CN110741135A - 用于嵌入可固化模制件的密封型材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于嵌入可固化模制件的密封型材，尤其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模制件的密封形型材，该密封型材可以被锚固在模制件中，使得当模制件被安装或组装时，密封件不会移位，或者移位程度明显更小。该目的通过具有型材区域（2）的密封型材（1）实现，该型材具有具有型材区域表面（4），该型材区域表面在嵌入密封型材（1）之后指向模制件，其中型材区域（2）至少在一个局部（6）中具有非织造的、毡制的或无序的纤维层（5），该纤维层固定连接到密封型材（1）并且延伸超出型材区域表面（4）。

Description

用于嵌入可固化模制件的密封型材

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构件（管状元件组成件），在预制部件之间存在接触接头，该接触接头用合适的密封件密封，以便防止周围介质（例如水）的渗入。这种管状元件的生产通常借助于模板模具来进行，例如DE4218710C1、DE10 2007 032 236A1或DE19841047C1中的已知技术。将可固化材料例如混凝土浇注到模板模具中，在材料固化后打开并取出。在模制件固化后，用于密封接触接头的密封件可以布置在为其预制构件的临接面设置的凹槽中。在DE 2833345 A1中描述了这种密封件的一个例子。然而，在将预制构件组装到竖井或隧道中时，用于密封接触接头的密封件通常在铸造过程中通过铸造和锚固而集成到预制构件中。

为了嵌入到预制构件中而设置的密封件通常设有所谓的锚固脚，所述锚固脚在浇注预制构件时被可固化的材料包围并且用于将密封件可靠地保持在固化的预制构件中。然而，当预制构件例如管状元件在安装时，密封件经常在预制部件中移位。尤其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，例如会导致密封件在框架角部的区域中变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于嵌入可固化模制件的密封型材，该密封型材不具有现有密封型材的缺点，特别是可以被锚固在模制件中，使得预制部件在安装或组装期间，密封件在其座中没有位移或位移明显更少。

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，本发明提供一种用于嵌入可固化模制件的密封型材，该密封型材尤其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无纺的、毡制的或无序的纤维层，所述纤维层固定连接到密封型材并且延伸超出型材区域表面。

已经发现，如果密封型材至少另外用固定连接到密封型材的无纺的、毡制的或无序的纤维层锚固在模制件中，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。假定在实际中观察到的整体密封件的位移是由于锚固脚在型材的纵向上连续地形成，特别是在线状密封型材的情况下，并且在这个方向上不能完全承受力的作用，因此可能发生位移以及例如在其座中的密封件的压缩。因此，本发明的核心思想是防止这种移位，并且通常可改善密封件与模制件的粘合，因为固定连接到密封型材的型材局部的无纺的、毡制的或无序的纤维层是嵌入到模制件中，或者替代至少一个锚固脚，或者通过其它方式例如通过粘合的方式固定连接到模制件。

“管状元件”应理解为隧道、竖井、管道等的外壳的预制构件。例如，它可以采用由混凝土构成的环形段或环形的部件。

“可固化材料”在这里被理解为最初可流动的材料，其可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。它可以采用混凝土、合成树脂、粘合剂等形式。例如，它也可以是含有纤维的合成树脂，其固化成纤维增强塑料，例如GFRP。

“密封型材”在这里被理解为优选具有密封功能的线状和/或环形的弹性体材料，例如管状密封件、混凝土或塑料管密封件或轴密封件。"弹性体材料"是由弹性体材料制成的型材。合适的弹性体材料的例子是天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(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)、聚丙烯酸酯橡胶(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，特别优选是NBR，其中弹性体材料优选为具有60-80°的肖氏硬度。弹性体的化合物，例如上述的那些，也是可能的。密封型材也可以在某些区域由不同的弹性体材料构成。例如，管状型材的背部，即型材通过其插入到模板模具中的型材区域，从型材基部开始由不同的弹性体材料构成，例如更硬的弹性体材料，或者反之亦然。具有由不同弹性体材料制成的区域的型材可以通过例如复合挤压的方式制造。

