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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtring, der zwischen einem
Spitzende und einem Muffenteil von zwei steckmuffenverbundenen Rohren
anzuordnen ist und wenigstens einen aus einem Dichtungsmaterial
gebildeten Dichtungskörper umfasst. Die vorliegende Erfindung
betrifft ferner eine einen solchen Dichtring umfassende Steckmuffenverbindung
zwischen zwei Rohren für den Kanalbau.
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Ein
Dichtring der vorstehend genannten Art kommt üblicherweise
als Dichtring für Rohre aus einem erhärteten Material
zum Einsatz, die im Rohrleitungs- bzw. Kanalbau Verwendung finden.
Als erhärtetes Material in diesem Sinne soll insbesondere
Beton, Stahlbeton oder Kunstharz verstanden werden. Als Dichtungsmaterial
kommt üblicherweise ein vernetzendes Material zum Einsatz.
Vorzugsweise wird das vernetzende Material ganz oder teilweise aus
einem oder mehreren Elastomeren gebildet. Wenngleich die Verwendung
von Kunststoffen zur Ausbildung des vernetzenden Materials zu bevorzugen
ist, kann dies auch ganz oder teilweise aus Naturkautschuk bestehen.
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Gattungsgemäße
Dichtringe sind beispielsweise in der
DE
42 35 268 , der
DE 33
45 569 und der
EP 0
449 082 beschrieben. Die in diesem Stand der Technik beschriebenen
Dichtringe haben jeweils einen Verankerungsfuß, der zum
Einbringen in das aushärtende Material vorgesehen ist.
Auf solche Ausführungsformen ist die vorliegende Erfindung
allerdings nicht beschränkt. Der erfindungsgemäße Dichtring
kann auch ein Dichtring einer Muffenverbindung sein, der zwischen
Muffe und Spitzende der ineinander geschobenen Rohre durch Aufschieben
auf das Spitzende oder Einschieben in die Muffe nach Erhärten
des Materials gehalten ist.
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Im
Kanalbau im Boden eingebaute Rohre sind verschiedenen Einflüssen
ausgesetzt, welche die Abdichtung im Bereich der Steckmuffenverbindung
beeinträchtigen können, so dass Gefahr besteht,
dass in den Rohren gefüllte Medien aus dem Kanal austreten
und unkontrolliert in die Umwelt gelangen. Die Steckmuffenverbindung
wird bisweilen von Wurzeln von im Bereich des Kanals angeordneten
Bäumen angegriffen und durchsetzt. Es gibt die Theorie,
dass sich das Wurzelwachstum, insbesondere am Feuchtigkeitsgradienten
im Boden orientiert, so dass Bäume relativ geneigt sind,
im Bereich der Rohrleitungen und Abdichtungen derselben zu verwurzeln.
Die mit der Entfernung der Wurzeln aus dem Bereich des Ka nals und
der Sanierung des Kanals verbundenen Kosten sind erheblich und werden
mit etwas EUR 2500,00 pro Kilometer des Kanals abgeschätzt.
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Dementsprechend
ist die Fachwelt bemüht, das Einwurzeln in steckmuffenverbundene
Rohre unterbinden. Hierbei gibt es verschiedene Lösungsansätze.
So ist vorgeschlagen worden, den Dichtungskörper mit einem
Pflanzengift zu durchsetzen, welches an das umgebende Erdreich abgegeben
werden und dort das Wachstum von Pflanzen verhindern soll. Unklar
bei diesem Lösungsansatz ist zum Einen die Wirksamkeit
des Pflanzengifts über eine längere Zeit. Des
Weiteren wird die mögliche Abgabe des Pflanzengifts an
das in das Kanal strömende Medium befürchtet.
Schließlich wird die Abgabe von Pflanzengift in das Erdreich
aus grundsätzlichen ökologischen Erwägungen
als nachteilig angesehen.
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Ein
anderer Lösungsansatz beruht auf der Erkenntnis, dass Pflanzenwurzeln
lediglich gegen einen gewissen Druck erfolgreich angehen können. Oberhalb
eines solchen Drucks kommt das Wachstum von Pflanzen zum Stillstand.
