EP2034104A2 - Notablauf zur Entwässerung einer Fläche - Google Patents

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EP2034104A2
EP2034104A2 EP20080015533 EP08015533A EP2034104A2 EP 2034104 A2 EP2034104 A2 EP 2034104A2 EP 20080015533 EP20080015533 EP 20080015533 EP 08015533 A EP08015533 A EP 08015533A EP 2034104 A2 EP2034104 A2 EP 2034104A2
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EP
European Patent Office
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weir
drain according
emergency
emergency drain
water
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EP2034104A3 (de
EP2034104B1 (de
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Wolfgang Dipl.-Ing. Vahlbrauk
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VAHLBRAUK, WOLFGANG, DIPL. ING.
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    • Y10T137/6966—Static constructional installations
    • Y10T137/6969—Buildings

Definitions

  • the invention relates to an emergency drainage for draining a water-accumulating surface above a drain opening, with a minimum height dammed water is derivable, with a weir to hold the water up to the minimum storage height and spaced from the drain opening cover wall to prevent the suction of air into a vortex forming in the drain opening, wherein the weir is disposed around the drain opening and the lid wall extends beyond the weir as seen from the drain opening.
  • Emergency drains of this type are used in particular for drainage of roof areas.
  • the function of the emergency drains is to act as a supplementary system for a normal roof drainage. With the normal roof drainage the water is drained away from the watertight surface.
  • the dimensioning of the discharge system, ie in particular a drain pipe, and the number of processes for the size of a given area are determined so that certain drainage performance can be realized. If this drainage performance is no longer guaranteed, because, for example, the drain holes of the normal drainage system by dirt, leaves o. The like. Only a reduced - or in extreme cases no - Allow drainage performance, the water rises on the roof surface.
  • the emergency drains have the function of limiting the water accumulation height on a surface to be drained, by acting on a high drainage capacity when exceeding a minimum accumulation height on the surface, avoiding a further increase in the accumulation of water accumulation on the surface.
  • the emergency procedures are rarely needed, so that the risk of clogging by dirt or the like is almost impossible.
  • An emergency drain therefore requires a weir, which normally prevents the inflow of water to the discharge opening of the emergency drain when the minimum water level on the surface to be drained is undershot.
  • the weir can be formed by the fact that the drain pipe protrudes beyond the level of the surface to be drained by the minimum storage height.
  • a corresponding ring formed by a pipe section may also be arranged at a radial distance from the center of the drain opening.
  • the hermetically sealed space is closed by a cover wall upwards, which also includes the intake of air in a predominantlywirbel during the pressure flow, but also during prevents a previous gravity flow.
  • the weir can be located inside or outside of the housing and in particular also be formed by the upwardly extended drain pipe, wherein a funnel-shaped extension of the drain pipe is described for the formation of the weir.
  • the weirs usually consist of pipe sections with a relatively thin wall, over the upper edge of which flows over the minimum storage height accumulated water.
  • the present invention has for its object to improve an emergency drain of the type mentioned in terms of its drainage performance and noise.
  • an emergency drain of the type mentioned above is characterized in that the weir has a cross-section which is provided on the resting on the surface bottom of the weir in the flow direction with a substantially larger width than at the highest point of the weir overflowed by the water ,
  • the training of the weir for the known emergency procedures has not been attributed significant importance.
  • the weir is overflowed in the application of the emergency drain from the water to be discharged.
  • the present invention is based on the finding that the weir substantially influences the flow of the water flowing out through the drain opening and that the flow of the outflowing water can be improved with regard to drainage performance and noise development through a design of the weir which is more favorable in terms of flow.
  • this is done by the water being guided on the side flowing to the weir and / or on the outflowing side, so that the weir does not form an inflow obstacle on the inflowed side, at which vortices arise or the weir on the downstream side an uncontrolled Fall of the weir overflowing water over the full height of the weir caused.
  • the width of the weir on the ground is much larger than at the highest point of the weir.
  • a guidance of the water to the height of the weir and / or from the height of the weir to the ground level is effected on the inflow side or on the outflow side or preferably both on the inflow side and on the outflow side.
  • the flanks of the weir thus formed are formed continuously rising or falling.
  • the effect of the invention is also - albeit in somewhat attenuated form - achieved when the flanks have stepped height differences.
  • An improvement over the prior art already sets in when only the inflow side or only the downstream side is formed as the water leading edge, while the other edge forms a steep wall in a conventional manner.
  • both flanks are provided with gradual height transitions and both contribute to the greater width of the weir on the ground.
  • the drainage opening is formed by an opening opening of a drainage pipe present in the surface, so that the diameter of the drainage pipe and the discharge opening coincide.
