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Aus einem Betonring und einer Dichtung bestehende Einheit zum Aufbau von Schächten für Brunnen od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine aus einem Betonring und einer Dichtung bestehende Einheit zum
Aufbau von Schächten für Brunnen od. dgl., bei welcher der Betonring an der einen Stirnfläche eine ringförmige Nut und an der andern Stirnfläche einen ringförmigen Vorsprung aufweist, welcher beim
Zusammensetzen mehrerer Einheiten zu einem Schacht in die stirnseitige Nut des jeweils benachbarten
Ringes eingreift.
Betonringe dieser Art können zylindrisch, konisch und auch unsymmetrisch konisch sein ; sie werden für Brunnenschächte, Abwasserschächte, Einsteigschächte u. ähnl. Bauten verwendet. Ein aus mehreren derartigen Ringen zusammengesetzter Schacht muss hohen Anforderungen bezüglich der Dichtung der Fugen genügen ; bei Wasserbrunnen müssen Verunreinigungen durch Eindringen von Oberflächenwasser verhindert werden ; bei Abwasserschächten darf kein Kloakenwasser nach aussen dringen, und in grösseren Abwasserbehandlungsanlagen ist es auch von Bedeutung, das Eindringen von Tagwasser oder Grundwasser zu verhindern, welches die Wassermenge in der Anlage über deren Kapazität erhöhen könnte.
Zum Unterschied von Rohrelementen, die zur Herstellung von Rohrleitungen im wesentlichen in horizontaler Lage verlegt werden, sind Betonringe für Schächte in der Gebrauchslage und während des Einbaues und der Zusammensetzung im wesentlichen gleichmässig in senkrechter Richtung belastet und auch die radiale Belastung durch den Druck der umgebenden Erde gegen die Aussenwände bzw. den Druck des innerhalb des Ringes befindlichen Wassers gegen die Innenwände ist im wesentlichen gleichmässig.
Um unter diesen Belastungsbedingungen einen stabilen Schachtaufbau unter Abdichtung der Fugen zwischen den einzelnen Betonringen zu ermöglichen, ist es üblich, die Betonringe an ihren Stirnflächen mit komplementär gestalteten Kantvorsprüngen zu versehen, die an dem einen Ring um die Aussenkante und an dem andern Ring um die Innenkante herum verlaufen. Die Kantvorsprünge haben solche Dicke, dass bei genauem Zusammenbau von zwei übereinanderliegenden Ringen ein kleiner Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Vorsprünge offen bleibt.
Die Dichtung der Fuge erfolgt dabei dadurch, dass auf der Stirnfläche des unteren Ringes vor dem Zusammenbau eine Schicht von Zementmörtel angebracht wird, in die der Kantvorsprung des oberen Ringes eindringt. Analog wird die Fugendichtung auch bei andern bekannten Betonringen erzielt, bei welchen die Stirnflächen der Betonringe nach Art einer Feder-Nut-Verbindung ineinandergreifen. Bei der beschriebenen Dichtungsart ist es von grosser Bedeutung, dass die Mörtelschicht nicht örtlich durch nicht ganz senkrechtes Aufsetzen des oberen Ringes auf den unteren verdrängt wird. Sobald der Mörtel etwas erhärtet ist, kann schon eine sehr geringe gegenseitige Verschiebung zwischen zwei Ringen, z. B. beim Aufsetzen eines weiteren Ringes, bewirken, dass Risse im Mörtel entstehen.
Auch bei dem
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sorgfältigsten Zusammenbau, bei genauestem Schleifen der inneren und äusseren Fugenritzen und
Aufstrichen von Asphalt ist deshalb die Fuge selten ganz dicht.
Die für Rohrelemente von Rohrleitungen entwickelten Dichtungseinrichtungen mit elastischen
Dichtungsringen eignen sich nicht ohne weiteres zum Zusammenbau von Betonringen für Schächte, weil diese Betonringe, wie schon erwähnt, eine Tragfunktion ausüben müssen, durch die der Dichtungsring nicht unzulässig verformt oder aus der Fuge herausgequetscht werden darf.
