Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wiederaufbereitung eines wieder verwendbaren Schalungselements.

Derartige Schalungselemente sind in der Betonschalungstechnik üblich. Schalungselemente werden verwendet, um die Schalung oder Gussform für den Betonguss bereitzustellen. Die Schalung ist das entsprechende Negativ zum Gussteil. Dabei sind die einzelnen Schalungselemente aus denen die Schalung errichtet wird, beispielsweise aus einer Rahmenkonstruktion, aus Metall aufgebaut, an der wenigstens eine Kunststoffplatte mit wenigstens einer Formfläche angebracht ist. Die Formfläche sorgt für die Oberflächenausbildung des Gussbauteils, wobei die Oberfläche der Schalung auch als Schalhaut bezeichnet wird. Die Kunststoffplatte kann beispielsweise aus Thermoplastkunststoff bestehen. Die Formflächen der Kunststoffplatten bilden die eigentliche Gussform und -Oberfläche, welche durch den Gussbeton ausgefüllt wird. Da das spätere Aussehen der fertigen Betonformoberfläche direkt von der Oberflächenqualität und der -struktur der verwendeten Formflächen festgelegt wird, ist in der Regel eine hohe Maßhaltigkeit der Formflächen erforderlich.

Üblich sind standardisierte mehrfach verwendbare Schalelemente, welche in der entsprechenden Gestalt angeordnet werden, um den gewünschten Gusskörper zu erzeugen. Nach dem Aushärten des Gussmaterials werden die Schalelemente entfernt und für die erneute Anwendung wieder aufbereitet.

Da die Formflächen in direktem Kontakt mit dem Gussmaterial stehen, befinden sich nach dem Guss üblicherweise Reste des Gussmaterials, wie etwa Betonreste und Betonschlemme, auf den Formflächen und müssen diese in einem Reinigungsprozess entfernt werden. Ein üblicher Reinigungsablauf ist das handgeführte manuelle Hochdruckwasserstrahlen und das mechanische Bürsten. Hierbei werden Reste des Gussmaterials durch den Hochdruckwasserstrahl oder durch das Bürsten von den Formflächen entfernt. Diese Arbeiten werden manuell ausgeführt, da der Verschmutzungsgrad der Oberflächen sehr unterschiedlich ist, und durch die manuelle Reinigung die stärker verschmutzten Stellen gezielt intensiv behandelt werden können. In Großbetrieben kann die Reinigung auch in entsprechenden Anlagen erfolgen.

Durch diese Reinigungsverfahren werden mechanische Belastungen auf die Formfläche durch das Hochdruckwasserstrahlen und durch das Bürsten oder Kratzen ausgeübt, so dass die Formfläche durch die wiederholten Reinigungsvorgänge beschädigt wird. Diese Beschädigungen entstehen durch das Reinigen selbst und erzeugen ungewünschte Oberflächenstrukturveränderungen, wie Kratzer, Muster, Wellungen oder Beulen an der Oberfläche, welche sich bei erneuter Verwendung im nachfolgenden Schalungsvorgang auf die Betonoberfläche abbilden und damit das optische Erscheinungsbild qualitativ beeinflussen. Des Weiteren kann durch die beschädigte Oberflächenstruktur der Formfläche das Ausschalen nach dem Aushärten des Betons erschwert werden, so dass ein erhöhter Arbeitsaufwand die Folge ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wiederaufbereitung eines wieder verwendbaren Schalungselements bereitzustellen, so dass ein kostengünstiges Reinigen der Formflächen möglich ist und die Formfläche des wiederaufbereiteten Schalungselements die gewünschte Form und Maßhaltigkeit aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Wiederaufbereitung eines wieder verwendbaren Schalungselements, umfassend eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen einer verschmutzten Formfläche des Schalungselements und eine Behandlungseinrichtung zur Nachbehandlung der gereinigten Formfläche. Die Behandlungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, um die von der Reinigungseinrichtung beim Reinigen erzeugten Reinigungsspuren auf der Formfläche zu verändern, zu verringern oder zu beseitigen.

