SE525282C2

SE525282C2 - Well or spring overflow preventing vessel, has specific volume defined by its height and area within endless seal around hole in vessel base

Info

Publication number: SE525282C2
Application number: SE0101754A
Authority: SE
Inventors: Sigurd Melin
Original assignee: Sigurd Melin
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2005-01-25
Also published as: SE0101754D0; SE0101754L

Abstract

The vessel (1) can support a load and has a volume greater than 2 x A x H, where A is the area within the inner periphery of the endless seal (5) around the hole (4) in the vessel base (3) and H is the vessel height.

Description

U 20 25 30 35 2826 2 525 ett stigarrör. Även i dessa fall gäller emellertid att monte- ring måste ske innan en översvämning hotar. I Ett annat, provisoriskt sätt att motverka översvämning är att täcka brunnen med en skiva under vilken läggs en skum- gummikropp eller liknande såsom tätning. För att motstå trycket från det stigande vattnet måste skivan tryckbelastas _ovanifrån, t ex medelst en stolpe som spänns in mellan skivan och ett rumstak. Dylika provisorier är dock besvärliga att rigga och ger ej alltid önskad effekt; 4 _ Genom US 4057366 är tidigare känd en för bekämpning av brunnsöversvämningar avsedd skyddsanordning av ingressvis an- givet slag. Denna skyddsanordning är mobil och har formen av » ett uppåt öppet kärl innefattande ett cylindriskt väggskal och en botten med en öppning genom vilken vatten kan stiga upp i kärlets inre. Bottenöppningen omges av en elastisk tätnings- ring placerad under en ringformig fläns på väggskalets_insida. U 20 25 30 35 2826 2 525 a riser. Even in these cases, however, installation must take place before a flood threatens. Another temporary way of preventing flooding is to cover the well with a board under which a foam rubber body or the like is laid as a seal. To withstand the pressure from the rising water, the board must be pressurized from above, for example by means of a post which is clamped between the board and a room ceiling. However, such provisionals are difficult to rig and do not always give the desired effect; U.S. Pat. No. 4,057,366 discloses a protective device of the type indicated in the preamble for combating well floods. This protective device is mobile and has the shape of an upwardly open vessel comprising a cylindrical wall shell and a bottom with an opening through which water can rise into the interior of the vessel. The bottom opening is surrounded by an elastic sealing ring placed under an annular flange on the inside of the wall shell.

I kärlets inre är monterad en av en flottörventil styrd pump med vars hjälp uppstigande vatten kan evakueras via en slang.Mounted in the interior of the vessel is mounted a pump controlled by a float valve by means of which rising water can be evacuated via a hose.

En nackdel med denna kända skyddsanordning är emellertid att kärlet ej låter sig barlastas på något enkelt genomförbart -sätt, varför tätningsringens tätningsverkan blir medioker, i synnerhet mot underlag med rå eller ojämn ytstruktur.A disadvantage of this known protective device, however, is that the vessel cannot be ballasted in any easily feasible way, so that the sealing effect of the sealing ring becomes mediocre, in particular against substrates with a raw or uneven surface structure.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda nackdelar hos den genom US 4057366 kända skyddsanord- ningen och skapa en förbättrad skyddsanordning av mobil natur.OBJECTS AND FEATURES OF THE INVENTION The present invention aims to obviate the above-mentioned disadvantages of the protection device known from US 4057366 and to create an improved protection device of a mobile nature.

Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa en för bekämpning av brunnsöversvämningar avsedd skyddsanordning som kan barlastas på ett snabbt och enkelt sätt och åstadkomma en. tillförlitlig tätningsverkan mellan kärlet och brunnen i sam- band med att ett akut översvämningshot uppstår. Ett ytterli- gare syfte är att skapa en översvämningsskyddsanordning som möjliggör för användaren att genom enkel okulärbesiktning kon- trollera huruvida vattentrycket i ett till en brunn hörande ledningssystem är stigande eller sjunkande. Det är även ett syfte att skapa en översvämningsskyddsanordning som möjliggör fortsatt användning av t ex en golvbrunn för evakuering av ' vatten trots att ett övertryck råder i ledningssystemet. Ännu 10 15 20 ät 30 35 52 282 3 ett syfte är att skapa en skyddsanordning som är konstruktivt enkel och kan serietillverkas på ett billigt sätt; Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 känneteck- nande del. Fördelaktiga utföranden av uppfinningen är vidare _definierade i de osjälvständiga patentkraven.A primary object of the invention is therefore to create a protection device intended for combating well floods which can be ballasted in a quick and simple manner and provide one. reliable sealing effect between the vessel and the well in connection with an acute flood threat. A further object is to create a flood protection device which enables the user to check, by simple ocular inspection, whether the water pressure in a pipe system belonging to a well is rising or falling. It is also an object to create a flood protection device which enables continued use of, for example, a floor drain for evacuating water despite an overpressure prevailing in the pipe system. Yet another object is to create a protection device which is constructively simple and can be mass-produced in a cheap manner; According to the invention, at least the primary object is achieved by means of the features stated in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are further defined in the dependent claims.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom Us 3 032 062 aan Us 4 427 024 är tidigare 'kändai översvämningsskyddande anordningar. Icke någon av dessa anord- ningar inbegriper emellertid något kärl som är sammansatt av ett yttre väggskal, en botten och ett från ett hål i bottnen uppàt sig sträckande rör, vilka samfällt avgränsar ett ring- formigt utrymme som är öppet uppåt i och för påfyllning resp. tömning av en barlastande vätska eller liknande- Kort beskrivning av bifogade ritningar Pâ ritningarna är: ' _ W Fig 1' en schematisk, delvis genomsynlig perspektivvy av ett första utförande av en skyddsanordning enligt uppfin- ningen, _ Fig 2 en vertikal sektion genom skyddsanordningen enligt fig 1, . _ . t - Fig 3 en sektion visande samma skyddsanordning i ett i anslut-0 A ning till en golvbrunn applicerat) barlastat tillstånd, Fig 4 en sektion visande skyddsanordningen i ett tillstànd_i vilket vatten från golvbrunnen stigit upp i anordningen, Fig 5 en schematisk sektion genom ett alternativt utförande av en skyddsanordning visat i ett tomt tillstànd, och 0 Fig 6 en sektion visande samma skyddsanordning i ett vatten- A upptagande tillstànd.Further elucidation of the state of the art By Us 3,032,062 to Us 4,427,024 are previously known flood protection devices. None of these devices, however, comprise a vessel composed of an outer wall shell, a bottom and a tube extending upwards from a hole in the bottom, which jointly delimit an annular space which is open upwards for filling or . Brief description of the accompanying drawings In the drawings: '_ W Fig. 1' is a schematic, partially transparent perspective view of a first embodiment of a protection device according to the invention, _ Fig. 2 a vertical section through the protection device according to the invention. fig 1,. _. Fig. 3 is a section showing the same protection device in a ballast condition applied in connection with a floor well, Fig. 4 is a section showing the protection device in a state in which water from the floor well has risen in the device, Fig. 5 is a schematic section through a alternatively design of a protection device shown in an empty state, and Fig. 6 a section showing the same protection device in a water-absorbing state.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfin- _ningen _» , .DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION.

