CN109312621A - 用于嵌入可固化材料模制件的密封型材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于嵌入可固化材料模制件特别是混凝土或塑料模制件中的密封型材，以及包括这种密封型材的密封装置。本发明的目的是提供一种用于嵌入可固化材料模制件中的密封型材，该密封型材可以锚固到模制件中，特别是当安装或组装模制件时，使得密封件在其座部中的位移如果不是完全不发生也是程度大大降低。该目的通过具有型材区域(2)的密封型材(1)实现，型材区域(2)具有型材区域表面(4)，该型材区域表面(4)在嵌入密封型材(1)之后指向模制件(3)，其中型材区域(2)至少在子区域(6)中具有固定连接到密封型材(1)上并延伸超出型材区域表面(4)的纤维(5)。

Description

用于嵌入可固化材料模制件的密封型材

技术领域

本发明涉及一种用于嵌入可固化材料模制件的密封型材，特别是混凝土或塑料模制件，以及包括这种密封型材的密封装置。

背景技术

竖井和隧道结构通常由单独的整体预制部件(管状元件)组成，在预制部件之间存在接触接头，其用合适的密封件密封以防止例如周围介质(例如水)的进入。这种管状元件的制造通常借助于模板模具进行，例如从DE 4218710 C1，DE 10 2007 032 236 A1或DE19841047 C1中已知的模板模具。将可固化材料例如混凝土，浇注到模板模具中，模板模具在材料固化后打开并移除。在模制件固化之后，用于密封接触接头的密封件可以布置在为其预制部件的对接面设置的周边凹槽中。在DE 2833345 A1中描述了这种密封件的一个例子。然而，在预制部件组装成竖井或通道时随后产生的用于密封接头所需的密封件，通常在铸造期间通过铸造和锚固而集成到预制部件中。

用于嵌入预制部件中的密封件通常设置有所谓的锚固脚，其在预制部件的铸造期间被可固化材料包围并且用于将密封件可靠地保持在固化的预制部件中。然而，当预制部件例如管状元件在安装时，密封件仍然会在预制部件中移位。特别是在通常用于隧道结构的隧道管状元件中的框架状密封件的情况下，例如在框架拐角的区域中可能会发生密封的变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于嵌入可固化材料模制件中的密封型材，该密封型材不具有已知密封型材的缺点，并且当预制部件安装或组装时，该密封型材尤其可以锚固在模制件中，使得密封件在其座中不会发生位移或发生位移的程度大大降低。

该目的由独立权利要求的主题实现。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。

在第一方面，本发明提供了一种用于嵌入可固化材料模制件中的密封型材，该模制件特别是混凝土或塑料模制件，例如混凝土管状元件或塑料管，其中密封型材具有型材区域，所述型材区域具有在密封型材嵌入模制件之后面向模制件的型材区域表面，并且其中密封型材至少在型材区域的局部中具有与密封型材固定连接并且延伸出型材区域表面的纤维。

已发现，如果密封型材至少另外用固定连接到密封型材区域的纤维锚固在模制件中，则可以在很大程度上避免实际观察到的管状密封件的位移。假设实际观察到的集成密封件的位移可归因于锚固脚(特别是在线状密封型材的情况下)在型材的纵向方向上是连续的并且在这个方向上不能完全承受力的施加，因此可能发生位移以及例如其座位中的密封件的压缩。因此，本发明的关键概念是防止这种位移并且通常可改善密封件与模制件的粘附性，因为固定地连接到密封型材的型材局部的纤维是嵌入到模制件中，或者替代至少一个锚固脚或者作为至少一个锚固脚的补充。

“管状元件”是指隧道、竖井、管道等的外壳的预制部件。例如它可以是由混凝土构成的环形段状的或环形的部件。

在这种情况下“可固化材料”是指最初可流动的材料，其可以在正常条件下或在外部条件例如加热、UV光等的影响下自身固化。它可以是例如混凝土，合成树脂，粘合剂和类似的材料。它也可以是例如含纤维的合成树脂，其固化形成纤维增强塑料，例如GRP。

