BAENZIGER HEINZ (CH)
ROHR HANSJOERG (CH)
SAGER BRUNO (CH)
BLEIBLER ALEXANDER (CH)
BAENZIGER HEINZ (CH)
ROHR HANSJOERG (CH)
SAGER BRUNO (CH)
| US4941949A | 1990-07-17 | |||
| FR763260A | 1934-04-26 | |||
| DE1962056A1 | 1971-06-24 | |||
| US3919733A | 1975-11-18 |
| 1. | Verfahren zur Herstellung von Strukturen in Materialien, welche eine spachtelbare und/oder streich¬ bare Konsistenz haben, und welche aushärtbar oder er starrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass man einen oder mehrere aus einer oder mehreren Düsen austre¬ tende(n) Strom (Ströme) aus einem Gas oder einem Gasge¬ misch mit der jeweils gewünschten kinetischen Energie auf die Oberflächen der genannten Materialien, welche noch nicht ausgehärtet oder erstarrt sind, kontrolliert einwirken lässt und die genannten Düsen in der jeweils gewünschten Bewegungsrichtung über die genannten Ober¬ flächen führt und damit die genannten Strukturen er¬ zeugt, und anschliessend die so strukturierten Materia¬ lien aushärten oder erstarren lässt. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Materialien ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Mörteln, Verputzen, Spachtelmassen und Beschichtungen, wie Anstriche und Farben, insbeson dere solche Mörtel, Verputze und Spachtelmassen, welche bei der Strukturierung ein Ausbreit ass von 100 mm bis 180 mm, vorzugsweise von 130 mm bis 160 mm haben, gemes¬ sen gemäss DIN 18555, Teil 2. |
| 3. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gas Stickstoff und das genannte Gasgemisch Luft oder ein Gemisch aus 20 Vol.% Sauerstoff und 80 Vol.% Stickstoff ist. |
| 4. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen der Düsen einen kreisförmigen Querschnitt haben, insbeson dere mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 1,5 mm, vor¬ zugsweise 0,2 mm bis 0,8 mm. |
| 5. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Auslassöff nungen der Düsen von den zu strukturierenden Oberflächen von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise 2 mm bis 5 mm, beträgt. |
| 6. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströme mit einem Winkel von 60* bis 90°, vorzugsweise etwa 90", auf die zu strukturierenden Oberflächen auftreffen. |
| 7. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Düsen mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 1 m/min bis 10 m/min, vor¬ zugsweise von 3 m/min bis 5 m/min, über die zu struktu rierenden Oberflächen führt. |
| 8. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck bei den Ein¬ lassöffnungen der Düsen von 0,1 bar bis 3,0 bar, vor¬ zugsweise von 0,5 bar bis 2,0 bar, beträgt. |
| 9. | Vorrichtung zur Herstellung von Strukturen in Materialien, welche eine spachtelbare und/oder streichbare Konsistenz haben, und welche aushärtbar oder erstarrbar sind, insbesondere zur Durchführung des Ver¬ fahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine Trägerplatte (1), einen Düsenarm (2) , einen oder zwei Antrieb(e) (3), Führungselemente (4), welche entlang einer oder zwei Führungsschiene(n) (5) bewegbar sind, und an welche Stützen (6) montiert sind, und elektrische und pneumatische Steuerungsein heiten (7) mit entsprechenden Bedienungsvorrichtungen (8) und Verbindungskabeln (9) und Verbindungsschläuchen (10), dadurc' gekennzeichnet, dass der Düsenarm (2) — eine zylinderförmige Achse (11) mit einer zentrischen, nicht durchgängigen Bohrung (12), welche als Einlassöffnung für Gase dient, eine als Schlitz (13) ausgebildete Auslas¬ söffnung für Gase, wobei dieser Schlitz (13) parallel zur Längsachse (14) der genannten zylinderförmigen Achse (11) verläuft und gegen unten, also gegen die zu struk¬ turierenden Materialien, gerichtet ist, und eine auf der genannten zylinderförmigen Achse (11) gelagerte und eng daran anliegende zylinder förmige Walze (15) mit radialen Bohrungen (16) umfasst, und wobei die genannte Einlassöffnung mit einem pneu¬ matischen Anschluss (17 a) verbunden ist, im Falle der Verwendung eines einzigen An triebes (3) — dieser Antrieb (3) ein Elektromotor mit Ge¬ triebe ist, wobei dieses Getriebe zwei Ausgänge auf¬ weist, wobei der eine Ausgang die Rotation der genannten zylinderförmigen Walze (15) bewirkt, und