EP0601148A1 - Verfahren und vorrichtung zum verzögerten abfluss des meteor- oder regenwassers von dächern und flächen mit rückstaukapazität - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verzögerten abfluss des meteor- oder regenwassers von dächern und flächen mit rückstaukapazität

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EP0601148A1
EP0601148A1 EP93912535A EP93912535A EP0601148A1 EP 0601148 A1 EP0601148 A1 EP 0601148A1 EP 93912535 A EP93912535 A EP 93912535A EP 93912535 A EP93912535 A EP 93912535A EP 0601148 A1 EP0601148 A1 EP 0601148A1
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EP
European Patent Office
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water
pipe
throttle
backflow
vortex
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EP93912535A
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English (en)
French (fr)
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EP0601148B1 (de
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Werner Nill
Johannessen Mosbaek
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP0601148B1 publication Critical patent/EP0601148B1/de
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    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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    • E04D13/04—Roof drainage; Drainage fittings in flat roofs, balconies or the like
    • E04D13/0404—Drainage on the roof surface
    • E04D13/0409—Drainage outlets, e.g. gullies
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    • E04D2013/0422—Drainage outlets, e.g. gullies for draining water above the roof level, e.g. gullies with overflow ports
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04D13/0409—Drainage outlets, e.g. gullies
    • E04D2013/0427—Drainage outlets, e.g. gullies with means for controlling the flow in the outlet

Definitions

  • the present invention relates to a method for delayed drainage of the meteor or rainwater from roofs and surfaces with backflow capacity.
  • the invention further relates to a device for delayed outflow of the meteor or rain water from roofs and surfaces with backflow capacity.
  • the line cross sections of the lines leading from the roof to the sewage system are dimensioned correspondingly small, so that only the prescribed permissible quantity can flow off.
  • the object of the invention is. to create a method and a device which, with simple means, make it possible to adapt the amount of water flowing to the drain lines to the capacity of the sewer network and / or the sewage treatment plant and to the backflow capacity of the building. Another object is to design the device in such a way that its safe function is not dependent on any further parameters.
  • the maximum amount that flows away can be precisely determined. Amounts of water that are below their maximum capacity can always run off unhindered. If the amount flowing in exceeds the capacity of the throttle element, there is a backlog on the roof. If the maximum overflow capacity of the roof is exceeded, the additional water flowing in can be drained off by bypassing the throttle by means of an emergency drain pipe arranged in the throttle or separately.
  • the flow restrictor at the inlet of the drain pipe can and must be arranged directly in the level of the roof or elevated must not be placed in a recessed pot which can weaken the roof or which can lead to great difficulties when retrofitted.
  • the drain pipes inside the house can be routed to the most favorable locations on site and their cross sections only have to be adapted to the highest possible amount of water.
  • the vortex throttle is insensitive to blockages and can be cleaned easily if contaminants prevent a regulated process.
  • the costs for the delayed outflow of the meteor water are low, since no lengthy calculations of the pipe cross-sections and expensive laying of the pipes within the building are necessary.
  • FIG. 1 shows a section of a flat roof with retention accumulation capacity and with a discharge throttle.
  • Figure 2 shows a section along line 11-11 in Figure 3 of the device for delayed drainage of the roof water.
  • Figure 3 shows a cross section along line 1II-III of the device in Figure 2.
  • Figure 4 shows another embodiment of the device for a delayed
  • FIG. 5 shows a side view of the device in FIG. 4.
  • FIG. 6 shows an arrangement of the device in FIGS. 4 and 5 in one
  • FIG. 7 shows a horizontal cross section through an alternative design of the vortex throttle made of bent sheet metal parts
  • FIG. 8 shows a view of the vortex throttle in FIG. 7
  • FIG. 9 shows a horizontal cross section through an alternative design of the vortex throttle made of bent sheet metal parts
  • FIG. 10 shows a view of the vortex throttle in FIG. 8,
  • FIG. 11 shows a vortex throttle with tangential inlets in the same direction, without an emergency overflow through the vortex throttle
  • FIG. 12 shows a vortex throttle with two in the same direction inlets with one emergency overflow
  • FIG. 13 shows a vortex throttle as in FIG. 12 with a siphon-like one
  • FIG. 14 shows a vortex throttle with an emergency overflow covered by an immersion body
  • FIG. 15 shows a cross section through a built-in adapter
  • Figure 16 is a perspective view of a vortex throttle
  • Figure 17 is a floor plan of a vortex throttle with radial and tangential inlet (tangential inlet in broken
  • FIG. 18 shows a section of a flat roof with a permanent accumulation and a vertically arranged vortex throttle
  • FIG. 19 shows an alternative embodiment of a horizontally arranged one
  • Vortex choke for a flat roof with permanent accumulation Vortex choke for a flat roof with permanent accumulation.
  • the reference number 1 in FIG. 1 shows a detail of a top part of a building with a flat roof 3, which has laterally raised wall sections 5 to form a retention basin 7 for the backflow of rain water temporarily retained during a rain event.
