DE1759649A1 - Verfahren zur Ausbildung von wasserdichten Scheinfugen in Betonkonstruktionen - Google Patents

Description

W.R. Grace * Co. (Brit. 24716/67 - prio 26.5.67 New York, N.V., V.St.A. A 12 078 - 55-00)

Hamburg, den 17. Mai I968

Verfahren zur Ausbildung vcn wasserdichten Scheinfugen in Betor.konstruktionen

Die Erfindung betrifft Betonkonstruktionen.

Beton zieht eich bekanntlich nach dem Oießen beim Trocknen zusammen, wobei sich wahllos in der Betormasse verteilte Hisse bilden, sofern keine Maßnahmen zur Verhütung dieser wahllosen Rißbildung getroffen werden. Solche Risse wirken sich sehr nachteilig aus, da sie Wasser durch den Beton dringen lassen; diese Mängel nehmen mit der Zeit nooh zu, da durch Dehnen und Schwinden des Betone weitere Risse entstehen und die bereits vorhandenen noch vergrößert werden. Diesen Kachteilen begegnet man seit langem dadurch/ daß man schwache Stellen im Beton ausbildet, so daß die Risse an diesen schwachen Stellen und nicht an anderen Stellen entstehen. Die Ausbildung dieser schwachen Stellen erfolgt im allgemeinen dadurch, daß man die Betonoberfläche mit einer Vertiefung versieht, beispielsweise durch eine geger die Schalwend gelegte V-förmige Latte

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oder einen 8Mgoclnsehnltt In der Betonobcrfliehe. Der entstanden· Rlfl wird dann duroh Einbringen einer Dlohtungsnaaae In die Vertiefung abgedlohtet. Eine Schwierigkeit bei derartigen "Sonelnfugen" - wie dleae abslchtlloh hervorgerufenen Riese genannt werden - besteht darin« dafl sie nur mit Dlohtungsaassen abgedichtet werden kennen und die ao erhaltene Dlohtung einen grOferen Wasserdruok nloht standhltlt« Insbesondere« wenn der Waseerdruok die Dlehtungssssse verdrangen kann, und das die Dlohtung Ib Laufe der Zelt In Ihrer Wirkung wesentlich nsohliSt. Außerdem befinden sich bei Stahlbeton die Stahleinlagen an der nassen Seite derartiger Dlohtungen, So daft sie lelobt rosten kOnnen· Ken hat swar auoh noch andere Verfahren sun Abdienten von Sonelnfugen vorgeschlagen« jedoch hat sieh hiervon bisher keines bewthrt. So 1st das üblich· Verfahren sun Abdichten von Fugen zwischen getrennt gegossenen Betoronassen, d.h. die Verwendung von Streifen aus Gummi oder gUBaUhnllohea Material alt hantelfUrnigen Querschnitt« welohe jeweils zur Hftlfte In die anelnandergrensenden Betonnassen eingebettet werden« für Sohei.ifugen nloht anwendbar» da man diesen Dlohtungsetreifen nloht genau In die Mitte des gegossenen Betons In Auerichtung auf den erst nachher ausgebildeten Ritt elnsetsen kann. Demaufolg· war es bisher nloht auglleh« Sohelnfugen In

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Betonkonstruktlonen unter der Erdoberfläche oder an sonstigen, größere· Wasserdruck ausgesetzten Plätzen_zu verwenden · Da es Jedooh erforderlloh 1st, In Betonkonstruktlonen in bestimmten Abstlnden Fugen auszubilden, um ein Dehnen und Sohwinden des Betons ohne wahllose RiSbildung zu emftgllohen, war «an bisher genötigt, Dehnung«· fugen, Schwindfugen oder Arbeltsfugen anzubringen; diese Fugen, welche durch anelnandergrensende getrennt gegossene Betonnassen gebildet werden* können durch Dichtungsstreifen auch gegen einen beträchtlichen Wasserdruck ausreichend abgedichtet werden· Jedoch 1st die Anfertigung derartiger Fugen sehr zeltraubend und teuer» da zunächst die erste Bstonnaeee fest werden muß, ehe die zweite gegossen werden kann, und natürlich während des Härtens in einer Schalung gehalten werden nu0. Bein Gießen von größeren Betonungen arbeitet nan in allgenelnen nach der Fachbauweise bzw. nlt abwechselnder QuBfolge, welche in Figur 2 der beigefügten Zeichnung dargestellt 1st.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es in Gegensatz zur bisher auf den Fachgebiet herrschenden Meinung möglich 1st, unter Verwendung eines bestimmten neuartigen Diohtungast reif ens Sohelnfugen in Betonkonstruktlonen derart auszubilden, defl der Dichtungsstreifen

