AT1204U1

AT1204U1 - Formschalung für tragende bauteile

Info

Publication number: AT1204U1
Application number: AT0019496U
Authority: AT
Original assignee: Em Roland
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1996-12-27
Also published as: DE29701512U1

Description

AT 001 204 Ul

Die Erfindung betrifft eine Formschalung für einen Bauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils^ wie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10 beschrieben.

Aus der CH-A5-679 791 ist bereits eine Schalung für Betonstützen bekannt, die aus vorgeformten Formteilen aus einem Leichtbaustoff besteht und mit einer äußeren Hülle, z.B. einem straff gewickelten Band, versehen wird, mit dem die einen Hohlraum umfassenden Form teile, die z.B. halbschalenförmig ausgebildet sind, für die Bildung der Betonstützen in Position gehalten werden. Die Herstellung dieser Formteile ist jedoch sehr aufwendig und erfordert zusätzliche Hilfsschalungen.

Weiters ist aus der US-A-4,854,542 eine aus einem blattförmigen Zuschnitt einer dünnen Kunststoffolie gebildete Schalung für zylindrische oder kegelstumpfförmige Bauteile bekannt, bei der zwei derartige Folienteile über in radialer Richtung gegenüberliegenden, in Längsrichtung der blattförmigen Folien verlaufenden Verbindungs Vorrichtungen verbunden werden. Nachteilig dabei ist die Unstabilität und daß damit nur Bauteile, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, gebildet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschalung zu bilden, die für unterschiedlichst geformte Bauteile und für Bauteile, die einstückig hergestellt, abschnittsweise unterschiedlich dimensionierte Bauteilbereiche aufweisen, einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wiedergegebenen Merkmale erreicht. Der überraschende Vorteil, der dadurch erzielt wird, liegt in der erreichbaren hohen Maßgenauigkeit, die dem Bauteil eine ästhetische Wirkung verleiht und in einem geringen Materialeinsatz für die Formschalung, durch welchen eine Entsorgung umweltschonend ermöglicht wird. 2 AT 001 204 Ul

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben. Diese ermöglichen die Ausbildung einer formstabilen Schalung, die in wirtschaftlichen Fertigungsverfahren, z.B. in einem Thermoumformverfahren oder Druckumformver-fahren, aber auch Vakuumumformverfahren, herstellbar ist und für die handelsüblichen, genormten Ausgangsmaterialien, wie Kunststoffolien aus PU etc., Verwendung finden. Damit wird aber auch eine sehr variable Ausgestaltung der Formschalung für unterschiedlichst geformte Bauteile erreicht, wodurch Rüstzeiten bzw. Vorlaufzeiten zur Herstellung derartiger Schalungen reduziert werden.

Von Vorteil ist aber auch ein Verfahren, wie es nach den Merkmalen des Anspruches 10 gekennzeichnet ist. Der überraschende Vorteil nach diesem Verfahren ist die hohe Formstabilität und kurzfristige Errichtungszeit, wodurch Fertigungszeiten bei der Herstellung von Bauteilen mit aufwendigen Außenkonturen eingespart werden und hohe Maßgenauigkeiten und qualitativ hochwertige Oberflächen an den Bauteilen erreicht werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen darstellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Formschalung mit einem Bauteil in Ansicht, teilweise geschnitten;

Fig. 2 die Formschalung, geschnitten, gemäß den Linien II - II in Fig. 1;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Formschalung mit der Stützschalung und den in dieser gefertigten Bauteil in Stirnansicht, geschnitten;

Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formschalung in Stirnansicht, geschnitten;

Fig. 5 eine weitere Variante einer Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formschalung in vereinfachter Darstellung;

Fig. 6 eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Formschalung. 3 AT 001 204 Ul

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Formschalung 1 zur Herstellung eines Bauteils 2, z.B. einer Säule 3, gezeigt. Die Formschalung 1 besteht aus einem Formeinsatz 4, aus einer dünnwandigen eigensteifen Folie 5 aus Kunststoff, z.B. PU, PVC, etc., und ist an in Richtung einer Länge 6 der Formschalung 1 ein Profil ausbildend verformt. In Bezug auf eine durch eine Längsmittelachse 7 verlaufende Ebene 8 ist der Formeinsatz 4 aus Schalenteilen 9, 10 geteilt ausgebildet und an in Richtung der Länge 6 verlaufenden, gegenüberliegenden Längsstimkanten 11, 12, 13, 14, z.B. durch Schweißnähte 15, 16, verbunden. Eine formschlüssige Verbindung der Schalenteile 9, 10 kann aber ebenso durch Verklebung oder auch über lösbare Verschlußmittel, z.B. Klettbänder, erfolgen. In Richtung ihrer Länge 6 bildet der Formeinsatz 4 in zur Längsmittelachse 7 senkrecht verlaufenden Ebenen unterschiedliche Querschnitte aus, die z.B. rotationssymmetrisch, in Form eines Vielecks, etc. ausgebildet sein können. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Formeinsatz 4 zur Bildung des Bauteils 2 in Form einer Säule 3 einen Sockelbereich 17, einen Stützenbereich 18 und einen Kapitellbereich 19 aus.

