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Title:
METHOD FOR PRODUCING CONCRETE MOLDED PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/034170
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing molded parts (2) from concrete, in particular thin-walled molded parts from UHP concrete, the concrete material being poured into a mold cavity (5) of a casting mold (1), which mold cavity corresponds to the molded part (2) and the concrete material setting in said mold cavity. For the purpose of series production of the molded parts (2), casting molds (1) are produced from foam material in a series comparable to the quantity of molded parts (2).

Inventors:
KLUG, Edgar (Mühlenweg 12, Schalksmühle, 58579, DE)
Application Number:
DE2015/100366
Publication Date:
March 10, 2016
Filing Date:
September 02, 2015
Export Citation:
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Assignee:
KLUG, Edgar (Mühlenweg 12, Schalksmühle, 58579, DE)
International Classes:
B28B7/34; B28B23/00; B29C33/40
Domestic Patent References:
WO2010050810A12010-05-06
Foreign References:
FR2123595A51972-09-15
EP2641714A22013-09-25
DE1704252A11971-04-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BERNHARDT/WOLFF PARTNERSCHAFT (Europaallee 17, Saarbrücken, 66113, DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen (2) aus Beton, insbesondere dünnwandigen Formteilen aus UHF-Beton, bei dem Betonmaterial in einen dem Formteil (2) entsprechenden Formraum (5) einer Gießform (1 ) gegossen wird, in welchem das Betonmaterial aushärtet

dadurch gekennzeichnet,

dass für eine Serienfertigung der Formteile (2) Gießformen (1 ) aus Schaumstoff in einer der Stückzahl der Formteile (2) vergleichbaren Serie gefertigt werden,

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass Komponenten (3,4, 12) der Gießform (1 ) unter Aufschäumung in einem Formraum eines Formwerkzeugs hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass in Serie Gießformen ( 1 ) zu einmaliger oder mehrmaliger Verwendung gefertigt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet

dass die Gießform (1 ) am Betonfertigteil (2) als Verpackung verbleibt. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gießform (1 ) zur Entformung des Befonformteils (2) zerstört oder in zerstörungsfreie Komponenten zerlegt wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wand des Formraums (5) der Gießform (1 ) mit einer glatten Haut hergestellt oder mit einer Folie belegt wird. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet dass die Gießform (1 ) beim Einfülien des Betonmateriais derart angeordnet wird, dass die Gießform dem maximalen Betondruck standhält. 8. Gießform (1 ) für die Herstellung eines Formteils (2) aus Beton, insbesondere aus UHF-Beton,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gießform (1 ) aus einem Schaumstoff besteht. 9. Gießform nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gießform in ihrer Festigkeit derart dimensioniert, dass sie dem maximalen Betondruck beim Einfüllen des Betonmateriais nur in einer vorgegebenen Betriebssteilung standhält. 10. Gießform nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gießform (1 a) Einrichtungen ( 10) zur Halterung einer mit dem Betonformteil durch Eingießen zu verbindende Baugruppe, z.B. eine

Elektro-/ Elektronikbaueinheit (1 1 ), aufweist. 11. Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass Komponenten (3,4, 12) der Gießform (1 a,1 b) angeformte Verbindungs- mitfel (1 7-20;3-26) zur Verbindung der Komponenten (3,4, 12) zu der Gießform ( 1 a,1 b) aufweisen. 12. Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gießform eine die zerstörungsfreie Entformung verhindernde Hinter- schneidung aufweist. 13. Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gießform (1 c) eine Außenkomponente (3c) und eine Innenkomponente (4c) umfasst und eine der Komponenten (3c,4c) eine mit dem Betonformteil (2c) verbundene verlorene Schalung bildet. 14. Gießform nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

dass das Betonformteil (2c) ein Gehäuse bildet und die verlorene Schalung bzw. Innenkomponente (4c) mit Gehäuseeinbauten verbunden ist und insbesondere an die Gehäuseeinbauten angeschäumt ist.

