TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Umlenkbogen zur Umlenkung von einem Abwasserstrom
gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
STAND DER TECHNIK
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Umlenkbogen bekannt geworden. Bei Abwasserleitungen
sind Umlenkbogen typischerweise ein limitierender Faktor bezüglich der Abflussleistung,
weil eine Schichtströmung in einem in einem im Wesentlichen in der Horizontalen verlaufenden
Rohr in eine vertikale Ringströmung in einem in der Vertikalen verlaufenden Rohr umgewandelt
werden muss. Bei einem herkömmlichen Rohrbogen treten grosse Strömungsverluste auf,
was die Wahl eines grösseren Durchmessers voraussetzt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Umlenkbogen anzugeben, der eine
verbesserte Abflussleistung aufweist.
[0004] Diese Aufgabe löst der Umlenkbogen nach Anspruch 1. Demgemäss umfasst ein Umlenkbogen
zur Führung von Abwasser
einen ersten Rohrleitungsabschnitt, der sich entlang einer ersten als Gerade ausgebildeten
Leitlinie erstreckt,
einen zweiten Rohrleitungsabschnitt, der sich entlang einer zweiten als Gerade ausgebildeten
Leitlinie erstreckt, und
eine Umlenkabschnitt, welcher den ersten Rohrleitungsabschnitt mit dem zweiten Rohrleitungsabschnitt
verbindet, wobei sich der Umlenkabschnitt entlang dritten Leitlinie erstreckt, welche
dritte Leitlinie die erste Leitlinie mit der zweiten Leitlinie verbindet.
[0005] Die erste Leitlinie des ersten Rohrleitungsabschnittes steht in einem Neigungswinkel
im Bereich von 90° bis 100° zur zweiten Leitlinie des zweiten Rohrleitungsabschnittes.
Die erste und die zweite Leitlinie spannen eine Vertikalebene auf.
[0006] Eine Neigungsebene ist durch die erste Leitlinie und eine Referenzachse, aufgespannt.
Die Referenzachse schneidet die erste Leitlinie rechtwinklig und liegt rechtwinklig
zur zweiten Leitlinie und rechtwinklig zur Vertikalebene.
[0007] Der Umlenkabschnitt wird aus mehreren Teilabschnitten gebildet, welche Teilabschnitte
jeweils zugeordnete Leitlinienabschnitte der dritten Leitlinie aufweisen. Mindestens
einer der Teilabschnitte erlaubt das Auslenken der Leitlinie des Umlenkabschnittes
aus der besagten Vertikalebene hinaus. Die Auslenkung ist derart, dass das Abwasser
aus dem ersten Rohrleitungsabschnitt beim Durchströmen des besagten Teilabschnittes
in Rotation um die dritte Leitlinie versetzt wird und in Rotation dem zweiten Rohrleitungsabschnitt
zuleitbar ist.
[0008] Durch die Auslenkung kann das Abwasser in eine gezielte und kontrollierte Rotation
versetzt werden, so dass das Abwasser entlang den Wänden des zweiten Rohrleitungsabschnittes
rotiert und in Rotation einer sich dem zweiten Rohrleitungsabschnitt anschliessenden
Rohr überführt werden. Durch das kontrollierte Versetzen des Abwasserstroms in Rotation
kann die Abflussleistung des Umlenkbogens erhöht werden.
[0009] Die hierin genannten Leitlinien sind als geometrische Leitlinien zu verstehen, wobei
die entsprechenden Abschnitte, also der erste Rohrleitungsabschnitt, der Umlenkabschnitt
und der zweite Rohrleitungsabschnitt, geometrisch entlang dieser Leitlinien extrudiert
werden. Das heisst, die Abschnitte erstrecken sich entlang dieser Leitlinien im Sinne
der geometrischen Extrusion. Die Leitlinien liegen vorzugsweise im Inneren von den
beiden Rohrleitungsabschnitten und vom Umlenkabschnitt.
[0010] Vorzugsweise ist der Umlenkabschnitt derart ausgebildet ist, dass das durch den Umlenkabschnitt
fliessende Abwasser eine Rotation um eine Richtung erfährt, welche zu der Richtung
der erstmaligen Umlenkung durch den Umlenkabschnitt identisch ist.
[0011] Hierdurch wird eine zweifache Umlenkung im Wesentlichen unterbunden, was geringere
Strömungsverluste bedeutet.
[0012] Erfolgt die Auslenkung in Richtung der ersten Leitlinie des ersten Rohrleitungsabschnittes
gesehen von der Vertikalebene nach links, so wird eine Rotation in Richtung links
bzw. im Gegenuhrzeigersinn um die Leitlinie erzielt.
[0013] Erfolgt die Auslenkung in Richtung der ersten Leitlinie des ersten Rohrleitungsabschnittes
gesehen von der Vertikalebene nach rechts, so wird eine Rotation in Richtung rechts
bzw. im Uhrzeigersinn um die Leitlinie erzielt.
[0014] Vorzugsweise rotiert das Abwasser im Umlenkabschnitt bezüglich einer Drehung um die
besagte Leitlinien immer in die gleiche Richtung.
[0015] Vorzugsweise ist der besagte Teilabschnitt, der das Auslenken der Leitlinie des Umlenkabschnittes
seitlich aus der besagten Vertikalebene erlaubt, zudem aus der Neigungsebene in Richtung
des zweiten Rohrleitungsabschnittes ausgelenkt.
[0016] Die Auslenkung aus der Neigungsebene ist vorzugsweise derart, dass der Endpunkt der
Leitlinie des besagten Teilabschnittes ausgehend von der Neigungsebene unterhalb der
Neigungsebene in Richtung des zweiten Rohrleitungsabschnittes liegt.
