Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten der Ringspalten und Fugen von Rohr-und Kanalsystemen, Rohr- durchführungen und Bauwerken mit einem Dichtungselement aus elastischem Material sowie entsprechende Dichtungs- elemente.

Zur Abdichtung der Ringspalte von im Rohrleitungs-und Kanalbau aneinandergefügten Rohrabschnitten oder von Rohrdurchführungen oder zur Fugenabdichtung von Bauwerken werden unter anderem auch vorgefertigte Dichtungselemente aus Gummi verwendet. Das gummielastische Dichtungsmateri- al legt sich aufgrund seiner elastischen Eigenschaften an die im Ringspalt oder der Fuge gegenüberliegenden Dicht- flächen an und sorgt so für die erforderliche Abdichtung.

Diese Art der Abdichtung mit einem gummielastischen Dich- tungselement ist insofern nachteilig, als der zur Erzie- lung der erforderlichen Dichtwirkung notwendigen Dimensi- onierung der Dichtungselemente durch die bei der Montage aufzubringenden Kräfte Grenzen gesetzt sind. Bei einer zu klein bemessenen Dichtung legt diese sich nicht unter ausreichend großer Vorspannung an die Dichtflächen im Dichtspalt an, so dass Abdichtungsprobleme auftreten kön- nen. Andererseits ist der Montageaufwand bei einer groß dimensionierten Dichtung hoch und es besteht die Gefahr der Beschädigung des Dichtungselements und einer dadurch bedingten Beeinträchtigung der Dichtwirkung. Schließlich ist es möglich, dass sich die Form des Dichtspaltes auf- grund äußerer Einwirkungen nach der Montage, zum Beispiel infolge von Vortriebskräften, Erd-und Verkehrslasten o- der Setzungen, ändert oder das Dichtungselement selbst beschädigt wird. Wenn das Dichtungselement einer dadurch bedingten Vergrößerung des Abstandes zwischen den Dicht- flächen nicht folgen kann oder beschädigt wird, kommt es zwangsläufig zu Abdichtungsproblemen.

Aus der DE 26 42 921 ist bereits eine aus einem elasti- schen Material bestehende Dichtung für Rohrverbindungen, insbesondere Einsteckmuffenverbindungen, bekannt, die ei- nen mit einer Kunststoffmasse gefüllten Hohlraum auf- weist. Nach der Montage der Dichtung wird die Kunststoff- masse durch Hinzufügen einer Reaktionskomponente zu der Kunststoffmasse und/oder durch deren Erwärmung vergrößert und verfestigt, so dass ein höherer Anpressdruck erzielt wird und die Dichtung gleichzeitig im Dichtspalt form- schlüssig verriegelt wird. Die Wärmezufuhr zu der Kunst- stoffmasse kann über eine die Kunststoffmasse umschlie- ßende elektrisch leitfähige Kunststoffzwischenschicht, in die elektrische Anschlusselemente eingebettet sind, er- folgen. Dieses Dichtungselement ist insofern nachteilig, als die Zuführung einer Reaktionskomponente von außen o- der die Erwärmung durch Stromzufuhr über eine Zwischen- schicht mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden ist.

