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Dichtung für ein-oder mehrteilige, insbesondere zweiteilige Wasserbauverschlussorgane
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für ein- oder mehrteilige, insbesondere zweiteilige
Wasserbauverschlussorgane, bestehend aus Dichtungsträger, Dichtelement und Dichtungsfläche, wobei letztere an einer festen Armierung oder an einem Verschlussteil angeordnet ist.
Dichtungskonstruktionen, insbesondere Seitendichtungen für Wasserbauverschlussorgane, sind in man- nigfaltigen Ausführungen bekannt. In der Regel bestehen derartige Konstruktionen aus einem am Schutz befestigten Dichtungsträger mit dem auf ihm angebrachten Dichtelement und einer am Pfeiler befestigten Armierung, welche die Dichtfläche aufweist. Die auf den Dichtungsträger anfallenden Wasserdrücke werden von ihm auf das stützende Verschlussorgan und auf die Dichtfläche abgegeben. Der meist schneidenartige Rand des Dichtungsträgers besorgt auf der Seite der Dichtfläche gleichzeitig die Grobdichtung, während die Feindichtung von einem zweckmässig aus Gummi hergestellten Dichtelement bewerkstelligt wird.
Bei Wasserbauverschlüssen ist, durch Verformung des Verschlussorganes und des Bauwerkes sowie durch Temperatureinflüsse und Herstellungsungenauigkeiten bedingt, ein Seiten-und Gegenfuhrungsspiel unbedingt erforderlich. Während bei einteiligen Verschlüssen diese Spiele nur gegen das Bauwerk vorzusehen sind, müssen bei mehrteiligen Verschlüssen diese Spiele auch untereinander beachtet werden. Die Seitendichtungen müssen demnach so ausgebildet werden, dass sie in jeder möglichen Stellung eine einwandfreie Dichtung gewährleisten.
Bei älteren Ausführungen wurden die Dichtungsträger auf der Stauraumseite am Verschlussorgan so angebracht, dass sie parallel zur Pfeilerwand lagen ; sie wurden meist aus dünnen Blechen hergestellt, die federnd gegen die Dichtfläche anliegen und mittels des Dichtelementes abdichten. Die Dichtfläche selbst liegt in diesem Falle ebenfalls parallel zur Pfeilerwand.
Es ist auch schon eine Seitendichtung für Verschlusskörper von Wasserstauanlagen od. dgl. bekannt, bestehend aus zwei Dichtungsleisten oder einer Dichtungsleiste und einer Dichtungsfläche, wobei eine Dichtungsleiste am festen Bauwerk und die andere am beweglichen Verschlusskörper angeordnet ist und die eine Dichtungsleiste, z. B. ein dreh-und rollbares, an seiner Aussenfläche mit einem elastischen Überzug versehenes Rohr, das vorzugsweise dem festen Bauwerk zugeordnet ist, in und ausser Berührung mit der andern Dichtungsleiste bzw. der Dichtungsfläche gebracht werden kann, wodurch die Dichtung aufgehoben wird.
Bei zwei-oder mehrteiligen Verschlussausführungen mussten die, Zwischendichtungen bis an die Dichtfläche der Seitendichtungen vorgezogen werden. Dadurch ergab sich die Notwendigkeit, die in der Horizontalprojektion nebeneinander angeordneten Dichtungsträger an ihren Enden gegen die Pfeilerwand abzuwinkein. Die pro Seitendichtung notwendige zweimalige Abwinkelung verursachte nicht nur Mehrkosten, sondern auch Undichtheiten, welche sich in unseren Breitegraden besonders wegen der möglichen Vereisung nachteilig auswirken.
Eine in der Folge verbesserte Konstruktion (österr. Patentschrift Nr. 177116) sieht vor, die Dichtungsträger unter spitzem Winkel an die mit der Pfeilerwand bündige Dichtfläche anlaufen zu lassen, so dass
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entweder das Stauwandblech vorgezogen, oder es werden eigens dafür angesetzte Dichtungsträger in spitzem Winkel zur Stauwand, gegebenenfalls abgerundet, vorgesehen. Die Dichtungsträger werden federnd gegen die Dichtfläche angedrückt und als Dichtelement wird ein Dichtungsstreifen verwendet.
