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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen in Betonbauteilen.
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Stand der Technik
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Bei der Herstellung von Betonbauteilen entstehen aus verschiedenen Gründen Öffnungen in den gegossenen Bauteilen. Beispielsweise werden üblicherweise zwei Schalelemente mit einem Ankerstab verspannt, wobei der Ankerstab zwischen den beiden Schalelementen in einer Ankerhülse geführt wird. Die Ankerhülse 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 in dem Betonbauteil, wodurch sich eine Öffnung mit dem Innendurchmesser der Ankerhülse ergibt.
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Es ist bekannt, derartige Öffnungen mit Stopfen zu verschließen, die 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. Im Fall von Sichtbeton hat sich ein als Klebefahne auf der Betonfläche sichtbarer Überschuss an Klebstoff als besonders nachteilig herausgestellt.
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Aus der
DE 20 2008 012 973 U1 ist ein Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen in Betonbauteilen bekannt, der aus einem Kopf, einem Schaft und einem Dicht- und Befestigungselement besteht. Das Dicht- und Befestigungselement besteht aus einem elastischen Material und weist einen zumindest geringfügig größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Öffnung in dem Betonbauteil auf. Diese Art von Verschlussstopfen erweist sich als in der Herstellung aufwändig und daher kostenintensiv.
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Aus der
DE 20 2009 004 865 U1 ist ebenfalls ein Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen in Betonbauteilen bekannt. Der Verschlussstopfen umfasst einen aus Faserbeton bestehenden Stopfenkörper und mindestens ein Dicht- und Befestigungselement aus einem elastischen Material. Das Dicht- und Befestigungselement weist einen zumindest geringfügig größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung auf. Auf dem eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisenden Stopfenkörper ist das Dicht- und Befestigungselement angeordnet. Das aus einem elastischen Material bestehende Dicht- und Befestigungselement verschließt die Öffnung, indem es derart in die Öffnung gepresst wird, dass die sich aus dem elastischen Material ergebende rückstellende Kraft das Dicht- und Befestigungselement gegen die Innenfläche der Öffnung drückt, wobei das elastische Material dicht an der Innenfläche zur Anlage kommt. Diese Art von Verschlussstopfen bewirkt zwar ein dauerhaftes und sicheres Verschließen der Öffnungen in Betonbauteilen, erweist sich aber als in der Herstellung aufwändig und daher kostenintensiv.
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Darstellung der Erfindung
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Hier setzt die Erfindung an. Es soll ein kostengünstig herstellbarer Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen in Betonbauteilen zur Verfügung gestellt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Verschlussstopfen gemäß unabhängigem Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Ein erfindungsgemäßer Verschlussstopfen zum fluiddichten Verschließen von Öffnungen in Betonbauteilen umfasst einen Stopfenkörper, wobei der Stopfenkörper zumindest eine erste umlaufende Nut aufweist und in der ersten umlaufenden Nut mindestens ein erster O-Ring angeordnet ist. Der Außendurchmesser des in der ersten umlaufenden Nut angeordneten ersten O-Rings ist zumindest geringfügig größer ist als ein erster Außendurchmesser des Stopfenkörpers, wobei es sich bei dem ersten Außendurchmesser des Stopfenkörpers um den Außendurchmesser des Stopfenkörpers in dem an die erste umlaufende Nut angrenzenden Bereich handelt. Der Außendurchmesser des in der ersten umlaufenden Nut angeordneten ersten O-Rings ist zumindest geringfügig größer als ein erster Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung, wobei es sich bei dem ersten Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung um den Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung in dem Bereich der ersten umlaufenden Nut des Stopfenkörpers im eingebauten Zustand handelt. Schließlich ist der erste Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung zumindest geringfügig größer als der erste Außendurchmesser des Stopfenkörpers.
