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Die
Erfindung betrifft einen Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen
in Betonbauteilen, insbesondere von in die Öffnung einbetonierten Schalrohren
und/oder Ankerhülsen.
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Es
ist bekannt, dass bei der Herstellung von Betonbauteilen Öffnungen
in den gegossenen Bauteilen dadurch entstehen, dass zur Herstellung
zwei Schalelemente mit einem Ankerstab verspannt werden, wobei der
Ankerstab zwischen den beiden Schalelementen in einer Ankerhülse geführt wird.
Die Ankerhülse,
vorzugsweise in Form einer Plastikhülse mit einem Durchmesser von
wenigen Zentimetern, wird an den jeweiligen Enden mit einem Anschlusskonus
versehen, der an den Schalelementen zur Anlage kommt. Nach dem Einbringen
und Aushärten des
Betons wird das Bauteil ausgeschalt, indem die Ankerstäbe gelöst und ausgebaut
werden und die Schalelemente entfernt werden. Die Ankerhülsen verbleiben
dabei in dem Betonbauteil, wodurch sich eine Öffnung mit dem Innendurchmesser
der Ankerhülse
ergibt.
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Es
ist bekannt, derartige Öffnungen
mit sich leicht verjüngenden
konusartigen Kapselelementen derart zu verschließen, dass die Kapselelemente
in den Öffnungen
verklebt werden. Dabei ergibt sich der Nachteil, dass aufgrund des
Verklebeschritts zum einen ein höherer
Zeitaufwand zum Verbauen benötigt wird
und zum anderen der Klebstoffverbrauch sehr hoch ist.
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Weiterhin
ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass bei fertig geschalten
Betonbauteilen als Transportelemente zum Beispiel Gewindebuchsen vorgesehen
sein können,
in die Hakenelemente zum Transport auf einem Lkw bzw. zum Verladen
mit einem Kran verschraubt werden. Diese Öffnungen, in denen die Gewindebuchsen
für die
Transportelemente vorgesehen sind, wurden bisher im Wesentlichen mit
einem entsprechenden Baustoff verspachtelt. Um diese Stellen optisch
unauffällig
zu gestalten, wurde so ein ebener Oberflächenabschluss hergestellt. Auch
dabei erweist es sich als problematisch, dass zum Einen ein hoher
Zeitaufwand zum Verspachteln der einzelnen Stellen aufgewendet werden
muss und zum Anderen, dass die verwendete Spachtelmasse in der Regel
nicht farbgleich zur betonierten Fläche ist.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen
in Betonbauteilen zur Verfügung
zu stellen, mit dem sich die im Stand der Technik vorzufindenden
Nachteile überwinden
lassen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Verschlussstopfen nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In
an sich zunächst
einmal bekannter Weise dient der Verschlussstopfen zum fluiddichten
Verschließen
von Öffnungen
in Betonbauteilen und insbesondere von Öffnungen, die sich aus einbetonierten
Schalrohren, Ankerhülsen
oder durch eingelassene Transportelemente ergeben. Im Grundgedanken
weist der Verschlussstopfen einen Kopf und einen sich daran anschließenden Schaft
auf, wobei die zum Schaft weisende Fläche des Kopfs mittelbar oder
unmittelbar an der Oberfläche
des Betonbauteils im Bereich um die Öffnung zur Anlage und/oder in
eine um die Öffnung
angeordnete Ausnehmung des Betonteils in Eingriff bringbar ist.
Der Schaft ist mit mindestens einem Dicht- und Befestigungselement
versehen, das aus einem elastischen Material besteht und das einen
zumindest geringfügig
größeren Außendurchmesser
als der Innendurchmesser der Öffnung
aufweist. Erfindungsgemäß schließt zumindest
ein Bereich des Schafts die Öffnung
ab, indem dieser Bereich aus einem elastischen Material besteht
und derart in die Öffnung
gepresst wird, dass die sich aus dem Material ergebende rückstellende Kraft
die entsprechenden Bereiche des Schafts gegen die Innenfläche der Öffnung drückt, wobei
das elastische Material dicht an der Innenfläche anliegt. Im Ergebnis wird
es damit ermöglicht,
dass einerseits der Schaft einen dichten Abschluss der Öffnung vorsieht
und andererseits der Kopf als dekoratives Element ausgeführt werden
kann.
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Die
Ausführung
des Dicht- und Befestigungselements ist an sich beliebig, wobei
jedoch besonders bevorzugt das Dicht- und Befestigungselement mindestens
einen kegelstumpfförmigen
Abschnitt aufweist, der sich zum freien Ende des Schafts hin verjüngt. Der
Verschlussstopfen kann dadurch beim Einschlagen, was beispielsweise
mit einem Hammerschlag oder mit einem Schussapparat ausgeführt werden
kann, zentriert und in einer Endposition verpresst werden.
