DE2754550A1 - Fugenabdichtung - Google Patents

Description

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Dr. Pi :- ;-. :?rf 7, Dezember 1977

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8 München <l% ^fiüensuerstr. 28

THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY One General Street, Akron, Ohio 44329, V.St.A,

Fugenabdichtung

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Die Erfindung betrifft Abdichtungen, die zur Abdichtung der Fuge zwischen den Abschnitten einer Fahrbahnanordnung, wie beispielsweise einer Brücke oder eines Parkplatzes, verwendet werden. Derartige Fugen gestatten die Ausdehnung der Fahrbahnabschnitte, und die Dichtungen zu ihrer Abdeckung werden gewöhnlich als Fugenabdichtungen bezeichnet. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Fugenabdichtungs anordnun g, die in verbesserter Weise an den beiden Seiten der Fuge an den Fahrbahnabschnitten befestigt ist.

Die Fugenabdichtung, die zwischen den Abschnitten einer Fahrbahnanordnung über die Fuge gelegt wird, soll Fremdkörper, wie Schmutz, Wasser und Chemikalien, an einem Herabfallen in die Fuge hindern. Derartige Fremdkörper können Abspaltvorgänge unter Beschädigung der Fahrbahnabschnitte verursachen, besonders wenn sie sich im Spalt derart ansammeln, dass sie die normale Ausdehnung der Fahrbahnabschnitte behindern. Um die Fremdkörper fernzuhalten, ist es sehr wichtig, dass die Fugenabdichtung in dichtender Anlage an den beiden benachbarten Fahrbahnabschnitten über die gesamte Länge der Fugenabdichtung hinweg befestigt ist.

Gewöhnlich werden vertikale, im Abstand längs der Fugenabdichtung verteilte Befestigungselemente verwendet, um die Fugenabdichtung in dichte Anlage mit jedem Fahrbahnabschnitt zu bringen. Dabei können verschiedene Befestigungselemente verwendet werden, beispielsweise ein im Fahrbahnabschnitt eingebetteter Stift, auf dem oberhalb der Abdichtung eine Mutter sitzt, oder ein im Fahrbahnabschnitt eingebetteter Kragen, in den ein Verankerungsbolzen verschraubt ist, dessen Kopf dazu verwendet wird, die Fugenabdichtung an ihrem Platz festzuklemmen.

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In der anschliessenden Beschreibung wird der Ausdruck "Verankerungsbolzen" in einem breiten Sinn verwendet und umfasst alle solchen möglichen Befestigungselemente, die mechanisch einem Verankerungsbolzen gleichwertig sind.

Fugenabdichtungen können sich leicht lösen oder von dem Fahrbahnabschnitt, an dem sie befestigt sind, getrennt werden. Ein Grund hierfür liegt darin, dass häufig eine flache Metallplatte unter den Köpfen der Verankerungsbolzen der Abdichtung verwendet wird, um die durch die Veranerkungsbolzen ausgeübten Kräfte über die gesamte Länge und Breite der Dichtungsstelle zu verteilen. Diese flache Metallplatte kann dabei das Bestreben haben, sich an einigen Stellen nach oben zu biegen, wodurch der benachbarte elastomere Abschnitt der Abdichtung ebenfalls nach oben gebogen wird.

Ein weiterer möglicher Grund, aus dem sich die Fugenabdichtung lösen kann, liegt darin, dass die Köpfe der ■Verankerungsbolzen der Fugenabdichtung häufig gegenüber einer Platte angezogen werden, die auf einem elastischen Druckkissen der Fugenabdichtung aufliegt. Bei derartigen Fugenabdichtungen ist es wahrscheinlich, dass jeder Verankerungsbolzen mindestens in einem gewissen Bereich unterschiedlich stark angezogen wird. Dies beruht auf Güteschwankungen im elastomeren Material und in der Oberfläche der Fahrbahnabschnitte (beispielsweise Hohlräume oder höher oder niedriger angeordnete Bereiche). Ein zu starkes Anziehen eines Verankerungsbolzens kann ein Anheben der Fugenabdichtung in den Bereichen verursachen, die im Abstand vom Verankerungsbolzen, aber in dessen Nähe liegen,während ein zu schwaches Anziehen selbstverständlich ein Lecken im unmittelbaren Bereich des Verankerungsbolzens verursacht.

