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Title:
CORRUGATED COVER, PREFERABLY FOR CLEARING BASINS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/004199
Kind Code:
A1
Abstract:
A cover, preferably for basins for clarification plants, consists of alternating convex and concave covering parts (8, 9). The final contour of the cover is determined by the form of the bearing parts (5, 6).

Inventors:
NIEMANN HORST (DE)
Application Number:
PCT/DE1994/000797
Publication Date:
February 09, 1995
Filing Date:
July 12, 1994
Export Citation:
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Assignee:
NIEMANN HORST (DE)
International Classes:
B01D21/00; E04B7/10; E04B7/14; E04D3/36; E04H4/08; (IPC1-7): E04B7/00; E04H7/00
Domestic Patent References:
WO1982004457A11982-12-23
Foreign References:
GB2156397A1985-10-09
DE3040796A11982-06-03
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Claims:
Patentansprüche
1. Abdeckung, vorzugsweise für Becken von Kläranlagen, bestehend aus konvexen und konkaven Abdeckteilen die im stetem Wechsel angeordnet sind, wobei die endgültige Kontur der Abdeckung durch die Form der Auflagerteile (5 ;6 ;7) bestimmt wird.
2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspunkte der Abdeckelemente die Wendepunkte der gesamten Abdeckfläche bilden.
3. Abdeckung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckelemente zunächst ohne Endscheiben (Auflagerteile) zumindest in einer Richtung flexibel sind, womit die Form der Abdeckung von der Elementherstellform abweichen kann.
4. Abdeckung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente bei der Herstellung der Gaußschen Krümmung K = ^ . 0 R, R2 entsprechen und diese Krümmung K = 0 beim Einbau erhalten bleibt. Abdeckung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der unterschiedlichen Beanspruchung die unteren und oberen Abdeckelemente unterschiedliche Krümmungsradien und/oder unterschiedliche Wanddicken und/oder unterschiedliche Materialbeschaffenheiten aufweisen. Abdeckung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den jeweiligen Verwendungszwecken die unteren und oberen Elemente unterschiedliche Farben (Farbpigmente) und/oder Lichtdurchlässigkeits¬ werte aufweisen.
Description:
Abdeckung in gewellter Bauweise, vorzugsweise für Klärbecken

Die Erfindung betrifft eine neue und fortschrittliche Abdeckung vorzugsweise für rechteckige und runde Becken der Wasseraufbereitung und Abwaserreinigung in gewellter Bauweise. Generell besteht die Abdeckung aus standardisierten, labilen Flächenelementen, die auf gesonderten Auflagerteilen aufliegen. Dabei ergibt sich die endgültige Querschnittsform und damit das Tragverhalten der Abdeckung durch die Kontur der Lagerflächen. Die einzelnen Flächenelemente weisen dabei in einer Richtung einen gewölbten Grundcharakter auf. Dabei soll nach den Gesetzen der Geometrie eine Wölbung dadurch gekennzeichnet sein, daß von einem Scheitelpunkt beidseitig ablaufende gleichsinnig gewölbte Schenkel ohne Wendepunkte vorhanden sind.

Da reines Plattenmaterial nur zur Abdeckung von kleinen Spannweiten verwendet werden kann, erfordern größere Spannweiten eine rippenförmige Verstärkung oder eine Profilierung der Abdeckelemente. Über den Auflagern verschließen direkt angefügte Endscheiben die Profilierungen ab. Da sich die abzudeckenden Flächen geometrisch in Form und Größe voneinander unterscheiden, müssen wegen der variierenden Auflagerabstände und - konturen ständig die Werkzeuge zur Elementherstellung erneuert oder verändert werden.

Entsprechend dem Stand der Technik gibt es mehrere Möglichkeiten verschiedene Flächen mit gleichen Abdeckteilen abzudecken. Eine derartige Abdeckung für Rundbecken ist z.B. durch die DE-PS 30 40 796 bekannt. Sie zeigt, daß die Abdeckfläche einerseits aus, wesentliche Behälterflächen abzudeckenden Tragelementen jeweils gleicher Breite, mit im Bereich des zentralen Stützorgans konisch stumpfen Enden, und andererseits aus die

Zwischenräume zwischen den Tragelementen überdeckenden leichtgebauten Abdeckelementen besteht. Für langgestreckte Rechteckbecken ist eine entsprechende Abdeckung in der DE-OS 31 06 515 beschrieben.

In diesem Zusammenhang sei ferner auf die DE-PS 34 18 950 hingewiesen, die sich auf ein Schalentragwerk aus vorgefertigten, in der konformen Abbildung dreieckigen Flächenelementen, die im Randbereich Verstärkungsrippen aufweisen, wobei die Elementspitzen auf den Knoten einer Netzlinienstruktur des Schalentragwerks liegen, bezieht, wobei zwei Ränder jedes Elements einen Winkel von 60° einschließen, bei einem Teil der Elemente beide Ränder und beim anderen Teil der Elemente nur ein Rand mit einer Verstärkungsrippe versehen sind und die Elemente unter Beibehaltung des 60°-Winkels derart verkleinert sind, daß eine angenäherte Anpassung an die Netzlinienstruktur des Schalentragwerks gegeben ist.

