Einleitung
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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für eine Bewegungsfuge zwischen zwei
Bauwerkskörpern mit einer flexiblen Überbrückungseinheit und zwei auf gegenüber
liegenden Seiten der Bewegungsfuge angeordneten Verankerungseinheiten, die jeweils einen mit
dem zugeordneten Bauwerkskörper verbindbaren Festflansch und einen mittels eines
Klemmelementes mit dem Festflansch nach Art einer Schwalbenschwanzverbindung verspannbaren
Losflansch aufweisen, wobei die Überbrückungseinheit mit den Verankerungseinheiten derart
verbindbar ist, dass sie jeweils zwischen Festflansch und Losflansch eingeklemmt ist.
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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für eine Bewegungsfuge zwischen zwei
Bauwerkskörpern mit einer flexiblen Überbrückungseinheit und zwei auf gegenüber
liegenden Seiten der Bewegungsfuge angeordneten Verankerungseinheiten, die jeweils einen mit
dem zugeordneten Bauwerkskörper verbindbaren Festflansch und einen mittels eines
Klemmelementes mit dem Festflansch nach Art einer Schwalbenschwanzverbindung verspannbaren
Losflansch aufweisen, wobei die Überbrückungseinheit mit den Verankerungseinheiten derart
verbindbar ist, dass sie jeweils zwischen Festflansch und Losflansch eingeklemmt ist.
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Dichtungsvorrichtungen werden beispielsweise zur Überbrückung von Dehnungsfugen
zwischen Betonplatten verwendet, um einerseits die Dehnungsfuge zu kaschieren und das
Eindringen von Fremdkörpern oder Flüssigkeiten zu verhindern, andererseits - bei Parkdecks -
ein sicheres Befahren und Begehen ohne übermäßige Belastung der gegenüber liegenden
Kanten der Bauwerkskörper zu gestatten. Allgemein bekannte Dichtungsvorrichtungen
weisen zwei Verankerungseinheiten auf, die jeweils an den gegenüber liegenden Kanten mit den
Bauwerkskörpern verbunden sind und zwischen denen eine im Wesentlichen elastische
Überbrückungseinheit verspannt wird.
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Jede Verankerungseinheit besteht im Wesentlichen aus einem Festflansch und einem
Losflansch, wobei der Festflansch beispielsweise durch Schraubverbindungen mit dem jeweiligen
Bauwerkskörper fest verbunden ist. Der Losflansch ist derart mit dem Festflansch verbindbar,
dass in einem zwischen beiden ausgebildeten Spalt die Überbrückungseinheit eingeklemmt
wird. Allgemein bekannt sind Dichtungsvorrichtungen, bei denen der Losflansch mittels einer
die Überbrückungseinheit durchdringenden Schraubverbindung mit dem Festflansch
verbunden wird. Nachteilig erweisen sich derartige Dichtungsvorrichtungen insbesondere deshalb,
weil mit der Durchdringung der Überbrückungseinheit zwangsläufig eine Öffnung geschaffen
ist, die auch das Eindringen von Feuchtigkeit zum Festflansch und zu der Dehnungsfuge
ermöglicht. Die von der Oberfläche der Verankerungseinheit bis zum Festflansch reichende
Schraubverbindung stellt darüber hinaus eine einerseits elektrisch, andererseits
wärmetechnisch leitende Verbindung zu dem Bauwerkskörper dar. Derartige leitende Verbindungen sind
häufig einerseits aus Sicherheitserwägungen, andererseits als Kältebrücken unerwünscht.
