DE202009017559U1 - Dichtpackung mit Rohrelement und Dichtungselement - Google Patents

Abstract

Dichtpackung (1) mit einem Rohrelement (2),
durch welches eine Leitung hindurchführbar ist und an welchem außenseitig umlaufend ein Dichtungselement (3) vorgesehen ist,
wobei das Rohrelement (2) ein Kunststoffformteil ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das auch Dichtungselement (3) ein Kunststoffformteil ist,
und das Rohrelement (2) und das Dichtungselement (3) in einem Bereich aneinander angeformt sind.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtpackung mit einem Rohrelement, welches ein Kunststoffformteil ist und durch welches eine Leitung hindurchführbar ist, und einem Dichtungselement, welches außenseitig um das Rohrelement umlaufend angeordnet ist.
• Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Dichtpackungen mit einem außenseitig umlaufenden Dichtungselement ist ein auf eine dem Außenumfang entsprechende Länge zugeschnittenes Butyldichtband am Rohrelement verklebt. Neben Schwierigkeiten hinsichtlich einer reproduzierbaren Positionierung des Bandes können insbesondere auch Verunreinigungen an der Grenzfläche eine schlechte Haftung und damit verringerte Dichtigkeit bewirken.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik vorteilhafte Dichtpackung mit außenseitig umlaufendem Dichtungselement anzugeben.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Dichtpackung gelöst, bei welcher neben dem Rohrelement auch das Dichtungselement ein Kunststoffformteil ist und die beiden in einem Bereich aneinander angeformt sind.
• Indem ein Kunststoffformteil direkt an das andere angeformt ist, können zum Beispiel Verunreinigungen an einer Grenzfläche zwischen Rohrelement und Dichtungselement reduziert werden und kann jedenfalls eine Verbindung mit guten Haftungseigenschaften und folglich guter Dichtigkeit realisiert werden.
• Das Rohrelement hat eine Öffnung, durch welche eine Leitung hindurchführbar ist, wobei ein innenseitiger Bereich des Rohrelements der Leitung zugewandt ist und das Dichtungselement in einem diesen gegenüberliegenden außenseitigen Bereich umlaufend angeordnet ist. Die Dichtpackung kann dann beispielsweise in einer Mauer vergossen oder verputzt werden, wobei das außenseitig umlaufende Dichtungselement als Sperre für entlang der Außenseite des Rohrelements in Leitungsrichtung kriechendes Wasser dienen kann. Diese Sperrwirkung ist besonders effektiv, wenn das Dichtungselement einen in Umlaufrichtung geschlossenen über den gesamten Umfang am Rohrelement anliegenden Körper bildet. Indem ein solches geschlossenes Dichtungselement beispielsweise als Kunststoffformteil mit genau einer Kavität geformt wird, können gegebenenfalls auch innerhalb des Dichtungselementes verlaufende Grenzflächen, welche als intrinsische Schwachstelle im Material zu Undichtigkeiten führen könnten, vermieden werden.
• Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihrer Verwendung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die darin enthaltenen Merkmale und auch die Offenbarung der folgenden Beschreibung sind grundsätzlich im Hinblick auf Vorrichtungs- und die Verwendungskategorie zu verstehen, ohne dass hierzwischen immer im Einzelnen explizit unterschieden wird.
• In einer ersten Ausgestaltung weist das Dichtungselement einen sich quer zur Leitungsrichtung erhebenden und um das Rohrelement umlaufenden Vorsprung auf. Die Richtungsangabe – quer zur Leitungsrichtung – bezeichnet dabei nicht allein Richtungen, die in einem Winkel von 90° zur Leitungsrichtung orientiert sind, sondern auch schräg zur Leitungsrichtung, mit einem Winkel von 45° bis 135°, vorzugsweise mit einem Winkel von 65° bis 115°, besonders bevorzugt mit einem Winkel von 80° bis 100°, orientierte Richtungen. Nach einem späteren Vergießen in einem Wand- oder Bodenelement kann der umlaufende Vorsprung als Sperre für Feuchtigkeit dienen, deren Ausbreitung entlang der Außenseite des Rohrelements zumindest teilweise blockiert wird, indem der sich quer zur Leitungsrichtung erstreckende Vorsprung mögliche Kriechpfade sperrt oder verlängert. Ein Formschluss des Vorsprungs mit dem Wand- bzw. Bodenelement kann die Dichtpackung auch gegen eine Bewegung in Leitungsrichtung sichern, gewährleistet also eine feste Verankerung.
