DE2833912C2 - Kreisrunder Schachtdeckel aus Gußeisen und Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kreisrunden Schachtdekkel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schachtdeckel sind bekannt und werden in der Praxis viel verwendet Als Schachtdeckel für Fahrbahnen und dgl. müssen sie eine bestimmte vorgeschriebene Belastbarkeit haben, die in DIN 1229 genormt ist, und werden entsprechend der Belastbarkeit in Klassen eingeteilt Z. B. muß ein Schachtdeckel der Klasse D eine Belastung von 400 KN (40 t) aushalten. Zur Erreichung der erforderlichen Belastbarkeit ist bei den bisher bekannten Schachtdeckeln der angegebenen Art der die Betonfüllung umgebende Kragen als ein massiver, nach außen austragender Auflagering ausgebildet, der bei Belastung des Deckels die Auflagekräfte und die Zug-bzw. Druckspannungen in Umfangsrichtung aufnimmt Die ringförmige Auflagefläche liegt zur Gänze außerhalb des maximalen Innendurchmessers der Schale.

Der Anteil des Gußeisens am Gesamtgewicht derartiger bekannter Schachtdeckel ist relativ hoch. Es ist seit langem das Bestreben der Konstrukteure, zwecks Einsparung von Materialkosten, den Gußeisenanteil an derartigen Schachtdeckeln zu verringern und durch den billigeren Werkstoff Beton zu ersetzen, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen. Eine Möglichkeit hierzu

ίο bestellt in der Verwendung von speziellem Gußeisenmaterial mit höherer Festigkeit, wie Kuge'.graphitguß (Sphäro-Guß) oder Meehanite-Guß. Dies bedeutet jedoch den Einsatz teuerer Werkstoffe und Herstellungsverfahren, so daß insgesamt kein Kostenvorteil erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schachtdeckel der angegebenen Art durch optimale Formgebung des Deckels bei Verwendung konventioneller Werkstoffe eine erhebliche Verringerung des Gußeisenanteils dss Deckels ohne Einbuße an Festigkeit zu erzielen.

Die im Anspruch 1 gekennzeichnete Lösung dieser Aufgabe ermöglicht es sowohl bei der Wanddicke des Schalenbodens wie auch vor allem im Bereich des äußeren Kragens und der Auflagefläche erhebliche Einsparungen an Gußeisen vorzunehmen. Es konnte überraschenderweise z. B. für einen Deckel der Klasse D mit Nenndurchmesser 600 mm das Gußeisengewicht von bisher 53 kg auf nur noch 30 kg gesenkt werden, also fast auf die Hälfte des bisherigen Wertes. Dabei kann auf die Schalenmulde durchquerende Versteifungsrippen völlig verzichtet werden, was einerseits ebenfalls zur Verringerung des Gußgewichtes beiträgt und andererseits die Unterbringung von mehr Betonvolumen ermöglicht, was für den notwendigen Gewichtsausgleich zur Erreichung eines gewünschten Gesamtgewichtes des Deckels erforderlich ist. Hierzu trägt auch die bis zum Übergang in den Kragen gleichbleibend sphärische Krümmung des Schalenbodens bei, die ein größtmögliches Verhältnis zwischen dem Volumen der Schalenmulde und dem Gewicht der Schale ergibt.

Ein Schachtdeckel, bei dem der äußere Kragen nur etwa gleiche Wandstärke wie der Schalenboden hat und die Auflagefläche sich teilweise bereits unter dem Schalenboden befindet, ist zwar aus der FR-PS 10 80 858 bekannt. Die Festigkeit dieses Deckels wird jedoch durch zahlreiche, über die volle Breite und Höhe der Schalenmulde verlaufende Versteifungsrippen gewährleistet, während der Übergangsbereich zwischen Schalenboden und Auflagefläche durch scharfe Krümmungsknicke festigkeitsmäßig nicht optimal gestaltet ist.

