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Die Erfindung betrifft ein Dichtungsprofil zur Einbettung in ein Formteil aus aushärtbarem Material, insbesondere einen Betontübbing, mittels einer Schalungsform, eine Schalungsformanordnung zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings, mit einer integrierten Dichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings, mit einer integrierten Dichtung.
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Schacht- und Tunnelbauten sind regelmäßig aus einzelnen monolithischen Fertigbauteilen (Tübbingen) zusammengesetzt, zwischen denen Kontaktfugen vorhanden sind, die mit geeigneten Dichtungen abgedichtet werden, um beispielsweise ein Eindringen von umgebendem Medium (z.B. Wasser) zu verhindern. Die Herstellung solcher Tübbinge erfolgt in der Regel mit Hilfe von Schalungsformen, wie sie beispielsweise aus
DE 4218710 C1 ,
DE 10 2007 032 236 A1 oder
DE 19841047 C1 bekannt sind. Dabei wird ein aushärtbares Material, z.B. Beton, in die Schalungsform gegossen, die nach dem Aushärten des Materials geöffnet und entfernt wird. Häufig werden die Dichtungen, die zur Abdichtung der Fugen erforderlich sind, die später beim Zusammensetzen der Fertigbauteile zu einem Schacht oder Tunnel entstehen, bereits beim Gießen in die Fertigbauteile integriert, indem sie mit eingegossen und verankert werden.
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Eine Schalungsformanordnung zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, beispielsweise eines Betontübbings, ist auch aus der
DE 10 2012 106 462 A2 bekannt. Bei der dort beschriebenen Schalungsformanordnung soll das Risiko einer Verformung einer integrierten Dichtung beim Gießvorgang minimiert werden, indem das in einer Halterung der Schalungsformanordnung angeordnete Dichtungsprofil an seiner Rückenseite mindestens eine Ausnehmung und/oder mindestens einen Vorsprung aufweist und die Wandung der Halterung einen zu der mindestens einen Ausnehmung im Wesentlichen komplementären Vorsprung und/oder eine zu dem mindestens einen Vorsprung im Wesentlichen komplementäre Ausnehmung aufweist.
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Bei der Herstellung der Fertigbauteile kann es jedoch zu einer fehlerhaften Einbettung der Dichtung kommen. Insbesondere bei Betontübbingen mit um die Stoßseiten umlaufenden Dichtungsprofilen ist es schwierig, den korrekten Sitz des Dichtungsprofils über den gesamten Umfang der Tübbinge sicherzustellen. Zur Herstellung der Fertigteile mit integrierter Dichtung werden Schalungsformen eingesetzt, die über eine Halterung für das Dichtungsprofil verfügen. Das Dichtungsprofil, das regelmäßig eine Profilbasis mit mindestens einem Verankerungsfuß zur Verankerung der Dichtung in dem Formteil aufweist, wird lösbar mit einem der Profilbasis gegenüberliegenden Profilteil in die Halterung eingesetzt, während die Profilbasis mit dem später im Formteil eingebetteten mindestens einen Verankerungsfuß dem Inneren der Schalungsform zugewendet ist. Anschließend wird das aushärtbare Material, z.B. Beton, in das Innere der Schalungsform gegossen und die Dichtung mit dem mindestens einen Verankerungsfuß darin eingebettet. Beim Einsetzen des Dichtungsprofils in die Halterung der Schalungsform kann es jedoch dazu kommen, dass die Dichtung zumindest abschnittweise nicht korrekt in der Halterung sitzt, was häufig erst nach Herstellung und Lösung des Formteils aus der Schalungsform festgestellt wird und damit auch zu einem fehlerhaften Sitz der Dichtung im fertigen Formteil führt. Formteile, deren integrierte Dichtung einen fehlerhaften Sitz aufweist, sind in der Regel nicht einsetzbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit für eine verbesserte Sitzkontrolle für in Formteile zu integrierende Dichtungen, insbesondere Tübbingdichtungen, bereit zu stellen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Dichtungsprofil zur Einbettung in ein Formteil aus aushärtbarem Material, insbesondere einen Betontübbing, mittels einer Schalungsform bereit, wobei das Dichtungsprofil eine nach ihrer Einbettung zum