DE202014010827U1 - Apparatus for draining masonry - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Trockenlegen von Mauerwerk (2) mit mindestens einer als Anode geschalteten Mauerelektrode (1) zur Anbringung auf einer Maueroberfläche und mindestens einer als Kathode geschalteten Elektrode (4) zur Anbringung in einem das Mauerwerk (2) zumindest teilweise umgebenden Bodenbereich (5), wobei die Mauerelektrode (1) und die Elektrode (4) zum Steuern eines an der Mauerelektrode (1) und der Elektrode (4) anlegbaren unsymmetrischen Wechselstromes über eine Steuereinrichtung (12) miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messelektrode (7) in das Mauerwerk (2) einsetzbar ist, die mit der Steuereinrichtung (12) und der Elektrode (4) gekoppelt ist, um mittels einer der Steuereinrichtung zugeordneten Messeinrichtung eine Spannung als Messwert zu messen, wenn kein Wechselstrom zwischen der Mauerelektrode (1) und der Elektrode (4) anliegt.Apparatus for draining masonry (2) having at least one wall electrode (1) connected as an anode for attachment to a wall surface and at least one electrode (4) connected as a cathode for mounting in a floor area (5) at least partially surrounding the masonry (2), wherein the wall electrode (1) and the electrode (4) for controlling an asymmetrical alternating current which can be applied to the wall electrode (1) and the electrode (4) are connected to one another via a control device (12), characterized in that at least one measuring electrode (7 ) is in the masonry (2) is used, which is coupled to the control device (12) and the electrode (4) to measure by means of a control device associated with the measuring device a voltage as a measured value, if no alternating current between the wall electrode (1) and the electrode (4) is applied.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trockenlegen von Mauerwerken mit mindestens einer als Anode geschalteten Mauerelektrode zur Anbringung auf einer Maueroberfläche und mindestens einer als Kathode geschalteten Elektrode zur Anbringung in einem das Mauerwerk zumindest teilweise umgebenden Bodenbereich, wobei die Mauerelektrode und die Elektrode zum Steuern eines an der Mauerelektrode und der Elektrode anlegbaren unsymmetrischen Wechselstromes über eine Steuereinrichtung miteinander in Verbindung stehen. The invention relates to a device for draining masonry with at least one connected as an anode wall electrode for mounting on a wall surface and at least one electrode connected as a cathode for attachment in a masonry at least partially surrounding the bottom region, wherein the wall electrode and the electrode for controlling a be connected to the wall electrode and the electrode unbalanced alternating current via a control device with each other.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren zur Trockenlegung von Gebäudewänden bekannt. Schlecht isolierte Gebäudewände neigen insbesondere in einer feuchten Umgebung zur Wasseraufnahme. Durch die Kapillarwirkung des relativ porösen Mauerwerks wird das im Boden enthaltende Wasser entgegen der Schwerkraft in die Höhe gezogen. Die daraus resultierenden feuchten Wände haben eine Fäulnis, Pilz- bzw. Schimmelbildung des Mauerwerks zur Folge, mindern die Wohnqualität, indem Tapeten und Putz ihre Haftung an der feuchten Wand verlieren, und steigern die Heizkosten aufgrund einer verhältnismäßig schlechten Wärmeisolation. Various devices and methods for draining building walls are known from the prior art. Poorly insulated building walls tend to absorb water, especially in a humid environment. Due to the capillary action of the relatively porous masonry, the water contained in the soil is pulled upwards against gravity. The resulting moist walls result in rot, fungus or mildew of the masonry, reduce the quality of living by losing wallpaper and plaster their adhesion to the wet wall, and increase the heating costs due to a relatively poor thermal insulation.