15. Gießform nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse zur Verbindung mit einem in den Erdboden (32) eingelassenes, Wärme von dem Gehäuse in den Erdboden (32) ableitenden Sockel, insbesondere einem Sockeigehäuse (33), verbunden ist.

16. Gießform nach einem der Ansprüche 13 bis 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Betonformteil (2c) bildender Beton einen die Wärmedämmung des Betons erhöhenden Zusatz aufweist.

1 7. Betonformteil (2), erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.

Description:
Beschreibung: „Verfahren zur Herstellung von Betonformteilen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Beton, insbesondere dünnwandigen Formteilen aus UHF-Beton, bei dem Betonmaterial in einem dem Formteil entsprechenden Formraum einer Gießform gegossen wird, in welchem das Betonmaterial aushärtet. Die Erfindung betrifft ferner eine Gießform zur Durchführung des Verfahrens.

Nachteilig steht während der sich über Tage hinziehenden Aushärtung des Betonmaterials die Gießform zur weiteren Verwendung nicht zur Verfügung, was einer hochproduktiven Serienfertigung von Betonformteilen entgegensteht. Herkömmliche Gießformen, z.B. aus Holz, Kunststoff oder Metall, insbesondere solche für die Herstellung filigraner Betongegenstände, erfordern selbst einen großen, mit hohen Kosten verbundenen Hersteilungsaufwand. Zudem ist die Zahl ihrer Verwendungs- zykien begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine effizientere Serienfertigung von Betonformteilen in hohen Stückzahlen ermöglicht. Das diese Aufgabe iösende Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Serienfertigung der Formteile Gießformen aus Schaumstoff in einer der Stückzahl der Formteile vergleichbaren Serien gefertigt werden.

Gemäß der Erfindung lassen sich Betonformteile In großer Stückzahl in kürzerer Zeit und trotz Fertigung von Gießformen in vergleichbarer Menge mit verringertem Gesamtaufwand herstellen, indem der Aufwand pro Gießform für Gießformen aus Schaumstoff gegenüber herkömmlichen zur Herstellung von Betonformteilen eingesetzten Gießformen trotz deren vielmaliger Verwendung drastisch abnimmt. Schaumstoffgießformen lassen sich etwa so kostengünstig wie Schaumstoffverpackungen herstellen.

Vorzugsweise werden bei der erfindungsgemäßen Serienfertigung Komponenten der Gießform daher unter Aufschäumung in einem Formraum eines Formwerkzeugs hergestellt.

Zweckmäßig wird für die Gießform geringstmöglicher Materiaieinsatz angestrebt, indem die Gießform in ihrer Festigkeit z.B. so dimensioniert wird, dass die Gießform beim Einfüllen von Beton dem maximalen Betondruck nur in einer vorgegebenen Betriebsstellung standhält, während sie bei anderer Anordnung dem Betondruck nachgeben würde.

In Serie können Gießformen zu einmaliger oder mehrmaliger Verwendung ge- fertigt werden. Vorteilhaft kann gemäß ersterer Alternative jede der Gießformen am Betonfertigteil als Verpackung verbleiben.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann die Gießform zur Ent- formung des Betonformteils zerstört oder ohne Zerstörung In Komponenten zerlegt wird. Das weiche Schaumstoffmaterial der Gießform lässt eine Zerstörung ohne Weiteres zu. Vorteilhaft können im Zerstörungsfall die sich für die Gießformen aus der Notwendigkeit zur Entformung ergebenden konstruktiven Beschränkungen unbeachtet bleiben. Die Gießform nach der Erfindung kann ferner als Halter für eine In das Betonbauteil einzugießende Baugruppe, z.B. eine Elektro-/Elektronikbaueinheif, dienen.

Vorzugsweise wird der Schaumstoff an der an den Formraum angrenzenden Wand der Gießform mit einer glatten Haut ausgebildet oder mit einer tiefge- zogenen Folie belegt, um eine entsprechende Oberflächenqualität des Betonformteils zu erreichen.

