DE102006005326B3

DE102006005326B3 - Dichtung eines Fertigbeton-Bauteils und Verwendung einer Dichtung, in welche ferromagnetisches Material integriert ist

Info

Publication number: DE102006005326B3
Application number: DE200610005326
Authority: DE
Inventors: Frank Schlautmann
Original assignee: Cordes Theodor & Co KG GmbH; Theodor Cordes & Co KG GmbH
Current assignee: Cordes Theodor & Co KG GmbH; Theodor Cordes & Co KG GmbH
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2026-02-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbeton-Bauteils, wobei ein Dichtungselement in einen Formhohlraum eingebracht und an eine Formwandung angelegt wird, und anschließend Beton in den Formhohlraum eingefüllt wird, und wobei während des Einfüllvorgangs das Dichtungselement an seiner vorbestimmten Stelle im Formhohlraum gehalten wird, und schlägt vor, dass das Dichtungselement mittels Magnetkraft an der Formwandung gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung eines Fertigbeton-Bauteils sowie die Verwendung einer Dichtung, in welche ferromagnetisches Material integriert ist.

Bei der Herstellung von Betonrohren werden die rohrförmigen Fertigbeton-Bauteile häufig stehend in einer Form gegossen, mit dem Muffenende nach unten, wobei der das Rohrende ausbildende Abschnitt der Form als sogenannte Untermuffe bezeichnet wird. Eine als integrierte Dichtung vorgesehene Profildichtung wird auf die Untermuffe aufgezogen. Aufgrund der im Formhohlraum vorgesehenen Schräge, die das Entnehmen des Bauteils nach seiner Fertigstellung erleichtert, und aufgrund der zum Verdichten des Betons erfolgenden Rüttelbewegung der Untermuffe besteht die Gefahr, dass das Dichtungselement entlang der Schräge von seiner vorbestimmten Stelle weg rutscht.

Aus diesem Grund ist es bekannt, das Dichtungselement an seiner vorbestimmten Stelle im Formhohlraum zu fixieren. Hierzu kann mittels Rödeldraht das Dichtungselement an mehreren Stellen mit der Untermuffe verbunden und so in seiner Lage fixiert werden.

Die Dichtungslänge ist dabei üblicherweise für die vorgesehene Positionierung der Dichtung bewusst etwas zu kurz bemessen, so dass die Dichtung gedehnt werden muss und dementsprechend mit einer Vorspannung an der Untermuffe eng anliegt. Die überwiegende Anzahl der Betonrohre hat einen runden Querschnitt. Dies bewirkt, dass die Dichtungselemente, entlang dem gesamten Umfang mit nahezu gleicher Spannung der vorgenann ten Untermuffe anliegen. Hierdurch wird vermieden, dass beim Rütteln während der Herstellung des Betonfertigteils Beton zwischen die Formwandung und das Dichtungselement läuft.

Aus der DE 198 17 429 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur lagestabilen Befestigung eines Dichtungselements an einer Schalung bekannt, wobei das Dichtungselement mittels Vakuum an der Formwandung gehalten wird.

Aus der DE 296 03 972 U1 ist ein Aussparungskörper für Betonfertigteile bekannt, der magnetisch an einer metallischen Formwandung Halt findet und nach Herstellung des Betonfertigteils aus dem Betonfertigteil entfernt wird, um eine Aussparung im Betonfertigteil zu hinterlassen. Der Aussparungskörper stellt somit einen Teil der Form dar.

Bei der Herstellung von Fertigbeton-Bauteilen, bei denen das Dichtungselement an einer eckigen Kontur entlang verlaufen soll, ist die Anlage an der Formwandung demgegenüber deutlich erschwert: Wenn beispielsweise ein Rohrabschnitt mit eckiger Querschnittskontur gegossen werden soll, liegt das Dichtungselement einer dementsprechend eckig ausgebildeten Untermuffe an den Eckbereichen sehr stramm an, über die Länge der geraden Abschnitte hingegen kann dieselbe Anlagekraft auch bei einer Vorspannung des Dichtungselementes nicht aufrechterhalten werden, so dass hier die Gefahr besteht, dass Beton zwischen das Dichtungselement und die Formwandung laufen kann. Dies hat dazu geführt, dass die sogenannten integrierten Dichtungen, wie sie aus dem Bereich der Betonrohrherstellung für runde Rohrquerschnitte bekannt und vorteilhaft sind, für Fertigbeton-Bauteile mit geradlinigen Dichtungsabschnitten bislang nicht verwendet werden können oder zumindest keine deutlich wahrnehmbare Marktpräsenz haben.

