DE19816083A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fertigbauteilen - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren und eine Randschalung (10) sind zur Herstellung von Fertigbauteilen vorgesehen. Ein zumindest zähflüssiger Werkstoff (13) kann auf eine Schalfläche eines Schaltisches (11) gegossen werden, von dem Schalelemente (12) als Randbegrenzung für das herzustellende Fertigbauteil aufragen, um in Verbindung mit dem Schaltisch (11) die Form des Fertigbauteils zu bestimmen. Eine Abdeckung (16) kann auf die der Schalfläche abgewandte Oberfläche (14) des auszuhärtenden Fertigbauteils angedrückt werden, ohne aus dem Werkstoff aufsteigende Fluide (15) zwischen einer Unterseite (19) der Abdeckung (16) und der Oberfläche (14) einzuschließen. Durch die Verwendung des Verfahrens und der Randschalung (10) in Verbindung mit der Abdeckung (16) kann ein möglichst homogen aufgebautes Fertigbauteil vor dem Aushärten erzeugt werden, das nach dem anschließenden Aushärten beidseitig glatte Wandoberflächen besitzt, die keiner Nachbehandlung bedürfen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Fertigbauteilen durch Gießen eines zu­ mindest zähflüssigen Werkstoffes auf eine Schalfläche eines Schaltisches, von dem Schalelemente als Randbegrenzung für das herzustellende Fertigbauteil aufragen, um in Verbindung mit dem Schaltisch die Form des Fertigbauteils zu bestimmen.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise durch den Artikel "computergesteuerte Ele­ mentdeckenproduktion" von R. Mortusewicz in der Fachzeit­ schrift "Betonwerk und BFT-Fertigteil-Technik", Band 56, Nr. 2, Februar 1990, Wiesbaden, Seiten 31 bis 37, bekanntge­ worden.

Großflächige Fertigbauteile aus Beton oder einem anderen Verbundwerkstoff werden in der Regel dadurch hergestellt, daß zunächst Form und Größe der Fertigbauteile durch eine Randschalung aus Schaltisch und Schalelementen vorbestimmt wird. In dieser Randschalung wird dann anschließend das flüssige, formbare Ausgangsmaterial für die Fertigbauteile eingefüllt. Nach der Aushärtung muß das Fertigbauteil aus der Randschalung herausgehoben werden.

Je nach Art der Schalung wird unterschieden zwischen einer horizontalen Schalung mit einem Schaltisch und einer verti­ kalen Schalung mit aufgestellten Schalwänden.

Durch Schütteln (horizontale Bewegung des auszuhärtenden Werkstoffs innerhalb der Randschalung) oder Rütteln (verti­ kale Bewegung des auszuhärtenden Werkstoff innerhalb der Randschalung) wird unterstützt, daß Fluide (Gase wie Luft, H₂O, CO₂, usw. mit oder ohne Feuchtigkeitsanteil) innerhalb des Werkstoffs aufsteigen können. Das Aufsteigen von Fluiden erfolgt ohne diese Unterstützung nur in geringem Umfang.

Vor allem an der der horizontalen Schalfläche des Schalti­ sches zugewandten ersten Wandfläche des entstehenden Fertig­ bauteils können sich durch das Rütteln und/oder Schütteln keine Fluid-Bläschen anlagern. Diese Wandfläche weist daher nach dem Aushärtevorgang eine Oberfläche äußerst geringer Rauhigkeit auf. Die Fluide können innerhalb des Werkstoffs aufsteigen und sich im Bereich der der Schalfläche abgewand­ ten, freien Oberfläche ansammeln, die nach dem Aushärten später eine zweite Wandfläche des Fertigbauteils bilden wird. Die Ansammlung der Fluide läßt eine Oberfläche mit Po­ ren und Kratern entstehen. Folglich besitzt diese Oberfläche eine geringere Oberflächengüte als die gegenüberliegende Wandfläche des Fertigbauteils.

