WO1999015734A1

WO1999015734A1 - Vorrichtung zur zu- oder abfuhr von fluiden

Info

Publication number: WO1999015734A1
Application number: PCT/AT1998/000213
Authority: WO
Inventors: Gerhard Fleischhacker
Original assignee: Gerhard Fleischhacker
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 1999-04-01
Also published as: AT2352U1; AU9145198A

Abstract

Vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr von Fluiden in bzw. aus Erdreich, Filterbetten od.dgl., mit einem rohrförmigen Körper, dessen Wandung Durchströmbereiche für radiale Durchströmung aufweist, wobei jeder Durchströmbereich (1-5) durch eine Vielzahl von radialen Durchbrechungen gebildet (11-15) ist, deren lichte Weite in Durchströmrichtung kontinuierlich oder stufenförmig zunimmt.

Description

Vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr von Fluiden

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr von Fluiden in bzw. aus Erdreich, Filterbetten od.dgl., mit einem rohrförmigen Körper, dessen Wandung Durchströmbereiche für radiale Durchströmung aufweist.

Unter dem Begriff "Fluid" werden in der vorliegenden Beschreibung sowohl Gase als auch Flüssigkeiten verstanden. Die Vorrichtung der Erfindung kann sowohl zur Be- als auch Entwässerung, Be- oder Entgasung von Böden, Bergwänden, Filterbetten, Wurzelräumen od.dgl. verwendet werden. Speziell im Falle der Zu- oder Abfuhr von Wasser zu bzw. aus Erdreich werden derartige Vorrichtungen als Sickerbewässerungsrohre bzw. Sickerdraina- gierungsrohre oder Brunnenwassersammeirohre bezeichnet.

Eine derartige Vorrichtung ist aus dem österreichischen Gebrauchsmuster AT U 1305 des gleichen Autors bekannt. Die Durchströmbereiche werden bei der bekannten Konstruktion aus porösem Material unterschiedlicher lokaler Porosität gebildet, dessen freier Durchströmquerschnitt pro Flächeneinheit in Durchströmrichtung zunimmt. Diese poröse Konstruktion (definiert oder zufallsbedingt) gewährleistet eine gleichmäßige, fein verteilte Abgabe oder Aufnahme der Fluide, wobei der spezielle Mehrschichtenaufbau unter bestimmten Voraussetzungen ein Verlegen der Poren (weitgehend) verhindert. Insbesondere können im Fluid enthaltene Feststoffe nur bis zu einer bestimmten Korngröße in die erste Schicht eindringen; sind sie einmal eingedrungen, verlegen sie wegen der Zunahme des freien Durchströmquerschnittes in den darauffolgenden Schichten nicht die Rohrwandung, sondern werden zur Austrittsseite hin ausgetragen. Allfällige Kontaminationen des Fluides - z.B. Öle od.dgl. - werden von der Rohrwandung bis zu einem bestimmten Grad absorbiert und in einem biologischen Abbauprozeß regeneriert, welcher durch das in aufeinanderfolgenden Schichten zunehmende Luftvolumen beschleunigt ist, das auch für eine selbsttätige Entlüftung der Rohrwandung sorgt.

Die bekannte Konstruktion erzielt zwar ausgezeichnete Ergebnisse in Bezug auf langanhaltende, ungehinderte Filterwirkung, ist jedoch auch aufwendig zu fertigen. Die vorliegende Erfindung setzt sich daher zum Ziel, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art zu schaffen, welche einfacher, auch maschinell, gefertigt werden kann.

Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der einleitend genannten Art erreicht, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß jeder Durchströmbereich durch eine Vielzahl von radialen Durchbrechungen gebildet ist, deren lichte Weite in Durchströmrichtung kontinuierlich oder stufenförmig zunimmt. Die radialen^{^} Durchbrechungen können überaus einfach gefertigt werden, beispielsweise durch Bohren, Einformen während der Rohrherstellung mittels Dorne oder Formstempel, oder Einprägen in der Formphase der Rohre mittels Stachelwalzen od.dgl. Wie bei der bekannten Konstruktion wird durch die sich in Durchströmrichtung erweiternden Durchbrechungen eine störungsfreie Filterwirkung über lange Zeit erzielt.