Die
Ein Anlegen eines Wechselstroms mit einer regelmäßigen Sinuswellenfunktion, bei der beide Halbwellen sowohl gleich ausgebildet sind als auch über einen gleichen Integralwert verfügen, an die beiden Elektroden, führt lediglich zu einer Erwärmung des Mauerwerks und bedingt keine Entwässerung. Ein Anlegen eines Gleichstroms hat eine Passivierung der Elektroden, beispielsweise durch Gasbildung, zur Folge, wodurch ein weiterer Stromfluss verhindert und die Entfeuchtung des Mauerwerks unterbrochen wird. Applying an alternating current with a regular sine wave function, in which both half-waves are both the same and have the same integral value, to the two electrodes, only leads to a heating of the masonry and does not require drainage. Applying a direct current leads to a passivation of the electrodes, for example by gas formation, which prevents further current flow and the dehumidification of the masonry is interrupted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einem relativ geringen apparativen Aufwand eine Aussage über das Trocknungsverhalten des Mauerwerkes erlaubt. The invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which allows a statement about the drying behavior of the masonry at a relatively low cost of equipment.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. According to the invention the object is achieved by the features of the independent claim.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar. The subclaims represent advantageous embodiments of the invention.
Eine Vorrichtung zum Trockenlegen von Mauerwerken umfasst mindestens eine als Anode geschaltete Mauerelektrode zur Anbringung auf einer Maueroberfläche und mindestens eine als Kathode geschaltete Elektrode zur Anbringung in einem das Mauerwerk zumindest teilweise umgebenden Bodenbereich, wobei die Mauerelektrode und die Elektrode zum Steuern eines an der Mauerelektrode und der Elektrode anlegbaren unsymmetrischen Wechselstromes über eine Steuereinrichtung miteinander in Verbindung stehen. Mindestens eine Messelektrode ist in das Mauerwerk einsetzbar und mit der Steuereinrichtung und der Elektrode gekoppelt, um mittels einer der Steuereinrichtung zugeordneten Messeinrichtung eine Spannung als Messwert zu messen, wenn kein Wechselstrom zwischen der Mauerelektrode und der Elektrode anliegt. An apparatus for draining masonry comprises at least one connected as an anode wall electrode for mounting on a wall surface and at least one electrode connected as a cathode for mounting in a masonry at least partially surrounding bottom area, wherein the wall electrode and the electrode for controlling one of the wall electrode and the Electrode applied asymmetrical alternating current via a control device to communicate with each other. At least one measuring electrode is insertable into the masonry and coupled to the control device and the electrode in order to measure a voltage as a measured value by means of a measuring device assigned to the control device when no alternating current is applied between the wall electrode and the electrode.
Die zwischen der Messelektrode und der Elektrode anliegende Spannung, also die Potentialdifferenz, insbesondere im mV-Bereich, zwischen der isoliert gegenüber der Elektrode angeordneten Messelektrode, erlaubt dem Fachmann eine Aussage zum Trocknungsverhalten des Mauerwerks, wobei diese Aussage eine höhere Qualität bekommt, wenn mehrere nacheinander abfragbare Messelektroden in dem Mauerwerk installiert sind. Die Elektrode ist als Erdung ohnehin bei einem spannungsgestützten Trocknungsverfahren erforderlich, weshalb lediglich die Messelektrode in dem Mauerwerk in einer bestimmten Tiefe zu installieren und mit der Steuereinrichtung zu koppeln ist. Selbstverständlich ist das elektroosmotische Trocknungsverfahren während der Zeit der Messwerterfassung mittels der der Steuereinrichtung zugeordneten Messeinrichtung unterbrochen. Die Messeinrichtung kann als separate Einheit ausgebildet oder integraler Bestandteil der Steuereinrichtung sein. Selbstverständlich sind der Steuereinrichtung entsprechende Schalter, entweder hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet, vorgesehen. Zur Anzeige der Messwerte kann die Steuereinrichtung über eine Anzeigevorrichtung verfügen, die entweder in die Steuereinrichtung integriert oder über eine beliebige Schnittstelle an die Steuereinrichtung angeschlossen ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung entweder kabelgebunden oder über eine Luftschnittstelle mit einer Rechnereinrichtung verbunden sein, die entweder mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist oder eine Anzeigevorrichtung umfasst. The voltage applied between the measuring electrode and the electrode, ie the potential difference, in particular in the mV range, between the measuring electrode arranged in isolation with respect to the electrode allows the skilled person to make a statement about the drying behavior of the masonry, this statement acquiring a higher quality if several consecutively interrogatable measuring electrodes are installed in the masonry. The electrode is required as a grounding anyway in a voltage-based drying process, which is why only the measuring electrode in the masonry at a certain depth to install and to couple with the control device. Of course, the electroosmotic drying process is interrupted during the time of the measured value detection by means of the measuring device assigned to the control device. The measuring device may be formed as a separate unit or be an integral part of the control device. Of course, the control device corresponding switch, either hardware and / or software formed, provided. To display the measured values, the control device can have a display device which is either integrated in the control device or connected to the control device via an arbitrary interface. Additionally or Alternatively, the control device can either be wired or connected via an air interface with a computer device which is either connected to a display device or comprises a display device.