In einer bevorzugten Ausführung kann die Vorrichtung eine Transporteinrichtung zum Transport des Schalungselements zwischen der Reinigungseinrichtung und der Behandlungseinrichtung aufweisen. Hierdurch kann der gesamte Ablauf der Aufbereitung, von der Reinigung bis zur Nachbehandlung, vereinfacht werden, da keine weitere Handhabung des Betonschalungselements notwendig ist und die Prozesse direkt logistisch verknüpft werden können. Bevorzugt wird das Schalungselement kontinuierlich auf der Transporteinrichtung transportiert und während des Transports durch die Reinigungseinrichtung gereinigt und/oder durch die Behandlungseinrichtung nachbehandelt.

Vorteilhafterweise kann die Reinigungseinrichtung zum Abtragen von Anhaftungen an der Formfläche ausgebildet sein und vorzugsweise Mittel zum mechanischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Abtragen von Anhaftungen aufweisen. Diese Behandlungsarten sind insbesondere zum Abtragen von Betonanhaftungen geeignet. Durch die Verwendung unterschiedlicher Reinigungsprinzipien kann eine optimale Anpassung an die zu entfernenden Anhaftungen vorgenommen werden. So kann das hydraulische Abtragen durch Hochdruckwasserstrahlen erfolgen, das mechanische Abtragen durch Bürsten und das pneumatische Abtragen durch Druckluft oder Sandstrahlen. Eventuelle Reinigungsspuren an der Formfläche können dabei toleriert werden, da diese Reinigungsspuren durch die anschließende Nachbehandlung verändert, rückgängig gemacht, beseitigt oder egalisiert werden können. Daher kann die Reinigung so effektiv wie nötig gestaltet werden, um die Bearbeitungszeit zu optimieren. Bevorzugt kann die Reinigungseinrichtung mit Wasserhochdruck und/oder mit Druckluft und/oder mit Sandstrahlen und/oder mit Kugelstrahlen und/oder mit mechanischen Bürsten und/oder mit Ultraschall auf die verschmutzte Formfläche einwirken. Durch diese Reinigungsarten kann die Reinigungsdauer verkürzt werden, wobei auch die Kombination die Prozesszeit verringert und die Reinigung kostengünstig macht. Je nach der Zusammensetzung der Anleitungen auf der Formfläche, ob das Material eine hohe Härte aufweist oder weicher ist oder ob die Schichtdicke klein oder groß ist, kann die Reinigungseinrichtung effektiv einwirken.

In einer vorteilhaften Ausführung kann die Behandlungseinrichtung Mittel zum mechanischen und/oder thermischen Glätten der gereinigten Formfläche umfassen. Durch die Mittel zum Glätten kann das Glätten bis zu dem Grad erfolgen, an dem die restlichen Unebenheiten oder Reinigungsspuren der Formfläche keine negativen Auswirkungen auf die zu erzeugende Gussoberfläche haben, oder keine optischen Auswirkungen auf der Formfläche mehr vorhanden sind.

In einer bevorzugten Ausführung kann die Behandlungseinrichtung Mittel zur Wärmeerzeugung und/oder Mittel zur Wärmeübertragung auf die Formfläche aufweisen. Hierdurch ist es möglich, die Formfläche zu erwärmen und dadurch die Nachbehandlung durchzuführen. Durch die zugeführte Wärme kann der die Formfläche bildende Werkstoff, insbesondere ein thermoplastischer Werkstoff, bevorzugt ein thermoplastischer Kunststoff plastisch geformt werden und die Auswirkungen der Reinigung können dadurch behoben oder egalisiert werden.