Auch bei sogenannten Tunneltübbings, also Segmenten, die nicht nur in Längsrichtung eines Rohrbauwerks oder eines Tun nels einen Abschnitt dieses Rohrbauwerkes darstellen, sondern auch lediglich einen Abschnitt seines Umfangs darstellen, ergibt sich das Problem, dass entlang geradliniger Kanten dieser Tübbings das Dichtungselement nicht ohne weiteres der Formwandung ausreichend stramm anliegt. Hier wird beispielsweise in der Praxis mit vergleichsweise hohem Aufwand versucht, die Dichtungen mittels Vakuumsaugern lagemäßig zu fixieren. Dies ist empfindlich gegen Leckagen, mit hohem Kosten- und Arbeitszeitaufwand verbunden, und erfordert einen hohen Pflege- bzw. Wartungsaufwand sowie speziell dafür geeignete Dichtungsprofile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungselement anzugeben, welches mit möglichst geringem Aufwand und in möglichst wirtschaftlicher Weise zuverlässig sicherstellt, dass bei der Herstellung eines Beton-Fertigbauteils das Dichtungselement an seiner vorbestimmten Stelle im Formhohlraum gehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Dichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, sowie durch die Verwendung einer Dichtung, in welche ferromagnetisches Material integriert ist, gemäß Anspruch 7.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das Dichtungselement während des Herstellungsvorgangs magnetisch an der Formwandung zu halten.

Hierzu ist vorschlagsgemäß eine Dichtung verwendbar, die ein Material aufweist, welches im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als „magnetisches Material" oder als „ferromagnetisch" oder als „magnetisch wirksam" bezeichnet wird, das heißt Material, welches entweder selbst magnetisch ist oder welches mittels eines Magneten angezogen bzw. abgestoßen werden kann.

Vorschlagsgemäß wird bei entsprechender Verteilung des magnetischen Materials problemlos ermöglicht, das Dichtungsele ment über seine gesamte Länge dicht an der Formwandung anliegend zu halten. Wie bei den bekannten Rohrabschnitten mit rundem Querschnitt wird daher ein gleichmäßiger Anlagedruck ermöglicht, der so eingestellt werden kann, dass die Dichtung während des Rüttelns an ihrer Stelle gehalten wird.

Hinzu kommt, dass insbesondere auch bei Konturen mit geradlinigen Abschnitten ebenfalls eine starke Anpresskraft zwischen Dichtungselement und Formwandung erzielt werden kann, welche zuverlässig ausschließt, dass Beton während des Fertigungsverfahrens hinter die Dichtung bzw. zwischen Dichtung und Formwandung läuft. Somit sind auch Fertigbetonbauteile mit eckigen Konturen und dementsprechend geradlinig verlaufenden Dichtungen bzw. Dichtungsabschnitten mit einer integrierten Dichtung herstellbar.

Die Andruckkräfte, die das Dichtungselement an die Formwandung drücken, können beispielsweise durch im Formhohlraum befindliche bewegliche Elemente bereitgestellt werden, beispielsweise durch magnetisch wirksame Elemente, die an einem Bewehrungskorb beweglich gelagert sind oder durch in sich bewegliche, beispielsweise verbiegbare Abschnitte des Bewehrungskorbes. Wenn jenseits der Formwandung, auf der dem Dichtungselement gegenüberliegenden Seite, beispielsweise magnetisch abstoßende Kräfte aufgebracht werden, bewegen sich die beweglichen Elemente von diesem Magneten weg und legen das Dichtungselement an die dem Dichtungselement nahe Formwandung an.

Umgekehrt kann in oder hinter der Formwandung, welcher das Dichtungselement anliegt, die Anordnung von Magneten vorgesehen sein, welche Zugkräfte auf die beweglichen, z. B. stählernen Elemente innerhalb des Formhohlraums einwirken lassen, so dass diese beweglichen Elemente angezogen und auf diese Weise gegen das Dichtungselement gepresst werden.

Besonders vorteilhaft kann jedoch vorgesehen sein, dass ohne derartig bewegliche Elemente das Dichtungselement selbst magnetisch wirksam ist, also magnetisch wirksame Elemente aufweist.