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Eine gattungsgemäße Dichtungsvorrichtung ist aus der EP 1 158 101 A2 bekannt. Der
Festflansch weist dort eine schwalbenschwanzförmige Nut auf, durch deren Öffnungsquerschnitt
bei der Montage erst die Überbrückungseinheit und anschließend ein mit dem Losflansch
verbundenes Klemmelement führbar ist. Durch Verkürzen eines Presselementes wird das
Klemmelement elastisch gestaucht und weitet sich in Breitenrichtung der Nut auf. Hierdurch
presst es sich derart gegen die gegenüber liegenden Anlageflächen der Nut, dass in diesem
Bereich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Festflansch, der
Überbrückungseinheit, dem Klemmelement und dem Losflansch geschaffen wird. Die Verwendung einer
Schwalbenschwanzverbindung mit einem elastischen Klemmelement beseitigt bereits die
nachteilige Durchdringung der Überbrückungseinheit und erleichtert und beschleunigt
darüber hinaus wesentlich die Montage der Dichtungsvorrichtung.
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Ein Nachteil der Dichtungsvorrichtung nach der EP 1 158 101 A2 ist jedoch darin zu sehen,
dass die Verbindung des Losflansches mit dem Festflansch - und damit auch die Fixierung
der Überbrückungseinheit - deutlich weniger fest ist, als bei den bekannten
Schraubverbindungen. Es wird befürchtet, dass beim Überfahren einer solchen Dichtungsvorrichtung quer
zu der Bewegungsfuge, hier insbesondere bei extremen Beschleunigungs- oder
Bremsvorgängen beispielsweise von Lastkraftfahrzeugen das in der Nut verpresste Klemmelement den
auftretenden Scherkräften quer zur Längsachse der Dichtungsvorrichtung nicht widerstehen
und mit dem Losflansch aus dieser Nut herausgerissen werden könnte.
Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsvorrichtung zur Überbrückung
einer Bewegungsfuge zu schaffen, deren Verbindung von Losflansch und Festflansch auch
extremen Ansprüchen beim Befahren genügt und die ohne Durchdringung der
Überbrückungseinheit einfach und schnell montierbar ist.
Lösung
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Ausgehend von der gattungsgemäß bekannten Dichtungsvorrichtung wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Klemmelement im Wesentlichen dieselbe Festigkeit
wie der Festflansch aufweist. Wird der Losflansch mittels dieses Klemmelementes mit dem
Festflansch nach Art einer Schwalbenschwanzverbindung verspannt, so ist die Festigkeit der
Verbindung nicht durch das Material des Klemmelements beschränkt. Eine Verschiebung des
Losflansches gegenüber dem Festflansch ist nur im Rahmen der Pressbarkeit der zwischen
beiden eingeklemmten Überbrückungseinheit gegeben. Eine elastische Verformung des
Klemmelementes und ein Herausreißen aus der Verbindung unter übermäßiger Last ist nicht
zu befürchten.
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Die erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung wird beispielsweise in der Weise ausgestaltet,
dass ein Festflansch eine in Längsrichtung der Dichtungsvorrichtung verlaufende,
schwalbenschwanzförmige Feder aufweist, an deren gegenüber liegenden Anlageflächen einerseits der
Losflansch, andererseits das Klemmelement anliegt. Die Dichtungsvorrichtung ist dann
besonders einfach zu montieren, da die Zuführung von Losflansch und Klemmelement zu den
jeweiligen Anlageflächen nicht behindert ist.
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Bevorzugt ist demgegenüber jedoch eine erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung, deren
Festflansch eine schwalbenschwanzförmige Nut aufweist, wobei das Klemmelement an einer
oder an beiden gegenüber liegenden Anlageflächen der Nut zur Anlage gebracht wird. Die
Nut ist dann in Richtung auf den Losflansch offen. Zur Montage einer solchen
Dichtungsvorrichtung wird das Klemmelement durch einen Öffnungsquerschnitt der Nut in diese
eingebracht. Das Klemmelement wird vorteilhaft derart gestaltet, dass es - wenn es anschließend
dort um die Längsachse der Nut gekippt wird - nicht mehr (ohne Kippen) aus der Nut zu
entfernen ist.