Ferner ist ein Schachtdeckel mit einer gußeisernen Schale von sehr ähnlicher Formgebung aus der FR-PS 23 35 655 bekannt. Dieser Deckel weist jedoch außer der gußeisernen Schale als weiteres tragendes Element eine Abdeckung aus Gußeisen auf, die die Betonfüllung überdeckt und mit der Schale einstückig ausgebildet oder anderweitig verbunden, z. B. verschweißt ist. Der Gußeisenanteil an diesem Deckel ist daher immer noch beträchtlich, und die Festigkeit wird durch das Zusammenwirken der unteren Schale und der oberen Abdeckung erzielt und nicht nur allein durch eine optimierte Formgebung der Schale.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt im Schnitt die Hälfte eines Schachtdekkels üblicher Bauart mit teilweise entfernter Betonfüllung.

Fig.2 und 3 zeigen in ähnlicher Darstellung wie F i g. 1 zwei Ausführungsformen des Schachtdeckel nach der Erfindung.

Fig.4 zeigt in Draufsicht einen Randbereich der Ausführungsform nach F i g. 3.

Der in F i g. 1 gezeigte Schachtdeckel nach dem Stand der Technik hat eine gußeiserne Schale 1 und eine diese ausfüllende mit deren Oberkante bündige 3etonfüllung 2. Die Schale 1 ist frei von Innenrippen und ihr Schalenboden 3 verläuft im mittleren Bereich flach und ist im Randbereich reit zunehmender Krümmung nach oben gezogen und geht in einen massiven Kragen 4 über, der die radial äußere Begrenzung des Deckels bildet und einen massiven Auflagering darstellt, an dessen Unterseite die ebene Auflagefläche 5 angeformt ist, mit der sich der Deckel auf eine entsprechende Schulter 6 eines im übrigen nicht dargestelLen Rahmens abstützt. Der Innendurchmesser D dieser Schulter definiert den Nenndurchmesser oder die Spannweite des Deckels. Die Auflagefläche 5 liegt zur Gänze unter dem massiven Kragen 4, während der Übergangsbereich zwischen Kragen 4 und Schalenboden 3 bereits im nicht abgestützten Bereich innerhalb des Durchmessers D liegt.

Es sind auch ähnliche Schachtdeckelformen bekannt, bei den der Kragen 4 die Form eines noch flacheren und noch weiter auskragenden Auflageringes hat und der Schalenboden 3 gleichmäßiger gekrümmt verläuft und durch über die ganze Schalenmulde verlaufende Innenrippen versteift ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Deckel gemäß F i g. 2 ist der Schalenboden 3 im wesentlichen über den gesamten Bereich innerhalb des Durchmessers D mit im wesentlichen konstantem Krümmungsradius, also sphärisch gewölbt Der Kragen 4 mit etwa lotrechter Innen- und Außenfläche hat nur etwa die gleiche Wanddicke wie der Schalenboden 3, und die Auflagefläche 5 liegt zu einem erheblichen Teil radial innerhalb des Kragens 4 und unter dem Übergangsbereich 7 zwischen dem Schalenboden 3 und dem Kragen 4. Man erkennt, daß der Schalenboden 3 seine konstante Krümmung bis zum Erreichen des Kragens 4 beibehält, also keine Krümmungsknicke oder stärker nach oben gewölbte Bereiche aufweist. Der Übergangsbereich 7 zwischen Schalenboden 3 und Kragen 4 ist durch von der etwa lotrechten Innenfläche des Kragens 4 vorspringende, kurze Versteifungsrippen 8 versteift, die sich radial nur etwa bis zum Innendurchmesser D der Auflagefläche 5 erstrecken und innerhalb dieses Durchmessers D nur noch einen abgeschrägten Übergang 9 in den Schalenboden 3 aufweisen. Um den Umfang des Deckels verteilt können z. B. zwölf solcher Rippen 8 vorgesehen sein, die außer einer Versteifung des Übergangsbereichs 7 auch eine bessere Verklammerung der Betonfüllung 2 bewirken.
Ein derartiger Deckel mit seiner festigkeitsmäßig