der andere Aus gang die lineare Verschiebung entlang der (den) Füh¬ rungsschiene(n) (5) bewirkt, — im Falle der Verwendung von zwei Antrieben (3) — ein erster Elektromotor mit Getriebe die Rotation der genannten zylinderförmigen Walze (15) be¬ wirkt, und — ein zweiter Elektromotor mit Getriebe die lineare Verschiebung entlang der (den) Führungs¬ schiene(n) (5) bewirkt, und der (die) Elektromotor(en) , das (die) Ge¬ triebe, die Führungselemente (4) , der Düsenarm (2) mit¬ tels einem Ende seiner zylinderförmigen Achse (11) sowie der elektrische Anschluss (18) und der pneumatische An¬ schluss (17) fest an die Trägerplatte (l) montiert sind. |
| 10. | Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Kraftubertragungselement (19) für die lineare Verschiebung entlang der (den) Führungs¬ schiene(n) (5), beispielsweise ein Reibrad oder ein Zahnriemen, welcher die Funktion eines Reibrades hat, oder ein Zahnrad, welches in einen Zahnriemen oder in eine Zahnstange greift, wobei dieser Zahnriemen oder diese Zahnstange in Längsrichtung auf der Führungs¬ schiene (5) fest montiert ist, die Führungselernente (4), sowie die elektrischen und pneumatischen Anschlüsse (17, 18) auf der einen Seite der Trägerplatte (1) angeordnet sind, und dass der (die) Antrieb(e) (3), das Kraftuber¬ tragungselement (20) für die Rotation der zylinderförmi¬ gen Walze (15), beispielsweise ein Zahnriemen, und der Düsenarm (2) auf der andern Seite der Trägerplatte (l) angeordnet sind. |
| 11. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis10 dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Achse (11) mit dem Ende an die Trägerplatte (1) fest montiert ist, welches der Einlassöffnung für Gase gegen über liegt. |
| 12. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis11 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Getriebeaus¬ gänge derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich die zylinderförmige Walze (15) einmal pro lineare Verschie bungsEinheit um 360* abwälzt. |
| 13. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis12 dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Trä¬ gerplatte (1) und der zylinderförmigen Walze (15) ein Antriebsritzel befindet, welches auf einem Lager gela gert ist, beispielsweise ein Kugellager oder ein Gleit¬ lager. |
| 14. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis13 dadurch gekennzeichnet, dass sich am nicht fest mon¬ tierten Ende der zylinderförmigen Achse (11) ein zweites Lager befindet, beispielsweise ein Kugellager oder ein Gleitlager. |
| 15. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis14 dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Achse (11) eine Länge von 135 mm bis 235 mm, Vorzugs weise von 145 mm bis 195 mm, und einen Durchmesser von 16 mm bis 46 mm, vorzugsweise 21 mm bis 36 mm, hat. |
| 16. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrische Bohrung (12) in der zylinderförmigen Achse (11) eine Länge von 100 mm bis 200 mm, vorzugsweise von 110 mm bis 160 mm, und einen Durchmesser von 8 mm bis 15 mm, vorzugsweise von 10 mm bis 12 mm, hat. |
| 17. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die als Schlitz (13) ausgebildete Auslassöffnung eine Länge von 100 mm bis 210 mm und eine Breite von 0,5 mm bis 2,0 mm hat. |
| 18. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der zylinderförmigen Walze (15) von 1000 bis 10000 radiale Bohrungen (16) vorhanden sind, insbesondere zylindrische Bohrungen mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 0,8 mm. |
| 19. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerplatte (1) in Fahrtrichtung entlang der (den) Führungsschiene(n) (5) vorne und hinten noch je ein Endschalter (21) fest montiert ist. |
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfah¬ ren zur Herstellung von Strukturen in Materialien, wel¬ che eine spachtelbare und/oder streichbare Konsistenz haben, und welche aushärtbar oder erstarrbar sind, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Strukturen in Mate¬ rialien, welche eine spachtelbare und/oder streichbare Konsistenz haben, und welche aushärtbar oder erstarrbar sind, insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens.