Formteil weisende Profilbasis mit mindestens einem Verankerungsfuß zur Verankerung des Dichtungsprofils in dem Formteil, einen der Profilbasis gegenüberliegenden Profilrücken und eine erste seitliche Profilflanke mit einem ersten rückenseitigen Flankenteil und einem ersten basisseitigen Flankenteil und eine zweite seitliche Profilflanke mit einem zweiten rückenseitigen Flankenteil und einem zweiten basisseitigen Flankenteil aufweist, und wobei das Dichtungsprofil so ausgestaltet ist, dass es mit seinem Profilrücken und den rückenseitigen Flankenteilen seiner seitlichen Profilflanken lösbar in einer Halterung der Schalungsform anordbar ist, und wobei mindestens ein Teil der Oberfläche des ersten rückenseitigen Flankenteils und/oder des zweiten rückenseitigen Flankenteils eine optisch wahrnehmbare Markierung aufweist, welche ein zum übrigen Dichtungsprofil optisch kontrastierender Farbanstrich ist, oder aus einem zum übrigen Dichtungsprofil optisch kontrastierenden elastomeren Material besteht, das einstückig mit dem Dichtungsprofil ausgebildet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsprofil ist eine optisch wahrnehmbare Markierung an mindestens einem jener Flankenteile des Dichtungsprofils vorgesehen, die bei korrektem Sitz des Dichtungsprofils innerhalb der Halterung der Schalungsform von außen nicht sichtbar sind, weil sie innerhalb der Halterung der Schalungsform liegen. Bei unkorrektem Sitz des Dichtungsprofils in der Halterung der Schalungsform wird die Markierung dagegen sichtbar, so dass auf einfache Weise eine entsprechende Kontrolle des korrekten Sitzes des Dichtungsprofils ermöglicht wird.
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Unter einem „Dichtungsprofil“ wird hier ein vorzugsweise strangförmiges Elastomerprofil mit Dichtungsfunktion verstanden, beispielsweise eine Tübbingdichtung, Betonrohrdichtung oder Schachtdichtung. Ein „Elastomerprofil“ ist ein Profil aus elastomerem Material. Beispiele für geeignete elastomere Materialien sind Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butylkautschuk (IIR), Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM), Butadien-Acrylnitrilkautschuk (NBR), hydrierter Acrylnitrilkautschuk (HNBR) Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Polyacrylatkautschuk (ACM), Polyurethankautschuk (PU), Silikonkautschuk (Q), Fluorsilikonkautschuk (MFQ) und Fluorkautschuk (FPM). Bevorzugt sind EPDM, SBR, CR oder NBR, besonders bevorzugt NBR, wobei das elastomere Material vorzugsweise eine Shorehärte von 60-80° aufweist. Auch Mischungen von Elastomeren, beispielsweise der oben genannten, sind möglich. Ein Dichtungsprofil kann auch bereichsweise aus unterschiedlichen Elastomermaterialien bestehen. Beispielsweise kann der Rückenteil des Profils, d.h. der Profilbereich, mit dem das Profil in die Schalungsform eingesetzt ist, aus einem anderen, zum Beispiel härteren, Elastomermaterial bestehen als die Basis des Profils, oder umgekehrt. Profile, die Bereiche aus unterschiedlichen elastomeren Materialien aufweisen, können beispielsweise durch Koextrusion hergestellt sein.
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Unter dem Begriff „integrierte Dichtung“ wird hier ein Dichtungsprofil verstanden, das zur Einbettung in ein Formteil aus aushärtbarem Material vorgesehen und entsprechend ausgestaltet, z.B. mit mindestens einem Verankerungsfuß ausgestattet ist.
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Unter einem „Verankerungsfuß“ wird hier ein Profilfortsatz verstanden, der in das spätere Formteil hineinragt und einen Formschluss zwischen Profil und Formteil bewirkt, so dass das Profil an bzw. in dem ausgehärteten Formteil so befestigt ist, dass es ohne Beschädigung des Formteils und/oder des Profils (z.B. durch Abreißen des Profilfortsatzes) nicht entfernt werden kann. Hierzu können die Profilfortsätze beispielsweise schwalbenschwanzartig oder allgemein mit einem zum Fortsatzende hin zunehmenden Querschnitt ausgestaltet sein. Ein Verankerungsfuß kann alternativ oder zusätzlich auch mit Widerhaken, Hinterschneidungen und dergleichen versehen sein.
