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Die Erfindung betrifft eine Schalungsformanordnung zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings.
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Schacht- und Tunnelbauten sind regelmäßig aus einzelnen monolithischen Fertigbauteilen (Tübbingen) zusammengesetzt, zwischen denen Kontaktfugen vorhanden sind, die mit geeigneten Dichtungen abgedichtet werden, um beispielsweise ein Eindringen von umgebendem Medium (z.B. Wasser) zu verhindern.
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Die Herstellung solcher Tübbinge erfolgt in der Regel mit Hilfe von Schalungsformen, wie sie beispielsweise aus
DE 4218710 C1 ,
DE 10 2007 032 236 A1 oder
DE 19841047 C1 bekannt sind. Dabei wird ein aushärtbares Material, z.B. Beton, in die Schalungsform gegossen, die nach dem Aushärten des Materials geöffnet und entfernt wird. Häufig werden die Dichtungen, die zur Abdichtung der Fugen erforderlich sind, die später beim Zusammensetzen der Fertigbauteile zu einem Schacht oder Tunnel entstehen, bereits beim Gießen in die Fertigbauteile integriert, indem sie mit eingegossen und verankert werden.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es für einen bestimmten Einsatzzweck vorteilhaft sein kann, Fertigbauteile, z.B. Tübbinge, zu verwenden, die nicht von vornherein mit einer integrierten Dichtung versehen sind, sondern lediglich eine Nut aufweisen, in die später eine geeignete Dichtung eingebracht werden kann. Schalungsformen sind jedoch teuer und benötigen viel Platz zur Lagerung. Es wäre daher wünschenswert, eine Möglichkeit zu schaffen, ohne hohen Kosten- und/oder Lagerungsaufwand Fertigbauteile je nach Bedarf mit oder ohne integrierte Dichtung herzustellen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine solche Möglichkeit bereit zu stellen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung eine Schalungsformanordnung zur Herstellung eines Formteils aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings, bereit, wobei die Schalungsformanordnung
- (a) eine Schalungsform mit einer Halterung und
- (b) ein von der Halterung lösbar gehaltenes Profil, das mit einem vorspringenden Teil über die der Halterung benachbarte Wandung der Schalungsform vorspringt, umfasst, und wobei der vorspringende Teil des Profils derart ausgestaltet ist, dass er zerstörungsfrei von dem ausgehärteten Formteil gelöst werden kann.
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Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, den mit der Herstellung unterschiedlicher Formteile verbundenen Aufwand zu minimieren, indem ein und dieselbe Schalungsform zur Herstellung von Fertigteilen mit integrierter Dichtung und von Fertigteilen ohne integrierte Dichtung verwendet werden kann. Zur Herstellung eines Formteils mit einer integrierten Dichtung wird eine integrierbare Dichtung, d.h. eine mit Verankerungsfüßen ausgestattete Dichtung, verwendet. Zur Herstellung eines Formteils ohne integrierte Dichtung, jedoch mit einer zur späteren Aufnahme einer geeigneten Dichtung ausgebildeten Nut, wird anstelle einer beim Guss in das Formteil integrierbaren Dichtung ein erfindungsgemäß ausgestaltetes „Blindprofil“ („Dummy-Profil“) verwendet.
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Das Merkmal, wonach der vorspringende Teil des Profils derart ausgestaltet ist, dass er zerstörungsfrei von dem Formteil gelöst werden kann, bedeutet, dass der nach dem Guss von dem aushärtenden Matarial umgebene vorspringende Teil des Profils auf mechanischem Wege zerstörungsfrei von dem ausgehärteten Formteil gelöst, also zerstörungsfrei aus der gebildeten Nut entfernt werden kann. Insbesondere bedeutet dieses Merkmal, dass das Profil im Bereich des vorspringende Teils keine Verankerungsfüße aufweist, mit denen das Profil im Formteil nach dessen Aushärtung verankert ist.
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Das Merkmal, wonach das Profil mit einem vorspringenden Teil über die der Halterung benachbarte Wandung der Schalungsform vorspringt, bedeutet, dass ein Teil des Profils über die Ebene der Schalungsformwand im Bereich der Halterung in Richtung des künftigen Formteils vorsteht.
