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Die Erfindung betrifft allgemein Schachtkammern für versenkbare Versorgungseinheiten, d. h. Schachtöffnungen mit im Boden vorgesehenen Aufnahmemechanismen zum Zweck des Ein- und Ausfahren von beliebigen Geräten, insbesondere von empfindlichen, elektrischen und anderen technischen Geräten, wie beispielsweise von Stromanschlusskästen (Gerätesäulen), zur Verwendung in einem beliebigen Boden oder einer beliebigen Wand, wobei eine solche Wand im Nachstehenden der Einfachheit halber mit einem Boden gleichgesetzt wird, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Im Boden eingelassene ”Zapfsäulen” für z. B. Strom, Datenschnittstellen, Gas, Druckluft und Wasser, die bei Bedarf mit wenigen Handgriffen, z. B. Kurbelumdrehungen, ans Tageslicht befördert werden, ermöglichen zeitgemäße Flexibilität. Wird die Energiesäule versenkt, haben Geräte, Fahrzeuge und Anlagen freie Bahn.
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Die versenkbaren Anschlusssäulen sorgen in Gebäuden und auf Plätzen für befahr- und begehbaren Freiraum sowie für flexible Versorgung mit Schwachstrom, Notstrom, Datenleitungen, Gas, Druckluft oder Wasser. Wichtig, vor allem auf lange Sicht, ist eine absolute Wetterfestigkeit zum Schutz der elektrischen Anschlüsse.
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Die versenkbare Versorgungseinheit wird nur bei Bedarf herausgefahren, ist ansonsten eingefahren und damit geschützt.
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Ein Schacht für eine versenkbare Versorgungseinheit besitzt gewöhnlich einen Führungsmechanismus, z. B. ein Führungsprofil, eine Hubeinheit wie beispielsweise einen Spindelantrieb zur Versenkung der Gerätesäule sowie eine Schachtöffnung. Am Umfang der Schachtöffnung befindet sich ein Deckellager, d. h. eine leicht versenkte Auflagemöglichkeit für den Abschlussdeckel.
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Der Abschlussdeckel dient im eingefahrenen Zustand der Versorgungseinheit dazu, die Öffnung der Unterflur-Schachtkammer zu verschließen.
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Tag- und Tauwasser, Nässe bzw. Feuchtigkeit müssen bestmöglich vom elektrischen Gerät fern gehalten werden um dieses zu schützen.
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Obwohl viele mechanische Bauelemente aus korrosionsfreien Materialien herstellbar sind, sind zur Erhöhung der Lebensdauer mehrere Konstruktionsdetails notwendig um Grundwasser, Regenwasser, Feuchtigkeit, Frost und Hitze von dem im Boden eingelassenen Gerät, z. B. Kontakten, fern zu halten und somit für eine trockene Schachtkammer zu sorgen.
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Bekannte Lösungen:
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- – Die ein- und ausfahrbaren Versorgungseinheiten werden an einer erhöhten Stelle im Gelände positioniert damit vorhandene Flüssigkeit, z. B. Regen- oder Tauwasser, von der Versorgungseinheit weg fließen. Das Gegenteil wäre die Positionierung in einer Mulde wo sich das Wasser sammeln und so in die Schachtkammer einlaufen kann.
- – Es werden Dichtflansche verwendet zum Schutz vor Schwallwasser bei ausgefahrener Säule.
- – Elemente werden aus korrosionsfreien Materialien hergestellt um Korrosion durch Regen-, Tau- oder Kondenswasser zu minimieren,
- – Es werden druckwasserdichte Betonschächte, Anschlusskammern und Kabelanschlüsse verwendet.
- – Es werden wasserdichte Durchführungen für den Spindelantrieb durch den Deckel verwendet.
- – Es werden umlaufende Silikondichtlippen- oder Dichtungskomponenten wie z. B. O-Ringe verwendet.
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Nachteile bekannter Lösungen:
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- – Zwischen Abschlussdeckel und Deckellagerung kann Tag- oder Tauwasser in die Unterflur-Schachtkammer eindringen und somit Komponenten wie z. B. elektrische Kontakte der Versorgungseinheit durch Oxidation bzw. Korrosion beschädigen.
- – Temperaturschwankungen können Kondenswasser verursachen was wiederum zu Oxidation bzw. Korrosion und somit einer eingeschränkten Lebensdauer führen kann.
- – Komponenten, insbesondere auch elektrische Kontakte können bei entsprechend niedrigen Umgebungstemperaturen vereisen.
