DE3345569C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckmuffendichtung für Beton­ rohre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Steckmuffendichtung der vorstehend beschriebenen Art ist als sogenannte Gleitringdichtung aus der DE-OS 31 36 315 bekannt. Der Vorteil derartiger, mit einem die Innenwandung der Glocke auskleidenden Kragen versehenen Dichtungselemente liegt im wesentlichen im fertigungstechnischen Bereich, der darin besteht, daß beim Ziehen der Untermuffe nach dem Abbinden, aber noch vor vollständiger Aushärtung des Betons, keine Ausbrüche auftreten können. Da jedoch die Formsteifigkeit des Dichtungselementes bei der Materialaus­ wahl von der vorgegebenen Verformbarkeit des Dichtungsringes abhängt, wird beim Betonieren der durch den Kragen hinter dem Dichtungsring begrenzte Hohlraum beim Einbetonieren eingedrückt, wenn man nicht beim Betonieren mit einem lös­ baren Formring den Kragen gegen den beim Einfüllvorgang auftretenden, radial nach innen gerichteten Druck abstützt. Zusätzlich einzufügende Formringe erhöhen nicht nur den Materialkostenaufwand, sondern auch den Arbeitsaufwand bei der Herstellung derartiger Rohre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckmuffen­ dichtung der gattungsgemäßen Art in ihrer Form so zu verbes­ sern, daß das Dichtungselement trotz einer verhältnismäßig komplizierten, zum Teil dünnwandigen Querschnittsform im Strangpreßverfahren herstellbar ist, ohne zusätzlich einzu­ fügende Formteile bei der Rohrherstellung einbetonierbar und in der Glocke des fertigen Rohres zuverlässig gehalten ist, so daß beim Einschieben des Spitzendes das Dichtungs­ element nicht aus seiner Verankerung herausgezogen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ausbildung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß die Befestigung des Dichtungselementes in der Glocke nur für die Zeit der Lagerung, des Transportes und für den Montagevorgang selbst, d.h. das Einschieben des Spitzendes in die Glocke, von Bedeutung ist. Durch die erfindungsge­ mäße Anordnung des Befestigungsansatzes wird erreicht, daß die beim Einschieben des Spitzendes des anzuschließenden Rohres in die mit dem Dichtungselement versehene Glocke auf den Verformungsteil wirkenden und von der Glocke aufzu­ nehmenden Kräfte - in Einschubrichtung gesehen - erst hinter der vom Befestigungsansatz im Beton freigehaltenen Nut, also in einem Bereich der Glocke wirksam werden, der nicht durch diese Querschnittsverminderung geschwächt ist. Da bei Lagerung und Transport auf das Dichtungselement praktisch keine Kräfte einwirken, reicht die Festigkeit der Verankerung des Dichtungselementes durch einen stegförmigen Ansatz im Beton zur Fixierung völlig aus. Für den Montagevorgang, d.h. beim Einschieben des Spitzendes, sind von dem durch den Befestigungsansatz im Beton gebildeten stegförmigen Ansatz im wesentlichen nur die Scherkräfte aufzunehmen, wobei die Lastaufnahme nicht ausschließlich über den Beton erfolgt, sondern dieser stegförmige Ansatz gegen die Ein­ schubrichtung noch durch die Reibungskräfte des an der Glockenwandung anliegenden Kragens des Befestigungselementes abgestützt wird, so daß beim Einschieben des Spitzendes keine örtlichen Verschiebungen des Dichtungselementes zu befürchten sind. Durch die Anordnung wenigstens eines Stütz­ elementes ist vor allem sichergestellt, daß der auf die Kragenfläche radial nach innen wirkende Druck des Betons beim Betoniervorgang auf die Untermuffe abgeleitet wird und somit Verformungen des Kragens praktisch unterbunden werden und der erforderliche Verformungsfreiraum für den Dichtring zur Verfügung steht. Das stegförmige Stützelement erlaubt es hierbei, auch für den Kragen und die Stützele­ mente die elastischen Eigenschaften der verwendeten Material­ zusammensetzung ausschließlich auf die an den Verformungs­ teil gestellten dichtungstechnischen Anforderungen abzustel­ len.