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Bei den dem Fachmann allgemein bekannten O-Ringen handelt es sich um ringförmige Dichtungselemente. Aufgrund ihrer relativ einfachen Form sind O-Ringe industriell leicht durch Spritzgießen oder Formpressen herstellbar. Die Größe von O-Ringen lässt durch den Innendurchmesser des O-Rings und dessen Schnurstärke beschreiben, wobei sich der Außendurchmesser des O-Rings aus der Addition von Innendurchmesser und Schnurstärke ergibt. Die durch einen O-Ring erzielte Abdichtung ist auf die durch die Elastizität des O-Ring-Materials hervorgerufene Rückstellkraft zurückzuführen. Der O-Ring wird durch diese Rückstellkraft gegen die Innenfläche der zu verschließenden Öffnung gedrückt, wobei das elastische Material dichtend an der Innenfläche der Öffnung zur Anlage kommt.
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Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, dass durch das Ausstatten des Stopfenkörpers mit zumindest einer umlaufenden Nut und der Anordnung eines O-Rings in der umlaufenden Nut ein Verschlussstopfen erhalten wird, der fertigungstechnisch sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Durch die aufeinander abgestimmten Durchmesser von O-Ring, Stopfenkörper und Öffnung im Betonbauteil wird eine dauerhafte und sichere Abdichtung gewährleistet. Dabei weist der in der umlaufenden Nut angeordnete O-Ring einen Außendurchmesser auf, der zumindest geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Stopfenkörpers. Gleichzeitig ist der Außendurchmesser des in der umlaufenden Nut angeordneten O-Rings auch zumindest geringfügig größer als der Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung. Schließlich ist der Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser des Stopfenkörpers, wodurch gewährleistet ist, dass der Stopfenkörper in die zu verschließende Öffnung eingebracht werden kann.
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Aufgrund der Tatsache, dass der in der umlaufenden Nut angeordnete O-Ring einen Außendurchmesser aufweist, der zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser des Stopfenkörpers und gleichzeitig auch zumindest geringfügig größer als der Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung ist, wird es möglich, die Öffnung in dem Betonbauteil durch eine Deformation des O-Rings sicher zu verschließen. Der Verschlussstopfen wird entweder per Hand in die Öffnung eingedrückt oder beispielsweise mit Hilfe eines Hammers, insbesondere Gummihammers, oder mit einem Schussapparat in die Öffnung eingeschlagen, und in einer Endposition verpresst. Der aus einem elastischen Material bestehende O-Ring verschließt die Öffnung, indem er derart in die Öffnung gepresst wird, dass die sich aus dem elastischen Material ergebende rückstellende Kraft den O-Ring gegen die Innenfläche der Öffnung drückt, wobei das elastische Material dichtend an der Innenfläche der Öffnung zur Anlage kommt.
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Der erfindungsgemäße Stopfenkörper kann zum Verschließen zylindrischer Öffnungen in Betonbauteilen ebenso wie zum Verschließen sich konisch verjüngender Öffnungen eingesetzt werden. Im Falle sich konisch verjüngender Öffnungen wird unter dem „ersten Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung“ der Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung in dem Bereich der ersten umlaufenden Nut des Stopfenkörpers im eingebauten Zustand verstanden.
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Bevorzugt weist der Stopfenkörper eine zweite umlaufende Nut auf und in der zweiten umlaufenden Nut ist mindestens ein zweiter O-Ring angeordnet. Dabei ist der Außendurchmesser des in der zweiten umlaufenden Nut angeordneten zweiten O-Rings zumindest geringfügig größer als ein zweiter Außendurchmesser des Stopfenkörpers, wobei es sich bei dem zweiten Außendurchmesser des Stopfenkörpers um den Außendurchmesser des Stopfenkörpers in dem an die zweite umlaufende Nut angrenzenden Bereich handelt. Der Außendurchmesser des in der zweiten umlaufenden Nut angeordneten zweiten O-Rings ist zumindest geringfügig größer als ein zweiter Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung, wobei es sich bei dem zweiten Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung um den Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung in dem Bereich der zweiten umlaufenden Nut des Stopfenkörpers im eingebauten Zustand handelt. Der zweite Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung ist zumindest geringfügig größer als der zweite Außendurchmesser des Stopfenkörpers.
