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Vorliegende Erfindung betrifft eine Ablaufeinrichtung zum Abführen von Oberflächenwasser, insbesondere einen Straßenablauf, eine Entwässerungsrinne oder dergleichen Entwässerungseinrichtung, umfassend einen in einen Boden einbaubaren Ablaufkörper und eine Abdeckeinrichtung zum übergeh- und/oder überfahrbaren Abdecken einer oberen Öffnung des Ablaufkörpers, wobei zur Bildung einer statischen Entkopplung zwischen der Abdeckeinrichtung und dem Ablaufkörper die Abdeckeinrichtung im Boden gelagert und gegenüber dem Ablaufkörper vertikal verschiebbar ist nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zudem betrifft vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einbau einer Ablaufeinrichtung der oben genannten Art.
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Derartige Ablaufeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden meist oberflächenplan in eine Straße oder ähnliche Verkehrsfläche eingebaut und dienen hier der Aufnahme bzw. der Weiterleitung von Oberflächen- und insbesondere von Niederschlagswasser. Explizit umfasst sind in diesem Zusammenhang sowohl Straßenabläufe, die meist der punktuellen Aufnahme von Niederschlagswasser dienen, als auch Entwässerungsrinnen zur meist linearen oder flächenhaften Entwässerung.
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Herkömmliche Straßenabläufe werden mitunter aus Betonringen aufgebaut, zwischen denen Mörtelfüllungen sitzen. Die Abdeckeinrichtung sitzt meist mit einem Rahmen auf dem obersten Betonring (wieder über einer Mörtelfüllung) auf. Aufgrund von Belastungen, insbesondere durch überfahrenden Verkehr, geben im Laufe der Zeit diese Mörtelfüllungen nach, so dass die Abdeckeinrichtung ausgebaut und über eine neue Mörtelschicht aufgesetzt werden muss. In extremen Fällen muss das ganze Bauwerk erneuert werden.
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Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Ablaufeinrichtungen ist aus der
DE 202 17 897 U1 bekannt. Diese zeigt eine Ablaufeinrichtung bei der es sich als nachteilig erwiesen hat, dass beim Absinken des umgebenden Bodens der Straßenablauf zu klappern beginnt und Schäden am Schachtkörper auftreten.
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Eine Lösung der problembehafteten Ausführung von Abdeckungsanordnungen an Straßenabläufen und insbesondere des oben gezeigten Straßenablaufes zeigt wenigstens teilweise die
DE 196 23 869 A1 . Der dort offenbarte Straßenablauf besteht aus einem Ablaufkörper und einer Abdeckeinrichtung, die eine obere Öffnung des Ablaufkörpers überdeckend ausgebildet und auf einem umgebenden Boden aufgelagert ist. Die Abdeckeinrichtung steht also mit dem Ablaufkörper nicht in Vertikaleingriff, ist relativ zu diesem Vertikal verschiebbar. In die Abdeckeinrichtung eingeleitete Lasten werden folglich nicht in den Ablaufkörper, sondern in den angrenzenden Boden eingeleitet, so dass es nicht zu einer Zerstörung des Ablaufkörpers aufgrund zu hoher Stosslasten kommen kann.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei einer solchen Ausführung Setzungen im umgebenden Boden auftreten, die zu einem sukzessiven Absinken der Abdeckeinrichtung relativ zum Ablaufkörper führt. Dies hat Gefahrenpunkte an der Oberfläche, insbesondere an der Oberfläche von Fahrbahnen zur Folge. Darüber hinaus kommt es aufgrund der sehr hohen Lasten im Boden-Randbereich des Ablaufkörpers zu Verschiebungen im Bodengefüge, welche sich negativ auf die Positionierung, Lagerung und somit auf die Betriebssicherheit des Ablaufkörpers auswirken.
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Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zu Grunde, eine Ablaufeinrichtung der Eingangs genannten Art aufzuzeigen, die eine verbesserte Haltbarkeit und Betriebssicherheit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ablaufeinrichtung zum Abführen von Oberflächenwasser, insbesondere einen Straßenablauf, eine Entwässerungsrinne oder dergleichen Entwässerungseinrichtung, gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Einbau einer solchen Ablaufeinrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.
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Demnach wird diese Aufgabe durch eine Ablaufeinrichtung zum Abführen von Ober- flächenwasser, insbesondere einen Straßenablauf, eine Entwässerungsrinne oder dergleichen Entwässerungseinrichtung, gelöst, umfassend einen in einen Boden einbaubaren Ablaufkörper und eine Abdeckeinrichtung zum übergeh- und überfahrbaren Abdecken einer oberen Öffnung des Ablaufkörpers, wobei zur Bildung einer statischen Entkopplung zwischen der Abdeckeinrichtung und dem Ablaufkörper die Abdeckeinrichtung im Boden gelagert und gegenüber dem Ablaufkörper vertikal verschiebbar ist, und wobei die Abdeckeinrichtung eine im Boden wenigstens teilweise gelagerte Auflagereinrichtung aufweist, zum Auflagern einer Abdeckplatte oder eines dergleichen Bauteils der Abdeckeinrichtung, und wobei die Auflagereinrichtung eine an den Ablaufkörper an- gegossene Betonfläche, insbesondere Betonplatte aufweist, wobei zwischen dem Ablaufkörper und der Abdeckplatte der Abdeckeinrichtung eine Federeinrichtung derart angebracht und ausgebildet ist, dass in Vertikalrichtung gesehen eine dynamische Kopplung bei gleichzeitiger statischer Entkopplung zwischen der Abdeckeinrichtung und dem Ablaufkörper gebildet ist.