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„Zerstörungsfrei“ bedeutet hier, dass die gebildete Nut beim Entfernen des Profils nicht wesentlich beschädigt wird. „Wesentlich“ bedeutet hier in Bezug auf die Nut eine Beschädigung, die dazu führt, dass das ausgehärtete Formteil aufgrund zu befürchtender Undichtigkeiten nicht einsetzbar ist. Vorzugsweise wird auch das Profil bei der Entnahme nicht wesentlich beschädigt, so dass es wiederverwendet werden kann.
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Die Halterung kann verschieden ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist die Halterung jedoch so ausgestaltet, dass ein Profil einerseits sicher gehalten ist, andererseits jedoch auch leicht entfernt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung ist die Halterung daher als eine Ausnehmung in der Schalungsform ausgebildet.
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Weiter bevorzugt ermöglicht die Halterung eine formschlüssige Befestigung des Profils. Bei einer solchen formschlüssigen Befestigung kann es sich beispielsweise um eine Schnappverbindung handeln. Beispielsweise kann das Profil an seiner Basis so ausgebildet sein, dass es in eine als Ausnehmung ausgestaltete Halterung eingeklipst werden kann. Dabei ist die Ausnehmung in geeigneter Weise komplementär zur Profilbasis ausgestaltet.
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Unter „Schnappverbindung“ wird hier eine formschlüssige Verbindung verstanden, bei der ein elastisch verformbarer oder kurzfristig ausgelenkbarer Teil eines Bauteils (Fügeteils), z.B. ein Haken, eine Lippe, ein Wulst oder dergleichen, in einem hierzu im Wesentlichen komplementären Teil, z.B. einer Ausnehmung oder einem Hinterschnitt, des anderen Bauteils einrastet.
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Besonders bevorzugt weist das Profil bei der erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung keine Verankerungsfüße auf. Unter einem „Verankerungsfuß“ wird hier ein Profilfortsatz verstanden, der in das spätere Formteil hineinragt und einen Formschluss zwischen Profil und Formteil bewirkt, so dass das Profil an bzw. in dem ausgehärteten Formteil so befestigt ist, dass es ohne Beschädigung des Formteils und/oder des Profils (z.B. durch Abreißen des Profilfortsatzes) nicht entfernt werden kann. Hierzu können die Profilfortsätze beispielsweise schwalbenschwanzartig oder allgemein mit einem zum Fortsatzende hin zunehmenden Querschnitt ausgestaltet sein. Ein Verankerungsfuß kann alternativ oder zusätzlich auch mit Widerhaken, Hinterschneidungen und dergleichen versehen sind
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Besonders bevorzugt besteht das Profil aus elastomerem Material. Beispiele für elastomere Materialien sind Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butylkautschuk (IIR), Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM), Butadien-Acrylnitrilkautschuk (NBR), hydrierter Acrylnitrilkautschuk (HNBR) Chloroprenkautschuk (CR), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Polyacrylatkautschuk (ACM), Polyurethankautschuk (PU), Silikonkautschuk (Q), Fluorsilikonkautschuk (MFQ) und Fluorkautschuk (FPM). Bevorzugt sind EPDM, SBR, CR oder NBR, besonders bevorzugt NBR, wobei das elastomere Material vorzugsweise eine Shorehärte von 60–80° aufweist. Auch Mischungen von Elastomeren, beispielsweise der oben genannten, sind möglich.
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Das Profil kann auch bereichsweise aus unterschiedlichen Materialien, vorzugsweise Elastomermaterialien, bestehen. Beispielsweise kann die Basis des Profils, d.h. der Profilbereich, mit dem das Profil in die Schalungsform eingesetzt ist, aus einem anderen, zum Beispiel härteren, Elastomermaterial bestehen als der vorspringende Teil des Profils, oder umgekehrt. Profile, die Bereiche aus unterschiedlichen elastomeren Materialien aufweisen, können beispielsweise durch Koextrusion hergestellt sein.
