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Title:
METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT FROM CURABLE MATERIAL AND CORRESPONDING COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/202156
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a component (1) from a curable material, wherein, in periodically recurring steps, a new layer (2) of the material is printed in a 3D printing process onto a layer (3) lying thereunder with lower reinforcing elements (4), which protrude above the upper side of this new layer (2), and also relates to a component produced by a corresponding method. Known methods and components do not allow reinforcement over a large surface area. The object of designing a method in such a way that its reinforcement withstands great loads is achieved by providing that, after the printing of each layer (3), upper reinforcing elements (5) are connected to the lower reinforcing elements (4), with the effect of lengthening the lower reinforcing elements (4) and forming the lower reinforcing elements of the layer following on top. A corresponding component is the subject of claim 11.

Inventors:
MAYER JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/060249
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
April 20, 2019
Export Citation:
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Assignee:
PERI GMBH (DE)
International Classes:
B28B1/00; B28B3/20; B28B23/02; B33Y40/00; B33Y80/00; E04B1/35; E04G21/04
Domestic Patent References:
WO2015197910A12015-12-30
Foreign References:
US7837378B22010-11-23
US20150069656A12015-03-12
CN106313272A2017-01-11
Attorney, Agent or Firm:
K&H BONAPAT PATENTANWÄLTE KOCH, VON BEHREN & PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1) aus einem aushärtbaren Material, wobei in sich periodisch wiederholenden Schritten eine neue Lage (2) des Materials in einem 3D- Druckverfahren auf eine darunter liegende Lage (3) mit unteren Bewehrungselemente (4) gedruckt wird, welche über die Oberseite dieser neuen Lage

(2) hervorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Drucken jeder Lage (3) obere Bewehrungselemente (5) in Verlängerung der unteren Bewehrungselemente (4) mit diesen verbunden werden, welche die unteren Bewehrungselemente der darauf folgenden Lage bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material Beton ist.

3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) aus einem starren Material, insbesondere Stahl oder Kunststoff, bestehen.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung übereinanderliegender Bewehrungselemente (4, 5) eine

Schweißverbindung oder eine Schraubverbindung oder eine Klebeverbindung ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) senkrecht zu den Lagen (2, 3) verlaufen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) in einem Winkel zwischen 90° und 45° zu den Lagen (2, 3) verlaufen.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) stabförmig sind.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzliches Bewehrungselement (10) in eine Druckrichtung (11) verlaufend in die Lagen (2, 3) eingebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche

Bewehrungselement (10) als Draht, Stab (lOa), Seil, Kette oder Roving ausgebildet ist, wobei das zusätzliche Bewehrungselement (10) vor, während oder nach dem Drucken jeder Lage (3) eingebracht, insbesondere eingelegt oder aufgelegt wird.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material mit Fasern insbesondere Stahlfasem, Polymerfasem, Glasfasern oder Carbonfasem versetzt ist.

11. Bauteil (1) aus einem ausgehärteten Material, welches eine Vielzahl von in einem 3D- Druckverfahren hergestellte Lagen (2, 3) sowie diese verbindende Bewehrungselemente (4, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) einen durch alle Lagen (2, 3) des Bauteils (1) verlaufenden Strang bilden und miteinander verbunden sind.

12. Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgehärtete Material Beton ist.

13. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) aus einem starren Material, insbesondere Stahl oder Kunststoff, bestehen.

14. Bauteil nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stränge senkrecht und/oder horizontal zu den Lagen (2, 3) verlaufen.

15. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stränge in einem Winkel zwischen 90° und 45° zu den Lagen (2, 3) verlaufen.

16. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungselemente (4, 5) stabförmig oder als Draht, Stab, Seil, Kette oder Roving ausgebildet sind.

17. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material mit Fasern insbesondere Stahlfasem, Polymerfasem, Glasfasern oder Carbonfasem versetzt ist.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus aushärtbarem Material

sowie entsprechendes Bauteil

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus aushärtbarem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Bauteil nach dem

Oberbegriff des Anspruchs 8.