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Bei dieser Erfindung wird hier unter dem Begriff Ablaufkörper sowohl ein schachtförmiger als auch ein linien- oder flächenförmiger Ablaufkörper verstanden, der, wie aus dem Stand der Technik bekannt, aus Kunststoff, Beton oder jedem anderen denkbaren Material hergestellt sein kann. Unter anderem kann hier natürlich auch ein aus mehreren Betonringen bestehender und über Beton- und Mörtelfugen verbundener Ablaufkörper verstanden werden.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass zwischen dem in den Boden eingebauten Ablaufkörper und der darüber angeordneten Abdeckeinrichtung kein fester vertikaler Eingriff besteht. Aufgrund dieser statischen Entkopplung werden Lasten, die beispielsweise durch überfahrenden Verkehr in die Abdeckeinrichtung eingeleitet werden, nicht direkt und insbesondere nicht in Form schädigender Stosslasten an den Ablaufkörper weiter gegeben. Ein Absinken der Abdeckung führt nicht zu einer Belastung des Ablaufkörpers. Die Wirkungsweise ist gegenüber dem Stand der Technik vielmehr entscheidend dadurch verbessert, dass zwischen dem Ablaufkörper und der Abdeckeinrichtung wenigstens eine Federeinrichtung angeordnet ist, so dass in Vertikalrichtung gesehen eine dynamische Kopplung zwischen der Abdeckeinrichtung und dem Ablaufkörper gebildet ist. Wesentlicher Punkt ist dabei, dass durch die gefederte Lasteinleitung in den Ablaufkörper die auf den angrenzenden Boden wirkenden Lasten deutlich reduziert werden, da der Ablaufkörper zur dynamischen Lastableitung herangezogen werden kann. Unkontrollierte und übermäßige Setzungen, insbesondere im Auflagerbereich der Abdeckeinrichtung und die Einleitung der aus dem Stand der Technik bekannten direkten Stosslasten werden so vermieden. Dies verbessert die Haltbarkeit, die Tragfähigkeit und die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Ablaufeinrichtung deutlich. Zudem sorgt die gefederte Lasteinleitung für eine verträgliche vertikale Druckbelastung des Ablaufkörpers, so dass dieser in seiner Lagerung gesichert wird. Diese Sicherung dient insbesondere einem aus dem Stand der Technik bekannten Phänomen des „Aufschwimmens” bzw. Verschieben von Ablaufkörpern.
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Dadurch dass die Abdeckeinrichtung eine im Boden wenigstens teilweise gelagerte Auflagereinrichtung, zum Auflagern einer Abdeckplatte, eines Rostes etc., umfasst, wird der Einbau der Abdeckeinrichtung und darüber hinaus die Adaption an unterschiedliche Randbedingungen und an die Abdeckeinrichtung gestellte Anforderungen erleichtert.
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Dadurch dass die Auflagereinrichtung eine an den Ablaufkörper angegossene Betonfläche, insbesondere -Platte aufweist, werden aufgrund der sehr hohen Masse der Betonplatte zum einen Impulslasten abgemindert, zum anderen aber, aufgrund der großflächigen Krafteinleitung, Setzungen im Bereich des Ablaufkörpers vermieden. Darüber hinaus wird durch das Angießen der Betonplatte eine optimale horizontale Fixierung der Auflagereinrichtung am Ablaufkörper gewährleistet, während der vertikale Gleiteingriff weiterhin gewährleistet bleibt. Dies dient u. a. auch der verbesserten Lagerung der Ablaufeinrichtung. Natürlich ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, vorgefertigte Betonplatten bzw. bei rinnenförmigen Ablaufkörpern Betonstreifen als Auflagereinrichtungen zu verwenden. Als Material ist hier vorzugsweise ein Beton mit einer Qualität besser oder gleich B15 zu wählen. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, die Auflagereinrichtung bzw. die Betonplatte mit einer Zarge zu versehen, die dann der Aufnahme der Abdeckung dienen kann.
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Vorteile hat in diesem Zusammenhang die Ausführung des Ablaufkörpers als ein Kunststoff-Ablaufkörper, da hier neben der Federeinrichtung auch der Kunststoff eine abfedernde Wirkung hat. Dies Verbessert die Eigenschaften des Systems zusätzlich.
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Vorzugsweise steht die Abdeckeinrichtung mit dem Ablaufkörper in vertikalem Gleiteingriff. Unter vertikalem Gleiteingriff wir hier verstanden, dass die Abdeckeinrichtung insbesondere im Bereich der Außenwand des Ablaufkörpers vertikal verschiebbar angeordnet ist und direkt oder indirekt eine Horizontalabstützung durch den Ablaufkörper erfährt oder umgekehrt.
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Vorzugsweise ist die Abdeckeinrichtung als eine den Oberrand, und insbesondere einen Flansch des Ablaufkörpers übergreifende Abdeckeinrichtung ausgebildet. Die Abdeckeinrichtung ist so unproblematisch auf dem Boden auflagerbar. Darüber hinaus ist es auf diese Weise möglich, die Ablaufeinrichtung so auszubilden, dass beim Absinken der Abdeckeinrichtung, die Abdeckeinrichtung ab Erreichen eines bestimmten Absinkmaximums direkt und insbesondere mit einer überdrückten Federeinrichtung auf dem Ablaufkörper aufliegt. Dies verhindert ein unkontrolliertes weiteres Absinken der Abdeckeinrichtung.
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Vorzugsweise ist die Federeinrichtung aus einem Elastomer oder dergleichen elastischem Werkstoff ausgebildet. Dies garantiert lineares Krafteinleitungsverhalten und darüber hinaus die dauerhafte Abstützung und Abfederung der oben genannten Konstruktion.
