DE9405242U1 - Bell socket pipe made of concrete for sewer construction - Google Patents

Bell socket pipe made of concrete for sewer construction

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Dipi.ing. Friedrich Meier * J*«* &iacgr; &iacgr; ·* · &idigr;&idigr; .Dipi.ing. Friedrich Meier * J*«* &iacgr;&iacgr; ·* · &idgr;&idgr; .

Patentanwalt - European Patent Attorney ..·.... ..Patent Attorney - European Patent Attorney .....·.... ..

Sz/94Sz/94

BeschreibungDescription

Glockenmuffenrohr aus Beton für Kanalbau oder dergleichen.Bell socket pipe made of concrete for sewer construction or the like.

Die Neuerung bezieht sich auf Glockenmuffenrohre aus Beton oder ähnlichem grobkörnigem Material für Kanalbau oder dergleichen, die an einem Ende mit einer glockenförmigen Muffe und am gegenüberliegenden Ende mit einer konischen Verjüngung (Spitzende) derart versehen sind, daß die Rohre durch Einschieben der Spitzenden in die mit elastischen Dichtelementen versehenen Muffen, dicht verbunden werden können.The innovation relates to bell socket pipes made of concrete or similar coarse-grained material for sewer construction or the like, which are provided with a bell-shaped socket at one end and with a conical taper (spigot end) at the opposite end in such a way that the pipes can be tightly connected by inserting the spigot ends into the sockets provided with elastic sealing elements.

Für Abwasser - Kanalisationsanlagen werden sehr häufig Betonrohre eingesetzt, die als sogenannte Glockenmuffenrohre ausgebildet sind. Bei diesen Rohren werden in die muffenförmigen Aufweitungen des einen Rohrendes, die meist konisch verjüngten Spitzenden des anderen Rohrendes unter Zwischenlage eines um das konische Spitzende gelegten Dichtelementes, z.B. eines Vollgummiringes (Rollringdichtung) eingesteckt.Concrete pipes designed as so-called bell socket pipes are very often used for sewage and drainage systems. In these pipes, the usually conically tapered spigot ends of the other pipe end are inserted into the socket-shaped expansions of one pipe end, with a sealing element placed around the conical spigot end, e.g. a solid rubber ring (rolling ring seal) in between.

An die Stelle eines Vollgummiringes hat man zur Erzielung einer brauchbaren Dichtung auch keilförmige Dichtungselemente um das kbnusförmige Spitzende gelegt, die beim Einschieben des Spitzendes in die Muffe zusammengepreßt werden. Beide Systeme erfordern eine sehr sorgfältige Montage.Instead of a solid rubber ring, wedge-shaped sealing elements have been placed around the cube-shaped spigot end to achieve a usable seal, which are pressed together when the spigot end is pushed into the socket. Both systems require very careful assembly.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung für die Verbindung der Rohre, hat man eine Ringdichtung schon in der Vorfertigung in die glockenförmige Muffe eingegossen und damit starr mit dem Rohr verbunden. Damit wird die Montage der Rohre erleichtert. Eine derartige Dichtung (Ankerdichtung) erfordert eine große Oberflächengüte arm Spitzende des Rohres, wenn die Rohrverbindungen auch bei hohem Innendruck und hohem Außendruck absolut dicht sein sollen. Durch Auftrag feinkörniger Schlämmassen oder Kunststoffen, kann die Oberfläche der konischen Verbindungsfläche zwar verbessert, aber nicht zufriedenstellend glatt gemacht werden.In another known design for connecting pipes, a ring seal is cast into the bell-shaped socket during prefabrication and thus rigidly connected to the pipe. This makes it easier to assemble the pipes. Such a seal (anchor seal) requires a high surface quality at the tip end of the pipe if the pipe connections are to be absolutely tight even under high internal and external pressure. By applying fine-grained slurry or plastics, the surface of the conical connection surface can be improved, but not made satisfactorily smooth.