Auch in Industrieländern beruht die Herstellung von Bauwerken aus Beton noch größtenteils auf handwerklichen Leistungen. Prinzipiell können solche Bauwerke oder Teile dieser Bau- werke auf zwei verschiedene Weisen hergestellt werden. Zum einen kann man vor Ort mit Schalungen arbeiten, welche dann mit sogenanntem Ortbeton ausgegossen werden, wobei bei tragenden Teilen zusätzlich Bewehrungen eingebracht werden können. Anschließend wird gewartet, bis der Beton teilweise oder vollständig ausgehärtet ist, worauf die Schalungen ent fernt, gereinigt und dann wieder verwendet werden können. Das Verfahren ist zeitaufwendig und erfordert den Einsatz einer Vielzahl von Mitarbeitern an der Baustelle.

Eine andere Methode besteht darin, die Betonteile des Bauwerks vorher in einer Fabrik zu gießen, also als Fertigbauteile zu erstellen und als solche an die Baustelle zu liefern. Es kön nen hier nicht nur Wände oder Bodenbestandteile, sondern ganze Raumzellen als Fertigteile aus Beton hergestellt und an die Baustelle geliefert werden. Dieses Verfahren ist

preisgünstiger, hat jedoch einen hohen Standardisierungsgrad und eignet sich somit nur für die Herstellung einer Vielzahl von gleichen oder gleichartigen Bauwerken oder für sehr große Strukturen, welche eine Vielzahl gleicher Raumzellen benötigen. Eine individuelle Bauweise ist wiederum nur mit hohem Kostenaufwand möglich.

Ausgehend von diesen bekannten Techniken hat sich auch in der Herstellung von Bauwerken aus Beton in jüngster Zeit ein sogenanntes additives Herstellungsverfahren herausgebildet, nämlich das 3D-Drucken von Beton. Hierbei wird das Bauwerk an einem Computer entwor fen und die Daten werden anschließend an einen Drucker weitergeleitet. Bei dem Drucker handelt es sich um einen vollautomatischen Portalroboter, der größer als das zu erstellende Gebäude bzw. Gebäudeteil ist. Anstelle von Portalrobotem können auch Mehr- achs- oder Konsolroboter oder Mobilroboter eingesetzt werden. Dieser weist einen Druckkopf und Betonzuführungen auf, über welche der Ortbeton dem Druckkopf zugeführt wird. Dieser Druckkopf gießt sodann das zu erstellende Bauwerk bzw. dessen Wände in mehreren Lagen übereinander, wobei jede Lage eine Stärke zwischen 1 und 10 cm aufweist. Der verwendete Beton ist hierbei zähflüssig genug, um die Stabilität bis zum Aushärten, zu- mindest jedoch bis zum Anhärten zu halten. Auf diese Weise gießt der Druckkopf eine Wand in mehreren, übereinander angeordneten Lagen.

Problematisch ist bei der Erstellung von Bauwerken mittels 3D-Druckverfahren die Beweh rung der Wände. Es können prinzipiell fertige Stahlgerüste oder ähnliche Bewehrungselemen te mit eingebracht werden, jedoch kann dies erst erfolgen, wenn die Wand zumindest teilwei se gedruckt ist, da die Bewehrungselemente ansonsten die Bewegung des

Druckkopfes stören bzw. verhindern würden. Wartet man allerdings ab, bis die Wand voll ständig gedruckt ist, sind die unteren Lagen des Betons bereits ganz oder weitgehend ausge härtet, sodass nachträglich keine Bewehrungselemente mehr eingebracht werden können.

Die CN 106313272 A beschreibt ein 3D-Druckverfahren zur Herstellung von Betonbauwer ken, wobei der Beton mit Fasermaterialien bewehrt ist und wobei mit zwei Druckköpfen ge arbeitet wird, von denen einer den Beton und der andere Stahlelemente druckt. Hierbei über greifen die eingebrachten Stahlelemente jeweils zwei übereinander liegende Lagen des Betons und verbinden diese somit.

Nachteilig ist hierbei, dass nur eine punktuelle Verbindung benachbarter Betonschichten mög lich ist, jedoch keine großflächige Armierung, wie diese in klassischen Herstellungsverfahren z.B. mit Stahlmatten möglich ist.