[0017] Vorzugsweise weist der besagte mindestens eine Teilabschnitt ein erster Teilabschnitt
in der Gestalt eines Rohrbogens mit einer kreisbogenförmigen Leitlinie auf. Der Rohrbogen
ist dabei ein Teil des Umlenkabschnittes. Die kreisbogenförmige Leitlinie des Rohrbogens
schliesst sich tangential der ersten Leitlinie des ersten Rohrleitungsabschnittes
an.
[0018] Vorzugsweise liegt der Endbereich des ersten Rohrleitungsabschnittes und der Anfangsbereich
des besagten Rohrbogens liegen in einer Bezugsebene, die parallel beabstandet zu einer
ersten Referenzebene, wobei die Referenzebene durch die Stirnseite des ersten Rohrleitungsabschnittes
aufgespannt wird, und rechtwinklig zur ersten Leitlinie steht.
[0019] In einer ersten Ausführung liegt die kreisbogenförmige Leitlinie in einer Bezugsebene
liegt, die bezüglich einer Neigungsebene, um einen Schwenkwinkel von 10° bis 70°,
insbesondere von 30°, um die erste Leitlinie zum zweiten Rohrleitungsabschnitt hin
verschwenkt ist.
[0020] In einer zweiten Ausführung weist der Rohrbogen einen Bogenwinkel von 10° bis 80°,
insbesondere von 30° aufweist.
[0021] In einer besonders bevorzugten dritten Ausführung liegt die kreisbogenförmige Leitlinie
in einer Bezugsebene, die bezüglich einer Neigungsebene, um einen Winkel von 10° bis
70°, insbesondere von 30°, um die erste Leitlinie zum zweiten Rohrleitungsabschnitt
hin verschwenkt ist und der Rohrbogen weist einen Bogenwinkel von 10° bis 80°, insbesondere
von 30° auf.
[0022] Unter der Ausdrucksweise Bogenwinkel wird in diesem Zusammenhang der Öffnungswinkel
des Rohrbogens verstanden.
[0023] Vorzugsweise schliesst sich dem ersten Teilabschnitt ein zweiter Teilabschnitt in
der Gestalt eines zweiten Rohrbogens mit einer kreisbogenförmigen Leitlinie an, wobei
sich die kreisbogenförmige Leitlinie des zweiten Rohrbogens sich tangential der kreisbogenförmige
Leitlinie des ersten Rohrbogens anschliesst.
[0024] Vorzugsweise liegt die kreisbogenförmige Leitlinie des zweiten Rohrbogens in einer
Bezugsebene, die bezüglich der Bezugsebene des ersten Rohrbogens, um einen Schwenkwinkel
von 10° bis 80°, insbesondere von 75°, um eine in der besagten Bezugsebene und tangential
zur kreisbogenförmigen Leitlinie des ersten Rohrbogens verlaufende Schwenkachse zum
zweiten Rohrleitungsabschnitt hin verschwenkt ist.
[0025] Die besagte Referenzebene wird durch den Endbereich des ersten Rohrbogens aufgespannt
und die kreisbogenförmige Leitlinie des ersten Rohrbogens trifft rechtwinklig auf
die Referenzebene auf.
[0026] Zusätzlich oder alternativ weist der zweite Rohrbogen einen Bogenwinkel von 45° bis
90°, insbesondere von 72°, auf.
[0027] Vorzugsweise liegt der Endbereich des zweiten Rohrbogens des zweiten Teilabschnittes
in einer Ebene, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur Vertikalebene verläuft, wobei
die Ebene vorzugsweise näher zum ersten Rohrleitungsabschnitt als zum zweiten Rohrleitungsabschnitt
liegt.
[0028] Vorzugsweise schliesst sich ein dritter Teilabschnitt dem zweiten Teilabschnitt an,
welcher dritte Teilabschnitt eine Verbindung zwischen dem zweiten Teilabschnitt und
dem zweiten Rohrleitungsabschnitt bereitstellt.
[0029] Vorzugsweise ist die Leitlinie des dritten Teilabschnittes ein Polynomzug, welcher
sich tangential von der Leitlinie des zweiten Teilabschnittes anschliesst und welcher
tangential auf die Leitlinie des zweiten Rohrleitungsabschnittes auftrifft.
[0030] Bei den drei Teilabschnitten setzt sich die Leitlinie des Umlenkabschnittes aus den
drei Leitlinienabschnitten zusammen.
[0031] Besonders bevorzugt besteht der Umlenkabschnitt aus den drei genannten Teilabschnitten.
Das heisst, zwischen dem ersten Rohrleitungsabschnitt und dem zweiten Rohrleitungsabschnitt
sind ausschliesslich die genannten drei Teilabschnitte in der entsprechenden Reihenfolge
vorhanden.
[0032] Der Querschnitt der beiden Rohrleitungsabschnitte ist vorzugsweise kreisförmig mit
einem konstanten Durchmesser. Das heisst, die beiden Rohrleitungsabschnitte erstrecken
sich kreiszylindrisch entlang der beiden Leitlinien. Die Leitlinien sind dabei die
Mittelachsen der beiden Rohrleitungsabschnitte.
[0033] Der Querschnitt des Umlenkabschnittes kann verschiedenartig ausgebildet sein.
[0034] In einer ersten Variante verläuft der Querschnitt des Umlenkabschnittes im Wesentlichen
konstant kreisförmig und entspricht dem Querschnitt der beiden Rohrleitungsabschnitte
entspricht, wobei die Leitlinie auf der mittig durch die Abschnitte verlaufenden Mittellinie
verläuft.