Vorteilhaft kann die Behandlungseinrichtung Mittel zum Erzeugen von Heißluft und/oder zum Erzeugen einer offenen Flamme und/oder zum Erzeugen von Infrarotstrahlung umfassen. Durch die Wahl der Wärmeerzeugung innerhalb der Behandlungseinrichtung kann eine optimale Auslegung auf die vorhandenen örtlichen Rahmenbedingungen erfolgen. Dies kann eine Anpassung an die Geometrie der Formflächen sein, an die benötigte Grundtemperatur zum Glätten oder auch an die klimatischen Bedingungen am Ort der Anlage oder an die unterschiedlichen Energiekosten zum Betrieb der Vorrichtung. Es können auch alle Arten des Wärmeeintrags gleichzeitig verwendet werden, um spezielle Oberflächenbereiche auf unterschiedliche Weise zu glätten und dadurch die Behandlungszeit zu verkürzen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann die Reinigungseinrichtung und/oder die Behandlungseinrichtung und/oder die Transporteinrichtung elektronisch gesteuert sein. Mit Hilfe der elektronischen Steuerung sind die Reinigungseinrichtung und/oder die Behandlungseinrichtung effizient steuerbar. So ist es durch eine Beurteilung des Verschmutzungsgrades möglich, die Intensität der Reinigung und daraus die Zeitdauer und die Art der Behandlung zu kalkulie- ren, so dass der gesamte Wiederaufbereitungsprozess selbstständig ohne manuellen Arbeitsaufwand ablaufen kann. Nicht alle Bereiche der Formflächen benötigen die gleiche Bearbeitungszeit. Durch die frei einstellbare Reinigungsintensität können dadurch unterschiedliche Reinigungsspuren nach der Reinigung an den Formflächen vorliegen, die wiederum eine unterschiedliche Glättungsintensität in der Behandlungseinrichtung erfordern.

Bevorzugt können die Reinigungseinrichtung und/oder die Behandlungseinrichtung kontaktfrei oder kontaktierend auf die Formfläche einwirken. Durch die kontaktfreie Einwirkung können große Flächenanteile der Formfläche gleichzeitig gereinigt und/oder behandelt werden. Durch die berührungslose Behandlung können Abdrücke durch die Behandlung auf der Formfläche vermieden werden. Die berührungslose Behandlung kann auch besonders bei gezielt unebenen Formflächen verwendet werden, wenn diese für eine spezielle Gussform notwendig sind und dadurch eine komplizierte Anpassung bei berührender Behandlung notwendig wäre. Bei kontaktierender Einwirkung der Reinigungseinrichtung kann gezielt auf stark verschmutzte Bereiche und/oder besonders zu behandelnde Bereiche der Formflächen eingewirkt werden. Bei der Berührung der Formfläche in der Behandlungseinrichtung kann gezielt durch ein spezielles Profil, etwa durch eine beheizte Walze, eine zusätzliche Glättung der Formfläche vorgenommen werden. Hierdurch kann eine sehr ebene Formfläche erzeugt werden, um eine hohe Qualität der Betonoberfläche zu erreichen. Es kann auch gezielt ein Profil in die Formfläche eingebracht werden, so dass eine gezielte Struktur im Beton abbildbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenso gelöst durch ein Verfahren zur Wiederaufbereitung eines wieder verwendbaren Schalungselements, umfassend das Reinigen einer verschmutzten Formfläche des Schalungselements und die Nachbehandlung der gereinigten Formfläche. Daraus ergeben sich die zuvor genannten Vorteile.

In einem bevorzugten Verfahren kann die Reinigung der verschmutzten Formfläche mit mechanischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Mitteln erfolgen, wobei dies vorzugsweise durch Hochdruckwasserstrahlen und/oder Druckluft und/oder Sandstrahlen und/oder Kugelstrahlen und/oder Bürsten und/oder Ultraschall bewerkstelligt wird. Bei der Reinigung können Reinigungsspuren und Strukturstörungen an der Formfläche toleriert werden, da diese durch die Behandlung wieder verändert und vorzugsweise egalisiert werden. Durch die optimale Auswahl der Reinigungsmittel kann die Reinigungszeit verkürzt werden.