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus aushärtbarem Ma terial, insbesondere Beton, so auszubilden, dass seine Bewehrung hohen Belastungen stand hält.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Ferner besteht die Aufgabe, ein entsprechendes Bauteil bereit zu stellen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der begleitenden

Zeichnungen länger erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1: Einen Querschnitt durch ein teilweise erstelltes Bauteil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer ersten Variante (a) und einer zweiten Vari ante (b);

Fig. 2: eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem ers- ten Druckkopf;

Fig. 3: eine Darstellung gemäß Fig. 2 mit einem zweiten Druckkopf;

Fig. 4: eine Darstellung gemäß Fig. 2 und 3 mit einem dritten Druckkopf;

Fig. 5: eine schematische Darstellung einer ersten Variante der Verbindung benachbarter

Bewehrungselemente;

Fig. 6: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer zweiten Variante;

Fig.7: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer dritten Variante;

Fig. 8: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer vierten Variante;

Fig. 9: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer fünften Variante;

Fig. 10: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer sechsten Variante;

Fig. 11: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer siebten Variante;

Fig. 12: eine Darstellung gemäß Fig. 5 in einer achten Variante;

Fig. 13: eine Darstellung gemäß Fig. 3 in einer weiteren Variante;

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird - insoweit in an sich bekannter Weise - ein 3D-Drucker, z.B. in Gestalt eines vollautomatischen Portalroboters, verwendet, welcher eine Wandung oder eine vollständige Raumzelle oder weitere vertikale Einheiten ei- nes Bauwerks in aufeinanderfolgenden Lagen drucken kann. In Figur 1 ist ein Bauteil 1 im

Entstehungsprozess dargestellt, welches aus mehreren übereinander gedruckten Lagen aus

Beton besteht, wobei die oberste Lage mit der Bezugszahl 2 und die unmittelbar darunterlie- gende Lage mit der Bezugszahl 3 versehen ist. Hierbei befindet sich die oberste Dargestellte

Lage 2 noch im Entstehungsprozess, also während des Druckvorgangs. Der Druckkopf 6 ist nur schematisch dargestellt.

Figur 1 zeigt zwei Varianten der Einbringung von Bewehrungselementen 4 bzw. 5 in die La gen 2 bzw. 3 des Bauteils 1.

In beiden dargestellten Varianten wird zunächst eine untere Lage 3 des aushärtbaren Materi als, hier Beton, in einem 3D-Druckverfahren gedruckt und anschließend werden mit den aus dieser Lage 3 hervorstehenden, unteren Bewehrungselementen 4 weitere, obere Bewehrungs elemente verbunden, die so lang sind, dass sie auch die später darüber zu druckende, obere Lage 2 durchdringen und aus dieser noch ein wenig herausstehen, nachdem der Druck kopf 6 diese obere Lage 2 gedruckt hat. Im nächsten Verfahrensschritt wird die darüber lie gende Lage 2 darauf aufgedruckt, wobei, wie oben beschrieben, die unteren Bewehrungsele mente 4 über die Oberseite der oberen Lage 2 herausstehen. Im nächsten Verfahrensschritt werden an die aus der oberen Lage 2 hervorstehenden Oberseiten der Bewehrungsele mente 4 weitere, gleichartige Bewehrungselemente 5 fest mit den unteren Bewehrungsele menten 4 verbunden, bspw. durch eine Schweißverbindung. Weitere Verbindungsarten wer den im Folgenden noch beschrieben. Anschließend wird die nächste, in der Figur nicht darge stellte Lage des aushärtbaren Materials in 3D-Druckverfahren auf die oberste Lage 2 auf gebracht und das Verfahren wird periodisch wiederholt. Jedes Bewehrungselement 4 bzw. 5 besteht aus einem starren Material, insbesondere Metall, z.B. Stahl, oder aus einem harten Kunststoff. Die aneinandergeschweißten Bewehrungselemente 4 bzw. 5 bilden einen durchgehenden Strang .