Dementsprechend wird vorgeschlagen, den im Bereich der Steckmuffenverbindung
vorhandenen Ringspalt zwischen den ineinander geschobenen Rohren,
respektive der Muffe und dem Spitzende mit einem Material auszufüllen,
welches unter hohem Druck an den jeweiligen Wänden von
Muffe und Spitzende anliegt. Als Spitzende in diesem Sinne soll
derjenige Teil des eingeschobenen Rohres verstanden werden, der
sich innerhalb der Muffe befindet. Dabei spielt es keine Rolle,
ob dieser zylindrisch oder gestuft, insbesondere nach hinten verbreitert
ausgebildet und beispielsweise mit einem Widerlager versehen ist,
der an einer spezifischen Stelle gegen den Dichtring drückt,
wie dies beispielsweise in der
EP
0 859 183 beschrieben ist.
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Der
vorbeschriebene Lösungsansatz soll durch spezifische Ausgestaltung
des Dichtringes erreicht werden, der an seinem vorderen Ende zwischen
der Innenwand der Muffe und der Außenumfangsfläche
des Spitzendes unter entsprechend hoher Pressung an den beiden Teilen
anliegen soll. Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Rohre
bzw. lagebedingte Abweichungen der Rohre und/oder ungenaues Arbeiten
beim Fügen der Steckmuffenverbindung vereiteln aber häufig
eine umfängliche Pressung des Dichtringes zwischen der
Muffe und dem Spitzende, so dass die gewünschte Abdichtung
des Ringspaltes nach außen nicht mit einer Sicherheit gewährleistet
werden kann, die ein Einwurzeln vollkommen ausschließt.
Dementsprechend ist auch das Abdichten des Ringspaltes durch Verpressen,
insbesondere mit einem elastischen Material, welches Teil des Dichtringes
ist, untauglich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen
anzugeben, mit denen das Einwurzeln in den Ringspalt einer Steckmuffenverbindung
zwischen Rohren eines Kanals im Erdreich vermieden werden kann.
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Gemäß ihrem
ersten Aspekt schlägt die Erfindung hierzu einen Dichtring
mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Dieser Dichtring umfasst erfindungsgemäß einen
antimikrobiellen Kunststoff. Bei diesem Vorschlag lässt
sich die Erfindung von der Vorstellung leiten, dass der antimikrobielle
Kunststoff die Vermehrung von Pilzen und Bakterien im Bereich der
Abdichtung der Steckmuffenverbindung und damit im Bereich der Steckmuffe
hemmt und dementsprechend konsekutiv das natürliche Nährstoffangebot
für Wurzeln vermindert. Die nach Nährstoffen und Wasser
sich ausrichtenden Pflanzenwurzeln werden dementsprechend vom weiteren
Wachstum in die Steckmuffenverbindung abgehalten. Die Pflanze empfindet
diesen Bereich als nährstoffarm und damit unattraktiv,
so dass die Verwurzelung in diesem Bereich zum Erliegen kommt.
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Antimikrobielle
Kunststoffe, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz
kommen können, sind beispielsweise in der
DE 102 47 931 beschrieben. Deren
Offenbarung wird in Bezug mögliche antimikrobielle Kompositionen
und deren Herstellung durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung
aufgenommen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die
in der
DE 102 47 931 beschriebenen
antimikrobiellen Kunststoffe beschränkt. Vielmehr können
sämtliche, zum gegenwärtigen Zeitpunkt bekannte
antimikrobielle Kunststoffe zur Ausführung der vorliegenden
Erfindung zum Einsatz kommen. Weitere Offenbarungen zu antimikrobiellen Kunststoffen
sind in der
WO 02/092650 und
der
EP 0 938 501 zu
entnehmen.
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Die
vorliegende Erfindung geht des Weiteren von der Vorstellung aus,
dass antimikrobielle Kunststoffe auch eine gewisse zytotoxische
Wirkung haben, so dass in den Bereich der Muffenverbindung einwurzelnde
Haarwurzeln, die mit dem Kunststoff des Dichtringes in Kontakt kommen,
so weit geschädigt werden, dass ein weiteres Einwachsen
der Wurzeln in den Ringspalt unterbunden wird.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der antimikrobielle
Kunststoff zusammen mit dem Dichtring in den Ringspalt eingebracht. Der
antimikrobielle Kunststoff ist Teil des Dichtringes, so dass durch
Einbringen des Dichtringes auch dasjenige Material in den Ringspalt
eingebracht wird, welches das Einwurzeln verhindert. Dementsprechend
ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt,
wie der antimikrobielle Kunststoff mit dem Dichtring verbunden ist.
