DE102015113907A1

DE102015113907A1 - Verfahren zur Herstellung von Betonformteilen

Info

Publication number: DE102015113907A1
Application number: DE102015113907.3A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-03-03
Also published as: WO2016034170A1; DE102015112721A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen (2) aus Beton, insbesondere von dünnwandigen Formteilen aus UHF-Beton, bei dem Betonmaterial in einen dem Formteil (2) entsprechenden Formraum (5) einer Gießform (1) gegossen wird, in welchem das Betonmaterial aushärtet. Erfindungsgemäß werden zur Serienfertigung der Formteile (2) auch Gießformen (1) aus Schaumstoff in einer der Stückzahl der Formteile (2) vergleichbaren Serie gefertigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Beton, insbesondere dünnwandigen Formteilen aus UHF-Beton, bei dem Betonmaterial in einem dem Formteil entsprechenden Formraum einer Gießform gegossen wird, in welchem das Betonmaterial aushärtet. Die Erfindung betrifft ferner eine Gießform zur Durchführung des Verfahrens.
Nachteilig steht während der sich über Tage hinziehenden Aushärtung des Betonmaterials die Gießform zur weiteren Verwendung nicht zur Verfügung, was einer hochproduktiven Serienfertigung von Betonformteilen entgegensteht. Herkömmliche Gießformen, z.B. aus Holz, Kunststoff oder Metall, insbesondere solche für die Herstellung filigraner Betongegenstände, erfordern selbst einen großen, mit hohen Kosten verbundenen Herstellungsaufwand. Zudem ist die Zahl ihrer Verwendungszyklen begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine effizientere Serienfertigung von Betonformteilen in hohen Stückzahlen ermöglicht.
Das diese Aufgabe lösende Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Serienfertigung der Formteile Gießformen aus Schaumstoff in einer der Stückzahl der Formteile vergleichbaren Serien gefertigt werden.
Gemäß der Erfindung lassen sich Betonformteile in großer Stückzahl in kürzerer Zeit und trotz Fertigung von Gießformen in vergleichbarer Menge mit verringertem Gesamtaufwand herstellen, indem der Aufwand pro Gießform für Gießformen aus Schaumstoff gegenüber herkömmlichen zur Herstellung von Betonformteilen eingesetzten Gießformen trotz deren vielmaliger Verwendung drastisch abnimmt. Schaumstoffgießformen lassen sich etwa so kostengünstig wie Schaumstoffverpackungen herstellen.
Vorzugsweise werden bei der erfindungsgemäßen Serienfertigung Komponenten der Gießform daher unter Aufschäumung in einem Formraum eines Formwerkzeugs hergestellt.
Zweckmäßig wird für die Gießform geringstmöglicher Materialeinsatz angestrebt, indem die Gießform in ihrer Festigkeit z.B. so dimensioniert wird, dass die Gießform beim Einfüllen von Beton dem maximalen Betondruck nur in einer vorgegebenen Betriebsstellung standhält, während sie bei anderer Anordnung dem Betondruck nachgeben würde.
In Serie können Gießformen zu einmaliger oder mehrmaliger Verwendung gefertigt werden. Vorteilhaft kann gemäß ersterer Alternative jede der Gießformen am Betonfertigteil als Verpackung verbleiben.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann die Gießform zur Entformung des Betonformteils zerstört oder ohne Zerstörung in Komponenten zerlegt wird. Das weiche Schaumstoffmaterial der Gießform lässt eine Zerstörung ohne Weiteres zu. Vorteilhaft können im Zerstörungsfall die sich für die Gießformen aus der Notwendigkeit zur Entformung ergebenden konstruktiven Beschränkungen unbeachtet bleiben.
Die Gießform nach der Erfindung kann ferner als Halter für eine in das Betonbauteil einzugießende Baugruppe, z.B. eine Elektro-/Elektronikbaueinheit, dienen.
Vorzugsweise wird der Schaumstoff an der an den Formraum angrenzenden Wand der Gießform mit einer glatten Haut ausgebildet oder mit einer tiefgezogenen Folie belegt, um eine entsprechende Oberflächenqualität des Betonformteils zu erreichen.
Es versteht sich, dass auf die dem Formraum zugewandte Oberfläche der Gießform ein die Entformung erleichterndes Trennmittel aufgebracht werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Gießform zur Herstellung eines ein dünnwandiges Gehäuse bildenden Betonformteils in einer Draufsicht,
2 die Gießform in einer geschnittenen Seitenansicht,
3 ein in der Gießform von 1 und 2 hergestelltes, das dünnwandige Gehäuse bildende Betonformteil,
4 das Betonformteil von 3 in einer geschnittenen Seitenansicht,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Gießform zur Herstellung eines Betonformteils mit einer eingegossenen Elektro-/Elektronikbaueinheit,
6 die Gießform von 5 in geschnittener Seitenansicht, und
7 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Gießform.