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Unter dem Begriff „Profilbasis“ wird hier der Teil des Dichtungsprofils verstanden, an dem der mindestens eine Verankerungsfuß angeordnet ist und der dem späteren Formteil zugewendet ist. Der Begriff „Profilrücken“ bezeichnet den der Profilbasis gegenüberliegenden Teil des Dichtungsprofils, der im fertigen Formteil die Dichtfläche bereitstellt, die beispielsweise im Falle von Tübbingen für den Tunnelbau am Profilrücken eines Dichtungsprofils in einem benachbarten Formteil anliegt. Der Begriff „Profilflanke“ bezeichnet die seitlichen zwischen Profilbasis und Profilrücken liegenden Bereiche des Dichtungsprofils. Der Begriff „rückenseitiger Flankenteil“ bezeichnet jenen Teil einer Profilflanke, der näher in Richtung Profilrücken liegt, während der Begriff „basisseitiger Flankenteil“ jenen Teil einer Profilflanke bezeichnet, der näher in Richtung Profilbasis liegt.
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Eine „optisch wahrnehmbare Markierung“ ist vorzugsweise eine mit bloßem Auge sichtbare Markierung. Der Begriff soll aber auch eine Markierung umfassen, die gegebenenfalls mit Hilfsmitteln für das bloße Auge sichtbar gemacht wird, beispielsweise eine unter UV-Licht mit bloßem Auge sichtbar werdende oder nach Lichteinstrahlung lumineszierende Markierung.
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Unter einer „Halterung“ in Bezug auf eine Schalungsform wird hier eine an der Schalungsform vorgesehene Halterung verstanden, die so ausgestaltet ist, dass ein Dichtungsprofil einerseits sicher gehalten ist, andererseits jedoch auch leicht entfernt werden kann. Die Halterung kann als eine Ausnehmung in der Schalungsform ausgebildet sein. Die Halterung kann so ausgestaltet sein, dass sie eine formschlüssige Befestigung des Dichtungsprofils in der Schalungsform ermöglicht. Bei einer solchen formschlüssigen Befestigung kann es sich beispielsweise um eine Schnappverbindung handeln. Beispielsweise kann das Profil an seinem Rückenteil, d.h. dem Teil des Profils, der der Profilbasis mit dem mindestens einen Verankerungsfuß gegenüberliegt, so ausgebildet sein, dass es damit in eine als Ausnehmung ausgestaltete Halterung eingeklipst werden kann. Dabei ist die Ausnehmung in geeigneter Weise im Wesentlichen komplementär zu dem Rückenteil des Profils ausgestaltet.
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Unter „Schnappverbindung“ wird hier eine formschlüssige Verbindung verstanden, bei der ein elastisch verformbarer oder kurzfristig auslenkbarer Teil eines Bauteils (Fügeteils), z.B. ein Haken, eine Lippe, ein Wulst oder dergleichen, in einem hierzu im Wesentlichen komplementären Teil, z.B. einer Ausnehmung oder einem Hinterschnitt, des anderen Bauteils einrastet.
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Bei dem optisch kontrastierenden Farbanstrich kann es sich beispielsweise um einen grauen oder weißen Farbanstrich handeln. Schwarz und weiß bzw. grau werden hier ebenfalls unter den Begriff „Farbe“ gefasst. Auch lumineszierende, beispielsweise fluoreszierende Farbanstriche kommen infrage. Alternativ ist es auch möglich, den die Markierung aufweisenden Flankenteil des Dichtungsprofils aus einem mit dem übrigen Profilmaterial optisch kontrastierenden, beispielsweise weißen oder lumineszierenden, Elastomermaterial herzustellen und beispielsweise mittels Koextrusion einstückig mit dem Dichtungsprofil auszubilden. Bei dem optisch kontrastierenden Elastomermaterial kann es sich um dasselbe Material handeln, das auch für das übrige Dichtungsprofil verwendet wurde, jedoch mit Hilfe von Additiven anders eingefärbt wurde. Es kann sich aber auch um ein anderes, beispielsweise weicheres, Material handeln. Die optisch wahrnehmbare Markierung braucht nur in dem Bereich des Flankenteils vorgesehen zu werden, der bei unkorrektem Sitz des Dichtungsprofils potenziell aus der Halterung vorsteht und somit sichtbar wird.