- – Der Deckel kann am Deckellager bei entsprechend niedrigen Außentemperaturen festfrieren und somit die Funktion der Vorrichtung einschränken.
- – Durch starke Temperaturschwankungen werden die Bauteile einer Stressbelastung ausgesetzt was die Lebensdauer einschränkt.
- – Unzureichende Klimatisierung bzw. Lüftung kann Schimmelbildung und somit wiederum vorzeitige Alterung und möglicherweise unangenehme Gerüche verursachen.
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Aufgabe der Erfindung:
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- – Vermeidung von Funktionsstörungen und vorzeitiger Alterung des technischen Gerätes durch Umgebungseinflüsse wie Tagwasser, Tauwasser, Kondenswasser oder gefrierende Kälte.
- – Schaffung einer Möglichkeit zur effektiven Ableitung von eindringendem Tag- oder Tauwasser zwischen Deckel und Deckellagerung bevor es in die Schachtkammer gelangt.
- – Schaffung einer Möglichkeit zur effektiven Ableitung von Tag- oder Tauwasser welches in die Schachtkammer gelangt ist – z. B. bei ausgefahrener Versorgungseinheit –.
- – Verringerung von Kondenswasserbildung in der Unterflur-Schachtkammer in Folge starker Temperaturschwankungen.
- – Verhinderung von Stresseinwirkungen auf die Komponenten und Bauteile in Folge von starken Temperaturschwankungen.
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Lösung der Aufgabe:
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Gegenstand der Erfindung ist eine Unterflur-Schachtkammer (2), insbesondere für versenkbare Versorgungseinheiten, entsprechend Schutzanspruch 1 und den zugehörigen Unteransprüchen,
bestehend aus
- a) einem speziell geformten Deckellager (7) in dem ein speziell geformter Abschlussdeckel (6) wirksam das Eindringen von Oberflächenwasser in den Schacht verhindert, wobei die statische Belastungsklasse F 900 nach DIN EN 1433 ist, d. h. die sich ergebende Schlitzrinne über ein lastabtragendes Fundament verbaut ist.
- b) einer in das Deckellager (7) integrierten Tag- und Tauwasserrinne (10)
- c) einer umlaufenden Lagerschulter (9)
- d) einem Entwässerungssystem am Boden der Unterflur-Schachtkammer (12).
- e) einer selbstregulierenden Heizung in der Unterflur-Schachtkammer (16).
- f) einer internen Selbstbelüftung (17) oder externen Zwangsbelüftung (18)
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Erfindungsgemäß ist
- a) die Mantelfläche des Abschlussdeckels (6) und die innere Schließfläche des Deckellagers (7) gleichermaßen konisch (8) geformt, so dass im eingefahrenen Zustand der versenkbaren Versorgungseinheit (3) eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Bauteilen entsteht und dadurch das Eindringen von Flüssigkeit, wie beispielsweise Tag- und Tauwasser (1) minimiert wird.
- b) das Deckellager (7) mit einer umlaufenden Tag- und Tauwasserrinne (10) versehen die eindringende Flüssigkeit wie beispielsweise Tag- und Tauwasser (1) sammelt und somit daran hindert, in die Unterflur-Schachtkammer (2) einzudringen.
- c) die Tag- und Tauwasserrinne (10) mit einem Entwässerungssystem (11) verbunden, so dass gesammelte Flüssigkeit wie beispielsweise Tag- und Tauwasser (1) entsprechend abgeleitet wird.
- d) der Abschlussdeckel (6) auf einer umlaufenden, abdichtenden Lagerschulter (9) des Deckellagers (7) axial gelagert.
- e) der Grund der Unterflur-Schachtkammer (2) mit einem Entwässerungssystem (12) verbunden, so dass in die Schachtkammer eingedrungenes Tag- und Tauwasser (1), beispielsweise während der ausgefahrenen Versorgungseinheit (3), wieder abgeleitet wird.
- f) in der Unterflur Schachtkammer (2) eine selbstregulierende Heizung (16) eingebaut, die für ein trockenes Klima im Schacht sorgt und somit Feuchtigkeit oder Eisbildung vermeidet. Bauteile, wie beispielsweise Kontakte werden dadurch vor Korrosion geschützt. Die Gefahr der Schimmelbildung wird reduziert. Zudem wird durch die Heizung ein Festfrieren des Abschlussdeckels (6) am Deckellager (7) verhindert.