Sichtbeton an Gebäuden und Ingenieurbauten ist der Witterung ausgesetzt und muss zur Werterhaltung der jeweiligen Baute von Zeit zu Zeit saniert werden.
Es gibt Vorschriften, dass die Sichtbeton¬ struktur erhalten bleiben muss und nicht durch andere Oberflächenstrukturen ersetzt werden darf.
Im Stand der Technik sind folgende Möglichkei¬ ten für die Herstellung der Sichtbetonstruktur bekannt:
- Anpressen eines Schalungsbrettes oder einer entsprechend strukturierten Folie aus Kunststoff auf die frisch beschichtete Baute, wobei die auf die Bande auf¬ getragene Schicht eine spachtelbare und/oder streichbare Konsistenz haben muss, und
- manuelles Strukturieren der genannten Schicht.
Diese Verfahren haben die folgenden Nachteile:
- Bei all diesen Verfahren muss die jeweilige Oberfläche berührt werden;
- Unter dem Schalungsbrett oder unter den Fo¬ lien können Lufteinschlüsse auftreten, mit der Folge, dass an den entsprechenden Stellen keine Sichtbeton¬ struktur hergestellt wird;
- Werden die Schalungsbretter, respektive Fo¬ lien, frühzeitig, d.h. vor dem vollständigen Aushärten oder Erstarren der frisch applizierten Beschichtung, entfernt, so hat dies zwar den Vorteil, dass relativ we¬ nig Schalungsbretter, respektive Folien, benötigt werden und relativ einfach zu reinigen sind, aber auch den Nachteil, dass mit dem genannten Entfernen auch Teile der frisch applizierten Schicht entfernt werden;
- Werden die Schalungsbretter, respektive Fo¬ lien, nach dem vollständigen Aushärten oder Erstarren der frisch applizierten Beschichtung entfernt, so hat dies zwar den Vorteil, dass nur minimale Mengen der frisch applizierten Beschichtung an deren Kontaktfläche haften bleiben, aber auch den Nachteil, dass relativ viele Schalungsbretter, respektive Folien, benötigt wer- den und nur mit relativ grossem Aufwand zu reinigen sind, weshalb diese dann häufig ersetzt werden müssen;
- Im letzteren Fall ist kein kontinuierliches Arbeiten unter normalen Baustellenbedingungen möglich;
- Das manuelle Strukturieren benötigt sehr viel Zeit, und jene Personen, welche diese Arbeiten aus¬ führen, müssen ausgewiesene, künstlerisch begabte Spe¬ zialisten sein.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Strukturen in Materia- lien, welche eine spachtelbare und/oder streichbare Kon-
sistenz haben, und welche aushärtbar oder erstarrbar sind, zur Verfügung zu stellen, bei welchem die zu strukturierende Oberfläche nicht mit einem Gegenstand, wie etwa ein Schalungsbrett, eine Folie, ein Pinsel, eine Maurerkelle, berührt wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Er¬ findung, ein solches Verfahren der genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei welchem keine Lufteinschlüsse möglich sind.
Mit dem neuen erfindungsgemässen Verfahren soll weder Material von der frisch applizierten Schicht entfernt werden noch sollen irgendwelche die Struktur gebende Gegenstände, wie Schalungsbretter oder Folien, durch die applizierte Schicht verunreinigt werden.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Er¬ findung, ein solches Verfahren der genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei welchem keine ökologisch be¬ denkliche Reinigungsmittel benötigt werden und keine Ab¬ fälle anfallen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Er¬ findung, ein solches Verfahren der genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei welchem kontinuierlich unter normalen Baustellenbedingungen gearbeitet werden kann.
Das neue erfindungsgemässe Verfahren soll nach kurzer Instruktion rasch und einfach sowie ohne Rück¬ sichtnahme auf eine künstlerische Begabung vom Bedie¬ nungspersonal durchführbar sein.