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Vorzugsweise ist die Federeinrichtung zur Aufnahme von auf die Abdeckeinrichtung wirkenden Vertikallasten und/oder Horizontallasten ausgebildet und entsprechend angeordnet. So ist es beispielsweise möglich, die Federeinrichtung in Vertikalrichtung zwischen Abdeckeinrichtung und Ablaufkörper bzw. dessen Flansch anzuordnen, so dass primär Vertikallasten ableitbar sind. Auf diese Anordnung wurde weiter oben bereits eingegangen. Zudem ist es jedoch auch möglich, die Federeinrichtung sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung zwischen der Abdeckung und dem Ablaufkörper zu positionieren, so dass auch Horizontallasten über die Federeinrichtung abgefangen werden. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, an der Abdeckeinrichtung einen entsprechenden Sitz auszubilden, der sowohl die vertikale als auch die horizontale Positionierung der Federeinrichtungen erlaubt. Grundsätzlich sind eine Federeinrichtung oder auch mehrere Federeinrichtungen anwendbar.
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Bei der Ausbildung der Federeinrichtung sind etliche Randbedingungen relevant. So ist insbesondere die Härte der Federeinrichtung von den zu erwartenden Lasten, den aufzunehmenden Impulsen aber auch von der Zahl der Lastwechsel abhängig. Darüber hinaus wird das Verhalten der Federeinrichtung natürlich auch von der verwendeten Abdeckeinrichtung, den umgebenden Bodenbedingungen etc. bestimmt. Unter Federeinrichtung sollen hier sämtliche Elemente verstanden werden, die ein elastisches bzw. elastoplastisches Verhalten bei Krafteinleitung aufweisen. Hier sind unter anderem auch aus dem Stand der Technik bekannte Kunststoff- und insbesondere Gummibauteile umfasst.
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Vorzugsweise ist die Federeinrichtung als eine die obere Öffnung des Ablaufkörpers wenigstens teilweise umlaufende, insbesondere linienförmige Federeinrichtung ausgebildet. Linienförmig bedeutet beispielsweise bei einem rinnenförmigen Ablaufkörper, dass die Federeinrichtung entlang beider Rinnenoberränder bzw. beider daran ausgebildeten Flansche verläuft. Umlaufend bedeutet, dass die Federeinrichtung, beispielsweise bei einem schachtförmigen Ablaufkörper, geschlossen umlaufend entlang des Oberrandes bzw. Flansches angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine vollflächige Lastableitung gewährleistet. In diesem Zusammenhang ist es natürlich möglich, mehrere, auch unterschiedliche Federeinrichtungen miteinander zu kombinieren.
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Vorzugsweise ist insbesondere am Oberrand des Ablaufkörpers und/oder an der Abdeckeinrichtung und insbesondere an einer Unterseite derselben wenigstens eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Federeinrichtung vorgesehen. Eine solche Aufnahmevorrichtung kann beispielsweise ein entsprechender Sitz sein, der integral mit der Unterseite der Abdeckvorrichtung ausgebildet ist und der das insbesondere lösbare Positionieren der Federeinrichtung erlaubt. In diesem Zusammenhang sind sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Positionierung einer Federeinrichtung, insbesondere Klemmsitze, Aufnahmenuten, Zapfenverbindungen etc. anwendbar. Von Vorteil ist es dabei eine möglichst passgenaue Anbindung der Federeinrichtung an die jeweiligen Bauteilen zu bewirken.
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Die Abdeckeinrichtung ist als eine mehrteilige Abdeckeinrichtung ausgebildet, umfassend eine Auflagereinrichtung, mit einer angegossenen Betonfläche, wie beispielsweise einer Betonplatte und einer Abdeckplatte, welche vorzugsweise in eine Zarge oder einen Rahmen einlegbar ist. Dadurch kann u. a. die Zarge zusammen mit der angegossenen Betonplatte verbaut werden, so dass hier eine feste Verbindung zwischen beiden Bauteilen gewährleistet ist. Der Einbau erfolgt insbesondere durch Einwalzen oder Eindrücken nach oder während des Betoniervorganges. Nach dem Aushärten kann dann in die Zarge die Abdeckplatte eingelegt werden. In diesem Zusammenhang ist es jedoch auch möglich, einen Rahmen zu verwenden, der dann seinerseits wieder als Auflager für eine Rahmen-Abdeckplatten-Anordnung dient, die ebenfalls über Federelemente gelagert werden kann. Solche mehrteiligen Systeme sind insbesondere bei den sehr vielschichtigen Straßenaufbauten und auch bei Sanierungsmaßnahmen vorteilhaft, da beispielsweise auf einen bereits elastisch verbauten Rahmen einer Abdeckeinrichtung bei der Straßenbelagssanierung eine weitere Abdeckeinrichtung mit einem Rahmen elastisch auf den Altbestand aufgelagert werden kann.
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Grundsätzlich können die Federeinrichtung bei der erfindungsgemäßen Ablaufeinrichtung sowohl zwischen der Abdeckung, einem Rost etc., und dem Ablaufkörper und/oder aber zwischen der Zarge und/oder der Auflagereinrichtung und dem Ablaufkörper angeordnet sein.
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Vorzugsweise umfasst die Abdeckeinrichtung insbesondere an ihrer Unterseite einen Sitz für den Oberrand und insbesondere einen Flansch des Ablaufkörpers, so dass der Ablaufkörper in diesen Sitz eingleiten kann. Wie bereits oben erwähnt, sinkt die Abdeckeinrichtung relativ zum Ablaufkörper ab, wenn es zu Setzungen im umgebenden Bodenbelag kommt, wobei ein direktes Anstehen am Ablaufkörper in Vertikalrichtung zuerst vermieden wird. Trotz der erfindungsgemäß geteilten Lastableitung über den angrenzenden Boden und den Ablaufkörper kann es vorkommen, dass der umgebende Bodenbelag und die Abdeckeinrichtung stärker absinken als der Ablaufkörper. Durch die obige Ausführungsform der Abdeckeinrichtung mit einem entsprechenden Sitz wird ein Eingriff mit dem Ablaufkörper gewährleistet, wodurch die Abdeckung gestützt wird, um eine vollständiges oder übermäßiges Absinken zu verhindern. Es handelt sich folglich hier um eine Sicherungsfunktion, durch die eine Rest-Stabilität erreicht wird, so dass keine verkehrsgefährdenden Setzungen an der Abdeckeinrichtung auftreten können, bis eine Reparatur erfolgt.