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Im Falle eines zylindrischen Stopfenkörpers mit im Bereich außerhalb der umlaufenden Nuten konstantem Querschnitt und einer zylinderförmigen, zu verschließenden Öffnung sind der erste und der zweite Außendurchmesser des Stopfenkörpers gleich. Ebenso der erste und der zweite Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung gleich. In der Regel werden in diesem Fall auch gleiche O-Ringe verwendet, weshalb auch der Außendurchmesser des in der ersten umlaufenden Nut angeordneten ersten O-Rings und der Außendurchmesser des in der zweiten umlaufenden Nut angeordneten zweiten O-Rings gleich sind. In speziellen Einbausituationen kann es auch im Falle eines zylindrischen Stopfenkörpers und einer zylinderförmigen, zu verschließenden Öffnung von Nutzen sein, O-Ringe mit unterschiedlichem Außendurchmesser zu verwenden.
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An dieser Stelle soll klar gestellt werden, dass unter dem „Außendurchmesser eines O-Rings“ im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer der Außendurchmesser des O-Rings nach seiner Positionierung in der Nut des Stopfenkörpers gemeint ist. Aufgrund der Elastizität der O-Ringe können O-Ringe mit im entspannten Zustand unterschiedlichen Außendurchmesser durch eine unterschiedlich starke Vordehnung in zwei Nuten mit gleichem Durchmesser platziert werden.
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Insbesondere bei Verwendung eines zylindrischen Stopfenkörpers zum Verschließen sich konisch verjüngender Öffnungen können vorteilhafterweise auch O-Ringe mit gleichem Außendurchmesser zum Einsatz kommen. Der im eingebauten Zustand an der Stelle der Öffnung mit geringerem Durchmesser angeordnete O-Ring wird stärker gestaucht als der an der Stelle der Öffnung mit dem größeren Durchmesser angeordnete O-Ring. Durch die unterschiedlich starke Stauchung der O-Ringe wird die Verjüngung der sich konisch verjüngenden Öffnung von der Stelle der Öffnung mit größerem Durchmesser bis hin zu der Stelle der Öffnung mit geringerem Durchmesser ohne weitere Maßnahmen ausgeglichen.
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Abhängig von der speziellen Einbausituation kann auch die Verwendung von O-Ringen mit unterschiedlichem Außendurchmesser von Vorteil sein. Der im eingebauten Zustand an der Stelle der Öffnung mit geringerem Durchmesser angeordnete O-Ring weist in diesem Fall bevorzugt einen geringeren Außendurchmesser auf als der an der Stelle der Öffnung mit dem größeren Durchmesser angeordnete O-Ring. Dieser nach seiner Positionierung des O-Rings in der Nut des Stopfenkörpers unterschiedliche Außendurchmesser kann auf verschiedene Art erreicht werden. Es können O-Ringe mit im entspanntem Zustand unterschiedlichem Außendurchmesser und gleicher Schnurstärke verwendet werden, deren Innendurchmesser aber so bemessen ist, dass sie fest und abdichtend in der Nut sitzen. Ein unterschiedlicher Außendurchmesser der O-Ringe kann aber auch erreicht werden, wenn O-Ringe mit gleichem Innendurchmesser aber unterschiedlicher Schnurstärke verwendet werden. Der O-Ring mit größerer Schnurstärke wird in diesem Fall in der Nut angeordnet, die sich im eingebauten Zustand an der Stelle der Öffnung mit größerem Durchmesser befindet.
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Für alle, also auch die nachfolgend noch beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt O-Ringe mit den Abmessungen 14 × 2,5 oder 15 × 2,5 oder 16 × 2,5 oder 14 × 2,0 oder 15 × 2,0 oder 16 × 2,0 oder 14 × 3,0 oder 15 × 3,0 oder 16 × 3,0 in beliebiger Kombination eingesetzt. Besonders bevorzugt werden O-Ringe der Shorehärte 70 verwendet, denkbar sind aber Shorehärten von 25ShA bis zu 70 ShA.
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Grundsätzlich kann die Anzahl der am Stopfenkörper umlaufenden Nuten und der darin angeordneten O-Ringen an den Verwendungszweck angepasst werden, wobei bevorzugt zwei umlaufende Nuten mit jeweils einem O-Ring beabstandet zueinander hintereinander an dem Stopfenkörper angeordnet sind. Durch zusätzliche Nuten mit O-Ringen kann ein entsprechend dichterer Abschluss der Öffnung erzielt werden. Andererseits kann durch das Weglassen von O-Ringen die zum Einpressen nötige Kraft klein gehalten werden.