Zwar kann sich die Dichtung durch die Volumenvergrößerung der Kunststoffmasse enger an die Dichtflächen im Dicht- spalt anlegen, jedoch wird die Elastizität des Dichtele- ments durch den verfestigten Kunststoffkern verschlech- tert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abdichten von Ringspalten und Fugen bei Rohr-und Ka- nalsystemen, Rohrdurchführungen oder-anschlüssen, Bau- werken und dgl. anzugeben und entsprechende Dichtungsele- mente so auszubilden, dass mit geringem Aufwand und ohne Beschädigung der Dichtungselemente eine einfache Montage und einer sichere Abdichtung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem im Anspruch 1 wiedergegebenen Verfahren und einem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6 ausgebildeten Dichtungselement ge- löst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass die Dichtspaltabdichtung unter Verwendung eines vor der end- gültigen Ausbildung des Dichtspaltes noch nicht vulkani- sierten bzw. noch nicht aktivierten treibmittelhaltigen Gummi-oder Kunststoffmaterialstranges, der werkseitig oder bei der Montage oder in manchen Fällen auch nach der Montage in nicht geweitetem Zustand im Dichtspalt positi- oniert wird, erfolgt. Erst wenn nach der Montage und nach den verschiedensten äußeren Einwirkungen auf die Rohrlei- tung oder das Bauwerk keine Kräfte mehr auf das Dich- tungselement wirken bzw. die endgültige Form des Dicht- spaltes feststeht, wird das treibmittelhaltige Gummi-o- der Kunststoffmaterial durch Wärmezufuhr vulkanisiert bzw. aktiviert, um ein größeres Volumen einzunehmen und in den elastischen Zustand überzugehen.

Trotz Maßtoleranzen, nicht exakter Montage oder Verschie- bung des Dichtelements während der Montage von Rohrlei- tungen und Bauwerken, Änderung der Dichtspaltform durch unterschiedlichste äußere Kraftwirkungen und dergleichen kann sich eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren her- gestellte Dichtung selbsttätig entsprechend der jeweili- gen Dichtspaltform ausbilden und sich gleichmäßig elas- tisch an die Dichtflächen anlegen, so dass eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.

Das Verfahren ist zudem sehr einfach durchzuführen, da der nicht aktivierte oder nicht vulkanisierte Dichtstrang (Aktivierungsstrang) entweder allein oder in einer dehn- baren, wärmeisolierend wirkenden Umhüllung oder in Kombi- nation mit einem elastischen Dichtungsstrang, das heißt, eingebunden oder angelegt an diesen, bereits werkseitig oder vor bzw. während der Montage der Bauteile in übli- cher Weise in den Dichtspalt eingebracht wird und später lediglich durch Anlegen einer Niederspannung an ein in den aktivierbaren oder vulkanisierbaren Dichtstrang (Ak- tivierungsstrang) integriertes Widerstands-Heizelement die Aufweitung und Elastifizierung des Aktivierungsstran- ges durchgeführt wird, so dass dieser oder das mit diesem verbundene Dichtungselement in dem Dichtspalt elastisch ausgeformt wird.

Gemäß einem weiteren wichtigen Verfahrensmerkmal können auch mehrere aus oder zusammen mit dem Aktivierungsstrang gebildete Dichtungselemente so aneinandergereiht werden, dass sich die vulkanisierbaren/aktivierbaren Aktivie- rungsstränge berühren und bei Erwärmung mittels der Wi- derstandsheizelemente miteinander verbunden werden. Auf diese Weise wird eine große, einstückige Dichtung herge- stellt, die sich zudem homogen in den jeweiligen Dicht- spalt einpasst.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement umfasst mindestens einen Aktivierungsstrang, der aus einem treibmittelhalti- gen, vulkanisierbaren Gummi oder einer Gummimischung bzw. aus einem treibmittelhaltigen aktivierbaren Kunststoff oder einer Kunststoffmischung besteht und der unter Wär- meeinfluss aktiviert wird, um sich auszudehnen und elas- tische Eigenschaften anzunehmen. Der Aktivierungsstrang kann jedes gewünschte Profil aufweisen. Er kann mit einer dehnbaren Umhüllung versehen sein und einzeln oder in Kombination mit einem elastischen Dichtungsstrang verwen- det werden und in diesen ganz oder teilweise integriert oder an diesen angelegt sein. Es können auch mehrere Ak- tivierungsstränge in Kombination mit einem elastischen Dichtstrang zu einem erfindungsgemäßen Dichtelement kom- biniert sein.