- g) die Unterflur-Schachtkammer (2) belüftet. Die Belüftung geschieht entweder durch eine interne Selbstbelüftung (Umluft) durch eingebaute Ventilatoren (17) oder eine externe Zwangsbelüftung über ein Trennrohr (18) mit Zuluftschleuse (14) und Abluftschleuse (15).
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Durch die Belüftung wird für eine homogene Temperatur im Schacht gesorgt. Feuchte Luft wird entsorgt.
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Im Falle der Zwangsbelüftung (18) wird der Schachtkammer (2) über die Zuluftschleuse (14) Fremdluft zugeführt und über die Abluftschleuse (15) wieder abgeführt. Der Luftaustausch kann durch ein Trennrohr (18) geschehen welches auf einer Seite die Luft zuführt und auf der anderen Seite abführt.
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Gegebenenfalls wärmt die abgeführte, in der Kammer erwärmte Luft, die zugeführte Luft zum Teil wieder auf (Wärmetauscherprinzip) was energetisch einen verbesserten Wirkungsgrad der Heizung ergibt und somit Energiekosten spart.
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Vorteile der Erfindung:
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- – Schaffung der Voraussetzungen für den langfristigen Funktionserhalt des elektrischen Betriebsmittels
- – Tag- und Tauwasser (1) kann sich nicht in der Schachtkammer (2) sammeln und kann somit nicht zu Kurzschlüssen oder verstärkter Korrosionsbildung an Bauteilen, wie beispielsweise Kontakten, führen.
- – Durch eine selbstregulierende Heizung (16) und ein internes (17) oder externes (18) Belüftungssystem wird die Unterflur-Schachtkammer (2) trocken gehalten wodurch Folgeschäden durch Korrosion vermieden werden.
- – Die Gefahr eines Festfrierens des Abschlussdeckels (6) am Deckellager (7) wird durch die Temperaturregelung in der Schachtkammer (1) gebannt.
- – Durch die selbstregulierende Heizung (16) werden Temperaturschwankungen und somit Bauteilstress vermindert was zu einem zuverlässigeren Betrieb und einer höheren Lebensdauer führt.
- – Die Belüftung der Unterflur-Schachtkammer (2) führt zu einer homogenen und feuchtigkeitsarmen Umluft.
- – Durch eine homogen warme Umluft wird Schimmelbildung in der Unterflur-Schachtkammer (2) vermieden.
- – Im Falle der Zwangsbelüftung kann durch das wärmetauschende Trennrohrprinzip (18) ein Teil der Abluftwärme wieder zurückgewonnen werden.
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand eines Beispieles mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 den Querschnitt einer realisierten, im Erdreich gemauerten Unterflur-Schachtkammer.
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2 den Querschnitt einer realisierten, im Erdreich gemauerten Unterflur-Schachtkammer (2) mit Abschlussdeckel (6), Deckellager (7), Konizität (8), Umlaufende Lagerschulter (9), abgedichtete Anschlusskammer für Zuleitung (13) und Führungsprofil (4)
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3 den Querschnitt einer realisierten, im Erdreich gemauerten Unterflur-Schachtkammer (2) mit Tag- und Tauwasserrinne (10), Entwässerung der Tag- und Tauwasserrinne (11), Entwässerug der Unterflur-Schachtkammer (12) sowie den Weg des Tag- und Tauwassers (1)
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4 den Querschnitt einer realisierten, im Erdreich gemauerten Unterflur-Schachtkammer (2) mit versenkbarer Versorgungseinheit (3), Hubeinheit (5), Sumpfpumpe (19) und Anschluss an die Kanalisation (20).
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5 den Querschnitt einer realisierten, im Erdreich gemauerten Unterflur-Schachtkammer (2) mit einer selbstregulierenden Heizung (16).
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6 den Querschnitt einer realisierten, im Erdreich gemauerten Unterflur-Schachtkammer (2) mit Trennrohr zur Zwangsbelüftung (18), Zuluftschleuse (14) und Abluftschleuse (15) sowie Ventilator (17) zur Selbstbelüftung (intern).
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Erfindungsgemäß und wie in den 1 bis 6 dargestellt, geht es darum, eine beliebige Unterflur-Schachtkammer (2) frei von Tag- und Tauwasser (1) sowie trocken zu halten um beschädigende Einflüsse auf das Betriebsmittel zu vermeiden und somit für eine Langlebigkeit zu sorgen.
