DE4137205C2 - Dichte Verbindung zwischen der Öffnung einer Betonstruktur und einer Metallplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine dichte Verbindung bzw. eine Abdichtung zwischen der Öffnung einer Betonstruktur und einer Metallplatte.

Es ist bekannt, daß bestimmte Turbinen mit horizontaler Achse so montiert werden, daß sie einen Wechselstromgenerator antreiben, der in einem Schacht mit senkrechter Achse untergebracht ist. Dieser Schacht besitzt senkrechte Wände in Form von Stahlplatten, die sowohl eine perfekte Dichtigkeit zwischen sich selbst und den Betonwänden als auch die Fähigkeit zur differentiellen Ausdehnung zwischen diesen beiden Strukturen aufweisen müssen.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 87 09 322.7 ist bereits eine Schutzeinrichtung für Bauwerksöffnungen gegen Wassereinbruch bekannt. Diese Schutzeinrichtung weist einen am Bauwerk um die zu schützende Bauwerksöffnung herum zu befestigenden Rahmen auf, der auf seinem Umfang mit Befestigungsmitteln versehen ist. Ferner ist eine Schutzplatte vorhanden, die zumindest einen Teil der Bauwerksöffnung abdeckt und von den Befestigungsmitteln lösbar unter Druck am Rahmen gehalten wird.

Weiterhin ist aus der AT 397 209 eine metallische Drucktür für Wasserreservoirs oder dergleichen mit einem in eine Wandöffnung einzubetonierenden Türrahmen und einem innenseitig daran angelenkten, auf der Außenseite verriegelten, mit Versteifungen versehenen Türblatt bekannt. Die Versteifungen sind dabei auf der Außenseite des Türblattes angeordnet, das innenseitig glatt ausgebildet ist. Bei den Versteifungen handelt es sich zudem um aufgeschweißte Querträger. Das Türblatt ist mit einem deren Tiefe entsprechenden umlaufenden Rand versehen. Der Türrahmen besitzt auf der Außenseite einen Flansch, der mit Befestigungsmitteln zum Einbau in eine Schalung versehen ist.

Weiterhin ist aus der BE 726 448 eine Einheit aus einem Deckel und einem Rahmen für eine Öffnung bekannt. Der Deckel besitzt dabei mehrere Durchtritte, die mit einem Kanal kommunizieren. Der Kanal erstreckt sich dabei zwischen den Dichtflächen des Rahmens und des Deckels. Durch diese Durchtritte ist es möglich, eine Abdichtmasse zum Ausfüllen des Kanales einzuführen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dichtungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bereitzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Abdichtung, die gekennzeichnet ist durch einen Metallrahmen, der in den äußeren Umfang der Öffnung der Betonstruktur eingegossen ist und mit einem flachen, zur Ebene der Öffnung parallelen peripheren Flügel versehen ist;
eine Metallplatte, die aus einer Blechplatte gebildet ist, deren eine Seite mit einem Gestell verbunden ist, das aus I-förmigen Profilstählen gebildet ist, deren einer Flansch an die Blechplatte angeschweißt ist, während der andere an einer zum flachen Flügel parallelen Wand des Rahmens befestigt ist;
und elastische Schnüre, die auf der einen Seite zwischen dem flachen Flügel des Rahmens und der Blechplatte der Platte und auf der anderen Seite zwischen der Wand des Rahmens und dem entsprechenden Flansch der I-förmigen Profilstähle des Gestells eingeklemmt sind.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Einsatzort einer Turbine mit horizontaler Achse;

Fig. 2 eine Schnittansicht von oben entlang der in Fig. 1 angegebenen horizontalen Ebene II-II. Mit I-I ist hier die Schnittebene für Fig. 1 angegeben;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einigen Teilen bzw. Abschnitten des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einsatzorts;