Zur Verbesserung der Oberflächengüte werden deshalb auch Maschinen eingesetzt, die dasTo improve the surface quality, machines are therefore also used that

konische Spitzende durch Abfräßen bzw. Schleifen auf die gewünschte Genauigkeit und vor allemauf eine geringe Oberflächenrauhigkeit bringen.Conical tip ends can be brought to the desired precision and, above all, to a low surface roughness by milling or grinding.

Während die zuerst genannten Verbindungssysteme nicht immer befriedigen, ist das Schleifen oder Fräsen des konischen Spitzendes sehr aufwendig und schafft doch, wegen der bei Beton kaum vermeidbaren Porenbildung, häufig nicht die gewünschte Oberflächenqualität. Darüberhinaus bereitet die Entsorgung des anfallenden Schlamm- und Schmutzwassers Probleme.While the first mentioned connection systems are not always satisfactory, grinding or milling the conical tip end is very complex and often does not produce the desired surface quality due to the formation of pores in concrete, which is almost unavoidable. In addition, the disposal of the resulting sludge and waste water causes problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Glockenmuffenrohren der beschriebenen Art, das Spitzende mit vertretbarem Aufwand so zu gestalten, daß eine einfache Montage möglich ist, das Einschieben des Spitzendes in die mit einer Dichtung versehenen Muffe also problemlos erfolgen kann und daß eine Rohrverbindung hergestellt wird, deren Dichtigkeit auch bei hohem Innendruck und hohem Außendruck sichergestellt ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Spitzende zumindest an seinem, der glockenförmigen Muffe zugewandten Außenumfang, aus einem, mit dem Betonguß des Rohres starr und dicht verbundenem, vorgefertigtem Formelement besteht, das eine glatte Oberfläche, also eine gegenüber dem Betonguß wesentlich geringere Rauhigkeit hat.The invention is based on the task of designing the spigot end of bell-shaped socket pipes of the type described with reasonable effort so that simple assembly is possible, so that the spigot end can be inserted into the socket provided with a seal without any problems and so that a pipe connection is produced whose tightness is ensured even at high internal pressure and high external pressure. According to the invention, this is achieved in that the spigot end, at least on its outer circumference facing the bell-shaped socket, consists of a prefabricated shaped element that is rigidly and tightly connected to the concrete cast of the pipe and that has a smooth surface, i.e. a significantly lower roughness than the concrete cast.

Zur sicheren und dauerhaften, dichten Verbindung des Formelementes mit dem Betonguß ist es vorteilhaft, für das Formelement ein Material mit einem dem Beton gleichartigen Ausdehnungskoeffizienten zu verwenden. Hierfür ist der sogenannte Polymerbeton wegen seiner hohen Festigkeit, seiner guten Oberfläche und seiner Resistenz gegen Chemikalien besonders geeignet. Dieses Formelement kann in geeigneten Präzisionsformen gegossen werden. Das Formelement wird als vorgefertigtes Teil in die Gußform des Betonrohres ebenso eingesetzt, wie eine Ankerdichtung und die Stahlarmierung. Durch eine geeignete Armierung des Formteiles, die mit überstehenden Teilen in den Betonbereich der Gußform greift, wird eine starre und dauerhafte Verbindung gewährleistet.For a secure and permanent, tight connection between the mold element and the concrete casting, it is advantageous to use a material with an expansion coefficient similar to that of concrete. Polymer concrete is particularly suitable for this because of its high strength, good surface and resistance to chemicals. This mold element can be cast in suitable precision molds. The mold element is inserted into the mold of the concrete pipe as a prefabricated part, as is an anchor seal and the steel reinforcement. A rigid and permanent connection is guaranteed by suitable reinforcement of the mold part, which engages with protruding parts in the concrete area of the mold.