[0035] In einer zweiten Variante ist der Querschnitt des Umlenkabschnittes abschnittsweise
durch eine Querschnittsvergrösserung vergrössert, derart dass die Querschnittsfläche
des Umlenkabschnittes bezüglich des ersten bzw. des zweiten Rohrleitungsabschnittes
vergrössert wird.
[0036] Vorzugsweise erstreckt sich die Querschnittsvergrösserung ausgehend vom geometrischen
kreisförmigen Querschnitt des Umlenkabschnittes jeweils ausschliesslich über einen
Teilbereich des kreisförmigen Querschnitts hinaus, so dass im Querschnitt gesehen
ein Querschnittsbereich mit dem ursprünglichen kreisförmigen Querschnitt und ein Querschnittsbereich
mit der Querschnittsvergrösserung geschaffen wird, wobei die dritte Leitlinie sich
durch die geometrischen Zentren des ursprünglichen kreisförmigen Querschnitts hindurch
erstreckt. Das heisst, dass die Lage der dritten Leitlinie sich durch die geometrischen
Zentren des ursprünglichen kreisförmigen Querschnittes hindurch erstreckt. Die dritte
Leitlinie setzt sich je nach Vorhandensein der einzelnen Teilabschnitte des Umlenkabschnittes
aus den entsprechenden Leitlinienabschnitten zusammen.
[0037] Vorzugsweise vergrössert die Querschnittsvergrösserung den Radius des kreisförmigen
Querschnittes um 5% bis 20% oder um 10% bis 20%.
[0038] Vorzugsweise erstreckt sich die Querschnittsvergrösserung bei Blick in Richtung der
ersten Leitlinie auf die Seite, in welche der Teilabschnitt des Umlenkabschnittes
ausgelenkt ist.
[0039] Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0040] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen
beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen
sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Frontansicht eines Umlenkbogens nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- eine Perspektivansicht des Umlenkbogens nach der Figur 1;
- Fig. 3
- eine Seitenansicht des Umlenkbogens nach den vorhergehenden Figuren;
- Fig. 4a/b
- Ansichten des Umlenkbogens nach den vorhergehenden Figuren mit Strömungskurven;
- Fig. 5a-5c
- eine Perspektivansicht, eine Seitenansicht und eine Frontansicht des geometrischen
Aufbaus des Umlenkbogens nach den vorhergehenden Figuren;
- Fig. 6a-6c
- eine Perspektivansicht, eine Seitenansicht und eine Frontansicht des geometrischen
Aufbaus des Umlenkbogens nach den vorhergehenden Figuren;
- Fig. 6d
- eine Normalansicht auf eine Bezugsebene der Figuren 6a-6c;
- Fig. 7a-7c
- eine Perspektivansicht, eine Seitenansicht und eine Frontansicht des geometrischen
Aufbaus des Umlenkbogens nach den vorhergehenden Figuren;
- Fig. 7d
- eine Normalansicht auf eine Bezugsebene der Figuren 7a-7c;
- Fig. 8a-8c
- eine Perspektivansicht, eine Seitenansicht und eine Frontansicht des geometrischen
Aufbaus des Umlenkbogens nach den vorhergehenden Figuren; und
- Fig. 9a-9c
- Querschnittsansichten quer zur Leitlinie an unterschiedlichen Orten.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0041] Unter Bezugnahme auf die Figuren wird in der Folge eine Ausführungsform eines Umlenkbogens
beschrieben.
[0042] Der in den Figuren gezeigte Umlenkbogen dient der Umlenkung eines Abwasserstrahles
A in einem Fallleitungssystem bzw. in einem Fallleitungsverzug. Abwasser A wird dem
Umlenkbogen in der Horizontalen H zugeführt und wird dann durch den Umlenkbogen in
die Vertikale V umgelenkt. Das Abwasser A tritt über den ersten Rohrleitungsabschnitt
1 in den Umlenkbogen ein, passiert sodann den Umlenkabschnitt 3 und wir dann dem zweiten
Rohrleitungsabschnitt 2, über welchen das Abwasser den Umlenkbogen wieder verlässt,
zugeleitet. Der Umlenkbogen ist dabei derart ausgebildet, dass das Wasser in Rotation
an der Innenwand 15 des Umlenkbogens versetzt wird.
[0043] Der Umlenkbogen umfasst einen ersten Rohrleitungsabschnitt 1, einen Umlenkabschnitt
3 und einen zweiten Rohrleitungsabschnitt 2. Dem ersten Rohrleitungsabschnitt 1 schliesst
sich unmittelbar und direkt der Umlenkabschnitt 3 und dem Umlenkabschnitt 3 schliesst
sich unmittelbar und direkt der zweite Rohrleitungsabschnitt 2 an. Der Umlenkabschnitt
3 verbindet also den ersten Rohrleitungsabschnitt 1 mit dem zweiten Rohrleitungsabschnitt
2.
[0044] Der erste Rohrleitungsabschnitt 1 erstreckt sich entlang einer ersten als Gerade
ausgebildeten Leitlinie L1. Der zweite Rohrleitungsabschnitt 2 erstreckt sich entlang
einer zweiten ebenfalls als Gerade ausgebildeten Leitlinie L2. Der Umlenkabschnitt
3 erstreckt sich entlang einer dritten Leitlinie L3, welche dritte Leitlinie L3 die
erste Leitlinie L1 mit der zweiten Leitlinie L2 verbindet.