Zur Erzielung der auf den Aktivierungsstrang ausgeübten Wärmewirkung ist in diesen mindesten ein Widerstands- Heizelement eingebunden, dessen nach außen weisende Enden an eine Spannungsquelle angeschlossen werden können.

Selbstverständlich können auch mehrere Widerstandselemen- te des gleichen oder verschiedener Dichtungselemente (s) an die Spannungsquelle angeschlossen werden. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die Aktivierungsstränge oder die mit diesen gebildeten Dichtungselemente als an- einander fügbare Dichtungssegmente ausgebildet, deren Ak- tivierungsstränge und Widerstands-Heizelemente in mon- tiertem Zustand einander berühren und aufgrund der Wärme- wirkung zu einem großen einstückigen Dichtungselement verschmelzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. la/b eine Schnittansicht eines Dichtungselements mit innenliegendem Aktivierungsstrang und die- sen ringförmig umgebendem (r) elastischem Dich- tungsstrang bzw. dehnbarer Hülle ; Fig. 2 eine Schnittansicht eines Dichtungselements, das zwei im Winkel zueinander angeordnete Dich- tungsschenkel mit zwischen diesen positionier- tem Aktivierungsstrang umfasst ; Fig. 3 eine Schnittansicht eines im Querschnitt lang- gestreckten Dichtungselements mit in einen Sei- tenabschnitt des Dichtungsstrangs eingebundenem Aktivierungsstrang ; Fig. 4 eine Schnittansicht eines zwischen zwei Dicht- flächen angeordneten Dichtungselements, beste- hend aus einem Dichtungsstrang mit in einer Nut untergelegtem Aktivierungsstrang ; Fig. 5 das Dichtungselement nach Fig. 3, jedoch in ge- schlitzter Ausführung und mit in den Dichtungs- strang integriertem Aktivierungsstrang ; Fig. 6 eine Schnittansicht eines in einem Dichtspalt angeordneten Dichtungselements, bestehend aus einem Aktivierungsstrang ; Fig. 7 eine Schnittansicht des in einem Dichtspalt werkseitig angeordneten langgestreckten Dich- tungselements nach Fig. 3, jedoch mit mehreren in den elastischen Dichtstrang integrierten Ak- tivierungssträngen ; Fig. 8 eine Schnittansicht eines in einen Wanddurch- bruch abdichtend eingesetzten Rohrstutzens ; Fig. 9 eine Schnittansicht einer großen Muffenverbin- dung mit einem aus mehren Dichtungssegmenten einstückig aneinandergefügten Dichtungselement ; Fig. 10 eine detaillierte Ansicht eines Dichtungssystem zwischen zwei stirnseitig aneinanderstoßenden Vortriebsrohren ; Fig. 11 eine Seitenansicht einer aus mehreren Rohrseg- menten zusammengesetzten Rohrleitung mit nach- träglich in den Muffenverbindungen aktivierten Aktivierungssträngen der Dichtungselemente ; und Fig. 12 eine Schnittansicht einer Fugendichtung mit durch nachträgliche Vulkanisation verbundenen Stoßkanten.