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Der Stopfenkörper kann einen zylinderförmigen Hauptabschnitt und einen im eingebauten Zustand dem Betonteil zugewandten Endabschnitt aufweisen, wobei der Endabschnitt sich konusartig in Richtung des Betonbauteils verjüngt. Dadurch kann der Verschlussstopfen beim Einschlagen in die Öffnung zentriert und in einer Endposition verpresst werden. Unter dem „Außendurchmesser des Stopfenkörpers“ wird im Falle eines sich verjüngenden Endabschnitts der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Stopfenkörpers verstanden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Stopfenkörper die Form eines geraden Kreiskegelstumpfes auf. In diesem Fall ist der erste Außendurchmesser des Stopfenkörpers kleiner als der zweite Außendurchmesser des Stopfenkörpers. Diese Form des Stopfenkörpers hat sich als besonders geeignet zum Verschließen sich konisch verjüngender Öffnungen in Betonbauteilen herausgestellt. Im Falle der Verwendung sich konisch verjüngender Schalungsanker verbleiben nach deren Entfernen aus dem Betonbauteil kegelstumpfartige Öffnungen. Solche Öffnungen lassen sich besonders sicher durch Stopfenkörper verschließen, die die Form eines geraden Kreiskegelstumpfes aufweisen.
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Der erste O-Ring und der zweite O-Ring können grundsätzlich eine gleiche Schnurstärke oder eine unterschiedliche Schnurstärke aufweisen. Bevorzugt werden im Falle sich konisch verjüngender Öffnungen in Betonbauteilen, die durch Stopfenkörper die Form eines geraden Kreiskegelstumpfes verschlossen werden, O-Ringe mit unterschiedlicher Schnurstärke verwendet, wobei der O-Ring mit größerer Schnurstärke wird in diesem Fall in der Nut angeordnet, die sich im eingebauten Zustand an der Stelle der Öffnung mit größerem Durchmesser befindet. Besonders bevorzugt werden im Falle sich konisch verjüngender Öffnungen in Betonbauteilen, die durch Stopfenkörper mit zylindrischer Form verschlossen werden, O-Ringe mit gleicher Schnurstärke verwendet.
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Der Außendurchmesser des in der ersten umlaufenden Nut angeordneten ersten O-Rings und der Außendurchmesser des in der zweiten umlaufenden Nut angeordneten zweiten O-Rings können gleich oder unterschiedlich sein. Gleiche Außendurchmesser werden besonders bevorzugt, wenn zylindrische Öffnungen mit Hilfe eines zylinderförmigen Stopfenkörpers verschlossen werden, unterschiedliche Außendurchmesser werden besonders bevorzugt, wenn sich konisch verjüngende Öffnungen mit Hilfe von Stopfenkörpern verschlossen werden, die die Form eines Kegelstumpfes aufweisen. Besonders bevorzugt wird der O-Ring mit größerem Außendurchmesser in der Nut angeordnet, die sich im eingebauten Zustand an der Stelle der Öffnung mit größerem Durchmesser befindet.
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Es soll aber nochmals klar gestellt werden, dass von der vorliegenden Erfindung auch die jeweils alternativen Fälle abgedeckt sind, also das Verschließen zylindrischer Öffnungen mit Hilfe von Stopfenkörpern, die die Form eines geraden Kreiskegelstumpfes aufweisen, ebenso wie das Verschließen sich konisch verjüngender Öffnungen mit Hilfe von zylinderförmigen Stopfenkörpern.
