DE19731244C2 - Flüssigkeitsbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter, der insbesondere als Sammelbehältnis für Regenwasser geeignet ist.

Für die Bevorratung von Flüssigkeiten sind die verschiedensten Flüssigkeitsbehälter in Form von Glas-, Metall- oder Kunststoffgefäßen, auch als Container oder Tonnen, bekannt und im Einsatz. Speziell für das Sammeln von Regenwasser sind vor allem offene oder geschlossene Regenwassertonnen (überirdisch), geschlossene Tanks oder Container, sowie Zisternen (unterirdisch) üblich. Um genügend Regenwasser für Trockenzeiten vorhalten zu können, haben diese Regenwassersammelbehältnisse ein Volumen, das gängigerweise zwischen 100 und 1000 Litern liegen kann. Dies bringt mit sich, daß man bei der Installation großvolumige Behältnisse zum Aufstellungsort schaffen muß.

Bereits die üblichen Sammeltonnen mit bis zu 300 Litern Fassungsvermögen können im Laderaum eines durchschnittlichen PKWs nicht mehr transportiert werden. Darüberhinaus haben Regenwassertonnen - wie auch andere starre Behältnisse - den Nachtteil, daß sie oft nur mühsam, d. h. durch Kippen oder mit Hilfe von Tauchpumpen, zu entleeren sind.

Um den Transport der Sammelbehältnisse zu erleichtern sind bereits zerlegbare Behältnisse bekannt, die mehr oder weniger mühsam montiert werden müssen. Aufgrund der zwangsweise vorhandenen Nahtstellen kann ein solcher zerlegbarer Behälter auch undicht sein.

Des weiteren sind flexible Kunststoffbehälter bekannt, die z. B. als Trinkwasserbehälter im Campingbereich häufig eingesetzt werden. Diese flexiblen Behälter haben den Vorteil, daß man sie leer zusammendrücken oder -legen kann, so daß sie leichter transportabel sind. Sie lassen sich auch durch Druck von außen leicht entleeren. Flexible Kunststoffbehälter haben allgemein als Flüssigkeitsbehälter jedoch den Nachteil, daß besonders größere Behälter nicht stabil stehen und ggf. daher auslaufen können. Sie haben sich daher nur mit kleinem Fassungsvermögen von 10-20 Litern durchsetzen können.

Aus DE-Z Verpackungsrundschau 11/1962, Seite 1046 ist ein offener Flüssigkeitsspeicher in Form eines flexiblen Behälters bekannt. Es handelt sich dabei um einen runden, oben offenen Behälter aus flexiblem Wand- und Bodenmaterial (PVC beschichtetes Polyester- oder Polyamidgewebe), an dessen oberem Rand ein aufblasbarer Randwulst vorgesehen ist. Durch den luftreifenförmigen Randwulst richtet sich der Behälter beim Füllen selbst auf. Im entleerten Zustand kann er zusammengefaltet werden.

Bei dem aus dem vorgenannten Artikel bekannten Behälter ist vor allem nachteilig, daß sich bei Teilbefüllung, bzw. während des Füllvorgangs, Instabilitäten einstellen können. Beim Füllen eines nur oben durch Auftriebshilfen stabilisierten Behälters für Flüssigkeiten kann es zu einem "Flüssigkeitsüberhang" seitlich versetzt zur angestrebten Behälter-Endform kommen, bei welchem ein Teil des Flüssigkeitsgewichts nicht mehr über der Grundfläche abgestützt wird. Dieser Überhang - und damit das Gewicht der überhängenden Flüssigkeit - ist umso größer, je größer der Abstand vom Boden zur Auftriebshilfe ist. Sobald das Gewicht der überhängenden Flüssigkeit die Auftriebskraft übersteigt, endet der Füllvorgang durch Überlaufen des offenen Behälters. Bei einem geschlossenen Behälter tritt eine Deformation ein, die ebenfalls destabilisiert und zur Beschädigung des Behälters führen kann. Durch mechanische Einwirkung, auch durch Wind und sich dadurch im Behälter aufschaukelnde Wellenbewegungen, kann der Behälter überschwappen oder ggf. kippen.

Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere als Sammelbehältnis für Regenwasser, zur Verfügung zu stellen, der einfach zu transportieren und mühelos am Standort zu installieren ist.

Dabei soll sich der Flüssigkeitsbehälter auch ohne Überdruck oder Pumpe befüllen lassen und in jedem Füllzustand stabil stehen.

