DE1759842A1

DE1759842A1 - Abwasserfallrohr

Info

Publication number: DE1759842A1
Application number: DE19681759842
Authority: DE
Inventors: Honegger Pierre Paul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-07-14
Filing date: 1968-06-14
Publication date: 1971-08-26
Also published as: SE323931B; DE1759842C3; ES165046U; ES165046Y; BE715787A; NL6808243A; FR1574338A; DE1759842B2; AT284023B; CH459907A

Description

Anmelder: Pierre Paul Honegger, Conches-Geneve (Schweiz).

Abwasserfallrohr

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abwasserfallrohr für mehrgeschossige Gebäude mit mindestens einem Rohrkörper mit Abzweigungen für die verschiedenen Geschosse.

Abwasserfallrohre für mehrgeschossige Gebäude sind meist als gerade senkrechte Röhren mit einem Durchmesser von etwa 100 mm ausgebildet. Normalerweise sind die Abzweigungen leicht geneigt gegen die Röhre gerichtet und bilden somit mit deren Achse einen ziemlich grossen Winkel.

Gewöhnlich füllt das Abwasser die Röhre nicht ganz aus, sondern fällt in Gegenwart von Luft, deren Strömung im allgemeinen nicht derjenigen des Wassers entspricht, jedoch den örtlichen Druck nahe dem Umgebungsdruck halten sollte. Zu diesem Zweok ist üblicherweise die Röhre über dem Gebäudedach offen, und zwar direkt oder über ein beeonderee Entlüftungsrohr. Falls die Luft schlecht zirkuliert, ändert sich der Innendruck und erzeugt Geräusche, Siphonentleerungen oder sogar Abwasserstösse aus den Siphons·

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Brief vom 3.9.70 Blatt 2 Mpl.-tn«. β. Schll.bi

an das Deutsche Patentamt, München 1 7598A2 Patentanwalt

Die bekannten Abwasserfallrohr haben folgende Nachteile:

1. Das aus den Abzweigungen fliessende Wasser bildet einen Wasserfilm im Fallrohr, der sich von der Abzweigung aus erstreckt und die Luftströmung im Rohr stören oder gar unterbrechen kann. Manchmal kann dieser Wasserfilm die Luft auch wie in einer Düse mitziehen.

2. Ein Teil des Wassers fällt im Fallrohr in Form von freien Tropfen, welche Luft mitreiesen und dadurch Geräusche erzeugen, während ein anderer Teil des Wassers in einer Weise an der Rohrwand anliegt, die von unkontrollierbaren Umständen abhängt. Immerhin ist dieser Teil meist ziemlich regelmässig über die ganze Rohrwand verteilt.

3. Dieses über die Rohrwand verteilte Wasser flieset als Film gegen die nächste Abzweigung und unterbricht die Luftströmung darin. Da dieser Film normalerweise auf den unteren Rand der Abzweigung trifft, kann er in der letzteren Über- oder Unterdrucke oder abwechselnd beide Phänomene erzeugen, welche ein Pfeifen bewirken, das noch schlimmer als die anderen Geräusche ist, und das Entleeren der Siphons verursachen können.

4. Am Fuss des Fallrohre, welche meist gebogen ist, strömt das an der Rohrwand anliegende Wasser in gerader Richtung weiter und bildet einen Vorhang, der die Luftströmung gegen den horizontalen Rohrausgang oder von diesem unterbricht.

5. Fallrohre mit Vorrichtungen zum Vermeiden dieser Nachteile (etwa mit Ablenkern, um das Wasser in den Abzweigungen zu lenken, tangentiellen Einlassen, um dem Wasser im Fallrohr eine Wirbelbewegung zu erteilen) sind nicht vorteilhaft, weil sie ein Reinigen der Fallrohre mit Bürsten erschweren oder verhindern. Eine solche Reinigung ist jedoch von Zeit zu Zeit nötig, um Ablagerungen zu entfernen und das Fallrohr für den Durchtritt von Wasser und Luft frei zu halten.

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6. Alle diese Nachteile, welche für Gebäude bis zu etwa vier Geschossen noch in Kauf genommen werden könnten, nehmen mit zunehmender Stockwerkzahl sehr rasch zu und sind nicht mehr annehmbar, wenn etwa sechs bis acht Geschosse oder noch mehr vorhanden sind. Es ist bekannt, in solchen Fällen die Nachteile durch Erhöhen des Fallrohrdurchmessers zu vermeiden, oder noch besser durch Anordnen eines sekundären Ventilationsrohrs im Fallrohr, mit geeigneten Verbindungen zu den Abzweigungen. Dadurch können zwar Druckschwankungen etwas begrenzt werden, doch ist ein derartiges System teuer und zudem eine schlechte Lösung für ä das Problem der Geräusche.

