[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfeuchtung von Mauerwerk, bei welchem
man das Mauerwerk einer mittels eines elektromagnetischen Resonators erzeugten und
von einer Abstrahleinrichtung abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung aussetzt,
wobei man den Resonator zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung mit periodischen
elektrischen Impulsen mit einer Impulsfolgefrequenz kleiner als die Eigenschwingungsfrequenz
des Resonators zu elektromagnetischen Eigenschwingungen anregt.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein elektronisches Gerät zur Entfeuchtung von Mauerwerk,
mit einem elektromagnetischen Resonator, insbesondere L-C-Schwingkreis, mit einer
mit dem Resonator verbundenen Impulsgeberschaltung, die zur Anregung von Eigenschwingungen
des Resonators periodische Impulse mit steilen Impulsflanken und mit einer Impulsfolgefrequenz
kleiner als die Eigenschwingungsfrequenz des Resonators abgibt, und mit einer Einrichtung
zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen, die durch die Schwingungen des Resonators
generiert werden.
[0003] Anwendungsbereich der Erfindung ist die Entfeuchtung von Mauerwerk, dessen Feuchte
insbesondere von aufsteigender Nässe, wie beispielsweise aufgrund kapillarischer,
osmotischer oder sonstiger elektrokinetischer Effekte in das Mauerwerk eindringendes
und darin aufsteigendes Grundwasser, Stauwasser oder Sickerwasser herrührt.
[0004] Es ist bekannt, daß elektrische bzw. elektromagnetische Felder einen Einfluß auf
aufsteigende Feuchtigkeit in Mauerwerk haben und zur Entfeuchtung des Mauerwerks herangezogen
werden können.
[0005] Auf der Grundlage der Feuchtebekämpfung mit elektrischen Feldern arbeiten die sogenannten
Elektroosmose-Verfahren. Bei diesen Verfahren wird das elektrische Feld mittels in
das Mauerwerk und in die Erde eingelassener Elektroden angelegt. Für die richtige
Plazierung und Befestigung der Elektroden sind jedoch i.a. erhebliche bauliche Eingriffe
in das Mauerwerk erforderlich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Elektroosmose-Verfahren
besteht darin, daß die Elektroden im Laufe der Zeit oxidieren bzw. korrodieren und
somit nur eine beschränkte Lebensdauer haben.
[0006] Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß eine Entfeuchtung von Mauerwerk
auch ohne in das Mauerwerk eingelassener Elektroden erzielt werden kann, wenn man
eine elektromagnetische Strahlung auf das feuchte Mauerwerk einwirken läßt. Ein nach
diesem Prinzip arbeitendes elektronisches Gerät der eingangs genannten Art ist aus
der österreichischen Patentanmeldung 2398/86 bekannt. Das bekannte Gerät umfaßt einen
L-C-Schwingkreis, welcher durch eine Impulsgeberschaltung zu Resonanzschwingungen
angeregt wird. Die Eigenschwingungsfrequenz bzw. Resonanzfrequenz des Schwingkreises
beträgt ein Vielfaches der Impulsfolgefrequenz des Impulsgebers. Die Impulsfolgefrequenz
des Impulsgebers ist der Fluktuationsfrequenz des elektromagnetischen Erdfeldes angepaßt
und liegt bei 7 bis 15 Impulsen pro Sekunde. Durch besondere Schaltmaßnahmen wird
die Resonanzschwingung des Schwingkreises während jedes schwingungsanregenden Impulses
für eine bestimmte Dauer mit gleichbleibender Leistung aufrechterhalten. Eine über
einen Koppelkondensator an dem Schwingkreis angeschlossene Antenne strahlt in dem
Schwingkreis generierte elektromagnetische Wellenzüge mit im wesentlichen gleichbleibender
Amplitude pro Wellenzug im Takt der schwingungsanregenden Impulse ab.
[0007] Das bekannte elektronische Gerät erfordert einen vergleichsweise großen schaltungstechnischen
Aufwand für die Erzeugung des frequenzmäßig auf das elektromagnetische Erdfeld abgestimmten
Impulsfolgesignals, für die Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Amplitude
der Resonanzschwingung des Schwingkreises und für die zeitliche Begrenzung der Schwingungszüge
innerhalb einer Periode des Anregungsimpulssignals.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einfachen Mitteln durchführbares
effizientes zerstörungsfreies Verfahren zur Entfeuchtung von Mauerwerk anzugeben.