Eine gemäss der Erfindung ausgebildete, aus einem Betonring und einer Dichtung bestehende
Einheit der einleitend angegebenen Art vermeidet die aufgezeigten Schwierigkeiten durch die
Kombination der Merkmale, dass die Höhe des ringförmigen Vorsprunges an der einen Stirnfläche des
Betonringes kleiner ist als die Tiefe der ringförmigen Nut an der andern Stirnfläche desselben, und dass die in an sich bekannter Weise durch einen Ring aus elastischem Material gebildete Dichtung eine in die ringförmige Nut passende Breite und, in Tiefenrichtung der Nut gemessen, eine Dicke hat, die grösser als der Unterschied zwischen der Tiefe der Nut und der Höhe des Vorsprunges ist, so dass bei
Berührung der zu beiden Seiten der Nut bzw.
des Vorsprunges liegenden Stirnflächenzonen benachbarter Ringe eine begrenzte Zusammenpressung des elastischen Dichtungsringes unter Verschluss des Zwischenraumes zwischen dem Boden der Nut und der Umfangsfläche des Vorsprunges stattfindet.
Vorteilhaft hat die Nut des Betonringes, wie an sich bekannt, vom Boden aus zunehmende Breite.
Die zu beiden Seiten der Nut bzw. des Vorsprunges liegenden Zonen der Stirnflächen des Ringes liegen vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene. Der Boden der Nut ist zweckmässig im wesentlichen eben, wobei dann auch der elastische Dichtungsring an seiner Auflagefläche ebenflächig begrenzt ist.
Der elastische Dichtungsring, der am Boden der Nut befestigt, z. B. festgeklebt sein kann, ist zweckmässig ein abgeplatteter massiver Körper, der an seinen Hauptflächen einstückig mit konzentrischen, vorzugsweise sich nach aussen verjüngenden Rippen versehen ist. Er besteht vorteilhaft aus einem Streifen aus Dichtungsmaterial, dessen Länge dem Umfang der Nut zuzüglich einer Überlappungsstrecke entspricht, wobei die Enden des Streifens im Bereich der Überlappungsstrecke abgeschrägt sind, so dass der Streifen zu einem gleichmässig dicken Ring mit dem Umfang der Nut entsprechender Länge zusammensetzbar ist.
Bei eingehenden Versuchen mit verschiedenen Arten von Gummimaterial hat es sich gezeigt, dass ein unvulkanisiertes oder teilweise vulkanisiertes Gummimaterial eine besonders gute Dichtung ergibt.
Ein derartiger Werkstoff ist weich und wird beim Zusammenbau der Ringe in die Poren des Betons hineingepresst. Der Gummi polymerisiert allmählich in seiner eingeklemmten Lage und haftet an den einander gegenüberliegenden Betonflächen, wobei auch gewisse gegenseitige Verschiebungen zwischen zusammengebauten Ringen stattfinden können, ohne dass sich der Gummi vom Beton ablöst.
Die Dichtung, die mit Einheiten gemäss der Erfindung erhalten wird, ist so einfach und wirkungsvoll, dass der Aufbau eines Schachtes aus einzelnen Ringen unter Wasser ausgeführt werden kann ; hiezu werden die Betonringe mit in die Nut eingelegten Dichtungsringen geliefert oder auf der Arbeitsstelle mit einem solchen Ring versehen und alsdann aufeinander gesetzt. Irgendwelche Handarbeit an der Fuge, ausser einer gewissen Ausrichtung des jeweils oberen Ringes beim Zusammensetzen, ist nicht notwendig. Dies führt zu einer solchen Ersparnis an Zeit und Arbeitskosten, dass sogar eine gewisse Kostenerhöhung durch grössere Massgenauigkeit bei der Herstellung der Betonringe in Kauf genommen werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass man nicht besondere, mit Boden versehene Endringe herzustellen braucht. Man kann nämlich im Rahmen des Erfindungsgedankens eine gegossene Bodenplatte mit einer Nut versehen, in die der Vorsprung eines daraufgesetzten Ringes passt, wobei die Abdichtung wieder durch einen Dichtungsring der beschriebenen Art erfolgt.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben. Fig. l zeigt im Längsschnitt übereinander zwei Betonringe und dazwischen einen Dichtungsring. Die Fig. 2 und 3 stellen im Schnitt und in grösserem Massstab die Stossränder der beiden Betonringe vor bzw. nach deren Zusammenbau dar. Fig. 4 zeigt schaubildlich in etwas vergrössertem Massstab einen Abschnitt einer vorzugsweise verwendeten Gummidichtung.