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auoh gegen beträohtliohen Wasserdruck, beispielsweise in unterirdischen Bauwerksteilen, eine ausreichende Abdichtung ergibt. Das erflndungsgeuMese Verfahren wird in folgenden hauptsächlich in bezug auf aenkrecht durch allgemein horizontale Bauteile, beispielsweise Fundanente von OebMuden, verlaufende Fugen beschrieben. Jedoch 1st es auoh auf alle anderen Sobelnfugen, beispielsweise in Wänden, anwendbar.

In den brltlsohen Patentschriften 1 006 811 und 1 006 1st eine neue- Fora von Dichtungsstreifen gun Abdichten von Betonfugen zwischen swei anelnandergrcnsonden und getrennt gegossenen Betonaaasen, d.h« Dehnungs-, Sohwlnd- oder Arbeltefugen, beschrieben, welohe aus einen durch Extrudieren oder Forapressen hergestellten Ousadteil oder sonstigen feuchtigkeit*- und wasserbeständigen flexiblen Kunststoffte11 in Fora eines streifenartigen Körpers besteht, der zu beiden Selten seiner Mittellinie mindestens eine vorstehende, sieh von ihrer Wurzel aus verbreiternde und in den Beton su verankernde Auafomung aufweist, wobei alle Auafornungen von der gleichen Fliehe des Dichtung». Streifens susgehen und so angeordnet sind, dal aufterhalb der am nächsten zur Mittellinie des Dichtungsstreifen· liegenden Auafonsungen Absohnitte gebildet werden, durch

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welche zur Befestigung des Oiohtungsstreifene an der Schalung Nägel getrieben werden können; diese Dichtungsatreifen, auf welche in folgenden als eingange beschriebene Dichtungsstreifen bezug genommen wird, werden so angeordnet» daß die Veranlcerungsausfornungen in den Beton eingebettet werden« die Außenfläche dee Dichtungsstreifen« jedoch nloht eingebettet wird, ao das die Fuge zwischen die beiden a» nächsten an der Mittellinie des Dichtungsstreifens liegenden Verankerungs« ausformungen fällt.

Der beschriebene Dichtungsetreifen 1st in Figur i der beigefügten Zeichnungen perspektivisch dargestellt.

Unter der Bezeichnung "sich von ihrer Wurzel aus verbreiternde Verankerungsaus formung" wird jeder Ansatz oder Vorsprung verstanden, welcher im Beton verankert werden kann und an einem vom streifenartigen Körper welter entfernten Punkt breiter als an einem näher am streifenartigen Körper liegenden Punkt 1st. Der Verankerungsvorsprung kann also beispielsweise die For« eines T oder eines umgekehrten stumpfen Dreiecks haben. Im allgemeinen haben die Verankerungsausformungen alle die gleiche Oestalt, jedoch 1st dies nicht unbedingt erforderlloh.

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Ea wurde nun gefunden* daft man dan eingangs beschriebenen Dichtungsstreifen in einer bestimmten Anordnung auch nun Abdichten von Soheinfugen verwanden kann. Diese Entdeckung iat von großer Bedeutung, da nan hierdurch wesentlich größere Betonungen gleBen kann als es bisher möglioh war.