Es versteht sich, dass auf die dem Formraum zugewandte Oberfläche der Gießform ein die Entformung erleichterndes Trennmittel aufgebracht werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Gießform zur Herstellung eines ein dünnwandiges Gehäuse bildenden Betonformteils in einer Draufsicht,

Fig. 2 die Gießform in einer geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 3 ein In der Gießform von Fig. 1 und 2 hergestelltes, das dünnwandige

Gehäuse bildende Betonformteil,

Fig. 4 das Betonformtei! von Fig. 3 in einer geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispie! für eine erfindungsgemäße Gießform zur Hersteilung eines Betonformteils mit einer eingegossenen Elektro-/ Elektronikbaueinheit,

Fig. 6 die Gießform von Fig. 5 in geschnittener Seitenansicht,

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Gießform,

Flg. 8 ein viertes Ausführungsbeispie! für eine erfindungsgemäße Gießform in geschnittener Darstellung,

Fig. 9 die Gießform von Fig. 8 in teilweise geöffnetem Zustand und gegenüber der Darstellung von Fig. 8 um 90 ° gedreht,

Fig. 10 ein In der Gießform von Fig. 8 hergestelltes Betonformteil, und

Fig. 1 1 ein Verwendungsbeispiel für das Formteil von Fig. 10 als Gehäuse einer

Ladesäule für Elektrofahrzeuge.

Eine Gießform 1 zur Herstellung eines in Fig. 3 und 4 gezeigten, ein Gehäuse bildenden Formfeils 2 aus Beton, weist ein kastenartiges Außenteil 3 und ein in dem Außenteil 3 versenkbares Innenteil 4 auf. Zwischen dem Außenteil 3 und dem Innenteil 4 ist ein mit Beton ausfüllbarer Formraum 5 gebildet.

Abstandhaltereinrichtungen zur Fixierung des Innenteils 4 in dem Außenfeil 3 sind in Fig. 1 und 2 nicht gezeigt.

Von einer Bodenwand 6 des Außenteils 3 steht ein zapfenartiger Ansatz 7 vor, dessen Stirnfläche gegen das Innenteil 4 anliegt und der in dem Formteil 2 eine Durchgangsöffnung 8 bildet. Die Abmessungen der Gießform 2 liegen in dem gezeigten Beispiel im Meterbereich, während die Schlitzbreite (d) des Formraums 5 in der Größenordnung von cm liegt und insbesondere bei Verwendung von fein- körnigem, ultrahochfestem Beton, sogenanntem UHF-Beton, deutlich unter einem Zentimeter liegen kann.

Beide Komponenten 3,4 der Gießform 1 bestehen aus einem Schaumstoff und sind durch Aufschäumen in Formräumen (nicht gezeigter) Formwerkzeuge hergestellt. Als aufzuschäumende Kunststoffe in Betracht kommen z.B. Polysterol, EPP oder Polyurethan. Es versteht sich, dass abweichend von den hier gezeigten, ziemlich einfach geformten Gießformkomponenten 3,4 weitaus komplexer formgestaltete Gießformen zum Einsatz kommen könnten.

Beim Gießen des Formteils 2 mit Hilfe der Gießform 1 erstreckt sich die Bodenwand 6 in horizontaler Richtung. Die Gießform 1 ist so dimensioniert und die Festigkeit des Schaumstoffs so bemessen, dass in dieser Stellung der Gießform 1 beim Einfüllen flüssigen Betonmaterials In den Formraum 5 die Wand des Formraums 5 dem maximalen Betondruck standhält und der Formraum 5 in seinen Abmessungen stabil bleibt. Mittel zur außenseitigen Abstützung der Gießform 1 bedarf es nicht.

Der Aufwand zur Herstellung der vorangehend beschriebenen Schaumstoff- Gießform 1 ist so gering, dass zur Produktion des Betonformteils 2 In großer Stück- zahl Gießformen 1 In vergleichbarer Zahl bereitgestellt werden können, so dass die Herstellung der Betonformteile bei hoher Verfügbarkeit an Gießformen in entsprechend kurzer Zeit erfolgen kann.