Die Erfindung bezweckt nun, alle diese Nachteile zu vermeiden. Hierzu ist das eingangs genannte Abwasserfallrohr dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rohrkörper schraubenlinienförmig mit senkrechter Schraubenlinienachse ausgebildet ist und dass die Schraubenganghöhe um ein Mehrfaches grosser als der Rohrkörperdurchmesser ist.

Das erfinduhgsgemässe Fallrohr besitzt somit keine senkrechten Teile, sondern die Form einer Schraubenlinie mit senkrechter Achse. Das abfliessende Wasser folgt infolge der Zentrifugalkraft einer Erzeugenden (Mantellinie) und t

bedeckt nicht die ganze innere Oberfläche des Rohrs. Falls sich zufällig freie Tropfen bilden, fallen diese rasch wieder in den Wasserstrom, welcher der Erzeugenden folgt. Der abfliessende Wasserstrom nimmt deshalb eine lage ein, die durch die Form des Fallrohre bestimmt wird.

Die Abzweigungen sind mit dem Fallrohr zweckmässig durch eine Kurve verbunden, deren innerer Rand, der zur äusseren Erzeugenden benachbart ist, tangential in die innere Oberfläche des Fallrohrs übergeht, und zwar etwas oberhalb

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deren äusseren Erzeugenden, wobei sich "oberhalb" auf die Neigung und somit auf die Flussrichtung innerhalb der Abzweigung bezieht. Vorzugsweise ist der Winkel zwischen den beiden Erzeugenden, welchen die beiden Wasserströme folgen, spitz, um die Vereinigung der beiden Ströme zu erleichtern, welche den Luftdurchtritt durch das Fallrohr und die Abzweigung auf diese Weise nicht behindern.

Zweckmässig besitzt das Fallrohr eine ganze Zahl von Windungen pro GeschoBS, so dass sich auf jedem Geschoss der zugehörigen Abzweigung die gleiche Ansicht darbietet· Aue praktischen Gründen und um Kosten zu sparen wird man die Schraubenganghöhe gleich der Geschosshöhe machen, wobei ein langer Gang zudem erlaubt, das Fallrohr leicht mit Stabbürsten zu reinigen.

Der Auslass am Fuss des Fallrohrs wird vorzugsweise durch einen gekrümmten Rohrteil gebildet, der in einer Ebene beginnt, die durch die Tangente an die aussere Erzeugende und die senkrechte Linie bestimmt wird, welche der senkrechten Rotationsachse der Schraubenlinie und dieser Tangente gemeinsam ist, so dass die Fallrohrerzeugende, welcher der Wasserstrom folgt, tangential in die Erzeugende des gekrümmten Auslassrohrteils übergeht·

Das Heue des erfindungsgemässen Fallrohrs besteht somit darin, dass diesem eine solche gekrümmte Form gegeben wird, dass das abströmende Wasser in Folge der Zentrifugalkraft längs einer Erzeugenden (Mantellinie) und somit längs eines bestimmten Pfades flieset, was auch für die im wesentlichen horizontalen Abzweigungen zutrifft, in welchen es unter der Wirkung der Schwerkraft längs der unteren Erzeugenden flieset. Sas erlaubt, durch eine geeignete Anordnung sowohl eine Verbindung der beiden Ströme ohne

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Unterbrechen des Luftstroms wie auch den Übergang von einer Kurve zur anderen ohne Störung zu erreichen und damit die Kontinuität der Erzeugenden, längs welchen das Wasser fliesst, zwischen Abzweigung und Fallrohrkörper zu gewährleisten.

Anders gesagt, besteht das Neue somit darin, dass man das gesamte Fallrohrsystem mit seinen Abzweigungen als kontinuierliches Doppelrohr betrachten kann, in welchem Wasser und Luft je für sich strömen, ohne dass die beiden Ströme sich schneiden oder stören, was dank der Wirkung der Zentri- ä

fugalkraft erreicht wird.

