[0001] Die Erfindung betrifft einen Wasserablauf für versiegelte ebene Flächen mit einem
lotrechten Ablaufrohr, das mit einer Ablauföffnung in die ebene Fläche mündet und
so dimensioniert ist, dass bei einer geringen Anstauhöhe des Wassers auf der ebenen
Fläche ein Freispiegelablauf durch das Ablaufrohr stattfindet und bei einer größeren
Anstauhöhe durch die Füllung des Ablaufrohres ein Unterdruck durch das abströmende
Wasser ausgebildet wird.
[0002] Derartige Wasserabläufe werden üblicherweise als Dach-Wasserabläufe bezeichnet, sind
aber auch für die Entwässerung anderer ebener Flächen. Ebene Flächen in diesem Sinne
sind solche versiegelten Flächen, auf denen aufgrund ihrer geringen oder nicht vorhandenen
Neigung Wasser regelmäßig nicht oder nicht schnell genug abfließt, so daß sich auf
der Fläche Stauwasserhöhen ausbilden.
[0003] Bekannte Wasserabläufe der eingangs erwähnten Art weisen ein Ablaufrohr auf, das
lotrecht, also im allgemeinen senkrecht zur versiegelten ebenen Fläche - zumindest
anfänglich - geführt ist und in der ebenen Fläche eine Ablauföffnung ausbildet. Im
allgemeinen sind diese Ablauföffnungen zur Oberfläche hin trichterförmig oder muldenförmig
erweitert. Der Ablauf des Wassers von der ebenen Fläche in die Ablauföffnung geschieht
regelmäßig unter der Ausbildung eines spiralförmigen Wirbels, durch dessen Zentrum
Luft in das Ablaufrohr gesogen wird. Es ist daher beispielsweise durch DE 26 50 361
A1, DE 94 16 495 U1 und DE 296 11 847 U1 bekannt, mittig über der Ablauföffnung eine
Platte anzubringen, durch die ein ringförmiger Zulauf zur Ablauföffnung gebildet wird.
Durch die mit Abstand zur Ablauföffnung angeordnete Platte wird das Ansaugen von Luft
in das Zentrum des sich im Ablaufrohr ausbildenden Wirbels unterbunden. In allen Fällen
ist die entsprechend Platte jedoch mit einen Druckausgleich erlaubenden Öffnungen
versehen, durch die Luft in geringem Maße in den Bereich der Einlauföffnung strömen
kann. Auf diese Weise soll die Ausbildung von Unterdruckbereichen unterhalb der Platte
im Bereich der Einlauföffnung vermieden werden, die aufgrund des statischen Drucks
der in dem gefüllten Ablaufrohr ausgebildeten Wassersäule entstehen könnten.
[0004] Es hat sich gezeigt, daß auch mit dem durch die Unterbindung der Luftansaugung vergleichmäßigten
Wasserablauf nicht die wünschenswerten Ablaufmengen bei einer vorgegebenen maximalen
Anstauhöhe des Wassers erreicht werden.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, einen Wasserablauf der eingangs
erwähnten Art so auszugestalten, daß höhere Ablaufmengen bei vorgegebenen maximalen
Anstauhöhen erreicht werden.
[0006] Ausgehend von dieser Problemstellung ist erfindungsgemäß ein Wasserablauf der eingangs
erwähnten Art gekennzeichnet durch einen auf die Ablauföffnung abgedichtet aufgesetzten
Behälter mit einer Deckelwandung und einer Seitenwandung, in der sich über den Umfang
verteilte, bis an die ebene Fläche reichende Einlauföffnungen befinden, deren Höhe
kleiner als die Höhe der Seitenwandung ist, wobei der Behälter oberhalb der Einlauföffnungen
luftdicht ausgebildet ist, sodass sich beim Erreichen einer Anstauhöhe, die der Höhe
der Einlauföffnungen entspricht, im Behälter ein abgeschlossener Luftraum ausbildet,
in dem durch den Unterdruck im Ablaufrohr ein Unterdruck entsteht.
