden, die den oben spezifizierten Durchgangswert aufweisen.
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Unter dem Begriff „Platte“ wird ein flächiges planes oder dreidimensional geformtes Element verstanden, dessen Steifheit oder Tragfähigkeit groß genug ist, die mit Wasser gesättigte Filtersubstratschüttung, eventuell mit Einsatz zu tragen, wobei hinsichtlich der Tragfähigkeit nach Anforderungen ein Sicherheitsfaktor berücksichtigt werden kann.
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Vorzugsweise ist zur Erhöhung des Schadstoffrückhaltes und Schutz der wasserdurchlässigen Platte vor Kolmation durch eindringendes Filtersubstrat zusätzlich ein Filtervlies zwischen der Filtersubstratschüttung und der wasserdurchlässigen Platte angeordnet. Das Rinnenelement behält somit eine lange Funktionsfähigkeit, bevor ein Austausch des Substrats oder der wasserdurchlässigen Platte notwendig wird.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung haben die beiden Seitenwände nach unten zum Wasserlauf hin einen geringeren Abstand als an der oberen Hälfte des Rinnenelements und die wasserdurchlässige Platte liegt mit ihren seitlichen einander abgewandten Endflächen gegen die Seitenwände an und wird dadurch gehalten. Auf diese Weise ist keine zusätzliche Halterung für die wasserdurchlässige Platte in dem Rinnenkörper notwendig, da diese allein durch den sich nach unten verengenden Querschnitt des Innenraums des Rinnenkörpers gehalten wird. Diese Ausführungsform ist herstellungstechnisch leicht realisierbar und mechanisch unanfällig.
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Vorzugsweise beträgt im Anlagebereich der wasserdurchlässigen Platte an den Seitenwänden die Stärke der Seitenwände wenigstens ein Viertel, vorzugsweise wenigstens 30% der Gesamtbreite der Rinne, wobei hier die aufsummierte Stärke der beiden Seitenwände gemeint ist. Dieses Merkmal stellt sicher, dass der Rinnenkörper stark genug ist, um die Aufspreizkräfte, die durch die endseitige Anlage der wasserdurchlässigen Platte gegen die Seitenwände auftritt, auffangen zu können.
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Vorzugsweise ist der Rinnenkörper stahlbewehrt, in welchem Fall der Rinnenkörper stark genug ist, den durch ein Einklemmen der wasserdurchlässigen Platte zwischen den Seitenwänden eingeleiteten Druck problemlos aufnehmen zu können. Zudem wird hierdurch zusammen mit der massiven Ausbildung, d.h. dem Verhältnis der Stärke der Seitenwände zur Rinnenbreite, das Rinnenelement auch für hohe Lasten geeignet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Rinnenelement eine Aufschwemmsicherung auf, die unterhalb des Anlagebereichs der wasserdurchlässigen Platte an den Seitenwänden angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Aufschwemmsicherung, die eine Verstärkung des Rinnenkörpers bildet, gleichzeitig dazu konzipiert, die Stabilität des Rinnenkörpers gegen ein Aufspreizen aufgrund der durch die wasserdurchlässige Platte eingebrachten Kräfte zu unterbinden.
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Vorzugsweise ist an den oberen Enden der Seitenwände jeweils eine Metallzarge zur Aufnahme einer Rinnenabdeckung angeordnet, die mit Metallankern im Beton verankert ist. Auf diese Weise kann eine Rinnenabdeckung sicher auf den Seitenwänden aus Beton oder Polymerbeton gehalten werden. Statt der Metallzarge, die insbesondere aus verzinktem Stahl, Edelstahl oder Guss besteht, kann auch eine Kunststoffzarge oder Betonzarge zur Aufnahme der Rinnenabdeckung verwendet werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die wasserdurchlässige Platte eine Stärke zwischen 2 und 8 cm, insbesondere zwischen 3 und 5 cm. Diese Stärke ist gut geeignet, um die auf der wasserdurchlässigen Platte angeordnete Filtersubstratschüttung wirkungsvoll zu halten und ist andererseits gering genug, um nicht das Gewicht der Gesamtrinne übermäßig anzuheben und eine unnötige vertikale Erstreckung des Rinnenraums zu vermeiden. Zum anderen erlaubt diese Stärke der wasserdurchlässigen Platte einen ungehinderten Wasserdurchtritt von der Unterseite des Filtersubstrats zum unter der wasserdurchlässigen Platte befindlichen Wasserlauf, was oben in Bezug auf die Porosität bzw. den kf-Wert bereits ausgeführt wurde.