  • a much greater width at the bottom of the weir is when the width of the weir is 90% of the maximum height of the weir, measured from the ground, less than half the width of the weir on the ground.
  • the weir at half height has a width of less than 80% of the width at the bottom.
  • the weir is provided in the flow direction with a triangular cross-section.
  • the weir preferably has a flat rising flank and a flat sloping flank.
  • the weir in the flow direction is preferably formed with a symmetrical cross-section.
  • the weir in the flow direction has an asymmetrical cross-section with an upstream flank and a downstream flank, wherein the two flanks have an unequal length and average slope.
  • the flanks in cross section can be rectilinear, but also curved.
  • the upstream flank has a lower average slope than the downstream flank.
  • the weir and the drain opening radially to the center of the drain opening extending Strömungsleitstege. These can extend over the entire height between the bottom and top wall. Their essential function is to prevent the formation of a spinning vortex under the cover wall.
  • the weir can be seen circular in plan view.
  • the weir in plan view is formed as a uniform polygon, wherein the Strömungsleitstege extend in the direction of the corners.
  • Particularly preferred is the formation of the weir in plan view as a uniform hexagon.
  • the height of the weir extends to over half the distance, more preferably over 2/3 of the distance, between the surface to be drained and the top wall.
  • cover wall is formed as a flat disc.
  • the reference to the "bottom" of the weir in the present application means a reference to the lower portion of the weir which rests on the surface to be drained.
  • the weir must have no real ground, but may be formed for example by a pressed piece of sheet metal, which forms a closed ring.
  • the determination of the weir it is useful if it has a responsive as a "bottom flange, with which it can be screwed for example on the surface to be drained.
  • FIG. 1 schematically shows a building wall 1 and a roof structure 2 of a flat roof of the building.
  • the top of the flat roof forms the area to be drained F.
  • the roof is dewatered in the usual way with (not shown) water drains. If, due to heavy rainfall or clogging of the regular water drains, a minimum water level H is exceeded, the function of an emergency draining device 3, as used in US Pat FIG. 1 is shown schematically.
  • a drain pipe 4 which is passed in the illustrated embodiment by elbows in the vicinity of the outer wall 1, there led to a certain discharge height through the outer wall through an outlet 5 on the outside of the outer wall.
  • An emergency drain device 3 should not lead the water in the usual way in the sewer system, because a main case of emergency drainage equipment 3 heavy rainfall, through which the sewerage may already be overloaded, so that a derivative irrespective of the possibly overloaded sewer from the drained Surface F should be possible. Therefore, water is usually discharged freely from an emergency drain device 3 on the outside of an outer wall 1.
  • the drainage pipe 4 forms with its mouth opening in the surface F a drain opening 6.
  • a drain opening 6 To the drain opening 6 around and with a significant distance which is greater than the diameter of the drain opening 6, there is a ring in the drain opening 6 arranged around weir 7, the in the FIG. 1 illustrated embodiment has a triangular cross-section.
  • Extending radially outwardly beyond the drain opening and beyond the annular weir 7 is a cover plate 8, which in the illustrated embodiment is designed as a flat plate.
  • the cover plate 8 is arranged with spacers 9 at a defined distance A.
  • the distance A is slightly larger than the height of the weir 7, which corresponds to the minimum impact height H.
  • the minimum impact height H is more than half, preferably more than 2/3 of the distance A between the surface F and the underside of the top wall 8.
  • FIG. 1 It is off FIG. 1 It can be seen that the water accumulated on the surface F above the minimum accumulation height H has to flow radially inwards from below the cover plate 8 and over the weir 7 from a central axis 10 of the discharge opening 6 in order to reach the discharge opening 6. Since the distance of the annular weir 7 is selected to be large from the central axis 10 and at least twice the radius of the drain opening 6, the required large flow rate through the remaining space between the weir 7 and the bottom of the cover plate 8 is discharged, but in a greatly calmed down form.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate the emergency procedure in a detailed presentation.
  • the weir 7 in plan view has the shape of a regular hexagon and that in the corners of the hexagon projecting radially on the cover plate 8 Strömungsleitstege 11 are mounted extending from the edge of the drain opening 6 in the corners of the weir 7 ,
  • the weir 7 has a triangular cross section with an upstream flank 12 and a downstream flank 13.
  • the downstream edge 13 merges into a radially inwardly extending to the drain opening 6 flange 14, which can be addressed as a "floor” and used to attach the weir 7 on the surface F by means of bolts 15.
  • the relative attachment of the cover wall 8 relative to the flange 14 takes place with further spacing bolts 9 '. with which the cover wall 8, as well as with the spacer pin 9 relative to the surface F and relative to the flange 14 in a defined height can be fixed.
