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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Abdeckung.
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Vorbekannte Abdeckungen bestehen als BEGU-Konstruktionen (Beton-Guss-Konstruktionen) aus einem Tragelement aus Metallguss, das zur Bereitstellung einer vorteilhaften Verkehrsoberfläche mit Beton verfüllt ist. Von Nachteil sind jedoch die Materialkosten wegen des hohen Metallgussanteils und die Herstellungskosten wegen des aufwändigen zweistufigen Herstellungsverfahrens.
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Reine Metallgusskonstruktionen haben den Nachteil der hohen Materialkosten. Reine Beton-, Stahlbeton-, Polymerbeton- oder Kunststoffkonstruktionen haben entweder den Nachteil des ungünstigen Festigkeit/Gewicht-Verhältnisses oder sind mangels positiver Erfahrungswerte bezüglich der Verformungs- oder Haltbarkeitseigenschaften zumindest in Deutschland (noch) nicht akzeptiert.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Produktes aus Recycling-Materialien ist aus der
GB 2 454 169 A bekannt, wobei die hergestellten Produkte als Bauelemente, unter anderem als Dachziegel oder dekorative Konstruktionselemente einsetzbar sind. Das Verfahren umfasst das Ansetzen einer Mischung aus organischen oder anorganischen Partikeln mit einem Polymer als Bindemittel und das Pressen der Mischung in einer Form zu dem gewünschten Bauelement.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckung aufzuzeigen, die die Vorteile von BEGU-Konstruktionen mit denen von Stahl sparenden Metallblech-Hybrid-Konstruktionen in sich vereint.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung nach Anspruch 1 und eine Abdeckung nach Anspruch 8 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Abdeckung gelöst, das folgende Schritte umfasst: Einbringen eines schüttfähigen Materialmixes ein Bindemittel umfassend in eine Form, Ebnen der Oberfläche des schüttfähigen Materialmixes, Anordnen einer Blechmembran oder eines Blechfaltwerks mit Öffnungen auf den Materialmix, wobei die Blechmembran oder das Blechfaltwerk Aufkantungen oder Profilelemente aufweist, die sich in den Materialmix einprägen, zur Formverbindung der Blechmembran oder des Blechfaltwerks mit dem Materialmix, Anordnen einer Blechmembran oder eines Blechfaltwerks mit Öffnungen und mit Laschen, wobei die Blechmembran oder das Blechfaltwerk Aufkantungen oder Profilelemente, die sich in den Materialmix einprägen, zur Formverbindung der Blechmembran oder des Blechfaltwerks mit dem Materialmix, aufweist, und Verdichten des Materialmixes durch Pressen einer Pressenkonstruktion auf die Blechmembran oder das Blechfaltwerk. Vorteilhaft hieran ist, dass technisch einfach und kostengünstig eine Abdeckung hergestellt wird, die eine lange Lebensdauer und eine hohe Steifigkeit aufweist. Zudem vereint die nach diesem Verfahren hergestellte Abdeckung die Vorteile von BEGU-Konstruktionen mit denen von Stahl sparenden Metallblech-Hybrid-Konstruktionen in sich. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass technisch einfach eine Abdeckung hergestellt wird, die durch ihr hohes Gewicht die Lagesicherheit, insbesondere im Tiefbau, erhöht.
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Vor dem Einbringen des Materialmixes kann ein weiteres Material, das im Gebrauchszustand der Abdeckung als Verschleißschicht einer Oberfläche der Abdeckung fungiert, in die Form eingebracht werden. Hierdurch wird der Verschleiß der hergestellten Abdeckung vermindert und somit die Lebensdauer der hergestellten Abdeckung weiter erhöht.
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Bei einer Ausführungsform werden vor dem Einbringen des Materialmixes Verstärkungsrahmen in der Form angeordnet werden. Hierdurch wird auf technisch einfache Art und Weise die Stabilität der hergestellten Abdeckung erhöht.
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Bei einer weiteren Ausführungsform werden vor dem Einbringen des Materialmixes Kerne zur Ausformung von Durchlässen in der Abdeckung in der Form angeordnet. Ein Vorteil hiervon ist, dass technisch einfach während des Herstellens Durchlässe in der Abdeckung gebildet werden, wodurch die Abdeckung durchlässig ist.
