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Einrichtung zum Abdichten und Versteifen von Fugen an einer Verbindung von trommel-oder rohrförmigen Abschnitten, z. B. von Behältern,
Leitungskanälen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abdichten und Versteifen von Fugen an einer Verbindung von trommel-oder rohrförmigen Abschnitten, z. B. von Behältern, Leitungskanälen od. dgl.
Undichte Verbindungen und Fugen wirken sich insbesondere in Be-und Entlüftungsanlagen oder bei Rauchgas-oder Staubabzugsleitungen sehr nachteilig aus und haben oft zur Folge, dass die der Bemessung der Anlage oder Leitung entsprechende Leistung tatsächlich nicht erreicht werden kann. Bei einer grossen Anzahl von Untersuchungen von Lüftung-un Rauchkanälen konnte ermittelt werden, weshalb die Lüftung von Wohnungen, Büros und Industrieräumen in vielen Fällen nicht den von den Behörden aufgestellten Forderungen genügt. Bei diesen Untersuchungen wurde festgestellt, dass insbesondere in Leitungskanälen für gasförmige Medien trotz voll ausreichender Kapazität der Leitungskanäle die tatsächliche Leistung weit hinter der zu erwartenden Leistung zurückbleibt, weil in den fertiggestellten Leitungen die Leckverluste sehr gross sind.
Diese Untersuchungen haben ferner gezeigt, dass die Leckstellen in der Hauptsache in den Fugen der Verbindungen der Leitungskanalabschnitte liegen.
Bei einer staatlichen Untersuchung in Schweden wurde nachgewiesen, dass der Leckverlust in Lüftungskanälen aus Blech, die mit sogenannten Führungsanschlüssen, der üblichen Verbindungsmethode, versehen sind, zehnmal grösser ist als die von der staatlichen Baudirektion angegebenen Höchstwerte für zulässige Leckverluste in Lüftungskanälen. Die geprüften Kanäle befanden sich in Neubauten und waren von Facharbeitern mit normaler Genauigkeit hergestellt und montiert worden.
Es ist schon in verschiedenartiger Weise versucht worden, das Problem der richtigen Fugenabdichtung zu lösen, doch haben bisher alle diese Versuche zu keinen brauchbaren und zufriedenstellenden Ergebnissen geführt.
So ist z. B. schon vorgeschlagen worden, an der Verbindungsstelle von zwei Rohrkanalabschnitten in die Fuge einen Dichtungsstreifen irgendeiner Art einzusetzen, die Anschlusskanten zusammenzupressen und den Zusammenhalt der Anschlusskanten durch Aufschieben einer Verbindungsschiene zu sichern. Diese Methode hat sich aber nicht als zuverlässig erwiesen, was hauptsächlich durch die sehr beschwerliche und zeitraubende Arbeit des Zusammenpressens der zu beiden Seiten eines Dichtungsstreifens befindlichen Anschlusskanten und des anschliessenden Aufschiebens einer notwendigerweise eng bemessenen Verbindungsschiene auf die zusammengepresst gehaltenen Anschlusskanten bedingt ist.
Bei vielen bisher bekannten Methoden zum Abdichten solcher Verbindungen wird ausserdem die Verwendung zahlreicher Einzelteile vorausgesetzt, wobei bei einem bestimmten Verfahren zum Verbinden von Rohrkanalabschnitten mit rechteckigem Querschnitt an jeder einzelnen Verbindung nicht weniger als 24 Einzelteile erforderlich sind. Es ist offensichtlich, dass bei derartigen Verbindungen
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die Gefahr einer falschen Montage und von durch Sorglosigkeit oder mangelnde Aufmerksamkeit entstandenen Ungenauigkeiten sehr gross ist, besonders wenn in einer Anlage oft bis zu tausend Verbindungen oder noch mehr hergestellt werden müssen.
Zur Vereinfachung des Abdichtens von Fugen ist auch bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem in die abzudichtende Fuge ein Schlauch in zusammengefaltetem Zustand eingelegt und dann unter Einlassen von Luft durch seine Eigenelastizität oder durch Einführen von Druckluft zum dichtenden Anliegen an die Fugenwände gebracht wird. Abgesehen davon, dass durch Undichtwerden der Schlauchwand infolge einer Beschädigung beim Einlegen des Schlauches in die Fuge oder infolge der Alterung des Schlauchmaterials die Dichtwirkung aufgehoben wird, kann dieses Verfahren bestenfalls zum Dichten von Fugen z. B. zwischen Bauplatten od. dgl. angewendet werden, zum Abdichten der Fugen an den Verbindungen von Leitungskanalabschnitten ist ein solches Verfahren aber verständlicherweise praktisch unbrauchbar.
