DE102005015383A1

DE102005015383A1 - Verfahren zum Ausbessern von Fehlstellen in einer Kunstoffschalhaut eines Schalungselements, nach diesem Verfahren ausgebessertes Schalungselement sowie Ausbesserungselement hierfür

Info

Publication number: DE102005015383A1
Application number: DE200510015383
Authority: DE
Original assignee: Doka Industrie GmbH
Current assignee: Doka Industrie GmbH
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-10-12

Abstract

Ein Verfahren zum Ausbessern von Fehlstellen in einer Kunststoffschalhaut eines Schalungselements weist die Schritte auf: Herstellen einer Ausnehmung in der Schalhaut in der Umgebung der Fehlstelle, Einbringen eines Ausbesserungsmaterials, insbesondere eines Kunststoffmaterials, in die Ausnehmung, Verbinden des Ausbesserungsmaterials mit dem Schalungselement. Ein Schalungselement mit einer Schalhaut aus Kunststoff ist dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Ort der Schalhaut (3) ein Ausbesserungselement (5) oberflächenbündig in die Ausnehmung (4) des Schalungselements (1) eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbessern von Fehlstellen in einer Kunststoffschalhaut eines Schalungselements. Sie betrifft weiterhin ein Schalungselement sowie ein Ausbesserungselement. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung eines Ausbesserungselements zur Ausbesserung von Fehlstellen in einem Schalungselement mit Kunststoffschalhaut.
Ein derartiges Schalungselement mit Kunststoffschalhaut kann entweder aus einer Basisplatte aus einem beliebigen Werkstoff, bevorzugt einem Holzwerkstoff, bestehen, die auf zumindest einer Seite mit einem Kunststoff beschichtet ist, oder ein Vollkunststoffelement sein.
Schalungselemente, insbesondere Schalungsplatten, werden in der Bauwirtschaft verwendet, um Schalungsformen zu erstellen, die anschließend beispielsweise mit Beton gefüllt werden, so dass nach dem Aushärten des Betons und dem Entfernen der Schalungselemente ein Betonbauteil geschaffen ist. Insbesondere dann, wenn das Betonteil anschließend nicht weiter verputzt oder verkleidet wird, also bei Beton ohne zusätzliche Nachbehandlung, kommt es darauf an, dass die Schalungsform eine hohe Oberflächengüte aufweist, damit die anschließend gebildete Betonoberfläche glatt und eben ist.
Um dies zu erreichen, und um ferner die Schalungselemente vom ausgehärteten Betonbauteil leicht wieder entfernen zu können, sind die Oberflächen der Schalungselemente, die mit Beton in Berührung kommen, mit einer Kunststoffbeschichtung versehen. Da die Schalungselemente üblicherweise mehrfach wiederverwendet werden, kann es im Laufe der Nutzungsdauer eines Schalungselements zu Beschädigungen dieser Oberflächen kommen. Diese Beschädigungen, auch Fehlstellen genannt, werden herkömmlicherweise durch Spachtelkitt ausgebessert. Bei diesem Ausbesserungsverfahren wird jedoch die Oberfläche des Schalungselements nicht mehr eben sein, so dass sich entsprechende Unebenheiten auf der Oberfläche des nächsten mit diesem Schalungselement gefertigten Betonbauelements erkennen lassen.

Für die Kunststoffschalhaut oder das Vollkunststoffschalungselement können thermoplastische Kunststoffe wie Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Polyvinylchlorid (PVC) verwendet werden. Diese können gegebenenfalls mit Füllstoffen versetzt sein. So kann z.B. holzmehlgefülltes Polypropylen (HMPP) eingesetzt werden. Ein solches Schalungselement mit HMPP-Schicht ist z.B. in DE 102 56 361 A1 beschrieben.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist es, ein Verfahren zum Ausbessern von Fehlstellen in einer Kunststoffschalhaut eines Schalungselements anzugeben, das in einem ausgebesserten Schalungselement keine spürbaren Unebenheiten hinterlässt, so dass die Kunststoffschalhaut nach einer derartigen Reparatur glatt und eben ist und sich so keine unerwünschten Oberflächenstrukturen auf mit diesem reparierten Schalungselement gefertigten Betonbauteilen ergeben. Eine weitere Aufgabe ist es, ein entsprechendes Schalungselement sowie ein entsprechendes Ausbesserungselement anzugeben.