Die Fertigung der Säule 3 erfolgt nunmehr durch Positionierung des Formeinsatzes 4 auf einer Aufstandsfläche 20, wobei die Längsmittelachse 7 rechtwinkelig zur Aufstandsfläche 20 verläuft. Wie nun besser der Fig. 3 zu entnehmen, wird der dünnwandige Formeinsatz 4 mit einer Dicke 21, die zwischen 2 mm und 10 mm, bevorzugt 2,5 mm, beträgt, von einer über die Länge 6 verlaufende, zum Formeinsatz 4 in einer Distanz 22 angeordneten Stützschalung 23 umfaßt. Dazu eignen sich standardgemäße Schalungselemente 24, z.B. tafelförmige Elemente aus Holz, Metall, wie sie im Hochbau ebenfalls z.B. für die Herstellung von einem quadratischen Querschnitt aufweisende Säulen Verwendung finden. Diese Schalungselemente 24 weisen vielfach genormte Verbindungsmittel auf und sind modulartig aufgebaut und sind daher ohne aufwendige Montageverfahren und innerhalb kürzester Zeit zu der gesamten Stützschalung 23 zu errichten. Der durch die Distanz 22 zwischen dem Formeinsatz 4 und einer dieser zugewandten inneren Oberfläche 25 gebildete Zwischenraum 26 wird zur Abstützung des dünnwandigen Formeinsatzes 4 z.B. mit Sand oder mit einem aushärtbaren Kunststoffschaum 27 aufgefüllt. Dazu eignen sich insbesondere Reaktionsschäume, die aus zwei Komponenten bestehen und bei ihrer Vermischung den Zwischenraum 26 vollständig befüllen. In einem durch den Formeinsatz 4 gebildeten Hohlraum 28 wird eine sich über die gesamte Länge 6 erstreckende bekannte Bewehrung 29, z.B. ein aus Betonstahl gefertigter Gitterträger 30, in etwa konzentrisch zur Längsmittelachse 7 verlaufend angeordnet und danach der Hohlraum 28 nach dem bekannten Gieß-Rüttelverfahren ein aushärtbares Füll- 4 AT 001 204 Ul material 31, z.B. Beton 32, eingebracht.

Nach dem ausreichenden Aushärten des Füllmaterials 31 wird die Stützschalung 23 demontiert und der den Formeinsatz 4 umgebende Kunststoffschaum 27 entfernt. Danach kann der Formeinsatz 4 in Richtung ihrer Länge 6 aufgeschnitten und vom ausgehärteten Bauteil 2 abgezogen werden. Der geringe Materialanteil für den Kunststoffschaum 27 und den Formeinsatz 4 ermöglicht eine umweltschonende Entsorgung nach bekannten Verfahren, wie auch eine Wiederverwertung nach bekannten Recyclingverfahren möglich ist. Der Bauteil 2 kann nachfolgend durch bekannte Weiterbehandlungsverfahren, wie z.B. Sandstrahlen, Einfärben, etc., gestaltet werden. Weitere bautechnisch, aufwendige Nachbehandlungen sind damit jedoch nicht mehr erforderlich.

In der Fig. 4 ist in einer Prinzipdarstellung die Herstellung der Schalenteile 9, 10 gezeigt. Zur Bildung dieser in Form von Halbschalen ausgebildeten Schalenteile 9, 10 wird die Folie 5 z.B. in einem Thermoumformverfahren über ein Modell 33 des zu bildenden Bauteils 2 geformt. Zur Erzielung einer einwandfreien Verformung ist z.B. die Anwendung eines Heizkissens 34 möglich, durch welches die Folie 5 auf eine Fließtemperatur gebracht und durch gleichzeitige Aufbringung einer Umformkraft an das Modell 33 angeformt wird. Nach diesem Verfahren werden zur Bildung des Formeinsatzes 4 zwei Schalenteile 9, 10 geformt und nach dem Abkühlen zur Bildung der Längsstimkanten bearbeitet und längs dieser miteinander verbunden, z.B. verschweißt. Danach kann, wie bereits vorhergehend beschrieben, der Bauteil 2 mit dem so hergestellten Formeinsatz 4 gefertigt werden.