Wenn das Dichtungselement selbst magnetische Elemente enthält, kann vorteilhaft die Formwandung aus einem ferromagnetischen Werkstoff wie z. B. Stahl bestehen, oder es kann nahe der Formwandung ein ferromagnetischer Werkstoff vorgesehen sein, so dass dieser Werkstoff jedenfalls mit dem magnetischen Dichtungselement zusammenwirkt und das Dichtungselement an seiner vorbestimmten Stelle hält.

In wirtschaftlich vorteilhafter Weise kann jedoch umgekehrt vorgesehen sein, dass Magnete im Bereich der Form vorgesehen sind und preiswerte magnetisch wirksame Materialien wie z. B. preisgünstige Stahlelemente in der Dichtung vorgesehen sind. Dabei kann die Formwandung aus einem Magnetwerkstoff bestehen, oder es können Magnete in die Formwandung eingelassen sein, oder es können Magnete nahe der Formwandung angeordnet sein, die auf das magnetisch wirksame Material der Dichtung einwirken.

In besonders vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, die Entnahme des fertigen Werkstückes aus der Form dadurch zu erleichtern, dass die Magnete deaktiviert werden können. Hierzu kann das Dichtungselement einen ferromagnetischen Werkstoff enthalten und es sind Magnete in oder nahe der Formwandung vorgesehen, die das Dichtungselement an seiner vorbestimmten Stelle während der Fertigung des Betonfertigteils halten. Die Aktivierung der Magnete kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass diese beweglich sind und die, nachdem die Dichtung positioniert wurde, an die Formwandung bzw. in die Formwandung geführt werden, so dass sie dann die Dichtung an ihrer vorbestimmten Stelle halten. Besonders vorteilhaft kann die Aktivierung und Deaktivierung jedoch dadurch erfolgen, dass Elektromagnete eingeschaltet bzw. abgeschaltet werden können, denn durch den Verzicht auf bewegliche Teile kann eine besonders robuste und funktionssichere Konstruktion gewährleistet sein. Die Deaktivierung der Magnete erfolgt vorteilhaft, bevor das Fertigelement aus der Form entnommen wird, so dass die Magnetkraft kein zusätzliches Hindernis bei der Entnahme des Fertigelementes darstellt.

Die Kontur des Formhohlraums erweitert sich üblicherweise von unten nach oben, so dass die Entnahme des fertiggestellten Bauteils aus dem Formhohlraum vereinfacht wird. Der Formhohlraum hat daher dementsprechend schräg verlaufende Wandungen. Daher kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Magnete bzw. Elektromagnete etwas unterhalb des ferromagnetischen Materials der Dichtung angeordnet sind und daher Kräfte erzeugen, welche das Dichtungselement nach unten, also mit zunehmender Spannung, auf die Formwandung ziehen. Demgegenüber würde aufgrund des schrägen Verlaufs der Formwandung eine nach oben wirkende Kraft bestrebt sein, das Dichtungselement von der Formwandung abzuziehen.

Eine vorschlagsgemäß ausgestaltete Dichtung eines Betonfertigteils weist in die Dichtung integriertes ferromagnetisches Material auf.

Zwar ist aus der Praxis bekannt, magnetisch wirksame Dichtungen vorzusehen, beispielsweise an den Türen von Duschabtrennungen, doch dient die magnetische Wirkung der Dichtung dort dazu, eine besonderes zuverlässige und dichte Anlage der Dichtung zu gewährleisten, wenn sich die Tür der Duschabtrennung in ihrer geschlossenen Position befindet. Hierzu ein komplementär ferromagnetisches Element an einer anderen Türhälfte oder am Rahmen der Duschabtrennung vorgesehen, so dass magnetisch der Dichtschluss im Gebrauch der Dichtung bzw. der Duschabtrennung verbessert wird.

Vorschlagsgemäß betrifft die mit ferromagnetischem Material versehene Dichtung jedoch ausdrücklich die Dichtung eines Betonfertigteils. Angesichts des üblichen Gewichts der Betonfertigteile kann die magnetisch wirksame Ausgestaltung der Dichtung eines Betonfertigteils keinen nennenswerten Beitrag dazu leisten, die dichte Anlage an einem korrespondierenden Betonfertigteil sicherzustellen, selbst wenn ein komplementär ferromagnetisches Element an einem benachbarten Betonbauteil vorgesehen wäre. Vielmehr soll durch die magnetisch wirksame Ausgestaltung der Dichtung eines Betonfertigteils das Problem gelöst werden, die Dichtung nicht im späteren Gebrauch, sondern während der Herstellung des Betonfertigteils an ihrer vorbestimmten Stelle im Formhohlraum zu halten. Das dazu vorgesehene ferromagnetische Material kann wie bereits vorbeschrieben entweder selbst magnetisch sein oder es kann mittels eines Magneten angezogen bzw. abgestoßen werden.