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Die erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung weist bevorzugt eine Schraube zur Verbindung
von Losflansch und Klemmelement auf, wobei der Schraubenkopf sich am Losflansch
abstützt. Eine derartige Anordnung vereinfacht und beschleunigt die Montage und senkt dadurch
die Herstellungskosten der Dichtungsvorrichtung. Besonders bevorzugt werden Schrauben
mit selbstschneidendem Gewinde verwendet, die in eine in Längsrichtung der
Dichtungsvorrichtung verlaufende Nut in dem Klemmelement eingreifen. So wird einerseits die
Herstellung des Klemmelements als Endlos- oder Stangenware ermöglicht, andererseits wiederum
die Montage dadurch erleichtert, dass keine festgelegte Position des Klemmelements
gegenüber dem Losflansch eingehalten werden muss.
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Die Überbrückungseinheit einer erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung kann mit einer in
Längsrichtung der Dichtungsvorrichtung verlaufenden Dichtlippe ausgestattet sein, die bei
Montage der Dichtungsvorrichtung in eine entsprechende Nut des Festflansches eingelegt
wird. Eine solche Dichtlippe verbessert die Dichtwirkung der Dichtungsvorrichtung. Darüber
hinaus wird auf diese Weise erneut die Montage der Dichtungsvorrichtung erleichtert, da der
in die Schwalbenschwanzverbindung eingelegte Bereich der Überbrückungseinheit nicht
durch deren Gewicht herausgezogen wird.
Ausführungsbeispiele
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Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung sind nachfolgend in
Zeichnungen dargestellt, anhand derer die Erfindung näher erläutert wird. Es zeigen
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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Dichtungsvorrichtung,
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Fig. 2 einen Ausschnitt dieser ersten Dichtungsvorrichtung,
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Fig. 3a bis 3h Phasen der Montage dieser ersten Dichtungsvorrichtung und
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Fig. 4a und 4b Phasen der Montage einer zweiten Dichtungsvorrichtung.
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Die Dichtungsvorrichtung 1a verdeckt und schützt die nach oben offene Bewegungsfuge 2
zwischen den gegenüber liegenden Kanten 3 zweier Bauwerkskörper 4. Fig. 1 zeigt diese
Anordnung in einem Schnitt senkrecht zu der Längsrichtung der Bewegungsfuge 2. Die hier
beispielhaft dargestellte Dichtungsvorrichtung 1a ist zu einer senkrecht verlaufenden
Mittelebene 5 der Bewegungsfuge 2 spiegelsymmetrisch aufgebaut. Für andere Anwendungsfälle
kommen aber auch - hier nicht dargestellte - Dichtungsvorrichtungen ohne eine derartige
Symmetrie zum Einsatz.
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Die Bauwerkskörper 4 weisen jeweils eine Nutzschicht 6 - hier eine Asphaltdecke - auf, mit
deren befahrbarer Oberfläche 7 an beiden Kanten 3 der Bauwerkskörner 4 jeweils eine
Verankerungseinheit 8a bündig abschließt. Die Verankerungseinheiten 8a weisen jeweils einen
Festflansch 9a und einen Losflansch 10a auf, die mittels Klemmelementen 11a nach Art einer
Schwalbenschwanzverbindung verspannt sind und die in einem Spalt 12a zwischen
Festflansch 9a und Losflansch 10a eine die Bewegungsfuge 2 überspannende, gummielastische
Überbrückungseinheit 13a halten. Die Festflansche 9a sind auf einer Ausgleichsschicht 14
gelagert und mittels Schrauben 15 und Dübeln 16 in den Bauwerkskörpern 4 verankert.