术语"整体密封件"在这里理解为意在嵌入到由可固化材料制成的模制件中的并且相应的进行设计的密封型材，例如装配有至少一个锚固脚或用于将密封型材嵌入到可固化材料中的其它装置。

"锚固脚"在此理解为是指伸入到后面的模制件中并且在型材和模制件之间产生形状配合的型材延伸部，使得型材被紧固在固化的模制件上或模制件中，使得在不损坏模制件和/或型材的情况下(例如通过撕掉型材延伸部)不能移除型材延伸部。为此，型材延伸部例如可以是燕尾形的，或者通常可以设计成具有朝向延伸部的端部增加的横截面。锚固脚可以替代地或附加地还设置有倒钩、底切等。

术语"型材基部"在此理解为密封型材的一部分，该部分在密封型材被锚固之后朝向模制件，并且至少一个锚固脚可以位于该部分上。术语"型材背部"指的是密封型材的基本上与型材基部相对定位的部分，并且其在最终的模制件中提供密封表面。例如，在隧道施工用的管状元件的情况下，在相邻模制件中该密封表面紧靠密封型材的型材基部。术语"型材侧部"指的是型材基部和型材背部之间的密封型材的侧向区域。术语"后侧齿面部分"指的是轮廓齿侧面的更靠近轮廓背面的部分。术语"基部侧侧面部分"指的是型材侧部的更靠近型材基部的部分。

术语"无纺的、毡制的或无序的纤维层"应理解为指连接在一起形成无纺的、毡制的或无序的纤维层，并且以合适的方式连接在一起，例如通过正向形状配合(例如缠结)和/或摩擦接合，和/或通过材料粘结，例如通过粘合剂和/或热加工(例如熔合、焊接)。因为无纺的、毡制的或无序的纤维层的纤维连接在一起，所以它们也承受横向载荷或可沿横向伸长。

根据该配方，密封型材具有"延伸超过型材区域表面的无纺的、毡制的或无序的纤维层"，该配方应理解为是指无纺的、毡制的或无序的纤维层的纤维在未来的模制方向上突出超过型材区域表面，也就是说，在(未来)模制方向上从密封型材的区域或施加到其上的粘合剂层延伸。无纺的、毡制的或无序的纤维层的纤维可具有任何取向。

当在此陈述无纺的、毡制的或无序的纤维层设置在型材区域的局部中时，这还包括无纺的、毡制的或无序的纤维层还可以设置在型材区域的两个或更多个非邻接区域中。因此，具有无纺的、毡制的或无序的纤维层的局部也可以是不连续的。

优选地，无纺的、毡制的或无序的纤维层至少设置在密封型材的一个区域中，该区域在嵌入之后还可以间接地通过粘合层与模制件接触。

如上所述，本发明的密封型材也可以仅通过无纺的、毡制的或无序的纤维层锚固在模制件中。因此，不一定需要提供一个或者多个锚固脚。在该实施例中，密封型材仅通过无纺的、毡制的或无序的纤维层连接到模制件上。例如，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通过无纺的、毡制的或无序的纤维层锚固在管壁或接头壁中。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，用于将密封型材锚固在模制件中，该锚固脚随后朝向模制件。在这种形式的实施方式中，其尤其优选用于挤出形式的密封型材，例如经常用于隧道管状元件的密封型材，除了至少一个通常连续形成的锚固底脚之外，无纺的、毡制的或无序的纤维层用于提供密封型材在模制中的额外锚固，特别用于防止或减少密封型材在型材的纵向平面中的位移。

在本发明的密封型材在稍后朝向模制件方向的型材区域中具有两个或更多个彼此间隔开的锚固脚，例如从型材纵向轴线横向布置的锚固脚的情况下，无纺的、毡制的或无序的纤维层优选地布置在锚固脚之间的型材区域中。如果存在多于两个的锚固脚，则优选在所有相邻的锚固脚之间提供无纺的、毡制的或无序的纤维层。然而，这不是在每种情况下都是必需的，即在三个锚固脚的情况下，例如，无纺的、毡制的或无序的纤维层也可以设置在仅两个相邻的锚固脚之间。

