EP1733857B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines mindestens einen Hohlraum aufweisenden Körpers aus einem hydraulischen Bindemittel - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method and an apparatus for producing a body of a hydraulic binder having at least one cavity of predetermined shape.
- the invention is particularly suitable for producing a manhole base made of concrete.
- this object is achieved by a method according to claim 1.
- the processing of the blank takes place, for example, with the aid of a robot, a milling machine, a lathe and / or other machining centers.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the molded body has a hardness less than or equal to 4 on the Mohss scale.
- the surfaces which are located in the interior of the mold shell, provided before filling with the hydraulic binder with a release agent are located in the interior of the mold shell, provided before filling with the hydraulic binder with a release agent.
- the shaped body is arranged on a mandrel before the shaping shell is arranged.
- a sleeve / Zapfenprofilformmaschine is disposed between the mold shell and the mandrel.
- the protective layer consists of a lacquer or resin.
- the hydraulic binder consists essentially of concrete.
- the invention also provides a device according to claim 7 for carrying out the method according to the invention.
- the device further comprises a mold core and optionally at least one sleeve / pin profile molding.
- the molding shell is cylindrical.
- the mold jacket has a rectangular cross-section.
- the molding shell has a square or oval cross-section.
- Another object of the invention is the use of the inventive device for producing at least one channel having a predetermined shape shaft bottom made of concrete.
- An important step of the inventive method is to produce at least one shaped body.
- the molded body consists essentially of wood or gypsum, which are easy to work with and because gypsum is very soft and easily available on the market. Furthermore, the plaster is inexpensive. Hardness less than or equal to 4 on the Mohss scale.
- the working of the shaped body is carried out in any suitable manner and with any suitable machine until substantially the negative mold of the cavity to be formed is obtained.
- substantially means here that the exact negative mold of the cavity is completely formed only with the help of recess moldings.
- the molding is processed by means of a robot, a milling machine, a lathe and / or other machining centers.
- the skilled person will give the molded body an embodiment (shapes) which is suitable for stripping as simply as possible without the mold body having to be broken or broken.
- the edges are rounded.
- the molded body is provided after its production with an outer hard protective layer (not shown). In this way, damage to the surface of the shaped body is avoided.
- the protective layer also allows the molding to be less abrasive and thus reused more often.
- the protective layer may consist of a suitable lacquer or resin.
- the first embodiment of the invention is in the Fig. 1 and 2 shown. It corresponds to the production of a gutter having a predetermined shape shaft bottom made of concrete.
- a molded body 2 made of gypsum is produced as previously mentioned.
- the crude gypsum is stirred and poured into a round mold, corresponding to the inside diameter of the manhole base.
- the molded body is milled from this gypsum blank by means of a robot system.
- This system is controlled via 3D software, which reads in the data directly from the customer. The details of the customer can be entered directly into the 3D software.
- the molded body essentially has at least one main main channel 3 with a tunnel-shaped cross-section and possibly one or more lateral channel connections 4 with tunnel-shaped cross-section, and a substantially disk-shaped plate 11 (FIG. Fig. 1 ) to which the main channel 3 and the channel port 4 are connected.
- a mold jacket 7 is placed around a disk-shaped mold core 6. As in Fig. 2 it can be seen, the mold jacket 7 is cylindrical. The mold core 6 and the mold jacket 7 are both located on a suitable flat surface F.
- a sleeve shaped profile body or journal shaped body (or lower sleeve) 10 is arranged between the molding shell 7 and the mold core 6 on the surface F.
- This socket / Zapfenprofilform stresses 10 is used for later preservation, on the upper side of the (in the normal position) shaft bottom 1, a certain shape that allows easy connection with attachment tubes or cones.
- the molded body 2 is placed on the upper surface 5 of the mandrel 6.
- AussparungsformMech 8 are then arranged between the mold shell 7 and the mandrel 6. Each recess molding 8 serves to form an opening in the wall of the shaft bottom, which opening will later enable the insertion of a pipe or conduit.
- the recess moldings 8 are generally suspended and e.g. by vertical rail (not shown) fixed on the inner surface of the mold shell 7. They are oriented so that they come into contact with the end sides 2 a, 2 b and 2 c of the shaped body 2. That is, the axes of the recess moldings 8 are respectively aligned with the corresponding axes or center lines of the end faces 2a, 2b, 2c.
- all surfaces which are located in the interior 9, that is, between the walls of the mold shell 7, provided with a release agent are provided with a release agent.
- a release agent any suitable release agent can be used.
- the release agent may consist of mineral oil, silicone oil or potassium soap.
- the device according to the invention thus obtained is now ready to be filled with liquid concrete consisting of cement, water with optionally the customary additives (dispersing agents, plasticizers, Concrete sealants, setting or curing retardants or accelerators, defoamers, etc.).
- liquid concrete consisting of cement, water with optionally the customary additives (dispersing agents, plasticizers, Concrete sealants, setting or curing retardants or accelerators, defoamers, etc.).
- the interior 9 is filled with self-compacting concrete (SVB) until the molded body 2 is completely covered by the concrete.
- SVB self-compacting concrete
- the concrete layer over the molded body 2 may be, for example, 10 to 20 cm thick.
- the assembly comprising the concrete, the molded body 2, the mold core 6, the mold jacket 7 and the recess moldings 8 is reversed.