  • the structure of the flat roof 3 is not shown in detail since it is not the subject of this invention.
  • the inclination of the roof 3, which causes the water that collects there to flow to a drain 9. from which it can be fed through a pipeline 11, which usually runs in the building 10, to a sewer line (not shown) or an infiltration laid in the ground.
  • the drain 9 is flush with the upper edge of the roof in the examples according to FIGS. 1 to 5, so that the roof 3 in the area of the drain 9 is not weakened by a collecting basin 13, as shown in the example according to FIG. 6 .
  • a vortex throttle 17 is placed, which in the example according to FIGS. 1 to 3 consists of two plates 19 and 21 arranged parallel to one another, the two plates 19, 21 being formed by two arcuate ones vertically standing baffles 23 and 25 are interconnected.
  • the two plates 23 and 25 each have a quarter arc 25 and 27 and then essentially each have a rectilinear section.
  • the gap-shaped openings 33 and the two plates 19 and 21 form the inlet for the inflow of water to the pipeline 11, which is located in the center of the vortex throttle 17 and connects to a pipe socket 16.
  • a pipe socket 35 of height h can be placed, which forms a direct connection into the interior of the vortex throttle 17 and coaxially with the upper end 15 of the pipeline 11 lies.
  • the upper edge 37 of the pipe socket 35 is at the height h max ., which corresponds to the maximum accumulation height in the retention basin 7.
  • a semicircular pipe piece 38 as shown for example in FIGS. 13 and 19, or a diving bell 40 as shown, can be placed on the upper end of the pipe socket 35 is shown, for example, in FIG. 14.
  • the diving bell 40 has a jacket 42 and a cover section 44. Between the upper end of the tube 35 and the lid section 44, a gap corresponding at least to the cross section of the tube 35 is kept open. Contamination floating on the water surface is retained by the jacket surface 42 and the water can flow under the jacket 42 to the pipeline 35.
  • the vortex throttle 17 can be made of steel or plastic.
  • the top plate 19. e.g. by loosening wing nuts 39, which are lifted off on corresponding bolts which pass through the plate 19 and are attached to the vertical plates 23 and 25, in order to enable cleaning of the interior of the vortex throttle 17.
  • baffles 24, 26 which are bent once or several times or welded together from sections can also be connected to the two plates 19 and 21 in the manner described.
  • the guide plates 24 are bent twice by folding and have straight sections 24, 26.
  • the openings 33 can be fixed or, as shown in FIG. 2, variable (not shown). With a small inflow of water, ie with light rain, all of the inflowing water can flow continuously through the openings 33 into the interior of the vortex throttle 17 and from there through the line 11 into the sewage system.
  • a pipe section 41 ending at the same height can of course also be connected directly to the pipe 11 or an additional pipe leading to the sewage system (no fig. ) be connected.
  • the entire vortex throttle 17 is preferably surrounded by a removable grating 43.
  • the grid 43 can completely surround the vortex throttle 17 laterally and at the top (FIG. 1) or be designed as a round or rectangular basket 48 open at the top (FIG. 15).
  • one for the one to be discharged can have a small maximum discharge quantity
  • the amount of water in the vortex throttle 17, which is too large, at least one of the openings 33 is closed by a cover (not shown) or can be reduced or closed by the adjustable slide 34 (FIG. 2).
  • a cylindrical vortex throttle 45 of known construction is used, such as is used in rain pools in which the water enters through a tangentially opening access opening 47 and can flow out throttled through the central discharge opening 49.
  • the mode of operation of the vortex chokes 45 shown in FIGS. 4 to 6 is identical to that shown in FIGS. 1 to 3.
  • These vortex chokes 45 can also be protected against contamination by a basket or a grid 43.
  • the vortex chokes 17, 45 can also be used directly in a gravel bed on the flat roof 3.
  • vortex chokes 17,45 placed directly on the surface of the flat roof 3, these can of course also be arranged within a sump 51 sunk in the flat roof 3 (FIG. 6).
  • a vortex throttle 45 as shown in FIG. 11, can also be used for a temporary backflow of rainwater which flows in a larger quantity than can be taken up by the sewage treatment plant.
  • This vortex choke 45 has no through it running emergency overflow, but this must be provided independently and elsewhere on the roof.
  • emergency overflow lines 35 are provided which are arranged coaxially with the throttle 45.
  • the emergency overflow line is open at the top.
  • a semicircular pipe bend 52 is placed on the end of the pipe socket 35 of the emergency overflow line, which prevents that contaminants floating on the surface of the dammed up water get into the emergency overflow line and can block it.
  • the vortex throttle 77 shown schematically in FIG. 16 has an inlet 79 which opens into the upper cover surface.
  • This vortex throttle 77 can either be used in a sump, as shown in FIG. 6, or on a roof with a permanent backflow of height a.