Nach einem späteren Vorschlag (österr. Patentschrift Nr. 175847) besitzen die Stauwand oder die
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Stauwände der Verschlüsse an den Seiten Verlängerungen, mit denen Endbleche federnd oder gelenkig nachgiebig verbunden sind, wobei die Dichtung in vor den Nischen oder innerhalb dieser angeordneten Nuten erfolgt ; dabei kann gegebenenfalls auch die Dichtfläche am Pfeiler unter spitzem Winkel zur Stauwand bzw. den Stauwänden der Verschlüsse angeordnet sein.
Bei den Dichtungen nach den beiden genannten Patentschriften sind zur Herstellung eines einwandfreien Dichtschlusses gegen den Armierungsteil bzw. den benachbarten Verschlussteil, die Stauhäute an ihren Enden bzw. an ihnen angesetzte Dichtungsträger stauraumseitig abgewinkelt und ins Oberwasser vorgezogen. Daraus ergibt sich ein Mehraufwand bei der Konstruktion ; ferner ergeben sich Schwierig- keiten bei der Ausbildung der Zwischendichtung, die ebenfalls abgewinkelt ausgeführt werden muss und daher einen verlässlichen Dichtschluss nicht gewährleistet.
Ziel der Erfindung ist es, eine Dichtung zu schaffen, welche die geschilderten Nachteile vermeidet und doch den wegen der Verformungen des Verschlusses und des Bauwerkes sowie der Temperatureinflüsse und der Herstellungsgenauigkeiten notwendigen Spielen in jeder Richtung voll Rechnung trägt. Die Verwirklichung dieses Zieles erfolgt erfindungsgemäss durch die Kombination zweier an sich bekannter Massnahmen, dass nämlich die Dichtfläche mit der Stauwandfläche des Verschlusses einen spitzen Winkel einschliesst einerseits und dass die Dichtfläche mit dem Dichtungsträger stauraumseitig einen stumpfen Winkel einschliesst anderseits.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, in der einige Ausführungen erfindungsgemässer Dichtungen beispielhaft dargestellt sind. Es zeigen die Fig. 1-5 Horizontalschnitte durch fünf verschiedene Ausführungen, Fig. 6 ein weiteres Beispiel für eine Kopfdichtung im Vertikalschnitt bei einem Stollenverschluss und Fig. 7 eine Einzelheit zu Fig. 6. Die Pfeile in den Figuren deuten die Wasserlaufrichtung an.
Bei der Ausbildung nach Fig. 1 ist der Dichtungsträger 1, der als Grobdichtung wirkt, an dem Verschlussorgan 2 federnd angeschlossen und trägt ein der Dichtfläche 3 zugeordnetes, als Gummiwinkel ausgebildetes Dichtelement 4, das die Feindichtung bewirkt.
Mit dem Wehrpfeiler 5 fest verbunden ist die Armierung 6, deren Aussenfläche die Dichtfläche 3 bildet ; diese schliesst mit der Verschlussstauwand 7 den spitzen Winkel 0 : und mit dem Dichtungsträger 1 den stumpfen Winkel ss ein.
Die Wirkungsweise dieser Dichtung besteht darin, dass der Wasserdruck den Dichtungsträger 1 an die Dichtfläche 3 bis zur Stützung andrückt, wodurch die Grobdichtung erreicht wird. Der Wasserdruck, der auf den an die Dichtfläche 3 anliegenden Schenkel des Dichtelementes 4 anfällt, bewirkt ein sattes Anliegen dieses Dichtungsteiles und damit eine einwandfreie Feindichtung. Bei den praktisch auftretenden kleinen Relativbewegungen zwischen den gegeneinander abzudichtenden Teilen quer zur Ebene des Dichtungsträgers 1 bleibt dessen Rand und der abstehende Schenkel des Dichtelementes 4 an der Dichtfläche 3 unbewegt angepresst.
Bei Verschiebungen in der Ebene des Dichtungsträgers 1 tritt, durch seine Steifheit bedingt, ein Gleiten seines Randes und des abstehenden Schenkels des Dichtelementes entlang der Dichtfläche 3 ein, wobei der Dichtschluss in jeder Phase einer solchen Verschiebung aufrechterhalten wird.
