<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von auf Biegung beanspruchbaren Platten, die aus zwei randseitig miteinander verbundenen, konvexen, metallischen Schalen bestehen, die zwischen sich einen Kern aus druckfestem und im wesentlichen unverdrängbarem Material umschliessen.
Um quer zu ihrer Ebene einwirkende Lasten aufnehmen und an ihrem Umfang abtragen zu können, sind Platten ausreichender Biegesteifigkeit erforderlich. Dies kann entweder durch entsprechend starke Bleche, durch dünnere, mit Versteifungsrippen versehene Bleche oder durch mehrschichtige Platten erreicht werden. Bei den mehrschichtigen Platten kommt den beiden Aussenschichten die Aufnahme der Biegemomente und der dazwischenliegenden Innenschicht die Aufnahme der Querkräfte zu, was einen scherfesten Verbund an den Berührungsflächen der drei Schichten erforderlich macht. Dieser Verbund verliert jedoch an Bedeutung, wenn zumindest eine der Aussenschichten so gewölbt ausgeführt wird, dass sie im Querschnitt dem zu erwartenden Kraftlinienverlauf nahekommt. In einem solchen Fall ist nur mehr eine geringe Verbundwirkung nötig.
Die Zwischenschicht braucht folglich auch nur mehr in einem geringen Mass schubfest zu sein. Platten aus zwei randseitig miteinander verbundenen, konvexen Schalen mit einem Kern aus druckfestem Material besitzen daher Vorteile gegenüber den üblichen Dreischichtplatten, weil dem stets Probleme aufwerfenden schubfesten Verbund zwischen den einzelnen Schichten nur geringe Bedeutung zukommt. Nachteilig ist jedoch die Herstellung solcher Platten. Die Schalen müssen nämlich räumlich gewölbt werden, was, da sie dann keine abwickelbaren Flächen mehr darstellen, nur mit einem vergleichsweise grossen Aufwand erreicht werden kann.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen solcher Platten anzugeben, das einen geringen Aufwand bedingt, einfach durchzuführen ist und die erwünschte Querschnittsform der Platten ohne besondere Massnahmen erzwingt.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die beiden zumindest im wesentlichen unverformt aufeinandergelegten Schalen entlang ihres Umfanges durchgehend dicht und zugfest miteinander verbunden und danach durch Einpressen des vorerst pumpfähigen und dann nach einem Abbinden bzw. nach einem Flüssigkeitsentzug den Kern bildenden Materials zwischen die Schalen durch eine entsprechende Füllöffnung hindurch verformt werden. Durch das Einpressen des Kernmaterials zwischen die durchgehend randseitig miteinander verbundenen Aussenschalen der Platte werden die Schalen aufgewölbt, wobei sie von selbst die erwünschte, dem Kraftlinienverlauf angepasste Form einnehmen.
Es ist zwar bereits bekannt (FR-PS Nr. 1. 478. 607), Behälter durch Einpressen von Flüssigkeit zwischen randseitig dicht verbundene Platten zur formen, doch wird mit dem Flüssigkeitsdruck lediglich das Anpressen der Platten an eine sie umgebende Hohlform erreicht, so dass die Platten die vorgegebene Hohlform annehmen müssen. Die unter Druck zwischen die Platten eingeleitete Flüssigkeit übernimmt somit die Aufgabe eines Stempels, der mit einer Matrize, nämlich der Hohlform, zusammenwirkt. Im Gegensatz dazu soll gemäss der Erfindung durch das Einpressen des Kernmaterials eine besondere, sonst nur sehr schwer herstellbare Form erhalten werden, ohne dass Hohlformen angefertigt werden müssen.
Das bekannte Verfahren zum Herstellen von Behältern od. dgl. kann daher die erfinderische Lösung, die ja gerade im Weglassen einer äusseren Hohlform und damit im unbehinderten Auswölben der Platten besteht, keineswegs vorweggenommen oder nahegelegt werden.
Zum Einpressen des Kernmaterials muss dieses natürlich pumpfähig sein, was bei üblichen Kernen aus Beton oder Mörtel ohne Schwierigkeit zu erreichen ist. Wird hingegen Sand als Kernmaterial verwendet, so muss dieser zunächst mit einer Flüssigkeit versetzt werden, um ihn zwischen die Aussenschalen der herzustellenden Platte pressen zu können. Um nach dem Einpressen des Sandes die notwendigen Kerneigenschaften hinsichtlich der Druckfestigkeit und der Unverdrängbarkeit zu erhalten, muss in einem solchen Fall die Flüssigkeit wieder entzogen werden. Der Kern einer solchen Platte muss nämlich im wesentlichen die Aufgabe eines Abstandhalters übernehmen.