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Um insbesondere diese dann auf den Ablaufkörper wirkenden hohen Kräfte auffangen zu können, werden vorzugsweise am Ablaufkörper in vertikaler Richtung verlaufende, rippenartige, insbesondere nach außen ragende Stützelemente ausgebildet. Dabei ist es von Bedeutung, dass der Ablaufkörper insbesondere im oberen Bereich in vertikaler Richtung glatt und vorsprungsfrei ausgebildet ist, um den Gleiteingriff zwischen der Auflagereinrichtung und dem Ablaufkörper nicht negativ zu beeinflussen.
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In diesem Zusammenhang sei auf eine weitere Mögliche der Stabilitätsverbesserung der Ablaufeinrichtung und insbesondere des Ablaufkörpers hingewiesen, die darin besteht, dass der Boden des Ablaufkörpers über eine Rundung in den Ablaufkörper übergeht bzw. in dessen Seitenwände übergeht, und dass unter dem Boden eine Bodenplatte angebracht und die Rundung über eine auf der Bodenplatte aufgebrachte Beton- oder Mörtelschicht derart abgedeckt oder angebracht ist, dass eine auf den Ablaufkörper wirkende Vertikalkraft im Wesentlichen über die Beton- oder Mörtelschicht in die Bodenplatte einleitbar ist. Dieser abgerundete Aufbau gibt dem Ablaufkörper eine hohe Stabilität. Einwirkende Vertikalkräfte werden aber nicht etwa über die Rundung im Boden abgeleitet, sie werden vielmehr von der zusätzlichen Beton- oder Mörtelschicht direkt in den stabilen Untergrund eingeführt. Neben der Tragkraft des Ablaufkörpers wurde dadurch auch dessen Steifigkeit in Vertikalrichtung und insbesondere die Knick- bzw. Beulgefahr erheblich erhöht. Auf diese Weise kann durch einen reduzierten Materialaufwand ein sehr steifer Ablaufkörper hergestellt werden. In diesem Zusammenhang sind natürlich die oben genannten senkrechten Verstärkungsrippen von Bedeutung, die in Kombination mit den runden Bodenbereichen und den daran angeböschten Mörtelschichten zu einem besonders steifen Bauteil führen.
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Verfahrensmäßig wird die obige Aufgabe zum Einbau einer Ablaufeinrichtung zum Abführen von Oberflächenwasser, insbesondere Straßenablauf, Entwässerungsrinne oder dergleichen Entwässerungseinrichtung, umfassend einen Ablaufkörper und eine Abdeckeinrichtung, durch folgende Schritte gelöst:
- – Bilden eines Fundamentes und Setzen des Ablaufkörpers auf das Fundament;
- – Verfüllen und Verdichten von Sand und/oder Kies bis zu einer festgelegten Füllhöhe am Ablaufkörper;
- – Angießen einer als Betonfläche oder Betonplatte ausgebildeten Auflagereinrichtung an den Ablaufkörper
- – Anordnen wenigstens einer Federeinrichtung insbesondere am Oberrand des Ablaufkörpers und/oder der Abdeckplatte der Abdeckeinrichtung;
- – Einbau der Abdeckplatte der Abdeckeinrichtung derart, dass die Abdeckeinrichtung zum Ablaufkörper vertikal verschiebbar auf dem Boden gelagert ist, zur Bildung einer statischen Entkopplung zwischen Abdeckeinrichtung und Ablaufkörper, und so, dass die Federeinrichtung zwischen dem Ablaufkörper und der Abdeckplatte der Abdeckeinrichtung derart angebracht und ausgebildet ist, dass in Vertikalrichtung gesehen eine dynamische Kopplung zwischen der Abdeckplatte der Abdeckeinrichtung und dem Ablaufkörper gebildet ist.
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Die Vorteile dieser Anordnung wurden oben bereits beschrieben.
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Vorzugsweise umfasst der Einbau der Abdeckeinrichtung ein Einbinden, insbesondere Eindrücken oder Eingießen wenigstens eines Teils der Abdeckeinrichtung und insbesondere eines Rahmens oder einer Zarge in die Auflagereinrichtung. Auf diese Weise wird neben einer optimalen vertikalen Krafteinleitung auch ein Verschieben der Abdeckung horizontal zum Ablaufkörper unterbunden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung und weitere Ablaufeinrichtungen anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1–6 Teil-Längsschnitte einer Ablaufeinrichtung in verschiedenen Einbau- bzw. Benutzungsstadien,
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7 eine Seitenansicht einer weiteren Ablaufeinrichtung,
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8 einen Schnitt der Ablaufeinrichtung entlang der Linie IIX-IIX aus 7,
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9 eine Ansicht auf die Ablaufeinrichtung entlang der Linie IX-IX aus 7
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10 einen Schnitt durch die Ablaufeinrichtung entlang der Linie X-X aus 7,
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11 eine Unteransicht eines Rahmens der Abdeckeinrichtung,
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12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII aus 15,
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13 eine Seitenansicht des Rahmens nach 11,
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14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV aus 15,
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15 eine Draufsicht (von oben) auf den Rahmen nach 11–14,
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16 eine Seitenansicht einer weiteren Ablaufeinrichtung;
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17 einen Schnitt entlang der Linie XVII-XVII aus 16;
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18 einen Schnitt durch die Ablaufeinrichtung entlang der Linie XVIII-XVIII aus 16;
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19 einen Teil-Längsschnitte durch eine weitere Ablaufeinrichtung;
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20 einen Detailausschnitt des Bereichs XX aus 19;
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21 einen Detailausschnitt des Bereichs XX aus 19 in einer Ersatzfederdarstellung;
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22 die Ablaufeinrichtung ähnlich 19;
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23 ein dynamisches Modell (Ersatzschaltbild) der Ablaufeinrichtung aus 19;
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24 ein verfeinertes dynamisches Modell der Ablaufeinrichtung aus 19;
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25 einen Teil-Längsschnitt einer weiteren Ablaufeinrichtung;
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26 ein dynamisches Modell der Ablaufeinrichtung aus 25;
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27 einen Querschnitt durch zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ablaufeinrichtung; und
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28 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ablaufeinrichtung und eine weitere Ablaufeinrichtung.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet, wobei zur Unterscheidung bisweilen Hochindizes ihre Verwendung finden.