Verfahren, bei denen Dichtungsmaterial durch Druckluft in Fugen hineingepresst wird oder bei denen in einer Fuge thermoplastisches Dichtungsmaterial angeordnet und dann geschmolzen wird, um in den Fugenspalt einlaufen zu können, wonach das Dichtungsmaterial gehärtet wird, können z. B. beim Abdichten einer Fuge zwischen dem Rand eines Gehäuses und dessen Deckel angewendet werden, sind aber zum Abdichten der Fugen an den verlegten Leitungskanalabschnitten von Be-oder Entlüftungsanlagen oder Rauchgas-oder Staubabzugleitungen vollkommen ungeeignet.
Um in Rohrleitungen die Leckverluste an den Rohrverbindungen herabzusetzen, ist ferner ein Dichtungsmittel vorgeschlagen worden, das einen Bestandteil enthält, der bei Berührung mit dem in der Rohrleitung strömenden Medium quillt und den Fugenspalt, z. B. zwischen dem Halsteil bzw. dem Muffenteil der miteinander verbundenen Rohre, abdichtend ausfüllt. Dieses Dichtungsmittel ist aber mit dem Nachteil behaftet, dass es bei Abwesenheit des Mediums wieder schrumpft, wodurch der Fugenspalt wieder durchlässig wird und erst nach neuerlicher Anwesenheit dieses Mediums wieder bis zum vollen Abdichten aufquellen muss. Für verschiedene strömende Medien muss ausserdem das Dichtungsmittel unterschiedliche Zusammensetzungen haben. Ein solches Dichtungsmittel ist in Leitungskanälen, in denen nur zeitweise strömendes Medium, z.
B. wasserdampfgesättigte Befeuchtungsluft oder kohlendioxydhaltiges Rauchgas, strömt, natürlich nicht verwendbar.
Die Erfindung zielt auf die Schaffung einer leicht herstellbaren und dauerhaften Abdichtung der Fugen an Behältern oder Leitungskanälen ab und geht hiebei von einer Einrichtung zum Abdichten und Versteifen von Fugen an einer Verbindung von trommel-oder rohrförmigen Abschnitten, z. B. von Behältern, Leitungskanälen od. dgl., aus, wobei die miteinander zu verbindenden Abschnitte an ihren aneinanderstossenden Enden in Richtung von der Fuge weg umgebogene Flanschen aufweisen und durch eine Verbindungsschiene zusammengehalten sind, die an ihren gegenüberliegenden Seiten zwei U-förmig in Richtung zueinander umgebogene Randteile aufweist, mit denen die Verbindungsschiene auf die Randflanschen der zu verbindenden Abschnitte aufschiebbar ist.
Gemäss der Erfindung kann eine dauerhafte und sichere Abdichtung und Versteifung der Fugen an den Verbindungen der Behälter-oder Leitungskanalabschnitte im wesentlichen dadurch erzielt werden, dass bei einer Einrichtung der vorstehend erläuterten Art die Verbindungsschiene mit einem Einsatz ausgestattet ist, in, auf oder an dem eine Dichtungsmasse angeordnet ist, die aus einer Substanz besteht, die unter Einwirkung von Wärme, Flüssigkeit oder Gas ihr Volumen zuerst zunehmend vergrössert und dann unverändert beibehält, und dass dieser Einsatz eine zur Erzeugung der zur Vergrösserung des Volumens der Dichtungsmasse erforderlichen Wärme befähigte Substanz oder eine zur Abgabe dieser Wärme befähigte Heizeinrichtung trägt oder umschliesst oder selbst eine solche Heizeinrichtung bildet.
Diese Ausbildung der erfindungsgemässen Einrichtung ermöglicht, da bei der Herstellung der Bestandteile keine engen Abmessungstoleranzen eingehalten werden müssen, eine sehr wirtschaftliche Reihenfertigung und bietet die weiteren grossen Vorteile, dass der Zusammenbau der zu verbindenden Abschnitte keine übermässig grosse Aufmerksamkeit erfordert und rasch und mit geringem Kraftaufwand durchgeführt werden kann und die Erzeugung der zur Vergrösserung des Volumens der Dichtungsmasse erforderlichen Wärme in sehr einfacher Weise ausgelöst werden kann.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung kann die Verbindungsschiene zweckmässig mit einem Einsatz versehen sein, der die Dichtungsmasse umschliesst und eine zur Erzeugung der zur Vergrösserung des Volumens der Dichtungsmasse erforderlichen Wärme dienende pyrotechnische Substanz enthält, wobei die Verbindungsschiene mit einem oder mehreren Zündlöchern für die pyrotechnische Substanz versehen ist ; oder es kann in der Verbindungsschiene ein Einsatz angeordnet sein, der aus einem Rohr besteht, das aussen mit einer aus der Dichtungsmasse bestehenden Schicht versehen ist und eine
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pyrotechnische Substanz umschliesst, die zur Erzeugung der zur Vergrösserung des Volumens der Dichtungsmasse erforderlichen Wärme dient.