Es soll auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung gestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstel¬ lung von Strukturen in Materialien, welche eine spach¬ telbare und/oder streichbare Konsistenz haben, und wel¬ che aushärtbar oder erstarrbar sind, ist dadurch gekenn- zeichnet, dass man einen oder mehrere aus einer oder mehreren Düsen austretende(n) Strom (Ströme) aus einem Gas oder einem Gasgemisch mit der jeweils gewünschten kinetischen Energie auf die Oberflächen der genannten Materialien, welche noch nicht ausgehärtet oder erstarrt sind, kontrolliert einwirken lässt und die genannten Dü¬ sen in der jeweils gewünschten Bewegungsrichtung über die genannten Oberflächen führt und damit die genannten Strukturen erzeugt, und anschliessend die so struktu¬ rierten Materialien aushärten oder erstarren lässt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstel¬ lung von Strukturen in Materialien, welche eine spach¬ telbare und/oder streichbare Konsistenz haben, und wel¬ che aushärtbar oder erstarrbar sind, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, umfas- send
- eine Trägerplatte 1,
- einen Düsenarm 2,
- einen oder zwei Antrieb(e) 3,
- Führungselemente 4, welche entlang einer oder zwei Führungsschiene(n) 5 bewegbar sind, und an welche Stützen 6 montiert sind, und
- elektrische und pneumatische Steuerungsein¬ heiten 7 mit entsprechenden Bedienungsvorrichtungen 8 und Verbindungskabeln 9 und Verbindungsschläuchen 10,
ist dadurch gekennzeichnet, dass
— der Düsenarm 2
— eine zylinderförmige Achse 11 mit einer zentrischen, nicht durchgängigen Bohrung 12, welche als Einlassöffnung für Gase dient,
— eine als Schlitz 13 ausgebildete Auslas¬ söffnung für Gase, wobei dieser Schlitz 13 parallel zur Längsachse 14 der genannten zylinderförmigen Achse 11 verläuft und gegen unten, also gegen die zu strukturie- renden Materialien, gerichtet ist, und
— eine auf der genannten zylinderförmigen Achse 11 gelagerte und eng daran anliegende zylinderför¬ mige Walze 15 mit radialen Bohrungen 16 umfasst, und wo¬ bei
— die genannte Einlassöffnung mit einem pneu¬ matischen Anschluss 17 a verbunden ist,
— im Falle der Verwendung eines einzigen An¬ triebes 3
— dieser Antrieb 3 ein Elektromotor mit Ge- triebe ist, wobei dieses Getriebe zwei Ausgänge auf¬ weist, wobei der eine Ausgang die Rotation der genannten zylinderförmigen Walze 15 bewirkt, und der andere Aus¬ gang die lineare Verschiebung entlang der (den) Füh¬ rungsschiene(n) 5 bewirkt,
- im Falle der Verwendung von zwei Antrieben 3
— ein erster Elektromotor mit Getriebe die Rotation der genannten zylinderförmigen Walze 15 be¬ wirkt, und
— ein zweiter Elektromotor mit Getriebe die lineare Verschiebung entlang der (den) Führungs¬ schiene(n) 5 bewirkt, und
— der (die) Elektromotor(en) , das (die) Ge¬ triebe, die Führungselemente 4, der Düsenarm 2 mittels einem Ende seiner zylinderförmigen Achse 11 sowie der elektrische Anschluss 18 und der pneumatische Anschluss 17 fest an die Trägerplatte 1 montiert sind.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfin¬ dungsgegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen defi¬ niert.
Im folgenden Teil werden bevorzugte Ausfüh¬ rungsformen beschrieben, wobei Bezug auf die Figuren ge¬ nommen wird, und wobei Ausfuhrungsformen, wie sie in den Ansprüchen definiert sind, normalerweise nicht wieder¬ holt werden.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung, wobei der Düsenarm 2 teil¬ weise aufgeschnitten ist.
Figur 2 zeigt einen Aufriss einer erfindungs- gemässen Vorrichtung.
Die Trägerplatte 1 hat folgende Dimensionen:
12 mm mal 155 mm mal 120 mm und ist aus Alumi¬ nium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt.
Der Düsenarm 2 hat die in den abhängigen An¬ sprüchen definierten Dimensionen.
Die zylinderförmige Walze 15 ist vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder Messing hergestellt.
Die zylinderförmige Achse 11 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise Delrin.
In die Einlassöffnung ist ein pneumatischer Anschluss 17 a fest montiert.
Dieser Anschluss 17 a ist durch einen Verbin¬ dungsschlauch 10 mit dem pneumatischen Anschluss 17 ver¬ bunden, beispielsweise eine Schnellverschlusskupplung, welche der Zugentlastung dient und an der Trägerplatte 1 fest montiert ist.