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Es ist grundsätzlich möglich, die Markierung nur auf einer Seite des Dichtungsprofils, beispielsweise auf der nach Einbau in der Schalungsform unten liegenden Seite vorzusehen. Es ist jedoch bevorzugt, die Markierung an beiden Flanken vorzusehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils weist a) die erste seitliche Profilflanke des Dichtungsprofils eine erste Dichtlippe auf, die den ersten rückenseitigen Flankenteil von dem ersten basisseitigen Flankenteil trennt, und weist b) die zweite seitliche Profilflanke des Dichtungsprofils eine zweite Dichtlippe auf, die den zweiten rückenseitigen Flankenteil von dem zweiten basisseitigen Flankenteil trennt, liegen c) die erste Dichtlippe und die zweite Dichtlippe bei korrektem Sitz des Dichtungsprofils in der Halterung rückenseitig an der Schalungsform an, und macht d) die optisch wahrnehmbare Markierung zumindest einen Teil der Oberfläche des ersten rückenseitigen Flankenteils der ersten seitlichen Profilflanke und/oder des zweiten rückenseitigen Flankenteils der zweiten seitlichen Profilflanke aus.
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Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils sind seitliche Dichtlippen vorgesehen, die bei korrektem Sitz des Dichtungsprofils an einer Wandung der Halterung bzw. der Schalungsform anliegen und ein Eindringen des aushärtbaren Materials in die Halterung verhindern. Der rückenseitig liegende Flankenbereich ist zumindest teilweise, vorzugsweise bis zur Dichtlippe oder im Bereich oberhalb der Dichtlippe, mit der optisch wahrnehmbaren Markierung versehen.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Schalungsformanordnung zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings, umfassend
- (a) eine Schalungsform mit einer Halterung und
- (b) ein von der Halterung lösbar gehaltenes Dichtungsprofil nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
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Die Schalungsform kann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Die Halterung ist vorzugsweise als eine Ausnehmung in der Schalungsform ausgebildet. Das Dichtungsprofil ist bevorzugt formschlüssig, vorzugsweise mittels einer Schnappverbindung, lösbar in der Ausnehmung befestigt.
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Das Elastomerprofil besteht vorzugsweise aus EPDM, SBR, CR oder NBR, bevorzugt NBR, als elastomerem Material, wobei das elastomere Material vorzugsweise eine Shorehärte von 60-80° aufweist.
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In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings, umfassend die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen einer Schalungsformanordnung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung mit einem in einer Halterung der Schalungsform lösbar gehaltenen Dichtungsprofil nach dem ersten Aspekt der Erfindung,
- b) Prüfen des korrekten Sitzes des Dichtungsprofils in der Halterung durch optische Kontrolle der Sichtbarkeit oder Unsichtbarkeit der optisch wahrnehmbaren Markierung,
- c) Korrigieren, sofern erforderlich, des Sitzes des Dichtungsprofils in Bereichen, in denen die optisch wahrnehmbare Markierung in Schritt b) sichtbar ist,
- d) Gießen eines Formteils aus dem aushärtbaren Material, und
- b) Aushärtenlassen des aushärtbaren Materials.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den angehängten Figuren rein zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert.
- 1 Schematische Darstellung der Herstellung eines Formteils mit einer integrierten Dichtung nach dem Stand der Technik.
- 2 Schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils.
- 3 Schematische Darstellung einer Schalungsformanordnung mit korrektem (A) beziehungsweise unkorrektem (B) Dichtungssitz.
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1 zeigt schematisch die Herstellung eines Formteils 3 mit integrierter Dichtung 1 mit Hilfe einer Schalungsform 2 gemäß dem Stand der Technik. Schalungsform 2 und Dichtungsprofil 1 sind im Schnitt dargestellt. Wie aus 1A ersichtlich , wird in eine Schalungsform 2, von der hier nur ein Ausschnitt dargestellt ist, und die eine als Ausnehmung 19 in der Schalungsform 2 ausgestaltete Halterung 4 aufweist, ein Dichtungsprofil 1 eingeklipst, das über Verankerungsfüße 5 verfügt. Dargestellt ist hier ein Querschnitt durch ein strangförmiges Dichtungsprofil 1, das man sich oberhalb und unterhalb der Papierebene fortgesetzt denken muss. Die Schalungsform 2 kann beispielsweise aus stählernen Konturleisten bestehen. 1B zeigt eine Schalungsform 2 mit korrekt eingesetztem Dichtungsprofil 1. Der korrekte Sitz des Dichtungsprofils 1 in der Schalungsform 2 wird gemäß dem Stand der Technik optisch überprüft, wobei es aufgrund der Einbausituation (Sitz der Dichtung in der Nähe des Bodens, schlechte Sichtverhältnisse) dazu kommen kann, dass Stellen mit unkorrektem Sitz der Dichtung 1 übersehen werden, insbesondere auf der Profilseite, die dem Boden der Schalungsform 2 (in der Figur, nicht dargestellt, unten) zugewendet ist. Anschließend erfolgt der Guss des Formteils 3 aus einem aushärtbaren Material, z.B. Beton, wobei das Dichtungsprofil 1 mit zumindest einem Teil seiner Profilbasis 6 mit den Verankerungsfüßen 5 von dem aushärtbaren Material umschlossen wird (1C). Bei dem Formteil 3 kann es sich beispielsweise um einen Betontübbing für ein Tunnelbauwerk handeln. Anschließend wird die Schalungsform 2 entfernt bzw. geöffnet und das Formteil 3 mit der integrierten Dichtung 1 kann entnommen werden (1D).
