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Die Erfindung betrifft eine Straßenkappe mit einem Einbaukörper, der am oberen Ende einen Rahmen zur Aufnahme eines Deckels hat, wobei ein oberer Randbereich des Einbaukörpers, nämlich der Rahmen, einen mit dem Rahmen nach oben bündig mehr oder weniger abschließenden Fugenring trägt.
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Straßenkappen oder auch Schieberkappen, Schieberkästen, Hydrantkästen, etc. werden bei der Anlage unterirdischer Wasser-/Abwasserentsorgungs-, Gasversorgungs-, oder Fernwärmeversorgungsnetze oberhalb von Absperrschiebern oder Unterflurhydranten plan in die Straßen- oder Gehwegdecke eingebaut. Dadurch ist eine Betätigung der in der Straße liegenden Armatur möglich. Neben den Straßenkappen mit fester Einbauhöhe gibt es höhenverstellbare Straßenkappen, die gegenüber den Straßenkappen mit fester Einbauhöhe den Vorteil haben, dass die Einbauhöhe variiert werden kann, wodurch der Einbau wesentlich erleichtert ist. Solche Straßenkappen werden üblicherweise im Asphaltwegebau verwendet, um nämlich eine optimale Anpassung an die Höhe der Straßendecke vornehmen zu können.
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Der Einbau solcher Straßenkappen in Verkehrsflächen aus Asphalt ist in der Praxis problematisch, nämlich im eingebauten Zustand. Zwischen der Straßenkappe und der Asphaltdecke entsteht regelmäßig eine zumindest kleine, kapillar wirkende Fuge, in die Wasser eindringen kann. Hauptursache dafür ist Schwund und Ausdehnung des Asphalts. Auch besteht die Gefahr, dass sich die Straßenkappe beim regelmäßigen Überfahren vom Material der Straßendecke löst, so dass größere Fugen rund um die Straßenkappe entstehen. Im Winter eintretendes Wasser gefriert und der Randbereich um die Straßenkappe herum platzt auf und wird systematisch zerstört.
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Zum 1. Januar 2009 ist in die ZPV Asphalt-StB 07 (1) eine Regelung aufgenommen worden, wonach Schäden an Nähten und Fugen in Straßendecken vermieden werden sollen. Danach ist es erforderlich, jedwede Fugen im Straßenbau, genauer gesagt in Verkehrsflächen, auch an Einbauten, mit geeigneten Materialien zu schließen, beispielsweise mit flüssigem Asphalt, Bitumen oder dgl. auszugießen oder ein Fugenband einzulegen. Solche Maßnahmen sind einerseits arbeitsaufwändig und verursachen andererseits im Bereich der Straßenkappen Probleme, da beim Einbau gerade keine oder eine nur äußerst geringe Fuge besteht, die man allenfalls mühsam mit flüssigem Bitumen bzw. mit einer Heißvergussmasse ausfüllen kann. Dabei hat sich herausgestellt, dass diese Maßnahmen aufgrund der zunächst als Kapillare ausgebildeten Fuge unzureichend sind, da die Heißvergussmasse nur unzureichend in die Fuge eindringen kann. Spätestens nach mehrfachem Überfahren und Überwinterung stellt sich das gehabte Problem wieder ein, nämlich eine Fugen-/Rissbildung im Bereich einer solchen Straßenkappe, ganz gleich, aus welchem Material die Straßenkappe besteht. Bislang durchgeführte Verfugungen, regelmäßig erst nach Eintritt eines Schadens, sind jedenfalls unzureichend.
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DE 297 21 654 U1 zeigt eine Straßenkappe aus Kunststoff mit einem Einbaukörper, der am oberen Ende einen Rahmen zur Aufnahme eines Deckels aufweist. Im oberen Bereich des Einbaukörpers ist eine Metallummantelung vorgesehen. Diese dient zum Schutz der Straßenkappe vor mechanischer Belastung beim Gefrieren von Wasser, das in den die Straßenkappe umgebenen Spalt eindringt. Die Metallummantelung trägt einen Fugenring der durch Temperatureinwirkung beim Einbau in eine Straßendecke, nämlich beim Asphaltieren, erweicht. Der Fugenring ist innerhalb der Straßendecke bzw. des Erdreichs positioniert.