Ähnliche Probleme entstehen auch bei der vertikalen Schalung von Fertigbauteilen, weil auch dort Fluide aus dem unteren Teil des Fertigbauteils entlang den Schalwänden nach oben aufsteigen können. Im Bereich zwischen den Schalwänden und den Wandflächen des auszuhärtenden Fertigbauteils können Rillen oder andere Vertiefungen entstehen. Deshalb weisen beide Wandflächen des Fertigbauteils Oberflächenrauhigkeiten auf.

Zur Glättung der rauhen Wandfläche muß die Oberfläche dieser Wandfläche abgezogen oder in einer anderen Form nachbearbei­ tet werden, damit eine verbesserte Oberflächengüte auch an dieser Wandfläche erreicht wird.

Darüber hinaus ist es gegebenenfalls erforderlich, vor Ort auf der Baustelle die Wandflächen des ausgehärteten Fertig­ bauteils noch nachzubehandeln. Diese Nachbehandlung besteht darin, daß die Wandflächen gespachtelt oder verputzt werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Fertigbauteilen zu schaffen, durch deren Verwendung ein möglichst homogen aufgebautes Fertigbauteil vor dem Aushärten erzeugt werden kann, das nach dem anschließenden Aushärten beidseitig glat­ te Wandoberflächen besitzt, die keiner Nachbehandlung bedür­ fen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine Abdeckung auf die der Schalfläche abgewandten Oberfläche des auszuhärtenden Fertigbauteils angedrückt wird, ohne aus dem Werkstoff aufsteigende Fluide zwischen Abdeckung und Ober­ fläche einzuschließen.

Eine Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe besteht aus einem Schaltisch, auf dem Schaltisch angebrachten Schalelementen und einer Abdeckung, die auf die der Schalfläche abgewandten Oberfläche des auszuhärtenden Fertigbauteils ohne Einschluß von aus dem Fertigbauteil aufsteigenden Fluiden auflegbar ist.

Die Abdeckung ermöglicht es, wenn sie auf die Oberfläche des noch nicht ausgehärteten Ausgangsmaterials aufgebracht wird, die sich an der Oberfläche ansammelnden Fluide wegzuschieben und Krater oder Poren der Oberfläche zu schließen oder durch Materialverschiebung auszugleichen. Die Fluid-Bläschen kön­ nen seitlich über den Randbereich der Randschalung hinausge­ drückt werden. Die Fluid-Bläschen können aber auch ins Inne­ re des Ausgangsmaterials zurückgepreßt werden. Wesentlich ist es, daß die Oberfläche dadurch eine glatte Kontur er­ hält, die keinerlei Vertiefungen oder Rillen aufweist.

Zwischen der Unterseite der Abdeckung und der Oberfläche des Ausgangsmaterials entsteht eine Oberflächenspannung, die aufgrund ihrer Saugwirkung das Ausgangsmaterial mit der Ab­ deckung einheitlich verbindet. Fluid-Bläschen können sich dadurch nicht zwischen der Oberfläche und der Unterseite der Abdeckung anlagern.

Die Abdeckung kann aus den unterschiedlichsten Materialien, bevorzugt elastischen Materialien, hergestellt werden, wobei eine Abdeckung aus einem elastischen Metallblech bevorzugt ist. Das Metallblech kann beispielsweise vor seiner Anbrin­ gung auf der Oberfläche des auszuhärtenden Fertigbauteils eingeölt werden, so daß die Verwendung eines Trennöls die leicht lösbare Entfernung der Abdeckung von einem ausgehär­ teten Fertigbauteil gewährleistet.