[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man zur Erzeugung
der elektromagnetischen Strahlung einen Resonator verwendet, der nach jeder Anregung
durch das Impulsfolgesignal eine gedämpfte Schwingung ausführt, deren Amplitude während
der Dauer einer halben Periode des Impulsfolgesignals auf einen Wert kleiner als 10
% der Maximalamplitude der Schwingung abfällt.
[0010] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß man eine besondere gute Entfeuchtung
des zu behandelnden Mauerwerks erzielt, wenn der Resonator derart gedämpft ist, daß
seine Schwingungsamplitude innerhalb einer Viertelperiode des Impulsfolgesignals auf
einen Wert kleiner als 10 % der Maximalamplitude abfällt.
[0011] Besonders gute Entfeuchtungswirkung erzielt man, wenn man einen Resonator verwendet,
dessen Eigenschwingungsfrequenz im Bereich von 141 kHz +/- 4 kHz liegt.
[0012] Ziel der Erfindung ist es ferner ein elektronisches Gerät der Eingangs genannten
Art zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, welches preiswert herstellbar ist und
einen lediglich geringen Schaltungsaufwand erfordert.
[0013] Zur Erreichung dieses Ziel wird vorgeschlagen, daß der Resonator derart ausgebildet
ist, daß er nach jeder Schwingungsanregung durch das Impulsfolgesignal eine gedämpfte
Schwingung ausführt, deren Amplitude während der Dauer einer halben Periode des Impulsfolgesignals
auf einen Wert kleiner als 10 % der Maximalamplitude der Schwingung abfällt.
[0014] Der Resonator wirkt derart mit der Impulsgeberschaltung zusammen, daß er bei Auftreten
einer steilen Impulsflanke eine elektromagnetische Schwingungsauslenkung erfährt,
der sich weitere Schwingungsperioden anschließen. Aufgrund der Dämpfung des Resonators
klingt die Resonatorschwingung während der Dauer einer Halbperiode des Impulsfolgesignals
nahezu vollständig ab. Mit Auftreten der nächsten steilen Flanke des Impulsfolgesignals
wiederholt sich der Schwingungsvorgang. Der Resonator vollführt im Takt des Impulsfolgesignals
gedämpfte Schwingungszüge und erzeugt dabei elektromagnetische Wellen entsprechend
dem Schwingungsverlauf. Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Gerätes sind lediglich
wenige preiswerte elektrische bzw. elektronische Bauteile erforderlich. Als Impulsgeberschaltung
kann eine einfache Impulsformerschaltung, wie z.B. ein Schmitt-Trigger, oder eine
sonstige an sich bekannte einfache Triggerschaltung, welche beispielsweise eine Sinusspannung
in eine Rechteckspannung umformt, verwendet werden. Das dem Impulsformer zugeführte
Signal kann beispielsweise direkt vom 50 Hz-Netzsignal abgeleitet werden, wobei dann
das Impulsfolgesignal zur Schwingungsanregung des Resonators eine Frequenz von ca.
50 Hz hat. Der Resonator ist vorzugsweise als einfacher L-C-Parallelschwingkreis
ausgebildet, dessen Gütefaktor so gewählt ist, daß sich das geforderte Dämpfungsverhalten
der Resonatorschwingung ergibt. Der Resonator kann aber auch als L-C-Reihenschwingkreis
ausgebildet sein.
[0015] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine besonders gute Entfeuchtungswirkung
zur Entfeuchtung von Mauerwerk von dem erfindungsgemäßen Gerät ausgeht, wenn der Resonator
derart gedämpft ist, daß seine Schwingungsamplitude innerhalb einer Viertelperiode
des Impulsgebersignals nahezu vollständig, zumindest aber auf einen Wert kleiner als
10 % der Maximalamplitude abfällt.
[0016] In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Impulsgeberschaltung
als Impulsformerschaltung ausgebildet. Die Impulsformerschaltung ist an der Sekundärwicklung
eines Netztransformators angeschlossen und transformiert das vom Netz gelieferte Wechselspannungssignal
in ein 50 Hz-Rechtecksignal, welches als Impulsfolgesignal zur Schwingungsanregung
des Resonators verwendet wird.