Des arfindungagaallaaa Verfahren besteht darin« dal man ainan Dichtungsstreifen dar eingangs beschriebenen Art flach auf ainan Untergrund lagt» auf welchen Baton gegossen warden soll, und/oder an einer Schalung befestigt, ainan sur Riftbildung führenden Körper dar Mittellinie das Dichtung·· Streifens gegenüber in dan für dan Bctongufi vorgesehenen Raum lagt und dan Baton in einem einsigen CuB über dan Dlohtungaatrelfen und den sur Riabildung führenden Kör par gleit, ao dal dia Varankarungsauaformungen da« Dichtung·· Streifens in dan Baton eingebettet werden, wKhrend dia gegenüberliegende AuienflKohe da· Diohtungsatralfena nicht eingebettet wird, und alch ansohlletend zwlsohen dan beiden Varankarungaauafornungan ein Ria, d.h. elna Soheinfuge, bildet. Dar sur Rißbildung ftihranda Körper kann aus einen erhabenen integrierenden Bestandteil daa Dlohtungsstreifens bestehen, Jedoch verwendet man vorsugawelae ein Stüok Hol· oder ein Stück aua ainan sonstigen starren oder halbetarren Material, welohea naoh Anordnen de» Diohturgsstreifens auf

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dem Untergrund oder der Schalung in seiner Lage befestigt wird. Auf diese Weise brauoht ein Bauunternehmer nur einen Diohtungsstrelfentyp zur Verfügung su haben, welchen er auf verschiedene Weise je nach Art der herzustellenden Fuge verwenden kann» d.h. zur Herstellung von Scheinfugen nach der vorliegenden Erfindung oder zur Herstellung von Dehnungs», Schwind» oder Arbeitsfugen nach den in den britischen Patentschriften 1 008 811 und I 008 812 beschriebenen Verfahren· Es wird besondere bevorzugt, den zur RiBbildung führenden Körper mit Klammern aus geeignetem Material wie beispielsweise Netall, s.B. Federklemmen« zu befestigen, welche wiederum am Dichtungsstreifen in über dessen Länge verteilten bestimmten Abstanden befestigt werden. Derartige Klemmen werden im allgemeinen an von der Oberseite des Dichtungsstreifen« ausgehenden und einen integrierenden Bestandteil desselben bildenden VorsprUngen befestigt) die Befestigungsvorsprünge werden vorzugsweise von ihrer Wurzel aus breiter (insbesondere bei der Verwendung von Federklemmen) und dienen dabei gleichzeitig als Ausformung zur Verankerung im Beton; Insbesondere, wenn sich die BefestigungsvoreprUnge von ihrer Wurzel aus verbreitern, befindet sioh vorzugsweise außerhalb dieser Vorsprünge eine weitere Verankerungsausformung, so daß die Gefahr des Waeserdurohbruohs im

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Bereich der Klemmen ausgeschaltet wird. In jeden Fall wird vorzugsweise ein Dichtungsstreifen mit mindestens swel Paaren von Verankerungsausformungen verwendet« so daß er fest mit den Beton verbunden wird und eine wlrkeane Wasserabdichtung bildet. Anstelle einer Befestigung des rifiblldenden Körpers durch Klemmen an Dichtungsstreifen kann dieser Körper auch auf andere Welse in seiner Lege gehalten werden, beispielsweise duroh Kiemen oder Drähte, welche an rieblldenden Körper und Stahleinlagen und/oder für diesen Zweck speziell vorgesehenen Stäben, welche In den Beton eingebettet werden können oder nicht, befestigt werden.