在这种情况下，“密封型材”是指优选为具有密封功能的线状和/或环形弹性体型材，例如管状密封件、混凝土或塑料管密封件或轴密封件。“弹性体型材”是由弹性体型材组成的型材。合适的弹性体型材的实例是天然橡胶(NR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，丁基橡胶(IIR)，乙烯-丙烯二烯单体橡胶(EPDM)，丁腈橡胶(NBR)，氢化丁腈橡胶(HNBR)，氯丁橡胶(CR)，氯磺化聚乙烯(CSM)，聚丙烯酸橡胶(ACM)，聚氨酯橡胶(PU)，硅橡胶(Q)，氟硅橡胶(MFQ)和氟橡胶(FPM)，优选为EPDM，SBR，CR或NBR，特别优选为NBR，弹性体型材优选为具有60-80°的肖氏硬度。弹性体的混合物，例如上述弹性体型材的混合物也是可能的。在一些区域中，密封型材也可由不同的弹性体型材组成。例如管状型材背部，即型材通过其插入模板模具中的型材区域，从型材基部开始可以由不同的弹性体型材构成，例如较硬的弹性体型材，或者反之亦然。具有由不同弹性体型材组成的区域的型材可以通过例如复合挤压的方法生产。

在这种情况下，术语“集成密封件”是指意图于嵌入由可固化材料构成的模制件中并相应地进行设计的密封型材，例如设置有至少一个锚固脚或用于将密封型材嵌入可固化材料中的其他装置。

在这种情况下，“锚固脚”是指型材突起，其突出到随后的模制件中并且起到在型材和模制件之间的形状配合作用，从而使得型材被紧固到固化的模制件或者被紧固在固化的模制件中，使得在不损坏模制件和/或型材(例如，通过撕掉型材突起)的情况下不能移除型材。为此，型材突起可以是例如燕尾形的，或者通常设计成具有朝向突出端增加的横截面。可选地或另外地，锚固脚可以设置有倒钩、底切等。

在这种情况下，术语“型材基部”是指在密封型材锚固之后面向模制件的部分，并且在适用的情况下，至少一个锚固脚设置在该部分上。术语“型材背部”是指密封型材的基本上与型材基部相对的部分，并且在成品模制件中提供密封表面，例如在用于隧道结构的管状元件的情况下，在相邻模制件中该密封表面抵接密封型材的型材背部。术语“型材侧部”是指密封型材的侧向区域，其位于型材基部和型材背部之间。术语“后侧部分”指的是型材侧部的更靠近型材背部的部分，而术语“基部侧侧面部分”是指型材侧部的更靠近型材基部的部分。

密封型材具有“延伸超出型材区域表面的纤维”的表述意味着纤维在一端锚固在密封型材的区域中，例如在型材基部中，或在型材区域表面上的粘合剂层中，另一端突出超过型材区域表面朝向未来模制件或从密封型材的区域或从其上施加的粘合剂层朝向(未来的)模制件延伸。优选地，纤维基本垂直于型材区域表面。“基本垂直”是指至少大部分，优选至少80％，85％，90％或95％的纤维，其纵轴与型材区域表面形成的角度约为90°±5°，90°±10°，90°±15°或90°±20°。

当在此提及纤维设置在型材区域的局部中时，这也意味着纤维可以设置在型材区域的两个或更多个非邻接区域中。因此，具有纤维的局部也可以是不连续的。

纤维布置在密封型材的至少一个区域中，该区域在嵌入之后与模制件接触，在适用的情况下通过粘合剂层间接地与模制件接触。

如上所述，本发明的密封型材也可以仅通过纤维锚固在模制件中。因此，不一定需要提供一个或多个锚固脚。在该实施例中，密封型材仅通过经由纤维在点处产生的多个连接点连接到模制件上。这在用于塑料管或管接头的环形密封件的情况下是优选的，所述塑料管或管接头借助于纤维锚固在管壁或连接壁中。然而，在本发明的一个实施例中，密封型材在型材区域中具有至少一个锚固脚，该锚固脚稍后面向模制件，以将密封型材锚固在模制件中。在该实施例中优选地，特别是对于通常用于例如隧道管状元件的线状密封型材而言，除了至少一个通常连续的锚固脚之外还使用纤维用于额外将密封型材锚固在模制件中，特别用于防止或减少密封型材在型材的纵向平面上的位移。