[0017] Die Kopplung des Resonators mit der Impulsformerschaltung ist vorzugsweise derart
gewählt, daß sowohl steigende als auch fallende Impulsflanken des Impulsfolgesignals
zur Anregung einer Schwingung des Resonators führen. Auf diese Weise wird jede Halbperiode
eines Rechtecksignals zur Erzeugung eines Schwingungszuges und damit zur Emission
eines elektromagnetischen Wellenzuges ausgenutzt.
[0018] Besonders effizient arbeitet das erfindungsgemäße Gerät mit einer Schaltung zur Unterdrückung
positiver Spannungen. Diese Schaltung umfaßt eine Diode, die sicherstellt, daß das
schwingungsanregende Impulsfolgesignal keine gegenüber dem Erdpotential positive Spannung
annimmt.
[0019] Versuche haben ergeben, daß eine Entfeuchtung von Mauerwerk mit dem erfindungsgemäßen
Gerät besonders wirksam auftritt, wenn die Eigenschwingungsfrequenz des Resonators
im Bereich von 130 bis 150 kHz, vorzugsweise 137 bis 145 kHz, am besten bei 141 kHz
liegt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine optische Kontrollanzeige
zur Funktionskontrolle vorgesehen. Die optische Kontrollanzeige umfaßt in einer Ausgestaltung
zwei zwischen der Impulsgeberschaltung und dem Resonator parallel geschaltete, entgegengesetzt
gepolte Leuchtdioden. Die Leuchtdioden liefern eine Kontrolle des Impulsfolgesignals.
[0020] Zum Schutz des Gerätes vor Verschmutzung und Beschädigung ist vorzugsweise ein Kunststoffgehäuse
vorgesehen.
[0021] Zur Einstellung der gewünschten Resonatorfrequenz können Einstellmittel vorgesehen
sein. Im Falle eines L-C-Schwingkreises kann zur Frequenzjustierung ein Trimmer-kondensator
oder eine die Induktivität der Spule verändernde Einrichtung vorgesehen sein.
[0022] Für die Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen kann eine Antenne vorgesehen sein.
[0023] In einer bevorzugten Variante wird jedoch der Resonator selbst als Strahlungsemitter
ausgenutzt. Bei einem L-C-Schwingkreis dient insbesondere die Spule als Sender. Dadurch
wird eine noch weitergehende Schaltungsvereinfachung erzielt.
[0024] In folgendem wird ein elektronisches Gerät nach der Erfindung an Hand der Figuren
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 teilweise schematisch eine Schaltung eines erfindungsgemäßen Gerätes zur Entfeuchtung
von Mauerwerk und
Fig. 2 ein Signalverlaufsdiagramm zur Erklärung des Schwingungsverhaltens des Resonators
in Bezug auf die Anregungsimpulse der Impulsgeberschaltung.
[0025] Das Gerät nach der Erfindung umfaßt einen L-C-Parallelschwingkreis 10, dessen Resonanzfrequenz
bei 141 kHz liegt. Zur Justierung der Resonanzfrequenz ist die Kapazität des Kondensators
C des Schwingkreises 10 veränderbar. Der Schwingkreis 10 ist einer Impulsformerschaltung
12 nachgeschaltet, welche das von einem Netztransformator 14 gelieferte sinusförmige
50 Hz-Signal in ein 50 Hz-Rechtecksignal mit einem Tastverhältnis von 50 % umformt
und dieses Rechtecksignal dem Schwingkreis 10 zuführt. Zwischen der Impulsformerschaltung
12 und dem Schwingkreis 10 ist eine optische Kontrollanzeige 16 mit zwei parallel
geschalteten, bezüglich ihrer Durchflußrichtung einander entgegengesetzt angeordneten
Leuchtdioden eingesetzt. Die Kontrollanzeige 16 dient zur Funktionsüberwachung des
Gerätes.
[0026] Der Netztransformator 14 dient sowohl als Signalgeber für die Impulsformerschaltung
12 als auch als 12 Volt-Wechselspannungsquelle für die Versorgung des gesamten erfindungsgemäßen
Gerätes. Ein Widerstand R sorgt für eine Strombegrenzung des Gerätes. Der Arbeitsstrom
beträgt einige mA. Das Gerät erfordert daher nur geringe elektrische Leistung, was
mit dem Vorteil geringer Betriebskosten verbunden ist.