In der in Figur 1 links dargestellten Variante (a) verlaufen die Stränge aus den Bewehrungs elementen 4, 5 senkrecht zu den Lagen 2, 3 und in der in Figur 1 rechts dargestellten Variante (b) verlaufen die Stränge aus den Bewehrungselementen 4, 5 in einem Winkel von ca. 60° zu den Lagen 2, 3. Andere Winkel, vorzugsweise zwischen 10° und 90°, sind möglich und je nach Anwendungsgebiet vorteilhaft. Das Verfahren eignet sich auch für andere aushärtende Materialien als Beton, insbesondere thixotrope Materialien. Die Bewehrungselemente 4 stehen immer, wenn der Druckkopf 6 die oberste Lage 2 des aus- härtbaren Materials gedruckt hat, so weit aus dieser obersten Lage 2 hervor, dass auch beim Drucken der nächsten Lage noch ein Überstand stattfindet. Daher verwendet man vorzugs- weise einen Druckkopf 6, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, mit einer Aussparung 7 für die her ausstehenden Bewehrungselemente 4, 5, um diese nicht zu beschädigen oder herauszureißen. Insbesondere eignet sich hierzu ein Druckkopf 6, der zwei Mündungen zum parallelen Aus- lass zweier nebeneinander liegender Stränge von aushärtbarem Material hat, wobei die beiden Stränge gemeinsam eine Lage bilden. Der Bereich zwischen den beiden Mündungen des Druckkopfes 6 kann frei bleiben und bildet eine Aussparung 7, so dass der Druckkopf 6 auch über die aus den darunterliegenden Lagen 2 und 3 herausstehenden Enden der Bewehrungs- elemente 4 geführt werden kann.

Nachdem der Druckkopf 6 die oberste Lage 2 gedruckt hat, werden die oberen Bewehrungs- elemente 5 mit den aus der obersten Lage 2 herausstehenden und bis in die darunterliegende Lage 3 zurückgehenden Bewehrungselementen verbunden, wobei die Art der Verbindung weiter unten beschrieben wird. Anschließend druckt der Druckkopf 6 die nächste Lage.

Nach dem Drucken können auf die Lagen weitere im Wesentlichen horizontale bzw. orthogo- nal zu den erfindungsgemäß ausgebildeten Bewehrungselementen ausgerichteten Beweh rungselemente 10 aufgebracht, beispielsweise aufgelegt werden. Dabei handelt es sich z.B. um starre Elemente wie Stäbe lOa. Es können jedoch auch Fäden, Ketten, Seile oder dergleichen auf die Lagen aufgelegt werden. Mit Ausbildung der nächsten Lage werden die horizontalen Bewehrungselemente 10, lOa dann überdeckt und erhöhen die Zugfestigkeit des Bauteils in Druckrichtung gesehen. Das Einbringen erfolgt voll-, teilautomatisiert oder manuell. Es muss dabei nicht zwingend in jeder Lage ein horizontal ausgerichtetes Bewehrungselement vorge sehen werden. Auch besteht die Möglichkeit, dass weitere Bewehrungselemente 10, lOa nur in besonders beanspruchten Bereichen zusätzlich eingebracht werden.

Eine alternative Ausgestaltung eines Druckkopfes bei ansonsten gleichen Verfahrensparame- tem ist in Figur 3 dargestellt. Der Druckkopf 6 gemäß Figur 3 unterscheidet sich von dem Druckkopf 6 gemäß Figur 2 dadurch, dass die beiden Auslässe des aushärtbaren Materials um 90° nach hinten gekrümmt sind, der Auslass des aushärtbaren Materials also nicht senkrecht nach unten, sondern in Richtung der soeben gedruckten Lage 2 und entgegen der Bewe gungsrichtung des Druckkopfes 6 erfolgt. Auch in diesem Fall weist der Druckkopf 6 eine Aussparung 7 auf, durch welche die aus den darunterliegenden Lagen 2, 3 herausstehenden Bewehrungselemente 4 hindurch treten können, wenn sich der Druckkopf 6 darüber hinweg bewegt.

Eine weitere alternative Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens mit einem flexib- len Druckkopf 6 zeigt Figur 4. Der in Figur 4 dargestellt Druckkopf 6 weist keine Aussparung 7 auf, sondern einen Mittelbereich 8, der flexibel gestaltet ist, so dass sich die aus den beiden darunterliegenden Fagen 2, 3 hervorstehenden Bewehrungselemente 4 während des Über fahrens durch den Druckkopf flexibel an dessen Innenseite anschmiegen. Die flexible Gestal tung des Druckkopfes 6 kann durch Wahl eines geeigneten Materials im Bereich des Mittelbe reichs 8 erfolgen, z. B. durch ein Kunststoff-, Silikon- oder Gummimaterial. In der Figur 4 ist schematisch dargestellt, wie ein Bewehrungselement 4 sich genau in der Mitte des Mittelbe reichs 8 befindet und von dem dort vorhandenen flexiblen Material des Druckkopfes 6 um schlossen wird. Mithilfe des flexiblen Mittelbereichs 8 des Druckkopfes 6 können Positionie rungsfehler der Bewehrungselemente 4 flexibel ausgeglichen werden. Die Bewehrungsele mente 4 stoßen in diesem Fall nicht gegen einen starren Druckkopf 6, da die flexible Durchführung sich zu einem gewissen Grad anpasst. Zusätzlich können die beiden, den Druckkopf 6 verlassenden Stränge des aushärtbaren Materials näher aneinander gedruckt werden. Falls ein Bewehrungselement 4 den Druckkopf 6 passiert, schmiegt sich die Durch führung im Mittelbereich 8 an das Bewehrungselement 4 an, was die Anbettung des Beweh rungselements 4 in das aushärtbare Material verbessert.