Dadurch, daß der Kragen sich bis in den Bereich des Glocken­ spiegels erstreckt und durch ein stegförmiges Abschlußelement in diesem Bereich begrenzt wird, ergibt sich ein einwand­ freier Übergang zwischen dem aus einem elastomeren Material bestehenden Dichtungselement zu dem aus Beton bestehenden Glockenspiegel. Bevorzugt ist hierbei ferner vorgesehen, daß das den Kragen im Bereich des Glockenspiegels begrenzende Abschlußelement lippenartig ausläuft und in Richtung auf die Glockenachse höher ist als der Dichtungsring. Dies hat den Vorteil, daß das vor dem Betonieren auf die Unter­ muffe aufgezogene Dichtungselement mit seinem durch den Kragen abgedeckten Hohlraum gegen das Eindringen von Beton einwandfrei abgedichtet ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Dichtungselementes hat den Vorteil, daß im Bereich der Glockenwandung durch den Betoniervorgang ein stegförmiger Ansatz ausgeformt wird, der in das Dichtungselement eingreift und dieses in der Glocke fixiert. Bevorzugt ist hierbei ferner vorge­ sehen, daß die entsprechende Nut im Dichtungselement gegen die Einschubrichtung geneigt ausgerichtet ist. Dies hat zum einen einen fertigungstechnischen Vorteil, da dadurch gewährleistet ist, daß bei der Herstellung des Rohres der gegen die spätere Einschubrichtung in die Form einlaufende Beton von oben in die Nut einlaufen kann und sichergestellt ist, daß keine Lufteinschlüsse in diesem Bereich verbleiben. Für den Montagevorgang hat diese Anordnung den Vorteil, daß das Dichtungselement über den in die Nut eingefüllten Beton gegen die Einschubrichtung abgestützt ist und somit ein "Herauswürgen" unter dem Einfluß der beim Einschieben des Spitzendes auftretenden Längskräfte vermieden wird. Eine derartige Ausgestaltung des Befestigungsansatzes hat ferner für die Herstellung des Dichtungselementes nach dem Strangpreßverfahren den Vorteil, daß der aus der Form­ düse austretende Formstrang flach auf dem Transportmittel, in der Regel einem Förderband aufliegt und so verformungsfrei durch die Vulkanisierzone geführt werden kann. Dies gilt insbesondere für Ausführungsformen, bei denen Verformungs­ teil und Stützstege jeweils mit abgewinkelten lippenartigen Ansätzen zur Abdeckung der Freiräume zwischen Verformungs­ teil und Stützsteg versehen sind. Hierdurch ist eine einwand­ freie Anlage der freien Enden der lippenartigen Ansätze jeweils am benachbarten Stützsteg gewährleistet, so daß die nachfolgende Vulkanisation zu einer festen Verbindung der sich berührenden Teile führt.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung bezüglich des Befe­ stigungsansatzes ist in Anspruch 3 angegeben. Der dort angegebene Stützfuß wird zwar beim Einbetonieren des Dich­ tungselementes ebenfalls vom Beton umflossen und unterstützt die Verankerung des Dichtungselementes in der Glocke. Er hat aber in erster Linie herstellungstechnische Bedeutung, da durch diesen Stützfuß trotz des die Kragenfläche überragenden Befestigungsansatzes der Kragen sich beim Verlassen der Formdüse nach Auflage auf dem Transportmittel nicht durchbiegen kann, sondern seine im wesentlichen eben­ flächige Form beibehält.