• Bei einer weiteren Ausführungsform sind dabei in Leitungsrichtung gesehen zwei Vorsprünge vorgesehen, welche um das Rohrelement umlaufend angeordnet sind. Die Vorsprünge können dabei vorzugsweise im Wesentlichen (innerhalb der üblichen Toleranzen) parallel zueinander angeordnet sein, jedoch ist dies nicht notwendigerweise so. Indem bei dieser Ausführungsform zwei Vorsprünge vorgesehen sind, werden mögliche Kriechpfade weiter verlängert und unter Umständen auch vollständig blockiert.
• In weiterer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die in Leitungsrichtung beabstandeten Flanken des Vorsprungs oder der Vorsprünge sich quer zur Leitungsrichtung hinterschnittfrei erheben. Wird das Dichtungselement also beispielsweise mit einem Formwerkzeug angeformt, welches dem Vorsprung bzw. den Vorsprüngen entsprechende Vertiefungen aufweist, so kann das Formwerkzeug nach dem Anformen des Dichtungselementes wieder leicht entformt werden. Ein Formwerkzeug kann also vorzugsweise so gestaltet werden, dass in Umlaufrichtung gesehen jeweils abschnittsweise genau ein Formwerkzeug den Vorsprung bzw. die Vorsprünge formt, es entfällt also die Notwendigkeit, ein Formwerkzeug mit einem in Leitungsrichtung um den Vorsprung schließenden Mechanismus vorzusehen.
• In weiterer Ausgestaltung erheben sich die in Leitungsrichtung beabstandenden Flanken des Vorsprungs oder der Vorsprünge quer zur Leitungsrichtung parallel zueinander.
• Bei einer weiteren Ausführungsform ist in dem Rohrelement innenseitig umlaufend ein weiteres Dichtungselement vorgesehen. Dieses kann vorzugsweise in einem Arbeitsschritt mit dem außenseitig umlaufenden Dichtungselement hergestellt werden und dichtet gegen ein zusätzliches in das Rohrelement einschiebbares Rohrstück. Mittels eines solchen Rohrstücks kann die Dichtpackung erweitert werden, indem eine zweite Dichtpackung von der anderen Seite auf das Rohrstück geschoben wird, sodass zwei gespiegelte Dichtpackungen vorliegen. Eine solche Erweiterung der Dichtpackung kann beispielsweise bei einem Einbau in ein Wand- bzw. Bodenelement mit einer Dicke von vorzugsweise mehr als 0.75 m, besonders bevorzugt mehr als 1 m, von Interesse sein.
• In weiterer Ausgestaltung hat das Rohrelement in Leitungsrichtung gesehen einen kreisförmigen Querschnitt. Dabei kann der Querschnitt von einer Kreisgeometrie im mathematischen Sinne abweichen und generell eine runde Form ohne Ecken haben. Eine solche abgerundete Querschnittsform ist bevorzugt, wenngleich andere Formen auch möglich sind, insbesondere Querschnittsformen mit geraden Seitenflächen, wie beispielsweise eine rechteckige Querschnittsform.
• In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtpackung hergestellt durch Zuführen eines fließfähigen Kunststoffmaterials in eine erste Kavität, zumindest teilweises Aushärten des fließfähigen Kunststoffmaterials in der ersten Kavität zu einem Kunststoffformteil, bilden einer zweiten teilweise von dem Kunststoffformteil begrenzten Kavität, Zuführen eines fließfähigen Kunststoffmaterials in die zweite Kavität, wobei eine der beiden Kavitäten ein Rohrelement der Dichtpackung freigibt und die andere der beiden Kavitäten ein außenseitig un das Rohrelement umlaufendes Dichtungselement.
