DE4423200C2 - Verfahren zum Herstellen eines plattenartigen Fertigelementes, Fertigelement und Ausgabevorrichtung zum Gießen von betonartigen Materialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines plattenartigen Fertigelementes, ein Fertigelement und eine Ausgabevorrichtung zum Gießen von betonartigen Materialien in eine Gußform.

Aus dem DE-GM 86 25 477 ist ein derartiges Verfahren bekannt. Hierbei wird das Fertigelement in einer Grundform gegossen, die nach oben hin offen ist und einen aufsetzbaren Profilformdeckel besitzt. Die Grundform ist dabei auf einem Rütteltisch angeordnet. Bei diesem bekannten Verfahren wird zunächst Frischbeton in die Grundform eingefüllt und anschließend wird die Profilform auf die Grundform aufgesetzt. Daraufhin wird Leichtbeton eingegossen und die Gesamtform gerüttelt. Hierbei sollen durch das Rütteln des frisch eingegossenen Betons die beiden Betonarten dauerhaft miteinander verbunden werden.

Bei diesem bekannten Herstellungsverfahren hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die gesamte Gußform während des Gießvorganges gerüttelt werden muß, da hierfür ein relativ aufwendiger und damit teurer Rütteltisch erforderlich ist. Zudem weisen die nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten Platten eine Kompaktheit und Oberflächenbeschaffenheit auf, die noch verbesserungsbedürftig ist.

Aus der DD-PS 122 218 ist eine Ausgabevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 8 bekannt. Bei dieser bekannten Ausgabevorrichtung ist der Vibrator am Behälter befestigt, um als Austraghilfe zu dienen. Insofern beschränkt sich dessen Wirkung darauf, einen Materialfluß innerhalb des Behälters zu gewährleisten. Es werden jedoch keine Vibrationen auf das den Behälter verlassende Material und das in eine Gußform ausgegebene Material übertragen.

Eine Ausgabevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8 ist ebenso aus der DE-PS 30 41 905 bekannt. Bei der hierin beschriebenen Ausgabevorrichtung ist ein Rüttler wiederum an dem Behälter selbst vorgesehen und sorgt für einen gleichmäßigen Materialfluß aus dem Betonbehälter in einen Ringkanal. Zwar ist bei der in der Fig. 2 dieser Druckschrift dargestellten Betondosiervorrichtung eine Zellenradschleuse mit einer eigenen Rüttelvorrichtung vorgesehen. Jedoch dient diese Zellenradschleuse nicht als Verschluß des Behälters und der Rüttler wird lediglich in längeren Betriebspausen in Betrieb genommen. Schließlich würden die Vibrationen der Rüttelvorrichtung durch die Rotationsbewegung der Zellenradschleuse nicht auf den ausströmenden Beton übertragen werden.

Aus dem DE-GM 73 09 226 ist eine Betontransport- und Dosiervorrichtung bekannt, die aus einem Behälter mit einer Auslaßklappe und einer Rütteleinrichtung, die auf die Auslaßklappe einwirkt, besteht. Bei der hieraus bekannten Vorrichtung ist die im wesentlichen gerichtete Schwingungen erzeugende Rütteleinrichtung am Behälter derart angeordnet, daß die Rüttelbewegung nur parallel zur Öffnungs- und Schließbewegung der Auslaßklappe verläuft. Damit soll die Materialsäule über der Verschlußplatte in Bewegung gehalten werden. Insgesamt wird darauf abgezielt, daß eine Brückenbildung zwischen den Verschlußeinrichtungen vermieden wird und weniger Transportgut zwischen Behälterauslaufkante und Verschlußplatte eingeklemmt wird, somit also auch weniger Betätigungskraft erforderlich wird. Allein daraus, daß die Rütteleinrichtung an der Außenseite der Verschlußeinrichtung angebracht ist, wie auch daraus, daß die Rüttelbewegungen nur parallel zur Öffnungs- und Schließbewegung der Auslaßklappe verlaufen, ist ersichtlich, daß der Beton in einer zuzuordnenden Gußform nicht vibriert wird und auch nicht vibriert werden soll.

Es ist deshalb ein der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes Problem, ein Verfahren zum Herstellen eines plattenartigen Fertigelementes zu schaffen, das eine kostengünstige Herstellung von Fertigelementen erlaubt, die eine hohe innere Festigkeit sowie zumindest eine Seite mit einer sehr glatten Oberfläche aufweisen.