[0007] Der erfindungsgemäße Wasserablauf beruht auf einem anderen Funktionsprinzip als die
bisher bekannten Wasserabläufe. Während die bekannten Wasserabläufe zum Ziel haben,
einen freien Ablauf des Wassers durch das Ablaufrohr in möglichst vergleichmäßigter
Form zu gewährleisten, beruht der erfindungsgemäße Wasserablauf auf der Ausnutzung
eines Absaugeffektes. Demgemäß wird die Ausbildung eines Unterdruckes durch die im
gefüllten Ablaufrohr ablaufende Wassersäule nicht verhindert, sondern erfindungsgemäß
angestrebt, um durch die Absaugwirkung eine erhöhte Durchflußmenge durch das Ablaufrohr
zu erzielen. Dabei ist der erfindungsgemäß verwendete Behälter so ausgebildet, daß
sich oberhalb der Einlauföffnungen ein Luftraum ausbildet, der beim Erreichen einer
Anstauhöhe auf der ebenen Fläche, die der Höhe der Einlauföffnungen entspricht, luftdicht
abgeschlossen ist, so daß sich ein Unterdruckraum oberhalb der Wasserfläche in dem
Behälter ausbildet, der als Beruhigungsraum für die über die Einlauföffnungen angesaugte
Wasserströmung fungiert. Befindet sich die Anstauhöhe des Wassers unterhalb der Höhe
der Einlauföffnungen, findet ein normaler Freispiegelablauf durch das Ablaufrohr statt.
Kommt es beispielsweise aufgrund eines starken Regenfalls zu einer Vergrößerung der
Anstauhöhe des Wassers über die Höhe der Einlauföffnungen hinaus, wird der Luftraum
in dem Behälter oberhalb der Einlauföffnungen wasserdicht abgeschlossen. Bei einer
vollständigen Füllung des Ablaufrohres entsteht dann ein Unterdruck in dem Luftraum,
der ein verstärktes Ansaugen des Wassers in das Behälterinnere durch die Einlauföffnungen
hindurch bewirkt. Durch den zunehmenden Unterdruck wird der Behälter immer mehr gefüllt,
wobei eine erhöhte Ablaufmenge durch das Ablaufrohr erzielt wird, da der Wasserstand
im Behälter deutlich über dem Wasserstand außerhalb des Behälters liegt, die Ablaufleistung
also einer wesentlichen größeren Anstauhöhe entspricht als sie sich auf der ebenen
Fläche tatsächlich ausgebildet hat.
[0008] Für einen mittig in einer ebenen Fläche angeordneten Wasserablauf ist es aus Symmetriegründen
zweckmäßig, wenn der Behälter einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Die Höhe der
Einlauföffnungen sollte nicht größer als die halbe Höhe, vorzugsweise kleiner als
ein Drittel der Höhe der Seitenwandung sein.
[0009] Versuche haben ergeben, daß es nicht zweckmäßig ist, eine im wesentlichen durchgehende
ringförmige Einlauföffnung vorzusehen. Vielmehr wird bevorzugt, daß die Gesamtbreite
der Einlauföffnungen kleiner als die Hälfte, vorzugsweise etwa ein Drittel der Gesamtlänge
der Seitenwandung beträgt.
[0010] In einer konstruktiv sinnvollen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserablaufs
ist der Behälter mit einem Behälterboden und einem in die Ablauföffnung ragenden Rohrstück
versehen. Ein derartiger Behälter läßt sich unproblematisch in das in der ebenen Fläche
vorhandene Ablaufrohr einsetzen, insbesondere, wenn er auf einer auf der ebenen Fläche
fixierten Montageplatte befestigt wird.