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass an der beschädigten Fehlstelle in der Schalhaut zunächst eine diese Fehlstelle umgebende Ausnehmung hergestellt wird, in die dann ein Ausbesserungsmaterial eingebracht wird, welches mit dem Schalungselement verbunden wird, wird zunächst ein definierter Rand um die Fehlstelle geschaffen, an den das Ausbesserungsmaterial nach dem Einbringen in die Ausnehmung möglichst passgenau angefügt ist. Fließende und unebene Übergänge, wie dies im Stand der Technik beim Spachteln der Fall ist und die damit verbundene Gefahr des Ausbrechens von Spachtelmasse, was zu Vertiefungen und Riefen in der Oberfläche des Schalungselements führt, werden auf diese Weise vermieden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Verbinden des Ausbesserungsmaterials mit dem Schalungselement eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Randbereich der Schalhaut, der die Ausnehmung umgibt, und dem Ausbesserungsmaterial erzeugt wird. Diese stoffschlüssige Verbindung kann durch Verkleben und/oder Verschweißen des Ausbesserungsmaterials mit der Schalhaut geschaffen werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Ausbesserungsmaterial verwendet wird, dessen Schmelzindex ("melt flow index"; abgekürzt: MFI) im gleichen Bereich liegt wie der des Kunststoffs der Schalhaut. Der MFI ist ein Wert in der Kunststofftechnik, der beschreibt, welche Menge an Kunststoff in einer bestimmten Zeit durch eine bestimmte Düse bei definierter Temperatur und definiertem Druck gepresst werden kann. Indirekt wird dabei auf die Molekülstruktur, die Kettenlänge, den Kristallitschmelzpunkt (ISO 1133) usw. des Kunststoffs geschlossen. Der Schmelzindex wird erfindungsgemäß gemäß ISO 1133 [g/10 min – 230°C/2,16 kg] bestimmt.

Eine besonders innige stoffschlüssige Verbindung erreicht man dann, wenn die beiden miteinander zu verbindenden Materialien im gleichen schweißbaren MFI-Bereich liegen. Dies ist dann der Fall, wenn ihre Schweißeignung laut der in den DVS-Merkblättern und Richtlinien beschriebenen Vorgehensweise festgestellt wurde (siehe DVS-Merkblätter und Richtlinien "Kunststoffe, Schweißen und Kleben", 4. Aufl. (1991), Abschnitt 2201 Teil 2 "Prüfen von Halbzeug aus Thermoplasten; Schweißeignung; Prüfverfahren – Anforderungen").

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird für das Ausbesserungsmaterial derselbe Kunststoff verwendet wie für die Kunststoffschalhaut.

Der Randbereich der Schalhaut und das Ausbesserungsmaterial werden angewärmt, wobei das Anwärmen bevorzugt vor dem Einbringen oder während des Einbringens des Ausbesserungsmaterials erfolgt.

Es ist zu bevorzugen, wenn das Anwärmen mittels Heißluft und/oder Infrarotstrahlung durchgeführt wird.

Wenn der Randbereich der Schalhaut und das Ausbesserungsmaterial auf deren jeweilige Schmelztemperatur angewärmt werden, wird das Erzielen einer stoffschlüssigen Verbindung wesentlich erleichtert.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Randbereich der Schalhaut und das Ausbesserungsmaterial nach dem Einbringen des Ausbesserungsmaterials in die Ausnehmung zum Erzeugen der stoffschlüssigen Verbindung mit Druck beaufschlagt werden.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der Druck extern aufgebracht wird, wobei die Form des Ausbesserungsmaterials und die Gestalt der Ausnehmung so ausgebildet sind, dass der auf das Ausbesserungsmaterial aufgebrachte Druck eine wirksame Flächenpressung zwischen dem Rand der Ausnehmung und dem Rand des Ausbesserungsmaterials erzeugt.

Der Druck kann mittels eines hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch betätigten Stempels aufgebracht werden.

Das Ausbesserungsmaterial wird vorteilhafterweise von zumindest einem vorgeformten Ausbesserungselement gebildet.