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Unterschiedliche Außendurchmesser der O-Ringe können schließlich auch noch durch die Tiefe der den Stopfenkörper umlaufenden Nuten erreicht werden. Dabei kann die Tiefe der ersten umlaufenden Nut und die Tiefe der zweiten umlaufenden Nut gleich oder unterschiedlich sein. Bei Verwendung von zwei O-Ringen mit im entspannten Zustand gleichen Außendurchmesser kann durch unterschiedlich tiefe Nuten erreicht werden, dass die O-Ringe nach deren Platzierung in den Nuten einen unterschiedlichen Außendurchmesser aufweisen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Stopfenkörper aus Faserbeton. Durch die Verwendung von Faserbeton können die Herstellungskosten deutlich gesenkt werden, da Faserbeton an sich ein nicht kostenintensives Material darstellt. Zudem hebt sich der sichtige Bereich des aus Faserbeton gefertigten Stopfenkörpers kaum von dem umgebenden Beton ab und kann daher auch bei Sichtbeton ohne weitere Nachbearbeitung verwendet werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zusätzlich ein Stopfenkopf vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist dieser Stopfenkopf im Wesentlichen kegelstumpfförmig und sich zum Stopfenkörper hin verjüngend ausgebildet. Der Stopfenkopf kann so in eine durch den Anschlusskonus einer Ankerhülse entstehende Aussparung in Eingriff gebracht werden. So wird nach dem Entfernen des Anschlusskonus ein ebener Oberflächenabschluss erreicht. Um die Wasser- und/oder Gasdichtheit zu gewährleisten kann der Stopfenkopf zusätzlich mit mindestens einer umlaufenden Nut einem darin angeordneten O-Ring ausgestattet sein. Dadurch wird auch im Bereich des konischen Stopfenkopfes eine sichere Abdichtung der Öffnung erreicht.
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Besonders bevorzugt sind Stopfenkörper und Stopfenkopf einstückig aus Faserbeton gefertigt.
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Vorzugsweise besteht der O-Ring bzw. die O-Ringe aus Polyethylen (PE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Chlorsulfatpolyethylen oder aus Kautschuk, insbesondere Nitrilkautschuk (NBR), Naturkautschuk, Butylkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, Fluorkautschuk, Perfluorkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Acrylatkautschuk, Silikon-Kautschuk, Fluor-Silikon-Kautschuk, hydrierter Acrylnitrilbutadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk oder deren Gemischen. Diese Materialien sind elastisch, hitzebeständig, schwer entflammbar, chemisch beständig und witterungsbeständig und daher besonders gut geeignet. Besonders bevorzugt wird NBR eingesetzt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der O-Ring bzw. die O-Ringe aus einem unter Einfluss von Feuchtigkeit quellbaren Material. Ein Quellen des Materials des O-Rings bzw. der O-Ringe bewirkt eine Vergrößerung der Schnurstärke. In eingebautem Zustand hat dies zur Folge, dass sich der Außendurchmesser des in die Nut eingelegten O-Rings vergrößert. Der Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung wirkt diesem entgegen, woraus eine verbesserte Abdichtung gegen Wasser und/oder Gas resultiert.
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Bevorzugt besteht der aus einem unter Einfluss von Feuchtigkeit quellbaren Material ausgebildete O-Ring aus Bentonit, Polyurethan (PU), Acrylat (AC) oder aus deren Gemischen. Verwendet werden können auch sämtliche anderen Sondermischungen, welche formbeständig ausbildbar sind.
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Bevorzugt weist der Stopfenkörper eine Länge von mehr als 20 mm, besonders bevorzugt eine Länge von zumindest 25 mm auf. An Stopfenkörpern dieser bevorzugten Dimensionierung können ohne fertigungstechnische Probleme auch zwei und mehr umlaufende Nuten mit darin angeordneten O-Ringen vorgesehen werden.
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Alle oben beschriebenen Ausführungsformen eines Verschlussstopfens können in Form von zwei Verschlussstopfen zum Verschließen einer ein Betonbauteil durchbrechenden Öffnung eingesetzt werden. Insbesondere im Falle von Schalungsankern und Mauerstärken verbleiben in der betonierten Wand durchgängige Öffnungen, die zylindrisch oder sich konisch verjüngend ausgebildet sind. Diese Öffnungen können durch zwei der oben beschriebenen Verschlussstopfen sicher und dauerhaft verschlossen werden. Das Einbringen der Verschlussstopfen kann bei zylindrischen Öffnungen von beiden Seiten der betonierten Wand erfolgen, bei sich konisch verjüngenden Öffnungen nur von der Seite der Öffnung des Betonbauteils mit dem größeren Durchmesser. Dies kann unter Einsatz einer an die Wandstärke angepassten Lehre für den ersten eingebrachten Stopfen von einer Seite der Wand her erfolgen.