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Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Einzelheit der Dichtungsvorrichtung 1a die Verbindung
von einem Festflansch 9a und dem zugehörigen Losflansch 10a. Der Festflansch 9a weist
zwischen einem Halteschenkel 17a und einem Entlastungsschenkel 18 eine nach oben offene
Schwalbenschwanznut 19 mit einander gegenüber liegenden Anlageflächen 20a auf. Der
Halteschenkel 17a und der Entlastungsschenkel 18 ragen gegenüber einem horizontal
verlaufenden Endabschnitt 21a des Festflanschs 9a hervor und verleihen diesem eine F-Form. Der
Halteschenkel 17a und der Entlastungsschenkel 18 sind mit rechteckigen Dichtnuten 22 und 23
versehen. Der Halteschenkel 17a, der Entlastungsschenkel 18, die Schwalbenschwanznut 19,
der Endabschnitt 21a und die Dichtnuten 22 und 23 verlaufen senkrecht zu dem dargestellten
Schnitt in Längsrichtung des als Alumiumstrangpressprofil ausgeführten Festflanschs 9a.
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Der Losflansch 10a ist ein Stahlblechstreifen mit L-förmig abgewinkeltem Querschnitt, der in
seiner senkrecht zu dem dargestellten Schnitt verlaufenden Längsrichtung hintereinander
jeweils mit gleichem Abstand zueinander eine Mehrzahl von gesenkten Bohrungen 24a
aufweist. Das Klemmelement 11a weist einen im Wesentlichen sechseckigen Querschnitt und
eine in seiner Längsrichtung verlaufende Nut 25a auf und ist zu einer Mittelebene 26a der
Nut 25a spiegelsymmetrisch aufgebaut. Das Klemmelement 11a ist gleichfalls als
Aluminiumstrangpressprofil gefertigt.
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Die gummielastische Überbrückungseinheit 13a ist zu einer in ihrer Längsrichtung senkrecht
zu dem dargestellten Schnitt verlaufenden Mittelebene 27 spiegelsymmetrisch aufgebaut. Im
montierten Zustand weist die Überbrückungseinheit 13a in dieser Mittelebene 27 eine in
Richtung der Nutzschicht 6 offene Nut 28a auf, an die sich beidseits jeweils ein im
Wesentlichen rechteckiges, geschlossenes Hohlprofil 29a und an dieses ein dünner Haltestreifen 30a
anschließt. Die Haltestreifen 30a sind derart an den Hohlprofilen 29a angesetzt, dass beide im
Montagefall in Richtung der Nutzschicht 6 bündig abschließen. Auf der der Nutzschicht 6
abgewandten Seite ist an den Haltestreifen 30a jeweils eine Dichtlippe 31 angeformt.
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Bei der Montage der dargestellten Dichtungsvorrichtung 1a werden zuerst die Festflansche 9a
an den gegenüberliegenden Kanten 3 der Bauwerkskörper 4 auf der Ausgleichsschicht 14
ausgerichtet und fixiert, dann die Nutzschicht 6 aufgebracht. Anschließend werden
gummielastische Ergänzungsstreifen 32 aufgelegt, die mit einer Dichtlippe 33 in die Dichtnuten 22 der
Halteschenkel 17a eingreifen. Die Dichtlippen 33 sind gegen unbeabsichtigtes Herausziehen
aus den Dichtnuten 22 mit einer nicht dargestellten Verzahnung versehen. Die
Ergänzungsstreifen 32 umgreifen den Halteschenkel 17a und enden auf der - im Anschluss an die
Festflansche 9a gegenüber der Oberfläche 7 abgesenkten - Nutzschicht 6.
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Dann wird die Überbrückungseinheit 13a derart aufgelegt, dass die Haltestreifen 30a in die
Schwalbenschwanznuten 19 und die Dichtlippen 31 als Montagehilfe in die Dichtnuten 23 der
Entlastungsschenkel 18 eingreifen. Die Haltestreifen 30a überlappen im Bereich der
Halteschenkel 17a mit den Ergänzungsstreifen 32 und gewährleisten gemeinsam mit diesen eine
wirksame Abdichtung in Richtung der Oberfläche 7.
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Die Fig. 3a bis 3h zeigen in einer schematisch stark vereinfachten Darstellung auf
einander folgende Stadien des nun erfolgenden Einlegens des Klemmelements 11a in die
Schwalbenschwanznut 19, in der ein Haltestreifen 30a der Überbrückungseinheit 13a bereits anliegt.