Der Flüssigkeitsbehälter soll nach Möglichkeit einfach zu handhaben, d. h. zu befüllen, zu entleeren und zu spülen sein.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Flüssigkeitsbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsbehälter zeichnet sich dadurch aus, daß er sich aufgrund seiner flexiblen Wandung in unbefülltem Zustand leicht auf ein minimales Volumen zusammenlegen läßt. Der formstabile Boden verleiht andererseits dem Behälter in Zusammenwirken mit den Auftriebskörpern in jedem Füllzustand Stabilität. Die Auftriebskörper bewirken im Lot über der Flüssigkeit einen Auftrieb, welcher dem Behälter trotz des flexiblen Wandungsmaterials Halt gibt, so daß in dem befüllten Bereich ein stabiles, festes Gefäß entsteht. Durch die Auftriebskräfte erfolgt beim Füllen ein gestraffter Wandaufbau, der sich jeweils von dem Anschluß des Bodens an die flexible Wandung bis zur Füllhöhe nach oben erstreckt.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ergeben sich mehrere Vorteile: Zunächst ist der Flüssigkeitsbehälter gut transportierbar, da er sich unbefüllt flach zusammenlegen läßt.

Bei der Aufstellung müssen keinerlei Montagearbeiten erledigt werden. Beim Befüllen des Behälters dehnt sich dieser mit der Füllhöhe weiter aus und sackt beim Entleeren entsprechend zusammen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dabei dadurch, daß der Füllzustand optisch von außen immer gut an der Größe des jeweiligen Behältnisses zu erkennen ist. Durch die Auftriebsköper wird auch erreicht, daß der Behälter trotz des flexiblen Aufbaus beim Befüllen wegen der Auftriebskörper nicht überfließen kann - außer wenn die maximale Füllhöhe erreicht ist und das Fassungsvermögen des Behälters überschritten wird. Der Behälter kann leicht auch ohne Überdruck oder Pumpe befüllt werden, der Behälter wird beim Befüllen allein mit Hilfe der Auftriebskräfte erweitert.

Durch die Auftriebskräfte wird die Wandung so gehalten, daß der Behälter in jedem Füllzustand stabil steht.

Die Auftriebskörper können aus beliebigem, schwimmfähigen Material, wie Styropor, Kork, oder ähnlichem oder aus Luftkammern, und zwar aus einzelnen Luftkammern oder auch aus Luftschläuchen bestehen. Die Auftriebskörper können beispielsweise aus Styroporringen oder ringförmigen luftgefüllten Schläuchen bestehen. Die Auftriebskörper sind über die Höhe der Wandung verteilt angeordnet, so daß die in einer bestimmten Höhe angeordneten Auftriebskörper jeweils die Straffung eines bestimmten Wandsegmentes bewirken. Die Auftriebskörper sind dabei nach Möglichkeit so angelegt, daß sie sich beim Zusammenfalten der Wandung nicht gegenseitig behindern.

Gemäß der Erfindung geht die Wandung in einem Winkel von kleiner als 90° zur Bodenfläche des Behälters hin von dem Boden ab und neigt sich von dort aus gesehen in Standposition nach oben vorzugsweise stetig zunehmend. Hierdurch entsteht eine dreidimensionale eliptische bzw. etwa einförmige Behälterwandung, die dem Behälter eine besondere Stabilität verleiht. Der Winkel, den die Wandung zur Bodenfläche des Behälters einnimmt, kann vorzugsweise zwischen 70° nd 85°, beispielsweise ca. 80° liegen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wandung in vertikalter Richtung abwechselnd aus formstabilen Bereichen und aus flexiblen Bereichen besteht.

Vorzugsweise ist der Boden des Behälters rund und die Auftriebskörper sind ringförmig in wenigstens einer etwa horizontalen Ebene übereinander angeordnet. Dabei kann wenigstens 1 Ring aus einem schwimmfähigen Material wie Styropor oder Kork oder aus einem luftgefüllten ringförmigen Schlauch, an dem in aufgestellter Position oberen Rand der Wandung angeordnet sein, oder es sind mehrere solche Ringe in etwa horizontalen Ebenen übereinander an der Innenseite der Wandung aufsteigend angeordnet.

Die Auftriebskörper können auch spiralförmig vom Boden entlang der Innenseite der Wandung aufsteigend angeordnet sein. Vorzugsweise wird dies durch einen spiralförmig aufsteigenden luftgefüllten Schlauch verwirklicht.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung geht die Wandung in einem Winkel von kleiner als 90° zur Bodenfläche des Behälters hin von dem Boden ab und neigt sich von dort aus gesehen in Standposition nach oben vorzugsweise stetig zunehmend. Hierdurch entsteht eine dreidimensionale eliptische bzw. etwa einförmige Behälterwandung, die dem Behälter eine besondere Stabilität verleiht. Der Winkel, den die Wandung zur Bodenfläche des Behälters einnimmt, kann vorzugsweise zwischen 70° und 85°, beispielsweise ca. 80° liegen.