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Aus 1 geht hervor, dass die Ablaufeinrichtung einen Ablaufkörper 10 und hier einen Schachtkörper 10 umfasst, der im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut ist. Der Schachtkörper 10 geht über eine Rundung 17 in einen Boden 16 über, der flach ausgebildet ist, so dass die Ablaufeinrichtung auf eine Bodenplatte 1, die in einem Schacht gegossen wird, aufstellbar ist. Natürlich kann hier aber auch ein aus Schüttgut gestampftes oder jede andere Art von Fundament verwendet werden. In den Innenraum der Ablaufeinrichtung mündet ein Ablaufstutzen 11, der an eine Leitung angeschlossen werden kann.
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Von einer Außenwand 18 des Schachtkörpers 10 hervorstehend sind in einem tiefer gelegenen Bereich nach außen radial hervorstehende Verstärkungsrippen 12 angeordnet. Zwischen der obersten der Verstärkungsrippen 12 und dem Oberrand 13 des Schachtkörpers 10, an welchem sich ein nach außen radial hervorstehender Flansch 13 befindet, ist ein glatter Bereich 14 ausgebildet. Unter glatt ist hierbei zu verstehen, dass in Vertikalrichtung keine Hinterschneidungen gebildet werden, wie sie beispielsweise durch die Verstärkungsrippen 12 gebildet sind.
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In 2 ist gezeigt, dass beim Einbau der Ablaufeinrichtung zunächst der Schachtkörper auf die Bodenplatte 1 aufgesetzt wird (1) und dann eine Beton- oder Mörtelschicht 2 rings um die Rundung 12 auf die Bodenplatte 1 derart angebracht wird, dass sie noch einen gewissen, kleinen Bereich des zylindrischen Schachtkörpers 10 überdeckt. Auf diese Weise wird eine Abstützung geschaffen, über welche vertikal nach unten in den Schachtkörper 10 einwirkende Kräfte in die Bodenplatte 1 abgeleitet werden können, so dass der Schachtkörper 10 insgesamt an Stabilität und auch an Steifigkeit gewinnt, da eine Verformung des abgerundeten Bereiches nicht mehr möglich ist. Dies ist insofern besonders wichtig, als der Schachtkörper 10 hier aus einem Kunststoff gegossen wird, der eine gewisse Elastizität aufweist.
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Nach dem Anbringen der Beton- oder Mörtelschicht 2 wird gemäß 3 eine Schicht 3 aus Sand und Kies (nicht bündige Böden) derart angeschüttet und hoch verdichtet (ca. 95% Proctordichte), dass die Verstärkungsrippen 12 vollständig eingebettet sind.
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Wie in 4 gezeigt wird daraufhin die Abdeckeinrichtung 30 verbaut. Diese umfasst eine Auflagereinrichtung 20, hier eine Betonplatte 4, die an den Schachtkörper 10 derart angegossen wird, dass dessen oberer Flansch 13 eingebettet ist; er kann also als Maß zum Abziehen der Oberfläche der Betonplatte 4 dienen. Dabei ist jedoch relevant, dass die Auflagereinrichtung 20 bzw. die Betonplatte 4 in vertikalem Gleiteingriff mit dem Ablaufkörper 10 steht.
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Auf die Betonplatte 4 wird dann ein weiterer Teil 39 der Abdeckeinrichtung 30 aufgesetzt. Das Aufsetzen erfolgt hierbei derart (siehe 5), dass ein Bereich der Abdeckeinrichtung 30 in die Betonplatte 4 eingepresst wird, der Flansch 13 des Schachtkörpers 10 aber ohne Kontakt zu Abdeckeinrichtung 30 bleibt. Dadurch ist die Abdeckeinrichtung 30 in Horizontal- und in Vertikalrichtung fixiert, jedoch relativ zum Ablaufkörper 10 vertikal verschiebbar.
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Zwischen Ablaufkörper 10 bzw. Flansch 13 und der Abdeckeinrichtung 30 wird eine Federeinrichtung 22 angeordnet, die als umlaufende Federeinrichtung 22 hier in Form eines elastischen Gummiringes ausgeführt ist und zur Aufnahme von Vertikallasten ausgebildet ist.
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Schließlich wird in an sich bekannter Weise (und darum in den Zeichnungen nicht näher dargestellt) der Straßenbelag so aufgebracht, dass die Oberfläche der Abdeckeinrichtung 30 bündig mit dem Straßenbelag verläuft.
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Wenn nun im Laufe der Zeit durch die Verkehrsbelastung die Abdeckeinrichtung 30 mit samt der unnachgiebigen Betonplatte 4 nach unten gedrückt bzw. gerüttelt wird, die Sand- und Kiesschicht 3 also weiter komprimiert wird, wird der in 6 gezeigte Zustand erreicht, in welchem die Oberfläche der Betonplatte 4 um einen Betrag d tiefer liegt als die Oberfläche des Flansches 13. Dies ist dadurch möglich, dass die Betonplatte 4 im glatten Bereich 14 des Schachtkörpers 10 an diesem entlang nach unten gleiten kann. Erst in diesem Zustand, wenn also schon ein Absinken von außen sichtbar ist und Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden könnten, kommt es zu einem Kontakt zwischen dem Flansch 13 und einer Unterseite 41 der Abdeckeinrichtung 30, so dass auf diese wirkende Lasten in den Schachtkörper 10 eingeleitet werden. In diesem Zustand ist die Federeinrichtung 22 nahezu vollständig überdrückt, wobei in diesem ”Benutzungsstadium” der Schachtkörper 10 sozusagen als zusätzliche ”Notstütze” wirkt, so dass die Abdeckeinrichtung 30 nicht weiter in den umgebenden (nicht gezeichneten) Straßenbelag einsinken kann.