如果根据本发明的密封型材具有两个或更多个相互间隔开的锚固脚，例如每个都横向于型材纵向轴线布置的锚固脚，则在稍后面向型材的型材区域中，纤维优选地布置在两锚固脚之间的型材区域中。如果有两个以上的锚固脚，则优选在所有相邻的锚固脚之间提供纤维。然而这在每个实施例中都不是必需的，例如，在三个锚固脚的情况下，仅在两个相邻的锚固脚之间提供纤维也是可能的。

纤维可以直接或间接地固定连接到型材区域。例如，可以通过将纤维的一端嵌入型材区域中来产生直接连接。这可以在型材的生产过程中完成，例如，通过在硫化过程中包括纤维。间接连接可以通过型材区域上的粘合剂层产生，纤维在其一端嵌入粘合剂层中。这可以通过例如电子植绒来完成。纤维可以由例如金属、玻璃、棉或塑料组成，塑料例如聚酰胺，聚酯或芳族聚酰胺。纤维优选具有基本相同的长度。合适的纤维长度可以由本领域技术人员简单地确定。纤维长度可以是例如0.5-12mm，优选1-10,1-7,1-5,1-4或1-3mm。纤维的类型、横截面、长度和穿透深度可由本领域技术人员根据所讨论的目的选择和调整，并考虑预期的吸收力。

密封型材优选由弹性体型材构成，优选由EPDM，SBR，CR或NBR，优选NBR构成，弹性体型材优选具有60-80°的肖氏硬度。

在特别适用于隧道式管状元件的本发明的一个实施例中，型材区域包括：型材基部，该型材基部具有在密封型材被嵌入后面向模制件的型材基部表面；以及至少一个型材侧部，所述型材侧部具有基部侧侧面部分，基部侧侧面部分具有在密封型材被嵌入后面向模制件的侧面部分表面；其中型材基部至少部分地具有固定连接到型材基部并延伸超出型材基部表面的纤维，和/或至少部分的基部侧侧面部分具有纤维，所述纤维固定地连接到基部侧侧面部分并且延伸超过侧面部分表面。这种密封型材通常具有一个、两个或更多个锚固脚，用于将密封型材锚固在模制件中。在这种情况下，优选在至少两个锚固脚之间布置纤维。

在第二方面，本发明还涉及一种密封装置，其包括由可固化材料构成的模制件，特别是混凝土或塑料模制件，以及嵌入其中的根据本发明第一方面的密封型材，其中所述纤维的一端固定连接到密封型材上，另一端固定连接到模制件上。“所述纤维的一端固定连接到密封型材上，另一端固定连接到模制件上”是指纤维在一端固定连接到密封型材的区域，可以是通过纤维的一端嵌入型材区域表面的粘合剂层，或者通过将纤维末端直接嵌入到型材区域的基质中，例如型材基部本身的基质，并且相对的一端嵌入在模制件中(如在纤维的纵向方向上来看)，即由模制件的固化材料包围。

在本发明的密封装置中，根据本发明的密封型材通过由纤维在多点处形成的多个连接点锚固在模制件中。密封型材可以仅通过纤维或另外通过一个或多个锚固脚固定在模制件中。

例如，模制件可以是用于隧道结构的混凝土管状元件，用于竖井或混凝土管(部分)的混凝土环，例如用于下水道或管道结构的混凝土环，或塑料管，例如GRP管。

附图说明

下面使用附图更详细地解释本发明，附图仅用于说明目的。

图1是嵌入模制件中的根据本发明的密封型材的实施例的示意图。

图2是根据本发明的密封型材的实施方案的横截面示意图。A.没有锚固脚的实施例，在硫化过程中嵌入纤维。B.没有锚固脚的实施例，其中纤维通过粘合剂层连接到型材基部。C.具有锚固脚的实施例，在硫化期间嵌入纤维。D.具有锚固脚的实施例，其中纤维通过粘合剂层连接到型材基部。