Der Vorteil der beschriebenen Anordnung gegenüber den bekannten Ausführungen liegt darin, dass der Dichtungsträger in Verlängerung der Stauwand angeordnet ist, wodurch die Konstruktion wesentlich vereinfacht wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die erfindungsgemässe Dichtung bei zweiteiligen Verschlüssen, bestehend aus einer Unterschütze 2'und einer Oberschütze 2".
In Fig. 2 ist der Armierungsteil 6 wie bei Fig. 6 am Wehrpfeiler 5 als spitzwinkeliges Profil ausgebildet, wobei der die Dichtfläche 3 aufweisende Schenkel dieses Profiles unter dem spitzen Winkel 0 :', 0 : " zu den beiden Stauwände 7', 7"liegt. Die federnden, wieder in Verlängerung der Stauwände 7', 7" angeordneten Dichtungsträger 1', 1" liegen parallel zueinander und tragen an ihrem Ende die Dichtele-
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;kelss', ss"ein.
Zusätzlich zu den bei Fig. l geschilderten Vorteilen ergibt sich eine besonders einfache und wirkungsvolle Ausbildung der Zwischendichtung, die gerade bis an die Dichtfläche durchlaufen kann.
Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber der nach Fig. 2 dadurch, dass ein Armierungsteil 6 in Gestalt eines stumpfwinkeligen Profiles verwendet wird. Es liegen die Dichtungsträger wie in Fig. 2 zueinander parallel, jedoch unter rechtem Winkel zu den Stauwände 7', 7".
Fig. 4 zeigt einen einteiligen Verschluss 2, dessen an die Stauwand 7 anschliessende Seitenwände unter dem spitzen Winkel CI. abgeschrägt sind und die Dichtflächen 3 bilden ; der Dichtungsträger 1 mit dem
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Dichtelement 4 ist daher am Wehrpfeiler 5 festgelegt, wobei zwischen dem Dichtungsträger 1 und der Dichtfläche 4 wieder der stumpfe Winkel 8 vorliegt.
Bei einer abgeänderten Ausführung nach Fig. 5 dichtet die Oberschtitze 2" nicht wie bei den Fig. 2 und 3 unabhängig von der Unterschütze 2'gegen die Dichtfläche 3 am Wehrpfeiler 5, sondern ihr Dichtungsträger l"liegt gegen eine an der Unterschütze 2'angeordnete Dichtfläche 3'an, die einen spitzen Winkel α" zur Stauwand T und einen stumpfen Winkel 8" mit dem Dichtungsträger 1" einschliesst. Die Unterschütze trägt den Dichtungsträger l', der sich gegen eine Dichtfläche 3" des Armierungsteiles 6 am Wehrpfeiler S abstützt ;
die Dichtfläche 3" ist. wic bei der Anordnung nach Fig. 3, unter spitzem Winkel ex* zur Stauwand 7'und unter stumpfem Winkel ss'zum Dichtungsträger l'angeordnet.
Die erfindungsgemässe Dichtung ist jedoch nicht nur als Seitendichtung an ein-oder mehrteiligen Verschlüssen verwendbar, sondern auch als Horizontaldichtung.
Ein Beispiel einer erfindungsgemässen Dichtung als Kopfdichtung bei einem Stollenverschluss ist in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht. Der Verschlusskörper 2 mit seiner Stauwand 7 besitzt in beliebiger Weise ausgebildete Fuss- und Seitendichtungen ; seine Kopfdichtung bewirkt ein horizontal angeordneter Dichtungsträger 1 mit einem Dichtelement 4, das sich gegen den Armierungsteil 6 an der Stollendecke 8 abstützt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist das Dichtelement 4 hier streifenförmig ausgebildet und mittels eines Winkels 9und einer Schraubverbindung 10 am Dichtungsträger 1 festgelegt. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass auch hier die Dichtfläche 3 unter spitzem Winkel ct zur Stauwand 7 und unter stumpfem Winkel ss zum Dichtungsträger 1 angeordnet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ; es können an diesen mannigfaltige Abänderungen ausgeführt werden. Die Dichtelemente können aus beliebigen Werkstoffen bestehen.