Eine Gießform 1 zur Herstellung eines in 3 und 4 gezeigten, ein Gehäuse bildenden Formteils 2 aus Beton, weist ein kastenartiges Außenteil 3 und ein in dem Außenteil 3 versenkbares Innenteil 4 auf. Zwischen dem Außenteil 3 und dem Innenteil 4 ist ein mit Beton ausfüllbarer Formraum 5 gebildet.
Abstandhaltereinrichtungen zur Fixierung des Innenteils 4 in dem Außenteil 3 sind in 1 und 2 nicht gezeigt.
Von einer Bodenwand 6 des Außenteils 3 steht ein zapfenartiger Ansatz 7 vor, dessen Stirnfläche gegen das Innenteil 4 anliegt und der in dem Formteil 2 eine Durchgangsöffnung 8 bildet. Die Abmessungen der Gießform 2 liegen in dem gezeigten Beispiel im Meterbereich, während die Schlitzbreite (d) des Formraums 5 in der Größenordnung von cm liegt und insbesondere bei Verwendung von feinkörnigem, ultrahochfestem Beton, sogenanntem UHF-Beton, deutlich unter einem Zentimeter liegen kann.
Beide Komponenten 3, 4 der Gießform 1 bestehen aus einem Schaumstoff und sind durch Aufschäumen in Formräumen (nicht gezeigter) Formwerkzeuge hergestellt. Als aufzuschäumende Kunststoffe in Betracht kommen z.B. Polysterol, EPP oder Polyurethan. Es versteht sich, dass abweichend von den hier gezeigten, ziemlich einfach geformten Gießformkomponenten 3, 4 weitaus komplexer formgestaltete Gießformen zum Einsatz kommen könnten.
Beim Gießen des Formteils 2 mit Hilfe der Gießform 1 erstreckt sich die Bodenwand 6 in horizontaler Richtung. Die Gießform 1 ist so dimensioniert und die Festigkeit des Schaumstoffs so bemessen, dass in dieser Stellung der Gießform 1 beim Einfüllen flüssigen Betonmaterials in den Formraum 5 die Wand des Formraums 5 dem maximalen Betondruck standhält und der Formraum 5 in seinen Abmessungen stabil bleibt. Mittel zur außenseitigen Abstützung der Gießform 1 bedarf es nicht.
Der Aufwand zur Herstellung der vorangehend beschriebenen Schaumstoff-Gießform 1 ist so gering, dass zur Produktion des Betonformteils 2 in großer Stückzahl Gießformen 1 in vergleichbarer Zahl bereitgestellt werden können, so dass die Herstellung der Betonformteile bei hoher Verfügbarkeit an Gießformen in entsprechend kurzer Zeit erfolgen kann.
So könnte sogar für jedes herzustellende Betonformteil 2 eine eigene Gießform 1 bereitgestellt werden, die sich vorteilhaft als das Formteil beim Transport schützende Verpackung weiterbenutzen lässt. Die Entformung des Betonformteils 1 erfolgt dann z.B. erst an dessen Verwendungsort.
Je nach Wiederverwendbarkeit der materialbedingt in ihrer Haltbarkeit eingeschränkten Gießform 2 könnte demgegenüber die Zahl der herzustellenden Gießformen 2 reduziert werden, insbesondere auf die halbe Stückzahl der Betonformteile 2, sodass jede Gießform zweimal zum Einsatz kommt. Nach mehrmaliger Nutzung könnte die Gießform dann als Verpackung am Betonformteil verbleiben.
5 und 6 zeigen eine Gießform 1a mit einem Außenteil 3a und einem Innenteil 4a, in dem eine Ausnehmung für die Bildung eines Sitzes 10 zur Halterung einer Baugruppe 11 gebildet ist. Die Baugruppe 11 soll mit dem herzustellenden Betonformteil durch Eingießen in dessen Beton verbunden werden. Bei der in 5 und 6 schematisch als Platte dargestellten Baugruppe 11 kann es sich z.B. um eine Elektro-/Elektronikbaueinheit handeln, die in dem durch das Betonformteil gebildeten Gehäuse unterzubringen ist.
Die Gießform 1a umfasst eine weitere Schaumstoffkomponente 12 mit Anformungen 13 und 14, die in die Sitzausnehmung 10 hinein bis zu der Baugruppe 11 vorstehen und den Formraum 5a der Gießform 1a im Bereich der Sitzausnehmung 10 begrenzende Schalungsflächen 15 und 16 bilden.