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2A zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils 1 im Querschnitt, d.h. quer zur Längsachse des strangförmigen Dichtprofils 1. Ein vergrößerter Ausschnitt daraus ist in 1B dargestellt. Das Dichtungsprofil 1 aus elastomerem Material weist eine Profilbasis 6 mit davon sich erstreckenden, hier schwalbenschwanzförmigen Verankerungsfüßen 5, einen Profilrücken 7 und seitliche Profilflanken 8, 9 auf. Die Profilflanken 8, 9 weisen rückenseitige Flankenteile 11, 13 und basisseitige Flankenteile 10, 12 auf. Bei dem hier dargestellten Dichtungsprofil 1 sind flankenseitige Dichtungslippen 17 und 18 vorhanden, die jeweils in Höhe der Ebene 16 angeordnet sind, oberhalb derer in der Darstellung die rückenseitigen Flankenteile (11, 13) und unterhalb derer hier die basisseitigen Flankenteile (10, 12) liegen. Ähnlich wie bei der in 1 dargestellten Anordnung wird das Dichtungsprofil 1 später basisseitig bis zu den Dichtungslippen 17, 18 von dem aushärtbaren Material, beispielsweise Beton, umgeben sein. Das Dichtungsprofil 1 weist in Längsrichtung des Dichtungsprofils 1 verlaufende Kanäle 14 auf, wie dies auch bei Profilen aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die rückenseitigen Flankenteile 11, 13 sind hier mit einer optisch wahrnehmbaren Markierung 15 versehen, bei der es sich um eine Farbschicht handeln kann oder um einen Oberflächenbereich des Dichtungsprofils 1, der anders eingefärbt ist als der Rest des Dichtungsprofils 1. Bei der hier dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils 1 ist die optisch wahrnehmbare Markierung 15 im Wesentlichen über die ganze Länge der rückenseitigen Flankenteile 11, 13 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, die Markierung 15 nur in einem Teilbereich der rückenseitigen Flankenteile 11, 13 vorzusehen, vorzugsweise in einem Teilbereich, der weiter basisseitig gelegen ist und sich bei korrektem Sitz gerade noch in der Halterung 4 befindet. Bei der hier dargestellten Ausführungsform kann sich die Markierung 15 beispielsweise von dem rückseitigen Teil der Dichtlippen 17, 18 aus einen Teil, z.B. 1/10, 1/8, 1/4 oder mehr, der rückenseitigen Flankenteile 11, 13 entlang erstrecken.
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3 zeigt grob schematisch zwei Einbausituationen der in 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils 1 in einer Schalungsform 2 im Querschnitt. 3A zeigt eine Einbausituation mit einem korrekt sitzenden Dichtungsprofil 1, 3B eine Situation, bei der das Dichtungsprofil 1 auf seiner einen Flankenseite nicht korrekt in der Halterung 4 der Schalungsform 2 sitzt, so dass der die Markierung 15 aufweisende Flankenteil nicht vollständig in der Halterung 4 verschwindet und somit von außen sichtbar wird. Bei einer Kontrolle des Dichtungssitzes kann, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln wie beispielsweise Lampen, UV-Lampen und dergleichen, ein unkorrekter Sitz des Dichtungsprofils 1 oder eines Teilbereiches davon festgestellt und vor dem Gießen des Formteils 3 behoben werden.