• Das fließfähige Kunststoffmaterial ist dabei geeignet, sich an die Wandung der Kavität anzulegen, also deren Form anzunehmen. Das Kunststoffmaterial kann beispielsweise durch Erwärmen fließfähig (mit bestimmter Viskosität flüssig) gemacht werden, in diesem Zustand der Kavität zugeführt und durch Abkühlen zumindest teilweise ausgehärtet werden. Es kann jedoch auch Kunststoffmaterial verwendet werden, welches bei Raumtemperatur fließfähig ist und in der Kavität durch einen Vulkanisationsprozess, beispielweise bei gegenüber der Raumtemperatur erhöhter Temperatur, aushärtet. Das Kunststoffmaterial könnte auch ein Vorprodukt sein, welches erst während des Verfahrens zu einem Kunststoff wird, etwa polymerisiert. Die Kunststoffformteile sind nach dem Aushärten formfest, behalten also im Wesentlichen die durch die Kavität vorgegebene Form, sind jedoch nicht notwendigerweise formstarr im Sinne von nicht mehr verformbar, sodass materialabhängig beispielsweise eine elastische oder viskoplastische Verformung auch nach dem Aushärten möglich sein kann. Des Weiteren kann der Übergang von einem formfesten in den fließfähigen bzw. von diesem in den formfesten Zustand auch durch eine Veränderung des Druckzustands bzw. durch Zugabe von Katalysatoren bzw. chemischen Reaktionspartnern erreicht werden.
• In weiterer Ausgestaltung weist das Dichtungselement dabei ein thermoplastisches Material als Bestandteil auf. Thermoplastisches Material bezeichnet hierbei ein Kunststoffmaterial, welches bei Raumtemperatur in einem formfesten Zustand ist und durch Erwärmen auf eine Temperatur von vorzugsweise 180°C bis 260°C, besonders bevorzugt 210°C bis 250°C in einem fließfähigen Zustand übergeführt werden kann. Mit dem Abkühlen auf Raumtemperatur geht das thermoplastische Material dann wiederum von dem fließfähigen in den formfesten Zustand über.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Dichtungselement einen thermoplastischen Elastomer als Bestandteil auf. Als thermoplastischer Elastomer werden dabei vorzugsweise TPE bzw. TPS (auf Styrolblockcopolymeren basierendes TPE) verwendet, und das Material kann vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 180°C und 250°C, besonders bevorzugt zwischen 210°C und 240°C in den fließfähigen Zustand gebracht werden.
• Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Rohrelement ein thermoplastisches Material als Bestandteil auf. Als thermoplastisches Material kann dabei beispielsweise Polycarbonat, Polyamid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Acrylester-Styrol-Acrylnitril beziehungsweise Styrol-Acrylnitril vorgesehen sein.
• In weiterer Ausgestaltung weist das Rohrelement Acrylnitril-Butadien-Styrol als Bestandteil auf. Dieses auch als Acryl-Butadien-Styrol bzw. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat bezeichnete und als ABS abgekürzte Material kann vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 220°C und 260°C, besonders bevorzugt zwischen 230°C und 250°C in den fließfähigen Zustand gebracht werden. Bei Raumtemperatur zeichnet sich das Material durch hohe Festigkeit und Schlagstabilität aus, sodass das Rohrelement beispielsweise bei einem späteren Eingießen in ein Wand- oder Bodenelement auf den hierbei auf die Außenflächen wirkenden Druck im Wesentlichen ohne Verformung reagiert und somit ein Durchgangsloch für die hindurchzuführende Leitung freihält.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung eines Rohrelements und eines Formwerkzeugs zum Bilden einer Kavität und Anformen eines Dichtungselements an das Rohrelement. Bei dieser Umsetzung entfällt also vorzugsweise eine eigene Herstellung des Rohrelements im Zuge des Verfahrens, anstatt dessen kann dieses beispielweise zugekauft werden und ist gegebenenfalls sogar als Massenprodukt verfügbar. Entscheidend ist jedoch, dass mit einem Formwerkzeug eine Kavität gebildet wird, welche teilweise durch eine Außenfläche dieses Rohrelements begrenzt wird, sodass durch Zuführen von fließfähigem Kunststoffmaterial in diese Kavität ein Dichtungselement in erfindungsgemäßer Weise an das Rohrelement angeformt wird.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung einer Dichtpackung für einen permanenten Einbau in ein Wand- oder Bodenelement. Dabei kann der permanente Einbau durch ein Vergießen mit Beton oder Mörtel erfolgen. Es kann jedoch hierfür auch jedes andere Material Verwendung finden, welches verstreichbar oder gießbar ist und durch einen Erhärtungsprozess in einen formfesten Zustand übergeht. Rohr- und Dichtungselement werden dadurch dauerhaft formschlüssig verbaut, können also nicht ohne Beschädigung des Wand- oder Bodenelements herausgenommen werden. Durch das Rohrelement kann dann eine Leitung hindurchgeführt und beispielsweise mit einem Elastomerkörper gegen das Rohrelement gedichtet werden. Dazu kann ein Elastomerkörper verwendet werden, welcher durch eine Kompression in Leitungsrichtung quer zu dieser Richtung expandiert und gegen Leitung und Rohrelement dichtet, oder es können auch spezielle in dem Rohrelement über einen Schließmechanismus arretierbare Einsatzstücke zur Dichtung gegen die Leitung verwendet werden.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können und sich implizit auf alle Kategorien der Erfindung beziehen.