Das Stützelement ist zweckmäßig in Einschubrichtung geneigt ausgerichtet. Hierdurch wird eine zusätzliche Zentrierung beim Einschieben des Spitzendes auch hinter dem Verformungs­ teil bewirkt. Zugleich wirkt das auf dem Spitzende auflie­ gende Stützelement als Vordichtung nach Art einer Lippendich­ tung.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ferner im Anspruch 5 angegeben. Diese Ausgestaltung hat sowohl verwendungstechnische als auch herstellungstechnische Vor­ teile. Der verwendungstechnische Vorteil besteht darin, daß nach Fertigstellung des Betonrohres bei Lagerung und Montage in die vom Verformungsteil und den stegförmigen Stützelementen und dem am Glockenspiegel anliegenden Abschluß­ element begrenzten Freiräume keine Fremdkörper fallen können, die die freie Verformbarkeit sowohl des Verformungsteiles als auch der Stützstege beim Einführen des Spitzendes während der Montage behindern würden. Hierdurch ist selbst unter ungünstigsten Lagerungss-, Transport- oder Montagebedingungen immer ein einwandfreier Sitz der Dichtung und damit auch eine einwandfreie Abdichtung der Muffenverbindung gewährlei­ stet.

Während es grundsätzlich möglich ist, ein derartiges Profil im Querschnitt nach Art eines Kammerprofils herzustellen, bietet die erfindungsgemäße Anordnung eines abgewinkelten, dünnwandigen lippenartigen Ansatzes an Verformungsteil und Stützelementen eine erhebliche herstellungstechnische Vereinfachung, da ein Profil mit einem derartigen Querschnitt mit einer normalen Schlitzdüse im Strang hergestellt werden kann. Aufwendige Formdorne etc. entfallen hierbei, so daß sich auch ein günstiger Materialfluß durch die Formdüse ergibt. Da in der Regel derartige Dichtungselemente aus einem gummielastischen Werkstoff hergestellt werden, der im Anschluß an die Formgebung noch einem Vulkanisations­ prozeß unterworfen ist, ergibt sich hierbei der Vorteil, daß die freien Enden der lippenartigen Ansätze sich im Rohzustand jeweils im Bereich des freien Endes des benach­ barten Stützelementes bzw. des benachbarten Anschlußelemen­ tes anlegen und durch den nachfolgenden Vulkanisationsvor­ gang mit diesem fest verbunden werden. Hierdurch entstehen trotz der Verwendung einer offenen Schlitzdüse anschließend jeweils zwischen Verformungsteil und Stützsteg bzw. zwischen jeweils benachbarten Stützstegen in Längsrichtung des Profil­ stranges abgeschlossene, jedoch leicht verformbare Kammern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeich­ nung nachstehend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch die Glocke eines Betonrohres mit eingesetztem Dich­ tungselement und Untermuffe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Dichtungs­ element mit anders ausgestaltetem Stütz­ element,

Fig. 3, 4, 5, 6 weitere Ausführungsformen für das Dichtungselement.

Bei einer in Fig. 1 in einem Teillängsschnitt dargestellten Glocke 1 eines Betonrohres ist die für die Fertigung der Innenkontur der Glocke erforderliche Untermuffe 2 noch nicht entfernt. Auf die Untermuffe ist vor dem Einfüllen des Betons ein ringförmiges Dichtungselement 3 aus einem elastomeren Material aufgeschoben worden, das in den Beton eingeformt ist und nach dem Ziehen der Untermuffe 2 als Dichtung fest in der Glocke verbleibt. In Einschubrichtung des Spitzendes gesehen (Pfeil 4), weist das Dichtungselement in seinem vorderen Bereich einen Dichtungsring 5 und daran anschließend einen an der Wandung 6 der Glocke anliegenden Kragen 7 mit geringerer Dicke auf.