Das Ausbesserungselement ist derart bemaßt, dass es nach Einbringen in die Ausnehmung zumindest abschnittsweise von dem Randbereich der Schalhaut, also vom Rand der Ausnehmung, beabstandet ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind die Ausnehmung und das Ausbesserungselement jeweils im wesentlichen kreisförmig und das Ausbesserungselement besitzt einen kleineren Durchmesser als die Ausnehmung.

Vorzugsweise ist die Tiefe der Ausnehmung größer als die Dicke der Schalhaut, so dass die Ausnehmung in die unter der Schalhaut liegende Schicht des Schalungselements, d. h. in das Material des Mittelkerns, hineinreicht. Das Material des Mittelkerns ist z.B. aus Vollkunststoff; es kann auch aus Holz sein.

Vorzugsweise ist der Randbereich der Schalhaut, also der Rand der Ausnehmung, durch eine konische oder abgestufte Fläche begrenzt.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform weist der oberflächennahe Randabschnitt der Ausnehmung einen größeren Durchmesser auf als der Durchmesser des Ausbesserungselements und der Randabschnitt weist am Grund der Ausnehmung einen kleineren Durchmesser auf als der Durchmesser des Ausbesserungselements. Das Ausbesserungselement ist dabei bevorzugt zylindrisch ausgebildet. Wird nun das zylindrische Ausbesserungselement nach dem Erwärmen der jeweiligen Randbereiche in die sich nach innen – konisch oder abgestuft – verjüngende Ausnehmung gedrückt, so fließt das überschüssige Kunststoffmaterial des nach innen weisenden Randbereichs des Ausbesserungselements zur Oberfläche und füllt dort den sich aufgrund der Durchmesserunterschiede bildenden Ringspalt aus.

Weiter vorzugsweise wird am Boden der Ausnehmung mindestens eine Erhebung und/oder eine Vertiefung vorgesehen, mindestens ein ringförmiger Vorsprung. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche mechanische Verkrallung zwischen Ausbesserungsmaterial und Schalungselement. Diese zusätzliche mechanische Verkrallung bietet sich insbesondere an, wenn das Material des Mittelkerns des Schalungselements aus Holz ist.

Die das Schalungselement betreffende Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 21 und 23 gelöst. Die darauf rückbezogenen abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen, deren Vorteile mit den bezüglich der entsprechenden Verfahrensansprüche dargestellten Vorteile übereinstimmen.