  • the top wall 8 is adapted in shape to the shape of the weir 7 and extends with a uniform projection 16 radially outward over the outer edge of the weir 7. Die Thomasdar somehow der FIG. 2 indicates that the weir 7 itself is open at the bottom, so is not completed with a "bottom" down. The sealing of the weir 7 relative to the surface F therefore takes place on the underside of the upstream edge 12.
  • FIG. 4 shows further embodiments, which are also conceivable and advantageous as a cross-sectional shape for the weir 7.
  • FIG. 4 shows three cross-sectional shapes Q1, Q2, Q3, which are overflowed in the flow direction S of the upcoming water.
  • the cross-sectional shape in FIG. 4a represents a semicircle.
  • the weir 7 can therefore be made in a simple manner as a half pipe.
  • the cross-sectional shapes according to FIGS. 4b and 4c are asymmetrical cross-sectional shapes, with the cross-section Q2 having a longer upstream flank 12 'and a shorter - and therefore steeper - downstream flank 13'.
  • the two flanks are substantially rectilinear and merge at the highest point of the cross-sectional shape Q2 by a rounded transition piece 17 into each other.
  • the cross-sectional shape Q3 corresponds to the cross-sectional shape Q2, but mirror-inverted, wherein the upstream edge 12 "is shorter and has a greater average slope than the downstream edge 13".
  • the two substantially planar flanks 12 ", 13" merge into one another by a rounded transition piece 17 at the highest point of the weir 7.
  • the cross-sectional shapes shown so far contain a continuous width reduction of the cross-section with increasing height starting from the surface F. This corresponds to the preferred embodiments.
  • the present invention does not exclude that, in particular on the downstream flank 13, an undercut 13a is provided, through which a projecting lug 13b is formed on the downstream flank.
  • Such an embodiment, which is a modification of the cross-sectional shape FIG. 4b results in is FIG. 4d shown.
  • the illustrated cross-sectional shapes are to be understood as examples only. Other cross-sectional shapes can be found within the scope of the present invention for the skilled person readily.
  • the flanks 12, 13, 12 ', 13', 12 ", 13" need not be formed continuously, but may each have a plurality of steps, with which the height difference from the surface F to the highest point of the weir 7 is overcome.
  • the sloping edge can also be formed as a vertical wall or even completely missing.
  • the weir consists only of a metal sheet for the inclined rising edge 12, which may be formed, for example, as a ring plate.
  • the cross section of the weir is, for example, triangular, with the sloping wall being omitted. By omitting the wall fluidly no relevant difference arises.
  • the emergency drain is formed symmetrically around the drain opening 6, installation positions are conceivable in which an asymmetrical design with respect to the central axis 10 of the drain opening 6 both with respect to the weir 7 and with respect to the cover plate 8 is possible and useful appear.

Abstract

Ein Notablauf zur Entwässerung einer Wasser stauenden Fläche (F) über eine mit einem Ablaufrohr (4) verbundene Ablauföffnung (6), mit dem über eine Mindeststauhöhe (H) angestautes Wasser ableitbar ist, mit einem Wehr (7) zum Anstauen des Wassers bis zu der Mindeststauhöhe (H) und einer mit Abstand zur Ablauföffnung (6) angeordneten Deckelwandung (8) zur Verhinderung des Einsaugens von Luft in einen sich in der Ablauföffnung (6) ausbildenden Wirbel, wobei das Wehr (7) um die Ablauföffnung (6) herum angeordnet ist und die Deckelwandung (8) sich von der Ablauföffnung (6) aus gesehen bis jenseits des Wehrs (7) erstreckt, wird hinsichtlich der Strömungsleistung und des entstehenden Geräusches dadurch verbessert, dass das Wehr (7) einen Querschnitt aufweist, der am auf der Fläche (F) aufliegenden Boden des Wehrs (7) in Strömungsrichtung (S) mit einer wesentlich größeren Breite versehen als an der vom Wasser überströmbaren höchsten Stelle des Wehrs (7) versehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Notablauf zur Entwässerung einer Wasser stauenden Fläche Ober eine Ablauföffnung, mit dem über eine Mindesthöhe angestautes Wasser ableitbar ist, mit einem Wehr zum Anstauen des Wassers bis zu der Mindeststauhöhe und einer mit Abstand zur Ablauföffnung angeordneten Deckelwandung zur Verhinderung des Einsaugens von Luft in einen sich in der Ablauföffnung ausbildenden Wirbel, wobei das Wehr um die Ablauföffnung herum angeordnet ist und die Deckelwandung sich von der Ablauföffnung aus gesehen bis jenseits des Wehrs erstreckt.