ίο optimierten Profilgestaltung ermöglicht es, bei vorgeschriebener Belastbarkeit die Wanddicke und den Materialverbrauch an Gußeisen drastisch zu reduzieren. Für einen Deckel der Klasse D (Belastung 400 KN) und mit einem Nenndurchmesser von 600 mm genügt unter Verwendung gewöhnlichen Graueisengusses eine Wanddicke des Schalenbodens von 7 mm und ein Gesamtgewicht der Schale von 30 kg. Die Schale hat gleichwohl genügend Aufnahmevermögen, um so viel Beton unterzubringen, daß das für die Schleudersicherheit des Deckels erforderliche Gesamtgewicht von ca. 87 kg erreicht wird. Der über die ganze Nennweite des Deckels etwa konstante Krümmungsradius R des Schalenbodens beträgt dabei vorzugsweise ca. 700 mm. Allgemein gesprochen sollte der Krümmungsradius des Schalenbodens etwa das 1,0- bis l,3fache des Nenndurchmessers (Innendurchmessers der Schachtöffnung) betragen. Die Materialverdickung, die sich unter dem Übergangsbereich 7 durch die Anformung der Auflagefläche 5 ergibt, sollte im Interesse der Gewichtsersparnis möglichst gering sein und kann im übrigen auch an die genormte Einlegtiefe des Deckels in den Rahmen (in der Regel 50 mm) angepaßt werden.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von der nach F i g. 2 im wesentlichen dadurch, daß der Schalenboden 3 seine konstante sphärische Krümmung nicht bis zum Einlaufen in den Kragen 4 beibehält, sondern mit dem Kragen 4 über einen horizontalen Übergangsbereich 10 verbunden ist, der innerhalb des Innendurchmessers D der Auflageschulter 6 über einen nach unten gekrümmten Bereich 11 in den konstant gekrümmten Schalenboden 3 übergeht Jedoch nimmt der konstant gekrümmte Teil des Schalenbodens 3 immer noch etwa 90 % des Innendurchmessers D ein, und der nach unten gekrümmte Bereich 11 bildet keinen scharfen Knick, sondern hat eine relativ sanfte Krümmung mit einem Krümmungsradius r von mindestens 50 mm. Auch bei dieser Ausführungsform erstrecken sich die Versteifungsrippen 8 vom Kragen 4 nach innen nur etwa bis zum Nenndurchmesser D oder

so geringfügig darüber hinaus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Kreisrunder Schachtdeckel aus Gußeisen und Beton, bestehend aus einer nach oben offenen gußeisernen Schale, deren nach oben gewölbter, konstante Wanddicke aufweisender, von Innenrippen freier Schalenboden im Randbereich in einen die äußere Umfangsbegrenzung des Deckels bildenden Kragen übergeht, an dessen Unterseite die ringförmige Auflagefläche des Deckels, die dessen Nenndurchmesser definiert, ausgebildet ist, sowie aus einer die Mulde der Schale ausfüllenden Betonfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (4) etwa gleiche Wanddicke wie" der Schalenboden (3) aufweist, die Auflagefläche (5) zu einem wesentlichen Teil innerhalb des größten Innendurchmessers des Kragen (4) liegt und der Schalenboden im wesentlichen über den gesamten Nenndurchmesser (D) des Deckels konstanten Krümmungsradius hat und ohne Zunahme seiner nach oben konkaven Krümmung in den Kragen (4) übergeht, und daß vom Kragen (4) nach innen vorspringende Versteifungsrippen (8) sich radial im wesentlichen nur über den Übergangsbereich (7) oberhalb der Auflagefläche (5) erstrecken.

2. Schachtdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalenboden (3) über mindestens 90 % des Nenndurchmessers (D) gleichbleibenden Krümmungsradius (7?J aufweist.

3. Schachtdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) des Schalenbodens (3) das 1,0- bis l,3fache des Nenndurchmessers (D) des Deckels beträgt.

4. Schachtdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (10) vom Schalenboden (3) zum Kragen (4) etwa horizontal verlaufend ausgebildet ist und in den Schalenboden (3) über einen nach unten gekrümmten Bereich (11) übergeht.

5. Schachtdeckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung nach unten einen mittleren Krümmungsradius (r) nicht unter 50 mm aufweist.

6. Schachtdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Schale (1) nur im Übergangsbereich (7,10) oberhalb der Auflagefläche (5) zur Bildung einer nach unten vorstehenden Auflagefläche (5) verdickt ist.