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Vorzugsweise ist die wasserdurchlässige Platte plan, was herstellungstechnisch einfach zu realisieren ist und wenig Platz in dem Rinnenelement benötigt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die wasserdurchlässige Platte teilkreiszylindrisch ausgebildet, wobei sich das Zentrum des Kreises mittig parallel zur Längsachse des Rinnenelements und unterhalb der wasserdurchlässigen Platte erstreckt. Die wasserdurchlässige Platte ist damit nach oben hin ausgebaucht und kann somit die Tragkräfte des Filtersubstrats besser aufnehmen.
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Vorzugsweise beträgt in diesem Fall der Radius des Kreises zwischen 30 und 100 cm, insbesondere zwischen 35 und 70 cm, was zum einen die Tragkraft der Platte verbessert und zum einen die Höhenzunahme aufgrund der Zylinderform der wasserdurchlässigen Platte in Grenzen hält.
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Vorzugsweise ist das Filtersubstrat eine Filtersubstratschüttung, die entweder lose oder vorzugsweise in einem Einsatz, z.B. einem permeablen Behälter oder einem Gewebesack auf der wasserdurchlässigen Platte angeordnet sein kann. Die Verwendung eines Einsatzes hat den Vorteil, dass für einen Austausch das gesamte Filtersubstrat durch Anheben des Einsatzes ausgewechselt werden kann.
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Vorzugsweise hat das Filtersubstrat eine Höhe zwischen 5 und 35 cm, insbesondere zwischen 10 und 20 cm. Auf diese Weise wird zum einen eine gute Filterwirkung erzielt und zum anderen wird die Höhe des Rinnenelements nicht ungebührlich vergrößert.
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Die Erfindung betrifft in gleicher Weise eine Rinne gebildet aus einer Mehrzahl stirnseitig aneinander gesetzter Rinnenelemente, wie sie oben beschrieben sind. Zwischen den Stirnseiten der Rinnenelemente, die vorzugsweise komplementär zueinander ausgebildet sind, können noch Dichtungen angeordnet sein, die die U-profilförmigen Rinnenkörper stirnseitig gegeneinander abdichten.
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Folgende Ausdrücke werden synonym verwendet: Abstand der Seitenwände - lichte Innenweite des Rinnenelements; Rinnenabdeckung - Einlaufrost; wasserdurchlässige Platte - poröse Platte - Drainbetonplatte; Durchgangswert - kf-Wert - Durchlässigkeitsbeiwert;
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
- 1 eine Seitenansicht auf ein Rinnenelement mit einer planen wasserdurchlässigen Platte und einer Filtersubstratschüttung,
- 2 eine Ansicht gemäß 2 mit einer teilkreiszylindrischen wasserdurchlässigen Platte.