Das Dichtungselement 3 ist auf seiner der Innenwandung der Glocke zugekehrten Außenfläche im Bereich des Dich­ tungsringes 5, und zwar in Einschubrichtung 4 gesehen vor diesem liegend, mit einer Nut 8 versehen, in die beim Be­ tonieren eine entsprechende Betonmenge einlaufen kann. Diese Nut ist im wesentlichen gegen die Einschubrichtung 4 geneigt ausgerichtet, so daß beim Einfüllen des Betons, der in Richtung des Pfeiles 9 in die Form einläuft, die Bildung von Lufteinschlüssen vermieden wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der vordere, im Beton eingebettete Teil des Dichtungselementes von der durch den Grund der Nut 8 definierten Kante des Betons gegen die Einschubrich­ tung 4 gehalten wird und so, einen Befestigungsansatz 10 bildend, ein "Herauswürgen" beim Einschieben eines Spitzendes unterbunden wird.

Da der Kragen 7 verhältnismäßig dünnwandig ist, andererseits beim Einfüllen des Betons und bei dem anschließenden Rütteln erhebliche Kräfte in radialer Richtung auf den Kragen wirken, die einen zwischen der Untermuffe 2 und dem Kragen 7 beste­ henden Hohlraum 11 eindrücken würden, sind bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel auf der der Untermuffe 2 zuge­ kehrten Seite des Kragens 7 zwei stegförmig umlaufende Stützelemente 12 und 13 angeordnet, die den Kragen 7 gegen den Druck des Betons beim Einfüllen und Rütteln abstützen und gegen Verformung sichern. Der Abstand zwischen dem Dichtungsring 5 und dem benachbarten Stützelement 12 ist hierbei mindestens so groß bemessen, daß das Verformungs­ volumen des Dichtungsringes 5 bei eingeschobenem Spitzende aufgenommen werden kann. Das mittlere Stützelement 12 ist hierbei in Einschubrichtung geneigt ausgerichtet, so daß ein einwandfreies Einschieben des Spitzendes gewährleistet ist.

Das den Kragen 7 im Bereich des Glockenspiegels 14 begren­ zende Stützelement 13 ist so ausgebildet, daß es lippen­ artig ausläuft. Es ist hierbei zweckmäßigerweise in Richtung auf die Glockenachse 15 länger ausgebildet, so daß es sich mit entsprechender Vorspannung an die Außenfläche der Unter­ muffe 2 anlegt und so eine einwandfreie Abdichtung des Zwischenraumes 11 gegen das Einfließen von Beton gewährlei­ stet ist.

In den Fig. 2, 3, 4 und 5 sind Längsschnitte durch unter­ schiedlich ausgestaltete Dichtungselemente dargestellt. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform weist gegenüber der Ausführungsform gem. Fig. 1 einen Stützsteg 12′ auf, der das dem Glockenspiegel zugekehrte Ende des Kragens 7 auf seiner vollen Länge unterstützt, so daß lediglich der zur Aufnahme des Verformungsvolumen des Dichtungsringes 5 erforderliche Freiraum 11′ verbleibt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die etwa der Ausführungs­ form gem. Fig. 1 entspricht. Der Unterschied besteht hier darin, daß der mittlere Steg 12′′ verhältnismäßig massiv ausgebildet ist und dementsprechend höhere Drücke in radialer Richtung beim Betoniervorgang aufzunehmen vermag. Der lippen­ artig auslaufende hintere Steg 13 ist bei dieser Ausführungs­ form mit einem zusätzlichen Befestigungsansatz 16 versehen. Durch diesen Befestigungsansatz 16 wird sichergestellt, daß der Kragen 7 beim Ziehen der Untermuffe nicht aus der Glocke herausgeschält wird.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform entsprechend Fig. 1, bei der jedoch zwei Zwischenstege 12 vorhanden sind.

