DE102011055400A1

DE102011055400A1 - Aus Modulen aufgebauter Schacht

Info

Publication number: DE102011055400A1
Application number: DE102011055400A
Authority: DE
Inventors: Holger Hesse
Original assignee: Egeplast Werner Strumann GmbH and Co KG
Current assignee: Egeplast International GmbH
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen aus Modulen aufgebauten Schacht, bei dem die Module Kunststoffformteile sind, die aufeinander gestellt werden und miteinander verbunden werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen aus Modulen aufgebauten Schacht zur Verfügung zu stellen, welcher sowohl eine rasche Montage aus den Modulen an der Baustelle als auch eine sichere fluiddichte Verbindung der Module untereinander zulässt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass man in wenigstens eines der Schachtmodule (20) in einem in Aufbaurichtung (Höhenerstreckung) oberen oder unteren Bereich wenigstens eine Heizwendel (18) in die Kunststoffwandung des Schachtmoduls eingebettet. Dadurch ist es möglich, die Module an der Baustelle zunächst aufeinander zu stellen und anschließend durch Elektroschweißung beispielsweise mittels eines handelsüblichen Elektroschweißgeräts miteinander fluiddicht zu verbinden. Die Höhe (L2) der einzelnen Module kann variieren und es lassen sich Schächte mit verschiedenen Umrissen herstellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen aus Modulen aufgebauten Schacht, bei dem die Module Kunststoffformteile sind, die aufeinander gestellt werden und miteinander verbunden werden.
Aus Modulen aufgebaute Revisionsschächte sind beispielsweise aus der DE 41 22 299 A1 seit längerem bekannt. Diese Schächte können in einer Art Baukastensystem aus einer unterschiedlichen Anzahl von Modulen in variabler Höhe aufgebaut werden. Die einzelnen Module werden hier durch Spannringe oder Haltklammern mit Spannschrauben untereinander verbunden.
Die WO 2006/004445 A1 beschreibt einen modulartig aus Kunststoffelementen aufgebauten Einstiegschacht, bei dem die Module aus einem thermoplastischen Material bestehen und über kunststofftechnische Schweißverfahren miteinander verbunden werden. Dabei werden Ultraschallschweißen, Verbinden über Lösungsmittel oder allgemein durch Erwärmen als Verbindungsmethoden erwähnt.
In der DE 10 2004 032 397 A1 wird ein Abwasserschacht beschrieben, bei dem man in die Wandung eines Betonschachts eine Schachtanschlussmuffe aus schweißbarem Kunststoff einführt, welche wiederum ein Kunststoffrohr aufnimmt, wobei in der Schachtanschlussmuffe eine Heizwendel angeordnet ist, so dass diese durch Elektroschweißen mit dem Kunststoffrohr verschweißt werden kann. Das Kunststoffrohr einer Abwasserleitung ist radial aus dem Schacht herausgeführt. Die Schachtanschlussmuffe muss bei der Herstellung des Betonschachts in dessen Betonbauteil eingegossen werden.
Alternativ sind mehrteilige Rohrschächte aus Kunststoff bekannt, bei denen die einzelnen Module wie beispielsweise ein Schachtunterteil und ein Steigrohr einfach ineinander geschoben werden, wie in der DE 20 2004 002 861 U1 beschrieben. Hier handelt es sich um eine reine Einsteckverbindung mit einer Einschubbegrenzung, ohne dass die Module miteinander verschweißt werden oder zusätzliche Verbindungselemente verwendet werden. Zudem haben die Module hier eine zylindrische Form.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen aus Modulen aufgebauten Schacht der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, welcher sowohl eine rasche Montage aus den Modulen an der Baustelle als auch eine sichere fluiddichte Verbindung der Module untereinander zulässt.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein aus Modulen aufgebauter Schacht der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in wenigstens eines der Module in einem in Aufbaurichtung (Höhenerstreckung) oberen oder unteren Bereich wenigstens eine Heizwendel in die Kunststoffwandung des Schachtmoduls eingebettet ist oder an der Kunststoffwandung des Schachtmoduls angeordnet ist. Die Module des erfindungsgemäßen Schachts können somit an der Baustelle zunächst aufeinander gestellt und anschließend durch Elektroschweißung beispielsweise mittels eines handelsüblichen Elektroschweißgeräts miteinander fluiddicht verbunden werden. Bei dieser Schweißmethode wird durch den Stromfluss, der durch die in die Schachtwandung eingebettete Heizwendel fließt, der thermoplastische Kunststoff der Modulwandung erhitzt und aufgrund der damit verbundenen Erweichung ergibt sich eine stoffschlüssige Verbindung der beiden aneinander grenzenden Schachtmodule in ihren einander zugewandten Randbereichen.