[0011] Die Befestigung des Behälters auf der Montageplatte erfolgt vorzugsweise lösbar,
wofür der Behälterboden vorzugsweise zum Durchtritt von an der Montageplatte angeordneten
Verriegelungselementen vorgesehene Befestigungsöffnungen aufweist. Die Befestigungsöffnungen
und Verriegelungselemente können dabei besonders zweckmäßig so ausgebildet sein, daß
der Behälter auf die Verriegelungselemente aufsetzbar und durch eine Drehung um seine
Mittelachse in eine verriegelte Position nach Art eines Bajonettverschlusses bringbar
ist. Auf diese Weise gelingt sowohl eine einfache Montage als auch eine einfache Demontage
des Behälters - und damit des gesamten Wasserablaufs -.
[0012] Die durch das Abströmen des Wassers durch den erfindungsgemäßen Wasserablauf notwendigerweise
entstehende Geräuschentwicklung läßt sich in einer besonderen Ausführungsform der
Erfindung dadurch reduzieren, daß in dem Behälter wenigstens ein die Ablauföffnung
umfassender Innenbehälter angeordnet ist, der in seiner Seitenwandung den Einlauföffnungen
des Behälters entsprechende Einlauföffnungen aufweist, deren Höhe kleiner als die
Höhe der Seitenwandung ist und der oberhalb der Einlauföffnungen luftdicht ausgebildet
ist. Der Innenbehälter wirkt prinzipiell in der gleichen Weise wie der Behälter, trägt
also zur Ausbildung eines Unterdrucks durch das ablaufende Wasser bei. Da der Innenbehälter
ein eigenes Unterdrucksystem ausbildet, wird der Druckabfall zwischen dem Unterdruck
in dem Ablaufrohr und dem Atmosphärendruck wenigstens zweistufig überbrückt. Die außerhalb
des Innenbehälters ausgebildete Kammer des Behälters dient als Wirbelkammer und bildet
eine erste Druckstufe aus, während der Innenbehälter eine zweite Druckstufe bildet.
Somit entstehen in der Wirbelkammer und der Kammer des Innenbehälters verringerte
Druckdifferenzen, so daß die Kavitationszahl verringert wird, wodurch die insbesondere
durch Kavitationen verursachte Geräuschentwicklung deutlich reduziert wird. Selbstverständlich
ist es möglich, mit einem oder mehreren weiteren Innenbehältern eine weitere Kaskadierung
des Druckabfalls zwischen Atmosphärendruck und Unterdruck in dem Ablaufrohr vorzunehmen.
[0013] Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. Es zeigen:
- Figur 1 -
- einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wasserablauf auf einem Beton-Flachdach
- Figur 2 -
- einen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wasserablauf auf einem mit einer
Wärmeisolierung versehenen Flachdach
- Figur 3 -
- einen Horizontalschnitt durch den Behälter des Wasserablaufs gemäß Figur 1 oder 2
in Höhe der Einlauföffnungen
- Figur 4 -
- einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wasserablaufs
zur Ausbildung eines gestuften Druckabfalls.
[0014] Figur 1 zeigt eine Betondecke 1 eines Flachdaches, die mit einer wasserdichten Dachhaut
2 abgedeckt ist, die im allgemeinen aus miteinander verschweißten Bitumenbahnen besteht.
Die Betondecke 1 weist an geeigneten Stellen eine kreisrunde Durchdringung auf, in
die ein Ablaufrohr 3 eingesetzt ist. Das Ablaufrohr mündet in einer Ablauföffnung
4. Im Bereich des Ablaufrohres 3 ist die Betondecke 1 an der Oberseite mit einer beispielsweise
kreisrunden Ausnehmung 5 versehen, in die eine Basisplatte 6 eingesetzt und mit bekannten
Hilfsmitteln mit der Betondecke 1 verbunden ist. Im Bereich der Ausnehmung 5 ist die
Dachhaut 2 auf die Oberfläche der Basisplatte 6 geführt und wird an ihrer Oberseite
mit einer ringförmigen Montageplatte 7 abdichtend eingeklemmt, die mit Schrauben 8
durch die Dachhaut hindurch mit der Basisplatte 6 verbunden wird. Die Oberseite der
Montageplatte 7 fluchtet in etwa mit der Oberseite der Dachhaut 2.