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Dies wird erreicht, indem
- a) Tag- und Tauwasser (1) durch einen konisch geformten Abschlussdeckel (3) in Kombination mit einer konisch geformten Deckellagerung (7) und einer Tag- und Tauwasserrinne (4) daran gehindert werden in die Schachtkammer (2) zu gelangen,
- b) vorhandenes Tag- und Tauwasser (1) in der Tag- und Tauwasserrinne (4) durch ein Entwässerungssystem (11) abgeleitet wird.
- c) vorhandenes Tag- und Tauwasser (1) welches beispielsweise bei ausgefahrener Versorgungseinheit (3) in die Schachtkammer (2) gelangt durch ein Entwässerungssystem (12) abgeleitet wird.
- d) durch eine selbstregulierende Heizung (16) die Bauteile trocken gehalten werden und Kondenswasserbildung verhindert wird.
- e) durch eine Selbstbelüftung (17) oder eine Zwangsbelüftung (18) ein homogenes Klima innerhalb der Unterflur-Schachtkammer (2) erzeugt wird.
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Die Mantelfläche des Abschlussdeckel (6) und die innere Schließfläche des Deckellagers (7) sind gleichermaßen konisch geformt. Durch die Konizität (8) entsteht im eingefahrenen Zustand der Versorgungseinheit (3) eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Bauteilen. Dadurch wird das Eindringen von Flüssigkeit wie beispielsweise Tag- und Tauwasser minimiert.
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Der Abschlussdeckel (6) liegt im eingefahrenen Zustand der versenkbaren Versorgungseinheit (3) auf einer umlaufenden Lagerschulter (9) der Deckellagerung (7) auf und verschließt dadurch die Schachtkammer (2).
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In einer umlaufenden Tag- und Tauwasserrinne (10) im Deckellager (7) wird noch eindringendes Tag- und Tauwasser (1) gesammelt um dann durch ein Entwässerungs-Rohrsystem (11) in die Kanalisation abgeleitet zu werden.
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Der Grund der Unterflur-Schachtkammer (2) ist mit einem Entwässerungs-Rohrsystem (12) verbunden, so dass in die Schachtkammer eingedrungenes Tag- oder Tauwasser (1), beispielsweise während der ausgefahrenen Versorgungseinheit (3), wieder abgeleitet wird.
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In der Unterflur-Schachtkammer (2) ist im Umluftkreis eine selbstregulierende Heizung (16) eingebaut, die für ein trockenes Klima im Schacht sorgt und somit Feuchtigkeit oder Eisbildung verhindert.
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Die Unterflur-Schachtkammer (2) ist belüftet. Die Belüftung geschieht entweder durch eine interne Selbstbelüftung durch eingebaute Ventilatoren (17) oder eine externe Zwangsbelüftung über ein Trennrohr (18) mit Zuluftschleuse (14) und Abluftschleuse (15).
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Durch die Belüftung wird für eine homogene Temperatur im Schacht gesorgt. Feuchte Luft entsorgt.
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Im Falle der Zwangsbelüftung (18) wird der Schachtkammer (2) über die Zuluftschleuse (14) Fremdluft zugeführt und über die Abluftschleuse (15) wieder abgeführt. Der Luftaustausch kann durch ein Trennrohr (18) geschehen welches auf einer Seite die Luft zuführt und auf der anderen Seite abführt.
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Gegebenenfalls wärmt die abgeführte, in der Kammer erwärmte Luft, die zugeführte Luft zum Teil wieder auf (Wärmetauscherprinzip) was energetisch einen verbesserten Wirkungsgrad der Heizung ergibt und somit Energiekosten spart.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt sondern umfasst auch andere Ausführungsvarianten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tag- und Tauwasser
- 2
- Unterflur-Schachtkammer
- 3
- Versenkbare Versorgungseinheit
- 4
- Führungsprofil
- 5
- Hubeinheit
- 6
- Abschlussdeckel
- 7
- Deckellager
- 8
- Konizität
- 9
- Umlaufende Lagerschulter
- 10
- Tag- und Tauwasserrinne
- 11
- Entwässerungssystem für die Tag- und Tauwasserrinne
- 12
- Entwässerungssystem für die Unterflur-Schachtkammer
- 13
- Abgedichtete Anschlusskammer mit Zuleitung
- 14
- Zuluftschleuse
- 15
- Abluftschleuse
- 16
- Selbstregulierende Heizung
- 17
- Ventilator zur Selbstbelüftung (intern)
- 18
- Trennrohr zur Zwangsbelüftung (extern)
- 19
- Sumpfpumpe
- 20
- Anschluss an Kanalisation
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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