  • the vortex throttle 69 shown in FIG. 17 can be provided with a radial inlet connection 71 or additionally have a tangential inlet 73.
  • the tangential inlet 73 can be higher than the inlet nozzle 71. This makes it possible, if the lower inlet 71 is blocked, as an emergency inlet Throttle characteristics to act.
  • a strainer 75 can be placed in front.
  • the colander 75 consists of a tubular section, which is closed on the end side, and is made of perforated sheet metal or of a grid-like material.
  • the vortex throttle 69 shown in FIG. 17 is used analogously to the others already described.
  • the outlet-side opening of the vortex throttle 55 is arranged above the hote h3.
  • the vertically arranged vortex throttle 55 can have a configuration corresponding to the vortex throttle 45 shown in FIG. 4, the water inlet opening 47 being located below the knot hn.
  • a vortex throttle 17, as shown in FIGS. 2.7, 8 and 9, could also be used if one of the two inflow openings, namely the one at the top, is closed.
  • the emergency transfer line 35 is arranged in the vertical extension of the pipeline 11 and can have a hood or diving bell 40, as described and shown in FIG. 14, to prevent the entry of floating contaminants.
  • a baffle 67 can also be arranged around the inlet 47 of the vortex throttle 55.
  • the baffle 67 consists of vertically positioned metal sheets or plastic plates which prevent the entry of floating impurities to the water inlet opening 47.
  • the water collecting on the roof 3 can flow unrestricted through the immersed access opening 47 into the pipeline 11 and from there to the sewage system.
  • water can be supplied to the pipeline 11 unthrottled through the emergency overflow line 35.
  • the vortex throttle 55 or its outlet-side opening 47 lies on the hote h3, which corresponds to the intended height of the continuous congestion. If the water level rises further, as long as it does not exceed h4, the water can flow unrestricted into the pipeline 1 1. If the hote h4 is exceeded, the effect of the vortex throttle 55 begins. ie the water flowing from now on to the vortex throttle 55 is discharged in the amount determined by the formation of the vortex throttle 55, which cannot be exceeded. With a further climb over the Kote h ma ⁇ , the water can flow off via the emergency overflow line. The front end 59 of the emergency transfer line 35, which is immersed in the water level h ma , in turn prevents floating impurities from entering the pipeline 11 and blocking it.
  • vortex throttle 55 in the embodiment of the invention according to FIG. 19 is arranged on the level of the roof 3, its mode of operation corresponds to that in FIG. 1.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum verzögerten Abfluss des Meteor- oder Re¬ genwassers von Dächern und Flächen mit Rückstaukapazität
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum verzögerten Abfluss des Meteor- oder Regenwassers von Dächern und Flächen mit Rück¬ staukapazität. Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zum verzögerten Abfluss des Meteor- oder Regenwassers von Dächern und Flä¬ chen mit Rückstaukapazität.
Durch die intensive Bautätigkeit der letzten Jahre hat die Versiegelung der Oberflächen in den Siedlungsgebieten zugenommen. Das in den versie¬ gelten Oberflächen anfallende Meteorwas er wird dadurch nicht mehr auf natürliche Weise langsam von der Natur aufgenommen, sondern es fliesst sehr rasch mehr oder weniger stark verschmutzt ab. Dies hat dazu ge¬ führt, dass von staatlicher Seite bei grös eren Bauten Schritte unter¬ nommen werden, das anfallende Meteorwasser. z.B. bei starken Regenfäl¬ len, an Ort und Stelle zurückzuhalten und/oder erst nachträglich verzö¬ gert weiterzuleiten oder versickern zu lassen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, insoesondere bei Flachdachbauien. aas Regenwasser vorerst auf dem Dach zu stauen und gedrosselt der Kanalisa¬ tion zuzuführen. Zum Ausgleich hoher Temperaturunterschiede wird häufig eine vorgegebene Wassermenge dauernd auf dem Dach zurückgehalten.
Bei einer bekannten Ausführungsform werden die Leitungsquerschnitte der vom Dach zur Kanalisation führenden Leitungen entsprechend klein dimen¬ sioniert, damit nur die vorgeschriebene zulässige Menge abfliessen kann. Dabei genügt es allerdings nicht, nur die Leitungsquerschnitte entspre¬ chend zu dimensionieren, sondern die Verlegung der Leitungen und deren Gefälle sowie deren hydraulische Höhen sind alles Parameter, die in eine solche Berechnung eingeschlossen werden müssen. Folglich ist die Berech¬ nung und die Montage eines solchen Ablaufrohrsystems sehr aufwendig und die Führung der Leitungen, insbesondere wenn nach dem Prinzip der hori¬ zontal verlegten Sammelleitungen gearbeitet wird, oft mit hohen Kosten und mit ästhetischen Problemen innerhalb der Gebäude verbunden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es mit einfachen Mitteln ermöglichen, die den Abflusslei¬ tungen zufliessende Wassermenge an die Kapazität des Kanalnetzes und/oder der Kläranlage sowie an die Rückstaukapazität des Bauwerkes anzupassen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung derart auszugestalten, das deren sichere Funktion von keinen weiteren Parametern abhängig ist.