Dieses technische Problem (Aufgabe) wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der vorbereitete Beton in eine mit einem Verschluß versehene Ausgabevorrichtung geleitet und eine Schicht aus Beton wird in eine Gußform gegossen. Dabei wird der Beton, der die Ausgabevorrichtung verläßt, und der sich bereits in der Gußform befindliche Beton vibriert. Anschließend wird das Gußstück getrocknet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zum einen der Beton vibriert, der die Ausgabevorrichtung verläßt, wodurch ein aufwendiger Rütteltisch entfallen kann. Zum anderen wird gleichzeitig bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Vibration des die Ausgabevorrichtung verlassenden Betons auf den in der Gußform befindlichen Beton übertragen, wodurch sichergestellt ist, daß das Fertigelement eine äußerst glatte Oberfläche aufweist. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß es nicht erforderlich ist, auf aufwendige Weise die gesamte Gußform zu rütteln. Vielmehr ist es erfindungsgemäß völlig ausreichend, daß lediglich der die Ausgabevorrichtung verlassende Beton vibriert bzw. gerüttelt wird, da sich die Vibrationen auf den bereits in der Gußform befindlichen Beton und auch auf die Gußform selbst übertragen. Hierdurch weist das fertige Produkt zumindest eine Seite mit einer äußerst glatten Oberfläche auf.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Unteransprüche 2 bis 6 gekennzeichnet.

So kann auf den in die Gußform gegossenen Beton eine zweite Schicht aus einem Vergußmaterial aufgebracht werden, daß Polystyrol und/oder Perlit enthält. Eine solche zweite Schicht besitzt sehr gute thermische Isolationseigenschaften.

Nach einer weiteren Ausbildung kann auf die zweite Schicht wiederum eine dritte Schicht aus Beton aufgebracht werden. Hierdurch ist eine Verbundplatte geschaffen, die aufgrund ihrer guten thermischen Isolationseigenschaften, insbesondere als Fertigelement für die Gestaltung der Innenseite von Außenwänden, verwendet werden kann. Darüber hinaus ist bei diesem Fertigelement, das aus drei Schichten besteht, wobei die mittlere Schicht aus einem anderen Material als die beiden äußeren Schichten besteht, auch eine hervorragende akustische Isolierung erreicht, da diese Zusammensetzung unterschiedlicher Materialien in einer Platte die Übertragung der Schallwellen wesentlich reduziert.

Ein besonders rationelles Herstellungsverfahren ist nach Anspruch 4 dadurch gegeben, daß die zweite und die dritte Schicht jeweils durch eine zweite und dritte Ausgabevorrichtung aufgebracht werden und in diesen vibriert werden. Darüber hinaus ergibt sich hierdurch gemäß dem Verfahren nach Anspruch 5 die Möglichkeit, daß die Materialien in der ersten Ausgabevorrichtung stärker vibriert werden als in der zweiten und dritten Ausgabevorrichtung. Hierdurch läßt sich ein Fertigelement schaffen, dessen eine Seite (erste Schicht) vollkommen glatt ist, wohingegen die gegenüberliegende Seite (dritte Schicht) rauher ist. Da bei der Montage von Fertigelementen an Außenwänden (im Gegensatz zu Fertigelementen, die für Innentrennwände eingesetzt werden) lediglich eine der beiden Seiten des Fertigelementes vollständig glatt sein muß, ist es in diesem Fall ausreichend, daß der Beton lediglich in der ersten Ausgabevorrichtung stärker vibriert wird. Gleichzeitig läßt sich die Platte mit der rauheren Seite leichter an einer Wand befestigen.

Eine besonders gute Festigkeit des Fertigelementes läßt sich gemäß Anspruch 6 dadurch erzielen, daß die erste, die zweite und die dritte Schicht unmittelbar nacheinander aufgebracht werden. Hierdurch findet außerdem eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Schichten statt.

Bei dem plattenartigen Fertigelement nach Anspruch 7 kann die erste Schicht weißen Zement enthalten, wobei das Gußmaterial der zweiten Schicht und unter Umständen auch die dritte Schicht insbesondere grauen Zement enthält. Hierdurch lassen sich erhebliche Kosten einsparen, da grauer Zement um ca. 50% billiger ist als weißer Zement.

Gleichzeitig besitzen die Fertigelemente eine ansprechende Oberfläche. Da oft nur eine Seite des Fertigelementes in den Wohnraum weist, ist es in diesem Fall ausreichend, nur eine Schicht des Fertigelementes aus weißem Zement herzustellen.