Wesentlich ist lediglich, dass der antimikrobielle Kunststoff Teil
des Dichtringes ist. So kann der antimikrobielle Kunststoff als
Beschichtung auf den Dichtungskörper aufgebracht werden. Alternativ
kann der Dichtungskörper ganz oder teilweise von dem antimikrobiellen
Kunststoff durchsetzt werden. So kann beispielsweise der antimikrobielle Kunststoff
bei der Herstellung eines elastomeren Materials, durch welches der
Dichtring regelmäßig mittels Extrusion hergestellt
wird, eingemischt werden und der Dichtungskörper kann ganz
oder teilweise aus dem antimikrobiellen Kunststoff bestehen. Sofern
dieser lediglich als Anteil in das Elastomer eingemischt wird, stehen
dem Fachmann allgemeine Auslegungsregeln zur Verfügung,
den antimikrobiellen Kunststoff mit einer das Einwurzeln verhindernden Dosierung
in das Elastomer einzumischen.
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Ausgehend
von der Überlegung, dass eine Einwurzelung von vorne nach
hinten, gesehen in Einführrichtung des Spitzendes in die
Muffe, stattfindet, wird gemäß einer bevorzugten
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den antimikrobiellen
Kunststoff im vorderen Teil des Dichtungskörpers vorzusehen.
Dieser ist üblicherweise mittels Koextrusion mit einem
hinteren Teil einteilig ausgebildet. Der vordere Teil kann insbesondere
als Hauptdichtungsteil ausgebildet sein, der beim Einbau des Spitzendes
in die Muffe eine wirkungsvolle Abdichtung der Steckmuffenverbindung
ermöglicht. Der dahinter liegende, d. h. zwischen dem Hauptdichtungsteil
und dem Muffenspiegel vorgesehene hintere Teil bewirkt mitunter
auch eine gewisse Abdichtung durch umfängliche Anlage an
das Spitzende. Er dient aber auch beim Herstellen der aushärtenden
Rohre einer Positionierung und Beabstandung des Dichtringes relativ
zu einer Untermuffe, die beim Herstellen des Rohres zum Einsatz
kommt, um die Muffe mit der gewünschten Geometrie am Innenumfang
des Rohrs abzuformen. Dementsprechend kann der hintere Teil, der
auch als Vordichtungsteil bezeichnet wird, ein oder mehrere Kammern
aufweisen, die üblicherweise mit Stegen durchsetzt sind,
um die radiale Druckkraft, die von dem auszuhärtenden Material
zur Bildung des Rohres auf die Untermuffe wirkt, zu halten. Wegen
der untergeordneten Bedeutung der Vordichtung für die zuverlässige
Abdichtung der Steckmuffenverbindung kann dieser hintere Teil aus
einem kostengünstigen Kunststoff hergestellt und frei von einem
antimikrobiellen Kunststoff sein. Der hintere Teil kann allerdings
ein oder mehrere Verankerungsfüße aufweisen und
sich bis in den Muffenspiegel erstrecken, um ein Anschlagen der
beiden Rohre mit ihrem ausgehärteten Material beim Fügen
der Muffenverbindung zu verhindern.
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Bei
der Herstellung des Dichtungskörpers im Wege der Koextrusion
kann eine den antimikrobiellen Kunststoff enthaltende Schicht auf
der der Muffe abgewandten Innenseite des Dichtringes vorgesehen sein.
Der unter dieser Schicht, d. h. radial außen liegende Teil
des Dichtkörpers wird als Dichtungsgrundteil bezeichnet
und kann wiederum als Ein- oder Mehrkomponentenbauteil ausgebildet
sein und beispielsweise das Hauptdichtungsteil und das Vordichtungsteil
umfassen und ausbilden. Mit anderen Worten wird die den antimikrobiellen
Kunststoff enthaltende Schicht auf einem die Haltefunktion bei der Herstellung
der Muffe und die Dichtfunktion im gefügten Zustand der
Rohre übernehmenden Dichtungsgrundkörper vorgesehen.