[0015] Das so vorbereitete Ablaufrohr wird zu einem erfindungsgemäßen Wasserablauf durch
Aufsetzen eines zylindrischen Behälters 9 vervollständigt, der in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel aus einer ebenen Deckelwandung 10, einer als geschlossene Mantelwand
ausgebildeten Seitenwandung 11 und einem Behälterboden 12 besteht, der in ein in das
Ablaufrohr 3 einsteckbares zentrales Rohrstück 13 übergeht.
[0016] Am unteren Rand der Seitenwandung 11 sind Einlauföffnungen 14 ausgebildet, die sich
bis zum Behälterboden 12 erstrecken. Figur 1 läßt erkennen, daß die Höhe der Einlauföffnungen
deutlich geringer als die Höhe der Seitenwandung 11 ist. In der hier dargestellten
bevorzugten Ausführungsform ist die Höhe der Einlauföffnungen 14 kleiner als ein Drittel
der Höhe der Seitenwandung 11.
[0017] Der Behälterboden 12 weist Befestigungsöffnungen 15 auf, durch die Verriegelungselemente
16 der Montageplatte 7 mit einem Abstandstück 17 hindurchragen und mit einem länglichen
Kopfstück 18, das eine schräg verlaufende Unterseite 19 in Form einer Unterkante aufweist,
auf den Behälterboden 12 zu dessen Befestigung auf der Montageplatte 7 drückt. Vorzugsweise
ist die Montageplatte 7 aus einem Material mit einer gegen den angedrückten Behälterboden
12 abdichtenden Wirkung gebildet. Die Montageplatte 7 kann beispielsweise aus einem
zähelastisch verformbaren Elastomer bestehen.
[0018] Von dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 9 identisch
zu dem in Figur 1 dargestellten Behälter 9 ausgebildet und in gleicher Weise auf einer
Montageplatte 7 befestigt. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
auf die Betondecke 1 des Flachdaches eine Dampfsperre 20 aufgelegt, die im Bereich
des Ablaufrohres 3 in gleicher Weise wie die in Figur 1 beschriebene Dachhaut 2 zwischen
einer Basisplatte 6' und einer mit ihr verschraubten Montageplatte 7' klemmend befestigt
ist. Oberhalb der Dampfsperre 20 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel eine
Wärmeisolierschicht 21, auf der die Dachhaut 2 verlegt ist.
[0019] Das Ablaufrohr 3 endet im Bereich der Ausnehmung 5 der Betondecke 1. Die gebildete
Rohrleitung wird im Bereich der Wärmeisolierschicht 21 durch ein eingestecktes Übergangs-Rohrstück
22 fortgesetzt, in das dann das Rohrstück 13 des Behälters 9 eingesteckt ist.
[0020] Figur 2 dient nur der Verdeutlichung dafür, daß der erfindungsgemäße Wasserablauf
selbstverständlich auch bei einem Flachdach mit einer Isolierung in im wesentlichen
unveränderter Weise realisierbar ist.
[0021] Die Horizontalschnittdarstellung der Figur 3 zeigt die geschnittene Seitenwandung
11 mit ihren Einlauföffnungen 14 und eine Draufsicht auf den Behälterboden 12 mit
seinen Befestigungsöffnungen 15 und den darin geführten Verriegelungselementen 16
der Montageplatte 7.
[0022] Figur 3 läßt erkennen, daß die Breite der Einlauföffnungen 14, von denen vier vorhanden
sind, sich über jeweils dreißig Winkelgrade erstreckt, so daß die Gesamtbreite der
Einlauföffnungen einhundertzwanzig Winkelgrade, also ein Drittel der Gesamtlänge der
einen Vollkreis bildenden Seitenwandung 11 beträgt.