  • Notabläufe dieser Art dienen insbesondere zur Entwässerung von Dachflächen. Die Funktion der Notabläufe besteht darin, als ergänzendes System für eine normale Dachentwässerung zu fungieren, Mit der normalen Dachentwässerung wird das Wasser von der wasserundurchlässigen Fläche abgeleitet. Die Dimensionierung des Ableitsystems, also insbesondere eines Ablaufrohres, sowie die Anzahl der Abläufe für die Größe einer vorgegebenen Fläche werden so bestimmt, dass bestimmte Ablaufleistungen realisiert werden. Wenn diese Ablaufleistung nicht mehr gewährleistet ist, weil beispielsweise die Ablauföffnungen des normalen Entwässerungssystems durch Schmutz, Laub o. dgl. nur noch eine verringerte - oder im Extremfall gar keine - Ablaufleistung zulassen, steigt das Wasser auf der Dachfläche an. Durch das erhebliche Gewicht des angestauten Wassers wird eine zusätzliche statische Belastung wirksam, die bis zu einem gewissen Grad bei der Gebäudeplanung berücksichtigt worden ist. Allerdings ist erforderlich, dass die zusätzliche statische Belastung nicht über gewisse Grenzen hinaus anwächst, weil dann eine Überlastung der Statik des Gebäudes mit den sich daraus ergebenden möglichen Folgen ergeben könnte. Die Notabläufe haben die Funktion, für die Begrenzung der Wasseranstauhöhe auf einer zu entwässernden Fläche zu dienen, indem bei Überschreitung einer Mindeststauhöhe auf der Fläche der Notablauf mit einer hohen Ablaufleistung wirksam wird, wodurch ein weiteres größeres Ansteigen der Wasserstauhöhe auf der Fläche vermieden wird. Die Notabläufe werden nur selten benötigt, sodass die Gefahr einer Verstopfung durch Schmutz o. ä. nahezu ausgeschlossen ist.
  • Zu einem Notablauf gehört daher ein Wehr, das im Normalfall, also bei Unterschreiten der Mindeststauhöhe des Wassers auf der zu entwässernden Fläche, den Zulauf des Wassers zu der Ablauföffnung des Notablaufs verhindert. In einfacher Weise kann das Wehr dadurch gebildet werden, dass das Ablaufrohr über das Niveau der zu entwässernden Fläche um die Mindeststauhöhe hinausragt. Alternativ kann ein entsprechender, durch einen Rohrabschnitt gebildeter Ring auch mit einem radialen Abstand von der Mitte der Ablauföffnung aus gesehen angeordnet sein.
  • Um eine hohe Ablaufleistung zu erzielen, ist es möglich, einen Notablauf so auszubilden und zu dimensionieren, dass sich in dem Ablaufrohr eine Druckströmung ausbildet, weil das Ablaufrohr durch das abfließende Wasser, ggf. als Wasser-LuftGemisch gefüllt wird und aufgrund der in dem Ablaufrohr ausgebildeten Säule einen Unterdruck im Bereich der Ablauföffnung bewirkt, wodurch der Ablauf des Wassers von der zu entwässernden Fläche beschleunigt wird. Durch EP 1 036 894 B1 ist es bekannt, um die Ablauföffnung ein Gehäuse auszubilden, in das das abzuführende Wasser eintritt und das oberhalb der Eintrittsschlitze einen durch das angestaute Wasser luftdicht abgeschlossenen Raum ausbildet, der die Erzeugung und Wirkung des Unterdrucks in dem Ablaufrohr verstärkt. Der luftdicht abgeschlossene Raum ist durch eine Deckelwandung nach oben abgeschlossen, die darüber hinaus das Einziehen von Luft in einen Ablaufwirbel während der Druckströmung, aber auch während einer vorhergehenden Freispiegelströmung verhindert. Das Wehr kann sich innerhalb oder außerhalb des Gehäuses befinden und insbesondere auch durch das nach oben verlängerte Ablaufrohr gebildet sein, wobei auch eine trichterförmige Erweiterung des Ablaufrohres zur Ausbildung des Wehres beschrieben ist.
  • Die Wehre bestehen üblicherweise aus Rohrabschnitten mit einer relativ dünnen Wandung, über deren obere Kante das über die Mindeststauhöhe angestaute Wasser strömt. Die bekannten Notabläufe können zwar für die benötigten Ablaufleistungen ausgelegt werden, produzieren jedoch eine erhebliche Geräuschintensität, insbesondere wenn eine Druckströmung einsetzt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Notablauf der eingangs erwähnten Art hinsichtlich seiner Ablaufleistung und der Geräuschentwicklung zu verbessern.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Notablauf der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr einen Querschnitt aufweist, der am auf der Fläche aufliegenden Boden des Wehrs in Strömungsrichtung mit einer wesentlich größeren Breite als an der vom Wasser überströmbaren höchsten Stelle des Wehrs versehen ist.