[0045] Die hierin genannten Leitlinien L1, L2, L3 bzw. die Abschnitte L4, L5, L6 der Leitlinie
L3 sind als geometrische Leitlinien zu verstehen, wobei sich der erste Rohrleitungsabschnitt
1, der Umlenkabschnitt 3 und der zweite Rohrleitungsabschnitt 2 geometrisch entlang
dieser Leitlinien extrudiert werden. Das heisst, die Abschnitte 1, 2, 3 erstrecken
sich entlang dieser Leitlinien im Sinne der geometrischen Extrusion.
[0046] Die erste Leitlinie L1 und die zweite Leitlinie L2 spannen eine Vertikalebene VE
auf. Die Vertikalebene VE ist beispielsweise in der Figur 5a eingezeichnet. Die Vertikalebene
VE geht dabei geometrisch gesehen durch die erste Leitlinie L1 und die zweite Leitlinie
L2.
[0047] Die erste Leitlinie L1 des ersten Rohrleitungsabschnittes 1 steht in einem Neigungswinkel
Δ im Bereich von 90° bis 100° zur zweiten Leitlinie L2 des zweiten Rohrleitungsabschnittes
2. In Einbaulage liegt die zweite Leitlinie L2 im Wesentlichen in der Vertikalen und
die ersten Leitlinie L1 steht je nach Winkel Δ in der Horizontalen oder zur Horizontalen
winklig geneigt.
[0048] Eine Neigungsebene NE wird durch die erste Leitlinie L1 und eine Referenzachse R
aufgespannt. Die Referenzachse R schneidet die erste Leitlinie L1 rechtwinklig und
steht rechtwinklig zur zweiten Leitlinie L2 und rechtwinklig zur Vertikalebene VE.
[0049] Der Umlenkabschnitt 3 wird aus mehreren Teilabschnitten gebildet. Die Teilabschnitte
tragen in den Figuren die Bezugszeichen 4, 5, 6. Jeder der Teilabschnitte 4, 5, 6
weist eine jeweils dem Teilabschnitt 4, 5, 6 zugeordnete Leitlinienabschnitt L4, L5,
L6 auf. Die Leitlinienabschnitte L4, L5, L6 sind dabei Teil der dritten Leitlinie
L3, entlang welcher es sich der Umlenkabschnitt 3 erstreckt. Die dritte Leitlinie
L3 wird demnach durch die die Leitlinienabschnitte L4, L5, L6 definiert.
[0050] Mindestens einer der Teilabschnitte 4, 5, 6 ist dabei derart ausgebildet, dass dieser
das Auslenken der Leitlinie L3 des Umlenkabschnittes 3 aus der besagten Vertikalebene
VE erlaubt. Die Auslenkung ist dabei derart, dass das Abwasser A aus dem ersten Rohrleitungsabschnitt
1 beim Durchströmen des besagten Teilabschnittes 4, 5, 6 in Rotation um die dritte
Leitlinie L3 herum versetzt wird und in Rotation dem zweiten Rohrleitungsabschnitt
2 zuleitbar ist.
[0051] Diese Rotation wird in den Figuren 4a und 4b veranschaulicht. Das Abwasser mit dem
Bezugszeichen A fliesst im ersten Rohrleitungsabschnitt 1 im Wesentlichen als horizontale
Schichtströmung in Richtung des Umlenkabschnittes 3. Unter einer schichtströmung wird
verstanden, dass im unteren Bereich des ersten Rohrleitungsabschnittes 1 Wasser und
ggf. Feststoffe flies sen, während im oberen Bereich Luft ist. Die Strömung wird durch
die Strömungslinien AS dargestellt. Sobald nun das Abwasser A auf den Umlenkabschnitt
3 auftritt, wird das Abwasser A durch mindestens einen der Teilabschnitte 4, 5, 6
aus der Vertikalebene VE weggeführt. Das Abwasser A wird also umgelenkt, derart, dass
eine Rotation um die Leitlinie L3 des Umlenkabschnittes 3 resultiert. Das Abwasser
A wird im Umlenkabschnitt 3 in Rotation versetzt und dann ebenfalls in Rotation dem
zweiten Rohrleitungsabschnitt 2 zugeleitet.
[0052] Der Umlenkabschnitt 3 ist dabei derart ausgebildet, dass das durch den Umlenkabschnitt
3 fliessende Abwasser A eine Rotation in eine Richtung erfährt, welche mit der Richtung
der erstmaligen Umlenkung durch den Umlenkabschnitt 3 identisch ist.
[0053] In der gezeigten Ausführungsform der Figuren 4a/4b wird das Abwasser in Fliessrichtung
entlang der ersten Leitlinie L1 gesehen nach links umgeleitet. Die Rotation erfolgt
dann ebenfalls in die gleiche Richtung, nämlich im Gegenuhrzeigersinn um die Leitlinien
L3, L2. Die Richtung "Links" wird in der Figur 4a durch den Pfeil links symbolisiert.
Die Richtung der Rotation im Gegenuhrzeigersinn wird durch das Bezugszeichen GUZ dargestellt.
[0054] Durch die Tatsache, dass das durch den Umlenkabschnitt 3 fliessende Abwasser A eine
Rotation um eine Richtung erfährt, welche zu der Richtung der erstmaligen Umlenkung
durch den Umlenkabschnitt 3 identisch ist, ergeht der Vorteil, dass eine weitere Umlenkung
des Abwassers A vermieden werden kann. Insofern ist dies strömungstechnisch von grossem
Vorteil, weil weitere Verluste, welche durch eine erneute Umlenkung verursacht werden,
vermieden werden können.