Die den antimikrobiellen Kunststoff enthaltende Schicht kann nach
dem Extrudieren des Dichtungskörpergrundteils auf diesen
aufgebracht werden, beispielsweise aufgesprüht oder auflaminiert
werden. Die Schichtdicke hängt von der benötigten
Wirksamkeit ab und steht ebenfalls im Belieben des Fachmannes, der
frei unter den verfügbaren Beschichtungstechniken (Sprühen,
Auflaminieren, Aufpinseln oder dergleichen) wählen kann.
Die den antimikrobiellen Kunststoff enthaltende Schicht kann auch
im Wege der Koextrusion auf den Dichtungsgrundkörper aufgebracht
werden. Der Dichtungskörper und/oder der Dichtungsgrundkörper kann
als Mehrkomponentenbauteil beispielsweise im Wege der Koextrusion
hergestellt sein. Der vordere Teil, d. h. der Hauptdichtungsteil,
kann hierbei aus einem weicheren Kunststoff als der hintere Teil
ausgebildet sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erstreckt sich
die den antimikrobiellen Kunststoff enthaltende Schicht bis zu einer Stirnseite,
die im Einbauzustand des Dichtringes dem Muffenspiegel abgewandt
vorgesehen ist. Die den antimikrobiellen Kunststoff enthaltende
Schicht bekleidet danach nicht nur den zu dem Dichtspalt führenden
Bereich des Dichtringes, sondern auch den davor liegenden Bereich.
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Soweit
der Dichtring in an sich bekannter Weise einen in das aushärtende
Material einbringbaren Verankerungsfuß umfasst, wie er
beispielsweise in der
EP 0 449
082 offenbart ist, sollte sich die auf der inneren Oberfläche
des Dichtungskörpers vorgesehene Schicht aus dem antimikrobiellen
Kunststoff bis zu diesem Verankerungsfuß erstrecken, so
dass ein Eindringen von Wurzeln zwischen den Dichtring und die Muffe
jedenfalls bis zu dem Verankerungsfuß unterbunden wird.
in dem hinter dem Verankerungsfuß liegenden, sich zu dem
Muffenspiegel erstreckenden Bereich kann dagegen auf antimikrobiellen Kunststoff
verzichtet werden. Dieser kann in Hinblick auf seine Hauptfunktion,
d. h. das Abstützen des Dichtringes beim Herstellen der
Muffe gegenüber der Innenmuffe aus kosten günstigem
Elastomer und als Hohlkörper, vorzugsweise umfänglich
geschlossener Hohlkörper, gebildet sein. Der vorerwähnte
Verankerungsfuß wird sich dabei vorzugsweise als vorderster Verankerungsfuß in
etwa auf Höhe des Hauptdichtungsteiles befinden, d. h.
eines rampenartigen schrägen Abschnitts, der üblicherweise
mit einem Widerlager des Spitzendes zusammenwirkt und sich jedenfalls
radial außenseitig an der Muffe abstützt, gegebenenfalls
Hohlraumtaschen oder dergleichen ausbilden kann, um eine möglichst
gute dichtende Anlage des Widerlagers an dem Dichtring zu ermöglichen
(vgl.
EP 0 859 183 ).
Der in Einführrichtung erste Verankerungsfuß kann
unmittelbar im Bereich der Anlage des Widerlagers an dem Hauptdichtungsteil vorgesehen
sein. Er kann mit Rücksicht auf diese Stelle axial vor,
insbesondere aber axial nachgelagert vorgesehen sein. Der vorderste
Verankerungsfuß sollte sich aber jedenfalls im Bereich
des Hauptdichtungsteiles befinden.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein verankerungsfußfreier antimikrobieller
Teil an dem Dichtring vorgesehen, der dem Hauptdichtungsteil in
Einführrichtung der Muffenverbindung vorgelagert ist und üblicherweise auch
die Stirnseite des Dichtringes ausbildet. Dieser antimikrobielle
Teil ist ohne Verankerungsfuß vorgesehen und kann dementsprechend
beim Einbringen des Spitzendes in die Muffe durch Verformung des Dichtringes
radial nach innen vorwölben. Gewünscht ist hierbei
eine Ausgestaltung, die ein Vorwölben des antimikrobiellen
Teils bis zu der Außenumfangsfläche des Spitzendes
ermöglicht. Als Spitzende soll auch hier der vordere Teil
desjenigen Rohres verstanden werden, der in die Muffe eingeschoben
wird. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Spitzende zylindrisch oder
gestuft mit verbreiteter Basis ausgebildet ist. Wesentlich für
die Weiterbildung nach der vorliegenden Erfindung ist lediglich
der Umstand, dass der antimikrobielle Teil in gewissen Grenzen innerhalb
des Spaltes bei ansonsten festgelegtem Dichtring beweglich ist.