  • Der Ausbildung des Wehrs für die bekannten Notabläufe ist bisher keine wesentliche Bedeutung zugemessen worden. Das Wehr wird jedoch im Einsatzfall des Notablaufs von dem abzuführenden Wasser überströmt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Wehr die Strömung des durch die Ablauföffnung abfließenden Wassers wesentlich beeinflusst und dass durch eine strömungstechnisch günstigere Ausbildung des Wehrs die Strömung des abfließenden Wassers hinsichtlich der Abflussleistung und der Geräuschentwicklung verbessert werden kann. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass das Wasser auf der das Wehr anströmenden Seite und/oder auf der abströmenden Seite geführt wird, sodass das Wehr nicht auf der angeströmten Seite lediglich ein Anströmhindernis bildet, an dem Wirbel entstehen oder dass das Wehr auf der stromabwärts liegenden Seite ein unkontrolliertes Fallen des das Wehr überströmenden Wassers über die vollständige Höhe des Wehres verursacht.
  • Erfindungsgemäß ist die Breite des Wehres am Boden wesentlich größer als an der höchsten Stelle des Wehres. Dadurch wird auf der Anströmseite oder auf der Abströmseite oder vorzugsweise sowohl auf der Anströmseite als auch auf der Abströmseite eine Führung des Wassers auf die Höhe des Wehres und/oder von der Höhe des Wehres bis zur Bodenhöhe bewirkt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die so gebildeten Flanken des Wehres kontinuierlich ansteigend oder abfallend ausgebildet. Der erfindungsgemäße Effekt wird jedoch auch - wenn auch in etwas abgeschwächter Form - erzielt, wenn die Flanken stufenförmige Höhenunterschiede aufweisen. Eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik setzt auch bereits dann ein, wenn nur die Anströmseite oder nur die Abströmseite als das Wasser führende Flanke ausgebildet ist, während die andere Flanke in herkömmlicher Weise eine Steilwand ausbildet. Bevorzugt sind jedoch beide Flanken mit allmählichen Höhenübergängen versehen und tragen beide zu der größeren Breite des Wehrs am Boden bei.
  • Vorzugsweise ist die Ablauföffnung durch eine in der Fläche vorhandene Mündungsöffnung eines Ablaufrohres gebildet, sodass der Durchmesser des Ablaufrohrs und der Ablauföffnung übereinstimmen.
  • Eine wesentlich größere Breite am Boden des Wehres liegt vor, wenn die Breite des Wehres auf 90 % der maximalen Höhe des Wehres, vom Boden ausgemessen, weniger als die Hälfte der Breite des Wehres am Boden beträgt. Als zusätzliche Bedingung ist es vorteilhaft, wenn das Wehr auf halber Höhe eine Breite von weniger als 80 % der Breite am Boden aufweist.
  • In einer einfach herstellbaren und gut funktionierenden Ausführungsform der Erfindung ist das Wehr in Strömungsrichtung mit einem dreieckigen Querschnitt versehen. Das Wehr weist bei vorzugsweise eine ebene ansteigende Flanke und eine ebene abfallende Flanke auf.
  • Gleiche Vorteile lassen sich erzielen, wenn das Wehr in Strömungsrichtung einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
  • In beiden Ausführungsformen ist das Wehr in Strömungsrichtung vorzugsweise mit einem symmetrischen Querschnitt ausgebildet.
  • Für die Überströmung des Wehres kann es vorteilhaft sein, wenn das Wehr in Strömungsrichtung einen unsymmetrischen Querschnitt mit einer stromaufwärts liegenden Flanke und einer stromabwärts liegenden Flanke aufweist, wobei die beiden Flanken eine ungleiche Länge und mittlere Steilheit aufweisen. Auch hierbei können die Flanken im Querschnitt geradlinig, aber auch gewölbt ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise weist die stromaufwärts liegende Flanke eine geringere mittlere Steilheit auf als die stromabwärts liegende Flanke.
  • Wenn die Flanken über einen Teil ihrer Länge geradlinig verlaufen und an der höchsten Stelle mit einer Abrundung ineinander übergehen, ergibt sich ein Profil des Wehres, das an ein Deichprofil erinnert, das allerdings unter anderen Gesichtspunkten (Brechen der Kraft der anlaufenden Wellen) entwickelt worden ist.
  • Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Wehr und der Ablauföffnung radial zur Mitte der Ablauföffnung verlaufende Strömungsleitstege vorgesehen sind. Diese können sich über die gesamte Höhe zwischen Boden und Deckelwandung erstrecken. Ihre wesentliche Funktion besteht darin, eine Ausbildung eines kreiselnden Wirbels unter der Deckelwandung zu verhindern.