[0055] Der besagte Teilabschnitt 4, 5, 6, der das Auslenken der Leitlinie L3 des Umlenkabschnittes
3 seitlich aus der besagten Vertikalebene VE erlaubt, ist zudem aus der Neigungsebene
NE in Richtung des zweiten Rohrleitungsabschnittes 2 ausgelenkt. Diese Auslenkung
wird in den Figuren 6a bis 6d gezeigt. Die Auslenkung ist dabei derart, dass der Endpunkt
der Leitlinie L4 des besagten Teilabschnittes 4 ausgehend von der Neigungsebene NE
unterhalb der Neigungsebene NE in Richtung des zweiten Rohrleitungsabschnittes 2 zu
liegen kommt.
[0056] Der besagte mindestens einen Teilabschnitt 4, 5 ,6, der das Auslenken der Leitlinie
L3 des Umlenkabschnittes 3 aus der besagten Vertikalebene VE erlaubt, ist vorzugsweise
ein erster Teilabschnitt 4 in der Gestalt eines Rohrbogens 8.
[0057] Anhand der Figuren 5a bis 6d wird die geometrische Ausbildung des Rohrbogens 8 in
der Folge genauer erläutert. Der Rohrbogen 8 erstreckt sich entlang einer kreisbogenförmigen
Leitlinie L4. Die kreisförmige Leitlinie L4 des Rohrbogens 8 erstreckt sich tangential
zur ersten Leitlinie L1 des ersten Rohrleitungsabschnittes 1. Das heisst, die Leitlinie
L4 schliesst sich tangential der ersten Leitlinie L1 an.
[0058] Der Endbereich 1b des ersten Rohrleitungsabschnittes 1 und der Anfangsbereich 8a
des besagten Rohrbogens 8 liegen in einer Bezugsebene BE. Die Bezugsebene BE ist dabei
eine geometrische Bezugsebene. Je nach Ausbildung des Querschnittes des Umlenkabschnittes
3 liegen allenfalls nur Teile des Endbereichs 1b bzw. des Anfangsbereichs 8a auf der
Bezugsebene BE. Die Bezugsebene BE liegt parallel und beabstandet zu einer ersten
Referenzebene RE. Die Referenzebene RE wird durch die Stirnseite 1a des ersten Rohrleitungsabschnittes
aufgespannt und steht rechtwinklig zur ersten Leitlinie L1.
[0059] In der gezeigten Ausführungsform liegt die kreisbogenförmige Leitlinie L4 in einer
Bezugsebene E8. Das heisst, dass sich die kreisbogenförmige Leitlinie L4 in der Bezugsebene
E8 erstreckt bzw. dass die kreisbogenförmige Leitlinie L4 die Bezugsebene E8 aufspannt.
Die Bezugsebene E8 ist bezüglich der Neigungsebene NE um einen Schwenkwinkel α8 von
10° bis 70°, hier von 30° um die erste Leitlinie L1 zum zweiten Rohrleitungsabschnitt
2 hin verschwenkt. Weiter weist der Rohrbogen 8 einen Bogenwinkel β8 von 10° bis 80°,
hier von 30°, auf. Unter dem Bogenwinkel β8 wird in diesem Zusammenhang verstanden,
dass der Rohrbogen 8 und seine Leitlinie L4 sich über einen Öffnungswinkel erstrecken.
[0060] In einer alternativen in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform wäre es auch
denkbar, dass der Rohrbogen nur um den Schwenkwinkel β8 verschwenkt ist und einen
anderen Bogenwinkel aufweist, oder dass der Rohrbogen nur den besagten Bogenwinkel
α8 aufweist, aber nicht um den Schwenkwinkel α8 verschwenkt ist.
[0061] In der gezeigten Ausführungsform schliesst sich dem ersten Teilabschnitt 4 ein zweiter
Teilabschnitt 5 an. Unter Bezugnahme auf die Figuren 7a bis 7d wird die geometrische
Ausbildung des zweiten Teilabschnittes 5 genauer erläutert.
[0062] Der zweite Teilabschnitt 5 hat die Gestalt eines zweiten Rohrbogens 9, der sich entlang
einer kreisbogenförmigen Leitlinie L5 erstreckt. Die kreisbogenförmige Leitlinie L5
des zweiten Rohrbogens 9 schliesst sich tangential der kreisbogenförmigen Leitlinie
L4 des ersten Rohrbogens 8 an.
[0063] In der gezeigten Ausführungsform liegt die kreisbogenförmige Leitlinie L5 in einer
Bezugsebene E9. Das heisst, dass sich die kreisbogenförmige Leitlinie L5 in der Bezugsebene
E9 erstreckt bzw. dass die kreisbogenförmige Leitlinie L5 die Bezugsebene E9 aufspannt.
[0064] Die Bezugsebene E9 ist bezüglich der Bezugsebene E8 des ersten Rohrbogens 8 um einen
Schwenkwinkel β9 von 10° bis 80°, insbesondere von 75°, um eine in der besagten Bezugsebene
E8 und tangential zur kreisbogenförmigen Leitlinie L8 des ersten Rohrbogens 8 verlaufende
Schwenkachse S9 zum zweiten Rohrleitungsabschnitt 2 hin verschwenkt. Die besagte Referenzebene
R9 wird durch den Endbereich 8b des ersten Rohrbogens 8 aufgespannt. Die kreisbogenförmige
Leitlinie L8 des ersten Rohrbogens 8 trifft rechtwinklig auf die Referenzebene R9
auf.