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Der
verankerungsfußfreie antimikrobielle Teil ist dabei vorzugsweise
so ausgebildet, dass er jedenfalls beim konzentrischen Einschieben
der zu fügenden Rohre ineinander nicht mit dem Spitzende
in Berührung kommt, d. h. das ungehinderte Einschieben der
beiden Rohrenden ineinander erlaubt, sich aber insbesondere bei
Verpressen eines gestuften Widerlagers z. B. gemäß
EP 0 859 183 gegen den Dichtring
nach innen vorwölbt und vorzugsweise vollumfänglich
gegen das Spitzende anlegt. Hierdurch wird ein antimikrobieller,
dem Hauptdichtungsteil der eigentlichen Dichtung vorgelagerter Schutz
vor Einwurzeln gebildet. Das vorerwähnte Verformungsverhalten
des antimikrobiellen Teils kann der Fachmann in Form von einfachen
Versuchen ermitteln und die Gestaltung des Dichtringes entsprechend
anpassen. Im Hinblick auf das gewünschte Wölbungsverhalten bieten
sich insbesondere Hohlräume an, die im Bereich des Widerlagers
mit einer dünnen Membran überzogen werden, die
beim Einbringen des Spitzendes in die Muffe zu einer Zugbeanspruchung
auf der radial innenliegenden Seite des Dichtringes und damit zum
Aufwölben des antimikrobiellen Teils radial nach innen
führen.
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Gemäß einem
nebengeordneten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steckmuffenverbindung
für den Kanalbau, bestehend aus einer Muffe aus aushärtendem
Material und einem Spitzende eines Rohres als Steckteil sowie einem
Dichtring vorgeschlagen, der zwischen dem Spitzende und der Muffe
vorgesehen ist. Um Einwurzelung in den Ringspalt der Steckmuffenverbindung
zu verhindern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
einen antimikrobiellen Kunststoff im Bereich des Dichtringes und/oder
dem Dichtring vorgelagert zwischen der Muffe und dem in die Muffe
eingeschobenen Spitzende vorzusehen. Dieser antimikrobielle Kunststoff kann
nach dem Fügen der Rohre als separater antimikrobieller
Dichtring in den Ringspalt eingebracht werden. Der antimikrobielle
Dichtring muss nicht umfänglich geschlossen sein, sondern
kann auch durch Einbringen eines Stranges in den Ringspalt eingebracht
werden. Alternativ kann auch der antimikrobielle Kunststoff in Form
einer Beschichtung auf den Innenwänden der Muffe bzw. des
Spitzendes und der Stirnende des Dichtringes aufgebracht sein. Als
Beschichtungstechnologie eignet sich insbesondere das Sprühen
oder Pinseln des antimikrobiellen Kunststoffs auf die entsprechenden
Oberflächen. Der antimikrobielle Kunststoff kann hierzu
in einer Trägersubstanz eingemischt sein, die an der Oberfläche aushärtet
und/oder unter Zurücklassung des antimikrobiellen Kunststoffes
verdampft bzw. abtrocknet.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steckmuffenverbindung
sind in den Ansprüchen 13 bis 17 angegeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4235268 [0003]
- - DE 3345569 [0003]
- - EP 0449082 [0003, 0016]
- - EP 0859183 [0006, 0016, 0018]
- - DE 10247931 [0010, 0010]
- - WO 02/092650 [0010]
- - EP 0938501 [0010]