无纺的、毡制的或无序的纤维层可以直接或间接地固定连接到型材区域。例如，通过将无纺的、毡制的或无序的纤维层嵌入到具有面向密封型材的表面的型材区域中来实现直接连接。这例如可以在型材的制造期间通过部分地硫化无纺的、毡制的或无序的纤维层来实现，其中纤维或纤维的部分在无纺的、毡制的或无序的纤维层的区域中或也在表面之下被硫化。通过在型材区域上的粘合剂层可以产生间接连接，其中无纺的、毡制的或无序的纤维层嵌入到所述型材区域，且表面面向型材。无纺的、毡制的或无序的纤维层可由例如金属、玻璃、棉或塑料，例如聚酰胺、聚酯或芳族聚酰胺制成。无纺的、毡制的或无序的纤维层的材料组成和层厚度可由本领域技术人员根据各自的目的并考虑预期和吸收的力来选择和/或调整。

密封型材优选由弹性体材料制成，优选由EPDM、SBR、CR或NBR，优选NBR构成，其中弹性体材料优选具有60-80°的肖氏硬度。

在特别适用于隧道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和至少一个型材侧部，型材基部在密封型材嵌入模制件之后具有面向模制件的型材基部表面，型材侧部具有基部侧侧面部分，基部侧侧面部分在密封型材嵌入之后具有面向模制件的侧面部分表面，其中型材基部至少在一个区域中具有无纺的、毡制的或无序的纤维层，无纺的、毡制的或无序的纤维层固定地连接到型材基部表面，并且延伸超过型材基底表面，和/或基部侧侧面部分至少在一个部分区域中具有无纺的、毡制的或无序的纤维层，非无纺的、毡制的或无序的纤维层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、两个或多个用于将密封型材锚固在模制件中的锚固脚。在这种情况下，优选在至少两个锚定底座之间设置无纺的、毡制的或无序的纤维层。

在第二方面，本发明还涉及一种密封装置，其包括可固化材料制成的模制件，特别是混凝土或塑料模制件，以及嵌入其中的根据本发明的第一方面的密封型材，其中，无纺的、毡制的或无序的纤维层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。“无纺的、毡制的或无序的纤维层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”是指无纺的、毡制的或无序的纤维层朝向型材一侧的纤维或纤维区域固定连接到密封型材上，可以是通过型材区域表面的粘合剂层，或者通过将纤维或纤维区域直接嵌入型材区域的基质，例如型材基部本身中，并且相对的一端嵌入在模制件中，即由模制件的固化材料包围。

在本发明的密封装置中，本发明的密封型材通过由嵌入的纤维或无纺的、毡制的或无序的纤维层的纤维区域形成的多个连接电而固定在模制件中。例如与植绒纤维层相比，通过无纺的、毡制的或无序的纤维层在模制件和密封型材之间进行连接的优点之一是，在使用无纺的、毡制的或无序的纤维层的情况下，并非每根单独的纤维的一端直接连接到密封型材上，另一端直接连接到模制件上，而是在一侧将纤维连接到密封型材上，而在另一侧纤维连接到模制件上，其中连接到密封型材上的纤维和连接到模制件上的纤维通过纤维彼此连接的。因此的，根据本发明无纺的、毡制的或无序的纤维层固定的密封件也更能抵抗横向载荷或应变。密封型材可以仅通过无纺的、毡制的或无序的纤维层锚固在模制件中，或者另外通过一个或多个锚固脚锚固在模制件中。

本领域技术人员可以根据需要选择无纺的、毡制的或无序的纤维层的厚度。在此，优选的是，无纺的、毡制的或无序的纤维层在一侧完全嵌入到密封型材或粘合剂层的材料中，而在另一侧完全嵌入到模制件的材料中。