[0065] Weiter weist der zweite Rohrbogen 9 einen Bogenwinkel β9 von 45° bis 90°, hier von
72°, auf. Unter dem Bogenwinkel β9 wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass der
Rohrbogen 9 und seine Leitlinie L5 sich über einen Öffnungswinkel erstrecken.
[0066] Der Endbereich 9b des zweiten Rohrbogens 9 des zweiten Teilabschnittes 5 liegt in
einer Ebene E9'. Die Ebene E9' verläuft im Wesentlichen rechtwinklig zur Vertikalebene
VE. Die Ebene E9' liegt vorzugsweise näher zum ersten Rohrleitungsabschnitt 1 als
zum zweiten Rohrleitungsabschnitt 2 liegt. Das heisst, die beiden Rohrbogen 8, 9 liegen
in der ersten Hälfte der Gesamtlänge der Leitlinie L3 durch den Umlenkabschnitt.
[0067] Dem zweiten Teilabschnitt schliesst sich ein dritter Teilabschnitt 6 an. Unter Bezugnahme
auf die Figuren 8a bis 8c wird der geometrische Aufbau des dritten Teilabschnittes
erläutert. Der dritte Teilabschnitt 6 stellt eine Verbindung zwischen dem zweiten
Teilabschnitt 5 und dem zweiten Rohrleitungsabschnitt 2 bereit.
[0068] Der dritte Teilabschnitt 6 erstreckt sich entlang einer Leitlinie L6. Die Leitlinie
L6 ist ein Polynomzug, welcher sich tangential der Leitlinie L5 des zweiten Teilabschnittes
5 anschliesst und welcher tangential auf die Leitlinie L2 des zweiten Rohrleitungsabschnittes
2 auftrifft.
[0069] Bei den drei Teilabschnitten 4, 5, 6 setzt sich die Leitlinie L3 des Umlenkabschnittes
aus den drei Leitlinienabschnitten L4, L5, L6 zusammen.
[0070] Besonders bevorzugt besteht der Umlenkabschnitt aus den drei genannten Teilabschnitten.
Das heisst, zwischen dem ersten Rohrleitungsabschnitt und dem zweiten Rohrleitungsabschnitt
sind ausschliesslich die genannten drei Teilabschnitte in der entsprechenden Reihenfolge
vorhanden.
[0071] Der Querschnitt der beiden Rohrleitungsabschnitte 1, 2 ist vorzugsweise kreisförmig
mit einem konstanten Durchmesser. Das heisst, die beiden Rohrleitungsabschnitte 1,
2 erstrecken sich kreiszylindrisch entlang der beiden Leitlinien L1, L2. Die Leitlinien
L1, L2 sind dabei die Mittelachsen der beiden Rohrleitungsabschnitte 1, 2.
[0072] Der Querschnitt des Umlenkabschnittes 3 kann verschiedenartig ausgebildet sein.
[0073] In einer ersten Variante ist der Querschnitt des Umlenkabschnittes 3 im Wesentlichen
konstant kreisförmig und entspricht im Wesentlichen dem Querschnitt der beiden Rohrleitungsabschnitte
1, 2. Die Leitlinie L3 verläuft auf der mittig durch den Umlenkabschnitt 3 verlaufenden
Mittellinie. Das heisst die Leitlinie L3 erstreckt sich durch die geometrischen Mittelpunkte
des Umlenkabschnittes 3.
[0074] In einer zweiten Variante, welche in den Figuren gezeigt ist, ist der Querschnitt
des Umlenkabschnittes 3 abschnittsweise durch eine Querschnittsvergrösserung 13 vergrössert.
Die Querschnittsvergrösserung 13 ist dabei derart, dass die Querschnittsfläche des
Umlenkabschnittes 3 bezüglich des ersten bzw. des zweiten Rohrleitungsabschnittes
1, 2 vergrössert wird. Von der Figur 2 lässt sich diese Querschnittsvergrösserung
durch die eingezeichneten Querschnitte Q1, Q2 und Q3 besonders gut erkennen.
[0075] Die Querschnittsvergrösserung 13 erstreckt sich im Querschnitt gesehen ausgehend
vom geometrischen kreisförmigen Querschnitt 14 des Umlenkabschnittes 3 vorzugsweise
ausschliesslich über einen Teilbereich des kreisförmigen Querschnitts 14 hinaus. Das
Hinauserstrecken ist dabei derart, dass im Querschnitt gesehen ein Querschnittsbereich
mit dem ursprünglichen kreisförmigen Querschnitt 14 und ein Querschnittsbereich mit
der Querschnittsvergrösserung 13 geschaffen wird. Die Leitlinie L3 erstreckt sich
dabei durch die geometrischen Zentren des ursprünglichen kreisförmigen Querschnitts
14.
[0076] Vorzugsweise vergrössert die Querschnittsvergrösserung 14 den Radius des kreisförmigen
Querschnitts um 5% bis 20% oder um 10% bis 20%.
[0077] Die Querschnittsvergrösserung erstreckt sich bei Blick in Richtung der ersten Leitlinie
L1 auf die Seite, in welche der Teilabschnitt 4 des Umlenkabschnittes 3 ausgelenkt
ist.
[0078] Die Figur 9a zeigt einen Querschnitt, welcher auf der Referenzebene R9 liegt. Hier
kann gut erkannt werden, dass die Leitlinie im Zentrum des ursprünglichen kreisförmigen
Querschnittes 14 liegt und dass sich die Querschnittsvergrösserung seitlich nach aussen
erstreckt.