Die Fluid-Bläschen können besonders gut aus dem Bereich der Oberfläche des auszuhärtenden Fertigbauteils entfernt wer­ den, wenn die Abdeckung aus einem elastischen Material auf der Oberfläche des Fertigbauteils abgerollt oder abgewälzt wird. Zunächst wird ein Teil der Abdeckung auf einem Randbe­ reich der Oberfläche angebracht. Anschließend wird die Ab­ deckung ausgehend von diesem Randbereich bis zum gegenüber­ liegenden Randbereich der Oberfläche des Fertigbauteils aus­ gebreitet, indem die Fluid-Bläschen über die noch nicht ab­ gedeckte Oberfläche des Fertigbauteils getrieben werden. So­ mit werden die Fluid-Bläschen zum einen Ende des Fertigbau­ teils geschoben, können sich dort ansammeln und aus der Randschalung gedrückt werden. Auch die bereits auf die Ober­ fläche des auszuhärtenden Werkstoffs aufgebrachte Abdeckung kann im Bedarfsfall nachträglich noch glatt gestrichen wer­ den, um zu gewährleisten, daß sämtliche Fluid-Bläschen aus dem Oberflächenbereich entfernt sind.

Eine besonders plane oder ebene Wandfläche des Fertigbau­ teils läßt sich dadurch erzeugen, daß die auf der Oberfläche des Fertigbauteils angebrachte Abdeckung beschwert oder ver­ steift wird. Es kann verhindert werden, daß sich an der Oberfläche des Fertigbauteils Wellen oder Täler bilden.

Die Verwendung eines starren Rahmens zur Versteifung der Ab­ deckung gewährleistet, daß ein gleichmäßiger Druck auf die Abdeckung ausgeübt wird. An den steifen Rahmen kann sich die elastische Abdeckung gut anpassen. Aufgrund der Oberflächen­ spannung zwischen der Oberfläche des auszuhärtenden Fertig­ bauteils und der Unterseite der Abdeckung wird der Druck über den Rahmen auf die Abdeckung auf die Oberfläche ein­ heitlich übertragen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann das auszuhärtende Fertigbauteil durch Verschiebung des Rah­ mens vertikal zur Schalfläche komprimiert oder gedehnt wer­ den. Eine gewünschte Dicke des Fertigbauteils kann einge­ stellt werden. Die Dichte des auszuhärtenden Werkstoffs wird durch die Bewegung der Abdeckung und/oder des Rahmens verän­ dert. Mit Hilfe einer Saugvorrichtung, die mit dem Rahmen koppelbar ist, kann dieser in vertikaler Richtung bewegt werden. Die Saugvorrichtung kann beispielsweise einen Kraft­ schluß, Magnetschluß oder Vakuumschluß mit dem Rahmen auf­ weisen. Die Dicke des Fertigbauteils kann im Bereich von Millimetern verändert werden.

Zum verbesserten Aufsteigen der Fluide aus dem noch nicht ausgehärteten Werkstoff trägt entscheidend bei, daß der ein­ gegossene, auszuhärtende Werkstoff vor dem Aushärten bewegt wird. Insbesondere werden Fluide im Bereich der Schalfläche und/oder der der Schalfläche zugeordneten Oberfläche des Fertigbauteils abgelöst und zur Diffusion durch den Werk­ stoff hindurch an die gegenüberliegende Oberfläche des Fer­ tigbauteils angeregt. Die Bewegung des Werkstoffs kann durch Rütteln und/oder Schütteln hervorgerufen werden. Anstelle der mechanischen Behandlung des auszuhärtenden Werkstoffs bzw. des Schaltisches wäre es auch denkbar, dem Werkstoff ein Additiv zuzugeben, um die Diffusion der Fluide zu be­ schleunigen.

Zur Fertigstellung des Fertigbauteils wird der Rahmen von der Abdeckung abgenommen, so daß das auf dem Schaltisch auf­ liegende und abgedeckte Fertigbauteil in einer Kammer ausge­ härtet werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Zeichnung, die erfindungswesentli­ che Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzel­ nen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfin­ dung verwirklicht sein.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Randschalung mit einer Abdeckung;

Fig. 2 die Randschalung nach Fig. 1, wobei auf die Ab­ deckung ein Rahmen aufgebracht wird.