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Welcher
Bereich des Schafts an der Innenfläche dichtend zur Anlage gebracht
wird, ist prinzipiell frei wählbar,
wobei eine bevorzugte Ausführungsform
vorsieht, dass der Bereich des kegelstumpfförmigen Abschnitts mit dem größten Außendurchmesser
als Dichtkante oder Dichtlippe ausgebildet ist, die an der Innenwand
der Öffnung
zur Anlage bringbar ist. Der tatsächliche Auflagebereich des
Dicht- und Befestigungselements an der Innenfläche ist bevorzugt sehr schmal
ausgeführt,
wodurch ein hoher Auflagedruck erzeugt werden kann.
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Der
Kegelwinkel beschreibt den Winkel, den die beiden Geraden zueinander
aufweisen, die jeweils in Verlängerung
der Kegelkonturlinie liegen und sich an der Kegelspitze schneiden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
sieht vor, dass der sich zum Schaft hin verjüngende kegelstumpfförmige Bereich einen
Kegelwinkel im Bereich zwischen 20° und 80°, insbesondere zwischen 40° und 60° aufweist.
Die Wahl des Kegelwinkels berücksichtigt
insbesondere die Möglichkeit
des Ansetzens an der Öffnung,
bevor der Verschlussstopfen in die Wand geschlagen wird und sollte
daher möglichst
flach gewählt
werden.
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Die
Anzahl der Dicht- und Befestigungselemente ist grundsätzlich frei
an den gewünschten
Verwendungszweck anpassbar, wobei zwei oder mehr Dicht- und Befestigungselemente
hintereinander auf dem Schaft angeordnet werden können. Mit
dem Vorsehen von weiteren Dicht- und Befestigungselementen kann
ein entsprechend dichterer Abschluss erzielt werden. Entsprechend
kann durch das Weglassen von weiteren Dicht- und Befestigungselementen die zum Einpressen
nötige
Kraft klein gehalten werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Kegelwinkel der kegelstumpfförmigen Abschnitte
der hintereinander angeordneten Dicht- und Befestigungselemente
unterschiedlich sind. Damit kann die Auflagefläche innerhalb der Öffnung und
die aufzuwendende Einpresskraft angepasst werden.
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Die
Ausführung
des Kopfs unterliegt primär gestalterischen
Anforderungen, wobei der Kopf im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet
sein kann und wobei die zum Schaft weisende Fläche des Kopfs im Wesentlichen
kreisförmig
ausgestaltet ist. Dadurch kann in einer Einbauvariante, bei der
der Anschlusskonus in der Hülse
verbleibt, der Anschlusskonus mit dem Kopf abgedeckt werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform sieht
vor, dass der Kopf im Wesentlichen kegelstumpfförmig, sich zum Schaft hin verjüngend ausge bildet
ist. Dieser kann so in eine durch den Anschlusskonus entstehende
Aussparung in Eingriff gebracht werden. Beispielsweise ist es bei
der Einbauvariante, bei der der Anschlusskonus nach dem Ausschalen
entfernt wird, möglich,
damit einen ebenen Oberflächenabschluss
zu erreichen. Der Kopf kann um die Wasser- und Gasdichtheit zu gewährleisten zumindest
2 mm im Durchmesser größer sein
als der Anschlusskonus.
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Es
ist weiterhin vorgesehen, dass der Kopf an der dem Schaft zugewandten
Fläche
mindestens einen ringförmigen
Absatz aufweist. Damit kann dieser bei der Einbauvariante, in welcher
der Anschlusskonus in der Wand verbleibt, an dem Anschlusskonus
formschlüssig
zur Auflage gebracht werden.
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Prinzipiell
kann die Materialauswahl als beliebig betrachtet werden. Vorzugsweise
jedoch ist das Material des Dicht- und Befestigungselements ein
insbesondere hitzbeständiges,
schwer entflammbares bzw. selbstlöschendes, chemisch beständiges und/oder
witterungsbeständiges
Silikon oder EPDM.
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Nach
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
liegt die Shore Härte
für das
verwendete Material im Bereich von 90° +/– 10° Shore A. Dadurch ist zum Einen
eine ausreichende Härte
zum Einschlagen des Verschlussstopfens gewährleistet, während zum
Anderen ein elastischer, dichter Abschluss erzielt wird.
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Bevorzugt
sieht ein Ausführungsbeispiel
vor, dass der Verschlussstopfen insgesamt einstückig ausgeführt ist und aus einem einheitlichen
Material besteht. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine einfache
und kostengünstige
Produktion bevorzugt.
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Zur
optischen Verbesserung bzw. zur Anpassung an verschiedene Einbaustellen
kann es jedoch vorgesehen sein, dass das Dicht- und Befestigungselement,
der Schaft und/oder der Kopf des Verschlussstopfens aus unterschiedlichen
Materialien bestehen. Zum Beispiel kann der Kopf aus einem dekorativen
unelastischen Material hergestellt sein, wobei die Materialverbindung
der verschiedenen Elemente des Verschlussstopfens untereinander
fest oder trennbar ausgeführt
sein kann.
