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Die Erfindung betrifft eine Deckenschalung zur Errichtung einer Deckenkonstruktion, insbesondere einer Stahlbetondecke, mit einem Abstützelement und einer darauf angeordneten im Wesentlichen horizontalen Schalungsfläche und ein Verfahren zur Herstellung der Deckenschalung.
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Aus der
JP 63-247429 A ist eine Konstruktion zur Bildung einer Bodenstruktur aus Beton bekannt. Zur Konstruktion der Bodenstruktur wird eine kreisförmige Eingrenzung mit einer vorgebbaren Höhe aufgestellt, innerhalb welcher Stützpfähle angeordnet sind. Innerhalb der Eingrenzung sind Rohre horizontal angeordnet, durch die ein Wärmeleitmedium zirkuliert. In die Eingrenzung wird Wasser zur Bildung einer Eisschicht eingeleitet, wobei so viel Wasser eingeleitet wird, dass nach Gefrieren des Wassers die vorgebbare Höhe erreicht ist. Zum Gefrieren des Wassers wird ein Kühlgas, wie z. B. LN, LNG, LPG, in die Rohre eingeleitet. Anschließend wird eine seitliche Schalung aufgestellt, welche mit Beton zur Bildung der Bodenstruktur ausgefüllt wird. Nach Aushärten des Betons wird beispielsweise heißes Wasser als Wärmeleitmedium zum Auftauen der Eisschicht verwendet, womit die Konstruktion der Bodenstruktur beendet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Deckenschalung und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der Deckenkonstruktion, insbesondere einer Stahlbetondecke, anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Deckenschalung durch die im Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einer Deckenschalung zur Errichtung einer Deckenkonstruktion, insbesondere einer Stahlbetondecke, mit einem Abstützelement und einer darauf angeordneten im Wesentlichen horizontalen Schalungsfläche ist das Abstützelement erfindungsgemäß aus Eis gebildet, wobei die horizontale Schalungsfläche eine Wärmeisolierung aufweist.
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Dadurch, dass Eis das Abstützelement zur Errichtung der Deckenkonstruktion bildet, ist in besonders vorteilhafter Weise ein Aufwand des Planens und Erstellens sowie der Anordnung einer Unterkonstruktion, die aus einer Mehrzahl von Abstützelementen gebildet ist, vermieden oder zumindest wesentlich verringert. Darüber hinaus entfällt das Entfernen der Abstützelemente nach der Errichtung der Deckenkonstruktion.
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Die Schalungsfläche weist die Wärmeisolierung auf, um ein durch Umgebungstemperaturen bedingtes Schmelzen des Eises bei Errichtung der Deckenkonstruktion auszuschließen. Die Wärmeisolierung dient zudem dazu, ein Gefrieren von abbindendem Beton oberhalb der Schalungsfläche zu verhindern.
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Bevorzugt ist das Eis unterhalb der Schalungsfläche lagenweise geschüttet und lagenweise verdichtet, wobei innerhalb des geschütteten Eises eine Anzahl von Kühlleitungen angeordnet ist. Das Eis wird während der Schüttung kontinuierlich verdichtet, so dass vorteilhaft eine im Wesentlichen horizontale Fläche geschaffen wird, die plan ausgebildet ist und somit eine stabile Grundlage zur Anordnung der Schalungsfläche und zur Errichtung der Deckenkonstruktion bildet.