Bei beiden Ausführungen kann die Erzeugung der zur Vergrösserung des Volumens der Dichtungsmasse erforderlichen Wärme durch einfaches Entzünden der pyrotechnischen Substanz eingeleitet werden, was wahlweise entweder nach Herstellung jeder einzelnen Verbindung oder nach Fertigstellung der ganzen Anlage erfolgen kann. Es kann aber auch in der Verbindungsschiene ein Einsatz angeordnet sein, der aus einem Rohr besteht, das aussen mit einer aus der Dichtungsmasse bestehenden Schicht versehen ist und einen Kanal zum Durchleiten eines heissen flüssigen oder gasförmigen Mediums oder zur Aufnahme eines elektrischen Heizkörpers für die Zufuhr von Wärme zur Dichtungsmasse bildet.
Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung sind die Verbindungsschiene und der Einsatz mit der Dichtungsmasse und der pyrotechnischen Substanz oder Heizeinrichtung für die Erzeugung oder Zufuhr von Wärme zur Dichtungsmasse zu einer verwendungsfertigen Einheit vereinigt. Diese besondere Ausführung der erfindungsgemässen Einrichtung ermöglicht es in besonders vorteilhafter Weise, die für die verschiedenen Abmessungen der Leitungsrohrabschnitte passenden Verbindungsschienen in verschiedenen Standardgrössen einbaufertig auf Lager zu halten, so dass sich z.
B. bei der Verlegung von Leitungsanlagen mit vielen Rohrabzweigungen die Arbeiten am Verlegungsort auf das Ansetzen der einzelnen Leitungskanalabschnitte und auf das Aufschieben der gebrauchsfertig vorbereiteten Verbindungsschienen und Einleiten der Wärmeerzeugung in der Dichtungsmasse beschränken.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf mehrere in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Einrichtung zum Abdichten und Versteifen der Fugen an Verbindungen von Abschnitten von Rohrkanälen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine unter Verwendung der erfindungsgemässen Einrichtung hergestellte Verbindung von Rohrkanalabschnitten mit rechteckigem Querschnitt in schaubildlicher Darstellung, Fig. 2 zeigt die in Fig. l dargestellte Dichtungseinrichtung im Querschnitt, in den Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Dichtung-un Versteifungseinrichtung im Querschnitt dargestellt, und Fig. 5 zeigt eine besondere Ausbildung des Einsatzes der Verbindungsschiene im Querschnitt.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, basiert die Erfindung in der dargestellten Ausführungsform auf der Anwendung der üblichsten, billigsten und einfachsten Verbindungsmethode, nämlich der Führungsverbindung. Bei der Erfindung kommt vorzugsweise nur eine Einheit zur Anwendung, nämlich die Verbindungsschiene, die bereits bei ihrer Herstellung mit Dichtungsmittel --5-- versehen wurde. Der Monteur ist somit der Notwendigkeit des Anbringens von Dichtungsmittel enthoben und braucht nur auf übliche Weise die Verbindungsschiene über die Verbindung zu schieben. Diese Arbeit ist äusserst leicht durchführbar, da die Anschlusskanten nicht zusammengezwungen werden müssen, sondern sich sehr leicht zusammenführen lassen. Nach der fertigen Montage einer Verbindung kann anschliessend das Dichtungsmittel zum Expandieren gebracht werden.
Am praktischsten ist es jedoch, den Expandierungsprozess nach Fertigmontage eines ganzen Kanales oder einer Anlage durchzuführen, da auf diese Weise die Monteure einen Kanal oder eine Anlage in einem Zuge ohne Unterbrechung montieren können.
Nach einem Kennzeichen der Erfindung wird das Dichtungsmittel bereits bei der Herstellung der Teile in der Verbindung oder im Anschluss an die Verbindung angebracht. Die Verbindungsschiene kann
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Weise kann das Dichtungsmittel schon vor dem Transport der Teile des Lüftungskanales zum Montageplatz an der einen oder an beiden Verbindungskanten angebracht werden.
Die Fig. l bzw. 2, 3 und 4 zeigen eine Verbindungsschiene-2--, die mit einem Einsatz-4-
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angeordnet sind.