Die Ausführungsform gem. den Fig. 1 bis 4 zeigen einen im wesentlichen hakenförmigen Querschnitt für den Dichtungs­ ring 5, der gegen die Einschubrichtung durch eine im wesent­ lichen konisch ausgebildete Zentrierfläche 17 begrenzt wird. Da beim Einschieben des Spitzendes in die Glocke die Nase 18 des Dichtungsringes in Richtung des Pfeiles 19 in den Frei­ raum 11 eingebogen wird, wird hier die Dichtungskraft im wesentlichen durch die hierdurch bewirkten Rückstellkräfte aufgebracht.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 5 ist der Dichtungsring 5 wiederum mit einer konischen Zentrierfläche 17 versehen. Der Dichtungsring selbst hat hierbei jedoch einen weulstar­ tigen Querschnitt, so daß sich beim Einschieben des Spitz­ endes die Dichtkraft aus der Verpressung des wulstartigen Formkörpers ergibt.

Die Ausführungsform gem. Fig. 6 ist in der Position dar­ gestellt, in der das Dichtungselement als Strangprofil die Formdüse verläßt und auf dem Transportband 20 zur Auflage kommt. Dieses Profil weist wiederum ein Verformungsteil bzw. einen Dichtungsring 5 auf, an den sich ein an der Wandung der Glocke mit seiner Rückenfläche 21 zur Anlage kommender Kragen 7 anschließt. Auf der der Rückenfläche 21 abgekehrten Seite des Kragens 7 sind wiederum zwei stegför­ mige Stützelemente 12 sowie ein im Bereich des Glockenspie­ gels endendes Abschlußelement 13 vorgesehen. Im Bereich des Abschlußelementes ist wiederum ein zusätzlicher Befesti­ gungsansatz 16 vorgesehen. Abweichend von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die stegartigen Stütz­ elemente 12 sowie das Verformungsteil 5 im Bereich ihrer freien Kante jeweils mit einem abgewinkelten, dünnwandigen, lippenartigen Ansatz 22 versehen, dessen freies Ende 23 jeweils an dem nächstfolgenden Stützelement 12 bzw. dem Abschlußelement 13 anliegt. Der lippenartige Ansatz 22 ist hierbei jeweils so bemessen, daß sowohl der Ansatzbe­ reich als auch der Anlagebereich geringfügig unterhalb der freien Kante des jeweiligen Stützelementes 12 bzw. des Abschlußelementes 13 liegt, so daß jeweils eine den Ansatz 22 überragende Kante 24 verbleibt. Beim Verformungs­ teil 5 ist eine den Ansatz 22 überragende Freikante 26 stärker ausgeprägt, um eine definierte Anlage des Verformungs­ teiles 5 an der Gegenfläche des einzuschiebenden Spitzendes zu bewirken.

Ein derartiges Dichtungsprofil wird in üblicher Weise mit Hilfe einer entsprechend ausgebildeten Schlitzdüse herge­ stellt, so daß bei der Herstellung die freien Enden 23 der lippenartigen Ansätze 22 noch nicht an den Stützele­ menten 12 bzw. am Abschlußelement 13 anliegen. Dies ge­ schieht erst dann, wenn das Strangprofil die Düse verläßt und auf dem Transportband zur Auflage kommt. Hierbei senken sich die sehr dünnwandigen lippenartigen Ansätze 22 ab und legen sich an den Stützelemente 12 bzw. am Abschluß­ element 13 an. Da vorzugsweise zur Herstellung derartiger Dichtungselemente vulkanisierbare Gummimischungen verwendet werden, bewirkt der nachfolgende Vulkanisiervorgang, daß sich die zunächst lose anliegenden freien Enden 23 mit den stegartigen Stützelemente 12 bzw. dem Abschlußelement 13 verbinden, so daß der fertige Strang nach Art eines Kammer­ profils ausgebildet ist. Der Strang wird anschließend ent­ sprechend der gewünschten Rohrnennweiten abgelängt und die abgelängten Teilstücke dann in üblicher Weise zu Ringen durch Vulkanisation oder Verklebung verbunden.