An der Oberkante der Wandung kann der Behälter weiterhin mit einer ringförmigen Öffnung abschließen, die vorzugsweise mit einem Auftriebskörper mit hoher Auftriebskraft in Form eines schwimmfähigen Ringes verstärkt ist. Besonders bei Ausbildung des Gefäßes in eliptischer oder Eiform gibt dieser Ring dem Behälter eine besondere Stabilität, etwa vergleichbar mit dem ringförmigen Abschluß eines Kuppelbaus.

Vorzugsweise besitzt der Behälter in Bodennähe einen Ein- bzw. Auslaufstutzen. Der Behälter kann dann entweder von oben durch eine dort vorgesehene Öffnung befüllt werden, was kontinuierlich oder diskontinuierlich geschehen kann, oder er kann mit Hilfe von Wasserdruck von unten aufsteigend befüllt werden. Das gesammelte Regenwasser oder die sonst in dem Behälter befindliche Flüssigkeit kann entweder in Bodennähe über den Stutzen abgelassen oder durch eine oben in dem Behälter befindliche Öffnung entnommen werden.

Der Behälter kann an seinem oberen Ende bzw. der Oberkante der Wandung mit einem vorzugsweise lösbar befestigten Ventil abgeschlossen sein, wobei das Ventil in einen Auftriebskörper in Form eines schwimmfähigen Ringes am oberen Ende der Wandung eingesetzt sein kann. Dieses Ventil kann beispielsweise ein Kugelventil sein und dient zum Entlüften des Behälters beim Befüllen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1: einen Flüssigkeitsbehälter in gefültem Zustand mit verschlossenem Ventilverschluß im Längsschnitt;

Fig. 2: den Flüssigkeitsbehälter aus Fig. 1 in leerem, zusammengefalteten Zustand mit geöffnetem Ventilverschluß im Längsschnitt;

Fig. 3: den zusammengefalteten Behälter aus Fig. 3 in Draufsicht;

Fig. 4: den Ventilverschluß in geschlossenem Zustand (Schnittansicht);

Fig. 5: den Ventilverschluß in geöffnetem Zustand (Schnittansicht);

Fig. 1 zeigt einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Flüssigkeitsbehälter in einem vollständig "entfalteten" Zustand, der sich bei vollständiger Befüllung des Gefäßes bis zur Linie A einstellt. Der Behälter 10 umfaßt einen wannenförmigen runden Boden 11, an den sich eine Wandung 12 aus einem bereichsweise flexiblen Material anschließt. Die Wandung 12 besteht aus ringförmigen, formstabilen Bereichen 12a und ebenfalls ringförmigen, flexiblen Bereichen 12b. An der Innenseite der Wandung sind gleichmäßig über den Umfang und die Höhe des Behälters verteilt Auftriebshilfen 20 angeordnet. Diese Auftriebshilfen 20 bestehen hier aus ringförmigen - oder auch spiralförmigen - luftgefüllten Schläuchen. Durch die Auftriebskräfte, die auf die luftgefüllten Auftriebshilfen 20 wirken, haben sich die Wandsegmente gleichmäßig aufgerichtet und der Behälter steht stabil ohne weitere Stützvorrichtungen. Die Wandung 12 schließt sich an die Bodenwanne 11 so an, daß nach innengerichtet ein Winkel mit der Bodenfläche von kleiner als 90° (α < 90°) gebildet wird. An der Oberkante der Wandung 12, am höchsten Punkt des Behälters 10, ist ein Auftriebskörper mit besonders großem Auftrieb in Form eines schwimmfähigen Ringes 20a angeordnet, der die ringförmige Öffnung 24 des Behälters verstärkt. Im Beispiel ist dieser Ring 20a auch deutlich größer dimensioniert als die übrigen Auftriebskörper 20. In den Ring 20a ist ein Kugelventil 30 eingesetzt. Dieses Kugelventil dient der Entlüftung beim Befüllen und verschließt den Behälter 10 gleichzeitig nach oben, so daß durch die obere Öffnung 24 kein Schmutz eingetragen werden kann. An dem wannenförmigen Boden 11 ist in Bodennähe ein Auslaufstutzen 40 angebracht, durch den Wasser entnommen werden kann. Sobald Wasser durch den Auslaufstutzen 40 entnommen wird, sinkt der Wasserspiegel bei gleichzeitiger Unterdruckbildung in dem Flüssigkeitsbehälter 10. Durch diesen Unterdruck fallen die formstabilen Bereiche 12a und die flexiblen Bereiche 12b der Wandung 12 von oben nach unten geordnet inneinander. Sobald sich der Ventilverschluß 30 öffnet, wird der Unterdruck aufgehoben und das in den Faltungen verbliebene Wasser kann entweichen. Auf diese Weise ist der Behälter 10 vollständig entleerbar.