Ferner kennt der Stand der Technik auch sogenannte schwimmende Abdeckungen beispielsweise für Wasserbecken. Hierzu sei auf die DE-PS 33 00 307 hingewiesen, die eine Abdeckung für kreisförmige Wasser- oder Abwasserbecken , bestehend aus im Abstand von der Wasseroberfläche auf Schwimmkörpern gelagerten Abdeckelementen beschreibt, wobei die Schwimmkörper auf von der Mitte des Wasserbeckens ausgehenden, spiraligen Leitlinien aneinander angeordnet und die Abdeckelemente selbsttragend ausgebildet sind.

Die Abdeckelemente des Standes der Technik werden in der Regel für eine spezielle Fläche produziert. Wegen der geringen Stückzahlen entfällt eine maschinelle und somit zeit- und kostensparende Elementproduktion.

Vorliegender Erfindung liegt demgegenüber das technische Problem (=Aufgabe) zugrunde, weitgehend standardisierte Industrieteile für die Abdeckung zu verwenden und diese mit speziellen Auflagerteilen zu komplettieren.

Dieses, vorliegender Erfindung zugrundeliegende technische Problem wird gemäß vorliegender Erfindung dadurch gelöst, daß eine Abdeckung, vorzugsweise für Becken von Kläranlagen, bestehend aus konvexen und konkaven Abdeckteilen geschaffen wird, die in stetem Wechsel angeordnet sind, wobei die endgültige Kontur der Abdeckung durch die Form der Auflagerteile bestimmt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspunkte der Abdeckelemente die Wendepunkte der gesamten Abdeckfläche bilden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Abdeckungen beliebiger Umrandungslinien-Gestaltung, also beispielsweise bei Abdeckungen einer kreisförmigen Umrandungslinie, als auch einer beispielsweise rechteckigen Umrandungslinie, die einzelnen Abdeckungselemente zueinander in fortgesetzter Sinus-Bauweise angeordnet sind.

Unter einer Sinus-Bauweise wird definitionsgemäß eine solche verstanden, bei der ein konvexes, also auf ein nach oben gewölbtes Element ein konkaves, also ein nach unten gewölbtes Element folgt, mit anschließender Anordnung wiederum eines konvexen, eines konkaven, eines konvexen ... usw. -Elements. Die Einzelelemente sind dabei an ihren Rändern auf an sich bekannte Weise miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt, verklebt, verschraubt,

vernietet usw. Der Verbindungspunkt entspricht dem Wendepunkt der Wellenlinie.

Die verwendeten standardisierten Industrie-Flächenteile (wie z.B. Platten, Zylinderteile etc.) sind dabei zunächst zumindest in der Querrichtung labil. Sie besitzen keine bemerkenswerte Eigensteifigkeit. Dadurch sind sie in der Lage, sich genau der Auflagerfläche anzupassen. Die genaue Querschnittsform der Abdeckung ergibt sich somit erst mit dem Auflegen des Abdeckelements auf die Auflagerteile. Die Auflagerteile sind dabei dem Grundriß der abzudeckenden Fläche anzupassen.

Vor dem Zusammenschau besitzt jedes Abdeckelement nur ein geringes Tragvermögen. Sind die Elemente jedoch zu einer Welle schubsteif miteinander verbunden, so erhöht sich die Tragfähigkeit um ein Vielfaches. Wegen der größeren Konstruktionshöhe vergrößert sich die Biegesteifigkeit des Elements und die Materialbeanspruchung sinkt. Da die Ränder jedes Elements durch das danebenliegende Element gestützt wird, erhöht sich auch die Beulsteifigkeit erheblich, die Gefahr eines Stabilitätsversagens nimmt ab.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die einzelnen Klärbecken-Abdeckungselemente beliebig in ihrer Länge und Breite und in ihrer geometrischen Aufrißgestaltung variierbar sind. Somit sind die gleichen Abdeckteile auch bei anderen Geometrien (z.B. anderen Kläranlagen) wiederverwendbar, wodurch eine Recycling- Möglichkeit gegeben ist. Somit ist auch eine Voraus- Produktion auf Halde möglich.

Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung besteht darin, daß die Einzelelemente z.B. beim Material glasfaserverstärkter Kunststoff (=GFK) leicht als Zylinderteile gewickelt oder nach dem Prinzip des Schleudergusses hergestellt werden können, sodaß das teure Handauflegeverfahren entfällt. Dadurch kann die Produktionskapazität wesentlich gesteigert werden.

Ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bisherigen Abdeckungen mit verschraubten Abdeckteilen liegt in der hier vorhandenen sogenannten Mönch-Nonne-Überdeckung der Einzelteile. Da die Schraubstöße im Wendepunkt der Welle liegen, kann auch hier kein äußerer Niederschlag eindringen. Die Abdeckung ist absolut regendicht. Diese sogenannte Mönch-Nonne-Verlegeart ermöglicht eine einfache Montage oder Demontage. Da die Auflagerteile bei einer Demontage der Dachfläche fest liegen bleiben, kann die üblicherweise problematische Fuge vom Bauwerk zur Dachfläche dauerhaft mit einer Spritzmasse abgedichtet werden.