Den i-fig 1-4 visade skyddsanordningen har formen av ett' uppåt öppet kärl 1 som inbegriper ett väggskal 2 och en botten 3 i vilken är utformad en öppning 4 genom vilken vatten kan stiga upp i kärlets inre. Omkring denna öppning 4 är anordnad 10 15 20 25 30 35 525 282 4 en ändlös eller ringformig tätning 5, vilken avgränsas av inre och yttre kanter 6 resp. 7. I V I det föredragna utförandet har kärlet l rotationssym- metrisk grundform. Närmare bestämt har väggskalet 2 en stympat konisk form som divergerar i riktning uppåt. Detta innebär att diametern hos den med 8 betecknade övre öppningen i väggskalet är större än ytterdiametern hos den styva platta som bildar ,bottnen 3._ Uppåt från bottenöppningen 4 sträcker sig ett upptill öppet rör 9, vilket tillsamans med väggskalet 2 och bottnen 3 avgränsar ett ringformigt utrymme 10 i vilket barlast, företrädesvis i form av vatten, kan mottagas. I likhet med väggskalet har röret 9 konisk grundform, men i detta fall kon- vergerar konformen i riktning uppåt. Röret 9 är med fördel centriskt placerat och öppnar sig upptill via ett centralt hål '1l, vilket avgränsas av en förstyvande ringfläns 12 vid rörets övre ände. I det visade, föredragna utförandet är röret 9 kor- tare än väggskalet 2, vilket innebär att hålet ll är beläget 'pá nivå under väggskalets 2 överkant 13.The protection device shown in Figs. 1-4 is in the form of an upwardly open vessel 1 which comprises a wall shell 2 and a bottom 3 in which an opening 4 is formed through which water can rise into the interior of the vessel. Arranged around this opening 4 is an endless or annular seal 5, which is delimited by inner and outer edges 6 and 6, respectively. 7. I V In the preferred embodiment, the vessel 1 has a rotationally symmetrical basic shape. More specifically, the wall shell 2 has a truncated conical shape which diverges in the upward direction. This means that the diameter of the upper opening in the wall shell denoted by 8 is larger than the outer diameter of the rigid plate which forms, the bottom 3. An upwardly open tube 9 extends upwards from the bottom opening 4, which together with the wall shell 2 and the bottom 3 delimits a annular space 10 in which ballast, preferably in the form of water, can be received. Like the wall shell, the tube 9 has a conical basic shape, but in this case the conical shape converges in the upward direction. The tube 9 is advantageously centrally located and opens at the top via a central hole 11, which is delimited by a stiffening annular flange 12 at the upper end of the tube. In the preferred embodiment shown, the tube 9 is shorter than the wall shell 2, which means that the hole 11 is located at a level below the upper edge 13 of the wall shell 2.

Tätningen 5 består av en jämnsmal, ändlös kropp av ett elastiskt eftergivligt material, såsom cellplast eller skum- gummi. I exemplet har tätningen formen av en cirkelrund ring vars tvärsnittsdimensioner kan variera. I praktiken bör dock tätningsringen ha en bredd av maximalt 20 á 30 mm och en ini- vtial tjocklek av åtminstone 5 mm. Såsom tydligt framgår av fig 2 är tätningsringen smalare än den ringformiga platta som bil- dar kärlets botten 3. Å ena sidan bör tätningsringens innerdiameter vara något större än diametern hos vanligt före- kommande golvbrunnar. Å andra sidan bör tätningsringens ytter- diameter vara mindre än bottenplattans 3 ytterdiameter. Då kärlet ställs på ett golv, såsom visas i fig 3, bildas därför utanför tätningsringen en luftspalt 14 genom vilken eventuellt läckvatten kan vid behov evakueras. I praktiken tillverkas tätningsringen 5 såsom en separat enhet vilken fästes på bot- _tenplattans 3 undersida pà lämpligt sätt, t ex genom limning.The seal 5 consists of an evenly narrow, endless body of an elastically resilient material, such as foam or foam rubber. In the example, the seal has the shape of a circular ring whose cross-sectional dimensions may vary. In practice, however, the sealing ring should have a maximum width of 20 to 30 mm and an initial thickness of at least 5 mm. As is clear from Fig. 2, the sealing ring is narrower than the annular plate which forms the bottom of the vessel. On the one hand, the inner diameter of the sealing ring should be slightly larger than the diameter of commonly occurring floor wells. On the other hand, the outer diameter of the sealing ring should be smaller than the outer diameter of the bottom plate 3. When the vessel is placed on a floor, as shown in Fig. 3, an air gap 14 is therefore formed outside the sealing ring, through which any leaking water can be evacuated if necessary. In practice, the sealing ring 5 is manufactured as a separate unit which is attached to the underside of the bottom plate 3 in a suitable manner, for example by gluing.

-Vid sin övre kant 13 är väggskalet 2 utformad med en ut-, kragande, ringformig fläns 15.At its upper edge 13, the wall shell 2 is formed with a projecting, collar-shaped, annular flange 15.