In allen Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 2, 3 und 4 hat der Druckkopf 6 zwei Auslässe für das aushärtbare Material, wobei ein Auslass links und ein Auslass rechts der Aussparung 7 bzw. des Mittelbereichs 8 angeordnet ist. Auf diese Weise wird jede Fage 2 bzw. 3 in zwei nebeneinander liegende Fagen aufgespalten, die sich im Idealfall aber nach Durchführung des Druckvorgangs innig miteinander vermengen, so dass keine Grenzfläche mehr erkennbar ist.

Die Verbindung benachbarter unterer Bewehrungselemente 4 mit darüber angeordneten obe ren Bewehrungselementen 5 ist in verschiedenen Varianten in den Figuren 5-12 dargestellt. Die in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellten Varianten sind vor allem für Schweißverfahren, insbesondere das Bolzenschweiß verfahren günstig. Hier kann das obere Bewehrungselement 5 in an sich bekannter Weise mit dem unteren Bewehrungselement 4 durch eine Schweiß verbindung verbunden werden. In der Ausführungsform gemäß Figur 5 weist das obere Be wehrungselement 5 an seiner Unterseite einen spitzen Winkel zur besseren Schweißverbin dung mit der ebenen Oberfläche des unteren Bewehrungselements 4 auf. Bei der Ausführungsform nach Figur 6 weist das obere Bewehrungselement im Mittelbereich seiner Unterseite eine Art hervorstehenden Knopf auf, während die Oberseite des unteren

Bewehrungselements 4 plan ist.

Bei der Variante gemäß Figur 7 ist sowohl die Unterseite des oberen Bewehrungselements 5 als auch die Oberseite des unteren Bewehrungselements 4 plan, so dass eine unmittelbare Bolzenschweißverbindung möglich ist.

In den Figuren 8-10 sind mögliche Klebeverbindungen dargestellt. In Figur 8 wird der

Klebstoff hierbei zwischen die spitz ausgeführte Unterseite des oberen Bewehrungselements 5 und die im Gegenzug schwalbenschwanzförmig ausgeführte obere Seite des unteren Beweh rungselements 4 eingebracht, bevor das obere Bewehrungselement 5 unter Druck auf das un tere Bewehrungselement 4 gebracht wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 9 wird der Klebstoff in den Spalt zwischen dem spitz zulaufenden unteren Ende des oberen Bewehrungselements 5 und dem komplementär hierzu ausgebildeten spitz zulaufenden oberen Ende des unteren Bewehrungselements 4 eingebracht.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 10 findet eine Überlappung des oberen Bewehrungselements 5 mit dem unteren Bewehrungselement 4 statt, wobei sich die Seitenflä chen überlappen und in den Überlappungsbereich ein Klebstoff eingebracht wird.

Auch alle Varianten gemäß Figuren 8 -10 dienen nicht nur der Klebeverbindung. Bei diesen Varianten kann auch eine Schweißverbindung der benachbarten Bewehrungselemente 4 bzw.

5 erfolgen.