Im Hinblick auf das eingangs beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Ausgabevorrichtung für betonartige Materialien zu schaffen, die eine kostengünstige Herstellung von plattenartigen Fertigelementen mit glatter Oberfläche erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch eine Ausgabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Erfindungsgemäß besitzt die Ausgabevorrichtung einen mit einer Ausgabeöffnung versehenen Behälter mit einem Verschluss, welcher Verschluss die Ausgabeöffnung verschließt und ein Ausgeben des Materials erlaubt. Des weiteren ist ein Vibrator dergestalt an dem Verschluss befestigt, dass das den Behälter verlassende Material und das in die Gussform ausgegebene Material vibriert wird.

Durch diese Ausbildung einer Ausgabevorrichtung lässt sich das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren äußerst vorteilhaft durchführen. Wie sich nämlich überraschenderweise herausgestellt hat, ist es nicht erforderlich, den gesamten Behälter oder gar die Gussform zu vibrieren, da bei Vibrieren eines Elementes des Verschlusses sich die Vibrationen von diesem Element auf das Material übertragen, welches den Behälter gerade verlässt. Hierbei werden die Vibrationen auch auf die bereits ausgegossene Vergussmasse und sogar auf die Gussform selbst übertragen.

Bei der vorteilhaften Ausbildung nach Anspruch 25 ist zwischen dem Verschluß und dem Behälter für das betonartige Material ein Dämpfungselement vorgesehen. Hierdurch ist sichergestellt, dass die erzeugten Vibrationen nur auf den Verschluss übertragen werden, jedoch nicht auf den gesamten Behälter. Demzufolge wird lediglich der den Behälter verlassende Beton und der bereits an der Gußform befindliche Beton vibriert, jedoch nicht der übrige im Behälter befindliche Beton, so daß bei letzterem keine Entmischung der einzelnen Bestandteile des Betons (beispielsweise von Sand und Zement) auftreten kann.

An der Unterseite des Verschlusses kann nach einer weiteren Ausbildung zumindest ein Vorsprung oder eine Rippe vorgesehen sein. Durch diesen Vorsprung oder diese Rippe kann beim Ausgeben des Betons gleichzeitig die Oberfläche der Gußmasse geglättet werden.

Sofern die Ausgabevorrichtung bewegbar angeordnet ist, lassen sich die Fertigelemente äußerst rationell herstellen, indem die Ausgabevorrichtung über die Gußform gefahren wird.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Ausgabevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Fertigelementes gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Ansicht einer Verbindung zweier Fertigelemente nach Fig. 2.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Ausgabevorrichtung 10 für betonartiges Material 12 aus einem Behälter 14 mit einem Verschluß, der ein Ausgeben des Materials 12 ermöglicht. Der Behälter 14 ist im unteren Bereich trichterförmig verjüngt und bildet an seinem Ende eine Ausgabeöffnung 16. Die Ausgabeöffnung 16 ist durch zwei leicht gekrümmte Platten 18 verschließbar. Beide Platten 18 sind jeweils am Ende eines Schwenkträgers 20 befestigt, der wiederum auf Lagerblöcken 22 über Pneumatikzylinder schwenkbar gelagert ist. Zwischen den Lagerblöcken 22 und dem Schwenkträger 20 sind Dämpfungselemente 24 vorgesehen.

Auf beiden Platten 18 ist jeweils ein Vibrator 26 montiert, der die Platte 18 vibriert. Am Boden der beiden Platten 18 sind mehrere Vorsprünge 28 ausgebildet.

Der gesamte Behälter 14 zusammen mit den Schwenkträgern 20 und den damit verbundenen Teilen ist auf Rollen 30 bewegbar gelagert, so daß die Ausgabevorrichtung 10 in Richtung des Pfeiles X bewegt werden kann. Hierbei erfolgt der Antrieb über eine Kette 32.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, ist der bewegbare Behälter über einer Gußform 50 angeordnet und kann über dieser entlanggefahren werden. Zum Gießen eines Fertigelementes wird die Behältereinheit in Fig. 1 von links nach rechts über die Gußform gefahren. Hierbei wird beim Erreichen der Gußform jeder Schwenkträger 20 in Pfeilrichtung A verschwenkt, so daß die beiden Platten die Trichteröffnung 16 des Behälters 14 freigeben. Gleichzeitig werden die Vibratoren 26 in Betrieb gesetzt, so daß die Platten 18 vibrieren. Anschließend wird die Behältereinheit über die Gußform 50 gefahren, so daß sich diese mit dem betonartigen Material füllt.