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Es sind einige Pugenabdichtungen bekannt, die an den Fahrbahnabschnitten durch Verankerungsbolzen befestigt werden, die sich jenseits der seitlichen Ränder der Fugenabdichtung befinden, sowie durch Platten, die durch die Verankerungsbolzen gehalten werden und sich ausgehend von diesen über die Ränder der Fugenabdichtung erstrecken. Ausführungsbeispiele derartiger freitragend angeordneter Klemmplatten sind in der US-PS 3 713 368 (McDowell et al) dargestellt, sowie in einer Anzeige einer von Fel-Pro, Incorporated hergestellten Fugenabdichtung, die auf Seite 7 der Dezemberausgabe von Civil Engineering ASCE 1976 erschienen ist. Die Verankerungsbolzen dieser Fugenabdichtungen werden gegen massive Metallplatten angezogen, die in direkter Anlage mit den Fahrbahnabschnitten stehen, so dass ein Arbeitender die Fugenabdichtung montiert, jeden Verankerungsbolzen ordnungsgemäss anziehen kann. Jedoch sind diese Metallplatten an den Fahrbahnabschnitten nur an einer Seite befestigt und können sich daher unter Umständen um ihre Verbindungen am Ankerbolzen verschwenken. Unter Einfluss wiederholter Stösse der Fahrzeugräder des fliessenden Verkehrs haben diese Platten die Neigung, sich zu lockern und die dichte Verbindung zwischen Fugenabdichtung und Fahrbahnabschnitten zu lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorausgehend erwähnten Schwierigkeiten bekannter Fugenabdichtungen zu beseitigen und eine neue Fugenabdichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte, stabilere Klemmvorrichtung als bekannte Fugenabdichtungen aufweist und die Belastung der Verankerungebolzen gleichmässiger über die gesamte Fläche zwischen der Fugenabdichtung und den Fahrbahnabschnitten verteilt.

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Durch die Erfindung wird eine Fugenabdichtung geschaffen, welche einen länglichen Körper aus elastomerem Material mit zwei länglichen Druckpolstern aufweist, die an den beiden Seiten des elastomeren Materials liegen. Ein länglicher, biegsamer Fugenabdichtungsabschnitt liegt dabei zwischen jedem der Druckpolster. Jedes Druckpolster wird auf einem der Fahrbahnabschnitte angeordnet, wobei der biegsame Fugenabdichtungsabschnitt den Spalt zwischen den Fahrbahnabschnitten überbrückt. Jedes Druckpolster hat zwei im Abstand voneinander liegende, nach oben gerichtete, an der Oberseite des Druckpolsters angeordnete Längsrippen, zwischen denen ein metallischer Einsatz oder mehrere Einsätze angeordnet sind und sich jeweils durch das Druckpolster erstrecken.

Ferner liegt über jedem Druckpolster mindestens eine metallische Abdeckplatte. Jede Abdeckplatte erstreckt sich über beide Längsrippen des zugeordneten Druckpolsters wie auch über den metallischen Einsatz oder die metallischen Einsätze, die zwischen diesen Rippen liegen. Ein Befestigungselement, beispielsweise ein mit Gewinde versehener Verankerungsbolzen, ist an einem der Fahrbahnabschnitte befestigt und erstreckt sich durch Löcher im Metalleinsatz und die metallische Abdeckplatte hindurch.

Der Verankerungsbolzen hat einen Bolzenkopf, der oberhalb der metallischen Abdeckplatte liegt,und dieser Kopf wird gegen die metallische Abdeckplatte angezogen, um diese nach unten gegen die Rippen des Druckpolsters zu drücken. Wenn die Abdeckplatte in ihrer Mitte nach unten gezogen wird und an jeder Seite fest auf den Längsrippen des Druckpolsters aufliegt, so ist sie sicher am Druckpolster befestigt, und die Zugbelastung des Verankerungsbolzens wird durch die Abdeckplatte über einen weiten Bereich des Druckpolsters verteilt»

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so dass das Druckpolster in dichter Anlage mit dem Fahrbahnabschnitt steht.

Neben der Verteilung der Anzugskräfte der Verankerungsbolzen haben die metallischen Abdeckplatten ferner den Zweck, die elastomeren Druckpolster vor einer Beschädigung durch schwere oder scharfe Gegenstände, wie beispielsweise Schneepflugblätter, zu schützen.