Haben das Formelement und der Beton einen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten, so muß das Formelement aus einem Material entsprechender Elastizität gefertigt oder von der Form her, auf die notwendige Temperaturanpassung eingestellt sein. Als Material kommt auch Polyester in Betracht, das faserverstärkt sein kann. Der Einsatz von metallischen Formelementen ist aus Kosten- und Korrosionsgründen nur bedingt möglich.If the form element and the concrete have different coefficients of expansion, the form element must be made of a material with the appropriate elasticity or its shape must be adjusted to the necessary temperature adjustment. Polyester, which can be fiber-reinforced, can also be used as a material. The use of metal form elements is only possible to a limited extent due to cost and corrosion reasons.

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An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele erläutert.Examples of implementation are explained using the drawing.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, wie sie insbesondere bei bei Betonrohren bis zu einem Durchmesser von 500 mm bevorzugt eingesetzt wird.Fig. 1 shows an embodiment which is particularly preferred for concrete pipes up to a diameter of 500 mm.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform für Rohre größeren Durchmessers bei der zur Einsparung des hochwertigen Polymerbeton, der Beton im Bereich des Spitzendes, nur in Teilen durch das formstabile und mit guter Oberfläche versehene Formelement ersetzt ist.Fig. 2 shows an embodiment for pipes of larger diameters in which, in order to save on high-quality polymer concrete, the concrete in the area of the spigot end is only partially replaced by the dimensionally stable mold element with a good surface.

Die Fig. 1 zeigt ein in der Länge verkürzt dargestelltes Betonrohr 1, das an einem Ende eine glockenförmige Muffe 2 bildet. In die Muffe 2 ist eine ringförmige Ankerdichtung 3 eingegossen. Das gegenüberliegende Ende des Betonrohres 1, das sogenannte Spitzende, wird von einem vorgefertigten Formelement 4 gebildet. In das Formelement 4 ist eine bei Betonrohren übliche Armierung 5 eingesetzt, die mit Teilen 6 so aus dem Formelement 4 herausragen, daß sie in den Betonguß des Rohres 1 eingebettet sind. Durch geeignete, bekannte Maßnahmen kann die Haftverbindung im Bereich 7 sichergestellt werden. Neben chemischen Mitteln, können auch entsprechende Formgebungen eingesetzt werden. Durch Ausformungen kann die Verbindungsoberfläche vergrößert werden. Wesentlich ist, daß das Formelement 4 an der äußeren Umfangsfiache eine glatte Oberfläche hat, damit es leicht in die Dichtung 3 eingeschoben werden kann und mit dieser eine sehr gute Rohrverbindung ergibt.Fig. 1 shows a concrete pipe 1 shown in a shortened form, which forms a bell-shaped socket 2 at one end. A ring-shaped anchor seal 3 is cast into the socket 2. The opposite end of the concrete pipe 1, the so-called spigot end, is formed by a prefabricated shaped element 4. A reinforcement 5, which is common in concrete pipes, is inserted into the shaped element 4, parts 6 of which protrude from the shaped element 4 in such a way that they are embedded in the concrete cast of the pipe 1. The adhesive connection in the area 7 can be ensured by suitable, known measures. In addition to chemical agents, appropriate shapes can also be used. The connection surface can be enlarged by shaping. It is important that the shaped element 4 has a smooth surface on the outer peripheral surface so that it can be easily pushed into the seal 3 and with this produces a very good pipe connection.

In Fig. 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen. Der Formelement 8 ist hier als formstabiles, ringförmiges Teil mit glatter Außenfläche ausgebildet. Die notwendige Druckfestigkeit ergibt sich in Verbund mit den das Formelement 8 innen abdeckenden und stützenden Teilen 9 des Betonrohres 1.In Fig. 2, identical parts are provided with identical designations. The shaped element 8 is designed here as a dimensionally stable, ring-shaped part with a smooth outer surface. The necessary compressive strength is achieved in conjunction with the parts 9 of the concrete pipe 1 that cover and support the shaped element 8 on the inside.