Fig. 2 zeigt den vollständig entleerten Flüssigkeitsbehälter 10 in der gleichen Schnittansicht wie vorher (Auftriebskörper 20 nicht gezeigt). Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile. Beim Einfließen von Wasser entweicht Luft aus dem offenen Ventil 30. Die Öffnung des Ventils 30 wird bei dem zusammengefalteten Behälter dadurch bewirkt, daß der Hubstab 36 auf dem Boden 11 aufsteht. Wenn weiter Wasser einfließt, wird die in den wannenförmigen Boden 11 eingefaltete Wandung 12 durch die Auftriebskräfte allmählich nach oben gedrückt. Durch den Auftrieb des Ringes 20a kann sich das Ventil 30 im Ruhezustand immer wieder schließen. Weiter zufließendes Wasser treibt nach und nach die einzelnen Bereiche 12a und 12b der Wandung 12 von außen nach innen wie eine Zieharmonika auf. Die in den Zwischenräumen verbliebene Luft sammelt sich zunehmend gegen die Mitte des Behälters und wirkt statisch unterstützend auf die Straffung der Wandung 12.

In Fig. 3 wird derselbe Behälter wie in Fig. 1 und Fig. 2 in Draufsicht gezeigt. Hierbei ist der Wechsel der ringförmigen formstabilen Bereiche (12a) und der flexiblen Bereiche (12b) besonders gut zu erkennen.

Fig. 4 zeigt den in dem Ring (20a) angeordneten Ventilverschluß (30) nochmals näher in einer einer Schnittansicht. Das Kugelventil (30) ist von dem Ring (20a) umschlossen und ggf. lösbar in diesem befestigt. Es besteht aus einer Verschlußkugel (32) und einem halbschalenförmigen Teil (34), in dem die Verschlußkugel (32) lagert. Zwischen der Verschlußkugel (32) und Halbschale (34) besteht eine Kohäsionsdichtung. An der Verschlußkugel (32) sitzt auch ein durch die Schale (34) durchgeführter Hubstab (36), mit dessen Hilfe die Kugel von unten angehoben und das Ventil geöffnet werden kann. Zum Fernhalten von grobem Schmutz aus dem Ventil ist über den Ring 20a an seiner oberen Öffnung ein zusätzliches Gitter 38 gelegt. Fig. 4 zeigt das Ventil in geschlossenem Zustand, während dasselbe Ventil in Fig. 5 in geöffnetem Zustand dargestellt ist.

Der gesamte Behälter kann aus Kunststoff hergestellt sein, wobei die flexiblen Bereiche 12b und die luftkammerförmigen Auftriebskörper 20 aus dünnerer Kunststoffolie sind, während die formstabilen Bereiche 12a und der Boden 11 mit dem Auslaufstutzen 40 aus demgegenüber dickeren Material bestehen.

Claims (8)

1. Flüssigkeitsbehälter mit einem Bodenbereich und einer sich an den Bodenbereich anschließenden wenigstens bereichsweise flexiblen Wandung, bei welchem Auftriebskörper aus Luftkammern oder schwimmfähigem Material in annähernd gleichmäßiger Vertei­ lung über den Rand des Behälters angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der Bodenbereich aus einem formstabilen Boden (11) be­ steht,
• 2. daß die Wandung (12) in einem Winkel von kleiner 90° zur Bo­ denfläche des Behälters (10) von dem Boden abgeht (11) und sich in Standposition nach oben einwärts neigt,
• 3. daß die Auftriebskörper (20) ringförmig oder spiralförmig in mehreren horizontalen Ebenen übereinander an der Innenseite der Wandung (12) angeordnet sind.

2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wandung (12) in vertikaler Richtung abwechselnd aus formstabilen Bereichen (12a) und aus flexiblen Bereichen (12b) besteht.

3. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (11) rund ist und die Auftriebskörper (20) spiralförmig vom Boden (11) entlang der Innenseite der Wandung (12) aufsteigend angeordnet sind.

4. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die ringförmigen oder spiralförmigen Auftriebskörper (20) aus mit Luft gefüllten Schläuchen beste­ hen.

5. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wandung (12) sich in Standpositi­ on nach oben stetig zunehmend nach innen neigt.

6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) an der Oberkante der Wandung (12) mit einer ringförmigen Öffnung (24) ab­ schließt, die mit einem Auftriebskörper (20) in Form eines schwimmfähigen Ringes (20a) verstärkt ist.

7. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) in Bodennähe mit einem Ein/Auslaufstutzen (40) versehen ist.

8. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) am oberen Ende bzw. der Oberkante der Wandung (12) mit einem vorzugsweise lösbar befestigten Ventil (30) abgeschlossen ist, wobei das Ventil (30) in einen Ring (20a) nach Anspruch 8 eingesetzt sein kann.