Wesentlich ist bei dieser Ausführungsform, daß die Rücken­ fläche 21 des Profils einen Stützfuß 27 aufweist, der bewirkt, daß der Kragen 7 beim Auflaufen des Profilstranges auf das Transportband 20 sich nicht durchbiegt, sondern praktisch in gestreckter Stellung abgestützt wird, so daß nach erfolg­ ter Vulkanisation ein geradliniger Verlauf des Kragens gewährleistet ist. Der Stützfuß 27 ist in seiner Höhe so bemessen, daß er den durch die Höhe des Befestigungsansatzes 25 vorgegebenen Abstand zur Transportbandfläche 20 in diesem Bereich überbrückt, so daß der Profilquerschnitt beim Verlas­ sen der Formdüse auf dem Befestigungsansatz 25, dem Stütz­ fuß 27 und der freien Endkante 28 des Kragens 7 im Bereich des Abschlußelementes 13 aufliegt und bis zur Fertigvulka­ nisation abgestützt wird.

Mit aufwendigeren Formdüsen ist es auch möglich, das in Fig. 6 dargestellte Querschnittsprofil als geschlossenes Kammerprofil herzustellen, d.h. bereits bei der Formgebung die lippenartigen Ansätze 22 zu beiden Seiten fest mit den stegförmigen Stützelementen 12 bzw. 13 bzw. dem Verformungs­ teil 5 einstückig verbunden. Um Schwächungen des Glocken­ querschnittes zu vermeiden, kann der Stützfuß 27 nach der Vulkanisation vom Profilstrang abgetrennt werden, da er nur für die Herstellung des Profils von Bedeutung ist.

Claims (5)

1. Steckmuffendichtung für Betonrohre, bestehend aus einem an der Glocke befestigten Dichtungselement aus elastomerem Material, das einen Dichtungsring und wenigstens einen im Bereich des Dichtungsringes auf seiner der Innenwandung der Glocke zugekehrten Seite in Umfangsrichtung verlaufenden Befestigungsansatz aufweist, der in die Innenwandung der Glocke eingeformt ist und der - in Einschubrichtung des Spitzendes gesehen - vor dem Verformungsteil des Dichtungs­ ringes angeordnet ist, und welches Dichtungselement mit einem an den Dichtungsring anschließenden, an der Innenwan­ dung der Glocke anliegenden und sich bis in den Bereich des Glockenspiegels erstreckenden Kragen mit geringerer Dicke als der Dichtungsring versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Glockenwandung zugekehrten Seite (Rückenfläche 21) eine den Befestigungsan­ satz abteilende Nut (8) angeordnet ist und daß am Kragen (7) - in Einschubrichtung (4) gesehen - jeweils mit Abstand zwischen dem Verformungsteil des Dichtungsringes (5) und dem Glockenspiegel wenigstens ein umlaufendes, radial nach innen gerichtetes, im wesentlichen stegförmig geformtes Stützelement (12) angeordnet ist.

2. Steckmuffendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nut (8) gegen die Einschubrichtung (4) geneigt ausgerichtet ist und daß die Kopffläche des Befestigungsan­ satzes (10) etwa fluchtend zu der der Glockenwandung zuge­ kehrten Rückenfläche (21) des Kragens (7) ausgerichtet ist.

3. Steckmuffendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nut (8) durch einen mit Abstand zu dem einen vorzugsweise trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Befesti­ gungsansatz (25) auf der Rückenfläche des Kragens (7) angeordneten Stützfuß (27), der eine geringere Höhe als der Befestigungsansatz aufweist, gebildet ist.

4. Steckmuffendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Stützelemente (12, 13) vorgesehen sind, von denen eines (13) im Bereich des Glockenspiegels (14) angeordnet ist und auf seiner der Glockenwandung zugekehrten Seite mit einem Befestigungs­ ansatz (16) versehen ist.

5. Steckmuffendichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsteil des Dich­ tungsringes (5) und die Stützelemente (12) an ihrer freien Kante jeweils mit einem gegen den Glockenspiegel abgewinkel­ ten, dünnwandigen, lippenartigen Ansatz (22) versehen sind, dessen freies Ende (23) an dem nächstfolgenden Stützelement (12) bzw. dem Abschlußelement (13) anliegt.