Durch geeignete Abstimmung des Formelementes 4,8 kann eine für den Betonguß ausreichend hohe Formstabilität und mit einer entsprechenden Hinterfütterung durch die Wandung des Betonrohres 1, auch bei Einsatz einer relativ geringen Menge an Polymerbeton, eine hohe Rohrfestigkeit bei sehr guter, glatter Oberfläche am konischen Teil des Spitzendes erreicht werden.By suitably adjusting the form element 4,8, a sufficiently high dimensional stability for concrete casting and with appropriate backing through the wall of the concrete pipe 1, even when using a relatively small amount of polymer concrete, a high pipe strength with a very good, smooth surface on the conical part of the spigot end can be achieved.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der Fig.1, bei der aber zusätzlich zur Armierung 5,6Fig. 3 shows an embodiment similar to Fig. 1, but in addition to the reinforcement 5,6

ein ringförmiger Zylinder 10 aus Hart - PVC mit umlaufenden Verankerungsrippen bei der Vorfertigung in das Formelement 4 eingegossen ist. Dieser Zylinder verbessert nicht nur die Verbindung zum Betonrohr 1, er verbessert auch die sichere Abdichtung zwischen Formelement 4 und Betonrohr 1.a ring-shaped cylinder 10 made of hard PVC with all-round anchoring ribs is cast into the form element 4 during prefabrication. This cylinder not only improves the connection to the concrete pipe 1, it also improves the secure seal between the form element 4 and the concrete pipe 1.

Aus Gründen der Übersicht, ist in den Fig. 1 bis 3 , die bei Betonrohren auch im Muffenbereich übliche Armierung nicht eingezeichnet.For reasons of clarity, the reinforcement that is usual for concrete pipes, including in the socket area, is not shown in Figs. 1 to 3.

Da die vorgefertigten Formelemente auch in Präzisions - Gießvorrichtungen hergestellt werden können, ist es ohne großen Aufwand möglich, das Spitzende derartiger Betonrohre mit einer Form- und Passgenauigkeit von 0,1 mm auch bei Rohrdurchmessern von mehr als 1000 mm herzustellen.Since the prefabricated form elements can also be manufactured in precision casting devices, it is possible to produce the spigot end of such concrete pipes with a shape and fit accuracy of 0.1 mm without great effort, even for pipe diameters of more than 1000 mm.

Der Polymerbeton besteht zu 37% aus Polyester und aus feuergetrocknetem Sand mit einer Quarzkörnung bis 3 mm und ist drei mal härter als normaler, für die Rohrfertigung üblicher Beton.The polymer concrete consists of 37% polyester and fire-dried sand with a quartz grain size of up to 3 mm and is three times harder than normal concrete commonly used for pipe production.

Wird das ringförmige Formelement als dünnwandige Schale aus einem z. B. mit Glasfaser verstärktem Kunststoff vorgefertigt, so kann diese zusammen mit einem stützenden Ring, z. B. einem Stahlring in die Gußform der Rohre eingesetzt oder während der Herstellung aufgedrückt werden. Auch damit erhält man eine paßgenaue und glatte Oberfläche für den konischen Teil des Spitzendes. Geeignete Armierungen können in das Formelement eingesetzt oder mit diesem bzw. der Glasfaserarmierung so verbunden werden, daß sie in den gegossenen Beton eingreifend, ein starre und feste Verbindung zwischen Schale und Betonguß bilden.If the ring-shaped mold element is prefabricated as a thin-walled shell made of, for example, a plastic reinforced with glass fiber, this can be inserted into the mold of the pipes together with a supporting ring, e.g. a steel ring, or pressed on during production. This also produces a precisely fitting and smooth surface for the conical part of the spigot end. Suitable reinforcements can be inserted into the mold element or connected to it or the glass fiber reinforcement in such a way that they engage in the poured concrete, forming a rigid and firm connection between the shell and the concrete casting.