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Ebenso gilt für alle oben beschriebenen Ausführungsformen eines Verschlussstopfens, dass der Verschlussstopfen nach seinem Einbringen in die zu verschließende Öffnung nicht unbedingt bündig mit der Oberfläche des Betonbauteils platziert werden muss. Ein bündiges Einbringen ist lediglich dann bevorzugt, wenn es sich um Sichtbeton handelt, die Oberfläche des Verschlussstopfenkopfes also sichtbar bleibt. Wird das Betonbauteil nachfolgend mit Mörtel verputzt, so kann der Verschlussstopfen in der Öffnung auch beabstandet von der Betonoberfläche platziert werden. Die entstehende Unebenheit kann beim Verputzen ausgeglichen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 im vertikalen Schnitt einen zylindrischen Verschlussstopfen mit zwei Nuten und zwei O-Ringen mit gleichem Außendurchmesser und einen Ausschnitt eines Betonbauteils mit einer zu verschließenden Öffnung;
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2 eine weitere Ausführungsform eines zylindrischen Verschlussstopfens mit zwei Nuten und O-Ringen mit gleichem Außendurchmesser und einem Stopfenkopf;
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3 eine weitere Ausführungsform eines zylindrischen Verschlussstopfens mit zwei Nuten und zwei O-Ringen mit unterschiedlichem Außendurchmesser;
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4 im vertikalen Schnitt einen kegelstumpfförmigen Verschlussstopfen mit zwei Nuten und zwei O-Ringen mit unterschiedlichem Außendurchmesser und einen Ausschnitt eines Betonbauteils mit einer zu verschließenden Öffnung;
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5 den Verschlussstopfen der 4 im Detail;
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6 im vertikalen Schnitt zwei zylindrische Verschlussstopfen mit jeweils zwei Nuten und zwei O-Ringen mit gleichem Außendurchmesser und einen Ausschnitt eines Betonbauteils mit einer zu verschließenden Öffnung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt im vertikalen Schnitt einen Verschlussstopfen 1 mit einem zylindrischen Stopfenkörper 3 und zwei umlaufenden Nuten 21, 22. In jeder der beiden umlaufenden Nuten 21, 22 ist jeweils ein aus Nitrilkautschuk bestehender O-Ring 41, 42 angeordnet. Außerdem ist ein vertikaler Schnitt durch ein Betonbauteil 6 mit einer zu verschließenden Öffnung 5 dargestellt. Die Durchmesser von O-Ring und Stopfenkörper sind so aufeinander und auf den Durchmesser der Öffnung im Betonbauteil abgestimmt, dass nach dem Einpressen des Verschlussstopfens 1 in die Öffnung 5 eine dauerhafte und sichere Abdichtung der Öffnung 5 in dem Betonbauteil 6 gewährleistet ist. Dabei sind der Außendurchmesser A1 des in der umlaufenden Nut 21 angeordneten O-Rings 41 und der Außendurchmesser A2 des in der umlaufenden Nut 22 angeordneten O-Rings 42 gleich und zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser B des Stopfenkörpers 3. Die Außendurchmesser A1, A2 der in den umlaufenden Nuten 21, 22 angeordneten O-Ringe 41, 42 ist zumindest geringfügig größer als der Innendurchmesser C der zu verschließenden Öffnung 5 und der Innendurchmesser C der zu verschließenden Öffnung 5 ist zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser B des Stopfenkörpers 3.
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Der Stopfenkörper 3 besteht aus Faserbeton. Nach dem Einpressen des Stopfenkörpers 3 in die Öffnung 5 wird durch die beiden O-Ringe ein mehrfach dichtender Abschluss erzeugt.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verschlussstopfens 1 mit einem Stopfenkopf 7, einem Stopfenkörper 3 und zwei umlaufenden Nuten 21, 22. In jeder der beiden umlaufenden Nuten 22, 22 ist jeweils ein O-Ring 41, 42 angeordnet. Die Randfläche 8 des Stopfenkopfes 7 ist als sich zum Stopfenkörper 3 hin verjüngende Kegelstumpffläche ausgebildet. Der Stopfenkopf 7 kann so in eine durch den Anschlusskonus einer Ankerhülse entstehende Aussparung bündig in Eingriff gebracht werden.