Die das Ausbesserungselement betreffende Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 22 und 29.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die verbleibenden Unteransprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
1 ein zu reparierendes Schalungselement mit einer eine zu reparierende Fehlstelle umgebende Ausnehmung und einem Ausbesserungselement vor Beginn des Einsetzens des Ausbesserungselements;
2 die Anordnung nach 1 mit erwärmten Rändern des Ausbesserungselements und der Schalungshaut;
3 die Anordnung gemäß 2 mit teilweise in die Ausnehmung eingedrücktem Ausbesserungselement und
4 ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren repariertes Schalungselement.
1 zeigt einen Schnitt durch ein Schalungselement 1, welches einen Kern 2, beispielsweise aus Holz, und eine Schalhaut 3 aus Kunststoff aufweist. Das Schalungselement 1 ist an einer (nicht dargestellten) Fehlstelle bereits ausgefräst worden, wodurch eine abgestufte Ausnehmung 4 entstanden ist, die durch die Schalhaut 3 hindurch und in den Kern 2 hineinreicht. Die Ausnehmung 4 weist am Grund der Ausnehmung einen Durchmesser d1 auf, der geringer ist als der Durchmesser d2 der Ausnehmung im Bereich der Oberfläche 3' der Schalhaut 3. Die Abstufung der Ausnehmung zwischen dem inneren Teil 4' mit dem Durchmesser d1 und dem äußeren Teil 4'' mit dem Durchmesser d2 ist durch eine ringförmige Stufe 4''' gebildet, die in der Schalhaut 3 ausgebildet ist.
In 1 ist z. B. durch Ausschneiden ein vorgeformtes Ausbesserungselement 5 in Gestalt eines Kunststoffplättchens dargestellt, das einen Durchmesser D aufweist, der größer ist als der Durchmesser d1 und kleiner als der Durchmesser d2 der abgestuften Ausnehmung 4. Im gezeigten Beispiel ist das Ausbesserungselement 5 kreisförmig und koaxial zur ebenfalls kreisförmigen Ausnehmung 4 oberhalb von dieser angeordnet. Die Ausnehmung und das Ausbesserungselement können aber auch jede beliebige andere Form aufweisen, zum Beispiel streifenförmig oder oval sein.
In 2 ist die Anordnung des Ausbesserungselements 5 oberhalb der Ausnehmung 4 des Schalungselements 1 dargestellt, wobei die Randbereiche des Ausbesserungselements 5 und der Ausnehmung 4 im Bereich der Schalhaut 3 auf die Schmelztemperatur des jeweiligen Kunststoffs erwärmt worden sind. Diese Erwärmung kann beispielsweise mittels Infrarotstrahlung oder Heißluft oder auf andere vom Kunststoffschweißen bekannte Art und Weise erfolgen.
Nach dem in 2 dargestellten Schritt des Erwärmens wird, wie in 3 dargestellt ist, auf das Ausbesserungselement 5 von außen eine Kraft F aufgebracht, durch welche das Ausbesserungselement 5 in die Ausnehmung 4 hineingedrückt wird. In dem Augenblick, in dem der untere Außenrand des Ausbesserungselements 5 die ringförmige Stufe 4''' der Ausnehmung 4 berührt, entsteht an der ringförmigen Berührungsfläche ein von der Kraft F erzeugter Druck, der das durch die Erwärmung erweichte Kunststoffmaterial des Ausbesserungselements 5 und der Schalhaut 3 zum Fließen bringt, so dass ein Teil des Kunststoffmaterials der Schalhaut 3 und des Ausbesserungselements 5 seitlich zur Oberfläche 3' hin fließt und dort den zwischen dem Ausbesserungselement 5 und dem Rand des äußeren Teils 4'' der Ausnehmung 4 gebildeten Ringspalt auffüllt.
Die Druckkraft F wird bevorzugt durch einen Stempel aufgebracht. Der Durchmesser dieses Stempels ist größer als der des Ausbesserungselements 5, so dass das zum Fließen gebrachte Kunststoffmaterial bündig mit der Oberfläche der Schalhaut 3 flachgepresst wird.
Die jeweiligen Durchmesser d1, d2 und D und die Tiefe des äußeren Teils 4'' der Ausnehmung 4 sowie die Dicke der Schalhaut 3 sind dabei vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass das beim Eindrücken des Ausbesserungselements 5 in die Ausnehmung 4 verdrängte Volumen des Kunststoffmaterials dem Volumen des Kunststoffmaterials entspricht, das zum Auffüllen des beschriebenen Ringspalts erforderlich ist.
In 4 ist schließlich das ausgebesserte Schalungselement 1 nach Abschluss der Reparatur gezeigt, wobei die Schalhaut 3 mit dem eingesetzten Ausbesserungselement 5 aus Kunststoff eine stoffschlüssige Verbindung mit ebener und glatter Oberfläche 3' eingegangen ist.
Die Figuren zeigen schließlich noch am Boden der Ausnehmung einen ringförmigen Vorsprung 6, der für eine zusätzliche mechanische Verkrallung zwischen dem Ausbesserungselement 5 und dem Schalungselement 1 sorgt, wie insbesondere 4 verdeutlicht. Selbstverständlich kann der Boden der Ausnehmung auch mit mehreren Erhebungen und/oder Vertiefungen hierfür versehen sein.