Wenn hierin davon die Rede ist, dass die Heizwendel in die Kunststoffwandung „eingebettet” ist, so bedeutet dies nicht zwingend, dass die Heizwendel versenkt in der Kunststoffwandung liegt. Von der Erfindung erfasst sind vielmehr auch Varianten, bei denen sich die Heizwendel an der Oberfläche der Wandung des Schachtmoduls befindet.
Vorzugsweise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass ein unteres Schachtbodenmodul und wenigstens ein in Aufbaurichtung daran anschließendes Schachtwandmodul vorgesehen sind und dass wenigstens eine Heizwendel im oberen Bereich in die Wandung des Schachtbodenmoduls und/oder wenigstens eine Heizwendel im unteren Bereich in die Wandung des Schachtwandmoduls eingebettet ist und Schachtbodenmodul und Schachtwandmodul elektrisch miteinander verschweißbar sind.
Das Schachtbodenmodul, welches das unterste Modul im Höhenaufbau des Schachts bildet, unterscheidet sich von den Schachtwandmodulen dadurch, dass es nicht nur allseits seitlich durch Wände geschlossen ist, sondern zusätzlich unterseitig durch eine Bodenebene geschlossen ist, welche den Schachtboden bildet. Die einzelnen Schachtmodule können im Umriss beispielsweise rechteckig sein, sie können aber auch einen anderen Umriss haben, beispielsweise einen polygonalen Umriss, oder sie sind gegebenenfalls auch zylindrisch oder oval im Umriss. Bei einem Schacht mit beispielsweise rechteckigem Umriss weisen somit die Schachtwandmodule vier Seitenwände auf, zwei Längsseitenwände und zwei Querseitenwände, das Schachtbodenmodul hat zusätzlich noch den Schachtboden. In dem Schachtboden befindet sich in der Regel ein Gerinne. Es ist in der Regel so, dass alle Schachtmodule eines Schachts die gleiche Grundgeometrie aufweisen, dass heißt den gleichen Grundriss aufweisen. Die Höhe der werkseitig zur Verfügung gestellten Module kann variieren, so dass sich vor Ort baukastenartig Schächte beliebiger Aufhöhe herstellen lassen. Bevorzugt werden werkseitig Module mit gewissen Fixlängen gefertigt.
Die Schachtwände der Module müssen nicht durchgehend vertikal ausgerichtet sein (bei stehendem montiertem Schacht), sondern die Schachtwand kann beispielsweises teilweise konisch (geneigt) verlaufen. Ein konischer oberer Bereich eines unteren Schachtmoduls erleichtert beispielsweise die Zentrierung des sich nach oben hin anschließenden nächsten Moduls, welches auf das untere Schachtmodul aufgesetzt wird.
Wird ein erfindungsgemäßer Schacht aus beispielsweise drei oder mehr Schachtmodulen aufgebaut, dann kann es beispielsweise so sein, dass man ein Schachtbodenmodul und zwei nach oben hin folgende Schachtwandmodule verwendet. Es ist dann wenigstens ein in Aufbaurichtung an ein erstes Schachtwandmodul in Aufbaurichtung anschließendes zweites Schachtwandmodul vorgesehen ist und das erste Schachtwandmodul ist in seinem unteren Bereich mit dem Schachtbodenmodul und in seinem oberen Bereich mit dem zweiten Schachtwandmodul elektrisch verschweißbar und dazu ist entweder in die Wandung des ersten Schachtwandmoduls in dessen oberem Bereich wenigstens eine Heizwendel eingebettet oder in die Wandung des zweiten Schachtwandmoduls ist in dessen unterem Bereich wenigstens eine Heizwendel eingebettet oder aber beide Module weisen in den genannten Verbindungsbereichen jeweils eingebettete Heizwendel auf.