I fig 2 illustreras med streckprickade linjer en tänkt cylinder C vars diameter svarar mot tätningsringens 5 10 15 20 _25 30 35 525 282 5 innerdiameter. Med andra ord sträcker sig den tänkta cylindern C vertikalt uppåt från tätningsringens innerkant 6. I det föl- jande betecknas kärlets totala volym V, varjämte cylinderns C volym betecknas V1 och volymen hos utrymmet mellan cylindern C och väggskalet 2 betecknas V2. Cylinderns C volym V1 framgår av formeln: V1= A x H, där A är cylinderns tvärsnittsarea och H 'är kärlets höjd. Utmärkande för uppfinningen är att kärlets totala volym V är åtminstone dubbelt så stor som cylinderns C kvolym V1, dvs volymen V2 är minst lika stor som volymen V1. Med fördel är volymen V2 flera gånger större än volym V1.Fig. 2 illustrates in dashed lines an imaginary cylinder C whose diameter corresponds to the inner diameter of the sealing ring 5. In other words, the imaginary cylinder C extends vertically upwards from the inner edge 6 of the sealing ring. In the following, the total volume V of the vessel is denoted, and the volume of the cylinder C is denoted V1 and the volume of the space between the cylinder C and the wall shell 2 is denoted V2. The volume V1 of the cylinder C appears from the formula: V1 = A x H, where A is the cross-sectional area of the cylinder and H 'is the height of the vessel. Characteristic of the invention is that the total volume V of the vessel is at least twice as large as the volume V1 of the cylinder C, i.e. the volume V2 is at least as large as the volume V1. Advantageously, the volume V2 is several times larger than volume V1.

Uppfinningens funktion och fördelar .Function and advantages of the invention.

Därest översvämningsrisk skulle uppstå i en_i fig 3 och 4 visad golvbrunn 16 ställs kärlet 1 på golvet omkring brun-_ nen, varefter det ringformiga utrymmet 10 mellan röret 9 och 'väggskalet 2 barlastas, företrädesvis med vatten 17. Påfyll-k ning av barlastvatten kan med fördel ske till ungefär samma nivå som rörets 9 övre ände. När vattentrycket i avloppsled- ningssystemet ökar, till följd av någon form av överbelast- ning, stiger vatten upp i röret 9, varvid barlasten i form av vattnet 17 i utrymmet 10 håller tätningen 5 anpressad mot gol- vet omkring golvbrunnen. Tätningen förhindrar sålunda att vat- ten rinner ut åt sidan. I beroende av översvämningsvattnets tryck kan vattnet stiga olika högt i röret 9. Vid tillräckligt högt tryck rinner översvämningsvattnet ut genom hålet ll ochå utbreder sig i en vattenspegel i hela kärlet, såsom visas i fig 4. En eventuell stigning av översvämningsvattnet till denna nivå tjänar såsom en signal att vidta ytterligare åtgär- der, t ex att bygga pà översvämningsskyddet till en högre nivå eller att evakuera människor och/eller ägodelar till annan plats. Skulle översvämningsvattnet sjunka kvarblir barlast- vattnet i utrymmet 10 och säkrar tätningen.In the event of a flood risk arising in a floor drain 16 shown in Figures 3 and 4, the vessel 1 is placed on the floor around the well, after which the annular space 10 between the pipe 9 and the wall shell 2 is ballasted, preferably with water 17. Filling with ballast water can advantageously take place to approximately the same level as the upper end of the tube 9. When the water pressure in the sewer system increases, due to some form of overload, water rises in the pipe 9, whereby the ballast in the form of the water 17 in the space 10 keeps the seal 5 pressed against the floor around the floor drain. The seal thus prevents water from flowing to the side. Depending on the pressure of the flood water, the water can rise differently in the pipe 9. At a sufficiently high pressure, the flood water flows out through the hole 11 and propagates in a water mirror in the whole vessel, as shown in Fig. 4. A possible rise of the flood water to this level serves as a signal to take further action, such as building on flood protection to a higher level or evacuating people and / or property to another location. Should the flood water sink, the ballast water remains in the space 10 and secures the seal.