Die Erfindung wird anschliessend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer bevorzugten erfindungsgemässen Fugenabdichtungjbevor diese auf benachbarten Fahrbahnabschnitten über der abzudichtenden Fuge befestigt wird,

Fig. 2 einen Querschnitt der Fugenabdichtung nach Fig. 1 nach der Montage derselben an benachbarten Fahrbahnabschnitten über der abzudichtenden Fuge, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Fugenabdichtung gemäes Fig. 1, wobei Teile der Fugenabdichtung zwischen der Verankerungsvorrichtung weggelassen sind.

Gemäss Fig. 1 weist die Fugenabdichtung 2 einen elastomeren Körper k mit Druckpolstern 6 an jeder Seite eines biegsamen Fugenabdichtungsabschnitte 7 auf. Die Wände des Fugenabd abschnitts 7 sind vorzugsweise vergleichsweise dünn im Vergleich zu den viel dickeren Druckpolstern 6, so dass der Fugenabdichtungsabschnitt 7 nur eine sehr geringe Seitenkraft gegen die Druckpolster 6 ausübt, wenn die Fugenabdichtung zusammengedrückt wird. In der dargestellten Aus-

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führungsform sind die Wände 8 des Fugenabdichtungsabschnitts 7 als Zellen 9 ausgebildet, so dass, selbst wenn die oberen Wände der Zellen 9 durchlöchert werden,die Bodenwände der Zellen Fremdkörper oder Flüssigkeiten an einem Durchtritt in den Spalt unterhalb der Fugenabdichtung hindern. Gemäss einer alternativen Ausführungsform kann jedoch der Fugenabdichtungsabschnitt 7 jede andere Querschnittsform aufweisen, einschliesslich einer einzigen biegsamen Membran.

Die Druckpolster 6 haben vorzugsweise genutete oder aufgerauhte Bodenflächen 10, die zur Befestigung an den Fahrbahnabschnitten benachbart der abzudichtenden Fuge bestimmt sind.

An der Oberseite eines jeden Druckpolsters 6 sind zwei nach oben gerichtete Rippen 12 und 13 angeordnet. Wie sich aus der Draufsicht gemäss Fig. 3 ergibt, haben die Druckpolster 6 mit ihren Rippen 12 und 13 wie auch der Fugenabdeckungsabschnitt 7 eine längliche Ausbildung entsprechend der Länge des länglichen,elastomeren Körpers k. Alle diese länglichen Teile der Fugenabdichtung 2 können in beliebiger Länge extrudiert werden, um der Länge der abzudichtenden Fuge zu entsprechen.

Zwischen den Rippen 12 eines jeden Druckpolsters 6 ist das elastomere Material durch plattenförmige Einsätze Ik unterbrochen. Diese plattenförmigen Einsätze IM sind im Abstand voneinander in Längsrichtung eines jeden Druckpolsters angeordnet, und zwar dort, wo jeweils ein Verankerungsbolzen zur Befestigung der Fugenabdichtung vorgesehen ist. Ein üblicher Abstand für die Einsätze 14 beträgt beispielsweise 30 cm, wobei die Einsätze selbst jeweils eine Länge von 8 cm haben. Die plattenförmigen Einsätze Ik sind vorzugsweise in Draufsicht rechteckig ausgebildet, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. Die plattenförmigen Einsätze Ik werden in

die Druckpolster 6 durch Löcher eingeführt, die im wesentlichen die gleiche Grosse und Form haben. Die Bodenflächen der plattenförmigen Einsätze Ii liegen bündig mit den Bodenflächen 10 der Druckpolster 6.

Jede der Rippen 12, die dem biegsamen Fugenabdichtungsabschnitt 8 am nächsten liegen, ist vorzugsweise mit abgerundeten Oberflächen 16 versehen. Metallische Abdeckplatten 18 werden über die Oberseiten der Druckpolster gelegt, wobei der Umfang der Abdeckplatten 18 vorzugsweise eine solche Form aufweist, dass er bündig mit dem Umfang der Oberseite der Druckpolster liegt. Falls die Rippen 12 abgerundete Oberflächen 16 aufweisen, sollten die Abdeckplatten 18 ebenfalls oberhalb der Rippen 12 abgerundet ausgebildet sein und in dem Bereich zwischen den Rippen 12 und 13 eine Vertiefung aufweisen.