Der rohrförmige Körper kann aus einem Stück gefertigt werden, bevorzugt aus Kunststoff, Metall oder Beton, was ihm ausgezeichnete Festigkeit verleiht. Eine vorteilhafte Alternative der Erfindung besteht darin, daß der Körper aus koaxialen Schichten zusammengesetzt ist, wobei sich bevorzugt die lichte Weite der Durchbrechungen an der Schichtgrenze stufenförmig ändert. Dies kann die Fertigung vereinfachen, beispielsweise indem zwei vorgefertigte, perforierte Rohre koaxial ineinandergeschoben werden, oder ein vorperforiertes Rohr, welches die eine Schicht bildet, mit einer perforierten Ummantelung, die die andere Schicht bildet, umgeben oder mit einer solchen Innenauskleidung versehen wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Dicke der strömungseintrittsseitigen Schicht wesentlich kleiner als die Dicke der strömungsaustrittsseitigen Schicht ist, was die Verlegungsgefahr der Durchbrechungen noch weiter minimiert. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß es besonders günstig ist, wenn die Dicke der strömungseintrittsseitigen Schicht maximal das ein- bis fünffache der lichten Weite der Durchbrechungen an ihrem Eingang beträgt.

Die einzelnen Schichten des mehrschichtigen Rohres können aus ein und demselben Material gefertigt werden, bevorzugt sind sie jedoch aus verschiedenen Materialien gefertigt, und besonders bevorzugt ist die strömungseintrittsseitige Schicht aus Metall oder Kunststoff und die strömungsaustrittsseitige Schicht aus Beton gefertigt.

Bei einem mehrschichtigen Rohrkörper ist es auch möglich, daß die Durchbrechungen in der strömungsaustrittsseitigen Schicht durch die Poren eines diese aufbauenden porösen Materials, z.B. Ein- oder Mehrkornbeton, gebildet sind. So kann beispielsweise der rohrförmige Körper aus einer strömungsaustrittsseitigen Stützschicht aus porösem Beton und einer darauf innenseitig oder außenseitig aufgebrachten "Vorfilterschicht" aus gelochtem Metallblech oder einer perforierten Kunststoffverkleidung bestehen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäß die lichte Weite der Durchbrechungen an ihrem Eingang maximal 0,3 bis 5 mm beträgt. Dies verhindert das Einwachsen von Wurzeln od.dgl. in den Rohrkörper.

Bevorzugt ist die gesamte Wandung des rohrförmigen Körpers als ein einziger Durchströmbereich ausgebildet, womit Be- und Entwässerungsrohre, Be- und Entgasungs- oder Entlüftungsrohre für Erdreich, Filterbette usw., entwässernde Kanalrohre, Brunnenschächte, Tunnelröhren usw. hergestellt werden können. Eine alternative Ausführungsform, die besonders zur horizontalen oder geneigten Verlegung und zur Abfuhr von Flüssigkeiten geeignet ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Durchströmbereiche in an sich bekannter Weise (siehe AT-U-1305) in der oberen Hälfte des rohrförmigen Körpers angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der beigeschlossenen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt fünf verschiedene Ausführungsformen von Durchströmbereichen einer rohrförmigen Vorrichtung gemäß der Erfindung jeweils ausschnittsweise im Querschnitt.

Ein rohrförmiger Körper 10 aus Metall, Kunststoff, Beton od.dgl. ist mit Durchströmbereichen 1-5 zur radialen Durchströmung versehen. Jeder der Durchströmbereiche 1-5 kann lokalisierte Teile des Körpers 10, beispielsweise nur die obere Hälfte, einzelne "Inseln", oder auch den gesamten Körper 10 einnehmen.

Die mit 1 bezeichnete erste Ausführungsform von Durchströmbereich ist zur Abfuhr von Fluiden aus der Umgebung des Körpers 10 in das Innere des Körpers 10 bestimmt, beispielsweise zur Bildung eines drainagierenden Schachtringes, eines entwässernden Kanalrohres, eines Brunnenschachtes, einer Tunnelröhre o.a. Der Durchströmbereich 1 ist mit einer Vielzahl von radialen Durchbrechungen 11 versehen, die sich kontinuierlich in Durchströmrichtung, d.h. von außen nach innen, erweitern.

Die mit 2 bezeichnete zweite Ausführungsform von Durchströmbereich ist zur Zufuhr von Fluiden aus dem Inneren des Körpers 10 in seine Umgebung bestimmt, beispielsweise zur Bildung eines bewässernden Schachtringes, eines Bewässerungskana- les, einer Begasungsleitung für Erdreiche, Filterbette o.a. Der Durchströmbereich 2 ist mit radialen Durchbrechungen 12 versehen, die sich in Richtung von innen nach außen kontinuierlich erweitern.