Claims

Verfahren zum Ausbessern von Fehlstellen in einer Kunststoffschalhaut eines Schalungselements, mit den Schritten: Herstellen einer Ausnehmung in der Schalhaut, die die Fehlstelle umgibt; Einbringen eines Ausbesserungsmaterials aus einem Kunststoff, der gleich oder gleichartig dem Kunststoff der Schalhaut ist, in die Ausnehmung; und Verbinden des Ausbesserungsmaterials mit der Schalhaut und/oder dem Schalungselement.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des Ausbesserungsmaterials mit dem Schalungselement eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Randbereich der Schalhaut, der die Ausnehmung umgibt, und dem Ausbesserungsmaterial erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausbesserungsmaterial verwendet wird, dessen Schmelzindex ("melt flow index"; MFI) im gleichen Bereich liegt wie der des Kunststoffes der Schalhaut.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche der Schalhaut und des Ausbesserungsmaterials angewärmt werden, wobei das Anwärmen bevorzugt vor dem Einbringen oder während des Einbringens des Ausbesserungsmaterials in die Ausnehmung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anwärmen mittels Heißluft und/oder Infrarotstrahlung und/oder durch Kontaktwärme mittels eines entsprechenden Heizelements durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich der Schalthaut und das Ausbesserungsmaterial auf deren jeweilige Schmelztemperatur angewärmt werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich der Schalhaut und das Ausbesserungsmaterial nach dem Einbringen zum Erzeugen der stoffschlüssigen Verbindung mit Druck beaufschlagt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck extern aufgebracht wird, wobei die Formgebung des Ausbesserungsmaterials und die Gestalt der Ausnehmung so ausgebildet sind, dass der auf das Ausbesserungsmaterial aufgebrachte Druck eine wirksame Flächenpressung zwischen dem Rand der Ausnehmung und dem Rand des Ausbesserungsmaterials erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck mittels eines hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch betätigten Stempels aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbesserungsmaterial mit dem Schalungselement verklebt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbesserungsmaterial zumindest ein vorgeformtes Ausbesserungselement ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbesserungselement durch ein Plättchen aus Kunststoff gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen aus mehreren Schichten besteht, z. B. aus einem Verbund aus Kunststoff und Holz oder aus Kunststoff und Aluminium.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen nach zumindest teilweisem Einbringen in die Ausnehmung zumindest abschnittsweise von dem Randbereich der Schalhaut beabstandet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung und das Ausbesserungselement jeweils im wesentlichen kreisförmig sind, und das Ausbesserungselement einen geringeren Durchmesser besitzt als die Ausnehmung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Ausnehmung größer ist als die Dicke der Schalhaut, so dass die Ausnehmung in die unter der Schalhaut liegende Schicht des Schalungselements hineinreicht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Ausnehmung gleich oder geringer ist als die Dicke des Ausbesserungselements.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich der Schalhaut durch eine konische oder abgestufte Fläche begrenzt ist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der oberflächennahe Randabschnitt der Ausnehmung einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser des Ausbesserungselements und dass der Randabschnitt am Grund der Ausnehmung einen kleineren Durchmesser aufweist als der Durchmesser des Ausbesserungselements.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden der Ausnehmung mindestens eine Erhebung und/oder eine Vertiefung vorgesehen wird, insbesondere mindestens ein ringförmiger Vorsprung.
Schalungselement mit einer Kunststoffschalhaut, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Fehlstelle mittels des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebessert ist.
Ausbesserungselement, insbesondere in Form eines Plättchens, zur Verwendung in dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20.
Schalungselement mit einer Schalhaut aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Ort der Schalhaut (3) ein Ausbesserungselement (5) oberflächenbündig in eine Ausnehmung (4) des Schalungselements (1) eingesetzt ist.
Schalungselement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbesserungselement (5) einen Kunststoff aufweist, der mit dem Kunststoff der Schalhaut (3) stoffschlüssig verbindbar ist.
Schalungselement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Ausbesserungselements (5) einen Schmelzindex ("melt flow index"; MFI) aufweist, der im gleichen Bereich liegt wie der des Kunststoffs der Schalhaut (3).
Schalungselement nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbesserungselement (5) als Kunststoffplättchen ausgebildet ist.
Schalungselement nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) so ausgebildet ist, dass der Randbereich der Schalhaut (3) durch eine konische oder abgestufte Fläche begrenzt ist.
Schalungselement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der oberflächennahe, äußere Teil (4'') der Ausnehmung (4) einen größeren Durchmesser (d2) aufweist als der Durchmesser (D) des Ausbesserungselements (5) und dass der innere Teil (4') am Grund der Ausnehmung (4) einen kleineren Durchmesser (d1) aufweist, als der Durchmesser (D) des Ausbesserungselements (5).
Ausbesserungselement, insbesondere Kunststoffplättchen, das so ausgestaltet ist, dass es zur Bildung eines Schalungselements gemäß einem der Ansprüche 22 bis 28 angepasst ist.
Verwendung eines Ausbesserungselements wie in einem der Ansprüche 23 bis 29 definiert zur Ausbesserung von Fehlstellen in einem Schalungselements mit einer Schalhaut aus Kunststoff.