Vor dem Einbringen in einen Dichtungsspalt 4 umfasst ein Dichtungselement 3 mindestens einen Aktivierungsstrang 1 aus einer zunächst nicht vulkanisierten, aber unter Wär- meeinwirkung vulkanisierbaren (aktivierbaren), treibmit- telhaltigen Gummimischung, die zusätzlich mit einem wei- teren, durch Wärme aktivierbaren Treibmittel versehen sein kann und in die in Längsrichtung des Aktivierungs- stranges 1 ein langgestrecktes Widerstands-Heizelement 2 in Form eines Drahtes, eines Bandes, einer Heizwendel o- der dgl. eingebettet ist. Die beiden Enden des Wider- stands-Heizelements 2 sind in jedem Fall soweit aus dem Aktivierungsstrang 1 bzw. dem Dichtungselement 3 heraus- geführt, dass an diese eine Niederspannungsquelle (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann bzw. eine Mehr- zahl langgestreckter Dichtungssegmente 5 stirnseitig auch über die Heizelemente 2 miteinander verbunden werden kann. Das Dichtungselement 3 kann langgestreckt oder als geschlossene Schleife vorgeformt sein oder mehrere Dich- tungssegmente 5 können über den Aktivierungsstrang zu ei- nem langgestreckten oder im Wesentlichen ringförmigen Dichtungselement 3 verbunden werden. Ausgehend von dieser aus Aktivierungsstrang 1 und Widerstands-Heizelement 2 bestehenden Grundausführung, in der nur der Aktivierungs- strang 1 zur Abdichtung verwendet wird, kann der Aktivie- rungsstrang 1 am Umfang auch von einer flexiblen Hülle 6 oder einem dehnbaren Schlauch umgeben oder in einen elas- tischen Dichtungsstrang 7, zum Beispiel aus Gummi, einge- bettet sein sowie in einer Vielzahl weiterer Ausführungs- varianten und Querschnittsformen ausgebildet werden.

Das Dichtungselement 3 mit dem noch nicht vulkanisierten Aktivierungsstrang 1 wird bereits bei der Herstellung der abzudichtenden Bauteile 8 oder vor bzw. während der Mon- tage an dem Bauteil angebracht oder in den betreffenden Dichtspalt 4 eingebracht. Nach der Montage wird der Akti- vierungsstrang 1 durch Anlegen einer Niederspannung an die Enden der Widerstands-Heizelemente 2 erwärmt und da- durch die Gummimischung vulkanisiert und das vorhandene Treibmittel zur Porenbildung in der Gummimischung freige- setzt. Das Dichtungselement 3, das aufgrund seiner noch geringen Größe während der Montage nicht beschädigt wur- de, ist danach hochelastisch und an die endgültige Dicht- spaltform angepasst und legt sich homogen abdichtend an die Dichtflächen 4a des Dichtspaltes 4 an.

Gemäß Fig. 1b ist ein im Querschnitt runder Aktivierungs- strang 1 mit in diesen eingebettetem Widerstands- Heizelement 2 von einem ringförmigen Dichtungsstrang 7 aus einem elastischen Dichtungsmaterial, hier Gummi, um- geben. Der Aktivierungsstrang kann aber auch, wie Fig. la zeigt, nur mit einem dehnbaren Material 6 umhüllt sein und so allein oder in Kombination mit einem Dichtungsele- ment 3 benutzt werden.

Bei einer anderen, in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungs- form eines Dichtungselements 3, bei der der Dichtstrang 7 zwei im Winkel zueinander angeordnete Schenkel 7a, 7b aufweist, ist der Aktivierungsstrang 1 zwischen den bei- den Schenkeln positioniert, um nach der Aktivierung deren elastische Eigenschaften insgesamt zu verbessern. Das in Fig. 3 gezeigte, im Querschnitt langgestreckte Dichtungs- element 3 ist bereits werkseitig in das betreffende Bau- teil 8 integriert worden und weist lediglich in einem seitlichen Bereich seiner Querschnittsfläche einen einge- betteten Aktivierungsstrang 1 auf, während in dem anderen Teil des Dichtungsstranges 7 Hohlräume 7c, 7d vorgesehen sind. Fig. 7 zeigt ein ähnlich ausgebildetes Dichtungs- element 3 in dem Dichtspalt 4 einer Rohrverbindung. In diesem Fall sind insgesamt drei Aktivierungsstränge 1 mit jeweils einem Widerstands-Heizelement 2 eingebettet. Ge- mäß der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist der Akti- vierungsstrang 1 an einer Außenfläche des Dichtstranges 7 in einer Nut 7e angeordnet, während der Aktivierungs- strang 1 nach Fig. 5 über einen Schlitz 7f in den Dicht- strang 7 eingebunden ist. Bei der in Fig. 6 gezeigten Rohrverbindung ist in dem zwischen den beiden Bauteilen 8 gebildeten Dichtspalt 4 lediglich ein Aktivierungsstrang 1 mit einer Hülle 6, jedoch ohne Dichtstrang 7 angeord- net.