  • Das Wehr kann in Draufsicht gesehen kreisrund ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Wehr in Draufsicht jedoch als gleichmäßiges Vieleck ausgebildet, wobei sich die Strömungsleitstege in Richtung der Ecken erstrecken. Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des Wehrs in Draufsicht als gleichmäßiges Sechseck.
  • Bevorzugt erstreckt sich die Höhe des Wehres bis über den halben Abstand, weiter bevorzugt bis über 2/3 des Abstandes, zwischen der zu entwässernden Fläche und der Deckelwandung hinaus.
  • Weiter ist bevorzugt, dass die Deckelwandung als ebene Scheibe ausgebildet ist.
  • Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass die Bezugnahme auf den "Boden" des Wehres in der vorliegenden Anmeldung eine Bezugnahme auf den unteren Bereich des Wehres, der auf der zu entwässernden Fläche aufliegt, bedeutet. Das Wehr muss keinen realen Boden aufweisen, sondern kann beispielsweise durch ein gepresstes Blechstück gebildet sein, das einen geschlossenen Ring bildet. Die Festlegung des Wehres ist es allerdings zweckmäßig, wenn es einen als "Boden" ansprechbaren Flansch aufweist, mit dem es auf der zu entwässernden Fläche beispielsweise verschraubt werden kann.
  • Die Erfindung soll im Folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
    • Es zeigen:
    • Figur 1 -
    einen schematischen Schnitt durch ein Gebäude mit einer Notablaufanlage mit einem erfindungsgemäßen Notablauf;
    Figur 2 -
    eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Notablaufs;
    Figur 3 -
    eine Draufsicht auf den Notablauf gemäß Figur 2 mit abgenommener Deckelwandung;
    Figur 4 -
    Beispiele von möglichen Querschnittsformen des Wehrs des Notablaufs.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Gebäudewand 1 und einen Dachaufbau 2 eines Flachdachs des Gebäudes. Die Oberseite des Flachdachs bildet die zu entwässernde Fläche F. Das Dach wird in üblicher Weise mit (hier nicht dargestellten) Wasserabläufen entwässert. Wenn wegen eines Starkregens oder einer Verstopfung der regulären Wasserabläufe eine Mindestanstauhöhe H überschritten wird, setzt die Funktion einer Notablaufeinrichtung 3 ein, wie sie in Figur 1 schematisch dargestellt ist. Hierfür mündet in die Fläche F ein Ablaufrohr 4, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Winkelstücke in die Nähe der Außenwand 1 geleitet wird, um dort nach einer gewissen Abführhöhe durch die Außenwand hindurch geführt einen Auslauf 5 an der Außenseite der Außenwand auszubilden. Eine Notablaufeinrichtung 3 soll das Wasser in üblicher Weise nicht in die Kanalisation führen, weil ein Haupt-Einsatzfall für Notablaufeinrichtungen 3 Starkregen ist, durch den die Kanalisation unter Umständen bereits überlastet ist, sodass eine Ableitung unabhängig von der ggf. überlasteten Kanalisation von der zu entwässernden Fläche F möglich sein sollte. Daher wird üblicherweise an der Außenseite einer Außenwand 1 Wasser aus einer Notablaufeinrichtung 3 frei abgeleitet.
  • Das Ablaufrohr 4 bildet mit seiner Mündungsöffnung in der Fläche F eine Ablauföffnung 6. Um die Ablauföffnung 6 herum und mit einem deutlichen Abstand, der größer als der Durchmesser der Ablauföffnung 6 ist, befindet sich ein ringförmig in die Ablauföffnung 6 herum angeordnetes Wehr 7, das in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist. Über die Ablauföffnung und über das ringförmige Wehr 7 hinaus erstreckt sich nach radial außen eine Deckelplatte 8, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ebene Platte ausgebildet ist. Die Deckelplatte 8 ist mit Abstandsbolzen 9 in einem definierten Abstand A angeordnet. Der Abstand A ist etwas größer als die Höhe des Wehrs 7, die der Mindestanstauhöhe H entspricht. Die Mindestanstauhöhe H beträgt mehr als die Hälfte, vorzugsweise mehr als 2/3 des Abstands A zwischen der Fläche F und der Unterseite der Deckelwandung 8.
  • Es ist aus Figur 1 erkennbar, dass das auf der Fläche F über die Mindestanstauhöhe H angestaute Wasser von einer Mittelachse 10 der Ablauföffnung 6 aus gesehen nach radial innen unter der Deckelplatte 8 und über das Wehr 7 strömen muss um zur Ablauföffnung 6 zu gelangen. Da der Abstand des ringförmigen Wehrs 7 von der Mittelachse 10 groß gewählt ist und wenigstens dem doppelten Radius der Ablauföffnung 6 entspricht, wird die benötigte große Strömungsmenge durch den verbleibenden Zwischenraum zwischen Wehr 7 und der Unterseite der Deckelplatte 8 abgeführt, jedoch in stark beruhigter Form.