In der Fig. 5 ist eine weitere mögliche Vorrichtung 35 zur Herstellung eines einstük-kigen Formeinsatzes 36 in vereinfachter Darstellung gezeigt. Die Vorrichtung 35 weist zwei Form teile 37, 38 auf, die zwischen sich einen Formhohlraum 39 ausbilden. Die Formteile 37, 38 sind längs einer durch die Längsmittelachse 7 verlaufende Trennebene 40 verbindbar. Der Formhohlraum 39 ist entsprechend der zu erzielenden Form des Bauteils 2 profiliert ausgebildet. Von einer inneren Oberfläche 41 des Formhohlraums 39 führen Bohrungen 42 zu einer äußeren Oberfläche 43 der Formteile 37, 38. Die Bohrungen 42 sind über Rohrleitungen 44 mit einer Vakuumpumpe 45 verbunden. In zumindest einem den Formhohlraum 39 an Stirnenden begrenzenden Stirndeckel 46 ist konzentrisch zur Längsmittelachse 7 eine Öffnung 47 vorgesehen, die über eine Rohrleitung 48 mit einer ein Druckmedium, z.B. Druckluft - gemäß Pfeil 49 -, erzeugenden Druckanlage, z.B. Kompressor 50, oder einem Druck- 5 AT 001 204 Ul mittelspeicher, verbunden ist.

Zur Herstellung des einstückigen Formeinsatzes 36 wird nunmehr ein Kunststoffschlauch 51 oder Kunststoffrohr in den Formhohlraum 39 eingebracht und mit den Stimdeckeln 46 druckdicht verbunden. Im Anschluß daran erfolgt die Umformung des Kunststoffschlauches 51 oder des Kunststoffrohres durch Erzeugung eines Vakuums in dem den Kunststoffschlauch 51 umgebenden Bereich des Formhohlraums 39 und/oder durch Erzeugung eines Überdruckes im Inneren des Kunststoffschlauches 51. Wie weiters gezeigt, können die Formteile 37, 38 zusätzlich mit einer Heizeinrichtung 52, z.B. in den Formteilen 37, 38 integriert angeordnete Elektroheizkör-per 53, temperiert werden, die über Leitungen 54 mit einer Stromversorgung 55 verbunden sind. Diese Ausgestaltung der Vorrichtung 35 ermöglicht eine sehr präzise Ausbildung und schnelle Herstellung des einstückigen Formeinsatzes 36 zur Bildung aufwendig geformter Bauteile 2. Damit entfällt aber auch eine weitere Behandlung wie z.B. das Verschweißen oder Verkleben von Schalenteilen.

In der Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Formeinsatzes 56 gezeigt, die mehrschichtig aufgebaut ist. Eine eine äußere Oberfläche 57 ausbildende Schichte 58, die mit einer Innenschichte 59 verbunden ist, weist dabei eine Verstärkungsein läge 60 auf, die z.B. aus Fäden, Fasern, Gewirke, etc. gebildet und in das Material der Schichte 58 eingebettet ist. Damit wird ein sehr formstabiler und widerstandsfähi ger Formeinsatz 56 erreicht.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung des Formeinsatzes 4 ist auch durch die bekannte Fertigung im sogenannten Schraubwickelverfahren möglich, wobei ein Folienband, z.B. aus Kunststoff, auf ein entsprechend dem zu fertigenden Bauteil 2 ausgebildeten Modell schraubenlinienförmig aufgewickelt wird und an den Verbin-dungsrändem durch Verkleben, Verschweißen, etc. verbunden wird. Für ein derartiges Verfahren eignen sich insbesondere Faserverstärkte Kunststoffbänder. Nach dem Aufwickeln und Aushärten wird die so im Wickel verfahren hergestellte Schale in Richtung der Längserstreckung aufgetrennt, um vom Modell abgenommen und an der Trennungsstelle im Anschluß daran wieder verklebt bzw. verschweißt werden zu können, um so den Hohlraum zur Herstellung des Bauteils zu schaffen. Die weitere Fertigung des Bauteils wird analog zu dem bereits beschriebenen Verfahren vorgenommen.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß zur besseren Darstellung in den einzelnen Fi- 6 AT 001 204 Ul guren teilweise unproportionale Maßstäbe verwendet wurden.