In Fig. 8 ist ein Anwendungsbeispiel gezeigt, wonach ein Rohrstutzen 10 mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Dich- tungselements 3 abdichtend in eine Rohrwandbohrung 9 ein- gesetzt ist. Einen anderen Anwendungsfall zeigt Fig. 12, wonach zwei jeweils aus einem langgestreckten Aktivie- rungsstrang 1 mit eingebettetem Widerstands-Heizelement 2 bestehende Dichtungselemente 3 in winklig zueinander ver- laufenden Fugen 4 von Bauteilen 8 untergebracht sind und durch Anlegen einer Niederspannung an den freien Enden der Widerstands-Heizelemente 2 aktiviert werden, wobei die Aktivierungsstränge 1 in dem Dichtspalt 4 nicht nur ihre elastischen Eigenschaften erhalten, sondern an den aneinander stoßenden Flächen, an denen die beiden Wider- stands-Heizelemente 2 miteinander in Kontakt stehen, auch dicht miteinander verbunden werden.

Einen weiteren Anwendungsfall zur Herstellung eines ring- förmigen Dichtungselements 3 mit sehr großem Durchmesser zeigt Fig. 9. Danach werden in dem Dichtspalt 4 zwischen einem Innenrohr und einem Außenrohr mehrere Dichtungsseg- mente 5, deren Aktivierungsstränge 1 und Widerstands- Heizelemente 2 stirnseitig aneinander stoßen, eingelegt.

Nach Anlegen der Niederspannung an den Heizdraht 2 und die dadurch bedingte Wärmeerzeugung werden die einzelnen Aktivierungsstränge 1 durch Vulkanisation und Austreiben des Treibmittels elastisch ausgebildet und geweitet und gleichzeitig an den Stirnseiten miteinander verschmolzen, so dass nach der Montage innerhalb des Dichtspaltes 4 ein einstückiges ringförmiges Dichtungselement 3 mit hoher Dichtwirkung angeordnet ist.

Ein weiterer beispielhafter Anwendungsfall ergibt sich aus den Figuren 10 und 11 bei einer zwischen zwei Schäch- ten vorgetriebenen Rohrleitung. Zwischen zwei stirnseitig benachbarten Rohren sind eine Primärdichtung 3a, eine Se- kundärdichtung 3b und eine Manschettendichtung 3c während des Vortriebs in nicht aktiviertem Zustand angeordnet.

Erst nach dem Vortrieb und der dabei durch die herrschen- den großen Kräfte möglichen Beschädigung der Dichtungs- elemente 3a bis 3c und Änderung der Dichtspaltform werden diese in der endgültigen Ausbildung des Dichtspaltes 4 aktiviert. Selbstverständlich kann auch, beispielsweise bei der in Fig. 11 gezeigten Rohrleitung, eine spätere Aktivierung einzelner oder aller Dichtungselemente 3 er- folgen, wenn während der Benutzung aufgrund von Setzun- gen, Verkehrslasten und dgl. Änderungen der Dichtspalt- form und damit verbundene Undichtheiten auftreten.

Bezugszeichenliste 1 Aktivierungsstrang 2 Widerstands-Heizelement 3 Dichtungselement 3a Primärdichtung 3b Sekundärdichtung 3c Manschettendichtung 4 Dichtspalt 4a Dichtfläche 5 Dichtungssegment 6 Hülle/Schlauch 7 Dichtstrang 7a, b Schenkel von 7 7c, d Hohlräume von 7 7e Nut von 7 7f Schlitz von 7 8 Rohr, Rohrsegment, Bauteil 9 Rohrwandbohrung 10 Rohrstutzen