Die Übertragung der entstehenden Vibrationen ist in Fig. 1 mit gewellten Pfeilen angedeutet. Wie leicht zu erkennen ist, übertragen sich die Vibrationen von den Vibratoren auf die Platten 18 und von dort auf das den Behälter 14 verlassende Material. Gleichzeitig werden die Vibrationen durch das ausgegebene Material auf die Gußform übertragen.

Nachdem die Gußform 50 gefüllt worden ist, werden die Schwenkträger 20 entgegen der Pfeilrichtung A zurückgeschwenkt, wodurch die Öffnung 16 des Behälters verschlossen ist.

Mit der oben beschriebenen Ausgabevorrichtung kann auf einfache Weise ein Fertigelement hergestellt werden, das aus unterschiedlichen Schichten besteht. Hierzu wird die in Fig. 1 dargestellte Ausgabevorrichtung 10 mehrfach über die Gußform gefahren, wobei unterschiedliches Material ausgegeben wird. Noch vorteilhafter können mehrere Ausgabevorrichtungen, die mit unterschiedlichen Materialien gefüllt sind, unmittelbar nacheinander über die Gußform geführt werden. Hierdurch kann äußerst rationell ein mehrschichtiges Fertigelement erstellt werden, das beispielsweise aus drei Schichten besteht, wenn drei Ausgabevorrichtungen vorgesehen werden.

Fig. 2 zeigt ein Fertigelement gemäß der Erfindung, das aus drei Schichten besteht.

Das in Fig. 2 gezeigte Fertigelement 100 besteht aus zwei Schichten 102 und 104 aus gleichem Material, sowie aus einer Mittelschicht 106 aus einem anderen Material. Die Schichten 102 und 104 sind aus einem Beton hergestellt, der Zement, Perlit, Arlit, geschnittene Polypropylenfasern und geschäumtes Polystyrol enthält. Die mittlere Schicht 106 besteht aus einem Vergußmaterial, das Zement, geschäumtes Polystyrol und/oder Perlit enthält.

Eine Stirnseite 108 des Elementes 100 ist mit einem rippenartigen Vorsprung 110 versehen, während die gegenüberliegende Stirnseite 112 mit einer komplementären Nut 114 ausgebildet ist.

Wie Fig. 2 ferner zeigt, ist ein Abschnitt 116, der sich an die Nut 114 anschließt, und ein Abschnitt 118, der sich an den Vorsprung 110 anschließt, im Querschnitt gesehen, zueinander geneigt, so daß diese im Querschnitt gesehen eine trapezförmige Fläche bilden. Hierdurch können die Fertigelemente miteinander verzahnt verbunden werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt die Stirnseiten zweier miteinander verzahnter Fertigelemente 100, wobei der Vorsprung 110 eines Fertigelementes in die Nut 114 des anderen Fertigelementes eingreift. Die Bereich 116 und 118 bilden zwischen sich einen trapezförmigen Zwischenraum, der eine Montage der Elemente erleichtert, da kein Verkanten auftreten kann, da die beiden Elemente 100 in einer Richtung senkrecht zur Elementenfläche etwas bewegt werden können. Darüber hinaus ist zu erkennen, daß die Nut 114 und der Vorsprung 110 an den Stirnseiten der Fertigelemente 100 außermittig angeordnet sind. Hierdurch ist ein versehentlicher Falscheinbau der Elemente ausgeschlossen.

Nachfolgend wird das Herstellungsverfahren der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Fertigelemente beschrieben. Zunächst wird in einer Mischvorrichtung der Beton für die zuerst auszubildende Schicht 102 des Fertigelementes 100 zubereitet. Anschließend wird die in Fig. 1 gezeigte Ausgabevorrichtung 10 mit dem vorbereiteten Beton gefüllt und über die in Fig. 1 schematisch dargestellte Gußform 50 gefahren. Hierbei wird der Beton bei der Ausgabe vibriert, wodurch die Oberfläche der Schicht 102 extrem glatt wird.