Zwei weitere Verbindungsmöglichkeiten sind in den Figuren 11 und 12 dargestellt. Hierbei findet eine Verschraubung statt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 11 weist das obere Ende des unteren Bewehrungselements 4 eine integrierte Schraubenmutter mit einem

Innengewinde auf, während der untere Bereich des oberen Bewehrungselements 5 ein Außen gewinde aufweist, welches in diese integrierte Schraubenmutter des unteren Bewehrungsele ments 4 eingedreht werden kann. D Bei W uOei 20 rt1u9/s2i0u2n1i5u6iigs f form gemäß r Figur 1 12 0 weisen sowoh 1 l d ,er obere D BePiCeTic/nEP u2e0s19 u/0iu60e2ie4n9 D Be- wehrungselements 4 als auch der untere Bereich des oberen Bewehrungselements 5 Außenge- winde auf und es wird eine Überwurfmutter mit einem Innengewinde verwendet, in welches die beiden Außengewinden der Bewehrungselemente 4-5 zur Herstellung einer

sicheren Verbindung eingedreht werden.

Anstelle der Verbindung benachbarter Bewehrungselemente 4 durch Verschweißen kann auch eine Verbindung durch Verschrauben oder durch Verkleben erfolgen. Bei einer Schraubverbin dung können die Enden der Bewehrungselemente 4 mit jeweils einem Außengewinde versehen sein, wobei eine gemeinsame Überwurfmutter die beiden Enden miteinander verbindet. Auch kann ein Ende eines Bewehrungselements 4 ein Innengewinde enthalten, während das benach barte Bewehrungselement 4 ein hierzu passendes Außengewinde aufweist. Falls die benachbar ten Bewehrungselemente 4 miteinander verklebt werden, empfiehlt es sich, eine großflächige Abschlussfläche vorzusehen, so dass eine gute Klebeverbindung möglich wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das damit erstellte Bauteil haben den Vorteil einer we sentlich innigeren Verbindung der Bewehrungselemente 4 und einer wesentlich festeren Be wehrung, da durch die Stränge 5 aus einzelnen Bewehrungselementen 4 eine ähnliche Wirkung erzielt werden kann, wie beim klassischen Betonguss durch Verwendung einer Stahlmatte. Durch die erfindungsgemäße Bildung von Strängen 5 aus einzelnen Bewehrungselementen 4 wird es möglich, auch im 3D-Druck, wo eine durchgängige Stahlmatte nicht eingesetzt werden kann, die gleichen oder ähnliche Festigkeitswerte zu erzielen wie bei der Verwendung durchge hender Baustahlmatten im Betongussverfahren.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können in einer vorteilhaften Weiterbildung zusätzliche Be- wehrungselemente 10 während oder nach dem Drucken eingesetzt werden. Diese können insbe- sondere als Draht, Stab, Seil, Kette oder Roving ausgebildet sein. Das erfindungsgemäße Ver fahren und die zusätzlichen ausgebildeten Bewehrungselemente 10 wie Draht, Stab, Seil, Kette oder Roving, haben den Vorteil, dass die Zug- und Druckfestigkeit des gebildeten Bauteils er höht wird. Insbesondere in Druckrichtung werden hierdurch die Festigkeiten erhöht. Die zusätz lichen Bewehrungselemente 10 wie Draht, Stab, Seil, Kette oder Roving können während oder nach dem Drucken in das extrudierte aushärtbare Material, insbesondere in eine Druckrichtung 11, eingebracht werden. Wie in Figur 13 ersichtlich, kann der Druckkopf 6 zusätzliche Mittel umfassen, über die das zusätzliche Bewehrungselement 10 während des Drückens mit einge bracht wird. So können beispielweise Drähte, Seile, Ketten oder Rovings von einer Spule 6a abgWQ .20 T ^2 ( >2_1 J j c gleichzeitig mit dem Druckkopf 6 in DruckrichtiPCT/EP2019/060249 Stäbe können in an und für sich bekannter Weise unterstützt durch den Druckkopf 6 oder hiervon un abhängig zugeführt, beispielsweise aufgelegt oder eingesteckt werden (nicht abgebildet). Alter nativ hierzu kann ein zusätzliches Mittel gemäß Figur 2 zur Verfügung gestellt werden, über das die zusätzlichen Bewehrungsmittel 10 auf den gebildeten Lagen 2, 3 auf - oder eingelegt wer den. Alternativ zum Stab kann ein flexibles Element Seil, Kette, Rovings aufgelegt oder einge steckt werden

In einer weiteren, als günstig angesehene Ausführungsform können zusätzliche Fasern, insbe sondere Polymerfasem, Glasfasern oder Carbonfasem in das extrudierte aushärtbare Material beigemischt werden. Hierdurch wird die Festigkeit weiter erhöht.