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Das Profil kann in mindestens einem Teilbereich der Oberfläche seines vorspringenden Teils profiliert sein. „Profiliert“ bedeutet, dass die Oberfläche nicht glatt, sondern strukturiert ist. Beispielsweise kann die Oberfläche Rillen, Riefen und dergleichen aufweisen. Das Profil kann über die gesamte Oberfläche des vorspringenden Teils oder nur über einen Teilbereich davon profiliert sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Profil mindestens in einem Teilbereich der Oberfläche seines vorspringenden Teils mindestens einen Vorsprung aufweisen. Hierunter wird ein vom vorspringenden Profilbereich noch weiter in Richtung des künftigen Formteils vorspringender Teil des Profils verstanden. Dabei ist der mindestens eine Vorsprung nicht wie ein Verankerungsfuß ausgestaltet, und weist insbesondere keine Querschnittserweiterung in Richtung künftigem Formteil bzw. weg von der Profilbasis auf. Der Vorsprung weist vielmehr einen von seiner Basis, d.h. der Oberfläche des vorspringenden Teils, zu seinem von dieser Basis abgewandten Ende hin wenigstens gleichbleibenden, vorzugsweise jedoch sich vermindernden Querschnitt auf. Beispielsweise kann der Vorsprung im Querschnitt im Wesentlichen keilförmig ausgebildet sein, wobei die breitere Keilbasis auf dem vorspringenden Teil des Profils liegt. Auf diese Weise sind verschiedene Nutgestaltungen oder Nutformen erreichbar, zum Beispiel Nuten mit strukturierter Nutoberfläche, ohne dass die Schalungsform geändert werden müsste.
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Bevorzugt ist das Profil derart ausgestaltet, dass in dem Formteil eine Nut mit einer möglichst geringen Zahl von Stufen in der Nutwand resultiert. Unter „Stufen“ werden hier Absätze in der Nutwand verstanden, so dass die Nut von ihrem Rand zu ihrer Basis stufenweise abfällt. Bevorzugt wird die Ausbildung einer Nut angestrebt, die einer „klassischen“ Nutform für Schalungsformdichtungen, z.B. Tübbingdichtungen, möglichst nahe kommt. Bevorzugt ist das Profil derartig ausgestaltet, dass die Nutwand des Formteils keine Stufe(n) aufweist. Hierzu kann das Profil beispielsweise mit seitlichen Lippen ausgestattet sein, die die Schalungsformwand möglichst eng und so kontaktieren, dass keine Absätze resulierten.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung nach dem ersten Aspekt zur Herstellung eines Formteils, insbesondere eines Betontübbings, mit einer Nut, in der nach dem Aushärten des Formteils ein Dichtungsprofil anordbar ist. Mit Hilfe der Schalungsformanordnung können im Stand der Technik an sich bekannte Formteile mit einer Nut hergestellt werden, in die ein übliches Dichtungsprofil ohne Verankerungsfüße eingesetzt werden kann.
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In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formteil aus aushärtbarem Material, insbesondere eines Betontübbings, mit einer Nut zur Aufnahme eines Dichtungsprofils, umfassend die Schritte des
- a) Gießens des Formteils aus dem aushärtbaren Material mittels einer Schalungsformanordnung nach dem ersten Aspekt der Erfindung,
- b) Aushärtenlassens des aushärtbaren Materials, und
- c) Entfernens des Profils von dem ausgehärteten Formteil.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den angehängten Figuren rein zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert. Es zeigt
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1 eine schematische Darstellung der Herstellung eines Formteils mit einer integrierten Dichtung (A) und der Herstellung eines Formteils mit einer Nut ohne integrierte Dichtung mit Hilfe eines Dummy-Profils (B).
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2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung.
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3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung.
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1 zeigt schematisch 1 zeigt schematisch die Herstellung eines Formteils 7 mit Hilfe der Schalungsformanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Links (A) ist die Herstellung eines Formteils 7 mit einer integrierten Dichtung 13 dargestellt, d.h. einer Dichtung, die über Verankerungsfüße 10 in dem Formteil 7 verankert ist. Rechts (B) ist die Herstellung eines Formteils 7 mit einer Nut 8, in die eine Dichtung 23 eingesetzt werden kann, dargestellt. Der besseren Übersicht halber sind auf der linken Seite nur die Bezugsziffern wiedergegeben, die Merkmale kennzeichnen, die für die dortige Darstellung spezifisch sind.