[0023] Die Befestigungsöffnungen 15 bestehen jeweils aus einem radial erstreckten Längsschlitz
23 und einem im wesentlichen senkrecht dazu stehenden Bogenabschnitt 24, der auf einem
um den Mittelpunkt des Behälterbodens 12 zentrierten Radius liegt. Der Längsschlitz
23 erlaubt den Durchtritt des Kopfstücks 18 des Verriegelungselements 16 der Montageplatte
7 in das Innere des Behälters 9. Durch eine Drehung des Behälters 9 im Uhrzeigersinn
wird das Abstandstück 17 in dem Bogenabschnitt 24 bis zu dessen Ende geführt, wodurch
der Behälter 9 verriegelt an der Montageplatte 7 befestigt ist. An der Befestigung
nehmen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Verriegelungselemente 16 und
vier Befestigungsöffnungen 15 teil. Durch die schräg verlaufende Unterseite 19 der
Verriegelungselemente 16 wird der Behälterboden 12 fest gegen die Montageplatte 7
gepreßt, so daß dort eine abdichtende Wirkung ohne weiteres erzielbar ist.
[0024] Bei dem in Figur 4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist die Deckelwandung
10' des Behälters 9 mit der Seitenwandung 11 durch auf einem Radius gleichmäßig verteilte
Schrauben 25 lösbar über eine Ringdichtung 26 befestigt. In dem Behälter 9 ist ein
die Ablauföffnung 4 umgebender Innenbehälter 27 angeordnet, der aus einer zylindrischen
Seitenwandung 28 und einer Deckelwandung 29 besteht. Die Seitenwandung 28 weist den
Einlauföffnungen 14 des Behälters 9 entsprechende Einlauföffnungen 30 auf, die ebenfalls
als nach unten offene Schlitze der Seitenwandung 28 ausgebildet sind. Oberhalb der
Einlauföffnungen 30 ist der Innenbehälter 27 luftdicht ausgebildet.
[0025] Figur 4 läßt erkennen, daß der Behälterboden 12 mit an einem Montageflansch 31 befestigten
Schraubbolzen 32 befestigt ist. Gleichzeitig ist auf diese Weise auch der Innenbehälter
27 montiert, der an einem radial nach außen gerichteten Ringflansch 33 Durchgangsöffnungen
34 für den Schraubbolzen 32 aufweist.
[0026] Der zusätzliche Innenbehälter 27 sorgt für einen gestuften Übergang vom Atmosphärendruck
zum Unterdruck in dem Ablaufrohr 3 und für eine deutliche Verminderung der Geräuschentwicklung
durch das durch das Ablaufrohr 3 abgesaugte Wasser.
[0027] Die dargestellten Ausführungsbeispiele lassen sich durch den Fachmann in vielfältiger
Weise modifizieren. So ist es beispielsweise nicht zwingend, daß die Deckelwandung
10 durch eine flache Platte gebildet ist. Sie könnte auch bogenförmig oder spitz zulaufend
ausgebildet sein. Ferner können die Einlauföffnungen 14 ebenfalls in ihrer Form modifiziert
werden, beispielsweise durch eine Abweichung von einer geraden Oberkante. Ferner können
die Einlauföffnungen 14 auch durch ein Gitter oder eine Vielzahl nebeneinander angeordneter
Schlitze gebildet sein, um das Eindringen von verstopfenden Festkörpern in das Ablaufrohr
3 zu verhindern. Im allgemeinen wird es allerdings zweckmäßig sein, hierfür ein eigenes
Gitter mit Abstand von dem Gehäuse 9 vorzusehen.
[0028] Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen ist die Einlauföffnung 4 des Ablaufrohres
3 praktisch gegenüber dem Ablaufrohr 3 nicht erweitert, weil eine Erweiterung eher
die Unterdruckausbildung durch die geschlossene Wassersäule im Ablaufrohr 3 stört.