Das Klemmelement 11a wird gemäß Fig. 3a gegenüber der Montageposition um seine
Längsachse um nahezu 90° verschwenkt und mit einer Schmalseite 34 zuerst in die
Schwalbenschwanznut 19 eingeführt, gemäß der Fig. 3b bis 3g um seine Längsachse
zurückgeschwenkt, bis es - wie in Fig. 3h dargestellt - in der Montageposition in der
Schwalbenschwanznut 19 einliegt. Ohne erneutes Verschwenken des Klemmelements 11a um seine
Längsachse kann dieses nun aus der Schwalbenschwanznut 19 nicht wieder entnommen
werden.
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Anschließend wird der Losflansch 10a derart aufgelegt, dass der kürzere, abgewinkelte
Schenkel 35 des Losflanschs 10a den Halteschenkel 17a des Festflanschs 9a umgreift. Durch
die Bohrungen 24a des Losflanschs 10a werden selbstschneidende Senkkopfschrauben 36 in
die Nut 25a des Klemmelements 11a eingebracht.
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Durch Anziehen der Senkkopfschrauben 36, deren Köpfe 37 sich an den gesenkten
Bohrungen 24a des Losflanschs 10a abstützen, wird das Klemmelement 11a in der
Schwalbenschwanznut 19 in Richtung des Losflanschs 10a gezogen und stützt sich an den einander
gegenüber liegenden Anlageflächen 20a der Schwalbenschwanznut 19 ab. Hierdurch wird
einerseits der Losflansch 10a mit dem Festflansch 9a fest verbunden, andererseits der in der
Schwalbenschwanznut 19 einliegende Haltestreifen 30a der Überbrückungseinheit 13a
zwischen den Anlageflächen 20a der Schwalbenschwanznut 19 und dem Klemmelement 11a
eingeklemmt und in seiner Lage fixiert.
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Zum Abschluss der Montage der dargestellten Dichtungsvorrichtung 1a wird der zwischen
dem abgewinkelten Schenkel 35 des Losflanschs 10a und der Nutzschicht 6 gebildete
Zwischenraum 38 mit einer Dichtmasse 39 aufgefüllt.
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Der Losflansch 10a und die Dichtmasse 39 schließen bündig mit der befahrbaren
Oberfläche 7 der Nutzschicht 6 ab, so dass sich in Verbindung mit einem vergleichsweise geringen
Absatz zwischen der Losflansch 10a und der Überbrückungseinheit 13a über der
Bewegungsfuge 2 eine für ein nicht dargestelltes Fahrzeug im Wesentlichen stoßfrei überfahrbare
Anordnung ergibt. Dabei werden in den Losflansch 10a eingeleitete Horizontalkräfte über den
abgewinkelten Schenkel 35 des Losflanschs 10a und die vergleichsweise steife Dichtmasse 39a
in der Nutzschicht 6 abgestützt. Die Klemmelemente 11a werden daher keinen nennenswerten
dynamischen Horizontalkräften ausgesetzt.
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Derselbe Effekt der Horizontalkraftentlastung der Klemmelemente 11a wird durch einen der
Bewegungsfuge 2 zugewandten konvex gewölbten Randstreifen 40 des Losflanschs 10
erreicht, der über den Entlastungsschenkel 18 in den Fugenquerschnitt vorsteht. Da die
Überbrückungseinheit 13a über der Bewegungsfuge 2 gegenüber der befahrbaren Oberfläche 7 der
Nutzschicht 6 leicht zurückgesetzt ist, ist diese vor dem Kontakt mit Fahrzeugreifen nahezu
vollständig geschützt.
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Die in den Fig. 4a und 4b in einem Ausschnitt entsprechend Fig. 2 dargestellte
Dichtungsvorrichtung 1b unterscheidet sich von der Dichtungsvorrichtung 1a aus Fig. 1 lediglich
durch eine gegenüber dieser veränderte Gestaltung des Losflansches 10b und des
Klemmelementes 11b.