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Nach dem Anordnen der Blechmembran oder des Blechfaltwerks können Verriegelungselemente zum Verriegeln an in der Blechmembran oder dem Blechfaltwerk dafür vorgesehenen Stellen angeordnet werden. Hierdurch werden technisch einfach Verriegelungselemente mit der Abdeckung verbunden, wodurch die hergestellte Abdeckung auf technisch einfache Art und Weise durch die Verriegelungselemente in bzw. an der abzudeckenden Öffnung befestigt werden kann.
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Die Pressenkonstruktion kann Stempel aufweisen, die in die Öffnungen eingreifen zur Ausbildung von Aussparungen oder einer waffelartigen Struktur des Materialmixes. Hierdurch wird technisch einfach eine strukturierte Abdeckung hergestellt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Verdichten und nachfolgendem Aushärten die Abdeckung, vorzugsweise mittels Magnethebezug, aus der Form entnommen. Vorteilhaft hieran ist, dass auf technisch einfache Art und Weise die hergestellte Abdeckung aus der Form entnommen wird. Zudem wird hierdurch das Entnehmen der hergestellten Abdeckung erheblich erleichtert, wenn die Abdeckung eine komplett ebene Oberfläche aufweist.
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Insbesondere wird die Aufgabe auch durch eine Abdeckung, insbesondere ein Schachtdeckel oder ein Rinnenrost, zum Abdecken einer Öffnung bestehend aus einer Hybridkonstruktion, die eine druck- und scherfeste Tragschicht aus zementgebundenen oder kunststoffgebundenen mineralischen Zuschlagstoffen und eine zugfeste Membran oder Faltkonstruktion aus Metallblech mit Öffnungen und mit Laschen zur Rastverriegelung und Lagesicherung der Abdeckung im Gebrauchszustand umfasst, wobei die Membran oder Faltkonstruktion Aufkantungen oder Profilelemente aufweist, die in die Tragschicht eingeprägt sind und durch die die Tragschicht und die Membran oder Faltkonstruktion kraftschlüssig und formschlüssig fest miteinander verbunden sind, gelöst. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Abdeckung technisch einfach und kostengünstig ist und eine lange Lebensdauer sowie eine hohe Steifigkeit aufweist. Zudem vereint die Abdeckung die Vorteile von BEGU-Konstruktionen mit denen von Stahl sparenden Metallblech-Hybrid-Konstruktionen in sich. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass die Abdeckung durch ihr hohes Gewicht die Lagesicherheit, insbesondere im Tiefbau, erhöht.
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Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abdeckung;
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2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Abdeckung;
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3 eine perspektivische Ansicht von Verriegelungselementen für die erfindungsgemäße Abdeckung;
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4 eine perspektivische Ansicht einer Blechmembran bzw. eines Blechfaltwerks einer erfindungsgemäßen Abdeckung;
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5 eine Seitenansicht einer Pressenkonstruktion zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Abdeckung;
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6 eine Seitenansicht einer Blechmembran bzw. eines Blechfaltwerks einer erfindungsgemäßen Abdeckung; und
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7 eine Seitenansicht der Schüttform während des Herstellens einer erfindungsgemäßen Abdeckung.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Abdeckung 1. Die Abdeckung 1 in 1 ist ein Rinnenrost zum Abdeckung einer entsprechenden Öffnung. Die Abdeckung 1 umfasst einen schüttfähigen Materialmix 2, der mit Hilfe eines Bindemittels und Druck ausgehärtet wurde. Der schüttfähige Materialmix 2 umfasst eine druck- und scherfeste Tragschicht aus zement- oder kunststoffgebundenen mineralischen Zuschlagstoffen. Vorzugsweise umfasst der Materialmix 2 Kunststoff mit hohem mineralischem Zuschlagsanteil. Insbesondere umfasst der Materialmix 2 Polymerbeton und/oder Sioplast (Thermoplast-Mineral) und/oder Zement-Mörtel.
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Oberhalb des schüttfähigen Materialmixes 2 ist eine Verschleißschicht 21 angeordnet. Unterhalb des schüttfähigen Materialmixes 2 ist eine zugfähige Membran oder Faltkonstruktion 3 aus Metallblech angeordnet. Die Membran bzw. Faltkonstruktion 3 wird auch als Blechteil 3 bezeichnet. Die Abdeckung 1 bildet je nach Zusammensetzung des Materialmixes 2 einen Metallblech-(Plast-)Beton-Verbund oder ein Metallblech-(Polymer-)Beton-Hybrid.