Besonders bevorzugt weist für eine bessere Zentrierung wenigstens ein erstes Schachtmodul in einem einem zweiten Schachtmodul zugewandten oberen oder unteren Endbereich seiner Wandung eine Fase auf zwecks Zentrierung des sich nach oben oder nach unten hin anschließenden zweiten Schachtmoduls. Bevorzugt ist dann wenigstens eine Heizwendel im Bereich der Fase in die Wandung des Schachtmoduls eingebettet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung ist weiterhin vorgesehen, dass wenigstens ein Schachtmodul im oberen Endbereich und/oder im unteren Endbereich in seiner Wandung wenigstens eine Nut aufweist, welche eine Dichtung zwecks Abdichtung gegenüber dem sich nach oben oder nach unten hin anschließenden Schachtmodul aufnimmt.
Um eine Vorfixierung eines Moduls bei der Montage des Schachts zu erzielen, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Halteelemente, insbesondere Halteklammern für eine gegenseitige Festlegung der aneinander angrenzenden Schachtmodule vor der Elektroschweißung vorhanden sind. Diese Halteelemente sind dann nach dem Schweißvorgang funktionslos.
Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Dabei zeigen:
1 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Schachtbodenmoduls;
2 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Schachtwandmoduls, welches auf das in 1 gezeigte Schachtbodenmodul aufgesetzt wird;
3 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines beispielhaften aus mehreren Modulen aufgebauten Schachts;
4 eine Detailansicht eines der Schachtwandmodule im oberen Bereich im Längsschnitt;
5 eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Schachtwandmodul gemäß den Ansichten der 2 und 4.
Nachfolgend wird zunächst auf 1 Bezug genommen. Diese zeigt in schematisch vereinfachter Darstellung eines erfindungsgemäßen Schachtbodenmoduls 10, welches hier beispielsweise einen rechteckigen Grundriss aufweist und vier Seitenwände hat, nämlich zwei Längsseitenwände 11, 12 und zwei Querseitenwände 13, 14, die einen rechteckigen nach oben hin offenen Behälter formen, welcher unterseitig durch einen Schachtboden 15 verschlossen ist. Im oberen Bereich ist eine Nut 16 in der Wandung des Schachtbodenmoduls 10 vorgesehen, in welche eine Dichtung eingelegt werden kann, die für eine Abdichtung gegenüber dem sich nach oben hin anschließenden Schachtwandmodul (siehe 2) sorgt. Im Schachtboden 15 befindet sich ein Gerinne. Das in 1 gezeigte Schachtbodenmodul 10 hat beispielsweise eine werkseitig festgelegte Aufbauhöhe L₁, wobei es sich bei dieser Abmessung um eine Teilhöhe des erfindungsgemäß aus mehreren Modulen aufzubauenden Schachts handelt Das Schachtbodenmodul 10 bildet das unterste Modul des Schachts.
2 zeigt ein Schachtwandmodul 20, welches den gleichen rechteckigen Grundriss hat wie das in 1 dargestellte Schachtbodenmodul 10 sowie im Prinzip die gleichen Abmessungen in Längs- und in Querrichtung, so dass es auf das Schachtbodenmodul 10 aufgesetzt werden kann, um dieses nach oben hin zu verlängern. Auch das Schachtwandmodul 20 hat somit zwei Längsseitenwände und zwei Querseitenwände, jedoch hat es keinen Boden, sondern ist nach unten hin und nach oben hin jeweils offen. Es handelt sich somit geometrisch gesehen der Grundform nach um einen nach oben und unten hin offenen Quader.
Die Aufbauhöhe L₂ des Schachtwandmoduls 20 kann jedoch von der Aufbauhöhe L₁ des Schachtbodenmoduls 10 abweichen. Die Höhe eines aus nur zwei Schachtmodulen bestehenden Schachts ergibt sich aus der Summe der Aufbauhöhen L₁ + L₂ des Schachtbodenmoduls 10 und des Schachtwandmoduls 20. Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip können Schächte mit größerer Aufbauhöhe aus beispielsweise drei, vier oder mehr Schachtmodulen hergestellt werden, indem diese jeweils aufeinander gesetzt werden. Ein Schacht aus drei Schachtmodulen besteht dann beispielsweise aus einem Schachtbodenmodul 10 und zwei aufeinander gesetzten Schachtwandmodulen 20, so dass sich eine Aufbauhöhe L₁ + 2 × L₂ ergibt. Aber die Aufbauhöhe des oberen dritten Schachtwandmoduls kann ebenso gut von derjenigen des mittleren Schachtwandmoduls abweichen, so dass sich dann eine Schachthöhe von L₁ + L₂ + L₃ ergibt. Diese Beispiele zeigen, dass sich in einfacher Weise Schächte mit variierender Aufbauhöhe erstellen lassen, wobei natürlich vorzugsweise werkseitig eine begrenzte Anzahl von Schachtbodenmodulen 10 und Schachtwandmodulen 20 mit jeweils standardisierten Fixlängen zur Verfügung gestellt werden.