So könnte sogar für jedes herzustellende Betonformteil 2 eine eigene Gießform 1 bereitgestellt werden, die sich vorteilhaft als das Formteil beim Transport schützende Verpackung weiterbenutzen iässf. Die Entformung des Betonformteils 1 erfolgt dann z.B. erst an dessen Verwendungsort.

Je nach Wiederverwendbarkeit der materialbedingt in ihrer Haltbarkeit einge- schränkten Gießform 2 könnte demgegenüber die Zahl der herzustellenden Gießformen 2 reduziert werden, insbesondere auf die halbe Stückzahl der Betonformteile 2, sodass jede Gießform zweimal zum Einsatz kommt. Nach mehrmaliger Nutzung könnte die Gießform dann als Verpackung am Betonformteil verbleiben. Figur 5 und 6 zeigen eine Gießform 1 a mit einem Außenfeil 3a und einem Innenteil 4a, in dem eine Ausnehmung für die Bildung eines Sitzes 10 zur Halterung einer Baugruppe 1 1 gebildet ist. Die Baugruppe 1 1 soll mit dem herzustellenden Betonformteil durch Eingießen in dessen Beton verbunden werden. Bei der in Fig. 5 und 6 schemafisch als Platte dargestellten Baugruppe 1 1 kann es sich z.B. um eine Elektro-/ Elektronikbaueinheit handeln, die in dem durch das Betonformteil gebildeten Gehäuse unterzubringen ist. Die Gießform 1 a umfasst eine weitere Schaumstoffkomponente 12 mit Anformungen 13 und 14, die in die Sitzausnehmung 10 hinein bis zu der Baugruppe 1 1 vorstehen und den Formraum 5a der Gießform I a im Bereich der Sitzausnehmung 10 begrenzende Schalungsflächen 15 und 16 bilden. Die weitere Gießformkomponente 1 2 der Gießform I a weist ferner Verbindungszapfen 1 7 zum Eingriff in Verbindungsöffnungen 18 in dem Außenteil 3a sowie Verbindungszapfen 19 zum Eingriff in Verbindungsöffnungen 20 in dem Innenteil 4a auf. Die Verbindungsöffnungen 18,20 können leicht hinferschnitfen und die Verbindungszapfen 1 7,19 zum freien Ende hin leicht aufgeweitet sein. Durch die Zapfenverbindungen wird die Gießform 1 fest zusammengehalten und insbesondere das innenfeil 4a in dem Außenteil 3a an Ort und Stelle unter Stabilisierung des Formraums 5a fixiert.

Gemäß Fig. 7 ließe sich das in Fig. 1 und 2 gezeigte Innenteil 4 durch einstückige Anformungen 21 ,22 mit Verbindungszapfen 23,24 ergänzen, wobei die Verbindungszapfen 23,24 der auf einem Außenteil 3b einer Gießform 1 b aufsitzenden Anformungen 21 ,22 in Verbindungsöffnungen 25,26 in dem Außenteil 3b eingreifen. Nach dem vorangehend beschriebenen, Schaumstoff-Gießformen verwendenden Betongießverfahren lassen sich Betongegenstände unterschiedlichster Art herstellen, wobei das Gießverfahren, je nach Losgröße, alternativ zu technisch weit aufwendigeren Beton-Schleuderverfahren einsetzbar ist. Feste, wasser- und UV-beständige Betongusstelie eignen sich insbesondere für den Einsatz im Außenbereich, z.B. als Gehäuse für elektrische Verteiler, Telekommuni- kationsschränke, Klimaanlagen, Fahrkarten- oder Parkscheinautomaten oder Beleuchtungskörper. Ferner kommen z.B. auch Elektromotorgehäuse, Lüftergehäuse, Pumpengehäuse, Rohre und Rohrleitungszubehör wie Rohrmuffen, Sensorenge- häuse und Halterungen für technische Geräte, Ladesäulengehäuse für Elektro- fahrzeuge, Platten oder Gehäuse mit eingegossenen Zahlen, Ziffern oder