Gelöst werden diese Aufgaben durch die Merkmale der Patentansprüche i und 3.
Es gelingt durch eine Drosselung der Wassermenge, welche dem Abflussrohr zufliesst, unabhängig von der Auslegung der Rohrleitungen, welche vom Dach zur Kanalisation führen, die maximal abfliessende Menge genau festzulegen. Wassermengen, weiche unterhalb uer maximalen Kapazität liegen, können stets ungehindert ablaufen. Übersteigt die zufliessende Menge die Kapazität des Drosselorganes, so erfolgt ein Rückstau auf dem Dach. Durch ein in der Drossel oder separat angeordnetes Notablaufrohr kann beim Übersteigen der maximalen Überstaukapazität des Daches das zusätzlich zufliessende Wasser direkt unter Umgehung der Drossel abgeleitet werden. Die Mengendrossel am Einlauf des Abflussrohres kann direkt in der Ebene des Daches oder erhöht angeordnet werden und muss nicht in einen versenkten Topf eingebracht werden, welcher zu einer Schwächung des Daches führen kann oder welcher bei einem nachträglichen Einbau zu grossen Schwierigkeiten führen kann. Die Abflussleitungen innerhalb des Hauses können an den bauseits günstigsten Stellen geführt werden und deren Querschnitte müssen nur an die höchst mögliche Wassermenge angepasst sein. Die Wirbeldrossel ist unempfindlich gegen Verstopfungen und kann, sollten dennoch Verunreinigungen einen geregelten Ablauf verhindern, in einfacher Weise gereinigt werden. Die Kosten für den verzögerten Abfluss des Meteorwassers sind gering, da keine langwierigen Berechnungen der Rohrquerschnitte und eine teure Ver¬ legung der Rohre innerhalb des Gebäudes nötig sind.
Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher er¬ läutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Ausschnitt eines Flachdaches mit Retensions-Aufstaukaμa- zität und mit einer Abflussdrossel. Figur 2 einen Schnitt längs Linie 11-11 in Figur 3 der Vorrichtung zum verzögerten Abfluss des Dachwassers. Figur 3 einen Querschnitt längs Linie 1II-III der Vorrichtung in Figur 2. Figur 4 eine weitere Ausführung der Vorrichtung für einen verzögerten
Abfluss als Aufsicht. Figur 5 eine Seitenansicnt der V rricntung in Figur 4. Figur 6 eine Anordnung der Vorrichtung in den Figuren 4 und 5 in einem
Einlaufbecken, Figur 7 einen Horizontalquerschnitt durch eine alternative Ausführung der Wirbeldrossel aus geknickten Blechteilen, Figur 8 eine Ansicht der Wirbeldrossel in Figur 7, Figur 9 einen Horizontalquerschnitt durch eine alternative Ausführung der Wirbeldrossel aus abgekanteten Blechteilen, Figur 10 eine Ansicht der Wirbeldrossel in Figur 8,
Figur 11 eine Wirbeldrossel mit tangentialen gleichsinnigen Zuläufen, ohne Notüberlauf durch die Wirbeldrossel, Figur 12 eine Wirbeldrossel mit zwei gleichsinnigen Zuläufen mit einem einem Notüberlauf, Figur 13 eine Wirbeldrossel wie in Figur 12 mit einem siphonartigen
Notüberlauf, Figur 14 eine Wirbeldrossel mit einem durch einen Tauchkörper abgedeckten Notüberlauf, Figur 15 einen Querschnitt durch eine in einen Adapter eingebaute
Wirbeldrossel, aufgesetzt auf eine bestehende Ablauföffnuπg
(Wirbeldrossel in Ansicht dargestellt), Figur 16 eine perspektivische Darstellung einer Wirbeldrossel mit
Einlauf überhöht, von oben, Figur 17 eine Grundriss einer Wirbeldrossel mit radialem und tangentialem Einlauf (tangentialer Einlauf in gebrochenen
Linien). Figur 18 einen Ausschnitt eines Flachdaches mit einem Dauerstau und einer vertikalen angeordneten Wirbeldrossel, Figur 19 eine alternative Ausführungsform einer liegend angeordneten
Wirbeldrossel für ein Flachdach mit Dauerstau.