  • Figuren 2 und 3 verdeutlichen den Notablauf in einer detaillierten Darstellung. Insbesondere wird erkennbar, dass das Wehr 7 in Draufsicht die Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweist und dass in die Ecken des Sechsecks ragend an der Deckelplatte 8 radial verlaufende Strömungsleitstege 11 angebracht sind, die sich von dem Rand der Ablauföffnung 6 in die Ecken des Wehrs 7 erstrecken. Das Wehr 7 weist einen dreieckförmigen Querschnitt mit einer stromaufwärts liegenden Flanke 12 und einer stromabwärts liegenden Flanke 13 auf. Die stromabwärts liegende Flanke 13 geht in einen nach radial innen bis zur Ablauföffnung 6 verlaufenden Flansch 14 über, der als "Boden" angesprochen werden kann und zur Befestigung des Wehrs 7 auf der Fläche F mittels Schraubbolzen 15 dient. Die relative Befestigung der Deckelwandung 8 gegenüber dem Flansch 14 erfolgt mit weiteren Abstandsbolzen 9' mit denen die Deckelwandung 8, wie auch mit den Abstandsbolzen 9 relativ zur Fläche F bzw. relativ zum Flansch 14 in definierter Höhe festlegbar ist.
  • Die Deckelwandung 8 ist in ihrer Form der Form des Wehres 7 angepasst und erstreckt sich mit einem gleichmäßigen Überstand 16 radial nach außen über die Außenkante des Wehrs 7. Die Schnittdarstellung der Figur 2 lässt erkennen, dass das Wehr 7 selbst nach unten offen ist, also nicht mit einem "Boden" nach unten abgeschlossen ist. Die Abdichtung des Wehrs 7 gegenüber der Fläche F erfolgt daher an der Unterseite der stromaufwärts liegenden Flanke 12.
  • Die in Figur 1 und 2 erkennbare dreieckförmige Ausgestaltung des Wehrs 7 ist nur beispielhaft zu verstehen. Sie stellt aufgrund ihrer leichten Herstellbarkeit eine bevorzugt Ausführungsform der Erfindung dar.
  • Figur 4 zeigt weitere Ausführungsbeispiele, die als Querschnittsform für das Wehr 7 ebenfalls denkbar und vorteilhaft sind. Figur 4 zeigt drei Querschnittsformen Q1, Q2, Q3, die in Strömungsrichtung S von dem anstehenden Wasser überströmt werden.
  • Die Querschnittsform in Figur 4a stellt einen Halbkreis dar. Das Wehr 7 kann daher in einfacher Weise wie eine Rohrhälfte hergestellt werden.
  • Die Querschnittsformen gemäß Figur 4b und 4c sind unsymmetrische Querschnittsformen, wobei der Querschnitt Q2 eine längere stromaufwärts liegende Flanke 12' und eine kürzere - und daher steilere - stromabwärts liegende Flanke 13'. Die beiden Flanken sind im Wesentlichen geradlinig und gehen an der höchsten Stelle der Querschnittsform Q2 durch ein abgerundetes Übergangsstück 17 ineinander über.
  • Die Querschnittsform Q3 entspricht der Querschnittsform Q2, jedoch spiegelverkehrt, wobei die stromaufwärts liegende Flanke 12" kürzer ist und eine größere mittlere Steilheit aufweist als die stromabwärts liegende Flanke 13". Auch hier gehen die beiden im Wesentlichen ebenen Flanken 12", 13" durch ein abgerundetes Übergangsstück 17 an der höchsten Stelle des Wehrs 7 ineinander über.
  • Die bisher dargestellten Querschnittsformen enthalten eine stetige Breitenverringerung des Querschnitts mit zunehmender Höhe von der Fläche F ausgehend. Dies entspricht den bevorzugten Ausführungsformen. Die vorliegende Erfindung schließt jedoch nicht aus, dass, insbesondere auf der stromabwärts liegenden Flanke 13 eine Hinterschneidung 13a vorgesehen ist, durch die auf der stromabwärts liegenden Flanke eine vorstehende Nase 13b ausgebildet wird. Eine derartige Ausführungsform, die sich als Modifikation der Querschnittsform aus Figur 4b ergibt, ist in Figur 4d dargestellt.