In Ausgestaltung ist die Messelektrode unter Freilassung einer Messspitze elektrisch isoliert. Demnach lässt sich mittels der weitgehend isolierten Messelektrode an einer definierten Stelle des Mauerwerks und in einer festgelegten Tiefe eine verhältnismäßig exakte Messung des elektrischen Messwertes, also der Potentialdifferenz zwischen der Elektrode und der Messelektrode vornehmen und anhand des Messwertes eine relativ exakte Aussage über das Trocknungsverhalten des Mauerwerks treffen. Die Messelektrode wird in einer Bohrung vorgegebener Tiefe, vorzugsweise in der Mitte der Dicke des Mauerwerks, angeordnet. Die Isolation lässt sich beispielsweise mittels eines isolierenden Anstrichs oder Überzugs vornehmen. In an embodiment, the measuring electrode is electrically isolated, leaving a measuring tip. Accordingly, by means of the largely insulated measuring electrode at a defined position of the masonry and at a fixed depth, a relatively accurate measurement of the electrical measured value, ie the potential difference between the electrode and the measuring electrode, can be made, and based on the measured value a relatively exact statement about the drying behavior of the masonry to meet. The measuring electrode is arranged in a hole of predetermined depth, preferably in the middle of the thickness of the masonry. The insulation can be made, for example, by means of an insulating paint or coating.
Um die Messelektrode an das Mauerwerk anzukoppeln, ist die Messelektrode zumindest mit ihrer Messspitze in eine elektrisch leitfähige Masse eingebettet. In order to couple the measuring electrode to the masonry, the measuring electrode is embedded in an electrically conductive mass at least with its measuring tip.
Nach einer Weiterbildung ist die Messelektrode aus einem elektrisch leitfähigen Kern gefertigt und die Isolierung besteht vorzugsweise aus einem Schrumpfschlauch. Die Messelektrode lässt sich beispielsweise aus einem Messing- oder Kupferstab oder einem entsprechenden Rohr fertigen, der bzw. das unter Freilassung der Messspitze der Messelektrode mit dem Schrumpfschlauch überzogen wird. Demnach ist die Messelektrode in nahezu beliebiger Länge aus einem Stabmaterial zu fertigen, wobei die Länge der Messelektrode bevorzugt an die Dicke des Mauerwerks anpassbar ist. Ist die Messelektrode rohrförmig, dann kann die Messspitze beispielsweise mit dem Rohr verschraubt werden. According to a development, the measuring electrode is made of an electrically conductive core and the insulation is preferably made of a shrink tube. The measuring electrode can be made, for example, from a brass or copper rod or a corresponding tube, which is coated with the shrink tube while leaving the measuring tip of the measuring electrode. Accordingly, the measuring electrode in almost any length of a rod material to manufacture, the length of the measuring electrode is preferably adapted to the thickness of the masonry. If the measuring electrode is tubular, then the measuring tip can be screwed to the pipe, for example.