Der zur Rißbildung führende Körper kann so angeordnet werden, daß er den Hittelteil des Dichtungaetreifena berührt, oder so, da0 sieh zwischen ihn und de« Dichtungsstreifen ein Abetand von beispielsweise 2,5 bis 10 on und vorzugsweise 5 bis 10 on befindet. Blne derartige abgesetzte Anordnung 1st besonders vorteilhaft, wenn der Beton Stahleinlagen enthält, welche dann unterhalb des zur RiB-b.lldung führenden Körpers hindurchgeführt werden, aber auob über diesen hinweggeftlrirt werden können. Ss 1st nloht besonders vorteilhaft, die Einlagen duroh den zur !!!•bildung führenden Körper hindurchzufUhren, Jedoch 1st

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dieser Weg bein erf lndungsgwDässen Verfahren auoh nioht ausgeschlossen,

Außer durch den in den Beton eingesetzten rißbildenden Körper kann der Beton in der gleiohen Bbere auoh nooh durch andere bekannte Mittel geschwaOht werden, belapleisweiee durch eine gegenüber dem Dichtungsstreifen in der BetonoberflKohe ausgebildete Vertiefung. Diese bekannten Mittel allein gewährleisten jedoch nioht, daB der entstehende Rlfl im Dichtungsstreifen endet, was natürlich von großer Wichtigkeit ist. Die zusätzliche Anwendung derartiger bekannter Mittel ist insbesondere zweckmäßig, wenn eine Abdichtung gegen Wasser oder Feuchtigkeit an beiden Seiten des Risses erforderlich 1st oder wenn das Aussehen der gegenüberliegenden Seite von Bedeutung 1st., da die Vertiefung auf Jede beliebige Welse gefüllt v/erden kann. So verwendet man beispielsweise eine Dichtungsmasse, wenn an beiden Seiten des Risses eine Abdichtung gegen Wasser oder Feuchtigkeit erforderlich ist, beispielsweise bei Straßen und unterirdischen Abflußkanälen.

Daa erfindungsgemässe Verfahren bfcbet den außerordentlichen Vorteil, daß man längere Betonstrecken, d.h. von über 4,5 bis 7,5 Metern, welche bisher in mehreren Stufen

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beispielsweise nach dem teuren und zeitraubenden Verfahren der oben genannten Poohbauwelee hergestellt werden muften, In einer einzigen Stuf« gießen kann· Dl· Anwendung des erflndungsgeaftssen Verfahrene für diesen Zweck 1st In Figur 3 der beifolgenden Zeichnungen dargestellt.

Die Oröße des su verwendenden Dlohtungsatrelfena und die Art des ritbildenden Körpern httngen in bestlnmtem Orade ▼on der OrOBe der Betonkonai;ruktion und vcn de« unter Umstünden auf die Konstruktion einwirkenden Wasserdruck ab. Das gleiche gilt für den Abstand swischtn aufeinander* folgenden Sohelnfugen, wenn mehr als eine erforderlich ist. Die Höhe des rübildanden Körpers sollt· la allgemeinen 1/2 bis 2/3 der Betontiefe und der Abstand wischen nebeneinanderliegenden Sohelnfugon 3 bis 7» 5 urd vorsugstwlse 4,5 Neter betragen.

Wie bei allen Wasserdiohtunisen 1st ·· wiohtlg, eine vollständige kontinuierliche Abdichtung Über die gesamte des) Wasser- oder Peuohtlgkeltsdi.uick ausgesetzte Pugenoberf lache su schaffen. Dl· Art der Abdichtung braucht nioht U tr dl· gans· PugenoberflKohe die g .eiche su sein, obwohl dies im allgeeeinen sweokaltBig iat. Ein besonderer Vorteil der neuen Abdichtung liegt darin, dass man gegebenenfalls ohne