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

下面借助附图更详细的解释本发明，附图仅用于说明目的。

图1是嵌入在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例的横截面示意图。A：没有锚固脚的实施例，具有硫化的无纺的、毡制的或无序的纤维层。B：没有锚固脚的实施例，无纺的、毡制的或无序的纤维层通过粘合剂层粘合到型材基部中。C：具有锚固脚的实施例，该锚固脚具有硫化的无纺的、毡制的或无序的纤维层。D：具有锚固脚的实施例，该锚固脚具有无纺的、毡制的或无序的纤维层，无纺的、毡制的或无序的纤维层过粘合剂层连接到型材基部。

图3是本发明的密封型材用于混凝土管或竖井的实施例。A：具有锚固脚的实施例，该锚固脚具有无纺的、毡制的或无序的纤维层，无纺的、毡制的或无序的纤维层通过粘合剂层连接到型材。B：具有锚固脚的实施例，该锚固脚具有无纺的、毡制的或无序的纤维层，无纺的、毡制的或无序的纤维层直接嵌入到型材中。

图4是本发明的密封型材用于混凝土管或轴的另一种实施例。A：具有无纺的、毡制的或无序的纤维层的实施例，无纺的、毡制的或无序的纤维层通过粘合剂层连接到型材。B：具有无纺的、毡制的或无序的纤维层的实施例，无纺的、毡制的或无序的纤维层直接嵌入到型材中。

具体实施方式

图1示意性的示出了密封装置100，其包括密封型材1（也如图2C所示）和模制件3（此处是用于隧道结构的混凝土管状元件，仅示出了细节）。

这里所示的弹性材料的密封型材1中，其横截面通常为六边形，并且具有型材区域2（在此用阴影线示出），该型材区域2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和具有基部侧侧面部分11的型材侧部10，基部侧侧面部分11具有侧面部分表面42。密封型材1具有与型材基部8和基部侧侧面部分12相对设置的型材背部9。此处无纺的、毡制的或无序的纤维层5设计为条形状，其具有面向密封型材1表面区域的纤维或纤维区域，该纤维或纤维区域直接嵌入密封型材1中，即在型材区域2的局部6中，在这情况下即为型材基部8。在该实施例中，在此设有两个相互间隔开的燕尾形锚固脚16，具有无纺的、毡制的或无序的纤维层5的局部6位于相邻锚固脚16之间的型材底部8的区域中。线状密封型材1具有沿密封型材1的纵向延伸的纵向通道，具体如现有技术中的型材那样。

在这里所示的密封型材1存在侧面密封唇14，它们分别布置在水平面13上（参见图2），在图示中，背侧侧面部分12位于该水平面上方，并且基部侧侧面部分11位于该水平面下方。密封型材1在基部一侧被可固化材料（例如混凝土）包围至密封唇14。在本实施例中，密封型材1既通过锚固脚16也通过无纺的、毡制的或无序的纤维层5进行锚固。通过无纺的、毡制的或无序的纤维层5与模制件3的连接，可防止或使得密封型材1在其纵向方向（即与纸平面成直角的方向上）上的任何位移都变得困难。