Zweckmäßigerweise ist die Messelektrode an dem der Messspitze gegenüberliegenden Ende mit einer elektrischen Verbindungsleitung zur Kopplung mit der der Steuereinrichtung zugeordneten Messeinrichtung verbunden. Die Verbindungsleitung kann mittels einer Steckverbindung oder einer Lötverbindung mit der Messelektrode gekoppelt werden. Insbesondere bei einer rohrförmigen Messelektrode kann die Verbindungsleitung in das Innere des Rohrs hineinragen und mit einer Verschraubung geklemmt werden. Conveniently, the measuring electrode is connected at the end opposite the measuring tip with an electrical connecting line for coupling to the measuring device associated with the control device. The connecting line can be coupled to the measuring electrode by means of a plug connection or a solder connection. In particular, in the case of a tubular measuring electrode, the connecting line can protrude into the interior of the tube and be clamped with a screw connection.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit einem Daten-Netzwerk verbunden, wobei mindestens eine die Stromstärke oder die Spannung des Wechselstroms regelnde Einstellung der Steuereinrichtung über das Daten-Netzwerk mittels einer Rechnereinrichtung veränderbar und Messwerte auslesbar sind. Die Steuereinrichtung und damit auch die Messeinrichtung kann beispielsweise über das Internet mit der Rechnereinrichtung verbunden sein. Hierzu ist es möglich, die Steuereinrichtung mittels W-Lan, Lan, Bluetooth oder dergleichen mit einem Router zu verbinden. Es ist aber auch ein so genanntes Heim- bzw. Arbeitsplatznetzwerk denkbar, in das die Rechnereinrichtung und die Steuereinrichtung mit der Messeinrichtung eingebunden sind. Eine entfernte Rechnereinrichtung ist ebenso wie die Steuereinrichtung an das Internet angebunden und kommuniziert mit dieser. Bei der Rechnereinrichtung kann es sich um einen Personal-Computer, einen Laptop, einen Tablet-Computer oder auch ein Smartphone handeln. Demnach lassen sich Auswertungen und Einstellungen bezüglich der Trocknung des Mauerwerks auch aus einer großen Entfernung vornehmen. Dies ist insbesondere auch dann vorteilhaft, wenn das Mauerwerk bzw. die Steuereinrichtung nur schwer zugängig ist. Preferably, the control device is connected to a data network, wherein at least one of the current strength or the voltage of the alternating current regulating the control device via the data network by means of a computer device changeable and readings are readable. The control device and thus also the measuring device can be connected to the computer device, for example, via the Internet. For this purpose it is possible to connect the control device by means of W-Lan, Lan, Bluetooth or the like with a router. But it is also a so-called home or workstation network conceivable, in which the computer device and the control device are integrated with the measuring device. A remote computer device, like the controller, is connected to and communicates with the Internet. The computer device can be a personal computer, a laptop, a tablet computer or even a smartphone. Accordingly, evaluations and adjustments regarding the drying of the masonry can also be made from a long distance. This is particularly advantageous if the masonry or the control device is difficult to access.
Bevorzugt ist die Mauerelektrode als eine Netzelektrode ausgebildet. Die Netzelektrode kann mit einem Putz überdeckt und derart auf einer Oberfläche des Mauerwerks festgelegt werden. Nach einer Weiterbildung ist die Messelektrode zwischen der Mauerelektrode und dem Bodenbereich in das Mauerwerk eingesetzt. Preferably, the wall electrode is formed as a mesh electrode. The mesh electrode can be covered with a plaster and fixed on a surface of the masonry. According to a development, the measuring electrode is inserted between the wall electrode and the floor area in the masonry.
Weist die Stromfunktion eine erste positiven Halbwelle und eine zweite negative Halbwelle auf, wobei ein Integral des Verlaufs der positiven Halbwelle unterschiedlich zu einem Integral des Verlaufs der negativen Halbwelle ausgebildet ist, erfährt der anliegende Wechselstrom eine frequenzabhängige Richtungsänderung und eine Passivierung der Elektroden ist weitgehend vermieden. If the current function has a first positive half-wave and a second negative half-wave, an integral of the course of the positive half-wave being different from an integral of the course of the negative half-wave, the applied alternating current undergoes a frequency-dependent change of direction and a passivation of the electrodes is largely avoided.