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Vorzugsweise werden im Verlauf der Schüttung Kühlleitungen, die in vorteilhafter Weise aus einem vergleichsweise elastischen Schlauch gebildet sind, innerhalb des Eises angeordnet. Die Kühlleitungen sind mit einem Kühlmedium beaufschlagbar, so dass zusätzlich zu der Wärmeisolierung ein ungewollter Schmelzvorgang des Eises mittels der Kühlleitungen ausgeschlossen ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb des geschütteten Eises eine Anzahl von Temperaturerfassungseinheiten angeordnet, die während der Schüttung des Eises, vorzugsweise bei Verlegung der Anordnung der Kühlleitungen, in das Eis eingebracht werden. Mittels der Temperaturerfassungseinheiten, die vorzugsweise in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, wird die Temperatur des Eises fortlaufend überwacht. Die Temperatur des Eises wird mittels der Kühlleitungen reguliert. Dazu sind die Temperaturerfassungseinheiten in besonders vorteilhafter Weise drahtlos oder drahtgebunden mit einer Auswerte-/Steuereinheit verbunden, welcher erfasste Signale der Temperaturerfassungseinheiten zuführbar sind. Die erfassten Signale werden in der Auswerte-/Steuereinheit verarbeitet und ausgewertet, wobei bei Erreichen oder Überschreiten eines in der Auswerte-/Steuereinheit hinterlegten Temperaturschwellwertes von beispielsweise –5°Celsius die Kühlleitungen automatisch mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden, so dass das Eis gekühlt wird.
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Das geschüttete Eis ist in vorteilhafter Weise in einem von Wänden gebildeten Behälter angeordnet, in welchem zum Ablassen geschmolzenen Eises ein Ablass, insbesondere ein Grundablass angeordnet ist. Der Behälter wird dabei von den Wänden desjenigen Raumes eines Gebäudes gebildet, der mittels einer Stahlbetondecke in Ortbeton-Bauweise nach oben geschlossen werden soll. Dazu werden zunächst alle in den betreffenden Wänden vorgesehenen Öffnungen wie Fenster- oder Türöffnungen geschlossen. Der Behälter wird nach unten von einer Bodenfläche, also einer Geschossdecke des nächst tieferen Geschosses oder von einer Bodenplatte gebildet, wobei Öffnungen in Geschossdecke oder in der Bodenplatte ebenfalls geschlossen sind, so dass in den Behälter eingefülltes Eis lagesicher im Behälter verbleibt.
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Der Ablass ist besonders bevorzugt in eine Bodenfläche des Behälters eingebracht, so dass das geschmolzene Eis später selbsttätig aus dem Behälter auslaufen kann. Hierzu kann der Ablass in besonders vorteilhafter Weise eine Trichterform aufweisen. Der Vorgang des Schmelzens des Eises wird erst dann eingeleitet, wenn die Errichtung der Deckenkonstruktion vollendet ist, d. h. der Beton, aus dem die Deckenkonstruktion gebildet ist, vollständig ausgehärtet ist. Vorzugsweise wird das Eis geschmolzen, indem die Kühlleitungen nicht weiter gekühlt werden und/oder die Kühlleitungen mit einem erwärmten Fluid durchströmt werden. Werden die Kühlleitungen mit einem erwärmten Fluid durchströmt, kann der Schmelzvorgang vorteilhaft beschleunigt werden.
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Besonders bevorzugt ist zwischen der Schalfläche und der errichteten Deckenkonstruktion eine weitere Anzahl von Temperaturerfassungseinheiten angeordnet, die ebenfalls mit der Auswerte-/Steuereinheit verbunden sind. Mittels der weiteren Anzahl von Temperaturerfassungseinheiten ist eine Temperatur bei Errichtung der Deckenkonstruktion fortlaufend ermittelbar, da Beton zumindest zum Abbinden keinen Minusgraden ausgesetzt sein darf.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Darin zeigen:
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1 schematisch eine Schnittdarstellung eines mittels Wänden gebildeten Behälters mit einer auf den Wänden und einem Abstützelement angeordneten Deckenkonstruktion und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Deckenschalung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Behälters 1, der aus gegenüber liegenden Seitenwänden 1.1 und einer Bodenfläche 1.2 gebildet ist. Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Errichtung einer im Wesentlichen horizontalen, auf den Seitenwänden 1.1 angeordneten Deckenkonstruktion 2 dargestellt, wobei es sich bei der Deckenkonstruktion 2 um eine Stahlbetondecke handelt.