Fig. 4 eine Detailansicht davon in größerem Maßstab mit Profilschienen und

Fig. 5 in Schnittansicht einen der Bereiche der erfindungsgemäßen dichten Verbindung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Einsatzort, beispielsweise ein Wasserkraftwerk, gezeigt mit einer Turbine mit horizontaler Achse 1, die in einem Zuleitungsrohr 2 für das Wasser untergebracht ist. Die Welle der Turbine wird von einem Lager 3 gestützt, das Teil eines Geschwindigkeits-Übersetzungsgetriebes ist, welches einen auf dem Boden 5a eines im Mauerwerk des Kraftwerks ausgesparten Schachtes 5 ruhenden Wechselstromgenerator 4 betätigt. Die Zulaufleitung 2 mündet in einen Abflußkanal 6, der im Mauerwerk ausgespart ist und den Schacht 5 umgibt und hinter diesem in eine Rinne 7 mündet.

Der Schacht 5 ist stromaufwärts durch eine Mauer 8, die mit dem Rohr 2 verbunden ist, und stromabwärts durch einen Pfeiler 9 begrenzt. Zwischen der Mauer 8 und dem Pfeiler 9 ist der Schacht 5 seitlich durch zwei Metallplatten 10, 11 begrenzt. In Wirklichkeit dichten diese zwei Platten zwei seitliche Öffnungen 5b ab, die im Mauerwerk ausgespart sind und den zwei seitlichen Abflüssen des Schachts 5 in den Abflußkanal 6 entsprechen.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform ist jede Metallplatte 10, 11 mit dem Teil des Rohrs 2 verschweißt, der dem vorderen Leitschaufelapparat entspricht, während ihr oberer Rand in den Beton eingebettet ist. Es handelt sich folglich in der dargestellten Ausführungsform darum, eine Dichtigkeit gewährleistende Verbindung herzustellen, die in der Lage ist, differentielle Ausdehnungen der Platten im Verhältnis zum Mauerwerk zu absorbieren.

Erfindungsgemäß weist mindestens ein Teil des äußeren Umfangs jeder Öffnung der Schächte einen treppenförmigen Metallrahmen 12 (Fig. 4 und 5) auf, der von einem flachen, zur Hauptebene der Öffnungen parallelen, peripheren Flügel 120 gebildet wird, und von dem ausgehend sich eine Abdeckung 121 senkrecht dazu erstreckt, die zweckmäßigerweise durch Schweißen mit dem Flügel 120 verbunden ist. Der Rahmen weist noch eine zum Flügel 120 parallele Wand 122 auf, die senkrecht zur Abdeckung 121 ist und in einem bestimmten Abstand vom freien Rand der Abdeckung angeordnet ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Abdeckung mit Stangen 13 verbunden, die eine perfekte Verankerung relativ zum Mauerwerk gewährleisten sollen. In ähnlicher Weise sind Stiftschrauben 14 mit der Wand 122 verbunden, um auch das Eingießen des Rahmens zu gewährleisten. Der Gewindeabschnitt der Stiftschrauben 14 ragt über die Wand 122 hinaus.

Jede Metallplatte 10, 11 ist in Form einer Blechplatte gebildet, an deren Innenseite ein mittels I-förmiger Profile 15, insbesondere Profilstähle gebildeter Rahmen befestigt ist. Der dem an der Blechplatte angeschweißten Flansch gegenüberliegende Flansch der Profilstähle ist mit Löchern versehen, die von den Gewindeabschnitten 14a der Stiftschrauben 14 durchsetzt sind. Die Höhe des Flügels der Profilstähle 15 ist so bemessen, daß die Gesamthöhe des Profilstahls im wesentlichen gleich dem Abstand d (siehe Fig. 5) ist, der die nach außen gewandten Seiten des Flügels 120 und der Wand 122 trennt.

Erfindungsgemäß sind sowohl zwischen der Blechplatte und dem flachen Flügel 120 als auch zwischen dem gelochten Flansch der Profilstähle 15 und der Wand 122 Dichtungen aus Neopren mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet, die zwischen den vorstehend genannten Elementen zusammengepreßt werden, wenn Schraubenmuttern 16 auf die Gewindeabschnitte 14a der Schraubstifte 14 geschraubt werden. Wie in den Figuren gezeigt, sind zwei parallele Dichtungen 17, 18 zwischen der Blechplatte und dem flachen Flügel 120 angeordnet, wobei diese Dichtungen durchgehend zwischen den beiden Seiten des Metallrahmens 12 verlaufen. Zwischen dem Profilstahl 15 und der Wand 122 des Metallrahmens 12 ist eine weitere ähnliche Dichtung 19 aus Neopren angeordnet.