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Aus
DE 196 09 776 A1 ist eine gattungsbildende Straßenkappe mit einem Einbaukörper bekannt, der am oberen Ende einen Rahmen zur Aufnahme eines Deckels hat. Ein oberer Randbereich des Einbaukörpers, nämlich der Rahmen trägt einen mit dem Rahmen nach oben bündig abschließenden Fugenring. Der Rahmen bildet ein Dichtmitteldepot in Form einer ringförmigen Nut. Innerhalb des Dichtmitteldepots - und damit innerhalb des Rahmens - ist der Fugenring angeordnet. Das Depot ist mit radialen und axialen Löchern versehen. Bei Temperatureinwirkung, nämlich durch induktive Wärme oder mittels einer Flamme, erweicht der Fugenring und dringt über die Löcher aus dem Depot in den Spalt zwischen Rahmen und Straßendecke. Dadurch ist der Spalt gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet.
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Ein wesentlicher Nachteil der gattungsbildenden Straßenkappe besteht darin, dass der Fugenring über eine gesonderte Wärmequelle erhitzt werden muss, bis dieser hinreichend niedrigviskos bzw. dünnflüssig geworden ist. Erst dann fließt der Fugenring durch die Löcher in den Spalt zwischen Rahmen und Straßendecke. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Straßenarbeiten im Winter, ist die Erwärmung des Fugenrings problematisch, da der den Fugenring umschließende Rahmen kalt ist und somit einer Erwärmung des Fugenrings entgegenwirkt. Falls die erforderliche Viskosität nicht erreicht wird, fließt das Material des Fugenrings nicht oder nicht hinreichend in den Spalt und füllt diesen nicht vollständig aus. Dies führt zu einer unzureichenden Dichtungswirkung des Fugenrings.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht auch darin, dass zum Erweichen des Fugenrings der Rahmen induktiv oder mittels einer Flamme erwärmt werden muss. Dieser Arbeitsschritt erfordert zusätzliche Gerätschaften, beispielsweise eine Induktionsspule zum Erzeugen eines Primärfeldes oder einen Gasbrenner. Die Handhabung der gattungsbildenden Straßenkappe gemäß der Entgegenhaltung bzw. die Arbeit damit ist daher mühsam und zeitaufwändig.
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Ein weiterer Nachteil der gattungsbildenden Vorrichtung besteht im komplexen Aufbau des Rahmens. So erfordert beispielsweise die spanende Herstellung eines metallischen Rahmens zahlreiche Arbeitsschritte. Allein zur Herstellung des Dichtmitteldepots sind die in dem Rahmen ausgebildete ringförmige Nut sowie die radialen und axialen Löcher nacheinander zu fertigen. Dies ist mit hohem Aufwand verbunden und somit teuer.
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Schließlich ist es nach bei der gattungsbildenden Vorrichtung nachteilig, dass das Dichtmitteldepot nach dem Erweichen des Fugenrings und Auslaufen desselben in den Spalt zwischen Rahmen und Straßendecke keinerlei Funktion mehr erfüllt. Vielmehr verbleibt ein Teil des erweichten Fugenrings ungenutzt innerhalb des Dichtmitteldepots. Der ungenutzte Teil des Fugenrings ist also „vergeudet“. Dadurch ist die erforderliche Menge an Fugenringmaterial stets größer als die tatsächlich zur Abdichtung des Spalts erforderliche Menge. Folglich ist die gattungsbildende Straßenkappe in Bezug auf die Materialausnutzung ineffizient auch insoweit kostenintensiv.
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Der Lehre der vorliegenden Patentanmeldung gemäß Anspruch 1 liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Straßenkappe derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die zuvor genannten Probleme weitestgehend eliminiert sind. Insbesondere soll die Dichtungswirkung der Straßenkappe verbessert und die Handhabung vereinfacht werden. Außerdem soll ein Unterschied zu wettbewerblichen Produkten herbeigeführt werden.
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Erfindungsgemäß ist die voranstehende Aufgabe durch eine Straßenkappe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist der Fugenring außen um den Rahmen herum angeordnet und durch Temperatureinwirkung beim Einbau in eine Straßendecke, nämlich beim Asphaltieren, erweicht, so dass zwischen dem oberen Rand des Einbaukörpers und der Straßendecke eine durch den erweichten Fugenring zumindest weitestgehend ausgefüllte Fuge verbleibt.