Ein gegenüber dem Integral des Verlaufs der negativen Halbwelle größeres Integral des Verlaufs der positiven Halbwelle der Wechselspannung bedingt beispielsweise die Bewegung des Wassers von der positiven Mauerelektrode hin zur negativ geladenen Elektrode unter beginnender Passivierung bzw. Polarisierung der Elektroden. Erfolgt im Anschluss oder auch zeitlich versetzt beispielsweise eine zeitlich kurze Umpolung in Form einer negativen Halbwelle mit einem kleinen Integral des Verlaufs, so wird ein Depolarisierungsstrom bedingt, der die beginnende Passivierung bzw. Polarisierung der Elektroden aufhebt. Durch die frequenzabhängige Umpolung des Wechselstroms wird ein stetiger Wasserabtransport aus dem Mauerwerk ermöglicht. Die unsymmetrische Funktion des Wechselstromes wird derart eingestellt, dass gleich viel oder mehr Wasser aus dem Mauerwerk abgeführt wird, als durch die Kapillarkräfte wieder in das Mauerwerk eindringt. Diese Einstellung kann beispielsweise mit der Rechnereinrichtung vorgenommen und der Trocknungsprozess anhand der Messwerte verfolgt werden. Eine Auswertung der Messwerte über die Zeit ist sicher gestellt wenn die Messwerte mit einem Zeitstempel versehen werden, also den Messwerten eine Zeitinformation unmittelbar zugeordnet ist. An integral of the course of the positive half wave of the AC voltage, which is greater than the integral of the course of the negative half wave, causes, for example, the movement of the water from the positive wall electrode towards the negatively charged electrode with the passivation or polarization of the electrodes beginning. If, for example, a temporally short reversal takes place in the form of a negative half-wave with a small integral of the curve, then a depolarizing current is required which cancels the beginning of the passivation or polarization of the electrodes. Due to the frequency-dependent reversal of the alternating current, a steady removal of water from the masonry is made possible. The asymmetrical function of the alternating current is set in such a way that the same amount of water is removed from the masonry as the capillary forces reenter the masonry. This setting can be made, for example, with the computer device and the drying process can be tracked on the basis of the measured values. A Evaluation of the measured values over time is ensured if the measured values are provided with a time stamp, that is to say a time information is directly assigned to the measured values.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations. The scope of the invention is defined only by the claims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt: It shows:
Eine netzartige, als Anode geschaltete Mauerelektrode
Wird eine unsymmetrische Wechselspannung zwischen der Mauerelektrode
Um die netzartige Mauerelektrode
Im Bodenbereich
Mindestens eine Messelektrode
Die Mauerelektrode
Die Steuereinrichtung
Die Steuereinrichtung
Um einen Trocknungsverlauf des Mauerwerks
Die als ein Laptop, ein Tablet-Computer oder ein Smartphone ausgebildete Rechnereinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Mauerelektrode wall electrode
- 2 2
- Mauerwerk masonry
- 3 3
- Gebäudewand building wall
- 4 4
- Elektrode electrode
- 5 5
- Bodenbereich floor area
- 6 6
-
Verbindungsleitung von
4 Connecting line from4 - 7 7
- Messelektrode measuring electrode
- 8 8th
- Messspitze Probe
- 9 9
- Schrumpfschlauch shrinkable tubing
- 10 10
-
Verbindungsleitung von
7 Connecting line from7 - 11 11
-
Verbindungsleitung von
1 Connecting line from1 - 12 12
- Steuereinrichtung control device
- 13 13
- Rechnereinrichtung Computer device
- 14 14
- Anzeige display
- 15 15
- Speichereinrichtung memory device
- 16 16
- Messeinrichtung measuring device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: WILHELM, HERMANN JOSEF, DE Free format text: FORMER OWNER: WITRO GMBH, 56281 SCHWALL, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MUELLER, JOCHEN, DIPL.-ING., DE |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MUELLER, JOCHEN, DIPL.-ING., DE |
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R158 | Lapse of ip right after 8 years |