[0027] Eine Diode D ist derart geschaltet, daß sie gegenüber Erdpotential positive Spannung
in dem Gerät unterdrückt, so daß das von dem Impulsformer 12 gelieferte Rechtecksignal
keine gegenüber dem Erdpotential positive Spannung annimmt.
[0028] Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Gerätes wird nachfolgend an Hand der Fig.
2 erläutert. Fig. 2 zeigt in einer qualitativen Darstellung den Amplitudenverlauf
der Resonatorschwingung (Diagramm A) im Vergleich mit dem vom Impulsformer 12 gelieferten
Impulsfolgesignal (Diagramm B). Die Frequenz des Resonators 10 (141 kHz) bzw. die
Periodendauer des Resonators ist aus Gründen der Vereinfachung der Zeichnung nicht
maßstabsgerecht gezeichnet. Bei Auftreten einer positiven Flanke F₊ des Rechteck-Impfulsfolgesignals
wird der Schwingkreis 10 zu einer Eigenschwingung angeregt, die jedoch so stark gedämpft
ist, daß deren Amplitude A, womit der Betrag der maximalen Auslenkung pro Schwingungsperiode
gemeint ist, während der Dauer einer Viertelperiode T/4 des Rechteck-Impulsfolgesignals
nahezu vollständig abklingt. Die nächste Schwingungsauslenkung bzw. Anregung des
Resonators 10 erfolgt bei Auftreten der nächstfolgenden negativen Flanke F₋ des Impulsfolgesignals.
Die Spannungsänderungen des der negativen Flanke F₊ folgenden Schwingungszuges sind
denen des vorausgehenden Schwingungszuges entgegengesetzt. Die Schwingungszüge weisen
im wesentlichen gleiches Dämpfungsverhalten auf. Nach Ablauf einer Periode T des
Rechteck-Impulsfolgesignals wiederholen sich die vorstehend beschriebenen Schwingungsvorgänge
mit Auftreten der nächsten positiven Flanke F₊.
[0029] Der Schwingkreis 10 strahlt Wellenzüge mit einem Amplitudenverlauf gemäß Diagramm
A und im Takt des Impulsfolgesignals, d.h. in jeder Halbperiode des Impulsfolgesignals
einen Wellenzug an die Umgebung ab.
[0030] Das Gerät nach der Erfindung hat vorzugweise ein Kunststoffgehäuse, welches die
von dem Resonator emittierte elektromagnetische Strahlung nicht oder nur vernachlässigbar
absorbiert. Bei einem Gerät mit einem Metallgehäuse ist dafür Sorge zu tragen, daß
die strahlungsemittierenden Elemente, insbesondere die Spule L, nicht von dem Gehäuse
umschlossen sind.
Es ist nicht zwingend, daß das Impulsfolgesignal ein Rechtecksignal ist. Von Bedeutung
ist jedoch, daß das Impulsfolgesignal die Resonanzfrequenz des Resonators als spektrale
Komponente beinhaltet, was i.a. der Fall ist, wenn die Impulse steile Impulsflanken
aufweisen.
[0031] Das erfindungsgemäße Gerät wird zweckmäßigerweise in der Nähe des zu entfeuchtenden
Mauerwerks plaziert. Die in Versuchen mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
erzielte Reichweite innerhalb der noch eine gute Entfeuchtungswirkung festgestellt
werden konnte, liegt bei ca. 20 m, wobei eine über die Zeit gemittelte Sendeleistung
von ca. 15 µW gemessen wurde.