图2示出了本发明的密封型材1的各种实施例的截面图。图2A示出了本发明的密封型材1的实施例，该实施例中没有锚固脚6，但具有直接硫化到型材基部8中的无纺的、毡制的或无序的纤维层5。图2B示出了本发明的密封型材1的实施例，该实施例中没有锚固脚16，但具有通过粘结剂层7连接到型材基部8的无纺的、毡制的或无序的纤维层5。图2C示出了本发明的密封型材1的实施例，该实施例在模制件3中嵌入图1中的密封型材，在硫化过程中嵌入有两个锚固脚16和无纺的、毡制的或无序的纤维层5。图2D示出了本发明的密封型材1的是实施例，该实施例中密封型材具有锚固脚16和无纺的、毡制的或无序的纤维层5，锚固脚16和无纺的、毡制的或无序的纤维层5通过粘结剂层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所示的实施例中没有任何锚固脚16。图2C和图2D所示的实施例中具有两个锚固脚16，这两个锚固脚16从型材基部8延伸，这种情况下为燕尾状并且彼此间隔开。无纺的、毡制的或无序的纤维层5的纤维或限位区域被嵌入到面向密封型材表面的区域中，或者直接在型材基部8（图2A、2C ）中，或者在型材基部底面41上的粘合剂层7（图2B、2D）中。在具有锚固脚16的实施例中，无纺的、毡制的或无序的纤维层5布置在锚固脚16之间的型材基部8的区域中。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示出了跟本发明的密封型材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和无纺的、毡制的或无序的纤维层5，借助于该锚固脚16纤维层5，密封型材1可以嵌入到混凝土管套（未示出）中。无纺的、毡制的或无序的纤维层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（见图3A）或者直接嵌入到型材区域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。无纺的、毡制的或无序的纤维层5布置在锚固脚16之间的型材区域的局部6中。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。在这种情形，设置在延伸局部6上的无纺的、毡制的或无序的纤维层5基本上用于锚固密封型材1。在浇注模制件3时，仍存在于密封型材边缘区域中的单个锚固脚16基本上用作防止液态混凝土的进入。仍在该实施例中，无纺的、毡制的或无序的纤维层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（件图4A）或者直接嵌入到型材区域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模制件的密封形型材，尤其是混凝土或塑料模制件中的密封型材，其特征在于，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）嵌入模制件后面向模制件（3）的型材区域表面（4），并且其中密封型材至少在型材区域（2）的局部中具有无纺的、毡制的或无序的纤维层(5)，所述纤维层（5）固定连接到密封型材（1）并且延伸超出型材区域表面（4）。

2.根据权利要求1所述的用于嵌入可固化模制件的密封形型材，其特征在于，所述无纺的、毡制的或无序的纤维层（5）通过型材区域（2）的型材区域表面（4）上的粘合剂层（7）间接的固定连接到密封型材（1）上，或者通过嵌入到型材区域（2）中而直接固定连接到密封型材（1）上。

3.根据权利要求1或2所述的用于嵌入可固化模制件的密封形型材，其特征在于，密封型材(1)在型材区域(2)中具有至少一个用于将密封型材(1)固定在模制件(3)中的锚固脚(16)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于嵌入可固化模制件的密封形型材，其特征在于，所述密封型材1在型材区域（2）中具有两个或者更多个相互间隔开的锚固脚（16），以及在每对相邻的锚固脚之间的一个或者多个的具有无纺的、毡制的或无序的纤维层（5）的局部（6）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的用于嵌入可固化模制件的密封形型材，其特征在于：所述密封型材（1）由弹性体材料构成，优选为EPDM、SBR、CR或NBR，优选NBR，并且其中弹性体材料的肖氏硬度优选为60-80°。

6.根据前述权利要求中任一项所述的用于嵌入可固化模制件的密封形型材，其特征在于，所述无纺的、毡制的或无序的纤维层（5）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用于嵌入可固化模制件的密封形型材，特别是用于隧道管状元件的密封型材，其特征在于，型材区域（2）包括型材基部（8）和至少一个型材侧部（10），所述型材基部（8）具有在密封型材（1）被嵌入之后面向模制件（3）的型材基部表面（41），所述型材侧部（10）具有基部侧侧面部分（11），所述基部侧侧面部分（11）具有在密封型材（1）被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）至少在一个局部（6）中具有无纺的、毡制的或无序的纤维层（5），所述无纺的、毡制的或无序的纤维层（5）固定连接到型材基部表面（41），和/或基部侧侧面部分（11）至少在部分局部（6）中具有无纺的、毡制的或无序的纤维层（5），所述无纺的、毡制的或无序的纤维层（5）固定连接到基部侧侧面部分（11）并且延伸超过侧面部分表面（42）。

8.一种密封装置，包括由可固化材料制成的模制件（3）和嵌入其中的根据前述权利要求中任一项所述的用于嵌入可固化模制件的密封形型材（1），其特征在于，所述无纺的、毡制的或无序的纤维层（5）一端固定连接到密封型材（1）上，而在另一端固定连接到模制件（3）上。

9.根据权利要求8所述的一种密封装置，其特征在于，所述模制件（3）是混凝土或塑料模制件，优选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圆环、用于下水道或管道结构的混凝土管或塑料管，优选是GRP管。

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