Obwohl das Problem des Übergangs von den im wesentlichen horizontalen Abzweigungen, in welchem die Trennung von Luft und Wasser durch die Schwerkraft erfolgt, in den im wesentlichen senkrechten Fallrohrkörper, in welchem diese Trennung durch Zentrifugalkraft erfolgt, durch die Erfindung nicht restlos gelöst wird, kann man doch sagen, dass die Lösung für praktische Zwecke durchaus ausreichend ist. Die kleinen Störungen, welche durch die gegenseitige Reibung von Luft und Wasser erfolgen, sind vernachlässigbar und machen weniger als 10$ der üblichen Störungen (Geräusche, Wirkungen der Druckunterschiede) aus, die mit herkömmlichen " Fallrohren ohne sekundäre Ventilation bei Gebäuden von etwa sechs Stockwerken an untragbar werden

Anhand der Zeichnung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine allgemeine Ansicht eines Fallrohrs in Form einer Doppelschraube mit Abzweigungen;

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Pig. 2 in gröeserem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Pig. 1;

Pig. 3, Ansichten von Abzweigungen; 4 und 5

Pig. 6 einen Pallrohrfuss·

Man sieht in Pig. 1 die senkrechte Achse 1 eines schraubenlinienförmigen Rohres 2, dessen Ganghöhe erheblich grosser als der Rohrdurchmeeser ist. Diese Ganghöhe ist hier gleich der Höhe zwischen den Geschossen 3 und 4. Zwei identische Abzweigungen 5 und 6 sind je in gleicher Lage in den beiden Geschossen angeordnet. Der sehraubenlinienförmige Rohrteil 7 zeigt, dass das ganze Fallrohrsystem in konzentrisch angeordnete schraubenlinienförmige Rohrkörper aufgeteilt werden kann, so dass es möglich ist, Regenwasser und Haushaltsabwasser in demselben zylindrischen Raum getrennt abzuleiten.

Das abfliessende Wasser ist unter der Wirkung der Zentrifugalkraft bestrebt, längs der äusseren Erzeugenden 8 des Rohres 2 zu fliessen, d.h. längs der Mantellinie, die durch denjenigen Punkt des Rohrquerschnittes geht, der dem Krümmungszentrum des Rohrs gegenüber liegt. Dieser Flüssigkeitsstrom bleibt dieser äusseren Erzeugenden benachbart.

Pig. 2 zeigt in grösserem Maßstab die Abzweigung 5 (oder 6) in der gleichen Lage wie in Pig. 1, wobei das Rohr 2 jedoch in senkrechtem Schnitt gegen den Betrachter dargestellt ist, so dass die Innenseite sichtbar ist. Die von ihrem Ende her gesehene zylindrische Abzweigung geht in das Rohr 2 über einen kreisförmigen Rotationsstorus über, der im Profil dargestellt ist und in dieser Figur von hinten kommt, um sich mit dem Rohr 2 zu verbinden.

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Die innere Oberfläche des Torus der Abzweigung 5, benachbartzur äusseren Erzeugenden 9» ist tangential mit dem Punkt 10 der inneren Oberfläche des Rohrs 2 verbunden, in der Nähe von dessen äusserer Erzeugenden 8 und etwas jenseits davon. Die beiden Erzeugenden 9 und 8(von der Oberstromseite gesehen) bilden einen spitzen Y/inkel. Der Rand 12, zwischen den beiden Rohrteilen geht in die Oberfläche neben dem Tangentenpunkt 10 über.

Die Abzweigung stört den bereits im Rohr 2 von oben kommenden Flüssigkeitsstrom nicht, da sie neben der Erzeugen- | den im Rohr 2 mündet. Ausserdem vereinigen sich bei gleichzeitigem Fluss in der Abzweigung und im Rohr 2 die beiden Ströme, welche beide bestrebt sind, den entsprechenden äusseren Erzeugenden zu folgen, kontinuierlich und ohne den Luftstrom im Rohr 2 und der Abzweigung 5 zu stören.

Fig. 3 zeigt die gleiche Abzweigung 5 mit dem Rohr 2 wie Fig. 2, jedoch nun senkrecht gesehen. Die äussere Oberfläche des Rohres 2 lässt genügend deutlich die innere Oberfläche .mit der Erzeugenden 8 sowie die Erzeugende 9 der Abzweigung 5 erkennen.

Fig. 4 zeigt eine horizontale Ansicht des Rohres 2 mit (

einem schrägen Schnitt durch die Ebene des Rotationstorus der Abzweigung 5. Fig. 5 zeigt die Ansicht gemäss Fig. 4, jedoch um 180° gedreht.

Man sieht so den Torus der Abzweigung 5 mit seiner äusseren Erzeugenden 9 in der Schnittebene. Die Erzeugende 9 geht tangential im Punkt 10 in die innere Oberfläche über, welche der äusseren Erzeugenden 8 des Rohres 2 benachbart ist und etwas jenseits der letzteren liegt.