Mit Bezugszeichen 1 in Figur 1 ist ausschnittweise ein Gebäudeoberteil mit einem Flachdach 3 dargestellt, welches seitlich hochgezogene Mauer¬ abschnitte 5 zur Bildung eines Retensionsbeckens 7 für den Rückstau von während eines Regenereignisses temporär zurückgehaltenes Regenwasser aufweist. Der Aufbau des Flachdaches 3 ist im einzelnen nicht dargestellt, da er nicht Gegenstand dieser Erfindung ist. Ebenfalls nicht sichtbar dargestellt ist die Neigung des Daches 3, welche bewirkt, dass das dort sich sammelnde Wasser zu einem Abfluss 9 fliessen kann. von welchem es durch eine üblicherweise im Gebäude 10 verlaufende Rohrleitung 11 einer im Erdreich verlegten Kanalisationsleitung (nicht dargestellt) oder eine Versickerung zugeführt werden kann. Der Abfluss 9 ist in den Beispielen nach den Figuren 1 bis 5 bündig mit der Oberkante des Daches, so dass keine Schwächung des Daches 3 im Be¬ reich des Abflusses 9 durch ein Sammelbecken 13, wie es im Beispiel nach Figur 6 dargestellt ist, erfolgt.
Auf das obere Ende 15 der durch das Flachdach 3 geführten Rohrleitung 11 ist eine Wirbeldrossel 17 aufgesetzt, welche in dem Beispiel gemäss den Figuren 1 bis 3 aus zwei parallel zueinander angeordneten Platten 19 und 21 besteht, wobei die beiden Platten 19,21 durch zwei bogenförmige vertikal stehende Leitbleche 23 und 25 miteinander verbunden sind. Die beiden Platten 23 und 25 weisen je einen Viertelsbogen 25 und 27 und daran anschliessend im wesentlichen je einen geradlinigen Abschnitt auf. Zwischen je einem Ende eines geradlinigen Abschnittes 1 und dem geradlinigen Abschnitt 29 ist ein Spalt oder eine Öffnung 33 von der Breite a vorgesehen. Die spaltförmigen Öffnungen 33 und die beiden Platten 19 und 21 bilden den Einlass für den Zulauf des Wassers zur Rohrleitung 11, welche sich im Zentrum der Wirbeldrossel 17 befindet und an einen Rohrstutzen 16 anschliesst. In der unteren Platte 21 ist daher eine entsprechende Ausnehmung 22 angebracht, welche mit dem oberen Ende 15 der Rohrleitung 11 verbunden ist. Auf der Ausnehmung 22 kann eine austauschbare Abflussblende 12 mit einem Rohrteil 16 aufgesetzt oder eingesteckt sein, mit der die maximal durchfliessende Abflussmenge zusätzlich und auch nachträglich eingestellt oder verändert werden kann.
Auch in der oberen Platte . , kann ein Rohrstutzen 35 von der Höhe h auf¬ gesetzt sein, welcher eine direkte Verbindung ins Innere der Wirbeldrossel 17 bildet und koaxial zum oberen Ende 15 der Rohrleitung 11 liegt. Die Oberkante 37 des Rohrstutzens 35 liegt auf der Höhe hmax., welcher der maximalen Einstauhöhe im Retensionsbecken 7 entspricht.
Zum Schutz gegen Verunreinigungen, die auf dem aufgestauten zurückgehaltenen Wasser schwimmen und welche die Wirbeldrossel verstopfen könnten, kann auf das obere Ende des Rohrstutzens 35 ein halbkreisförmiges Rohrstück 38, wie es beispielsweise in den Figuren 13 und 19 dargestellt ist oder eine Tauchglocke 40, wie sie beispielsweise in Figur 14 dargestellt ist, aufgesetzt sein. Die Tauchglocke 40 weist einen Mantel 42 und einen Deckelabschnitt 44 auf. Zwischen dem oberen Ende des Rohres 35 und dem Deckelabschnit 44 ist ein mindestens dem Querschnitt des Rohres 35 entsprechender Spalt offengehalten. Auf der Wasseroberfläche schwimmende Verunreinigungen werden durch die Mantelfläche 42 zurückgehalten und das Wasser kann unter dem Mantel 42 hindurch zur Rohrleitung 35 fliessen.
Die Wirbeidrossel 17 kann aus Stahl oder aus Kunststoff hergestellt sein. In einer bevorzugten Ausführung kann die obere Platte 19. z.B. durch Lösen von Flügelmuttern 39, welche auf entsprechenden Schraubbolzen, die durch die Platte 19 hindurchgeführt und an den vertikalen Platten 23 und 25 angebracht sind, abgehoben werden, um eine Reinigung des Innern der Wirbeldrossel 17 zu ermöglichen.
Anstelle von bogenförmigen Leitblechen 23 können auch ein- oder mehrfach abgekantete oder aus Abschnitten zusammengeschweisste Leitbleche 24, 26 in beschriebener Weise mit den beiden Platten 19 und 21 verbunden sein. In den Figuren 7 und 8 sind die Leitbleche 24 je zweimal durch Abkanten gebogen und weisen gerade verlaufende Abschnitte 24, 26 auf. Die Öffnungen 33 können fest oder, wie in Figur 2 dargestellt, veränderlich ausgebildet sein (keine Abbildung). Bei geringem Wasserzufluss, d.h bei leichtem Regen, kann sämtliches zufliessendes Wasser kontinuierlich durch die Öffnungen 33 in das Innere der Wirbeldrossel 17 und von dort durch die Leitung 11 in die Kanalisation gelangen.