Vorteilhaft kann die Glättung der Formfläche durch Wärmebehandlung der Formfläche erfolgen, wobei der Wärmeeintrag an der Formfläche vorzugsweise durch Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung und/oder Wärmeströmung, bevorzugt durch Heißluft und/oder durch offene Flam- men und/oder durch Infrarotstrahlungsquellen und/oder durch Thermoelemente erfolgt. Durch die Wärme, die auf die Formfläche einwirkt, können kontrolliert die Verformungen oder Reinigungsspuren geglättet werden. Durch die verschiedenen Wärmebehandlungen kann jeweils die günstigste Methode gewählt werden. So ist für große Formflächenabschnitte die Wärmestrahlung oder -Strömung von Vorteil. Bei kleineren Abschnitten kann mit dem Prinzip der Wärmeleitung gearbeitet werden. Durch die Wahl der einzelnen Verfahren kann sowohl die benötigte Zeitdauer als auch die Qualität der wieder aufbereiteten Formfläche beeinflusst werden. Diese Verfahren haben den Vorteil, dass keine mechanische Bearbeitung erfolgt, und dadurch die Formfläche nicht abgetragen wird und die Lebensdauer nicht zusätzlich begrenzt wird. Es sind keine Bearbeitungswerkzeuge nötig, die eine Werkzeugmaschine erforderlich machen. Hierdurch können Wartungsaufwand und die Kosten gesenkt werden.

In einem bevorzugten Verfahren kann zwischen dem Schritt der Reinigung und dem Schritt der Nachbehandlung eine manuelle Reinigung der Formfläche mit mechanischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Mitteln erfolgen. Die Möglichkeit, nach der automatischen Reinigung eine manuelle Reinigung durchzuführen, bietet den Vorteil, dass noch vorhandene Verschmutzungen gezielt entfernt werden können. Dadurch ist ein optimales Reinigungsergebnis erzielbar. Da im Anschluss eine Veränderung, Verringerung oder Egalisierung der Reinigungsspuren an der Formfläche durch die Nachbehandlung erfolgt, kann die Reinigung mit erhöhter mechanischer Belastung der Formfläche durchgeführt werden, um ein zeitoptimales Reinigungsergebnis zu erhalten. In der anschließenden Glättung werden eventuell erzeugte Reinigungsspuren oder Strukturstörungen der Formfläche wieder verändert, verringert oder egalisiert.

Vorteilhaft kann durch das Verfahren die Nachbehandlung der Formfläche nur an den Bereichen erfolgen, die zu einem Mangel in der Schalung führen. Nachdem das Schalungselement die Reinigungseinrichtung durchlaufen hat, weist die Formfläche Bereiche mit und ohne Reinigungsspuren auf. Bereiche, die Reinigungsspuren aufweisen und die dadurch eine minderwertige Gussfläche erzeugen würden, weil sich die Schalung im Gusskörper abbildet, müssen geglättet werden. Anstatt jedoch in jedem Wiederaufbereitungszyklus die gesamte Formfläche zu glätten, werden nur die Bereiche geglättet, die Reinigungsspuren aufweisen. Dadurch können die Behandlungszeit verkürzt und die Kosten gesenkt werden.