Aus der Praxis ist es bekannt, die Dichtungen zumindest teilweise aus Elastomerwerkstoffen herzustellen. Nachfolgend wird daher – rein beispielhaft und stellvertretend auch für andere Dichtungswerkstoffe – mehrfach der Begriff „Elastomerwerkstoff" benutzt, ohne dass der vorliegende Vorschlag auf die Verwendung eines Elastomers als Dichtungswerkstoff eingeschränkt wäre.

Die Dichtung kann das ferromagnetische Material beispielsweise dadurch enthalten, dass dem Elastomerwerkstoff Partikel dieses Materials beigemischt sind. Insbesondere, wenn in an sich bekannter Weise sogenannte zweikomponentige Dichtungselemente geschaffen werden, beispielsweise im Koextrusionsverfahren Dichtungsprofile mit zwei unterschiedlichen Elastomerwerkstoffen geschaffen werden, kann ein Bereich der Dichtung, nämlich einer dieser beiden Elastomerwerkstoffe, mit diesen Partikeln versehen werden. Die Unterschiedlichkeit der beiden erwähnten Elastomerwerkstoffe kann auch bereits lediglich darin liegen, dass von den ansonsten gleichen Werkstoffen der eine Elastomerwerkstoff mit dem ferromagnetischen Material versehen ist und der andere nicht.

Alternativ oder ergänzend zu der Beimischung der Partikel, je nach der gewünschten Intensität der magnetischen Kräfte, kann in einem Hohlraum der Dichtung das Material angeordnet sein.

Das ferromagnetische Material kann als separater Körper nachträglich in den Dichtungswerkstoff eingebracht werden. Wenn beispielsweise in an sich bekannter und praxisüblicher Weise die Dichtung als Hohlkammer-Profildichtung ausgestaltet ist und sich dementsprechend die Hohlkammer durch die gesamte Länge des Dichtungsprofils erstreckt, wird die Einbringung des magnetisch wirksamen Materials in die Dichtung vereinfacht.