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8ohwl#rlgkelten «wei oder mehr Dichtungsstreifen zu einem Metz vereinigen kann. Wenn beispielsweise ein Dichtungsstreifen in seinem Verlauf die Richtung ändern und In zwei gegeneinander geneigten Ebenen, z.B. in horizontaler und vertikaler Ebene« verlaufen soll, kann nan dies auf einfache Welse durch ein geeignetes vorgefertigtes Verbindungsstück erzielen, welches, da es aus dem gleichen Material wie der Dichtungsstreifen gefertigt werden kann, leicht in situ zu einer kontinuierlichen wasserdichten Fuge mit den Hauptstrelfen verbunden werden kann· D^r Dichtungsstreifen kann jedoch auch einfach in den erforderlichen Winkel gebogen werden. Auf gleiche Welse können bei sloh schneidenden Fugen geeignet geformte Verbindungsstücke, beispielsweise in der Fora eines T, X oder Y, verwendet werden. Obwohl hierbei ein etwas komplizierterer rifibildender Körper verwendet werden nuß, ua die Bildung der Scheinfuge an der erforderlichen Stelle herbeizuführen, ist auch diese Abdichtung mit keinen größeren Schwierigkeiten verbunden. Bin weiterer besonderer Vorteil der neuen Abdiohtungsart 1st die Leichtigkeit, mit welcher der Dichtungsstreifen in jeder Lage durch Eintreiben von Nägeln, vorzugsweise Doppelkopfnageln, durch den Dichtungsstreifen zumindest auflerhalb des Innersten Paares der Verankerungsausfornungen, an der Schalung befestigt werden kann; vorzugsweise hat der

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Dichtungsstreifen außerhalb jeder Verankenangsausformung einen Vemagelungsflansoh, duroh welchen Nägel getrieben werden können.

Die beigefügten Zeichnungen dienen dem besseren Verständnis der Erfindung; es zeigern

Pig. 1 - ein Stück eines Dichtungestreifens der in den

britischen Patentschriften 1 006 811 und 1 008 beschriebenen Art in perspektivischer Sicht;

Flg. 2 und 3 - neon einem bekannten Verfahren und nach den erflndungsgeaKseen Verfahren gegossenen Beton Ib Schnittj

Fig. 4 - eine der in Figur 3 ge*tigten Federklemmen in perspektivischer Sicht.

Der in Figur 1 dargestellte Dichtungsstreifen wurde bereite oben ausführlich beschrieben; er besteht aus einem Körper 1 mit Verankerungsauafoniunetn 2 und 4 zu beiden Selten der Hittellinie und einem Randteil 5, durch welchen NMgel getrieben werden können. Die Verankerungsausfonnungen können auch einen anderen Querschnitt als den dargestellten haben.

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Die in Fig. 2 gezeigte Betormaaae ist auf einen Untergrund 2 gegossen, welcher aus Beten oder verdichteter Erde bestehen kann. Dttv Beton 1st In einzelne Fächer 4 gegossen und durch entfernbare ZwischensohalwBnde 6 gehalten« welche durch Stützen 8 aufrecht gehalten werden« Das Fach 10 ist noch nicht gegossen. Unter cen Fugen zwischen den einzelnen Fächern befindet sich jeweils ein Dichtungsstreifen 13 der in Flg. 1 gezeigten Art, welcher das Sindringen von Grundwasser verhütet. .

Die in Fig. 3 gezeigte Betonmasse ist in einem OuB ohne Zwlsohensehalwände (abgesehen von den am Ende der gesamten Oufistrecke verwendeten EndschalwSnden) gegossen. An den inneren Verankerungsausformungen des Dichtungsstrelf ens 12 ist jeweils ein rißbildendes Holzstttok 14 mittels Federklemmen 16 befestigt.

Die in Fig. 4 perspektivisch dargestellte bevorzugte Form der Federklemmen 16 kann au» einem Streifen aus gehortetem Metall, vorzugsweise Stahl, gefertigt werden. Auf jedem Dichtungsstreifen sind je nach Länge desselben (d.h. Breite der Betonmasse) zwei oder mohr Klemmen befestigt. Zur Unterstützung der Halterung des Holzstüokes 14 kann durch das in Pig. 4 oben in der Klemme gezeigte Loch 20 ein Nagel getrieben werden*

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Zur Veransohauliahung der Vorteile des erflndungegemltesen Verfahrene können die folgenden Zahlenwerte gegeben werdenι

Bin Batons ttlok von 4,5 β Breite, 4,5 m Höh« und 300 a Hinge kann naoh dem in Fig· 2 dargestellten bekannten Verfahren in etwa 70 Arbeitstagen fertiggestellt werden« wtfhrend hierzu bei de» in Fig. } gezeigten erflndungsgeaXseen Verfahren nur etwa ho Arbeitstage benOtlgt werden« Die genaue Zelt hängt hierbei natürlich von der Art des Betone und weiteren Faktoren ab·

hbssoh.