Diese Schnellverschlusskupplung ist durch einen weiteren Verbindungsschlauch 10 mit herkömmlichen pneumatischen Steuerungseinheiten 7 mit entsprechenden Bedienungsvorrichtungen 8 verbunden.
Der verwendete Antrieb 3 ist ein Elektromotor (24 Volt, 3500 UpM, Hersteller: VDO Antriebstechnik, Deutschland) mit Getriebe, welches zwei Ausgänge (ii = 1:55, Ϊ2 = 1:4) hat, beispielsweise das Produkt der Firma Hilba AG, Villmergen, Schweiz.
Dabei ist das Kraftübertragungselement 19 für die lineare Verschiebung auf der einen Seite der Träger¬ platte 1 und das Kraftübertragungselement 10 für die Ro¬ tation der zylinderförmigen Walze 15 sowie der genannte
Antrieb 3 auf der anderen Seite der Trägerplatte 1 ange¬ ordnet.
Die Führungselemente 4, insbesondere drei Laufrollen, und die Führungsschiene 5 sind auf der glei- chen Seite der Trägerplatte 1 angeordnet wie das Kraft¬ übertragungselement 19 für die lineare Verschiebung.
Die Laufrollen haben einen Durchmesser von etwa 35 mm.
Als Endschalter 21 kann das Produkt IMP 250 V, 2A, 100 V, 5A der Firma Guard Master, England, verwendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugs¬ weise mit der erfindungsgemässen Vorrichtung durchge¬ führt.
Nachfolgend wird beschrieben, wie die erfin¬ dungsgemässe Vorrichtung in Betrieb genommen und bedient werden kann, und wie das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt werden kann.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird an ih- ren Einsatzort gebracht und betriebsbereit gemacht, in¬ dem die verschiedenen Anschlüsse angeschlossen werden.
Das zu strukturierende Material wird ge äss Angaben des Herstellers oder Lieferanten auf die Baute aufgetragen.
Das auf eine erste Teilfläche aufgetragene und weder ausgehärtete noch erstarrte Material wird dann wie folgt strukturiert.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird bei ei¬ ner horizontal verlaufenden Strukturierung einer verti¬ kalen Wand an eine vertikale Aufhängevorrichtung ge¬ hängt, welche den jeweiligen Anforderungen angepasst ist.
Der Abstand zwischen der zylinderförmigen Walze 15 und der zu strukturierenden Materialoberfläche wird mittels den Stützen 6 eingestellt.
Anschliessend werden der ideale Gasdruck und die ideale Vorschubgeschwindigkeit mittels kurzen Vor¬ versuchen ermittelt und eingestellt.
Danach wird diese erste Teilfläche vollständig strukturiert, indem man die erfindungsgemässe Vorrich¬ tung einmal entlang der Führungsschiene 5 bewegt und gleichzeitig das Gas durch den Schlitz 13 und die radia¬ len Bohrungen 16 treten lässt.
Währenddem diese erste Teilfläche strukturiert wird kann auf eine zweite Teilfläche das zu strukturie¬ rende Material gemäss obigen Angaben aufgetragen werden.
Diese Arbeitsvorgänge werden so oft wieder¬ holt, bis die ganze Fläche strukturiert ist.
Die strukturierte Fläche lässt man dann Aus¬ härten oder Erstarren.
Danach wird die erfindungsgemässe Vorrichtung demontiert und an ihren nächsten Einsatzort gebracht.
Eine unregelmässige Struktur kann dadurch er¬ reicht werden, wenn mehrere zylinderförmige Walzen 15
mit verschiedener Anordnung der radialen Bohrungen 16 (Bohrbilder) verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung werden folgende Bezugszeichen verwendet.
1 Trägerplatte
2 Düsenarm
3 Antrieb(e)
4 Führungselemente
5 Fuhrungsschiene(n)
6 Stützen
7 Steuerungseinheiten
8 Bedienungsvorrichtungen
9 Verbindungskabel
10 Verbindungsschläuche
11 zylinderförmige Achse
12 Bohrung
13 Schlitz
14 Längsachse
15 zylinderförmige Walze
16 radiale Bohrungen
17, 17 a pneumatischer Anschluss
18 elektrischer Anschluss
19 Kraftübertragungselement für die lineare 5 Verschiebung
20 Kraftübertragungselement für die Rotation
21 Endschalter.