Sobald die zufliessende Wassermenge grösser wird, bilden sich im Innern der Wirbeldrossel 17 umlaufende Wasserwirbel, die in Abhängigkeit vom Querschnitt a der Öffnung 33 und der Ausbildung der beiden vertikal gebogenen Platten 23 und 25 bzw. der Platten 24 in den Figuren 7 bis 10 und dem Querschnitt der Rohrleitung 11 oder der allenfalls darüber angeordneten Abflussblende 12 den Abfluss begrenzen. Dadurch wird das zuviel zufliessende Wasser über der Wirbeldrossel 17 im Retensionsbecken 7 aufgestaut und es fliesst stets eine gleichbleibende Menge ab. Übersteigt der Wasserspiegel die Höhe hmax , wodurch die Gefahr einer Überflutung des Daches entsteht, so kann durch den Rohrstutzen 35 Wasser direkt von oben durch die Wirbeldrossel 17 hindurch zur Rohrleitung 11 und von dort z.B. in die Kanalisation gelangen. Anstelle eines auf der Wirbeldrossel 17 aufgesetzten Rohrstutzens 35 als .Notentlastung oder -Überlauf kann selbstverständlich auch ein auf gleicher Höhe endender Rohrleitungsabschnitt 41 (in Figur 1 in gebrochenen Linien dargestellt) direkt mit der Leitung 11 oder einer zusätzlichen zur Kanalisation führenden Leitung (keine Abb.) verbunden sein.
Zur Verhinderung einer Verstopfung des Spaltes 33 ist die gesamte Wir¬ beldrossel 17 vorzugsweise von einem abnehmbaren Gitter 43 umgeben. Das Gitter 43 kann die Wirbeldrossel 17 seitlich und oben vollständig umschliessen (Figur 1) oder als oben offener runder oder rechteckiger Korb 48 ausgebildet sein (Figur 15).
Um mit einem geringen Lagerbestand an Wirbeldrosseln 17 auszukommen, kann bei kleiner maximaler Abflussmenge bei einer für die abzuleitende Wassermenge zu gross bemessenen Wirbeldrossel 17 mindestens eine der Öffnungen 33 durch einen Deckel verschlossen (keine Abb.) oder durch den verstellbaren Schieber 34 verkleinert oder verschlossen werden (Fig. 2).
In der Ausführung nach den Figuren 4 bis 6 tritt anstelle der aus zwei gebogenen Blechen 25, 27 und zwei in einem Abstand übereinander liegenden Platten 19 und 21 bestehenden Wirbeldrossel eine zylinderförmige Wirbeldrossel 45 bekannter Bauart, wie sie in Regenbecken Verwendung findet, bei der das Wasser durch eine tangential einmündende Zutrittsöffnung 47 eintritt und durch die zentrale Abflussöffnung 49 gedrosselt abfliessen kann. Die Funktionsweise der in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Wirbeldrosseln 45 ist identisch mit derjenigen in den Figuren 1 bis 3 gezeigten. Auch diese Wirbeldrosseln 45 können durch einen Korb oder ein Gitter 43 gegen Verschmutzung geschützt werden.
Die Wirbeldrosseln 17. 45 können auch direkt in einem Kiesbett auf dem Flachdach 3 eingesetzt werden.
Die Funktionsweise von Wirbeldrosseln ist beispielsweise in der US-A- 3,198.214 beschrieben. Es werden daher keine weiteren Angaben über die Funktionsweise und die Auslegung von Wirbeldrosseln gemacht. Alternativ zu den direkt auf der Oberfläche des Flachdaches 3 aufgesetzten Wirbeldrosseln 17,45 können diese selbstverständlich auch innerhalb eines im Flachdach 3 versenkt in einem Sumpf 51 angeordnet sein (Figur 6).
Für einen temporären Rückstau von Regenwasser, das in grösserer Menge zufliesst, als von der Kläranlage aufgenommen werden kann, kann auch eine Wirbeldrossel 45, wie sie in Figur 11 dargestellt ist, eingesetzt werden. Diese Wirbeldrossel 45 besitzt keinen durch sie hindurch verlaufenden Notüberlauf, sondern dieser muss unabhängig und an anderer Stelle auf dem Dach vorgesehen sein. In den Ausgestaltungen der Wirbeldrosseln in den Figuren 12, 13 und 14 sind Notüberlaufleitungen 35 vorgesehen, die koaxial zur Drossel 45 angeordnet sind. In der einfachsten Ausführung gemäss Figur 12 ist die Notüberlaufleitung oben offen. In der Ausgestaltung nach Figur 13 ist auf dem Ende des Rohrstutzens 35 der Notüberlaufleitung ein halbkreisförmiger Rohrbogen 52 aufgesetzt, der verhindert, dass auf der Oberfläche des aufgestauten Wassers schwimmende Verunreinigungen in die Notüberlaufleitung gelangen und diese verstopfen können.