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Die Vorrichtung umfasst eine Eismaschine 3, einen Regelkreis 4 zur Kühlung, umfassend eine Pumpvorrichtung 4.1, Kühlleitungen 4.2, in welchen ein Kühlmedium strömt, erste Temperaturerfassungseinheiten 4.3 und zwei Tankbehälter 4.4, in welchen das Kühlmedium gespeichert und gekühlt wird. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung zweite Erfassungseinheiten 5.
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Die Eismaschine 3 dient der Herstellung von Eis 6, wobei die Eismaschine 3 dazu mit einer Wasserleitung 7 verbunden ist. Bei der Eismaschine 3 handelt es sich um eine Scherbeneiserzeugungsmaschine, mittels der körniges, schüttfähiges Eis 6 herstellbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist eine Eismaschine 3 verwendbar, mittels der Eiswürfel herstellbar sind.
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Die Eismaschine 3 ist mit einer Transportleitung 8 gekoppelt, so dass das hergestellte schüttfähige Eis 6 dem Behälter 1 zuführbar ist.
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Zur Errichtung der Deckenkonstruktion 2 wird der Behälter 1, in welchen das Eis 6 eingefüllt werden soll, gereinigt und alle in den Seitenwänden 1.1 und in der Bodenfläche 1.2 vorhandenen, nicht dargestellten Öffnungen werden möglichst dicht verschlossen.
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In einem nächsten Schritt werden in die Bodenfläche 1.2 des Behälters 1 ein trichterförmiger Ablass 9 eingebracht, welcher nicht verschlossen wird, und eine Baustelleneinrichtung zur erfindungsgemäßen Errichtung der Deckenkonstruktion 2 aufgestellt.
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Mittels der Eismaschine 3 wird das Eis 6 hergestellt und durch die Transportleitung 8 dem Behälter 1 zugeführt, so dass der Behälter 1 bis zu einer in Bezug auf die Seitenwände 1.1 vorgegebenen Höhe h mit dem Eis 6 lagenweise befüllt und verdichtet wird.
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Während des Befüllens des Behälters 1 werden die ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 an vorgegebenen Positionen innerhalb des Eises 6 angeordnet sowie die Kühlleitungen 4.2 verlegt. Als Kühlleitung 4.2 wird ein vergleichsweise elastischer Schlauch verwendet, der eine vorgegebene Temperaturbeständigkeit aufweist, um beispielsweise im Betrieb des Regelkreises 4 zur Kühlung ein Platzen des Schlauches zu vermeiden.
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Die ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 sind drahtlos mit der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 verbunden, welcher die erfassten Signale der ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 fortlaufend zugeführt werden. Alternativ können die ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 auch drahtgebunden mit der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 verbunden sein.
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Die durch das Befüllen gebildete Schicht aus dem Eis 6 wird in regelmäßigen Abständen, vorzugsweise bei Anordnung der ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 und der Kühlleitungen 4.2 lagenweise verdichtet, so dass trotz unvermeidbarer Lufteinschlüsse innerhalb des Eises 6 ungewollte Setzung vermieden sind und ein standfester und belastbarer Füllkörper gebildet ist.
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Bei Befüllung des Behälters 1 wird die Funktionsweise der ersten Erfassungseinheiten 4.3 und der Kühlleitungen 4.2 wiederholt überprüft, so dass es im Fall eines Defekts möglich ist, das entsprechende Teil auszutauschen.
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Der Behälter 1 wird bis zu der vorgegebenen Höhe h mit Eis 6 befüllt, wobei eine gebildete Eisoberfläche 6.1 derart bearbeitet wird, dass die Eisoberfläche 6.1 plan ist.