Bevorzugt kann die Behandlungseinrichtung nach dem Verfahren eine bestimmte Struktur in die Formfläche einprägen, um diese in der Betonfläche abzubilden. Es ist nicht nur möglich, die Oberfläche der Formflächen zu glätten, sondern nach dem Glätten oder anstatt des Glättens eine gezielte Struktur einzubringen. Dadurch können die zu erzeugenden Betonflächen mit ei- nem entsprechenden Oberflächenverlauf vorgesehen werden. Dies ist vorteilhaft einsetzbar, wenn es sich um Sichtbeton handelt, der zumindest bereichsweise nicht weiter verputzt oder behandelt wird. Dabei kommen bevorzugt kontaktierende Behandlungsmittel zum Einsatz, die das entsprechende Muster in die Formfläche einprägen. Bei der Wiederaufbereitung kann die Struktur dann wieder entfernt oder verändert werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Hierin zeigen:

Figur 1 eine Anordnung der Schalelemente in der Vorrichtung während des Reinigungsvorgangs.

Figur 2 eine Anordnung der Schalelemente in der Vorrichtung während des Behandlungsvorgangs.

In Figur 1 ist das Betonschalungselement 2 gezeigt, während es durch die Reinigungseinrichtung 3 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 transportiert wird. Dabei liegt das Schalungselement 2 mit seinem Rücken, der aus dem Rahmen 21 besteht und der dem Schalungselement 2 seine Festigkeit verleiht, auf der Transporteinrichtung 5 auf. Die Transporteinrichtung 5 kann wie gezeigt aus einer Rolleneinrichtung mit angetrieben Rollen bestehen. Es sind jedoch auch Ausführungen als Förderband oder auf einzelnen Werkstückträgern möglich. Auf der Formfläche 20 des Schalungselements 2 befindet sich nach dem Ausschalen eine Anhaftung 22, die aus Betonresten zusammen mit einem Film aus Betonschlemmen besteht. Zur Reinigung wird das Schalungselement 2 auf der Transporteinrichtung 5 in der Reinigungseinrichtung 3 unter den Reinigungsmitteln 31 hindurchbewegt. Im vorliegenden Beispiel bewegt sich das Schalelement von rechts nach links. Es ist auch möglich, dass sich die Reinigungsmittel 31 über die Schalungselemente 2 bewegen. Die Reinigungsmittel 31 können mit Hochdruckdüsen für Reinigungsflüssigkeiten vorgesehen sein oder mit Mitteln zum Sandstrahlen oder zum Kugelstrahlen oder zum Bürsten oder zum Erzeugen von Ultraschall. Es können auch mehrere unterschiedliche Reinigungsmittel 31 gleichzeitig vorgesehen sein, so dass die Reinigungsstrecke aus mehreren Reinigungsmitteln 31 unterschiedlicher Art besteht. Das Schalungselement 2 ist nach dem Durchfahren der Reinigungsstrecke an der Formfläche 20 frei von Anhaftungen und kann zur Behandlungseinrichtung 4 transportiert werden. Es ist auch möglich, dass das Schalungselement 2 fixiert ist und die Behandlungseinrichtung 4 bewegt wird.

In der Figur 2 ist gezeigt, wie nach Abschluss der Reinigungsphase das Schalungselement 2 die Behandlungseinrichtung 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 durchläuft. Dabei sind über dem Schalungselement 2 und zur Formfläche 20 zugewendet Behandlungsmittel 41 , 42 zum Glätten vorgesehen. Die Behandlungsmittel 41 , 42 können je nach Ausführung aus berührungslosen Mitteln 41 oder aus berührenden Mitteln 42 bestehen. Die Mittel 41 arbeiten vorrangig durch Wärmestrahlung oder Wärmeströmung 43. Hierdurch kann eine große Oberfläche in kurzer Zeit behandelt werden. Die Mittel 41 dienen der Erzeugung von Heißluft oder dem Erzeugen einer offenen Flamme oder dem Erzeugen von Infrarotstrahlung. Durch das Einstellen des Abstandes und der Leistung der Mittel 41 kann die benötigte Glättungsdauer und die Qualität der Oberfläche beeinflusst werden. Es ist ein berührendes Behandlungsmittel 42 gezeigt, welches die Form einer Walze hat und vorwiegend das Prinzip der Wärmeleitung nutzt. Durch die berührende Glättung kann zusätzlich noch eine mechanische Kraft auf die Formfläche 20 wirken und es kann ein besonders glatter oder ein gezielt geformter Flächenbereich der Formfläche 20 erzeugt werden. Es können mehrere unterschiedliche Glättungsmittel 41 , 42 vorgesehen sein, die sowohl berührend als auch berührungslos auf die Formfläche 20 des Schalungselements 2 einwirken können.