Im unteren Bereich der Wandung des Schachtwandmoduls 20 gemäß 2 befindet sich eine Fase 17, die für eine Zentrierung des auf das Schachtbodenmodul 10 zu stellenden Schachtwandmoduls 20 sorgt. In diese Fase 17 ist eine Heizwendel 18 eingearbeitet. Dies ermöglicht es, beispielsweise mit einem Heizwendelmuffenschweißgerät durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms die Heizwendel zu erhitzen und so den thermoplastischen Kunststoff, aus dem die Wandung des Schachtwandmoduls 20 besteht zu erwärmen und zu erweichen. Auf diese Weise lässt sich der untere Bereich des Schachtwandmoduls 20 mit dem oberen Bereich des Schachtbodenmoduls 10 verschweißen und es entsteht zwischen beiden Modulen eine stoffschlüssige und dichte Verbindung, so dass ein im Grundriss rechteckiger Schachtkorpus entsteht mit einer Höhe, die gleich L₁ + L₂ ist.
Auch das Schachtwandmodul 20 hat bevorzugt im oberen Endbereich seiner Wandung ein oder zwei Nuten 16, in die jeweils eine Dichtung eingelegt werden kann, so dass man ein weiteres gleichartiges Schachtwandmodul auf das Schachtwandmodul 20 aufsetzen und mit diesem Verschweißen kann, um die gesamt Aufbauhöhe des Schachts zu vergrößern. Die Aufbauhöhe des weiteren Schachtwandmoduls kann auch größer oder geringer sein als die Aufbauhöhe L₂ des Schachtwandmoduls 20 von 2. Wenn ein solcher weiterer Aufbau vorgesehen ist, ist entweder im oberen Bereich des Schachtwandmoduls 20 eine weitere Heizwendel eingebettet, oder eine Heizwendel ist um unteren Bereich in die Wandung des dritten Schachtwandmoduls eingebettet.
Weitere Details der erfindungsgemäßen Schachtmodule ergeben sich aus 4, auf die nachfolgend Bezug genommen wird. Diese Ansicht zeigt einen schematisch vereinfachten Längsschnitt durch einen beispielhaften oberen Bereich der Wandung eines erfindungsgemäßen Schachtmoduls, welches in diesem Fall das untere Schachtwandmodul 20 eines Aufbaus mit mehreren übereinander angeordneten Schachtwandmodulen ist. Beispielsweise zeigt 4 einen Ausschnitt durch den oberen Bereich einer Querseitenwand 13 oder auch einer Längsseitenwand. Diese Querseitenwand 13 hat im überwiegenden Bereich ihrer Höhe eine gleichbleibende Wandstärke, jedoch ist im oberen Bereich eine Fase 17 vorgesehen in Form einer innenseitigen Abschrägung der Querseitenwand mit sich allmählich von unten nach oben zum oberen Ende hin verjüngenden Wandstärke. Die Fase 17 bildet somit innenseitig an der Querseitenwand oben eine Schrägfläche, welche dazu dient, das hierauf aufgesetzte darüber liegende Schachtwandmodul einzufassen und zu zentrieren.
In der oberen Stirnfläche 21 der Querseitenwand 13 befindet sich eine Nut 16, die dazu vorgesehen ist entweder eine entsprechend dimensionierte Dichtung mit Passung aufzunehmen, oder es kann auch eine Dichtung mit kleinerem Querschnitt vorgesehen sein, die aus einem quellfähigen Material besteht, welches dann aufquillt und dadurch die gewünschte Dichtigkeit herbeiführt.
Die in 4 erkennbare Heizwendel 18 kann in die Fase beispielsweise mit mäanderförmigem oder spiralförmigem Verlauf eingearbeitet sein. Durch die Heizwendel 18 wird das sie umgebende Kunststoffmaterial bei Durchleiten eines elektrischen Stroms erwärmt und erweicht, so dass eine Verschweißung mit einem anderen Schachtwandmodul stattfinden kann.