Die Durchströmbereiche 3-5 sind mit sich in Durchströmrichtung stufenförmig erweiternden Durchbrechungen 13, 14 bzw. 15 ausgestattet, wobei eine oder mehrere Stufen vorgesehen werden können, bzw. auch in Kombination mit sich kontinuierlich erweiternden Durchbrechungsabschnitten. Die Durchströmbereiche 3 und 4 sind zur Abfuhr von Fluiden aus der Umgebung des Körpers 10 bestimmt, wogegen der Durchströmbereich 5 zur Zufuhr von Fluiden zur Umgebung des Körpers 10 dient. Bei der Ausführungsform des Durchströmbereiches 3 ist erkennbar, daß der Körper 10 auch aus mehreren koaxialen Schichten 16, 17 aufgebaut sein kann, wobei die lichte Weite der Durchbrechungen 13 stufenförmig von Schicht zu Schicht in Durchströmrichtung zunimmt. In der Praxis ist bevorzugt die Dicke der strömungseintritts- seitigen Schicht 17 wesentlich kleiner als die Dicke der strömungsaustrittsseitigen Schicht 16 (nicht dargestellt) . Die lichte Weite der Durchbrechungen 11-15 beträgt an ihrem Eingang bevorzugt maximal 0,3 bis 5 mm, und die Dicke der strömungseintrittsseitigen Schicht 17 (soferne ein Schichtaufbau vorgesehen ist) beträgt bevorzugt maximal das 1- bis 5-fache der lichten Weite der Durchbrechungen 13 an ihrem Eingang.

Die Durchbrechungen 11-15 können durch Bohren, Prägen, Einformen, Fräsen od.dgl. gebildet werden. Der Querschnitt der Durchbrechungen in Durchströmrichtung gesehen ist beliebig, bevorzugt rund oder quadratisch. Auch der Gesamtquerschnitt des Körpers 10 kann von der dargestellten runden Form abweichen.

Als Materialien zum Aufbau der Vorrichtung eignen sich Kunststoffe, Metalle, Betonmischungen usw. Bei einem schichtweisen Aufbau können für jede Schicht unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, z.B. Metall-Beton, Metall-Kunststoff oder Kunststoff-Beton usw. Die Durchbrechungen in der strömungsaustrittsseitigen Schicht können auch durch die Poren eines diese aufbauenden porösen Materials, z.B. Ein- oder Mehrkornbeton, gebildet werden.

Claims

Ansprüche :

1. Vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr von Fluiden in bzw. aus Erdreich, Filterbetten od.dgl., mit einem rohrförmigen Körper, dessen Wandung Durchströmbereiche für radiale Durchströmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Durchströmbereich (1-5) durch eine Vielzahl von radialen Durchbrechungen gebildet (11-15) ist, deren lichte Weite in Durchströmrichtung kontinuierlich oder stufenförmig zunimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) aus koaxialen Schichten (16, 17) zusammengesetzt ist, wobei sich bevorzugt die lichte Weite der Durchbrechungen (13) an der Schichtgrenze stufenförmig ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der strömungseintrittsseitigen Schicht (17) wesentlich kleiner als die Dicke der strömungsaustrittsseitigen Schicht (16) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der strömungseintrittsseitigen Schicht

• (17) maximal das ein- bis fünffache der lichten Weite der Durchbrechungen (13) an ihrem Eingang beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) aus Kunststoff, Metall oder Beton gefertigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten (16, 17) aus verschiedenen Materialien gefertigt sind, bevorzugt die strömungs- eintrittsseitige Schicht (17) aus Metall oder Kunststoff und die strömungsaustrittsseitige Schicht (16) aus Beton.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen in der strömungsaustrittsseitigen Schicht (16) durch die Poren eines diese aufbauenden porösen Materials, z.B. Ein- oder Mehrkornbeton, gebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Durchbrechungen (11- 15) an ihrem Eingang maximal 0,3 bis 5 mm beträgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wandung des rohrförmigen Körpers (10) als ein einziger Durchströmbereich (1-5) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere zur horizontalen oder geneigten Verlegung und zur /Abfuhr von Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmbereiche (1-5) in an sich bekannter Weise in der oberen Hälfte des rohrförmigen Körpers (10) angeordnet sind.