Es ist aber auch durch die Erfindung nicht ausgeschlossen, an der Oberseite des Ablaufrohres
3 eine gegenüber dem Ablaufrohr 3 erweiterte Ablauföffnung 4 vorzusehen.
1. Wasserablauf für versiegelte ebene Flächen (2) mit einem lotrechten Ablaufrohr (3),
das mit einer Ablauföffnung (4) in die ebene Fläche (2) mündet und so dimensioniert
ist, dass bei einer geringen Anstauhöhe des Wassers auf der ebenen Fläche (2) ein
Freispiegelablauf durch das Ablaufrohr (3) stattfindet und bei einer größeren Anstauhöhe
durch die Füllung des Ablaufrohres (3) ein Unterdruck durch das abströmende Wasser
ausgebildet wird, gekennzeichnet durch einen auf die Ablauföffnung (4) abgedichtet aufgesetzten Behälter (9) mit einer Deckelwandung
(10) und einer Seitenwandung (11), in der sich über den Umfang verteilte, bis an die
ebene Fläche (2) reichende Einlauföffnungen (14) befinden, deren Höhe kleiner als
die Höhe der Seitenwandung (11) ist, wobei der Behälter (9) oberhalb der Einlauföffnungen
(14) luftdicht ausgebildet ist, sodass sich beim Erreichen einer Anstauhöhe, die der
Höhe der Einlauföffnungen (14) entspricht, im Behälter (9) ein abgeschlossener Luftraum
ausbildet, in dem durch den Unterdruck im Ablaufrohr (3) ein Unterdruck entsteht.
2. Wasserablauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (9) einen
kreisrunden Querschnitt aufweist.
3. Wasserablauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Einlauföffnungen
(14) nicht größer als die halbe Höhe der Seitenwandung (11) ist.
4. Wasserablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtbreite
der Einlauföffnungen (14) kleiner als die Hälfte der Gesamtlänge der Seitenwandung
(11) ist.
5. Wasserablauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtbreite der Einlauföffnungen
(14) etwa ein Drittel der Gesamtlänge der Seitenwandung (11) beträgt.
6. Wasserablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter
(9) mit einem Behälterboden (12) und einem in die Ablauföffnung (4) ragenden Rohrstück
(13) versehen ist.
7. Wasserablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter
(9) auf einer auf der ebenen Fläche (2) fixierten Montageplatte (7) befestigt ist.
8. Wasserablauf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterboden (12)
Befestigungsöffnungen (15) zum Durchtritt von an der Montageplatte (7) angeordneten
Verriegelungselementen (16) aufweist.
9. Wasserablauf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente
(16) von der Montageplatte (7) mit jeweils einem Abstandstück (17) und einem eine
Querschnittserweiterung gegenüber dem Abstandstück (17) bildenden Kopfstück (18) aufweisen
und dass die Befestigungsöffnungen (15) eine Durchtrittsöffnung (23) für das Kopfstück
(18) und eine gegenüber dem Kopfstück (18) kleinere Führungsöffnung (24) für das Abstandstück
(17) aufweisen.
10. Wasserablauf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen
(23) und Führungsöffnungen (24) so angeordnet sind, dass eine verriegelte Befestigung
des Behälters (9) durch eine Drehung des Behälters um seine Mittenachse nach dem Durchtritt
der Kopfstücke (18) entsteht.
11. Wasserablauf nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstücke
(18) mit einer zum Abstandstück (17) abfallenden Unterseite (19) versehen sind.
12. Wasserablauf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem
Behälter (9) wenigstens ein die Ablauföffnung (4) umfassender Innenbehälter (27) angeordnet
ist, der in seiner Seitenwandung (28) den Einlauföffnungen (14) des Behälters (9)
entsprechende Einlauföffnungen (30) aufweist, deren Höhe kleiner als die Höhe der
Seitenwandung (28) ist und der oberhalb der Einlauföffnungen (30) luftdicht ausgebildet
ist.