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Das Blechteil 3 weist Laschen 33 auf, die den schüttfähigen Materialmix 2 der Abdeckung 1 umgreifen. Die Laschen 33 dienen zur Rast-Verriegelung und Lagesicherung der Abdeckung 1 im Gebrauchszustand. Die Abdeckung 1 weist mehrere Durchlässe 11 auf, die im rechten Teil der 1 geschlossen und im linken Teil der 1 offen sind.
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Am Rand der Abdeckung 1 befinden sich Auflagerbereiche 36, in denen der Kontakt zwischen Blechteil 3 und einem (Metall-)Rahmen (nicht gezeigt) der Abdeckung 1 unterbrochen ist und somit verkehrsbedingte Geräuschentwicklung durch Metall-Metall-Kontakt reduziert oder vermieden wird.
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2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Abdeckung 1. Die Abdeckung 1 in 2 ist ein Schachtdeckel zum Abdecken eines Schachtes. Die Abdeckung 1 umfasst an dem Blechteil 3 angeordnete Verriegelungselemente 34. Ein Verstärkungsrahmen 31 ist in 2 gezeigt. Der Verstärkungsrahmen 31 kann an der Umfangsfläche der Abdeckung 1 angeordnet werden zur Verstärkung der Stabilität der Abdeckung 1.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht von sogenannten Lock-Verriegelungselementen 34 für die erfindungsgemäße Abdeckung 1.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Blechmembran bzw. eines Blechfaltwerks 3 einer erfindungsgemäßen Abdeckung 1. Die Blechmembran bzw. das Blechfaltwerk 3 umfasst eine ebene Grundfläche, in der Aufkantungen 32 ausgebildet sind, in denen das Blech der Blechmembran bzw. des Blechfaltwerks 3 von der Grundfläche weggebogen ist. Die Aufkantungen 32 umschließen Öffnungen 35 der Blechmembran bzw. des Blechfaltwerks 3. Am den Außenkanten der Blechmembran bzw. des Blechfaltwerks 3 befinden sich ebenfalls Aufkantungen 32, die einen Teil der Öffnungen 35 am Rand umschließen. An den Außenkanten der Blechmembran bzw. des Blechfaltwerks 3 sind Laschen 33 angeordnet, die in einem Winkel von ca. 90° gegenüber der Grundfläche der Blechmembran bzw. des Blechfaltwerks 3 von dieser wegzeigen. Die Laschen 33 weisen jeweils eine Öffnung auf.
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5 zeigt eine Seitenansicht einer Pressenkonstruktion 5 zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Abdeckung. Die Pressenkonstruktion 5 weist zwei Stempel 51 auf. Im Falle von kontrollierten Untermengen des Schüttmaterials 2 können die Stempel 51 der Pressenkonstruktion 5 in die Öffnungen 35 des Blechteils 3 eingreifen und das Schüttmaterial 2 unter Schaffung von Aussparungen, einer „Waffelstruktur” oder anderen vorteilhaften Gestaltung verdichten. Die Pressenkonstruktion 5 verdichtet das Schüttmaterial 2 mittelbar über das Blechteil 3.
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6 zeigt eine Seitenansicht einer Blechmembran bzw. eines Blechfaltwerks 3 einer erfindungsgemäßen Abdeckung 1. Die Blechmembran bzw. das Blechfaltwerk 3 wird auch als Blechteil 3 bezeichnet. Im Blechteil 3 sind Öffnungen 35 angeordnet, über die sich Übermengen des Schüttmaterials 2 bei maßgenauem Pressen und Verdichten entspannen können. Dieses Blechteil 3 wird durch die Pressenkonstruktion 5 auf das Schüttmaterial 2 aufgedrückt. Die Laschen 33 werden zur Herstellung um 180° gegenüber der späteren Orientierung gefalzt eingebaut. Die Laschen 33 sind somit während des Herstellungsvorgangs entgegengesetzt zu den Verkantungen 32 von der Grundfläche des Blechteils 3 weggebogen.