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Wie aus 1A ersichtlich, wird in eine Schalungsform 2, von der hier nur ein Ausschnitt dargestellt ist, und die eine als Ausnehmung in der Schalungsform 2 ausgestaltete Halterung 4 aufweist, ein Dichtungsprofil 13 eingeklipst, das über Verankerungsfüße 10 verfügt (1A a, b). Dargestellt ist hier ein Querschnitt durch das Dichtungsprofil, dass man sich oberhalb und unterhalb der Papierebene fortgesetzt denken muss. Die Schalungsform kann beispielsweise aus stählernen Konturleisten bestehen. Anschließend erfolgt der Guss des Formteils 7 aus einem aushärtbaren Material, z.B. Beton, wobei ein vorspringender Teil der Dichtung 13 einschließlich der Verankerungsfüße 10 umschlossen wird (1A c). Bei dem Formteil 7 kann es sich beispielsweise um einen Betontübbing für ein Tunnelbauwerk handeln. Anschließend wird die Schalungsform 2 entfernt bzw. geöffnet und das Formteil 7 mit der integrierten Dichtung 13 kann entnommen werden.
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Zur Herstellung eines Formteils 7, zum Beispiel eines Tübbings, mit einer „normalen“ Nut 8 wird ein Dummy-Profil 3 mit seiner der Schalungsform 2 zugewandten Basis 15 in die Halterung 4 der Schalungsform 2 eingeklipst (1B a, b). Das Dummy-Profil 3 weist keine Verankerungsfüße 10 auf und ist derart ausgestaltet, dass nach dem Guss in dem Formteil 7 eine Nut 8 resultiert, in die ein Dichtungsprofil 23 eingesetzt werden kann. Das Profil 3 weist einen vorspringenden Teil 6 auf, der über die der Halterung 4 benachbarte Wandung 5 der Schalungsform 2 vorspringt und die spätere Nutform vorgibt. Das aushärtbare Material wird in die Schalungsform 2 der erfindungsgemäßen Schalungsanordnung 1 gegossen (1B c), und nach dem Aushärten des Formteils 7 kann dieses aus der Schalungsform 2 entnommen werden (1B d). In die Nut 8 des Formteil 2 kann nun eine geeignete Dichtung 23 eingesetzt werden (1B e). Das Profil 3 ist bevorzugt so ausgestaltet, dass eine Nut 8 resultiert, die über möglichst wenige Stufen 9 verfügt. Es kann vorteilhaft sein, seitliche Lippen 16 an dem Profil 3 vorzusehen, die einerseits ein unerwünschtes Hineingelangen des aushärtbaren Materials in die Ausnehmung 4, andererseits aber auch eine Stufenbildung verhindern können. Das Profil 3, das in der Figur lediglich im Querschnitt dargestellt und strangförmig ausgebildet ist, bleibt in der Schalungsform 2 und kann wiederverwendet werden, um weitere Formteile 2 herzustellen.
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2 zeigt eine detailliertere Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung 1. Der obere Teil der Zeichnung zeigt einen Ausschnitt der Schalungsform 2 und das Profil 3 vor den Zusammenbau, der untere Teil der Zeichnung die Schalungsform 2 und das Profil 3 in zusammengebautem Zustand, wobei das Profil 3 in die Schalungsform 2 eingeklipst lösbar ist. Der vorspringende Teil 6 des Profils 3 springt in Richtung des späteren Formteils, d.h. von der Schalungsform 2 weg, gegenüber einer Ebene 17 vor, die von der der Halterung 4 benachbarten zum künftigen Formteil gerichteten Wandung 5 der Schalungsform 2 gebildet wird. Die Oberfläche 11 des Profils 3 ist hier glatt ausgebildet, kann jedoch auch vollständig oder teilweise strukturiert sein.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalungsformanordnung 1. Bei dieser Ausführungsform weist das Profil 3 einen von seiner Oberfläche 11 ausgehenden Vorsprung 12 auf. Der Vorsprung 12 ist im Querschnitt im Wesentlichen keilförmig ausgebildet, wobei sich der Querschnitt in Richtung des künftigen Formteils 2, d.h. in Richtung von der Basis 15 weg, verjüngt. Auch dieses Profil 3 ist leicht aus dem aus gehärteten Formteil 2 lösbar, und hinterlässt eine Nutform mit einer entsprechenden komplementären Vertiefung, in die eine Dichtung eingesetzt werden kann, die über eine entsprechend ausgestaltete Basis verfügt. Es kann auch eine Mehrzahl von Vorsprüngen 12 vorgesehen sein, solange diese für sich und in ihrer Zusammenwirkung so ausgestaltet sind, dass ein zerstörungsfreies Entfernen aus dem ausgehärteten Formteil möglich bleibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4218710 C1 [0003]
- DE 102007032236 A1 [0003]
- DE 19841047 C1 [0003]