I A Inuti den tänkta cylindern C tar vattnets tyngdkraft och lyftkraft ut varandra oavsett kärlets form. Kvar som en tät- ningssäkrande barlast blir emellertid alltid det vatten som finns i kärlet utanför den tänkta cylindern C. Genom att förutnämnda volym V2 är minst lika stor som volymen V1 säker- ställs på ett tillförlitligt sätt att kärlet hålls på plats 10 15 20 25 30 35 u acc o o u u n g cool 0-0 nu on nu o o o o 0 n o o o n n 525 282 6 samtidigt som den elastiska tätningsringen förblir komprimerad för att effektivt täta mot golvet. 9 _ Den uppfinningsenliga skyddsanordningen kan tack vare sin mobila karaktär vid behov snabbt och enkelt insättas för att effektivt bekämpa översvämningar i golvbrunnar och lik- nande. En annan fördel med den uppfinningsenliga skyddsanord- ningen är att densamma är konstruktivt enkel och billig att tillverka i stora serier, varvid densamma i utförandet enligt fig 1-4 utan rörliga delar säkerställer en pålitlig funktion.¶ Vidare ger anordningen möjlighet att kontinuerligt kontrollera övertrycket i ledningssystemet genom att okulärt observera_ V vattenståndet i det mittre, upptill öppna röret. En ytterli- gare fördel är att skyddsanordningen möjliggör fortsatt användning av golvbrunnen för evakuering av avloppsvatten även om ett övertryck skulle råda i ledningssystemet. Därest 9 avloppsvatten skulle fyllas på i kärlet stiger sålunda vatten- nivàn ej märkbart pà grund av att kärlet kommunicerar med avloppsledningssystemet. Tack vare den koniska formen hos väggskalet och mittröret kan flera kärl staplas i varandra, vilket är en väsentlig fördel i samband med lagring och trans- port av kärlen. “ _ I fig 5 och 6 visas ett alternativt utförande vid vilket tätningen utgörs av en i kärlets botten anordnad, ändlös remsa 19 av flexibel natur. Exempelvis kan remsan bestå av en plast- 'folie eller annan vätsketät duk eller bana. Denna remsa 19 är anpressbar mot golvet eller kärlets underlag genom verkan av vätsketrycket i den barlastvätska som fylls i kärlet. I detta fall hålls röret 9 och väggskalet 2 samman av en förhöjd bot- tendel 3 med vätskegenomsläppande hål eller passager 20. En I fördel med detta utförande är att tätningsremsans form lätt anpassar sig till grövre ojämnheter i underlaget.I A Inside the imaginary cylinder C, the gravity and lifting force of the water cancel each other out, regardless of the shape of the vessel. However, what remains of a waterproof ballast is always the water present in the vessel outside the intended cylinder C. Because the aforementioned volume V2 is at least as large as the volume V1, it is reliably ensured that the vessel is kept in place. 30 35 u acc oouung cool 0-0 nu on nu oooo 0 nooonn 525 282 6 while the elastic sealing ring remains compressed to effectively seal against the floor. Due to its mobile character, the protective device according to the invention can be used quickly and easily when needed to effectively combat floods in floor drains and the like. Another advantage of the protective device according to the invention is that it is constructively simple and inexpensive to manufacture in large series, the same in the embodiment according to Figs. 1-4 without moving parts ensuring a reliable function. The device also makes it possible to continuously check the overpressure in the piping system by ocularly observing_ V the water level in the middle, top open pipe. A further advantage is that the protection device enables continued use of the floor drain for evacuation of wastewater even if there is an overpressure in the pipe system. To the extent that 9 waste water was to be filled into the vessel, the water level thus does not rise appreciably due to the vessel communicating with the sewage system. Thanks to the conical shape of the wall shell and the central tube, several vessels can be stacked in each other, which is a significant advantage in connection with storage and transport of the vessels. Figures 5 and 6 show an alternative embodiment in which the seal consists of an endless strip 19 of flexible nature arranged in the bottom of the vessel. For example, the strip may consist of a plastic foil or other liquid-tight cloth or web. This strip 19 can be pressed against the floor or the surface of the vessel by the action of the liquid pressure in the ballast liquid which is filled in the vessel. In this case, the pipe 9 and the wall shell 2 are held together by a raised bottom part 3 with liquid-permeable holes or passages 20. An advantage of this embodiment is that the shape of the sealing strip easily adapts to coarser irregularities in the substrate.