Unmittelbar hinter der oben beschriebenen Ausgabevorrichtung 10 wird eine zweite und eine dritte Ausgabevorrichtung 10 über die Gußform geführt, wobei die zweite Ausgabevorrichtung 10 mit dem für die Schicht 106 vorgesehenen Material gefüllt ist und die dritte Ausgabevorrichtung 10 wiederum das gleiche Material wie die erste Ausgabevorrichtung 10 enthält. Beim Befüllen mit Material vibrieren die zweite und die dritte Ausgabevorrichtung 10 ebenfalls, jedoch wesentlich geringer als die erste Ausgabevorrichtung 10. Hierdurch wird einerseits sichergestellt, daß die Oberfläche der Schicht 102 die erforderliche Glattheit besitzt, und andererseits eine gute gegenseitige Haftung der einzelnen Schichten auftritt. Andererseits muß die Außenseite der Schicht 104 nicht genauso glatt sein, wie die der Schicht 102, da erstere nicht in einen Wohnraum gerichtet ist, sondern an einer Wand befestigt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich somit kostengünstig die beschriebenen Fertigelemente herstellen, die trotz ihrer großen Abmessungen und dabei doch geringen Dicke eine hervorragende Stabilität aufweisen. Die gezeigten Fertigelemente sind beispielsweise 2,70 m lang, 45 cm breit und besitzen eine Dicke von nur 3,7 cm, wobei die erste und dritte Schicht 102 und 104 jeweils 8,5 mm dick sind und die mittlere Schicht 106 20 mm dick ist.

Bei sämtlichen beschriebenen Verfahren kann eine geeignete Nachbehandlung erfolgen. Eine solche Nachbehandlung gewährleistet während des Gießens, daß das Produkt eine ausreichende Festigkeit aufweist, um aus der Gußform wieder entfernt zu werden, wobei die Hydration des Beton aufrechterhalten wird. Dies erfolgt üblicherweise durch Einstellen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur der Umgebungsluft. Nach dem Entfernen des Gußteils aus der Gußform werden die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur wiederum entsprechend eingestellt, um eine Rißbildung der glatten Oberfläche zu vermeiden. Zuletzt wird das fertige Produkt durch warme Luft getrocknet, um dessen Feuchtigkeitsgehalt beispielsweise auf 10% herabzusetzen, so daß dieses die gewünschte Festigkeit aufweist.

Das nach dem obigen Verfahren hergestellte Fertigelement zeichnet sich durch extrem glatte Außenflächen sowie durch eine hohe Festigkeit aus. Gleichzeitig ist das Gewicht des Fertigelementes relativ gering.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen eines plattenartigen Fertigelementes, umfassend die folgenden Schritte:

• a) Leiten von Beton in eine mit einem Verschluß versehene Ausgabevorrichtung;
• b) Gießen einer Schicht aus Beton aus der Ausgabevorrichtung in eine Gußform;
• c) Vibrieren des Betons, der die Ausgabevorrichtung verläßt und des Betons, der sich bereits in der Gußform befindet, durch einen an dem Verschluß angeordneten Vibrator; und
• d) Trocknen des Gußstückes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den gegossenen Beton (102) eine zweite Schicht (106) aus einem Vergußmaterial aufgebracht wird, das Polystyrol und/oder Perlit enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Vergußmaterial (106) eine dritte Schicht (104) aus Beton aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite (106) und die dritte (104) Schicht durch eine zweite und eine dritte Ausgabevorrichtung aufgebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Ausgabevorrichtung stärker vibriert wird als in der zweiten und dritten Ausgabevorrichtung.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, die zweite und die dritte Schicht unmittelbar nacheinander aufgebracht werden.

7. Plattenartiges Fertigelement, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Schicht (102) eine oder mehrere der Komponenten weißer Zement, Perlit, Arlit, geschnittene Polypropylenfasern, geschäumtes Polystyrol enthält, und daß das Vergußmaterial und/oder die dritte Schicht (104) Zement, insbesondere grauen Zement enthält/enthalten.

8. Ausgabevorrichtung zum Gießen von betonartigen Materialien in eine Gußform, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Anspruch 1 bis 6, mit

• - einem Behälter (14) mit einer Ausgabeöffnung (16);
• - einem Verschluß (18), der die Ausgabeöffnung (16) verschließt und ein Ausgeben des Materials erlaubt; und
• - einem Vibrator (26),

dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (26) an dem Verschluß (18) befestigt ist, so daß das den Behälter (14) verlassende Material und das in die Gußform (50) ausgegebene Material vibriert wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß eine Platte (18) aufweist, auf welcher der Vibrator (26) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verschluß (18) und dem Behälter (14) ein Dämpfungselement (24) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Verschlusses (18) zumindest ein Vorsprung (28) oder eine Rippe vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluß in Form einer Platte (18) an einem schwenkbaren Träger (20) befestigt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese bewegbar angeordnet ist.