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7 zeigt eine Seitenansicht der Schüttform 4 während des Herstellens einer erfindungsgemäßen Abdeckung 1. Die Schüttform 4 kann durch entsprechende Vorrichtungen rütteln, d. h. sich hin- und herbewegen. Die Schüttform 4 beinhaltet optional Kerne 41, die spätere Durchlässe 11 in der Abdeckung 1 ausformen. Unterhalb des Schüttmaterials 2 ist eine Verschleißschicht 21 angeordnet.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Abdeckung wird ein schüttfähiger Materialmix 2 in etwa richtiger Menge in einem ersten Schritt in eine Form 4 gegeben und die Oberfläche geebnet. Optional kann vorher ein weiteres Material 21 als spätere Verschleißschicht 21 der Abdeckungs-Verkehrsoberfläche als Vorsatzmaterial in die Form 4 eingebracht werden. Ebenfalls optional können Verstärkungsrahmen 31 vorab in der Form 4 angeordnet werden. Die Form 4 beinhaltet optional Kerne 41, die spätere Durchlässe 11 in der Abdeckung ausformen.
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In einem zweiten Schritt wird die Blechmembran 3 oder das Blechfaltwerk 3 auf der Oberfläche des Schüttmaterials 2 aufgelegt. Das Blechteil 3 ist mit Aufkantungen 32 oder Profilelementen versehen, die sich in das Schüttwerk 2 vollständig einprägen können und dienen dem späteren integralen Formverbund zwischen Blechteil 3 und später erhärtetem Materialmix 2. Laschen 33, die zur späteren Rast-Verriegelung und Lagesicherung der Abdeckung 1 dienen, werden zur Herstellung um 180° gegenüber der späteren Orientierung gefalzt eingebaut. Optional werden Elemente 34 für Lock-Verriegelungen zum Einbau an den vorgesehenen Stellen des Blechteils 3 angeordnet.
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In einem dritten Schritt wird eine Pressenkonstruktion 5 auf dem Blechteil 3 und den optionalen Einbauteilen 34 aufgesetzt und das Schüttmaterial 2 mittelbar über das Blechteil 3 mechanisch verdichtet. Im Blechteil 3 sind Öffnungen 35 angeordnet, über die sich Übermengen des Schüttmaterials 2 bei maßgenauem Pressen und Verdichten entspannen können. Im Falle von kontrollierten Untermengen des Schüttmaterials 2 können Stempel 51 der Pressenkonstruktion 5 in die Öffnungen 35 eingreifen und das Schüttmaterial unter Schaffung von Aussparungen, einer „Waffelstruktur” oder anderen vorteilhaften Gestaltung verdichten. Die Öffnungen 35 am Blechteilrand dienen auch dazu, Auflagerbereiche 36 zu schaffen, in denen der Kontakt zwischen Blechteil 3 und einem (Metall-)Rahmen zum Lagern der Abdeckung unterbrochen ist und somit verkehrsbedingte Geräuschentwicklung durch Metall-Metall-Kontakt reduziert oder vermieden wird.
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Durch das Pressen des Blechteils 3 auf das verdichtete Schüttgut 2 wird einerseits ein inniger und zuverlässiger Form-Verbund über die Profilelemente oder Aufkantungen 32 hergestellt, andererseits erfolgt auch eine Pressklebung zwischen Blechteil 3 und dem Bindemittel des Materialmixes 2. Dadurch entsteht ein zuverlässiger, dynamisch steifer und insbesondere redundanter Verbund zwischen den Hybrid-Konstruktionspartnern Metallmembran 3 und druck- und scherfester Tragschicht 2. Nach Aushärten des Bindemittels des Schüttmaterials 2 können die fertig gestellten Abdeckungen vorteilhaft mittels Magnethebezeug aus der Form entnommen werden.
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Mit der vorliegenden Beschreibung wird also auch ein Verfahren aufgezeigt, mit dem unter Verwendung erprobter und bewährter Materialien und unter Anwendung robuster Verfahrenselemente haltbare und gleichzeitig preisgünstige Abdeckungen in Form von Schachtdeckeln oder Rinnenrosten hergestellt werden können.
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Für die Herstellung von einfach strukturierten Produkten aus einem Mineralzuschlag (Sand) und 25% Thermoplastanteil wird auf das Herstellungsverfahren von „SIOPLAST-Bauelementen (www.sioplast.de) verwiesen.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abdeckung
- 2
- Materialmix
- 3
- Membran oder Faltkonstruktion aus Metallblech
- 4
- Form
- 5
- Pressenkonstruktion
- 11
- Durchlässe
- 21
- Verschleißschicht
- 31
- Verstärkungsrahmen
- 32
- Aufkantungen
- 33
- Laschen
- 34
- Verriegelungselemente
- 35
- Öffnungen
- 36
- Auflagerbereiche
- 41
- Kerne
- 51
- Stempel