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Zur Reparatur wird u. a. der obere Teil 39 der Abdeckeinrichtung 30 angehoben und eine weitere Betonschicht auf die Betonplatte 4 aufgezogen, auf welche dann wieder der Teil 39 der Abdeckeinrichtung 30 insbesondere mit erneuerten Federeinrichtungen 22 versehen aufgesetzt wird, um den in 5 gezeigten Zustand zu erreichen. Ein vollständiger Ausbau oder weitere umfangreiche Maßnahmen sind zur Reparatur nicht notwendig.
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In den 7 bis 10 ist die in den 1 bis 6 schematisiert dargestellte Anordnung etwas detaillierter gezeichnet. Insbesondere ist hier auch dargestellt, dass im unteren Bereich des Ablaufkörpers 10, also dort, wo die Verstärkungsrippen 12 angebracht sind, zusätzlich noch vertikale Rippen 15, die als Verstärkungselemente wirken, angebracht sind. Diese müssen kein zusätzliches Material umfassen, sie können lediglich durch Formgebung (wie dies insbesondere aus 10 hervorgeht) in der Wand des Ablaufkörpers 10 ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass bevorzugt die Verstärkungsrippen 12 an bestimmten Bereichen so genannte gerade Teilabschnitte aufweisen. Diese Teilabschnitte ermöglichen es, den Ablaufkörper während des Transportes, beispielsweise zum Einbauort, auf diesen geraden Teilabschnitten zu lagern und insbesondere auf diesen Teilabschnitten liegend auf Paletten anzuordnen bzw. zu stapeln.
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Erkennbar ist hier die umlaufende Federeinrichtung 22, die auf dem Flansch 13 des Ablaufkörpers 10 angeordnet ist. Hier in Form eines Federringes 22 und insbesondere als Gummiring ausgeführt garantiert sie u. a. eine gleichmäßige Lasteinleitung in den Ablaufkörper 10.
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Ausweislich 11 bis 15 umfasst die Abdeckeinrichtung 30 und hier insbesondere der bereits in den vorhergehenden Figuren gezeigte obere Teil 39 einen Rahmen 31 und ein in den Zeichnungen nicht gezeigtes übliches Abdeckgitter, einen Rost oder dergleichen übergeh- und überfahrbare Abdeckung, welche Oberflächenwasser in den Schacht einlässt. Wie in den 11 bis 15 gezeigt, besteht der Rahmen 31 aus einem Grundkörper aus Eisenguss, der zur Bildung von Bodenauflagen 33 teilweise mit Füllmaterial, z. B. mit Beton ausgegossen ist. Der Rahmen 31 weist einen gegenüber der Bodenauflage 33 nach innen bzw. oben versetzten Sitz 32 auf, der in Form und Abmessung im Wesentlichen dem Flansch 13 des Schachtkörpers 10 entspricht, wobei der Flansch 13 mit Spiel in der so gebildeten Ausnehmung des Rahmens 31 sitzt.
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Bei der hier gezeigten Ablaufeinrichtung ist der Schachtkörper 10 mit abgeflachten Seitenwänden ausgebildet. Die Abdeckeinrichtung 30 bzw. der Rahmen 31 ist entsprechend länglich-rechteckig ausgebildet. Auf diese Weise kann die Ablaufeinrichtung sehr nahe an einem Straßenrand, insbesondere einem Bordstein angeordnet werden.
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Als weiterer wesentlicher Vorteil der hier gezeigten Ablaufeinrichtung ist zu nennen, dass der Rahmen 31 an seinen beiden längeren Seiten Ausnehmungen 35, 36 aufweist, so dass zwei voneinander getrennte Bodenauflagen 33, 33' gebildet sind. Durch diese Ausnehmungen 35, 36 ist es möglich, den Rahmen 31 gegenüber den Schachtkörper 10 bzw. dem Flansch 13 noch um ein gewisses Maß zu verdrehen, so dass Eckbereiche 19 (siehe 10) des Schachtkörpers 10 in die Ausnehmungen 35, 36 hineinragen. Auf diese Weise ist es möglich, Ungenauigkeiten beim Einbau in den Boden auszugleichen. Diesbezüglich, sei erwähnt, dass natürlich auch eine Ausführung des Rahmens ohne die zuvor genannten Ausnehmungen 35, 36 möglich ist, da dies unter anderem die Produktionskosten für den Rahmen 31 reduziert.
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Auf der Oberseite des Rahmens 31 sind, wie in 15 gezeigt, Lager 34 zur Befestigung von Abdeckrosten oder dergleichen in an sich bekannter Weise ausgebildet.
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In den 16–18 ist eine weitere Ablaufvorrichtung dargestellt. Insbesondere erstrecken sich hier im Gegensatz zu der in den 7–10 dargestellten Ablaufvorrichtung die rippenartigen Tragelemente 15 nicht nur im unteren Bereich des Ablaufkörpers 10, also dort wo die Verstärkungsrippen 12 angebracht sind, sondern auch im so genannten glatten Bereich 14. Wie in 18 dargestellt, sind diese rippenartigen Tragelemente 15 hier als Falzungen ausgebildet, die im Ablaufkörper 10 ausgebildet sind. Das bedeutet, dass sie also kein zusätzliches Material umfassen und lediglich durch Formgebung in der Wand des Ablaufkörpers 10 ausgebildet sind. Es sei hier aber angemerkt, dass natürlich auch „zusätzlich angegossene” Tragelemente, also Rippen, die mit einem zusätzlichen Rippenmaterial im Schachtkörper 10 ausgebildet sind, oder sonstige Rippen- und Verstärkungseinrichtungen ihre Verwendung finden können, soweit sie das Kriterium der „glatten Ausbildung” erfüllen.