图3示意性地示出了根据本发明的用于混凝土管或竖井的密封型材的实施例。A.具有锚固脚的实施例，其中纤维通过粘合剂层连接到型材。B.具有锚固脚的实施例，其中纤维直接嵌入型材中。

图4示意性地示出了根据本发明的用于混凝土管或竖井的密封型材的另一实施例。A.通过粘合剂层将纤维连接到型材的实施方案。B.纤维直接嵌入型材中的实施方案。

具体实施方式

图1示意性地示出了密封装置100，其包括密封型材1(也如图1C中所示)以及模制件3(在这种情况下是用于隧道结构的混凝土管状元件，仅示出了细节)。

在这种情况下，具有大致六边形横截面并且由弹性体型材构成的密封型材1具有型材区域2(在此示出交叉阴影线)，其具有面向模制件3的型材区域表面4。型材区域2包括：具有型材基部表面41的型材基部8，以及横向型材侧部10的基部侧型材侧面部分11，所述基部侧型材侧面部分11具有型材侧面部分表面42。密封型材1具有与型材基部8相对的型材背部9和后侧部分12。纤维5的一端直接嵌入密封型材1中，即嵌在型材区域2的局部6中，在这种情况下即型材基部8中。在这里提供有两个燕尾状且相互间隔的锚固脚16的实施例中，具有纤维5的局部6位于型材基部8的区域中，位于锚固脚16之间。密封型材1具有沿密封型材1的纵向延伸的纵向通道15，具体如现有技术中的型材中的那样。

在这里所示的密封型材1中，存在侧面密封唇14，它们分别布置在水平面13上(参见图2)，在该水平面13上方具有后侧部分12，并且在该水平面13下方为基部侧面部分11。在这种情况下，密封型材1在基部一侧被可固化材料(例如混凝土)包围直至密封唇14。在此示出的实施例中，密封型材1通过锚固脚16和纤维5锚固。通过它们在与模制件3的连接点处的连接，纤维5防止或阻止密封型材1在其纵向方向上，即在垂直于纸平面的方向上的位移。

图2以横截面示意性地示出了根据本发明的密封型材1的不同实施例。图2A示出了根据本发明的没有锚固脚16的密封型材1的实施例，其中纤维5直接硫化到型材基部8中。图2B示出了根据本发明的没有锚固脚16的密封型材1的实施例，纤维5通过粘合剂层7连接到型材基部8。图2C示出了根据本发明的密封型材1的实施例，其示出为嵌入图1中的模制件3中，在硫化过程中嵌入有两个锚固脚16和纤维5。图2D示出了根据本发明的密封型材1的实施例，其中锚固脚16和纤维5通过粘合剂层7连接到型材基部8。在每种情况下，示出了穿过线状密封型材1的横截面，即横向于线状密封型材1的纵向轴线(其必须被想象为在纸平面的上方和下方延伸)的截面。

图2A和2B中所示的实施例不具有任何锚固脚16。图2C和2D中所示的实施例具有两个，在这种情况下是燕尾状的、相互间隔开的锚固脚16，其从型材基部8延伸。纤维5在一端或者直接嵌入型材基部8(图2A，C)或者嵌入在型材基部表面41上的粘合剂层7中(图2B，D)。在具有锚固脚16的实施例中(图2C，D)，在锚固脚16之间的型材基部8的区域中布置有纤维5。密封型材1具有沿密封型材1的纵向延伸的纵向通道15，这在现有技术的型材中也是已知的。