1. Verfahren zur Entfeuchtung von Mauerwerk, bei welchem man das Mauerwerk einer mittels
eines elektromagnetischen Resonators (10) erzeugten und von einer Abstrahleinrichtung
abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung aussetzt, wobei man den Resonator (10)
zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung mit periodischen elektrischen Impulsen
mit einer Impulsfolgefrequenz kleiner als die Eigenschwingungsfrequenz des Resonators
(10) zu elektromagnetischen Eigenschwingungen anregt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung einen Resonator (10) verwendet,
der nach jeder Anregung durch das Impulsfolgesignal eine gedämpfte Schwingung ausführt,
deren Amplitude während der Dauer einer halben Periode des Impulsfolgesignals auf
einen Wert kleiner als 10 % der Maximalamplitude (M) der Schwingung abfällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung einen Resonator (10) verwendet,
der nach jeder Anregung durch das Impulsfolgesignal eine gedämpfte Schwingung ausführt,
deren Amplitude während der Dauer einer Viertelperiode des Impulsfolgesignals auf
einen Wert kleiner als 10 % der Maximalamplitude (M) der Schwingung abfällt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Impulsfolgesignal zur Schwingungsanregung des Resonators ein Rechtecksignal
mit einem Tastverhältnis von i. w. 50 % verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Impulsfolgesignal zur Schwingungsanregung des Resonators von der Netzwechselspannung
ableitet.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung einen Resonator (10) verwendet,
der sowohl auf eine ansteigende Flanke (F₊) als auch auf eine abfallende Flanke (F₋)
des Impulsfolgesignals hin in Eigenschwingungen versetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man sicherstellt, daß das schwingungsanregende Impulsfolgesignal keine gegenüber
dem Erdpotential positive Spannung annimmt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung einen Resonator verwendet,
dessen Eigenschwingungsfrequenz im Bereich von 141kHz +/- 4 kHz liegt.
8. Elektronisches Gerät zur Entfeuchtung von Mauerwerk,
- mit einem elektromagnetischen Resonator (10), insbesondere L-C-Schwingkreis,
- mit einer mit dem Resonator (10) verbundenen Impulsgeberschaltung (12), die zur
Anregung von Eigenschwingungen des Resonators (10) periodische Impulse mit steilen
Impulsflanken (F₊, F₋) und mit einer Impulsfolgefrequenz kleiner als die Eigenschwingungsfrequenz
des Resonators (10) abgibt, und mit einer Einrichtung zur Abstrahlung von elektromagnetischen
Wellen, die infolge der Schwingungen des Resonators (10) generiert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Resonator (10) derart ausgebildet ist, daß er nach jeder Schwingungsanregung
durch das Impulsfolge signal eine gedämpfte Schwingung ausführt, deren Amplitude
während der Dauer einer halben Periode (T) des Impulsfolgesignals auf einen Wert kleiner
als 10% der Maximalamplitude (M) der Schwingung abfällt.
9. Elektronisches Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (10) derart ausgebildet ist, daß er nach jeder Schwingungsanregung
durch das Impulsfolgesignal eine gedämpfte Schwingung ausführt, deren Amplitude während
der Dauer einer Viertelperiode des Impulsfolgesignals auf einen Wert kleiner als 10
% der Maximalamplitude (M) der Schwingung abfällt.
10. Elektronisches Gerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeberschaltung (12) als Impulsformerschaltung ausgebildet ist, welche
ein Signal mit sinusförmigem Verlauf in ein Rechtecksignal entsprechender Frequenz
und mit einem Tastverhältnis von i.w. 50 % umformt.
11. Elektronisches Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Signaleingang der Impulsformerschaltung (12) an der Sekundärwicklung eines
als Spannungsversorgung für das gesamte Gerät dienenden Netztransformators (14) angeschlossen
ist und das vom Netztransformator (14) gelieferte Signal in das Impulsfolgesignal
zur Anregung des Schwingkreises (10) umformt.
12. Elektronisches Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die ansteigenden als auch die abfallenden Flanken (F₊, F₋) des Impulsfolgesignals
eine Schwingung des Resonators (10) auslösen.
13. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung, insbesondere eine Diode (D), zur Unterdrückung positiver Spannungen
vorgesehen ist, die sicherstellt, daß das schwingungsanregende Impulsfolgesignal keine
gegenüber dem Erdpotential positive Spannung annimmt.
14. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschwingungsfrequenz des elektromagnetischen Resonators (10) im Bereich
von 141 kHz +/- 4 kHz liegt.
15. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Kontrollanzeige (16) zur Funktionskontrolle des Gerätes vorgesehen
ist.
16. Elektronisches Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollanzeige (16) zwei parallel geschaltete, entgegengesetzt gepolte Leuchtdioden
umfaßt, die zwischen dem Resonator (10) und der Impulsgeberschaltung (12) eingesetzt
sind.
17. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 16, gekennzeichnet durch ein Kunststoffgehäuse.
18. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatorfrequenz justierbar ist.
19. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen eine mit dem Resonator
(10) gekoppelte Antenne ist.
20. Elektronisches Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (10) die Einrichtung zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen
bildet.