Die weitere Gießformkomponente 12 der Gießform 1a weist ferner Verbindungszapfen 17 zum Eingriff in Verbindungsöffnungen 18 in dem Außenteil 3a sowie Verbindungszapfen 19 zum Eingriff in Verbindungsöffnungen 20 in dem Innenteil 4a auf. Die Verbindungsöffnungen 18, 20 können leicht hinterschnitten und die Verbindungszapfen 17, 19 zum freien Ende hin leicht aufgeweitet sein. Durch die Zapfenverbindungen wird die Gießform 1 fest zusammengehalten und insbesondere das Innenteil 4a in dem Außenteil 3a an Ort und Stelle unter Stabilisierung des Formraums 5a fixiert.
Gemäß 7 ließe sich das in 1 und 2 gezeigte Innenteil 4 durch einstückige Anformungen 21, 22 mit Verbindungszapfen 23, 24 ergänzen, wobei die Verbindungszapfen 23, 24 der auf einem Außenteil 3b einer Gießform 1b aufsitzenden Anformungen 21, 22 in Verbindungsöffnungen 25, 26 in dem Außenteil 3b eingreifen.
Nach dem vorangehend beschriebenen, Schaumstoff-Gießformen verwendenden Betongießverfahren lassen sich Betongegenstände unterschiedlichster Art herstellen, wobei das Gießverfahren, je nach Losgröße, alternativ zu technisch weit aufwendigeren Beton-Schleuderverfahren einsetzbar ist.
Feste, wasser- und UV-beständige Betongussteile eignen sich insbesondere für den Einsatz im Außenbereich, z.B. als Gehäuse für elektrische Verteiler, Telekommunikationsschränke, Klimaanlagen, Fahrkarten- oder Parkscheinautomaten oder Beleuchtungskörper. Ferner kommen z.B. auch Elektromotorgehäuse, Lüftergehäuse, Pumpengehäuse, Rohre und Rohrleitungszubehör wie Rohrmuffen, Sensorengehäuse und Halterungen für technische Geräte, Ladesäulengehäuse für Elektrofahrzeuge, Platten oder Gehäuse mit eingegossenen Zahlen, Ziffern oder Strukturen, Einbaurahmen für Installationen wie die Ummantelung von Wanddurchbrüchen, Dachpfannen/Dachplatten, druckfeste Gehäuse z.B. für den Einsatz unter Wasser, Verkleidungen z.B. für Heizungen, Maschinenbetten oder Serienfundamente im Anlagenbau, Akustikgehäuse z.B. für Lautsprecher, Trägerelemente für Filter, Piktogramme, Beschilderungen, Bodenwannen und Unterteile und vieles mehr in Betracht, z.B. Ummantelungen von Eingabe- und Anzeigebaugruppen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Formteilen (2) aus Beton, insbesondere dünnwandigen Formteilen aus UHF-Beton, bei dem Betonmaterial in einen dem Formteil (2) entsprechenden Formraum (5) einer Gießform (1) gegossen wird, in welchem das Betonmaterial aushärtet, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Serienfertigung der Formteile (2) Gießformen (1) aus Schaumstoff in einer der Stückzahl der Formteile (2) vergleichbaren Serie gefertigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komponenten (3, 4, 12) der Gießform (1) unter Aufschäumung in einem Formraum eines Formwerkzeugs hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Serie Gießformen (1) zu einmaliger oder mehrmaliger Verwendung gefertigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (1) am Betonfertigteil (2) als Verpackung verbleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (1) zur Entformung des Betonformteils (2) zerstört oder in zerstörungsfreie Komponenten zerlegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Formraums (5) der Gießform (1) mit einer glatten Haut hergestellt oder mit einer Folie belegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (1) beim Einfüllen des Betonmaterials derart angeordnet wird, dass die Gießform dem maximalen Betondruck standhält.
Gießform (1) für die Herstellung eines Formteils (2) aus Beton, insbesondere aus UHF-Beton, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (1) aus einem Schaumstoff besteht.
Gießform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform in ihrer Festigkeit derart dimensioniert, dass sie dem maximalen Betondruck beim Einfüllen des Betonmaterials nur in einer vorgegebenen Betriebsstellung standhält.
Gießform nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (1a) Einrichtungen (10) zur Halterung einer mit dem Betonformteil durch Eingießen zu verbindende Baugruppe, z.B. eine Elektro-/Elektronikbaueinheit (11), aufweist.
Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Komponenten (3, 4, 12) der Gießform (1a, 1b) angeformte Verbindungsmittel (17–20; 3–26) zur Verbindung der Komponenten (3, 4, 12) zu der Gießform (1a, 1b) aufweisen.
Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform eine die zerstörungsfreie Entformung verhindernde Hinterschneidung aufweist.
Betonformteil (2), erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.