Strukturen, Einbaurahmen für Installationen wie die Ummantelung von Wanddurchbrüchen, Dachpfannen/Dachplatten, druckfeste Gehäuse z.B. für den Ein- salz unter Wasser, Verkleidungen z.B. für Heizungen, Maschinenbetten oder Serienfundamente im Anlagenbau, Akustikgehäuse z.B. für Lautsprecher, Trägerelemente für Filter, Piktogramme, Beschilderungen, Bodenwannen und Unterteile und vieles mehr in Betracht, z.B. Ummantelungen von Eingabe- und Anzeigebau- gruppen.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine Schaumstoffgießform 1 c für ein in Fig. 10 dargestelltes, in der Art einer Mensch-ärgere-dich-nicht - Spielfigur ausgestaltetes Be- tonformteil 2c. In dem gezeigten Beispiel dient das Betonformteil 2c als Gehäuse einer Ladesäule für die Ladung der Batterie von Elektrofahrzeugen. Das dünnwandige Betonformteil 2c weist eine Abplattung 27 auf, in welcher (nicht gezeigte) Öffnungen für die Durchführung elektrischer Anschlusselemenfe gebildet sind. Die Gießform 2c weist eine zweiteilige Außenkomponente 3c mit Formelemenfen 28 und 29 sowie eine einteilige Innenkomponente 4c auf. Die Formelemente 28,29 liegen mit Anlageflächen 30 und 31 aneinander an. Zwischen der Außenkomponente 3c und der innenkomponente 4c ist ein mit UHF-Beton auszufüllender Formraum 5c gebildet.

Zur Entformung des Betonformteils 2c sind die Formelemente 28,29 der

Außenkomponente 3c der Gießform 1 c gemäß Fig. 9 auseinanderzubewegen. Die innenkomponente 4c der Gießform verbleibt als verlorene Schalung Innerhalb des Betonformteils 2c. Die Formelemente 28,29 können zur Verpackung des herge- stellten Betonformteils 2c an dem Betonformteil verbleiben.

Es versteht sich, dass die verlorene Innenkomponente 4c als Träger für Einbauten der Ladesäule verwendet und solche Einbauten insbesondere in das Schaumstoff- material der Innenkomponente 4c eingeschäumt werden können.

Wie aus Fig. 1 1 hervorgeht, kann das ein Gehäuse einer Ladesäuie für Elektro- fahrzeuge bildende Betonformteil 2c auf einem im Erdboden 32 verankerten Sockelgehäuse 33 installiert sein, in dem gezeigten Beispiel ist das Sockelgehäuse 33 in eine Zwischenschicht 34 aus Sand eingebettet und weist über seinen Umfang verteilt in die Zwischenschicht vorstehende Rippen 35 zur Wärmeableitung auf.

Über das Sockelgehäuse 33 ist ein Erdkabel 36 in die Ladesäule geführt. Die Ladesäule und das Sockeigehäuse verbindet ferner ein Wärmetauscherkreis 37 mit einer Umwälzpumpe 38. Der Wärmetauscherkreis 37 sorgt für die Ableitung von Wärme von elektrischen Komponenten der Ladesäule, die letztlich über das Sockelgehäuse 33 und Insbesondere dessen Rippen 35 in den Erdboden 32 gelangt.

Der Erwärmung von Einbauten u.a. infoige Sonneneinstrahlung oder anderer äußerer Einflüsse wirkt bereits die hohe Dämmfähigkeit des das Gehäuse bildenden UHPC-Betons entgegen, die in dem gezeigten Beispiel durch einen Phasenumwandlungen unterliegenden Zusatzstoff wesentlich erhöht ist. Als die Dämm- Wirkung steigernde solche Zusatzstoffe kommen insbesondere Naphtalin aufweisende Stoffe in Betracht.

Zur Dämmung trägt auch wesentlich der Schaumstoff der verlorenen Innenkomponente 4c der Gießform 1 c bei.

Die obengenannten Maßnahmen zur Dämmung und Wärmeabfuhr ersetzen eine aktive Klimatisierung der Ladesäule.




 
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