• 1 zeigt eine Dichtpackung mit Rohrelement und Dichtungselement,
• 2 zeigt eine Dichtpackung mit Einsatzstücken,
• 3 zeigt einen Ausschnitt eines angeformten Dichtungselements.
• 1 zeigt eine Dichtpackung 1 mit einem Rohrelement 2 aus Acrylnitril-Butadien-Styrol, durch welches eine Leitung hindurchführbar ist und an welches außenseitig umlaufend ein Dichtungselement 3 aus einem thermoplastischen Elastomer angeformt ist. In diesem Beispiel ist an einem Ende des Rohrelements 2 eine sich quer zur Leitungsrichtung 4 erstreckende Platte 5 vorgesehen, welche eine der Durchgangsöffnung des Rohrelements entsprechende Ausnehmung aufweist. An den Kanten der Platte 5 sind nahe den Ecken Verbindungselemente 6 vorgesehen, mittels welchen die Platte 5 mit einer Platte einer weiteren Dichtpackung 1 verbunden werden kann, sodass eine Durchführung für mehrere Leitungen modular zusammengesetzt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Leitungen durch das Rohrelement 2 einer einzelnen Dichtpackung 1 zu führen.
• Das außenseitig am Rohrelement 2 angeformte Dichtungselement 3 ist in Umlaufrichtung durchgehend vorgesehen, sodass nach einem Einbau des Rohrelements 2 durch Vergießen in einer Wand über den gesamten Außenumfang des Rohrelements 2 eine Feuchtigkeitssperre vorliegt, welche Kriechpfade entlang der Außenseite des Rohrelements 2 in Leitungsrichtung 4 maximiert und gegebenenfalls vollständig blockiert. Das Dichtungselement 3 ist dazu aus mehreren Vorsprüngen 7 aufgebaut, welche im Detail in 3 gezeigt sind. Da das Dichtungselement 3 direkt an das Rohrelement angeformt wird, gegebenenfalls auch bevor letzteres vollständig ausgehärtet ist, entsteht eine materialschlüssige Verbindung. Die beiden Materialien liegen also direkt aneinander an, wobei u. U. keine scharf verlaufende Grenzfläche mehr festzustellen ist. Die daraus resultierenden guten Hafteigenschaften von Dichtungselement 3 zur Rohrelement 2 bleiben selbst nach einem Kontakt mit Beton mit einem hohen pH-Wert bestehen, sodass auf eine zusätzliche Fixierung mit einer Spannschelle verzichtet werden kann.
• 2 zeigt ein Einsatzstück 8, welches in Leitungsrichtung 4 in das Rohrelement 2 eingesetzt und mittels eines Bajonettverschlusses 9 in dem Rohrelement 2 arretiert werden kann. Dabei kann das Einsatzstück 8 ein Verschlussdeckel sein, welcher das Rohrelement 2 beispielsweise während der Bauphase vollständig verschließt, jedoch können in dem Einsatzstück 8 auch Durchgangsöffnungen für hindurchzuführende Leitungen vorgesehen sein. Es kann auch beispielsweise nach der Bauphase ein Verschlussdeckel durch ein Einsatzstück 8 mit Durchgangsöffnungen ersetzt werden. 2 zeigt ferner ein weiteres Dichtungselement 10, welches innenseitig am Rohrelement umlaufend vorgesehen ist, und gegen ein in das Rohrelement 2 einschiebbares Rohrstück 11 dichtet. Das innenseitig umlaufende Dichtungselement 10 kann dabei in einem Arbeitsschritt mit dem außenseitig umlaufenden Dichtungselement 3, ebenfalls durch Einspritzen von fließfähigem Kunststoffmaterial in eine Kavität, erzeugt werden. Mit dem einschiebbaren Rohrstück 11 kann die Dichtpackung 1 erweitert werden, indem eine zweite Dichtpackung 1 von der anderen Seite auf das Rohrstück 11 geschoben wird, sodass zwei gespiegelte Dichtpackungen 1 vorliegen, also an jeder Seite der Wand ein Rahmen 5.