[0079] Die Figur 9b zeigt den Querschnitt auf der Ebene E9' und die Figur 9c zeigt den Querschnitt
auf einer Ebene normal zum Leitlinienabschnitt L6 des dritten Teilabschnittes. Auch
in diesen Figuren wird die Lage der Leitlinie gezeigt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 |
erster Rohrleitungsabschnitt |
BE |
Bezugsebene |
1a |
Stirnseite |
E8 |
Bezugsebene |
1b |
Endbereich |
E9 |
Bezugsebene |
2 |
zweiter Rohrleitungsabschnitt |
R9 |
Referenzebene |
3 |
Umlenkabschnitt |
S9 |
Schwenkachse |
4 |
erster Teilabschnitt |
E9' |
Ebene |
5 |
zweiter Teilabschnitt |
VE |
Vertikalebene |
6 |
dritter Teilabschnitt |
NE |
Neigungsebene |
8 |
erster Rohrbogen |
HE |
Horizontalebene |
8a |
Anfangsbereich |
A |
Abwasser |
8b |
Endbereich |
GUZ |
Gegenuhrzeigersinn |
9 |
zweiter Rohrbogen |
AS |
Strömungslinien |
9b |
Endbereich zweiter Rohrbogen |
R |
Referenzachse |
|
|
13 |
Querschnittsvergrösserung |
α8 |
Schwenkwinkel zwischen Neigungsebene NE und Bezugsebene E8 |
14 |
kreisförmigen Querschnitt |
15 |
Innenwand |
L1 |
erste Leitlinie |
β8 |
Bogenwinkel Rohrbogen 8 |
L2 |
zweite Leitlinie |
|
|
L3 |
dritte Leitlinie |
α9 |
Schwenkwinkel zwischen Bezugsebene E9 und Bezugsebene E8 |
L4 |
Leitlinienabschnitt des ersten Teilabschnittes bzw. des Rohrbogens 8 |
β9 |
Bogenwinkel Rohrbogen 9 |
L5 |
Leitlinienabschnitt des zweiten Teilabschnittes |
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Δ |
Winkel zwischen erster Leitlinie und zweiter Leitlinie |
L6 |
Leitlinienabschnitt des dritten Teilabschnittes |
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H |
Horizontale |
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V |
Vertikale |
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1. Umlenkbogen zur Führung von Abwasser (A) umfassend
einen ersten Rohrleitungsabschnitt (1), der sich entlang einer ersten als Gerade ausgebildeten
Leitlinie (L1) erstreckt,
einen zweiten Rohrleitungsabschnitt (2), der sich entlang einer zweiten als Gerade
ausgebildeten Leitlinie (L2) erstreckt, und
eine Umlenkabschnitt (3), welcher den ersten Rohrleitungsabschnitt (1) mit dem zweiten
Rohrleitungsabschnitt (2) verbindet, wobei sich der Umlenkabschnitt (3) entlang dritten
Leitlinie (L3) erstreckt, welche dritte Leitlinie (L3) die erste Leitlinie (L1) mit
der zweiten Leitlinie (L2) verbindet,
wobei die erste Leitlinie (L1) des ersten Rohrleitungsabschnittes (1) in einem Neigungswinkel
(Δ) im Bereich von 90° bis 100° zur zweiten Leitlinie (L2) des zweiten Rohrleitungsabschnittes
(2) steht,
wobei die erste Leitlinie (L1) und die zweite Leitlinie (L2) eine Vertikalebene (VE)
aufspannen,
wobei eine Neigungsebene (NE) durch die erste Leitlinie (L1) und eine Referenzachse
(R) aufgespannt ist, welche Referenzachse (R) rechtwinklig die erste Leitlinie (L1)
schneidet, rechtwinklig zur zweiten Leitlinie (L2) und rechtwinklig zur Vertikalebene
(VE) liegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Umlenkabschnitt (3) aus mehreren Teilabschnitten (4, 5, 6) gebildet wird, welche
Teilabschnitte jeweils zugeordnete Leitlinienabschnitte (L4, L5, L6) der dritten Leitlinie
(L3) aufweisen, und
dass mindestens einer der Teilabschnitte (4, 5, 6) das Auslenken der Leitlinie (L3) des
Umlenkabschnittes (3) aus der besagten Vertikalebene (VE) erlaubt, derart, dass das
Abwasser aus dem ersten Rohrleitungsabschnitt (1) beim Durchströmen des besagten Teilabschnittes
(4, 5, 6) in Rotation um die dritte Leitlinie (L3) versetzt wird und in Rotation dem
zweiten Rohrleitungsabschnitt (2) zuleitbar ist.
2. Umlenkbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkabschnitt (3) derart ausgebildet ist, dass das durch den Umlenkabschnitt
(3) fliessende Abwasser (A) eine Rotation in eine Richtung erfährt, welche mit der
Richtung der erstmaligen Umlenkung durch den Umlenkabschnitt (3) identisch ist.
3. Umlenkbogen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser (A) im Umlenkabschnitt (3) bezüglich einer Drehung um die besagte Leitlinien
(L2, L3) immer in die gleiche Richtung rotiert.
4. Umlenkbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Teilabschnitt (4, 5, 6), der das Auslenken der Leitlinie (L3) des Umlenkabschnittes
(3) seitlich aus der besagten Vertikalebene (VE) erlaubt, zudem aus der Neigungsebene
(NE) in Richtung des zweiten Rohrleitungsabschnittes (2) ausgelenkt ist.
5. Umlenkbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte mindestens eine Teilabschnitt (4, 5, 6) ein erster Teilabschnitt (4)
in der Gestalt eines Rohrbogens (8) mit einer kreisbogenförmigen Leitlinie (L4) aufweist,
wobei sich die kreisbogenförmige Leitlinie (L4) des Rohrbogens (8) sich tangential
der ersten Leitlinie (L1) des ersten Rohrleitungsabschnittes (1) anschliesst.
6. Umlenkbogen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Endbereich (1b) des ersten Rohrleitungsabschnittes (1) und der Anfangsbereich
(8a) des besagten Rohrbogens (8) in einer Bezugsebene (BE) liegen, die parallel beabstandet
zu einer ersten Referenzebene (RE) liegt, wobei die Referenzebene (RE) durch die Stirnseite
(1a) des ersten Rohrleitungsabschnittes (1) aufgespannt wird, und rechtwinklig zur
ersten Leitlinie (L1) steht, und
dass die kreisbogenförmige Leitlinie (L4) in einer Bezugsebene (E8) liegt, die bezüglich
der Neigungsebene (NE), um einen Schwenkwinkel (α8) von 10° bis 70°, insbesondere
von 30°, um die erste Leitlinie (L1) zum zweiten Rohrleitungsabschnitt (2) hin verschwenkt
ist,
und/oder
dass der Rohrbogen (8) einen Bogenwinkel (β8) von 10° bis 80°, insbesondere von 30° aufweist.
7. Umlenkbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass dem ersten Teilabschnitt (4) sich ein zweiter Teilabschnitt (5) in der Gestalt eines
zweiten Rohrbogens (9) mit einer kreisbogenförmigen Leitlinie (L5) anschliesst,
wobei sich die kreisbogenförmige Leitlinie (L5) des zweiten Rohrbogens (9) sich tangential
der kreisbogenförmige Leitlinie (L4) des ersten Rohrbogens (8) anschliesst.
8. Umlenkbogen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die kreisbogenförmige Leitlinie (L5) in einer Bezugsebene (E9) liegt, die bezüglich
der Bezugsebene (E8) des ersten Rohrbogens (8), um einen Schwenkwinkel (β9) von 10°
bis 80°, insbesondere von 75°, um eine in der besagten Bezugsebene (E8) und tangential
zur kreisbogenförmigen Leitlinie (L4) des ersten Rohrbogens (8) verlaufende Schwenkachse
(S9) zum zweiten Rohrleitungsabschnitt (2) hin verschwenkt ist,
wobei die besagte Referenzebene (R9) durch den Endbereich (8b) des ersten Rohrbogens
(8) aufgespannt wird und die kreisbogenförmige Leitlinie (L8) des ersten Rohrbogens
(8) rechtwinklig auf die Referenzebene (R9) auftrifft,
und/oder
dass der zweite Rohrbogen (9) einen Bogenwinkel (α9) von 45° bis 90°, insbesondere von
72°, aufweist.
9. Umlenkbogen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (9b) des zweiten Rohrbogens (9) des zweiten Teilabschnittes (5) in
einer Ebene (E9') liegt, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur Vertikalebene (VE)
verläuft, wobei die Ebene (E9') vorzugsweise näher zum ersten Rohrleitungsabschnitt
(1) als zum zweiten Rohrleitungsabschnitt (2) liegt.
10. Umlenkbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Teilabschnitt (6) sich dem zweiten Teilabschnitt (5) anschliesst, welcher
dritte Teilabschnitt (6) eine Verbindung zwischen dem zweiten Teilabschnitt (5) und
dem zweiten Rohrleitungsabschnitt (2) bereitstellt.
11. Umlenkbogen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitlinie (L6) des dritten Teilabschnittes (6) ein Polynomzug ist, welcher sich
tangential der Leitlinie (L5) des zweiten Teilabschnittes (5) anschliesst und welcher
tangential auf die Leitlinie L2 des zweiten Rohrleitungsabschnittes (2) auftrifft.
12. Umlenkbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Umlenkabschnittes (3) im Wesentlichen konstant kreisförmig verläuft
und dem Querschnitt der beiden Rohrleitungsabschnitte (1, 2) entspricht, wobei die
dritte Leitlinie (L3) auf der mittig durch den Umlenkabschnitt (3) verlaufenden Mittellinie
verläuft.
13. Umlenkbogen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Umlenkabschnittes (3) abschnittsweise durch eine Querschnittsvergrösserung
(13) vergrössert ist, derart dass die Querschnittsfläche des Umlenkabschnittes (3)
bezüglich des ersten bzw. des zweiten Rohrleitungsabschnittes (1, 2) vergrössert wird.
14. Umlenkbogen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvergrösserung (13) sich im Querschnitt gesehen ausgehend vom geometrischen
kreisförmigen Querschnitt (14) des Umlenkabschnittes (3) jeweils ausschliesslich über
einen Teilbereich des kreisförmigen Querschnitts (14) hinaus erstreckt, so dass im
Querschnitt gesehen ein Querschnittsbereich mit dem ursprünglichen kreisförmigen Querschnitt
(14) und ein Querschnittsbereich mit der Querschnittsvergrösserung (13) geschaffen
wird, wobei die Leitlinie (L3) sich durch die geometrischen Zentren des ursprünglichen
kreisförmigen Querschnitts (14) sich hindurch erstreckt.
15. Umlenkbogen nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvergrösserung den Radius des kreisförmigen Querschnitts um 5% bis
20% oder um 10% bis 20%vergrössert und/oder dass die Querschnittsvergrösserung bei
Blick in Richtung der ersten Leitlinie sich auf die Seite erstreckt, in welche der
Teilabschnitt (4) des Umlenkabschnittes (3) ausgelenkt ist.