Gemäss Fig. 3 sind die metallischen Abdeckplatten 18 wie die Druckpolster 6, die sie abdecken, länglich ausgebildet. Die Abdeckplatten l8 können eine beliebige Länge aufweisen, jedoch hat es sich als zweckmässig erwiesen, sie in getrennten Abschnitten mit einer Länge von etwa 3 bis Ί m herzustellen. Die Abdeckplatten 18 werden auf jedem Druckpolster 6 endseitig aneinanderstossend angeordnet, und alle Abdeckplatten 18 auf einem Druckpolster 6 bilden eine kontinuierliche metallische Abdeckung für das Druckpolster, die das Druckpolster vor einer Beschädigung durch scharfe Gegenstände schützt und gleichzeitig dazu beiträgt, das Druckpolster am Fahrbahnabschnitt neben der Fuge zu befestigen.

Die Fugenabdeckung 2 ist in Fig. 2 über einer Fuge 20 zwischen zwei benachbarten Fahrbahnabschnitten 22 montiert. Die Fugenabdichtung 2 sitzt vorzugsweise auf den Bodenflächen der Ausnehmungen 26 an den Rändern der Fahrbahnabschnitte, die der Fuge 20 gegenüberliegen. Dadurch kann die Oberseite der Fugenabdichtung 2 geringfügig unterhalb der Oberflächen 28 der Fahrbahnabschnitte angeordnet werden, so dass der fliessende Verkehr mühelos über die metallischen Abdeckplatten 18 hinwegrollen kann.

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Die Fugenabdichtung 2 wird mit den Fahrbahnabschnitten 22 vorzugsweise mit zusammengedrücktem,biegsamem Fugenabdichtung abschnitt 7 gemäss Fig. 2 verbunden. Befestigungselemente, wie Verankerungsbolzen 30, werden zur Montage der Fugenabdichtung an den Fahrbahnabschnitten verwendet. Die Verankerungsbolzen 30 werden in die Fahrbahnabschnitte 22 mit Hilfe von mit Innengewinde versehenen, eingebetteten Kragen oder äquivalenten, nicht dargestellten Befestigungselementen verschraubt. Die Verankerungsbolzen 30 erstrecken sich von den Fahrbahnabschnitten 22 durch Löcher 32 in den metallischen Einsätzen 14 und Löcher 34 in den metallischen Abdeckplatten 18 nach oben.

Werden die Verankerungsbolzen 30 angezogen, so halten die Bolzenköpfe 36 der Verankerungsbolzen 30 die Abdeckplatten 18 gegen die Rippen 12 und 13 der Druckpolster 6 gepresst. Die Abdeckplatten 18 sind vorzugsweise zwischen den Rippen

12 und 13 mit einer solchen Vertiefung versehen, dass sie die metallischen, plattenförmigen Einsätze 14 berühren, wenn die Verankerungsbolzen 30 angezogen werden, um die richtige Druckkraft zwischen den Platten 18 und den Rippen 12 und

13 auszuüben. Werden die Verankerungsbolzen 30 auf diese Weise angezogen und ruhen die metallischen Abdeckplatten 18 fest auf jeder Seite der Rippen 12 und 13 der Druckpolster 6 auf, so übertragen die Abdeckplatten 18 die Zugspannungen in den Verankerungsbolzen 30 auf die Rippen 12 und 13 auf jeder Seite der Druckpolster. Von den Rippen 12 und 13 werden die durch die Verankerungsbolzen 30 ausgeübten Kräfte über die gesamten Bodenflächen 10 der Druckpolster 6 verteilt, um die Druckpolster in dichtender Anlage an den Fahrbahnabschnitten 22 zu halten.

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Wie ersichtlich, liefert somit die Fugenabdichtung 2 eine stabilere Klemmanordnung als bekannte Fugenabdichtungen da sie eine als Klemmplatte wirkende Abdeckplatte 18 verwendet, die an beiden Seiten durch die Rippen 12 und 13 des Druckpolsters abgestützt ist, während sie im Mittelabschnitt durch Verankerungsbolzen 30 nach unten gehalten wird. Ferner werden die Bolzenköpfe der Verankerungsbolzen 30 fest gegen die mittigen Abschnitte der Abdeckplatten gepresst, die in unmittelbarer Anlage an den metallischen Einsätzen 14 liegen. Die Einsätze 14 sind ihrerseits in direkter Anlage an den Fahrbahnabschnitten 22, so dass die Verankerungsbolzen 30 selbsttätig im richtigen Ausmass angezogen werden, wenn die Bolzenköpfe 36 die Abdeckplatten in Anlage an die Einsätze 14 bringen. Da ferner die Abdeckplatten 18 eine kanalähnliche Form aufweisen, damit sie der Form der Oberflächen der Druckpolster 6 entsprechen, unterliegen die Abdeckplatten 18 nicht so leicht einer Längsdurchbiegung wie die üblichen flachen Platten, die zur Verstärkung von Fugenabdeckungen verwendet wurden.