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Auch das Klemmelement 11b in den Fig. 4a und 4b weist einen im Wesentlichen
sechseckigen Querschnitt auf, wobei im Vergleich zu dem Klemmelement 11a der
Dichtungsvorrichtung 1a aus Fig. 1 einerseits die Breite deutlich verringert, andererseits eine Kontaktfläche
41 konkav gewölbt ist. Das Klemmelement 11b weist auch keine Nut, sondern in seiner
senkrecht zu dem dargestellten Schnitt verlaufenden Längsrichtung hinter einander angeordnete,
nicht dargestellte Bohrungen in Richtung der dargestellten Mittellinie 42 auf. Auch das
Klemmelement 11b ist als endlos stranggepresstes Aluminiumprofil gefertigt.
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Wie der Losflansch 10a der Dichtungsvorrichtung 1a aus Fig. 1 ist auch der Losflansch 10b
in den Fig. 4a und 4b ein Stahlblechstreifen mit L-förmig abgewinkeltem Querschnitt, der
in seiner senkrecht zu dem dargestellten Schnitt verlaufenden Längsrichtung hintereinander
eine Mehrzahl von nicht dargestellten, gesenkten Bohrungen in Richtung der Mittellinie 42
aufweist. Mit dem Losflansch 10b ist ein Stützelement 43 aus einem endlos gezogenen
Stahlprofil verschweißt. Das Stützelement 43 weist einen im Wesentlichen rechteckigen
Querschnitt auf, wobei eine Kontaktfläche 44 entsprechend der Kontaktfläche 41 des
Klemmelements 11b konvex gewölbt ist.
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Zur Montage der Dichtungsvorrichtung 1b wird der Losflansch 10b mit dem
Klemmelement 11b mittels durch die Bohrungen des Losflanschs 10b in die Bohrungen des
Klemmelements 11b eingreifenden, wiederum nicht dargestellten Schrauben vormontiert. Wie bei der
Dichtungsvorrichtung 1a aus Fig. 1 kommen auch hier selbstschneidende
Senkkopfschrauben zum Einsatz.
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Beim Auflegen des Losflanschs 10b umgreift wiederum dessen kürzerer, abgewinkelter
Schenkel 35 den Halteschenkel 17a des Festflanschs 9a. Zugleich wird das an dem
Losflansch 10b mittels der nicht dargestellten Schrauben lose pendelnd aufgehängte
Klemmelement 11b in die Schwalbenschwanznut 19 eingeführt.
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Durch Anziehen der nicht dargestellten Schrauben, deren Köpfe sich wiederum an den nicht
dargestellten gesenkten Bohrungen des Losflanschs 10b abstützen, wird das
Klemmelement 11b in der Schwalbenschwanznut 19 in Richtung des Losflanschs 10b gezogen und
stützt sich einerseits mit seiner konkav gewölbten Kontaktfläche 41 an der konvex gewölbten
Kontaktfläche 44 des Stützelements 43 und hierüber an einer Anlagefläche 20 der
Schwalbenschwanznut 19, andererseits unmittelbar an der gegenüber liegenden Anlagefläche 20 der
Schwalbenschwanznut 19 ab.
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Auch hier wird zum Einen der Losflansch 10b mit dem Festflansch 9a fest verbunden, zum
Andern der in der Schwalbenschwanznut 19 einliegende Haltestreifen 30 der
Überbrückungseinheit 13 zwischen den Anlageflächen 20 der Schwalbenschwanznut 19 und dem
Klemmelement 11b eingeklemmt und in seiner Lage fixiert. Gegenüber der Dichtungsvorrichtung 1a
aus Fig. 1 wird die Montage der Dichtungsvorrichtung 1b in den Fig. 4a und 4b noch
einmal deutlich vereinfacht und beschleunigt.