Des weiteren wird noch darauf hingewiesen, daß zusätzlich zu den gezeigten Ausführungsbeispielen weitere mögliche Kombinationen erfindungsgemäße Ausführungen bilden. 7 ΑΤ 001 204 Ul

Stellung

Bezugszeichenau

Formschalung 41 Bauteil 42 Säule 43 Formeinsatz 44 Folie 45 Länge 46 Längsmittelachse 47 Ebene 48 Schalenteil 49 Schalenteil 50 Längss timkante 51 Längsstimkante 52 Längsstirnkante 53 Längsstimkante 54 Schweißnaht 55 Schweißnaht 56 Sockelbereich 57 Stützenbereich 58 Kapitellbereich 59 Aufstandsfläche 60 Dicke Distanz Stützschalung Schalungselement Oberfläche Zwischenraum Kunststoffschaum Hohlraum Bewehrung Gitterträger Füllmaterial Beton Modell Heizkissen Vorrichtung Formeinsatz Form teil Form teil Formhohlraum Trennebene

Oberfläche

Bohrung

Oberfläche

Rohrleitung

Vakuumpumpe

Stimdeckel Öffnung

Rohrleitung

Pfeil

Kompressor

Kunststoffschlauch

Heizeinrichtung

Elektroheizkörper

Leitung

Stromversorgung

Formeinsatz Oberfläche Schichte Innenschichte V erstärkungseinlage δ

Claims

AT 001 204 Ul Ansprüche 1. Formschalung für tragende Bauteile, insbesondere im Gieß- und Rüttelverfahren hergestellte, mit BewehrungsmittePversehene Bauteile, z.B. Säulen aus Beton, mit ein^r'1einem^Hohlraum umschließenden, an entgegengesetzten Stimenden offenen Formeinsatz und einer diesen abstützenden außen umfassenden Stützschalung, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4) aus einer dünnwandigen, räumlich umgeformten eigensteifen Folie (5), insbesondere aus Kunststoff, z.B. PU, PVC, etc., besteht.
2. Formschalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dik-ke (21) der Folie (5) zwischen 2 mm und 10 mm, bevorzugt 2,5 mm, beträgt.
3. Formschalung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4) aus zumindest zwei halbschalenförmig ausgebildeten Schalenteilen (9, 10) besteht, die an einander zugewandten, in Richtung einer Längserstreckung verlaufenden Längsstirnkanten (11, 12, 13, 14) miteinander verbunden, z.B. verschweißt, verklebt, etc., sind.
4. Formschalung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4) mehrschichtig ausgebildet ist und zumindest eine Schichte, insbesondere eine eine äußere Oberfläche (57) des Formeinsatzes (56) ausbildende Schichte (58), mit einer Verstärkungseinlage (60) aus Fasern, Fäden, Gewirke etc. versehen ist.
5. Formschalung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (60) der Schichte (58) im Kunststoffmaterial angeordnet ist.
6. Formschalung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4) bzw. Schalenteile (9, 10) aus im Thermoumformverfahren räumlich verformten Folienzuschnitten gebildet ist.
7. Formschalung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da- 9 AT 001 204 Ul durch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4) aus in einem Druckumformverfahren räumlich verformten Schlauch- oder Rohrabschnitten gebildet ist.
8. Formschalung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4) durch einen im Vakuumumform verfahren räumlich verformten Folien-, Schlauch- oder Rohrabschnitt gebildet ist.
9. Formschalung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz (4, 36, 56) einen Sockel- (17), Stützen-(18) und Kapitellbereich (19) für den Bauteil (2) ausbildet.
10. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere von im Gieß-und Rüttelverfahren hergestellter, mit Bewehrungsmittel versehener Bauteile, insbesondere Säulen aus Beton, mit einer einen Hohlraum in etwa hohlzylinderförmig, an entgegengesetzten Stirnenden offenem Formeinsatz und einer diesen abstützenden, außen umfassenden Stützschalung, dadurch gekennzeichnet, daß der Formeinsatz in einer in Bezug auf eine Aufstandsfläche senkrecht verlaufenden Richtung positioniert wird und eine den Formeinsatz in Umfangsrichtung in einer Distanz umfassende Stützschalung vorgesehen wird und ein zwischen dem Formeinsatz und der Stützschalung gebildeter Zwischenraum mit einem aushärtbaren Kunststoffschaum aufgefüllt wird und nach dessen Aushärten der durch den Formeinsatz gebildete Hohlraum mit einer in Richtung einer Länge des zu bildenden Bauteils verlaufenden Bewehrung, insbesondere einem Betonstahl-Gitterträger, versehen wird und danach der Hohlraum mit einem härtbaren Füllstoff, insbesondere Beton, in einem Gieß-Rüttelverfahren befüllt wird und nach dem Aushärten des Füllstoffes die Stützschalung und der Formeinsatz vom Bauteil gelöst wird. 10