Claims (9)

Dipi. ing. Friedrich Meier * !*..* St .* J &idigr;&iacgr; . Patentanwalt - European Patent Attorney .* : J * ; J» J * '*;*·;· # Sz/94 AnsprücheDipi. ing. Friedrich Meier * !*..* St .* J &idigr;&iacgr; . Patentanwalt - European Patent Attorney .* : J * ; J» J * '*;*·;· # Sz/94 Claims 1) Glockenmuffenrohr aus Beton oder ähnlichem grobkörnigem Material für Kanalbau oder dergleichen, das an einem Ende mit einer glockenförmigen Muffe und am gegenüberliegenden Ende mit einer konischen Verjüngung (Spitzende) derart versehen ist, daß die Rohre durch Einschieben der Spitzenden in die mit elastischen Dichtelementen versehenen Muffen dicht verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzende zumindest an seinem, der glockenförmigen Muffe (2) zugewandten Außenumfang, aus einem mit dem Betonguß des Rohres (1) starr und dicht verbundenen, vorgefertigtem Formelement (4,8) besteht, das eine glatte Oberfläche, also eine gegenüber dem Betonguß wesentlich geringere Rauhigkeit hat.1) Bell socket pipe made of concrete or similar coarse-grained material for sewer construction or the like, which is provided at one end with a bell-shaped socket and at the opposite end with a conical taper (pointed end) in such a way that the pipes can be tightly connected by inserting the point ends into the sockets provided with elastic sealing elements, characterized in that the point end, at least on its outer circumference facing the bell-shaped socket (2), consists of a prefabricated shaped element (4, 8) rigidly and tightly connected to the concrete cast of the pipe (1), which has a smooth surface, i.e. a significantly lower roughness compared to the concrete cast. 2) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (4,8) aus einem Material besteht, das einen dem Betonguß entsprechenden Temperatur - Ausdehnungskoeffizienten und / oder eine angepaßte Elastizität hat.2) Bell socket pipe according to claim 1, characterized in that the shaped element (4,8) consists of a material which has a temperature expansion coefficient corresponding to the concrete casting and/or an adapted elasticity. 3) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (4,8) mit Armierungen versehen ist, die mit aus dem Formelement (4,8) ragenden Teilen (5) eine starre Verbindung zum Betonguß herstellen.3) Bell socket pipe according to claim 1 and 2, characterized in that the form element (4,8) is provided with reinforcements which, with parts (5) protruding from the form element (4,8), create a rigid connection to the concrete casting. 4) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1bis3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement aus vorzugsweise faserverstärktem Polyester besteht.4) Bell socket pipe according to claim 1 to 3, characterized in that the shaped element preferably consists of fiber-reinforced polyester. 5) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement als schalenförmiger Ring ausgebildet ist.5) Bell socket pipe according to claims 1 to 4, characterized in that the shaped element is designed as a bowl-shaped ring. 6) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1bis5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (4,8) aus Polymerbeton besteht.6) Bell socket pipe according to claims 1 to 5, characterized in that the shaped element (4,8) consists of polymer concrete. 7) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (5) des Formelementes (4,8) aus einer bei Beton üblichen Stahiarmierung besteht.7) Bell socket pipe according to claims 1 to 6, characterized in that the reinforcement (5) of the shaped element (4,8) consists of a steel reinforcement customary in concrete. 8) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (4,8) in dem an den Betonguß angrenzenden Bereich (7) mit einer die Verbindungsfläche vergrößernden Ausformung versehen ist.8) Bell socket pipe according to claims 1 to 7, characterized in that the shaped element (4, 8) is provided with a shape which enlarges the connecting surface in the area (7) adjacent to the concrete casting. 9) Glockenmuffenrohr nach Anspruch 1bis8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Formelement (4,8) ein ringförmiges Teil (10) aus Kunststoff oder dergleichen so eingesetzt ist, daß es den Verbindungsbereich (7) zwischen Formelement (4,8) und und Betonrohr überbrückt und damit sicher abdichtet.9) Bell socket pipe according to claims 1 to 8, characterized in that an annular part (10) made of plastic or the like is inserted into the shaped element (4, 8) in such a way that it bridges the connection area (7) between the shaped element (4, 8) and the concrete pipe and thus reliably seals it.
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