Bei einem nachträglichen Einbau einer Wirbeldrossel 17 auf dem Dach eines bestehenden Gebäudes 10, bei dem das obere Ende 15 der Rohrleitung 11 einen wesentlich grösseren Querschnitt aufweist, als der Durchmesser der ablaufseitigen Öffnung an der Wirbeldrossel 17, kann diese auf einem Adapter 54 befestigt sein, welcher aus einer Platte 62 besteht, an der ein Kragen 64 befestigt ist und in das obere Ende 15 der Leitung 1 1 einsteckbar ist (Figur 15).
Die in Figur 16 schematisch dargestellte Wirbeldrossel 77 weist einen Einlauf 79 auf, der in die obere Deckfläche einmündet. Diese Wirbeldrossel 77 kann entweder in einem Sumpf, wie in Figur 6 dargestellt, oder auf einem Dach mit Dauerrückstau von der Höhe a eingesetzt werden.
Die in Figur 17 dargestellte Wirbeldrossel 69 kann mit einem radialen Einlaufstutzen 71 versehen sein oder zusätzlich einen tangentialen Einlauf 73 aufweisen. Der tangentiale Einlauf 73 kann höherliegend sein als der Einlaufstutzen 71. Dies ermöglicht es, bei einer allfälligen Verstopfung des tieferliegenden Einlaufes 71 als Noteinlauf mit Drosseleigenschaften zu fungieren. Vor dem tieferliegenden Einlauf 71 kann anstelle eines die gesamte Wirbeldrossel 69 umgebenden Gitters 43, wie in Figur 1 gezeigt, ein Seiher 75 vorgesetzt sein. Der Seiher 75 besteht dabei aus einem rohrförmigen Abschnitt, der stirnseitig verschlossen ist, und ist aus Lochblech oder aus gitterförmigem Material hergestellt. Der Einsatz der in Figur 17 dargestellten Wirbeldrossel 69 folgt analog zu den übrigen bereits beschriebenen.
Bei Flachdächern 3 mit permanentem Überstau von Wasser bis zur Höhe h3 (vgl. Figur 18) ist die auslaufseitige Öffnung der Wirbeldrossel 55 oberhalb der Kote h3 angeordnet. Die vertikal angeordnete Wirbeldrossel 55 kann eine Ausbildung entsprechend der in Figur 4 dargestellten Wirbeldrossel 45 aufweisen, wobei die Wasserzutrittsöffnung 47 sich unterhalb der Kote hn befindet. Selbstverständlich könnte auch eine Wirbeldrossel 17. wie sie in den Figuren 2. 7, 8 und 9 dargestellt ist, eingesetzt werden, wenn eine der beiden Zuflussöffnungen, nämlich die obenliegende, verschlossen wird. Die Notüberiaufleitung 35 ist in der vertikalen Verlängerung der Rohrleitung 11 angeordnet und kann zur Verhinderung des Zutritts von aufschwimmenden Verunreinigungen eine Haube oder Tauchglocke 40 aufweisen, wie sie in Figur 14 beschrieben und dargestellt ist. Auch um den Einlauf 47 der Wirbeldrossel 55 herum kann eine Tauchwand 67 angeordnet sein. Die Tauchwand 67 besteht aus veπikalgestellten Blechen oder Kunststoffplatten, welche den Zutritt von aufschwimmenden Verunreinigungen zur Wasserzutrittsöffnung 47 verhindern.
Bei geringen Regenmengen kann das sich auf dem Dach 3 sammelnde Wasser durch die eingetauchte Zutrittsöffnung 47 ungedrosselt in die Rohrleitung 11 und von dort zur Kanalisation gelangen. Steigt jedoch das Niveau über die Kote I13 bis auf die Kote h4, die über dem Scheitel der auslaufseitigen Öffnung der Wirbeldrossel 55 liegt, bilden sich in der Wirbeldrossel 55 Wirbel, welche den Durchtritt von Wasser auf das durch die Ausbildung der Wirbeldrossel 55 vorgegebene Mass beschränken. Es erfolgt folglich ein Anstieg des Wasserspiegels bei konstantem gedrosseltem Ablauf bis auf die Höhe hmax. Steigt der Wasserspiegel durch intensive Regenfälle weiter an, so kann durch die Notüberlaufleitung 35 ungedrosselt Wasser der Rohrleitung 11 zugeführt werden. Alternativ ist es auch möglich, das Notüberlaufwasser einer hier nicht dargestellten Leitung zuzuführen, welche direkt, unter Umgehung einer Kläranlage, in ein Gewässer mündet.