Die Heizwendel 18 muss nicht unbedingt vollständig in den Kunststoff der Wandung des Schachtwandmoduls eingebettet sein, sondern kann sich auch an der Oberfläche der Wandung befinden, so dass sie nicht oder nur teilweise von dem Kunststoff umschlossen ist. Sie ist also in diesem Fall quasi an der Wandung des Schachtwandmoduls angeordnet.
Die Draufsicht eines beispielhaften Schachtwandmoduls ist noch einmal in 5 gezeigt, wobei zur Erzielung einer besseren Auflösung in der Zeichnung nicht das vollständige Schachtwandmodul dargestellt ist, sondern nur Ausschnitte davon in den Eckbereichen. Man erkennt, dass die Nut 16, die die Dichtung aufnimmt, umlaufend oben stirnseitig in die Längsseitenwände und die Querseitenwände eingebracht ist. Jeweils nach innen hin schließt sich ein horizontaler Abschnitt der oberen Stirnfläche 21 an. Daran schließt sich wiederum jeweils nach innen hin der auch in 4 gut erkennbare angeschrägte Bereich der Fase 17 an.
Bezugszeichenliste

10: Schachtbodenmodul
11: Längsseitenwand
12: Längsseitenwand
13: Querseitenwand
14: Querseitenwand
15: Schachtboden
16: Nut
17: Fase
18: Heizwendel
20: Schachtwandmodul
21: obere Stirnfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4122299 A1 [0002]
WO 2006/004445 A1 [0003]
DE 102004032397 A1 [0004]
DE 202004002861 U1 [0005]

Claims

Aus Modulen aufgebauter Schacht, bei dem die Module Kunststoffformteile sind, die aufeinander gestellt werden und miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens eines der Module (10, 20) in einem in Aufbaurichtung (Höhenerstreckung) oberen oder unteren Bereich wenigstens eine Heizwendel (18) in die Kunststoffwandung des Schachtmoduls eingebettet oder an der Kunststoffwandung des Schachtmoduls angeordnet ist.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres Schachtbodenmodul (10) und wenigstens ein in Aufbaurichtung daran anschließendes Schachtwandmodul (20) vorgesehen sind und dass wenigstens eine Heizwendel (18) im oberen Bereich in die Wandung des Schachtbodenmoduls (10) und/oder wenigstens eine Heizwendel im unteren Bereich in die Wandung des Schachtwandmoduls (20) eingebettet ist und Schachtbodenmodul und Schachtwandmodul elektrisch miteinander verschweißbar sind.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in Aufbaurichtung an ein erstes Schachtwandmodul (20) in Aufbaurichtung anschließendes zweites Schachtwandmodul vorgesehen ist und das erste Schachtwandmodul (20) in seinem unteren Bereich mit dem Schachtbodenmodul (10) und in seinem oberen Bereich mit dem zweiten Schachtwandmodul elektrisch verschweißbar ist und dazu entweder in die Wandung des ersten Schachtwandmoduls (20) in dessen oberem Bereich wenigstens eine Heizwendel (18) eingebettet ist oder in die Wandung des zweiten Schachtwandmoduls in dessen unterem Bereich wenigstens eine Heizwendel eingebettet ist.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erstes Schachtmodul (10, 20) in einem einem zweiten Schachtmodul zugewandten oberen oder unteren Endbereich seiner Wandung eine Fase (17) zwecks Zentrierung des sich nach oben oder nach unten hin anschließenden zweiten Schachtmoduls aufweist.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Heizwendel (18) im Bereich der Fase (17) in die Wandung des Schachtmoduls (10, 20) eingebettet ist.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schachtmodul (10, 20) im oberen Endbereich und/oder im unteren Endbereich in seiner Wandung wenigstens eine Nut (16) aufweist, welche eine Dichtung zwecks Abdichtung gegenüber dem sich nach oben oder nach unten hin anschließenden Schachtmodul aufnimmt.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Halteelemente, insbesondere Halteklammern für eine Vorfixierung der aneinander angrenzenden Schachtmodule (10, 20) vor der Elektroschweißung vorgesehen sind.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schachtbodenmodul (10) ein Gerinne aufweist.
Aus Modulen aufgebauter Schacht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei verschiedene Schachtmodule mit unterschiedlichen Abmessungen (L₁, L₂) in Aufbaurichtung (Höhenerstreckung) vorgesehen sind.