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Der Stopfenkörper 3 und der Stopfenkopf 7 sind einstückig aus Faserbeton gefertigt. Durch die beiden O-Ringe 41, 42 kann nach dem Entfernen des Anschlusskonus einer Ankerhülse eine ausgezeichnete Wasser- und/oder Gasdichtheit der Öffnung erreicht werden.
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Die 3 zeigt im vertikalen Schnitt ebenfalls einen Verschlussstopfen 1 mit einem zylindrischen Stopfenkörper 3 und zwei umlaufenden Nuten 21, 22. In jeder der beiden umlaufenden Nuten 21, 22 ist jeweils ein aus Nitrilkautschuk bestehender O-Ring 41, 42 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Außendurchmesser A1 des in der umlaufenden Nut 21 angeordneten O-Rings 41 geringer als der Außendurchmesser A2 des in der umlaufenden Nut 22 angeordneten O-Rings 42. Sowohl der Außendurchmesser A1 als auch der Außendurchmesser A2 ist zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser B des Stopfenkörpers 3. Ebenso sind beide Außendurchmesser A1, A2 der in den umlaufenden Nuten 21, 22 angeordneten O-Ringe 41, 42 zumindest geringfügig größer als der Innendurchmesser C der zu verschließenden Öffnung 5 und der Innendurchmesser C der zu verschließenden Öffnung 5 ist zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser B des Stopfenkörpers 3.
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Der Verschlussstopfen dieser Ausführungsform wird so in die zu verschließende Öffnung eingebracht, dass der O-Ring 42 der Oberfläche des Betonbauteils zugewandt ist. Beim Einbringen des Verschlussstopfens ergeben sich Vorteile, da der O-Ring 41 mit geringerem Außendurchmesser im Vergleich zu dem O-Ring 42 einen weiteren Weg gegen Reibung an der Betonoberfläche in die Öffnung eingebracht werden muss. Bei Verwendung von zwei O-Ringen mit einem dem O-Ring 42 entsprechenden Außendurchmesser wäre ein größerer Kraftaufwand erforderlich.
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Die 4 und 5 zeigen im vertikalen Schnitt eine weitere Ausführungsform eines Verschlussstopfens 1, der einen Stopfenkörper 3 in Form eines Kegelstumpfes aufweist. Der Stopfenkörper 3 weist zwei umlaufende Nuten 21, 22 auf. In jeder der beiden umlaufenden Nuten 21, 22 ist jeweils ein aus Nitrilkautschuk bestehender O-Ring 41, 42 angeordnet.
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In der 4 ist außerdem ein vertikaler Schnitt durch ein Betonbauteil 6 mit einer zu verschließenden Öffnung 5 dargestellt. Die Öffnung 5 weist eine sich konisch verjüngende Form auf, wobei ein nachfolgend noch näher beschriebener erster Durchmesser der Öffnung mit C1 bezeichnet ist, während ein ebenfalls nachfolgend noch näher beschriebener zweiter Durchmesser der Öffnung mit dem Bezugszeichen C2 gekennzeichnet ist.
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Der Außendurchmesser A1 des in der umlaufenden Nut 21 angeordneten O-Rings 41 ist geringer als der Außendurchmesser A2 des in der umlaufenden Nut 22 angeordneten O-Rings 42. Der Außendurchmesser A1 des in der umlaufenden Nut 21 angeordneten O-Rings 41 ist zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser B1 des Stopfenkörpers 3. Der Außendurchmesser A2 des in der umlaufenden Nut 22 angeordneten O-Rings 42 ist zumindest geringfügig größer als der Außendurchmesser B2 des Stopfenkörpers.