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Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass sich in idealer Weise eine hinreichend gute Fuge mit einer „in-situ“ ausgebildeten Fugenmasse dadurch erzeugen lässt, dass außen um den Rahmen herum, mit dem Rahmen nach oben bündig mehr oder weniger abschließend, ein Fugenring ausgebildet ist, nämlich ein ganz besonderer Fugenring, der aufgrund seiner Materialbeschaffenheit durch Temperatureinwirkung beim Einbau in eine Straßendecke, insbesondere beim Asphaltieren, erweicht, so dass zwischen dem oberen Rand des Einbaukörpers bzw. des Rahmens und der Straßendecke eine durch den erweichten Fugenring zumindest weitgehend ausgefüllte Fuge verbleibt. Das Fugenmaterial ist derart vorzusehen, dass es bei der beim Asphaltieren auftretenden Temperatur flüssig wird, um den durch den festen Fugenring belegten Raum weitestgehend auszufüllen, wobei das Fugenmaterial derart auszulegen ist, dass sich geringe Grenzflächenenergien zur Begünstigung von Adhäsion einstellen.
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Bei der Straßenkappe kann es sich um eine höhenverstellbare Straßenkappe handeln, wobei der Einbaukörper als Oberteil ausgeführt ist, welches von einem Unterteil getragen ist. Zur Höhenverstellung ist das Oberteil mit einem vorzugsweise zylindrischen Rohrabschnitt ausgestattet, der in das Unterteil hineinragt bzw. dort eingesteckt ist. Der Rohrabschnitt kann in dem Unterteil vorzugsweise unter Überwindung einer Klemmkraft teleskopartig verschoben werden, nämlich zur Anpassung an die jeweilige Höhe der Straßendecke. Die Anpassung kann automatisch beim Einbinden in die Straßendecke erfolgen, nämlich beim Überfahren der gesamten Anordnung durch eine Walze.
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Der obere Randbereich des Einbaukörpers bzw. des Oberteils, insbesondere der Rahmen, kann rund, oval, viereckig, sechseckig bzw. mehreckig, etc. ausgeführt sein und einen entsprechend ausgebildeten Deckel aufnehmen. Der um den Rahmen herum angeordnete Fugenring ist der Ausgestaltung des Rahmens angepasst und erstreckt sich allseitig um diesen herum.
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Ebenso ist es denkbar, dass zur einfachen und dabei besseren Positionierung des Fugenrings dieser auf einer Schulter oder in einer Ausnehmung, Abstufung oder dgl. des oberen Bereichs des Einbaukörpers bzw. des Rahmens sitzt und diesen Bereich, nämlich den Bereich der Ausnehmung, etc., im Wesentlichen ausfüllt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Fugenkörper einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt hat und auch bereits vollflächig positioniert ist.
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Im Konkreten ist der Fugenring auf die Schulter aufgesetzt oder in die Ausnehmung, Abstufung oder dgl. eingesetzt, so dass er dort beim Erweichen in Randbereiche bzw. in Ecken hineinfließen kann.
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In ganz besonders vorteilhafter Weise kann der Fugenring aus einem vorzugsweise selbstklebenden Band geformt und auf die Schulter aufgebracht bzw. in die Ausnehmung, Abstufung, etc. eingebracht sein. Ebenso ist es denkbar, dass der Fugenring aufgrund seiner Klebewirkung außen am Rahmen angeordnet ist, ohne für diesen eine tragende Struktur am Rahmen vorzusehen.
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In ganz besonders vorteilhafter Weise ist der Fugenring an den Einbaukörper bzw. an das Oberteil angeformt, insbesondere angespritzt. Dazu eignet sich in ganz besonders vorteilhafter Weise das Overmolding-Verfahren, wonach Kunststoffmaterialien mit unterschiedlichen Erweichungspunkten verarbeitbar sind. Jedenfalls ist zu gewährleisten, dass der angeformte Fugenring aus einem abdichtenden Kunststoff-Material besteht, bspw. aus einem thermoplastischen, thermisch härtenden Material, aus Elastomeren, etc. Jedwede Kunststoffarten sind hier denkbar. Jedenfalls handelt es sich dabei um ein Material, welches beim Asphaltieren weich wird, nämlich hinreichend flüssig wird, um den Bereich zwischen dem Rahmen und der Straßendecke im Sinne einer Verfugung auszufüllen.
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Da das Material des Fugenrings insgesamt in den Bereich zwischen den Rahmen und der Straßendecke fließen und diesen Bereich ausfüllen muss, ist es von Vorteil, wenn der Fugenring zumindest geringfügig über den oberen Rand des Einbaukörpers bzw. des Rahmens hinausragt, so dass das Material beim Erweichen in Eckbereiche hineinfließen kann und danach die Fuge komplett ausfüllt, auch und danach im oberen Bereich bündig abschließt.