• 3 zeigt als Ausschnittsdarstellung einen Teil des Rohrelements 2 mit dem außenseitig umlaufenden Dichtungselement 3. Dabei sind drei sich quer zur Leitungsrichtung 4 erhebende und um das Rohrelement 2 umlaufende Vorsprünge 7 dargestellt. Die in Leitungsrichtung 4 beabstandeten seitlichen Flanken eines Vorsprungs 7 verlaufen zueinander parallel und der Vorsprung verjüngt sich zu seinem freien Ende hin, ist also hinterschnittfrei. Ein die Vorsprünge 7 formendes Formwerkzeug kann somit beim Entformen in einer Richtung 12 quer zur Leitungsrichtung 4 leicht von dem Dichtungselement 3 genommen werden, es ist also kein besonderer Mechanismus zum Entformen jedes einzelnen Vorsprungs 7 notwendig. Das gesamte Dichtungselement 3 kann also beispielsweise mit zwei Formhälften realisiert werden, von denen jede in Umlaufrichtung einen Winkelbereich von 180° abdeckt.

Claims (15)

1. Dichtpackung (1) mit einem Rohrelement (2), durch welches eine Leitung hindurchführbar ist und an welchem außenseitig umlaufend ein Dichtungselement (3) vorgesehen ist, wobei das Rohrelement (2) ein Kunststoffformteil ist, dadurch gekennzeichnet, dass das auch Dichtungselement (3) ein Kunststoffformteil ist, und das Rohrelement (2) und das Dichtungselement (3) in einem Bereich aneinander angeformt sind.
2. Dichtpackung (1) nach Anspruch 1, wobei das Dichtungselement (3) einen sich quer zur Leitungsrichtung (4) erhebenden und um das Rohrelement (2) umlaufenden Vorsprung (7) aufweist.
3. Dichtpackung (1) nach Anspruch 2 mit in Leitungsrichtung (4) gesehen zwei Vorsprüngen (7), die um das Rohrelement (2) umlaufend angeordnet sind.
4. Dichtpackung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die in Leitungsrichtung (4) beabstandeten Flanken des Vorsprungs (7) oder der Vorsprünge (7) sich quer zur Leitungsrichtung (4) hinterschnittfrei erheben.
5. Dichtpackung (1) nach Anspruch 4, wobei die in Leitungsrichtung (4) beabstandeten Flanken des Vorsprungs (7) oder der Vorsprünge (7) sich quer zur Leitungsrichtung (4) parallel zueinander erheben.
6. Dichtpackung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in dem Rohrelement (2) innenseitig umlaufend ein weiteres Dichtungselement (10) vorgesehen ist.
7. Dichtpackung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Rohrelement (2) in Leitungsrichtung (4) gesehen einen kreisförmigen Querschnitt hat.
8. Dichtpackung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt durch Zuführen eines fließfähigen Kunststoffmaterials in eine erste Kavität, zumindest teilweises Aushärten des fließfähigen Kunststoffmaterials in der ersten Kavität zu einem Kunststoffformteil, Bilden einer zweiten teilweise von dem Kunststoffformteil begrenzten Kavität, Zuführen eines fließfähigen Kunststoffmaterials in die zweite Kavität, wobei eine der beiden Kavitäten ein Rohrelement (2) der Dichtpackung (1) freigibt und die andere der beiden Kavitäten ein außenseitig um das Rohrelement (2) umlaufendes Dichtungselement (3).
9. Dichtpackung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Dichtungselement (3) ein thermoplastisches Material als Bestandteil aufweist.
10. Dichtpackung (1) nach Anspruch 9, wobei das Dichtungselement (3) einen thermoplastischen Elastomer als Bestandteil aufweist.
11. Dichtpackung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Rohrelement (2) ein thermoplastisches Material als Bestandteil aufweist.
12. Dichtpackung (1) nach Anspruch 11, wobei das Rohrelement (2) Acrylnitril-Butadien-Styrol als Bestandteil aufweist.
13. Verwendung eines Rohrelements (2) und eines Formwerkzeugs zum Bilden einer Kavität und Anformen eines Dichtungselements (3) an das Rohrelement (2).
14. Verwendung nach Anspruch 13 zur Herstellung einer Dichtpackung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
15. Verwendung einer Dichtpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 für einen permanenten Einbau in ein Wand- oder Bodenelement, insbesondere aus Mauerwerk oder Beton.

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