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Im
Folgenden wird der erfindungsgemäße Verschlussstopfen
anhand lediglich bevorzugte Ausführungsformen
darstellender Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
Verschlussstopfen für
die Einbauvariante, in der der Anschlusskonus in der Ankerhülse verbleibt;
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2 einen
Verschlussstopfen zum Einbau nach der Einbauvariante aus 1 mit
einer weiteren Ausführungsform
des freien Endes;
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3 einen
Verschlussstopfen mit mehreren Dicht- und Befestigungselementen;
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4 einen
Verschlussstopfen mit der Ausführung
des Schaftes als Dicht- und Befestigungselement.
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Der
in 1 gezeigte Verschlussstopfen weist einen Kopf 1 und
einen Schaft 2 auf, wobei an dem Kopf 1 auf der
dem Schaft 2 zugewandten Fläche ein kreisförmiges Element 3 vorgesehen
ist, welches in einem in der Wand verbliebenen Anschlusskonus zur
Auflage bringbar ist. Am Schaft ist ein Dicht- und Befestigungselement 4 angeordnet,
welches in ein Ansatzelement 5 übergeht. An der dem Kopf 1 zugewandten
Seite des Dicht- und Befestigungselements ist eine steile Kante 6 vorgesehen, die
am äußersten
Umfang des Dicht- und Befestigungselements 4 eine Dichtlippe
bzw. einen Dichtring bildet.
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In 2 ist
ein Verschlussstopfen gezeigt, der für die Einbauvariante, in welcher
der Anschlusskonus in dem Betonbauteil verbleibt, vorgesehen ist. Dazu
ist an einem Kopf 1 mittig ein Schaft 2 angeordnet,
wobei an der dem Schaft zugewandten Seite des Kopfs ein kreisförmiges Anlageelement 3 vorgesehen
ist. Am Schaft 2 ist ein Dicht- und Befestigungselement 4 vorgesehen,
welches in ein freies Ende 5 übergeht. Das Dicht- und Befestigungselement 4 weist
an der dem Kopf zugewandten Seite eine abgeflachte Kegelstumpffläche 6 auf.
Im Wesentlichen erzeugt die von den Flächen 4 und 6 gebildete
Schnittlinie die dichtende Wirkung, wobei aber auch der Schaft in
verschiedenen Durchmessern ausgeführt sein kann und wobei dieser
ebenso zusätzlich
dichtend zur Anlage gebracht werden kann.
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In 3 ist
ein Verschlussstopfen mit einem Kopf 1 zu sehen, der eine
im Wesentlichen konische Form aufweist. Die Randfläche 9 ist
als Kegelstumpffläche
ausgebildet. Mit dieser Kopfform wird es ermöglicht, in einer Einbauvariante,
bei welcher der Anschlusskonus aus der Ankerhülse genommen wird, die konische
Aussparung mit dem Kopf des Verschlussstopfens zumindest teilweise
auszufüllen, wobei
der Verschlussstopfen an der Fläche 9 anliegen
kann. Am Kopf ist dabei ein Schaft angeordnet, der neben dem ersten
Dicht- und Befestigungselement 4 zwei weitere Dicht- und
Befestigungselemente 7 und 8 vorsieht. Insgesamt
werden damit drei Dicht- und Befestigungselemente vorgesehen, die
einen mehrfach dichtenden Abschluss erzeugen. Die Ausführung des
Dichtrings in 3 ist ähnlich zu der Ausführung des
Dichtrings in 2 (mit Schnittlinie der Flächen 4 und 6),
wobei es jedoch keinerlei Einschränkung dahingehend geben soll,
wie die Dichtkante entsteht bzw. aus welchen Flächen diese gebildet wird.
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Der
in 4 gezeigte Verschlussstopfen ermöglicht eine
Abdichtung der Öffnung
mithilfe des Schafts, wobei dieser im Durchmesser entsprechend zumindest
geringfügig
größer ist,
als die Öffnung. Dazu
weist der Verschlussstopfen einen Kopf 1 auf, der eine
kegelstumpfmantelartige Fläche 9 hat.
An diesen Kopf schließt
der Schaft 2 an, der wie bereits erwähnt im Durchmesser zumindest
geringfügig
größer als
die abzudichtende Öffnung
ist. An den Schaft schließt
ein abgeflachter Bereich an, der zur leichteren Einführung des
Verschlussstopfens in die Öffnung
dient. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird die dichtende Wirkung durch den im Wesentlichen insgesamt vergrößerten Schaftdurchmesser
erzeugt wird.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Ausführung der Erfindung nicht auf
die in den 1 bis 4 beschriebenen
Ausführungsbeispielen
beschränkt
ist, sondern dass auch eine Vielzahl von Varianten möglich ist.
Insbesondere kann die Form, Anzahl und Anordnung der Dicht- und
Befestigungselemente sowie die Ausführung des Kopfs von den dargestellten
Verschlussstopfen abweichen.
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Die
Erfindung liefert damit einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung
von Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen in Betonbauteilen,
indem ein Schaft mit einem zumindest teilweise elastisch ausgeführten Bereich vorgesehen
ist, dessen Außendurchmesser
zumindest geringfügig
größer ist
als der Innendurchmesser der Öffnung.