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Der Außendurchmesser A1 des in der umlaufenden Nut 21 angeordneten O-Rings 41 ist zumindest geringfügig größer als ein erster Innendurchmesser C1 der zu verschließenden Öffnung 5, wobei es sich bei dem ersten Innendurchmesser C1 der zu verschließenden Öffnung 5 um den Innendurchmesser C1 der zu verschließenden Öffnung 5 in dem Bereich der ersten umlaufenden Nut 21 des Stopfenkörpers 3 im eingebauten Zustand handelt. Der Außendurchmesser A2 des in der umlaufenden Nut 22 angeordneten O-Rings 42 ist zumindest geringfügig größer als ein zweiter Innendurchmesser C2 der zu verschließenden Öffnung 5, wobei es sich bei dem zweiten Innendurchmesser C2 der zu verschließenden Öffnung 5 um den Innendurchmesser C2 der zu verschließenden Öffnung 5 in dem Bereich der zweiten umlaufenden Nut 22 des Stopfenkörpers 3 im eingebauten Zustand handelt.
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Die Durchmesser der beiden O-Ringe und die verschiedenen Durchmesser des kegelstumpfförmigen Stopfenkörpers sind so aufeinander und auf die Durchmesser der sich konisch verjüngenden Öffnung im Betonbauteil abgestimmt, dass nach dem Einpressen des Verschlussstopfens 1 in die Öffnung 5 eine dauerhafte und sichere Abdichtung der Öffnung 5 in dem Betonbauteil 6 gewährleistet ist.
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Der Stopfenkörper 3 besteht aus Faserbeton. Nach dem Einpressen des Stopfenkörpers 3 in die Öffnung 5 wird durch die beiden O-Ringe ein mehrfach dichtender Abschluss erzeugt.
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Die 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, welche einen zylindrischen Stopfenkörper 3 in einer sich konisch verjüngenden Öffnung 5 darstellt. Der Stopfenkörper 3 ist mit einer ersten Nut 21 und einer zweiten Nut 22 ausgebildet, in welcher ein erster O-Ring 41 und ein zweiter O-Ring 42 eingebracht sind. Im eingebauten Zustand befindet sich der erste O-Ring 41 an einer Stelle der zu verschließenden Öffnung, an der die Öffnung einen ersten Innendurchmesser C1 aufweist. Der zweite O-Ring 42 befindet sich an einer Stelle der zu verschließenden Öffnung, an der die Öffnung einen zweiten Innendurchmesser C2 aufweist. Die Nuttiefe der ersten Nut 21 und der zweiten Nut 22, sowie der Außendurchmesser A1 des in der ersten umlaufenden Nut angeordneten ersten O-Rings 41 und des zweiten Außendurchmessers des in der zweiten umlaufenden Nut 22 angeordneten zweiten O-Rings 42 ist identisch, solange der Verschlussstopfen mit den O-Ringen 41, 42 nicht in die zu verschließende Öffnung eingebracht ist. Durch die konische Verjüngung der Öffnung 5, welche sich vom ersten Innendurchmesser C1 der zu verschließenden Öffnung 5 hin zum zweiten Innendurchmesser C2 der zu verschließenden Öffnung 5 hin erstreckt, ist der erste O-Ring 41 stärker gestaucht als der zweite O-Ring 42, wobei beide O-Ringe 41, 42 in direkter Verbindung mit der Innenwandung der Öffnung 5 stehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verschlussstopfen
- 21
- erste Nut
- 22
- zweite Nut
- 3
- Stopfenkörper
- 41
- erster O-Ring
- 42
- zweiter O-Ring
- 5
- Öffnung
- 6
- Betonbauteil
- 7
- Stopfenkopf
- 8
- Randfläche
- A1
- Außendurchmesser des in der ersten umlaufenden Nut angeordneten ersten O-Rings
- A2
- Außendurchmesser des in der zweiten umlaufenden Nut angeordneten zweiten O-Rings
- B
- Außendurchmesser des Stopfenkörpers
- B1
- erster Außendurchmesser des Stopfenkörpers
- B2
- zweiter Außendurchmesser des Stopfenkörpers
- C
- Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung
- C1
- erster Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung
- C2
- zweiter Innendurchmesser der zu verschließenden Öffnung
- L
- Länge des Stopfenkörpers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008012973 U1 [0004]
- DE 202009004865 U1 [0005]