Weitere Abänderungen der Erfindung sind im Rahmen der anliegenden Ansprüche möglich und werden von diesen mitumfasst.

Ende der Beschreibung

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Claims (5)

■■a". GT-1120 7. Dezember 1977 Patentansprflc he

1.) Fugendichtung zur Abdichtung einer Fuge zwischen benachbarten Fahrbahnabschnitten, gekennzeichnet durch:

(a) einen länglichen Körper aus elastomerem Material mit zwei länglichen Druckpolstern (6), die sich jeweils an einer Seite des länglichen Körpers erstrecken und durch einen länglichen, zwischen den Druckpolstern (6) liegenden, biegsamen Fugendichtungsabschnitt (7), wobei jedes Druckpolster (6) zur Auflage auf einem der Fahrbahnabschnitte an der dem anderen Druckpolster (6) gegenüberliegenden Seite der Fuge ausgebildet ist und der biegsame Fugendichtungsabschnitt (7) die Fuge überbrückt,

(b) eine Bodenfläche (10) jedes Druckpolsters (6),

die zur dichtenden Anlage an dem dem Druckpolster zugehörigen Fahrbahnabschnitt ausgebildet ist, und ferner zwei im Abstand voneinander angeordnete, nach oben gerichtete Längsrippen (12, 13), die an der Oberseite des Druckpolsters liegen,

(c) mindestens einen metallischen Einsatz (14), der sich zwischen den Längsrippen (12, 13) durch jedes Druckpolster erstreckt,

(d) mindestens eine metallische Abdeckplatte (18), die an der Oberseite eines jeden Druckpolsters (6) angeordnet ist, wobei jede Abdeckplatte sich über die Längsrippen (12,

13) des zugeordneten Druckpolsters und über den zwischen den Rippen liegenden metallischen Einsatz erstreckt,

(e) ein Befestigungselement, das zur Befestigung am Fahrbahnabschnitt ausgebildet ist, sich durch Löcher im metallischen Einsatz (I¹I) und in der Abdeckplatte (18) nach oben erstreckt und eine Vorrichtung aufweist, um

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die metallische Abdeckplatte (18) gegen die Längsrippen (12, 13) des Druckpolsters (6) gedrückt zu halten, um das Druckpolster am Fahrbahnabschnitt zu befestigen, wobei die Bodenfläche (10) des Druckpolsters (6) in dichter Anlage mit dem Fahrbahnabschnitt steht.

2. Fugenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseiten der metallischen Abdeckplatten (18) derart ausgebildet sind, dass sie an den metallischen Einsätzen (14) anliegen, wenn die metallischen Abdeckplatten durch die Befestigungselemente gegen die Längsrippen (12, 13) angezogen werden, um die Druckpolster (6) an ihren Fahrbahnabschnitten zu befestigen.

3. Fugenabdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseiten der metallischen Einsätze (14) unterhalb der Oberseiten der Längsrippen (12, 13) der mit den Fahrbahnabschnitten verbundenen DruckpolsterJiegen,und dass die metallischen Abdeckplatten (18) zwischen den Längsrippen in jenem Bereich eine nach unten gerichtete Vertiefung aufweisen, in dem die Abdeckplatte in Anlage mit den metallischen Einsätzen (14) steht, wodurch in der metallischen Abdeckplatte eine Ausnehmung zur Aufnahme der oberen Abschnitte der Befestigungselemente gebildet wird.

4. Fugenabdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippe (12) eines jeden Druckpolsters (6) die dem biegsamen Fugenabdeckungsabschnitt (6) am nächsten liegt, eine abgerundete obere Fläche aufweist und jede der metallischen Abdeckplatten (18) einen gekrümmten Seitenabschnitt aufweist, welcher der Krümmung der abgerundeten Fläche der Längsrippe entspricht.

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5. Fugenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenflächen (10) der Druckpolster (6) mit Vorsprangen und Nuten versehen sind, wodurch die dichtende Anlage der Druckpolster an den Fahrbahnabschnitten gefördert wird.

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