Um das Einpressen des Kernmaterials zwischen die randseitig miteinander verbundenen Schalen zu erleichtern, können die Schalen beispielsweise durch einen Schlag mit der Abkantpresse leicht gekantet werden, so dass zwischen den Schalen ein Spalt gebildet wird, in den das Kernmaterial leicht eindringen kann. Die aufeinandergelegten Schalen sind jedoch im wesentlichen noch unverformt.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Einpressvorgang des Kernmaterials dadurch erleichtert werden, dass die Schalen nach ihrer randseitigen Verbindung und vor dem Einpressen des späteren Kernmaterials durch Eindrücken einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, zwischen die Schalen plastisch vorgeformt werden. Dabei wird einerseits die Dichtheit der randseitigen Verbindung geprüft,
<Desc/Clms Page number 2>
und es kann anderseits der Zusammenhang zwischen Einpressdruck und Ausbauchung und damit auch der Einpressdruck ermittelt werden, bei dem die plastische Verformung der Schalen einsetzt.
Dadurch werden planmässig geringe plastische Verformungen erzielt, die nicht nur das spätere Einpressen des Kernmaterials wesentlich erleichtern, sondern auch wirklichkeitsnahe Daten ergeben, aus denen die Bedingungen für das spätere Einpressen des Kernmaterials abgeleitet werden können. Dieser endgültige Einpressvorgang kann dabei selbstverständlich erst an der Baustelle erfolgen.
Durch das Einpressen des Kernmaterials zwischen die beiden Aussenschalen werden diese nicht nur plastisch verformt, sondern auch unter eine elastische Vorspannung gesetzt, die die Schalen an den allmählich erstarrenden Kern presst. Diese Vorspannung bedingt einerseits ein Ausgleichen des Schwundes beim Aushärten des Kernes und unterstützt anderseits die Beulsicherheit der auf der Biegedruckseite gelegenen Aussenschale. Um diese Beulhaltung bei einer Vakuumbelastung der Platte ausreichend sicherzustellen, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung der Fülldruck des Kernmaterials grösser als die Hälfte einer zu erwartenden Vakuumbelastung der Platte gewählt.
Durch diesen Innendruck wird ein Abheben der entsprechend belasteten Schale vom Kern und damit eine Beulung verhindert, weil die Saugbelastung auf die Schale zum Teil über die andere Aussenschale aufgenommen wird und der verbleibende Teil nur die Vorspannung der Schale aufhebt.
Da auf Grund der inneren Reibung des pumpfähigen Kernmaterials ein gleichmässiges Ausbreiten des Materials während des Einpressvorganges nicht unter allen Umständen gewährleistet werden kann, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Platte durchsetzende Distanzbolzen vorgesehen werden, die das Aufwölben der Schalen begrenzen. Diese Distanzbolzen können als Schubbewehrung der Platte belassen werden. Im Bedarfsfall können natürlich auch zusätzliche Schubkörper verwendet werden.
An Hand der Zeichnungen, die eine Platte mit zwei konvexen Aussenschalen und einem Kern aus druckfestem Material im Querschnitt zeigt, wird das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung solcher Platten erläutert.
Die beiden Aussenschalen --1 und 2-- der Platte werden aus Stahlblechen gebildet, die im noch unverformten Zustand aufeinandergelegt und entlang ihres Umfanges durchgehend dicht miteinander verschweisst werden, wie dies in der Zeichnung strichliert angedeutet ist. Danach wird in den Spaltraum zwischen den aufeinanderliegenden Blechen Wasser eingepresst, u. zw. durch eine Füllöffnung --3--, was zu einer plastischen Vorverformung der Bleche --1 und 2-- führt. Die leichte Auswölbung der Bleche --1 und 2-- erleichtert das nachfolgende Einpressen des Kernmaterials, beispielsweise eines Zementmörtels.
Es wird aber nicht nur eine Erleichterung beim Einpressen des Kernmaterials erreicht, sondern es werden dabei auch wirklichkeitsnahe Daten hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen Einpressdruck und Ausbauchung erhalten, wodurch der nachfolgende Einpressvorgang des Kernmaterials gezielt durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck braucht nur die zwischen die Schalen eingepresste Wassermenge und der dabei aufgewendete Druck gemessen zu werden.
Nach der plastischen Verformung der Bleche--1 und 2--und der Wasserentleerung kann dann der Zementmörtel eingepresst werden, wodurch die endgültige Form der Schalen --1 und 2--erreicht wird. Um das Auswölben der Schalen --1 und 2-- zu begrenzen, können Schubdübel --4-- vorgesehen werden, die bei der fertigen Platte zusätzlich als Schubbewehrung dienen können.
Nach dem Aushärten des Kernes --5-- und dem Verschliessen der Füllöffnung --3-- sowie allenfalls vorhandener Entlüftungsöffnungen wird eine Platte erhalten, die allen Anforderungen in hohem Masse gerecht wird, weil durch das Einpressen des Kernmaterials eine sehr gut dem Kraftlinienverlauf angepasste Schalenwölbung erzwungen und eine elastische Vorspannung erreicht wird, u. zw. bei jeder Plattenumrissform.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.