Die beiden Ringe, die dicht miteinander verbunden werden sollen, um beispielsweise einen Brunnenschacht zu bilden, sind mit--1 und 2--bezeichnet. Der Ring-l-ist an der oberen Stirnfläche-3-mit einer konzentrisch angeordneten ringförmigen Nut --4-- versehen, während der Ring--2--an der unteren Stirnfläche --5-- einen konzentrisch angeordneten ringförmigen Vorsprung --6-- aufweist. Die andern Stirnflächen der Ringe--1 und 2--weisen einen ringförmigen Vorsprung --6-- bzw. eine ringförmige Nut --4-- auf.
Beim Zusammenbau greift der Vorsprung --6-- des oberen Ringes --2--- in die Nut-4-
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Vorsprung ein Hohlraum bildet, der durch den verformten Dichtungsring --7-- in der in Fig. 3 gezeigten Weise ausgefüllt wird.
Die Teile der Stirnflächen der Ringe--l und 2--, die ausserhalb und innerhalb der Nut --4-- bzw. des Vorsprunges --6-- liegen, stehen in der Zusammensetzlage der Ringe miteinander in Berührung, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Diese Stirnflächenteile, die zu jeder Seite der Nut-4- bzw. des Vorsprunges --6-- ungefähr die gleiche Breite wie die Nut und der Vorsprung haben, sind zweckmässig eben und senkrecht zur Achse der Ringe-l und 2--.
Der Querschnitt des Dichtungsringes --7 -- kann verschiedene Formen haben. Wenn der Boden - der Nut eben ist, kann es am einfachsten und in vielen Fällen hinreichend sein, den Dichtungsring --7-- mit einer ebenen Seite zu versehen, die dann am Boden-8-der Nut - anliegt. Die ebene Seite des Dichtungsringes --7-- hat dabei zweckmässig die gleiche Breite wie der ebene Boden --8-- der Nut --4--. Der Dichtungsring-7--, der symmetrisch bezüglich seiner Mittelebene ist, hat eine Breite, die, wie aus Fig. 2 hervorgeht, von der ebenen, am Nutenboden - anliegenden Seite etwas abnimmt.
Mit dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt des Dichtungsringes --7-- werden gute Dichtungsergebnisse erzielt.
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gegebenenfalls unmittelbar nach der Herstellung des Ringes, beispielsweise durch Festkleben vorgenommen wird.
Die in Fig. 4 gezeigte Dichtung --7a--, welche derzeit bevorzugt und in ringförmig geschlossenen oder offenen Längen entsprechend der Länge der Nut bei Standard-Betonringen geliefert wird, besteht aus Gummi oder anderem elastischen Material, das unpolymerisiert (unvulkanisiert) oder nur teilweise polymerisiert ist und die Eigenschaft hat, dass es ohne äussere Einwirkung nach einiger
Zeit polymerisiert. Das Dichtungsmaterial kann Stoffe enthalten, die den Polymerisierungsverlauf und die dazu erforderliche Zeit beeinflussen. Die in Fig. 4 gezeigte Dichtung hat die Form eines abgeplatteten Körpers, der auf den Hauptflächen in einem Stück mit parallel herausstehenden, in der Umfangsrichtung des Dichtungsringes verlaufenden, nach aussen schmal zulaufenden Rippen versehen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus einem Betonring und einer Dichtung bestehende Einheit zum Aufbau von Schächten für Brunnen od. dgl., bei welcher der Betonring an der einen Stirnfläche eine ringförmige Nut und an der andern Stirnfläche einen ringförmigen Vorsprung aufweist, welcher beim Zusammensetzen mehrerer Einheiten zu einem Schacht in die stirnseitige Nut des jeweils benachbarten Ringes eingreift, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, dass die Höhe des ringförmigen Vorsprunges (6) kleiner ist als die Tiefe der ringförmigen Nut (4) und dass die in an sich bekannter Weise durch einen Ring aus elastischem Material gebildete Dichtung (7 ;
7a) eine in die ringförmige Nut (4) passende Breite und, in Tiefenrichtung der Nut gemessen, eine Dicke hat, die grösser als der Unterschied zwischen der Tiefe der Nut (4) und der Höhe des Vorsprunges (6) ist, so dass bei Berührung der zu beiden Seiten der Nut (4) bzw. des Vorsprunges (6) liegenden Stirnflächenzonen benachbarter Ringe eine begrenzte Zusammenpressung des elastischen Dichtungsringes (7, 7a) unter Verschluss des Zwischenraumes zwischen dem Boden (8) der Nut (4) und der Umfangsfläche (9) des Vorsprungs (6) stattfindet.