Ein weiterer Vorteil dieser Abdeckart liegt in der guten Transportmöglichkeit. Da die einzelnen Abdeckteile zumindest in der einen Richtung flexibel sind, können sie zur Einhaltung der Transportmaße zusammengerollt oder gedrückt werden. Dadurch sind breitere Einzelelemente einsetzbar, die Anzahl der Verbindungsnähte sinkt, womit sich die Montagekosten vermindern.

Bei Ab asserbecken muß oft die Beckenwandkrone gegen das aggressive Kondensat unter der Abdeckung geschützt werden Da bei dieser Abdeckart die Auflagerteile gesondert hergestellt und montiert werden, kann man diesen Schutz

direkt an das Auflagerteil anformen und dennoch beim Transport die Elemente stapeln.

Die Grundkörper der Abdeckung (Platte, Zylinder etc.) können nahezu von jedem Fachbetrieb erstellt werden. Deshalb kann im Reperaturfal 1 jeder Produzent das Ersatzteil liefern, da keine gesonderten Werkzeuge erforderlich sind. Der Käufer der Abdeckung benötigt deshalb keine gesonderten Ersatzteilelemente für einen möglichen Bedarfsfall.

Einstieg- und Besichtigungsöffnungen können in die Auflagerteile integriert werden. Somit ist kein Betreten der Abdeckung erforderlich.

Die Platten, Zylinderteile etc. als Grundkörper der Abdeckung können aus allen Materialien wie z.B. Stahl, Aluminium, verstärkte und unverstärkte Kunststoffe hergestellt werden. Es sind auch Kombinationen verschiedener Materialien verwendbar.

Bei der Herstellung erhalten die Elemente die Gaußsche Krümmung

K =. = 0.

Diese Krümmung K = 0 bleibt beim Einbau erhalten.

Zur Theorie der Gaußschen Krümmung wird verwiesen auf das Standardwerk, "Taschenbuch der Mathematik" von I.N. Bronstein und K.A. Semendjajew, 2. Auflage, Harri Deutsch Verlag, Frankfurt/Main, 1962, Seiten 224 und 225.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Figuren 1 bis 22, die bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes darstellen, weiterhin erläutert.

Dabei zeigen:

Figur 1 Rechteckbecken mit wellenförmiger Abdeckung (trigonometrische Darstellung)

Figur 2 Großes Rundbecken mit wellenförmiger Abdeckung an einer Brückenkonstruktion hängend (Draufsicht)

Figur 3 Schnitt A-A zu Fig. 2 links Schnitt B-B zu Fig. 2 rechts

Figur 4 Querschnitt durch Abdeckfläche

Figur 5 Kleines Rundbecken mit wellenförmiger Abdeckung (Draufsicht)

Figur 6 Schnitt A-A zu Fig. 5 links Schnitt B-B zu Fig. 5 rechts

Figur 7 Querschnitt durch Abdeckfläche

Figur 8 Einzelelement, Zylinderteil oben oder unten liegend (Seitenansicht)

Figur 9 Querschnitt zu Fig. 8

Figur 10 Draufsicht zu Fig. 8

Figur 11 Einzelelement, Konusteil oben oder unten liegend (Seitenansicht)

Figur 12 Querschnitt E zu Fig. 11

Figur 13 Querschnitt D zu Fig. 11

Figur 14 Draufsicht zu Fig. 14

Figur 15 Einzelelement Zylinder mit Konusteil oben oder unten liegend (Seitenansicht)

Figur 16 Querschnitt H zu Fig. 15

Figur 17 Querschnitt G zu Fig. 15

Figur 18 Draufsicht zu Fig. 15

Figur 19 Querschnitt durch wellenförmige Abdeckung

Figur 20 Querschnitt durch wellenförmige Abdeckung

Figur 21 Querschnitt durch wellenförmige Abdeckung

Figur 22 Auflagerung der wellenförmigen Abdeckung

In allen Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine abzudeckende

Rechteckfläche gekennzeichnet, mit dem Bezugszeichen 2 ist eine abzudeckende Rundfläche gekennzeichnet.

Das Bezugszeichen 3 bedeutet die Beckenwand, das Bezugszeichen 4 die Brückenkonstruktion, das Bezugszeichen 5 ein stehendes Auflagerteil und das Bezugszeichen 6 ein hängendes Auflagerteil.

Mit dem Bezugszeichen 7 ist das Wandauflager, mit dem Bezugszeichen 8 das obere Abdeckelement, mit dem Bezugszeichen 9 das untere Abdeckelement, mit dem Bezugszeichen 10 ein halbes unteres Abdeckelement, mit dem Bezugszeichen 11 ein flaches Abdeckelement über der

Restfläche bezeichnet.

Schließlich bedeutet das Bezugszeichen 12 die Verbindungslinie der Elemente, Wendepunkt der Abdeckfläche,