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1 zeigt ein Rinnenelement 10 umfassend einen Rinnenkörper 12 in Form eines U-Profils mit zwei vertikalen Seitenwänden 14, 16 und einem diese verbindenden horizontalen Rinnenboden 18, auf welchem sich der Wasserlauf 20 des Rinnenelements 10 befindet. Auf den Oberseiten der beiden Seitenschenkel 14, 16 ist jeweils eine Zarge 22 vorzugsweise mit Stahlankern befestigt, die eine Rinnenabdeckung 24 insbesondere aus Gusseisen aufnehmen. Der lichte Abstand d zwischen den beiden Seitenschenkeln 14, 16 verringert sich von oben nach unten, was dazu führt, dass eine vorzugsweise plane wasserdurchlässige Platte 26, die hier vorzugsweise als Drainbetonplatte ausgebildet ist, durch den sich verengenden Innenquerschnitt (lichte Weite d) mit seinen seitlichen Endflächen 28 gegen die Innenseiten 31 der Seitenwände 14, 16 anliegt. Auf diese Weise wird die plane Drainbetonplatte 26 wirkungsvoll in einer horizontalen Position gehalten. Auf der wasserdurchlässigen Platte 26, welche vorzugsweise eine Stärke zwischen 2 und 8 cm, insbesondere zwischen 3 und 5 cm, hat, ist eine Filtersubstratschüttung 30 angeordnet, die entweder als lose Schüttung ausgebildet sein kann oder in einem Einsatz angeordnet sein kann, der dazu konzipiert ist, die Filtersubstratschüttung als Ganzes aus dem Rinnenelement von der Drainbetonplatte 26 abzuheben, zum Beispiel um diese zu reinigen oder auszuwechseln. Das dargestellte Konzept des Rinnenelements erlaubt eine günstige Herstellung einer Filterrinne mit guten Filtereigenschaften und einer guten Stabilität. Im Bereich der Anlage der Drainbetonplatte 26 an den Seitenwänden 14, 16 ist die aufsummierte Stärke 2 • x der beiden Seitenwände wenigstens 20%, insbesondere wenigstens 25% und vorzugsweise in wenigstens 30% und maximal 50%, vorzugsweise maximal 40% der Gesamtbreite B des Rinnenelements 10. Die beiden Seitenwände 14, 16 weisen am unteren Ende des Rinnenelements 10 Aufschwemmsicherungen 32 auf, welche neben ihrer Funktion als Aufschwemmsicherung durch die damit verbundene Zunahme der Stärke der Seitenwände 14, 16 an deren Außenseiten zusätzlich die durch die Drainbetonplatte 26, 34 eingebrachten Aufspreizkräfte abfangen.
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2 zeigt eine zu 1 nahezu identische Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Drainbetonplatte 34 dort teilkreiszylindrisch ausgebildet ist, wodurch eine bessere Tragfähigkeit hinsichtlich der Filtersubstratschüttung 30 besteht. Die Filtersubstratschüttung 30 hat auch in 1 vorzugsweise eine Höhe h zwischen 10 und 30 cm, vorzugsweise zwischen 15 und 25 cm. Der Radius r der Drainbetonplatte 34 beträgt vorzugsweise zwischen 30 cm und 100 cm, vorzugsweise zwischen 40 und 70 cm. Auf diese Weise wird die Tragkraft der Drainbetonplatte verbessert und andererseits die mit der Ausbauchung verbundene Höhenzunahme der Platte begrenzt.
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Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt ist, sondern innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche variiert werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rinnenelement
- 12
- Rinnenkörper
- 14
- erster vertikaler Seitenschenkel
- 16
- zweiter vertikaler Seitenschenkel
- 18
- horizontaler, die Seitenschenkel verbindender Rinnenboden
- 20
- Wasserlauf
- 22
- Zargen zur Aufnahme der Rinnenabdeckung
- 24
- Rinnenabdeckung
- 26
- plane wasserdurchlässige Platte oder Drainbetonplatte - erste Ausführung
- 28
- endseitige seitliche Anlageflächen der Drainbetonplatte an den Innenwänden der Seitenschenkel
- 30
- Filtersubstratschüttung
- 31
- Innenseiten der Seitenschenkel
- 32
- Aufschwemmsicherungen
- 34
- teilkreiszylindrische wasserdurchlässige Platte oder Drainbetonplatte - zweite Ausführung
- d
- Lichte Innenweite des Rinnenelements, von oben nach unten abnehmend
- x
- Stärke der Seitenschenkel im Anlagebereich der Drainbetonplatte
- B
- Gesamtbreite des Rinnenelements
- r
- Radius der teilzylinderförmigen Drainbetonplatte
- h
- Höhe der Filtersubstratschüttung