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Anschließend wird auf die plane Eisoberfläche 6.1 eine Wärmeisolierung 10, beispielsweise in Form von Styroporplatten angeordnet, so dass das Eis 6 gegenüber vorherrschenden Umgebungstemperaturen isoliert ist. Die Wärmeisolierung 10 kann form-, kraft- und/oder stoffschlüssig an den den Behälter 1 bildenden Seitenwänden 1.1 lösbar befestigt sein.
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Oberhalb der Wärmeisolierung 10 ist eine optionale Ausgleichsschicht 12 angeordnet, die dem genauen Höhenausgleich zur höhengenauen Anordnung einer Schalfläche 11 dient. Es ist auch möglich, die Ausgleichsschicht 12 unterhalb der Wärmeisolierung 10 vorzusehen.
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Auf der Wärmeisolierung 10 oder oberhalb derselben wird die Schalfläche 11 angeordnet, welche aus Schalbrettern und/oder Schalplatten gebildet ist. Damit sich später der ausgehärtete Beton, der die Deckenkonstruktion 2 bilden soll, ohne großen Aufwand und möglichst einfach von der Schalfläche 11 trennt, wird die Schalfläche 11 je nach verwendetem Material vor dem Betonieren mit einem Trennmittel behandelt.
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Vorzugsweise kann die auf der Wärmeisolierung 10 angeordnete Schalfläche 11 ebenfalls form-, kraft- und/oder stoffschlüssig zumindest an gegenüber liegenden Seitenwänden 1.1 lösbar befestigt sein.
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Innerhalb der Schalfläche 11 werden die zweiten Temperaturerfassungseinheiten 5 angeordnet, um eine Temperatur beim Aushärten des Betons der Deckenkonstruktion 2 zu überwachen.
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Je nachdem, um welche Form es sich bei der zu errichtenden Deckenkonstruktion 2 handelt, wird eine nicht näher dargestellte, vertikale Schalung als Deckenrandschalung entsprechend der erforderlichen Form der Deckenkonstruktion 2 auf den Seitenwänden 1.1, einen Bereich der zu errichtenden Deckenkonstruktion 2 eingrenzend, angeordnet. Dabei bildet die Schalung eine zumindest teilweise umlaufende Berandung für die zu errichtende Deckenkonstruktion 2.
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Darauf folgend wird nicht gezeigter Bewehrungsstahl zur Armierung der Deckenkonstruktion 2 innerhalb der Schalung angeordnet, wobei nach Anordnung dieser Bewehrung das Einfüllen des Betons in die Schalung erfolgt. Dabei wird so viel Beton in die Schalung eingefüllt, bis eine gewünschte Dicke der zu errichtenden Deckenkonstruktion 2 erreicht ist. Anschließend daran wird eine Oberfläche 2.1 des Betons geglättet.
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Eine Abbindezeit des Betons wird nach einer ständig sich wiederholenden Kontrolle der mittels der zweiten Temperaturerfassungseinheiten 5 erfassten Temperatur ermittelt.
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Während der gesamten Dauer der Verwendung der Deckenkonstruktion 2 nach deren Errichtung werden die mittels der ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 erfassten Signale der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 zugeführt.
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In der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 ist ein Temperaturschwellwert S von –5°Celsius gespeichert. Die von den ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 erfassten Signale werden in der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 mit dem hinterlegten Temperaturschwellwert S verglichen, wobei bei Erreichen oder bei Überschreitung des Temperaturschwellwertes S hinsichtlich der im Eis 6 vorherrschenden Temperatur mittels der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 ein Steuersignal erzeugt wird, welches der Pumpvorrichtung 4.1 zugeführt wird.
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Die Pumpvorrichtung 4.1 ist mit den zwei Tankbehältern 4.4 verbunden, in welchen das Kühlmedium gespeichert ist und gekühlt wird. Die Pumpvorrichtung 4.1 wird angesteuert, wodurch das Kühlmedium in dem Regelkreis 4 zur Kühlung zirkuliert und somit die Temperatur des Eises 6 reguliert wird.