  • Selbstverständlich sind die dargestellten Querschnittsformen nur beispielhaft zu verstehen. Weitere Querschnittsformen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung für den Fachmann ohne weiteres auffindbar. Insbesondere müssen die Flanken 12, 13, 12', 13', 12", 13" nicht stetig ausgebildet sein, sondern können jeweils eine Vielzahl von Stufen aufweisen, mit denen der Höhenunterschied von der Fläche F zum höchsten Punkt des Wehres 7 überwunden wird. Ferner kann die abfallende Flanke auch als senkrecht stehende Wand ausgebildet sein oder auch ganz fehlen. Im letzteren Fall besteht das Wehr nur aus einem Blech für die schräg ansteigende Flanke 12, das beispielsweise als Ringblech ausgebildet sein kann. In diesem Fall ist der Querschnitt des Wehrs beispielsweise dreieckförmig, wobei die abfallende Wandung weggelassen ist. Durch das Weglassen der Wandung entsteht strömungstechnisch kein relevanter Unterschied.
  • Obwohl es bevorzugt ist, dass der Notablauf um die Ablauföffnung 6 herum symmetrisch ausgebildet ist, sind Einbaupositionen denkbar, in denen eine unsymmetrische Ausbildung bzgl. der Mittelachse 10 der Ablauföffnung 6 sowohl bzgl. des Wehres 7 als auch bzgl. der Deckelplatte 8 möglich und sinnvoll erscheinen.

Claims (18)

  1. Notablauf zur Entwässerung einer Wasser stauenden Fläche (F) über eine mit einem Ablaufrohr (4) verbundene Ablauföffnung (6), mit dem über eine Mindeststauhöhe (H) angestautes Wasser ableitbar ist, mit einem Wehr (7) zum Anstauen des Wassers bis zu der Mindeststauhöhe (H) und einer mit Abstand zur Ablauföffnung (6) angeordneten Deckelwandung (8) zur Verhinderung des Einsaugens von Luft in einen sich in der Ablauföffnung (6) ausbildenden Wirbel, wobei das Wehr (7) um die Ablauföffnung (6) herum angeordnet ist und die Deckelwandung (8) sich von der Ablauföffnung (6) aus gesehen bis jenseits des Wehrs (7) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) einen Querschnitt aufweist, der am auf der Fläche (F) aufliegenden Boden des Wehrs (7) in Strömungsrichtung (S) mit einer wesentlich größeren Breite als an der vom Wasser überströmbaren höchsten Stelle des Wehrs (7) versehen ist.
  2. Notablauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Strömungsrichtung (S) einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist.
  3. Notablauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Strömungsrichtung (S) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
  4. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Strömungsrichtung (S) einen symmetrischen Querschnitt aufweist.
  5. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Strömungsrichtung (S) einen unsymmetrischen Querschnitt mit einer stromaufwärts liegenden Flanke (12) und einer stromabwärts liegenden Flanke (13) aufweist, wobei die beiden Flanken (12, 13) eine ungleiche Länge und mittlere Steilheit aufweisen.
  6. Notablauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwärts liegende Flanke (12) eine geringere mittlere Steilheit aufweist.
  7. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) eine stromaufwärts liegende Flanke (12) und eine stromabwärts liegende Flanke (13) aufweist, die über ihre gesamte Länge geradlinig ausgebildet sind.
  8. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) eine stromaufwärts liegende Flanke (12) und eine stromabwärts liegende Flanke (13) aufweist und dass die Flanken (12, 13) über einen Teil ihrer Länge geradlinig verlaufen und zur höchsten Stelle mit einem abgerundeten Zwischenstück (17) ineinander übergehen.
  9. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wehr (7) und der Ablauföffnung (6) radial zu einer Mittellinie (10) der Ablauföffnung (6) verlaufende Strömungsleitstege (11) vorgesehen sind.
  10. Notablauf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömungsleitstege (11) bis zur Deckelwandung (8) erstrecken.
  11. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Draufsicht kreisrund ausgebildet ist.
  12. Notablauf nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Draufsicht als gleichmäßiges Vieleck ausgebildet ist und dass sich die Strömungsleitstege (11) in Richtung der Ecken erstrecken.
  13. Notablauf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (7) in Draufsicht als gleichmäßiges Sechseck ausgebildet ist.
  14. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Höhe des Wehrs (7) bis über den halben Abstand (A) zwischen der Fläche (F) und der Deckelwandung (8) hinaus erstreckt.
  15. Notablauf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Höhe des Wehrs (7) bis über 2/3 des Abstandes (A) zwischen der Fläche (F) und der Deckelwandung (8) hinaus erstreckt.
  16. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelwandung (8) als ebene Scheibe ausgebildet ist.
  17. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelwandung (8) in Draufsicht die Form des Wehres (7) aufweist und somit gleichmäßig lang das Wehr (7) nach außen überragt.
  18. Notablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass er als Freispiegelablauf konzipiert ist.
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