Die Erfindung ist in den Figuren schematisch dargestellt, so daß die wesentlichen Merkmale der Erfindung gut zu erkennen sind. Die Darstellungen sind nicht notwendigerweise maßstäb­ lich zu verstehen.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß eine Randschalung 10 einen Schaltisch 11 und Schalelemente 12 umfaßt, die von dem Schaltisch 11 aufragen, um eine Randbegrenzung für ein aus­ zuhärtendes Fertigbauteil zu bilden. In die Randschalung 10 wurde auszuhärtender Beton 13 zur Ausbildung des Fertigbau­ teils gegossen. An einer freien, unbehandelten Oberfläche 14 des Betons 13 können sich Fluid-Bläschen 15 ansammeln. Rüt­ teln oder Schütteln des Betons 13 bewirkt, daß sich Fluid-Bläs­ chen von einer Schalfläche des Schaltisches 11 ablösen und von dort wegdiffundieren können. Die der Schalfläche zu­ geordnete Wandfläche des Fertigbauteils erhält dadurch eine äußerst glatte Oberflächenkontur. Die Fluid-Bläschen 15 tra­ gen dazu bei, daß die Oberfläche 13 eine größere Rauhigkeit (Poren) aufweist und mit Wellen und Tälern versehen ist. Auf der Oberfläche 14 wird eine Abdeckung 16 ausgehend von einem Ende 17 der Randschalung 10 bis zum gegenüberliegenden En­ de 18 der Randschalung 10 abgerollt. Zwischen der Oberflä­ che 14 des Betons 13 und der Unterseite 19 der Abdeckung 16 kann sich eine Oberflächenspannung ausbilden, die die Anla­ gen von Fluid-Bläschen 15 an der Oberfläche 14 verhindert. Beim Abrollen der Abdeckung 16 werden die Fluid-Bläschen 15 zum Ende 18 hin über die Oberfläche 14 geschoben. Es ent­ steht eine Oberfläche 14 ohne Ansammlung von Fluid-Bläs­ chen 15 an dieser Oberfläche, weil sich der auszuhärtende Beton 13 ohne Einschluß von Fluid-Bläschen 15 an die Unter­ seite 19 der Abdeckung 16 andrücken läßt. Die Abdeckung 16 ist elastisch ausgebildet, so daß die Anlage der Oberflä­ che 14 an der Unterseite 19 zusätzlich unterstützt wird.

In Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Abdeckung 16 durch einen starren Rahmen 24 beschwert oder versteift werden kann. Der Rahmen 24 kann mit einer Saug- oder Druckvorrichtung verbun­ den werden, die in der Figur nicht dargestellt ist. Verstre­ bungen 25 des Rahmens 24 ermöglichen eine gleichmäßige Druckverteilung auf die Abdeckung 16. Der Rahmen 24 kann in Pfeilrichtung 26 auf der Abdeckung 16 aufgelegt werden. Dies ermöglicht eine Ausbildung einer Oberflächenkontur des Fer­ tigbauteils mit einer ebenen Wandfläche. Während die elasti­ sche Abdeckung 16 das Entfernen von Fluid-Bläschen aus dem Bereich der Oberfläche 14 des Fertigbauteils gewährleistet (geringe Oberflächenrauhigkeit), dient der Rahmen zur Aus­ bildung einer ebenen Wandfläche des Fertigbauteils. Der Rah­ men 24 ist aus einer formstabilen Stahllegierung großer Mas­ se hergestellt.

Es versteht sich, daß die Abdeckung auch als starre Platte ausgebildet sein kann, die auf ihrer dem auszuhärtenden Fer­ tigbauteil zugewandten Fläche Mittel wie Keile, Rollen, Balken oder Stäbe aufweist, die vor der Auflage der Abdec­ kung auf das auszuhärtende Fertigbauteil die auf der Ober­ fläche des auszuhärtenden Fertigbauteils angereicherten Fluide vollkommen verdrängen und eine spaltenfreie Auflage der Abdeckung auf dem auszuhärtenden Fertigbauteil gewähr­ leisten.