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In den 16–18 wird deutlich, dass diese vertikalen Rippen 15, die hier als Verstärkungselemente agieren, sowohl die Stabilität des Ablaufkörpers in vertikaler Richtung, hier also parallel zur Schnittlinie XVII-XVII, als auch in horizontaler Richtung, also hier im Wesentlichen entlang der Schnittlinie XVIII-XVIII erhöhen. Gerade bei der Ausbildung der vertikalen Rippen im glatten Bereich ist aber darauf zu achten, dass sich keine im Wesentlichen horizontalen Hinterschneidungen bilden, die die Vertikalbewegung einer insbesondere angegossenen Betonplatte (siehe 4–6) behindern.
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19 zeigt einen Teil-Schnitt durch eine weitere Ablaufeinrichtung. Dargestellt ist wieder ein Ablaufkörper 10, der in eine Sand-/Kiesschicht 3 eingebaut ist. Am oberen, glatten Bereich 14 des Ablaufkörpers 10 ist ebenfalls eine Betonplatte 4 derart angegossen, dass sie im vertikalen Gleiteingriff mit dem Ablaufkörper 10 steht, sich also in vertikaler Richtung bewegen kann. Diese Betonplatte 4 bildet die Auflagereinrichtung 20 für den oberen Teil 39 der gesamten Abdeckeinrichtung 30. Dieser wurde im noch nicht ausgehärteten Zustand in die Betonplatte 4 eingedrückt, so dass er nun im Wesentlichen fest mit der Betonplatte 4 verbunden ist. Die Abdeckeinrichtung 30 ist hier lediglich schematisch dargestellt, insofern kann also der obere Teil 39 durchaus einen Rahmen und eine in diesen Rahmen einlegbare Abdeckung (beides nicht dargestellt) umfassen.
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Der obere Teil 39 ist derart auf der Auflagereinrichtung 20 positioniert, dass sich zwischen diesem und dem Oberrand bzw. Flansch 13 des Ablaufkörpers 10 ein Spalt 23 bildet. In diesen Spalt 23 ist eine umlaufende Federeinrichtung 22 eingelegt, die eine verzögerte impulsarme Kraftabtragung von der Abdeckeinrichtung 30 in den Ablaufkörper 10 erlaubt.
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Der Kontaktbereich zwischen Auflagereinrichtung 30 und Ablaufkörper 10 ist in den 20 und 21 detaillierter dargestellt. Dabei zeigt 20 die zwischen der Auflagereinrichtung 30 bzw. deren oberem Teil 39 und dem Schachtkörper 10 angeordnete Federeinrichtung 22, die hier durch Kompression und Scherung sowohl Vertikallasten F, als auch Horizontallasten FH übertragen kann. Allerdings ist bei der hier dargestellten Ablaufeinrichtung aufgrund der an den Ablaufkörper vollumfassend angegossenen Betonplatte 4 (siehe insbesondere 19) mit nur sehr geringen Horizontalbewegungen zwischen Ablaufkörper 10 und Abdeckeinrichtung 30 zur rechnen. Wird jedoch der Ablaufkörper 10 bzw. hier Schachtkörper 10 als ein Rinnenkörper ausgebildet, so dass die Betonplatte 4 eine solche Horizontalbewegung senkrecht zur Rinnenerstreckungsachse nicht verhindert, kann die Federeinrichtung 22 auch zur Aufnahme bzw. Übertragung solcher Horizontallasten FH dienen. Zudem ist es denkbar, die Auflagereinrichtung bzw. die Betonplatte mit etwas horizontalem Spiel an den Ablaufkörper anzugießen, so dass über die horizontal ausgerichtete Federeinrichtung ein horizontale dynamische Kopplung bei gleichzeitiger statischer Entkopplung erfolgt.
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In 21 ist die in 20 dargestellte Ablaufeinrichtung und die dort verwendete Federeinrichtung bzw. das Federelement 22 in einem Ersatzfedermodell dargestellt. Ersichtlich wird hier seine Wirkung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung.
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Die 22–24 liefern diese detaillierte Darstellung der Wirkungsweise der Federeinrichtung 22 nun in einer Gesamt-Zusammenschau. So zeigt 22 wieder den Schachtkörper 10 der unter Zwischenschaltung der Federeinrichtung 22 von der Abdeckeinrichtung 30 überdeckt ist. Diese umfasst die Betonplatte 4 bzw. die Auflagereinrichtung 20. Eine Belastung dieser Anordnung durch eine Kraft F, die hier eine Verkehrslast symbolisiert, lässt sich wie in den 23 und 24 gezeigt, dynamisch erfassen. So wirkt zwischen dem Untergrund 1 und der Abdeckung 30 die Federeinrichtung 22 als eine elastische Feder 22 und der aus Kunststoff ausgebildete Schachtkörper 10 als eine weitere Feder 10 mit einer etwas unterschiedlichen (steiferen) Federkonstante. Die plastischen Eigenschaften des Untergrundes 3 sind durch das ebenfalls dargestellte Dämpfungselement 3D erfasst. Obige Darstellung zeigt, dass die über die Abdeckeinrichtung 30 eingetragenen Lasten nicht ausschließlich in die Sandschicht 3 und den Untergrund 1 abgetragen, sondern auch über die Feder 22 „verzögert” in den Ablaufkörper 10 eingeleitet und abgeleitet werden.
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24 vervollständigt dieses dynamische Modell durch die Annahme eines nicht vollelastischen sondern elastisch-plastischen Federelementes 22, das natürlich neben seiner elastischen Wirkung auch dämpfende Momente einbringt und ein sehr langsames Zusammendrücken des Federelementes 22 durch viskose Eigenschaften des Federelementes erlaubt.