Die Verbindungsschiene und der Einsatz werden zum Montageplatz zweckmässig als zusammengebaute Einheit angeliefert und sind fertig für ihre unmittelbare Anwendung.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Einsatzes in der Verbindungsschiene. Um ein Rohr - ist eine Schicht-9-des Dichtungsmittels angeordnet. Das Rohr kann mit einer pyrotechnischen Masse-8-gefüllt sein oder einen Strang eines pyrotechnischen Mittels enthalten.
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Gewünschtenfalls kann das Rohr innen leer sein, um einen Strom von Warmluft, Dampf od. dgl. durchzulassen, oder mit einer eingebauten oder einsetzbaren Heizwicklung elektrisch erhitzt zu werden.
Ein auf die angegebene Weise ausgeführter Einsatz kann ohne Verbindungsschiene auch für das Dichten anderer Zwischenräume als bei Verbindungen verwendet und in Kabelform oder als Stange hergestellt und auf dem Anwendungsplatz auf eine passende Länge geschnitten werden.
Im Hinblick auf die erwähnten früheren Methoden unter Anwendung vieler verschiedener Teile zum Dichten und Verbinden bringt die Erfindung eine offensichtliche Rationalisierung des Dichtungsverfahrens mit sich, da dieses gleichzeitig mit dem Verbinden erfolgt, und ohne dass man dem Dichtungsproblem während des Montierens irgendwelche Aufmerksamkeit widmen muss.
Als Dichtungsmittel kann jedes beliebige bekannte Mittel dienen, das auf die beschriebene Weise angebracht und mittels z. B. Wärme, Flüssigkeit oder Gas auf das Doppelte oder Vielfache seines Ursprungsvolumens expandiert werden kann, wobei das Mittel vulkanisiert oder gehärtet wird und seine Elastizität oder Plastizität nach dem Expandieren bewahrt.
Ein zweckmässiges pyrotechnisches Mittel für die Ausführung des Verfahrens ist eine Mischung aus Ferrosilizium oder Eisen, Braunstein, Bariumnitrat, Holzkohle, Bindemittel und Wasser. Es sind aber auch andere geeignete Mischungen oder Mittel denkbar. Die verschiedenen Komponenten werden je nach der erforderlichen Temperatur und Verbrennungsgeschwindigkeit aufeinander abgestimmt. Das fertige Produkt wird vorzugsweise in Stabform hergestellt oder direkt in das Einsatzprofil-4-eingespritzt.
Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, dass man, wenn das Dichtungsmittel z. B. bei einem Lüftungskanal expandiert und vulkanisiert wurde, eine zusammenhängende Dichtung in der Verbindung erhält, wobei jede Verbindungsschiene das Ende der nächst vorhergehenden montierten Verbindungsschiene deckt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der völligen Beseitigung des Klapperns und anderer störender Geräusche, wie sie häufig in Lüftungskanälen aus Blech vorkommen, da das Dichtungsmittel während des Expandierens in jeden Hohl-und Zwischenraum eindringt und effektiv alles Klappern dämpft. Gleichzeitig wird der Kanal in seinen Verbindungsstellen versteift.
Es ist offensichtlich, dass sich im Rahmen des Erfindungsgedankens auch andere Ausführungsformen und Anwendungsweisen als die beschriebenen und dargestellten denken lassen. Die Erfindung scheint sich unter anderem gut für das Dichten von Fenstern zu eignen, besonders im Zusammenhang mit evakuierten Fenstern, und ganz allgemein an Stelle verschiedener anderer Arten von Dichtungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Abdichten und Versteifen von Fugen an einer Verbindung von trommeloder rohrförmigen Abschnitten, z. B. von Behältern, Leitungskanälen od. dgl., wobei die miteinander zu verbindenden Abschnitte an ihren aneinanderstossenden Enden in Richtung von der Fuge weg umgebogene Flanschen aufweisen und durch eine Verbindungsschiene zusammengehalten sind, die an ihren gegenüberliegenden Seiten zwei U-förmig in Richtung zueinander umgebogene Randteile aufweist, mit denen die Verbindungsschiene auf die Randflanschen der zu verbindenden Abschnitte
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Einsatz (4 ; 7) ausgestattet ist, in, auf oder an dem eine Dichtungsmasse (5 ;
9) angeordnet ist, die aus einer Substanz besteht, die unter Einwirkung von Wärme, Flüssigkeit oder Gas ihr Volumen zuerst zunehmend vergrössert und dann unverändert beibehält, und dass dieser Einsatz (4 ; 7) eine zur Erzeugung der zur Vergrösserung des Volumens der Dichtungsmasse erforderlichen Wärme befähigte Substanz (6 ; 8) oder eine zur Abgabe dieser Wärme befähigte Heizeinrichtung trägt oder umschliesst oder selbst eine solche Heineinrichtung bildet.
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