Ein Verfahren und eine Randschalung 10 sind zur Herstellung von Fertigbauteilen vorgesehen. Ein zumindest zähflüssiger Werkstoff 13 kann auf eine Schalfläche eines Schaltisches 11 gegossen werden, von dem Schalelemente 12 als Randbegrenzung für das herzustellende Fertigbauteil aufragen, um in Verbin­ dung mit dem Schaltisch 11 die Form des Fertigbauteils zu bestimmen. Eine Abdeckung 16 kann auf die der Schalfläche abgewandte Oberfläche 14 des auszuhärtenden Fertigbauteils angedrückt werden, ohne aus dem Werkstoff aufsteigende Flui­ de 15 zwischen einer Unterseite 19 der Abdeckung 16 und der Oberfläche 14 einzuschließen. Durch die Verwendung des Ver­ fahrens und der Randschalung 10 in Verbindung mit der Abdec­ kung 1 6 kann ein möglichst homogen aufgebautes Fertigbauteil vor dem Aushärten erzeugt werden, das nach dem anschließen­ den Aushärten beidseitig glatte Wandoberflächen besitzt, die keiner Nachbehandlung bedürfen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Fertigbauteilen durch Gießen eines zumindest zähflüssigen Werkstoffs (13) auf eine Schalfläche eines Schaltisches (11) von dem Schalelemente (12) als Randbegrenzung für das herzustellende Fertigbauteil aufragen, um in Verbindung mit dem Schaltisch (11) die Form des Fer­ tigbauteils zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung (16) auf die der Schalfläche ab­ gewandten Oberfläche (14) des auszuhärtenden Fertig­ bauteils angedrückt wird, ohne aus dem Werkstoff aufsteigende bzw. auf dem Werkstoff befindliche Fluide (15) zwischen einer Unterseite (19) der Ab­ deckung (16) und der Oberfläche (14) einzuschließen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (16) aus einem elastischen Materi­ al auf der Oberfläche (14) des Fertigbauteils abge­ rollt oder abgewälzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die auf der Oberfläche (14) des Fer­ tigbauteils angebrachte Abdeckung (16) beschwert oder versteift wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein starrer Rahmen (24) auf der Abdeckung (16) angebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des auszuhärtenden Werkstoff (13) durch die Abdeckung (16) und/oder den Rahmen (24) verändert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingegossene, auszu­ härtende Werkstoff (13) vor dem Aushärten bewegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff (13) durch Rütteln und/oder Schüt­ teln bewegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Schaltisch (11) auf­ liegende und abgedeckte Fertigbauteil nach Entfer­ nung des Rahmens (24) in einer Kammer ausgehärtet wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus ei­ nem Schaltisch (11) und auf dem Schaltisch (11) an­ gebrachten Schalelementen (12), die zusammen mit ei­ ner Schalfläche Randbegrenzungen eines herzustellen­ den Fertigbauteils bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) eine Abdeckung (16) umfaßt, die auf die der Schalfläche abgewandten Oberfläche (14) des auszuhärtenden Fertigbauteils ohne Ein­ schluß von aus dem Fertigbauteil aufsteigenden bzw. auf dem Fertigbauteil befindlichen Fluide (15) auflegbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abdeckung (16) Mittel vorgesehen sind, die an der Oberfläche angesammelte Fluide aus dem Oberflächenbereich des auszuhärtenden Fertigbauteils verdrängen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel Keile, Rollen oder Stäbe sind, die über die Abdeckung (16) zwischen Abdeckung (16) und Oberfläche (14) bewegbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abdeckung (16) als elastisches Blech oder als eine elastische Folie ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abdeckung (16) auf der Ober­ fläche (14) abrollbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß ein starrer Rahmen (24) zur Auflage auf die Abdeckung (16) vorgesehen ist.