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Claims (13)

1. (Brit. 24716/67 - prio 26.5.67 A 12078 - 5500)

   1S

   W. R. Grace & Co.

   New York, N.Y», V.St.A.

   ^Hamburg, I?. Mai I968.

   Patentansprüche

   f Iy Verfahren zum Gießen von Beton mit wasserdichten Scheinfugen, bei welchem man einen Dichtungsstreifen des vorstehend beschriebenen Typs flach auf einen Untergrund legt und/oder an einer Schalung befestigt und Beton so über den Dichtungsstreifen gießt, daß die Verankerungsausfornungen desselben in den Beton eingebettet werden, während die gegenüberliegende Flüche nicht eingebettet wird, und eine Vorkehrung zur Ausbildung einer auf den Dichtungsstreifen ausgerichteten Fuge trifft, dadurch gekennzeichnet, daß man den Beton in einem einzigen Guß Über den Dichtungsstreifen gießt und vor dem Gießen einen zur Rißbildung führenden Körper in den für den Betonguß vorgesehenen Raum Über die Mittellinie des Dichtungsstreifens setzt, so daß sich später zwischen den Verankerungsformungen ein Riß, d.h. eine Scheinfuge, bildet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als rißbildenden Körper ein langes S^Uck aus einem starren oder halbstarren Material verwendet. .

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3. 3· Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das nan den rl bildenden Körper nlttele Kleseen an an Dichtungsstreifen ausgebildeten Versprengen befestigt.
4. 4. Verfahren naoh Anspruch % dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorsprung« zur Befestigung der Kiemen gleich* zeitig sua Verankern des Dichtungsstreifen« la Beton verwendet.
5. 5. Verfahren naoh den Ansprüchen 1 bis *_# daduroh gekennzeichnet, dai der riflbildende Körper duroh 1/te bis 8/5 der Betondicke verltuft.
6. 6· Verfahren naoh den Ansprüchen 1 bis 5, daduroh gekennzeichnet, dafl man in der in einen OuB gefertigten Betonnasse mehrere Scheinfugen in Absttnden von > bis 7,5 Metern ausbildet.
7. 7. Verfahren naoh den Ansprüchen 1 bis 6, daduroh gekennzeichnet, das man den riSbildenden Körper in eine« Abstand von 2,5 bis 10 cm voa Dichtungsstreifen anordnet.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennneiohnet, dal man den Dlehtungsstrelfen mit durch einen Flansch an Mine· Hand getriebener, Hageln an der Schalung befestigt

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9. 9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Dichtungsstreifen in zwei gegeneinander geneigten Ebenen anordnet und in einer oder beiden Ebenen an die Sohalung nagelt.
10. 10.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Winkel zwischen den beiden Ebenen durch ein vorgefertigtes Verbindungsstück bildet.
11. «Vorrichtung zur Herstellung von wasserdichten Scheinfugen, nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dta sie aus den oben beschriebenen Dichtungsstreifen (Flg. L) und Mindestens zwei an an Dichtungsstrelfen ausgebildeten Voreprtlngen befestigten Klemmen (16, Flg. 3 und 4) zum Halten eines rißbildenden Körpers (14, Flg. 3) Über den Dichtungsstreifen besteht.
12. 12.Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch einen in den Kiemen (16) befestigten rißbildenden Körper (14) enthält.
13. 13.Gegossene JSetonnasss nit mindestens einer Scheinfuge, dadurch gekennzeichnet, das sie nach einen Verfahren genäl Anspruch 1 bis 10 bzw. unter Verwendung einer Vorrichtung geoäS Anspruch 11 und 12 gegossen 1st.

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