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Die 25 und 26 zeigen eine weitere Ablaufeinrichtung, wobei hier die Abdeckeinrichtung 30 einen mehrschichtigen Aufbau aufweist. Wie zuvor, ist der Ablaufkörper 10 dargestellt, der in seinem unteren Bereich auf einem Untergrund 1 aufgelagert und mit einer Sand-/Kiesschicht 3 angeschüttet ist. Auf der Sand-/Kiesschicht 3 ist wieder eine Betonplatte 4 angegossen, die in vertikalem Gleiteingriff mit einem oberen Bereich 14 des Ablaufkörpers 10 steht. Die Betonplatte 4 dient wieder als Auflagereinrichtung 20, wobei hier ein erster Rahmen 31 der Abdeckeinrichtung 30 auf der Betonplatte 4 positioniert ist. Zwischen diesem ersten Rahmen 31 und dem Flansch 13 des Ablaufkörpers 10 sind wieder Federelemente 22 angeordnet. Auf dem ersten Rahmen 31 ist ebenfalls über Federelemente 21 ein zweiter Rahmen 38 bzw. hier eine Zarge 38 positioniert, die der Aufnahme einer Abdeckung 37 und insbesondere eines Abdeckrostes 37 dient. An diesen mehrschichtigen Aufbau der Abdeckungseinrichtung 30 ist im wesentlichen oberflächenplan eine Verkehrsfläche 7 angegossen. Vorliegende Konstruktion ist u. a. ein möglicher Aufbau bei einer Oberflächensanierung einer Verkehrsfläche.
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Das dynamische Modell dieser Konstruktion ist in 26 dargestellt. Es ist in seinen einzelnen Bauteilen vergleichbar zu dem in 23 bzw. 24 dargestellten Modell, so dass auf eine eigenständige Erläuterung verzichtet und auf die entsprechenden vorhergehenden Passagen verwiesen wird.
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Die 27 und 28 zeigen schließlich drei weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ablaufeinrichtung (beide Ablaufeinrichtungen in 27 und rechte Ablaufeinrichtung in 28) und eine weitere Ablaufeinrichtung (linke Ablaufeinrichtung in 28), wobei diese hier jeweils als Entwässerungsrinnen ausgeführt sind. Die dargestellten Ablaufeinrichtungen unterscheiden sich im Wesentlichen nur durch die Ausführungen der Auflagereinrichtungen 20 bzw. der Lagerung 1 des Ablaufkörpers 10.
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So ist in 27 auf der linken Bildseite ein Ablaufkörper 10 bzw. Rinnenkörper 10 dargestellt, der von einer Abdeckeinrichtung 30 überdeckt ist. Die Abdeckeinrichtung 30 besteht hier aus einer Zarge 38 und einer Abdeckplatte 37, beispielsweise einem Einlaufrost. Die Zarge 38 ist als Metallzarge ausgeführt, deren Fußbereich 40 zur Gewichtserhöhung mit Beton 43 ausgegossen ist. Die Zarge 38 ist auf einer Auflagereinrichtung 20 positioniert, die hier als ein angegossenes Betonband ausgebildet ist. Dieses Betonband 20 verläuft parallel zum Rinnenkörper 10 in Längsrichtung (hier senkrecht zur Darstellungsebene). Zwischen dem Abdeckrost 37 und dem Rinnenkörper 10 ist ein Federelement 22 angeordnet, wie dies bereits aus den in Bezug auf die Figuren zuvor angesprochenen Ablaufeinrichtungen bekannt ist.
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Diese Rinnenausführung ist so auch auf der rechten Seite von 27 dargestellt. Beide Ausführungsformen unterscheiden sich hier lediglich durch eine unterschiedliche Ausführung des Lagerbereiches 1 für den Rinnenkörper 10.
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In 28 schließlich ist auf der rechten Seite der Zeichnung die Zarge 38 als eine Massivzarge ausgeführt, während auf der linken Seite die Zarge 38 als eine in einen angrenzenden Oberflächenbelag 7 einwalzbare Zarge ausgebildet ist. Die Zarge 38 weist dazu einen horizontal verlaufenden Flansch 39 auf, der die Lastableitung in den angrenzenden Oberflächenbelag 7, beispielsweise eine Verkehrsfläche, garantiert. Auch hier sind jeweils Federelemente 22 angeordnet, die die elastische Lagerung der Abdeckeinrichtung 30 in Bezug auf den Ablaufkörper 10 garantieren. Darüber hinaus ist in 28 eine Aufnahmevorrichtung 24 in Form einer Aufnahmenute 24 dargestellt, die die Positionierung des Federelementes 22 an der Abdeckeinrichtung 30 bzw. hier an einer Unterseite der Abdeckplatte 37 erlaubt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenplatte bzw. Lagerbereich
- 2
- Mörtelschicht
- 3
- Sand-/Kiesschicht
- 4
- Betonplatte
- 5
- Untergrund
- 6
- Zarge
- 7
- Verkehrsfläche
- 10
- Ablaufkörper bzw. Schachtkörper
- 11
- Ablaufstutzen
- 12
- Verstärkungsrippen
- 13
- Oberrand bzw. Flansch
- 14
- glatter Bereich
- 15
- rippenartiges Stützelement
- 16
- Boden
- 17
- Rundung
- 18
- Außenwand
- 19
- Eckbereich
- 20
- Auflagereinrichtung
- 21
- Federelement
- 22
- Federelement
- 23
- Spalt
- 24
- Aufnahmevorrichtung
- 30
- Abdeckeinrichtung
- 31
- Rahmen
- 32
- Sitz
- 33
- Bodenauflage
- 34
- Lager
- 35
- Ausnehmung
- 36
- Ausnehmung
- 37
- Abdeckplatte
- 38
- Zarge
- 39
- Teil der Abdeckeinrichtung
- 40
- Fußbereich
- 41
- Unterseite
- 43
- Betonfüllung