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Ist eine einzustellende Temperatur des Eises 6 erreicht, was durch einen erneuten Vergleich der mittels der ersten Temperaturerfassungseinheiten 4.3 erfassten Signale mit dem hinterlegten Temperaturschwellwert S ermittelt wird, wird von der Auswerte-/Steuereinheit 4.1.1 ein weiteres Steuersignal zum Abschalten der Pumpvorrichtung 4.1 erzeugt und derselben zugeführt.
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Dadurch, dass die Temperatur des Eises 6 mittels des Regelkreises 4 zur Kühlung in Abhängigkeit der erfassten Signale der ersten Erfassungseinheiten 4.3 reguliert wird, behält das Eis 6 seinen Zustand über den Zeitraum der Errichtung und der Verwendung der Deckenkonstruktion 2 bei. Somit ist ein Verschließen des in die Bodenfläche 1.2 des Behälters 1 eingebrachten Ablasses 9 nicht erforderlich.
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Nach Abbinden und Aushärten der Deckenkonstruktion 2 wird der Regelkreis 4 zur Kühlung abgeschaltet, so dass das in den Behälter 1 eingefüllte Eis 6 zu schmelzen beginnt.
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Um den Schmelzvorgang des Eises 6 zu beschleunigen, kann z. B. der Regelkreis 4 zur Kühlung mit einem erwärmten Fluid beaufschlagt werden. Hierzu können die Tankbehälter 4.4 mit dem erwärmten Fluid befüllt werden, so dass der Regelkreis 4 erneut in Betrieb genommen werden kann.
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Alternativ dazu wird der Regelkreis 4 an nicht dargestellte weitere Tankbehälter angeschlossen, die mit dem erwärmten Fluid befüllt werden. Denkbar ist auch, dass das Fluid zur Beschleunigung des Schmelzvorganges innerhalb der weiteren Tankbehälter erwärmt wird.
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Das durch den Schmelzvorgang des Eises 6 entstehende Wasser wird über den Ablass 9 in der Bodenfläche 1.2 aus dem Behälter 1 abgeführt.
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Ist der Schmelzvorgang beendet und das Wasser über den Ablass 9 abgeführt, werden die Wärmeisolierung 10 und die Schalfläche 11, welche sich beim Schmelzen des Eises gesenkt und in der Regel auf der Bodenfläche 1.2 abgelegt haben, entfernt und optional weiterverwendet. Sofern trotz der Verwendung eines Trennmittels zumindest bereichsweise Elemente der Schalfläche 11 an der auszuschalenden Deckenkonstruktion 2 haften bleiben, werden die betreffenden Elemente der Schalfläche 11 entfernt. Dazu können an der Unterseite der Schalfläche 11 Zugbänder oder Ösen vorgesehen sein.
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Damit ist die Errichtung der Deckenkonstruktion 2 in Form der Stahlbetondecke abgeschlossen.
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Der Behälter 1 wird anschließend gereinigt und die Baustelleneinrichtung abgebaut.
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Bevorzugt sind Wärmeisolierung 10 und Schalfläche 11 aus jeweils einzeln kombinierbaren Segmenten gebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behälter
- 1.1
- Seitenwand
- 1.2
- Bodenfläche
- 2
- Deckenkonstruktion
- 2.1
- Oberfläche
- 3
- Eismaschine
- 4
- Regelkreis
- 4.1
- Pumpvorrichtung
- 4.1.1
- Auswerte-/Steuereinheit
- 4.2
- Kühlleitung
- 4.3
- erste Temperaturerfassungseinheit
- 4.4
- Tankbehälter
- 5
- zweite Erfassungseinheit
- 6
- Eis
- 6.1.
- Eisoberfläche
- 7
- Wasserleitung
- 8
- Transportleitung
- 9
- Ablass
- 10
- Wärmeisolierung
- 11
- Schalfläche
- 12
- Ausgleichsschicht
- S
- Temperaturschwellwert
- h
- vorgegebene Höhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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