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In den Fig. 2, 3, 4 und 5 bezeichnen die Doppelpfeile 11 den Weg, welchem der Flüssigkeitsstrom länge der unteren Erzeugenden der Abzweigung und dann länge der ausβeren Erzeugenden dee Fallrohrkörpers folgt. Der Übergang der beiden Flüssigkeitsetröme erfolgt länge diesen äueeeren Erzeugenden, welche in Fig. 2 von vorne dargestellt sind, mit einem Hinimu von Störungen.

Besonders zu beachten ist, dass das Innere dee Fallrohre keine Vorsprünge aufweist und entweder mit einer starren schraubenlinienförmigen Bürste oder einer wenig biegsamen geraden Bürste leicht ohne Auftreffen auf ein Hindernis gereinigt werden kann.

In Fig. 6 ist eine besondere Aueführungeform dee Fallrohrfusses dargestellt. Fig. 6 ist eine axonometrieche Darstellung bezüglich der orthogonalen Achsen OX, 07, OZ. Die senkrechte Achse OZ fällt mit der Achse 1 dee Fallrohre 2 zusammen. In Fig. 6 ist lediglich der untere Teil des Fallrohre 2 dargestellt. Man erkennt, dass eich an den schraubenförmigen Teil des Fallrohre mit der Achse Z nach unten ein gewundener Teil derart anschlieeet, dass beim übergang die Tangenten an die äueeeren Erzeugenden zusammenfallen und diese beiden Erzeugenden somit eine stetige Kurve bilden. Das Ganze geht in den Austritt 13 am Fuss dee Fallrohre 2 über. Die Aohee OZ entspricht gleichzeitig der Achse dee Fallrohre und der Achse der schraubenförmigen äueeeren Erzeugenden. Die Achse OT ist waagerecht. Die Achse X'POX bildet die gemeinsame Senkrechte zur Aohee OZ dee Fallrohre und zur Tangente PT an die äussere Erzeugende β, und zwar am Ende dee schraubenförmigen Teile. Der Auetrittebogen IH, der in den eigentlichen geradlinigen Auetritt 13 übergeht, bildet mit dem Rohr 2 und der Erzeugenden U zwischen P und Q hier einen Viertelbogen mit dem Kreismittelpunkt C in der

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Ebene XOPX¹T, die zwischen der Tangente PT und der gemeinsamen Senkrechten PO zu dieser Tangente und zur Achse OZ des Rohrkörpers aufgespannt wird. Der Austritt 13 kann waagerecht oder bevorzugt leicht geneigt sein.

Im gezeigten Beispiel ist die Achse RS des Austritts parallel zur gemeinsamen Senkrechten, also waagerecht, um das Verständnis zu erleichtern. In der Praxis wird man etwas weniger als einen Viertelbogen für das Bogenstück PR (oder jedes andere leicht abgebogene Kurvenstück) nehmen, um am Austritt eine geringe Neigung zu belassen;

wesentlich ist, dass der Austrittsbogen in der oben ge- λ

nannten Ebene angesetzt wird, damit das Wasser längs der Erzeugenden 8 des Rohres 2 und der Erzeugenden 14 des Auslasses 13 strömt.

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Claims

Blatt 10 Dipl.-Ing. G. SdilUb· das Deutsche Patentamt, München 1 759842 Patentanwalt Patentansprüche

1. Abwasserfallrohr für mehrgeschossige Gebäude, mit mindestens einem Rohrkörper mit Abzweigungen für die verschiedenen Geschosseι dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rohrkörper schraubenlinienförmig mit senkrechter Schraubenlinienachse ausgebildet ist und dass die Schraubenganghöhe um ein Mehrfaches grosser als der Rohrkörperdurchmesser ist,

2. Fallrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigungen auf der Höhe jedes Stockwerkes angeordnet sind,

3. Fallrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigungen mit dem zugehörigen Rohrkörper über ein schraubenlinienförmiges Rohrstück verbunden sind, dessen innere Oberfläche, welche der äusseren Erzeugenden benachbart ist, tangential mit der inneren Oberfläche des Rohrkörpers an einer Stelle verbunden ist, die der äusseren Erzeugenden des Rohrkörpers benachbart ist und etwas jenseits davon liegt, wobei die beiden Erzeugenden einen spitzen Winkel bilden.

4· Fallrohr nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Rohrkörperfuss, welcher einen gewundenen Rohrteil besitzt, und zwar so, dass an der Übergangsstelle des Rohrkörpers in den gewundenen Rohrteil die Tangenten an die äusseren Erzeugenden aufeinander ausgerichtet sind und somit die ausθere Erzeugende des gesamten Systems eine stetige Kurve bildet.

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