DE69108888T2

DE69108888T2 - Bauelement, dessen Volumen teilweise von einem komprimierten, elastomeren Material besetzt ist und Vorrichtung zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE69108888T2
Application number: DE69108888T
Authority: DE
Inventors: Alfredo Camani
Original assignee: GRIMSDYKE TRADING Ltd
Current assignee: GRIMSDYKE TRADING Ltd
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2011-12-07
Also published as: ES2070473T3; ATE121155T1; CH681641A5; EP0495337A1; EP0495337B1; DK0495337T3; DE69108888D1

Description

Einige Bauteile, die gewöhnlich einteilig und insbesondere für Konstruktionen, wie Kais, Schutzwände, Sperren oder Rückhaltewerke in Hafenanlagen o.ä. verwendet werden, werden "erleichtert", indem man sie in bestimmter Weise formt oder einen Teil des Materials, aus dem sie bestehen (bespielweise Beton) durch ein andersartiges Material mit geringerem spezifischen Gewicht ersetzt.
Der Anmelder hat gefunden, daß derartige Füllstoffe, beispielsweise Polyurethan oder Polystyrol, abgesehen von ihren eigenen, nicht unerheblichen Kosten praktisch vernachlässigbare Eigenschaften hinsichtlich der mechanischen Widerstandsfähigkeit besitzen und keine andere Funktion erfüllen, als einfach einen Teil des Volumens des Bauteils in Anspruch zu nehmen, in das sie eingefügt sind, und keinerlei Widerstand gegen irgendwelche Art von Belastung zeigen. In anderen Fällen, beispielsweise wie in dem Dokument JP-B-51 02 0076 (siehe Derwent Japanese Patent Report, Band 76, Nr. 29) beschrieben, das den nächstliegenden Stand der Technik darstellt und ein Verfahren für die Herstellung von Bauteilen beschreibt, die der Präambel des Patentanspruchs 1 entsprechen, werden Gummi reifen verwendet, aber mit Zementmaterial zusammengemischt, das nach dem Trocknen und Härten nicht die Elastizität des Gummis ordentlich auszunutzen gestattet und ökonomische und Umweltprobleme einschließt.
Ein besseres Funktionieren würde erhalten werden, wenn die als Füllstoffe verwendeten Materialien durch Materialien einer verschiedenen Art ersetzt würden, die mit guter mechanischer Widerstandsfähigkeit gegen Kompression und einer bemerkenswerten Elastizität ausgestattet sind, die eine elastische Rückbildung der Struktur des Elements garantiert, das nach Belastungen, beispielsweise durch Schläge einer bestimmten Stärke, die ursprüngliche Form des Elements wieder herzustellen vermag und die gleichzeitig die Wirkung der Schläge selbst auf die äußere Oberfläche vermindert.
Der Anmelder, Erfinder des Verfahrens, das der Gegenstand dieser Anmeldung ist, und der Bauteile, durch die dieses Verfahren verkörpert wird, hat erkannt, daß es für den oben beschriebenen Zweck angebracht ist, Gummi oder andere Elastomere zu verwenden, die in einem gegebenen Ausmaß vorgepreßt sind, bevor sie in das Bauteil eingefügt werden.
In der Erwägung, wie schwierig und ökologisch schädlich heutzutage die Beseitigung der enormen Menge an nicht länger wiederverwendbaren Reifen ist, hat er weiterhin angestrebt, genau aus diesen Reifen das Material zu erhalten, das als Füllstoff in Bauteilen verwendet werden soll, nachdem es dem Verfahren unterworfen wurde, das der Gegenstand der Erfindung ist.
Indem er ein solches Verfahren schuf, löste er die drei folgenden Probleme zur gleichen Zeit: Beseitigung von nichtwiederverwendbaren Reifen, die Konstruktion von leichteren Elementen, die gegen Schläge oder Zerstoßen widerstandsfähig und mit einer gewissen strukturellen Elastizität ausgestattet sind, und schließlich die Entdeckung eines ohne Kosten zugänglichen Materials, um den Füllstoff zu schaffen. Die Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, die für die Konstruktion von Mauerwerk, Kais, Brüstungen, Hafenanlagen und so weiter verwendet werden können, wobei ein Teil des inneren Volumens des Bauteils durch Gummi von Mänteln von Reifen eingenommen wird, die nicht länger wiederverwendbar sind und deren Volumen in einem gegebenen Ausmaß durch Kompression vermindert wurde. Das Verfahren ist charakterisiert durch die folgenden Stufen:
a) Zerkleinerung der Mäntel, die durch eine Vorrichtung erfolgt, die die Mängel zu schneiden vermag;
b) Förderung der so erhaltenen Stücke in die Arbeitszone einer Presse;
c) Pressen der Stücke unter einem Druck, der für eine gewünschte prozentuale Verminderung des von ihnen beanspruchten Volumens ausreichend ist, wodurch "Pakete" entstehen, die im wesentlichen Quaderform aufweisen;
d) Blockieren oder Fixieren der Pakete, was lediglich durch ein Binden mit mehreren Drähten bewirkt wird, die genügend widerstandfhähig gegen Zugbelastung sind, um die Druckkraft aufzufangen, die von der elastischen Rückstellkraft der gepreßten Stücke erzeugt wird;
e) Einsetzen und Verankern eines oder mehrerer Pakete innerhalb eines Bauteils mit der gewünschten Form und hergestellt aus dem gewünschten Material.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens dient der Herstellung von Bauteilen aus verstärktem Beton: in diesem Fall besteht die vorerwähnte Stufe e) in:
- dem Einsetzen und der Verankerung eines oder mehrerer Pakete in eine Form mittels Beton an der gewünschten Stelle, wobei Armierungseisen gelegt werden;
- dem füllen der form durch Gießen von Beton.
Eine Beschreibung der erwähnten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird im folgenden gegeben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen wird. Es werden wiedergegeben in:
Figur 1: die verschiedenen Stufen des Verfahrens und die Art der verwendeten Vorrichtungen;
Figur 2: der Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Bauteils, das nach dem Verfahren hergestellt wurde, das Gegenstand der Erfindung ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens (siehe Fig. 1) werden Mäntel 3 in eine Vorrichtung gefördert, die Mäntel 3 zu schneiden vermag, indem sie sie zu Stücken 3' von begrenzten Dimensionen zerkleinert. In der Figur ist diese Vorrichtung eine rotierende Einheit 1, die Schneiden 2' umfaßt, jedoch auch eine mit Scherkraft arbeitende Maschine oder eine Schneidevorrichtung bekannter Art sein kann.
Die verstärkenden Drähte des Mantels und ihre Bördelränder (beads) werden ebenfalls zerschnitten und beeinflussen in keiner Weise die Ergebnisse des Verfahrens, da ihr Volumen und ihr Gewicht im Vergleich mit dem Volumen und dem Gesamtgewicht der Stücke 3' vernachlässigbar sind.
Die so erhaltenen Stücke 3' werden in die Arbeitszone 5 einer Presse 4 gestoßen (pushed) oder auf jeden Fall mit bekannten Systemen gefördert, wobei die Presse ebenfalls von bekannter Art ist und die Dimensionen des gepreßten Materials gleichzeitig in allen drei senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen der drei orthogonalen Achsen 8 (Figur 3) zu vermindern vermag.
In einer praktischen Ausführungsform wird die prozentuale Verminderung des Volumens auf 87 % getrieben, aber dieser Wert kann weit überschritten werden, wenn man Vorrichtungen einer geeigneten Art verwendet.
Die Stücke 3', zu Paketen 3" gepreßt, die im wesentlichen Quaderform aufweisen, werden dann in dieser Situation blockiert oder sozusagen "eingefroren", beispielsweise durch eine Vorrichtung 6 bekannter Art, die eine geeignete Anzahl von Bindungen pro Längeneinheit zu schaffen vermag, abhängig von den endgültigen Dimensionen der Stücke, wobei die Bindungen durch Drähte oder Bänder 6' geschaffen werden, die genügend widerstandsfähig gegen Zubgelastung sind, um die Druckkraft aufzufangen, die von der elastischen Rückstellkraft der gepreßten Stücke erzeugt wird. Eine andere mögliche Methode zum Blockieren besteht im Vulkanisieren des Pakets 3" in seinem Zustand maximaler Kompression, so daß die Stücke 3' ein einziges Ganzes bilden.
Wenn das Paket 3" erst einmal blockiert ist, ist es fertig zur Verwendung.
Es kann als Füllmaterial in Strukturen von sehr verschiedener Form dienen, die aus verschiedenen Materialien, wie Metall, synthetischen Stoffen oder Beton, hergestellt und verstärkt oder auch nicht verstärkt sein können.
Die bevorzugte Ausführungsform des Bauteils 7, die in den Zeichnungen (Fig. 2) in Erwägung gezogen wurde, bezieht sich auf den letzterwähnten Fall, in dem das Bauteil 7 aus verstärktem Beton hergestellt wurde.
In einer Form 9 mit der gewünschten Form und mit einem Teil der Armierung 7", die bereits auf dem Boden 9' gelegt ist, wird ein oder werden mehrere Pakete 3" aus gepreßten Stücken eingefügt und verankert und dann, wenn das Legen der Armierung beendet ist, wird Beton 7' mit Hilfe gut bekannter Systeme, deren weitere Erläuterung überflüssig sein würde, gegossen; nach dem Härten ist das erleichterte Bauteil 7 verwendbar.
Durch Verminderung des Volumens der Stücke 3' in einem vorbestimmten Ausmaß ist es möglich, die gewünschte Erhöhung des Koeffizienten der Steifigkeit gegenüber Kompression (coefficient of rigidity to compression) der Pakete 3" zu erzielen, die die Pakete 3" innerhalb der Struktur des Bauteils 7 wirksam werden läßt, so daß dieses den Belastungen widersteht, denen es ausgesetzt wird, insbesondere denen der Kompression, die durch Schläge oder Zerstoßen verursacht wird. Daher zeigt das Bauteil 7 als Ganzes auch eine gewisse Elastizität, die die Wirkungen von Belastungen begrenzt, insbesondere an seiner äußersten Oberfläche, und absorbiert einen guten Teil der kinetischen Energie eines Schlages oder einer ähnlichen Belastung, indem sie die kinetische Energie dämpft. Die Brauchbarkeit eines solchen Bauteils, beispielsweise bei Verwendung als Brüstung oder Mittel streifen einer Überlandstraße, sollte erwogen werden.
Wie bereits gesagt, können für die Konstruktion anderer Bauteile, die Gegenstand dieser Erfindung sind, neben Beton auch andere, verschiedene Materialien verwendet werden, beispielsweise, indem man die Pakete 3" aus den gepreßten Stücken 3' in eine Schale aus Metall oder synthetischem Material einfügt (diese Fälle sind in den Zeichnungen nicht wiedergegeben, weil sie leicht vorstellbar sind).
Die Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens und die in der Beschreibung und in den Zeichnungen in Erwägung gezogenen Bauelemente beziehen sich nur auf die bevorzugten Ausführungsformen, die innerhalb dessen, was im Anspruch 1 und in den nachfolgenden Ansprüchen ausgedrückt ist, modifiziert werden können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen (7), die sich für die Errichtung von Mauerwerk, Kaianlagen, Brüstungen, Hafenanlagen usw. eignen, wobei ein Teil des inneren Volumens der Bauteile durch Gummi von Mänteln (3) nicht wieder verwendbarer Reifen eingenommen wird, dessen Volumen durch Kompression in einem gegebenen Ausmaß vermindert wurde, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:

(a) Zerkleinerung der Mäntel (3), die durch eine Vorrichtung erfolgt, die die Mäntel (3) zu schneiden vermag;

(b) Förderung der so erhaltenen Stücke (3') in die Arbeitszone (5) einer Presse (4);

(c) Pressen der Stücke (3') unter einem Druck (P), der für eine gewünschte prozentuale Verminderung des von ihnen beanspruchten Volumens ausreichend ist, wodurch "Pakete" (3") entstehen, die im wesentlichen Quaderform aufweisen;

(d) Blockieren der Pakete (3"), was lediglich durch ein Binden mit mehreren Drähten (6') bewirkt wird, die genügend widerstandsfähig gegen Zugbelastung sind, um die Druckkraft aufzufangen, die von der elastischen Rückstellkraft der gepreßten Stücke (3') erzeugt wird;

(e) Einsetzen und Verankern eines oder mehrerer Pakete (3") innerhalb eines Bauteils mit der gewünschten Form und hergestellt aus dem gewünschten Material.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bauteil aus Beton hergestellt ist und die Stufe (e) besteht in

- dem Einsetzen und der Verankerung eines oder mehrerer Pakete in eine Form (9) mittels Betons an der gewünschten Stelle, wobei Armierungseisen gelegt werden;

- Füllen der Form (9) durch Gießen von Beton (7').