In besonders preisgünstiger Weise kann das ferromagnetische Material als metallischer Draht ausgestaltet sein, oder als metallisches Band, beispielsweise als preisgünstiger handelsüblicher Bandstahl. Aufgrund der flachen Querschnittsgeometrie des Bandstahls ist dieses ferromagnetische Material besonders gut biegbar, so dass die Dichtung um beliebige Bauteil-Geometrien gelegt werden kann.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Material als Stahlwolle oder in Form von Stahlkugeln ausgestaltet ist. Bei diesem Ma terial wird die Ausgestaltung scharfer Kanten vermieden, die ansonsten gegebenenfalls den Elastomerwerkstoff des Dichtungselementes beschädigen könnten. Die Stahlwolle kann beispielsweise in Hohlräume des Dichtungsprofils gestopft oder eingeblasen oder in Strangform eingezogen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der rein schematischen Zeichnung nachfolgend näher erläutert.
Dabei ist mit 1 eine Formwandung bezeichnet, die zur Herstellung eines Muffenendes eines Betonrohrs dient und daher als Untermuffe bezeichnet ist. Die Formwandung 1 ist lediglich ausschnittsweise dargestellt und oberhalb der Formwandung 1 befindet sich ein Formhohlraum 2, der mit Beton gefüllt werden soll. In den Formhohlraum wird zunächst ein Dichtungselement 3 eingebracht und auf die Untermuffe 1 aufgezogen. Anschließend kann in den Formhohlraum 2 ein Bewehrungskorb aus Bewehrungsstahl eingebracht werden, der Formhohlraum 2 mit Beton gefüllt und die Form wird gerüttelt, um den Beton zu verdichten.
Das Dichtungselement 3 wird während der Herstellung des Fertigbeton-Bauteils durch magnetische Kräfte an seiner aus der Zeichnung ersichtlichen Stelle gehalten. Hierzu ist das Dichtungselement 3 mit einem ferromagnetischen Werkstoff versehen. Abgesehen davon, dass dem Dichtungswerkstoff ferromagnetische Partikel beigemischt sein können, sind unterschiedliche Möglichkeiten in der Zeichnung dargestellt, die gegebenenfalls einzeln verwirklicht sein können, gegebenenfalls jedoch auch wie in der Zeichnung in Kombination verwirklicht sein können.
Streifen aus Bandstahl 4 sind an zwei Stellen in das Material des Dichtungselementes 3 integriert, indem dieser Bandstahl von dem Elastomerwerkstoff, aus dem das Dichtungselement 3 besteht, umgossen ist. Die Streifen können sich um den gesamten Umfang oder nur um einen Teilumfang des als geschlossener Ring ausgestalteten Dichtungselementes 3 erstrecken.
Das Dichtungselement 3 ist als Hohlkammer-Profildichtung ausgestaltet. In zwei der drei Hohlräume ist Stahlwolle 5 eingebracht. In dem mittleren Hohlraum des Dichtungselementes 3 befinden sich Stahlkugeln 6. Außen – also im Inneren des Formhohlraums 2 – um das Dichtungselement 3 umlaufend befindet sich ein Spannring 7 aus Stahl.
Im Inneren der Untermuffe sind schematisch angedeutete Elektromagnete 8 vorgesehen und, so dass diese Magnete ein- und ausgeschaltet und somit aktiviert bzw. deaktiviert werden können. Die eingeschalteten, aktivierten Elektromagnete 8 lassen Zugkräfte auf die ferromagnetischen Elemente innerhalb des Dichtungselementes 3 wirken, also auf den Bandstahl 4 die Stahlwolle 5, die Stahlkugeln 6 sowie den Spannring 7, so dass durch diese Zugkräfte das Dichtungselement 3 gegen die Formwandung 1 gepresst wird.
Die radial innere Kontur der Untermuffe verjüngt sich von unten nach oben. Insbesondere kann daher vorgesehen sein, dass zusätzlich zu den dargestellten Elektromagneten 8 weitere Elektromagnete angeordnet sind und Kräfte erzeugen, welche das Dichtungselement 3 zugunsten eines festen Sitzes nach unten, also auf die Formwandung 1 ziehen.
Das Dichtungselement 3 ist zu einem geschlossenen Ring vulkanisiert. An der Trennstelle bzw. Nahtstelle, an welcher das Profilelement durch Vulkanisation geschlossen ist, befindet sich ebenfalls eine Trennstelle des Bandstahls 4. Sobald die magnetischen Kräfte wirksam werden und das Dichtungselement 3 an die Formwandung 1 heranziehen, kann eine Verformung der Stahlwolle 5 erfolgen, die Stahlkugeln 6 können sich gegebenenfalls innerhalb ihres Profilhohlraums bewegen und der Bandstahl 4 kann aufgrund seiner Trennstelle ebenfalls Bewegungen und Durchmesserveränderungen des Gesamtdurchmessers des Dichtungselementes 3 ausgleichen.
Der Spannring 7 ist aus demselben Grund vorzugsweise nicht als geschlossener Ring ausgestaltet, denn er soll nicht durch seine ursprünglichen Abmessungen als Spannring funktionieren und das Dichtungselement 3 auf die Formwandung 1 spannen. Vielmehr kann der Spannring 7 entweder mit einer Unterbrechungsstelle um das Dichtungselement 3 verlaufen, oder die beiden Enden des Spannringes 7 können sich überlappen, ohne starr miteinander verbunden zu sein. Somit kann der Spannring problemlos Durchmesserveränderungen folgen, die sich aus der Aktivierung der Elektromagnete 8 ergeben könnten. Die Spannwirkung des Spannringes 7 ergibt sich dann aufgrund der Magnetkräfte, mit denen der Spannring das Dichtungselement 3 auf die Formwandung 1 spannt.

Claims

Dichtung eines Fertigbeton-Bauteils, mit in die Dichtung integriertem ferromagnetischen Material, wobei dem Dichtungswerkstoff Partikel des Materials beigemischt sind.
Dichtung eines Fertigbeton-Bauteils, mit in die Dichtung integriertem ferromagnetischen Material, wobei in einem Hohlraum der Dichtung das Material angeordnet ist.
Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als Hohlkammerprofildichtung ausgestaltet ist.
Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in Form eines flachen metallischen Bandes – wie Bandstahl (4) – ausgestaltet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in Form metallischer Fasern – wie Stahlwolle (5) – ausgestaltet ist.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in Form eines metallischen Drahtes ausgestaltet ist.
Verwendung einer Dichtung, in welche ferromagnetisches Material integriert ist, als Dichtungselement eines Fertigbeton-Bauteils.