图3示出了根据本发明的密封型材1的实施例的横截面，其特别适用于混凝土管或竖井。在这种情况下，密封型材1具有锚固脚16和纤维5，借助于该锚固脚16和纤维5，密封型材1可以嵌入混凝土管套(未示出)中。纤维5或者通过型材区域表面4上的粘合剂层7(参见图3A)连接到型材区域2上或者直接嵌入型材区域2中(见图3B)，其中该型材区域2面向随后的模制件3，即混凝土管套筒。纤维5布置在型材区域2的锚固脚16之间的局部6中。仍在这种情况下，纵向通道15也存在于密封型材1中。

图4示出了根据本发明的密封型材1的另一实施例的横截面，其特别适用于混凝土管或竖井。在这种情况下，设置在延伸局部6上的纤维5基本上用于锚固密封型材1。仅存在于密封型材1的边缘区域中的唯一锚固脚16基本上用于防止液态混凝土在铸造模制件3期间进入。仍在该实施例中，纤维5或者通过型材区域表面4上的粘合剂层7连接到型材区域2上(参见图4A)或者直接嵌入型材区域2中(见图4B)，其中该型材区域2面向随后的模制件3，即混凝土管套筒。

Claims (9)

1.一种用于嵌入可固化材料模制件特别是混凝土或塑料模制件中的密封型材，其中密封型材(1)具有型材区域(2)，所述型材区域(2)具有在密封型材(1)嵌入模制件(3)之后面向模制件(3)的型材区域表面(4)，并且其中密封型材(1)至少在型材区域(2)的局部(6)中具有与密封型材(1)固定连接并且延伸出型材区域表面(4)的纤维(5)。

2.根据权利要求1所述的密封型材，其中，所述纤维(5)通过所述型材区域(2)的型材区域表面(4)上的粘合剂层(7)间接地固定连接到所述密封型材(1)上，或通过嵌入型材区域(2)直接地固定连接到所述密封型材(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的密封型材，其中所述密封型材(1)在所述型材区域(2)中具有至少一个锚固脚(16)，用于将所述密封型材(1)锚固在所述模制件(3)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的密封型材，其中所述密封型材(1)在所述型材区域(2)中具有两个或更多个相互间隔开的锚固脚(16)，以及在每对相邻的锚固脚(16)之间的一个或多个具有纤维(5)的局部(6)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的密封型材，其中所述密封型材(1)由弹性体型材构成，优选为EPDM，SBR，CR或NBR，优选为NBR，并且其中所述弹性体型材的肖氏硬度优选为60-80°。

6.根据前述权利要求中任一项所述的密封型材，其中所述纤维是金属、玻璃、棉或塑料纤维，优选为聚酰胺、聚酯或芳族聚酰胺纤维。

7.根据前述权利要求中任一项所述的密封型材，特别是用于隧道式管状元件，其中所述型材区域(2)包括：型材基部(8)，所述型材基部(8)具有在密封型材(1)被嵌入之后面向所述模制件(3)的型材基部表面(41)；以及至少一个具有基部侧侧面部分(11)的型材侧部(10)，所述基部侧侧面部分(11)具有在密封型材(1)嵌入之后面向模制件(3)的侧面部分表面(42)；并且其中型材基部(8)至少在局部(6)中具有纤维(5)，所述纤维(5)固定地连接到型材基部并延伸超出型材基部表面(41)，和/或基部侧侧面部分(11)至少在局部(6)中具有纤维(5)，纤维(5)固定地连接到基部侧侧面部分(11)并延伸超过侧面部分表面(42)。

8.一种密封装置，包括由可固化材料组成的模制件(3)和嵌入其中的根据前述权利要求中任一项所述的密封型材(1)，其中所述纤维(5)在一端固定连接到所述密封型材(1)上并且在另一端固定连接到模制件(3)上。

9.根据权利要求8所述的密封装置，其中，所述模制件(3)是混凝土或塑料模制件，优选的是用于隧道结构的混凝土管状元件、用于竖井结构的混凝土环、用于下水道或管道结构的混凝土管或塑料管，优选为GRP管。