In der Ausgestaltung der Erfindung nach Figur 19, welche nur schematisch die Anordnung der einzelnen Elemente darstellt, liegt die Wirbeldrossel 55 bzw. deren auslaufseitige Öffnung 47 auf der Kote h3, welche der vorgesehenen Höhe des Dauerstaus entspricht. Bei einem weiteren Anstieg des Wasserspiegels kann, solange dieser die Kote h4 nicht übersteigt, das Wasser ungedrosselt der Rohrleitung 1 1 zufliessen. Wird die Kote h4 überschritten, so setzt die Wirkung der Wirbeldrossel 55 ein. d.h. das von nun an der Wirbeldrossel 55 zufliessende Wasser wird in der durch die Ausbildung der Wirbeldrossel 55 bestimmten Menge, die nicht überschritten werden kann, abgeführt. Bei einem weiteren Anstieg über die Kote hmaχ kann das Wasser über die Notüberlaufleitung abfliessen. Das in den Wasserspiegel hma eingetauchte vordere Ende 59 der Notüberiaufleitung 35 verhindert wiederum, dass aufschwimmende Verunreinigungen in die Rohrleitung 11 gelangen und diese verstopfen können.
Wird die Wirbeldrossel 55 in der Ausgestaltung der Erfindung gemäss Figur 19 auf dem Niveau des Daches 3 angeordnet, so entspricht deren Funktionsweise derjenigen in Figur 1.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum verzögerten Abfluss des Meteor- oder Regenwassers von Dächern oder Flächen mit Rückstaukapazität für einen sporadischen oder permanenten Rückstau durch eine Rohrleitung in das Kanalsystem einer Abwasseranlage, bei dem die Rohrleitung einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen die maximal anfallende Regenwassermenge abzuführen ermöglicht, wobei die Abflussmenge vor dem Erreichen der maximalen Rückstau kapazität auf einen vorbe¬ stimmten maximalen einstellbaren Wert begrenzt wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Meteorwasser vor dem Einlauf in eine Rohrleitung (11) durch ein Drosselelement (17,45,55,77) hindurch geleitet und die per Zeiteinheit abfliessende Wassermenge eine durch die Dimensionierung des Drosselelementes ( 17.45.55.77) bestimmte Menge nicht überschreitet.
3. Vorrichtung zum verzögerten Abfluss des Meteor- oder Regenwassers von Dächern oder Flächen mit Rückstaukapazität für einen sporadischen oder permanenten Rückstau, bei der auf dem dachsei- tigen Einlauf der Rohrleitung (11) ein Drosselelement ( 17.45.55.77) angeordnet ist. dessen Durchflusskapazität an die Aulnahmekapazität der Kläranlage angepasst ist und dass die Rohrleitung (11) einen Querschnitt aufweist, welcher bei Erreichen der Rückstaukapazität die maximal anfallende Regenwassermenge abzuführen dimensioniert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Dros¬ selelement (17,45,55,77) eine Wirbeldrossel mit zentralem Auslauf und radialem oder tangentialem Einlauf eingesetzt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das -Drosselelement (17) aus zwei im wesentlichen parallel zueinander liegenden Platten (19,21) besteht, welche durch symmetrisch angeordnete, gekrümmte Bleche (23,25;24) verbunden sind, wobei zwischen den Enden der Bleche (23,25:24) je ein Spalt oder eine Öffnung (33) der Breite (a) vorliegt, und die gekrümmten Bleche (23,25 ;24) bogenförmige Abschnitte (25,27) oder abgekantete Abschnitte (26) aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dass minde¬ stens in der unten liegenden Platte (21 ) ein zur Rohrleitung ( 11 ) führendes Rohrteil ( 16) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der oben liegenden Platte ( 19) ein Rohrstutzen (35) zum Einleiten der die maximale Rückstauhöhe hmax überschreitenden Wassermenge in das Drosselelemeπt ( 17,45) eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeich¬ net, dass die obere Platte (19) abnehmbar ausgebildet ist, und/oder dass über der Rohrleitung ( 11 ) an der abflusseitigen Öffnung (22) eine Blende (12) oder ein Adapter (54) aufgesetzt oder eingesetzt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Breite des zuflusseitigen Spaltes (33) an der Wirbeldrossel (17,45,55) durch einen Schieber (34) veränderbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich¬ net, dass auf dem Ende des Rohrstutzens (35) zum Zurückhalten von aufschwimmenden Verunreinigungen eine Tauchglocke (40) oder ein Rohrbogen (38) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeich¬ net, dass die auslaufseitige Öffnung des Drosselelementes (55) in einem Abstand zur Oberfläche des Daches (3) auf der Höhenkote (hß) eines permanenten Rückstaus an der über das Dach hinausgeführten Rohrleitung (11) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (55) horizontal oder vertikal liegend an der über das Dach (3) hinausragenden Rohrleitung (11) befestigt ist.
EP93912535A 1992-06-30 1993-06-29 Verfahren und vorrichtung zum verzögerten abfluss des meteor- oder regenwassers von dächern und flächen mit rückstaukapazität Expired - Lifetime EP0601148B1 (de)

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