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Der Fugenring kann aus einem Zwei-Komponenten-Kunststoff bestehen. In Bezug auf übliche Temperaturen beim Asphaltieren ist es von Vorteil, wenn der Fugenring im Temperaturbereich zwischen 150°C und 250°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 170°C und 230°C, erweicht und dabei hinreichend flüssig wird, um den durch den Fugenring zunächst „reservierten“ Raum insgesamt auszufüllen, wobei eine durch Adhäsion und mechanischer Verzahnung bedingte Bindung eine sichere Verfugung ergibt.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
- 1 in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen höhenverstellbaren Straßenkappe mit quadratischem Rahmen zur Aufnahme eines entsprechenden Deckels, ohne die erfindungsgemäße Vorkehrung eines Fugenrings,
- 2 in einer schematischen Ansicht, teilweise geschnitten, ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Straßenkappe mit angeformtem, geringfügig nach oben überstehendem Fugenring und
- 3 den Gegenstand aus 2 im eingebauten Zustand in eine Straßendecke, nach thermischer Einwirkung auf den Fugenring, der die Fuge nunmehr komplett ausfüllt.
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1 zeigt eine herkömmliche Straßenkappe, die im oberen Bereich einen Einbaukörper 1 umfasst, der am oberen Ende einen Rahmen 2 zur Aufnahme eines in 1 nicht gezeigten Deckels aufweist.
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Im Konkreten zeigt 1 eine höhenverstellbare Straßenkappe, wobei der Einbaukörper 1 als Oberteil 3 ausgeführt ist, welches von einem Unterteil 4 getragen ist. Zur Höhenverstellung ist das Oberteil 3 mit einem zylindrischen Rohrabschnitt 5 ausgestattet und mit diesem in das Unterteil 4 eingesteckt. Unter Überwindung einer Klemmkraft, die durch nach Innen abragende Klemmelemente 6 hervorgerufen wird, ist das Oberteil 3 gegenüber dem Unterteil 4 teleskopartig verschiebbar. Hier treten die in der Beschreibungseinleitung genannten Probleme nach dem Einbau in eine Straßendecke auf, nämlich in Ermangelung einer hinreichenden Abdichtungsmöglichkeit des Rahmens 2 gegenüber der Straßendecke.
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2 zeigt in einer schematischen Ansicht, teilweise, ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Straßenkappe mit einem als Einbaukörper 1 dienenden Oberteil 3, wobei das Oberteil 3 über einen zylindrischen Rohrabschnitt 5 in ein Unterteil 4 eingesteckt ist.
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Ein oberer Randbereich des Einbaukörpers 1 bzw. des Rahmens 2 trägt einen Fugenring 7, der auf einer auskragenden Schulter 8 des Rahmens 2 sitzt. Eine sichere Positionierung des Fugenrings 7 ist gewährleistet.
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Der Fugenring 7 besteht aus einem besonderen Material, welches durch Temperatureinwirkung beim Einbau in eine in 2 nicht gezeigte Straßendecke, insbesondere beim Asphaltieren, erweicht bzw. flüssig wird, so dass zwischen dem oberen Rand des Einbaukörpers 1 bzw. des Rahmens 2 und der Straßendecke eine durch den erweichten Fugenring 7 zumindest weitestgehend ausgefüllte Fuge verbleibt. Der Fugenring 7 steht nach oben geringfügig über. Der Überstand 7a liefert hinreichend Material, welches die Fuge insgesamt ausfüllen kann.
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3 zeigt den eingebauten Zustand der erfindungsgemäßen Straßenkappe, nämlich eingebunden in den Straßenbelag 9 einer Fahrbahn-/Straßendecke. Der im angegossenen Zustand geringfügig überstehende Fugenring 7 (siehe Überstand 7a gemäß 2) füllt nun den gesamten Bereich der Fuge 10 zwischen dem Straßenbelag 9 und der äußeren Wandung des Rahmens 2 aus, sackt entsprechend in die Fuge 10 hinein und füllt diese nach oben bündig abschließend aus. Eine sichere Verfugung ist geschaffen.
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Wie bereit im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt, ist der Fugenring 7 entweder als Band an-/aufgesteckt bzw. auf die Außenfläche des Rahmens 2 aufgeschoben oder an die Außenfläche des Rahmens 2 spritzgusstechnisch angeformt, wodurch sich eine besonders einfache Herstellung ergibt.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Straßenkappe wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die Patentansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Straßenkappe lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