I ett föredraget utförande är kärlets volym V > 1,5 x A1_ x H, där A1 är den area som avgränsas innanför tätningens ytterkant och H är kärlets höjd. 9 Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till de ovan be- skrivna och på ritningarna visade utförandena. Sålunda är det tänkbart att ställa två eller flera kärl på varandra med tät- 10 292 7 525 ningar mellan kärlen. Pâ så sätt kan användaren bygga upp en högre behållare för bekämpning av höga vattentryck. Därest kärlen är koniskt formade, såsom visas i utförandeexemplen, kan desamma utföras i olika storlekar. Den ringformiga tät- ningen på undersidan av ett större kärl kan då appliceras mot den utkragande kantflänsen på ett mindre kärl. Det är även tänkbart att använda den uppfinningsenliga skyddsanordningen på avstånd från den brunn i vilken översvämningsrisk förelig- ger, varvid kärlet ansluts till brunnen via lämpliga vätske-A kommunikationsarrangemang. Det må även nämnas att tyngre matee rial än vatten, såsom mineralkorn, kan helt eller delvis »användas såsom barlast.In a preferred embodiment, the volume V of the vessel is> 1.5 x A1_ x H, where A1 is the area delimited inside the outer edge of the seal and H is the height of the vessel. Conceivable modifications of the invention The invention is not limited only to the embodiments described above and shown in the drawings. Thus, it is conceivable to place two or more vessels on top of each other with seals between the vessels. In this way, the user can build a higher container for combating high water pressures. To the extent that the vessels are conically shaped, as shown in the embodiments, they can be made in different sizes. The annular seal on the underside of a larger vessel can then be applied to the cantilevered flange on a smaller vessel. It is also conceivable to use the protective device according to the invention at a distance from the well in which there is a risk of flooding, the vessel being connected to the well via suitable liquid-A communication arrangements. It may also be mentioned that heavier materials than water, such as mineral grains, can be used in whole or in part as ballast.

Claims

Claim 1) Mobile protection device for combating floods via wells, comprising an upwardly open vessel (1) comprising a wall shell (2) and a bottom (3) in which there is an opening (4) by means of which liquid can rise into the interior of the vessel, partly an endless seal (5, 19) surrounding the opening, which is delimited by inner and outer edges (6, 7), characterized in that the vessel (1 ) has a volume V> 2 x A x H, where A 'is the area delimited inside the inner edge (6) of the seal (5, 19) and H is the height of the vessel, and that extends upwards from the bottom opening (4) a top open tube (9), which together with the wall shell (2) and the bottom (3) delimits an upwardly open space (10) for receiving a ballast (17). characterized in that the tube (9) opens at a level below the upper edge (13) of the wall shell (2), 3. Protective device according to claim 1 or 2, characterized in that the tube (9) has a cone isk and upwardly converging basic form. 'A _ _'4. Protective device according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of the vessel v "> 1.5 X A1" x “H, where A1 is the area delimited inside the outer edge of the seal (5). (7) and H is the height of the vessel. 5. Protective device according to claim 4, characterized in that the seal (5) is applied to the underside of a rigid plate (3), which forms a bottom in the vessel, and is narrower than this bottom plate, the outer edge of the seal (7) is located inside the outer edge of the base plate (3). Protective device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the seal consists of an endless strip (19) of flexible nature arranged in the bottom of the vessel, which can be pressed against the surface of the vessel by action. of the liquid pressure in a ballast liquid (17) in the vessel. Protective device according to one of the preceding claims, characterized in that the wall shell (2) has a conical and upwardly diverging basic shape. Protective device according to one of the preceding claims; characterized in that along the upper edge of the wall shell (2) when arranged a cantilevered flange (15) Lv