Zwischen den Schritten Reinigung und der Glättung kann eine manuelle Reinigungsphase vorgesehen sein. Dabei können nicht entfernte Reste beseitigt werden. Hierbei kann die maximal nötige Reinigungskraft oder der maximal nötige Reinigungsdruck bei Hochdruckreinigung oder bei Sandstrahlreinigung oder bei Kugelstrahlreinigung verwendet werden, um eine kurze Reinigungsdauer zu ermöglichen. Diverse Gebrauchs- und/oder Reinigungsspuren können durch das anschließende Glätten wieder entfernt werden. Dadurch ist die Reinigung der Schalelemente 2 kostengünstig und zeitoptimiert.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und dem Verfahren kann beispielsweise die Reinigung in einer als kontinuierliche Durchlaufanlage ausgebildeten Reinigungseinrichtung stattfinden. Beispielsweise kann in der Reinigungseinrichtung ein Hochdruckwasserstrahlverfahren mittels schnell rotierenden Düsenträgern, die eine Vielzahl von Strahldüsen enthalten, erfolgen. Dabei können die Düsenträger mittels automatisch ablaufender Reinigungsmuster über die Formflächen geführt werden. Dieser Reinigungseinrichtung kann ein manueller teilmechanisierter Reinigungsvorgang nachgeschaltet sein, um noch verbliebene Restanhaftungen individuell beseitigen zu können. Dazu werden die Düsenträger manuell oder semiautomatisch gezielt individuell über die Formflächen geführt. Hierdurch kann vermieden werden, dass sich die Einstellungen der Reinigungsparameter der Durchlaufanlage nach den stärksten Anhaftungen auf der Formfläche richten muss. Wäre dies der Fall, so würde mit besonders starken Anhaftungen die gesamte Formfläche unnötig belastet werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und dem Verfahren kommt beispielsweise eine thermische Behandlung, wie etwa die Behandlung der Formfläche 20 durch Heißluft, durch offene Flamme, durch Strahlungswärme, beispielsweise durch Infrarot-Strahlungswärme, durch Schwingungsverfahren, beispielsweise durch Mikrowellen oder durch Schallwellen, durch Heißgasbestrahlung, durch Heißflüssigkeitsbestrahlung oder durch Überfahrkontakt mit einem beheizten Werkzeug zur Anwendung. Durch die kontrollierte Einwirkung von Wärmeenergie auf die Formfläche des thermoplastischen Schalungselements werden die Verformungen eliminiert. Die Formflächen 20 können beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, bevorzugt aus Polypropylen. Die Oberfläche wird wieder geglättet. Die Intensität der thermischen Behandlung wird dabei derart gesteuert, dass die durch die Reinigung hervorgerufenen Reinigungsspuren soweit geglättet werden, dass bei einem weiteren Einsatz der Schalungselemente keine negativen Auswirkungen auf die Bauwerkoberfläche des Gussmaterials entstehen. Dabei wird die Glättung der Formfläche durch eine gezielte Abstimmung der Parameter, beispielsweise Temperaturhöhe und -einwirkdauer, abhängig von Materialtyp und -stärke der Formfläche mittels geeigneter Prozesssteuerungssysteme abgestimmt und kontrolliert. Der dabei erzeugte Wärmeeintrag in die Schalungselemente wird derart gesteuert, dass unerwünschte chemische oder physikalische Veränderungen in der Materialstruktur und -Zusammensetzung sicher vermieden werden können.