Die Wahl des kreisförmigen Querschnitts der Dichtungen ist perfekt geeignet, die Dichtheit zu gewährleisten, die wiederum durch einen erhöhten spezifischen Druck gewährleistet wird, so daß eine mäßige Preßbeanspruchung erreicht wird. Die Wahl von Neopren erlaubt, gute Alterungseigenschaften im Wasser zu garantieren.

Es wurde festgestellt, daß durch die oben beschriebene Anordnung selbst-dichtende Metallplatten 10 und 11 erreicht werden, denn je mehr sich der Druck im Kanal 6 erhöht, desto stärker wird die Dichtigkeit der zwei Dichtungen 17 und 18 durch die Druckzunahme verbessert.

Des weiteren gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine differentielle Ausdehnung zwischen dem Metallrahmen 12 und den Metallplatten 10, 11 wegen der Anwesenheit der I-förmigen Profilstähle 15, deren Innenkern keinerlei Widerstand gegen dazu senkrecht ausgeübte Beanspruchungen aufbringt. Diese relative Verschiebung der Metallplatten 10 und 11 relativ zum Metallrahmen 12 wird durch die Tatsache noch erleichtert, daß Dichtungen 17, 18, 19 mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen sind, so daß sie bei Ausdehnungen ein wenig abrollen können.

Wenn man zuläßt, daß die erfindungsgemäße dichte Verbindung für die ganze Öffnung verwendet wird, genügt es, den Metallrahmen 12 auf dem ganzen äußeren Umfang der Öffnung vorzusehen und auf ihm eine Platte aufzulegen, die identisch ist mit den Metallplatten 10, 11, und die ohne Äderung des Abdichtsystems demontierbar ist.

Schließlich benutzt die verwendete Lösung Standardkomponenten, so daß sie wirtschaftlich herzustellen ist.

Claims (5)

1. Dichte Verbindung zwischen der Öffnung einer Betonstruk­ tur und einer Metallplatte, gekennzeichnet durch
einen Metallrahmen (12), der in den äußeren Umfang der Öffnung der Betonstruktur eingegossen ist und mit einem flachen, zur Ebene der Öffnung (5b) parallelen peripheren Flügel (120) versehen ist;
eine Metallplatte (10, 11), die aus einer Blechplatte ge­ bildet ist, deren eine Seite mit einem Gestell verbunden ist, das aus I-förmigen Profilstählen (15) gebildet ist, deren einer Flansch an die Blechplatte angeschweißt ist, während der andere an einer zum flachen Flügel (120) pa­ rallelen Wand (122) des Rahmens (12) befestigt ist;
und elastische Schnüre (17, 18, 19), die auf der einen Seite zwischen dem flachen Flügel (120) des Rahmens (12) und der Blechplatte der Platte (10, 11) und auf der ande­ ren Seite zwischen der Wand (122) des Rahmens (12) und dem entsprechenden Flansch der I-förmigen Profilstähle (15) des Gestells eingeklemmt sind.

2. Dichte Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) der Betonstruktur eine Abdeckung (121) aufweist, die senkrecht zu seinem flachen Flügel (120) und seiner Wand (122) ist und die in der Beton­ struktur verankert ist.

3. Dichte Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (121) Stangen zum Eingießen (13) auf­ weist, während die Wand (122) mit Stiftschrauben (14) verbunden ist, die einerseits die Verankerung des Rahmens (12) und andererseits die Fixierung der Profilstähle (15) mittels ihres Gewindeabschnitts (14a) gewährleisten, der den entsprechenden Flansch der Formstähle durchsetzt.

4. Dichte Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Schnüre(17, 18, 19) in ihrem transver­ salen Querschnitt ein kreisförmiges Profil aufweisen.

5. Dichte Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Schnüre (17, 18, 19) aus Neopren gefer­ tigt sind.