- the reversing or turning operation may be performed in any suitable manner, e.g. B. as in the Fig. 2a and 2b the patent application DE 43 42 518 shown.
- the mold shell 7, the molded body 2 and the recess molding 8 can be removed.
- the obtained manhole bottom made of concrete is in the Fig. 3 shown.
- the molded body 2 can be reused, i. All steps of the inventive method - except for the production of the molding - can be repeated several times.
- the sentence, or the device according to the invention that is, the mandrel 6, the molded body 2, the mold shell 7, the or the recess moldings 8 placed in their appropriate places and positions so that the concrete can be poured again and a further shaft bottom can be produced.
- a second embodiment of the invention is shown.
- a channel with predetermined shape having shaft bottom made of concrete is produced.
- the mandrel 6 ', the mold shell 7' and the sleeve / journal molded body 10 ' have a square outline.
- the process is performed as in the first embodiment.
- the in Fig. 4 illustrated cross-section of the obtained shaft bottom corresponds to the cross section of the in Fig. 3 Shaft bottom shown.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines mindestens einen Hohlraum mit vorbestimmter Form aufweisenden Körpers aus einem hydraulischen Bindemittel. Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Herstellen eines Schachtbodens aus Beton.
- Mit der internationalen Patentanmeldung
WO 2004/091877 wurde bereits ein Verfahren zum Herstellen eines Schachtbodens aus Beton gemäß dem Oberbegriff des Ansprüchs 1, sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren müssen mehrere Formstücke zusammen geklebt werden, um einen Formkörper zu bilden. Der Formkörper wird beim Ausschalen des Schachtbodens zerstört beziehungsweise geht verloren, so dass für jeden einzelnen Schachtboden ein neuer Formkörper gebildet werden muss. Ausserdem ist dieses Verfahren nicht umweltfreundlich, da die Formkörper aus Kunststoff bestehen. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der Formkörper
- nichts aus Einzelteilen zusammengeklebt wird,
- nach dem Ausschalen wieder verwendet werden kann,
- einfach herzustellen ist,
- nur mit einem Arbeitsvorgang gefertigt werden kann,
- umweltfreundlich ist, und
- vorzugsweise, aus einem kostengünstigen Material besteht.
- Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Bearbeiten des Rohlings zum Beispiel mit Hilfe eines Roboters, einer Fräsmaschine, einer Drehmaschine und/oder sonstiger Bearbeitungszenter.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Formkörper eine Härte kleiner oder gleich 4 nach der Mohsskala hat.
- Vorteilhaft werden die Oberflächen, die sich im Innenraum des Formmantels befinden, vor dem Ausfüllen mit dem hydraulischen Bindemittel mit einem Trennmittel versehen.
- Nach einer Ausführungsart wird der Formkörper vor dem Anordnen des Formmantels auf einem Formkern angeordnet.
- Nach einer anderen Ausführungsart wird ein Muffen-/Zapfenprofilformkörper zwischen dem Formmantel und dem Formkern angeordnet.
- Vorteilhafterweise besteht die Schutzschicht aus einem Lack oder Harz.
- Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht das hydraulische Bindemittel im wesentlichen aus Beton.
- Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
- Nach einer Ausführungsart weist die Vorrichtung ferner einen Formkern und gegebenenfalls wenigstens einen Muffen-/Zapfenprofilformkörper auf.
- Nach einer Ausführungsart ist der Formmantel zylindrisch.
- Nach einer weiteren Ausführungsart hat der Formmantel einen rechteckigen Querschnitt.
- Nach einer weiteren Ausführungsart hat der Formmantel einen quadratischen oder ovalen Querschnitt.
- Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Herstellen mindestens eines ein Gerinne mit vorbestimmter Form aufweisenden Schachtbodens aus Beton.
- Weitere Merkmale und Zweckmässigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen schematisch :
-
Figur 1 eine Querschnittansicht eines Zusammenbaus (Formkern, Formmantel mit kreisförmigem Querschnitt, Formkörper, Aussparungsformkörper, Beton) vor dem Umkehren, gemäss der Linie X-X derFig. 2 ; -
Figur 2 eine Untersicht des Zusammenbaus derFig. 1 ; -
Figur 3 eine Querschnittansicht des nach dem Umkehren und dem Ausschalen des Zusammenbaus derFig. 1 und 2 erhaltenen Schachtbodens; -
Figur 4 eine Querschnittansicht eines weiteren Zusammenbaus gemäss der Linie I-I derFig. 5 ; und -
Figur 5 eine Draufsicht (Querschnitt) des Zusammenbaus derFig. 4 gemäss der Linie II-II derFig. 4 . - Ein wichtiger Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, mindestens einen Formkörper herzustellen.
- Der Formkörper besteht im wesentlichen aus Holz oder Gips, die sich einfach bearbeiten lassen und weil Gips sehr weich und im Handel einfach verfügbar ist. Ferner ist der Gips kostengünstig. Härte kleiner oder gleich 4 nach der Mohsskala.
- Das Bearbeiten des Formkörpers wird auf irgendwelche geeignete Weise und mit jeder geeigneten Maschine durchgeführt, bis im wesentlichen die Negativform des zu bildenden Hohlraums erhalten wird. "Im wesentlichen" heisst hier, dass die genaue Negativform des Hohlraums nur mit Hilfe von Aussparungsformkörper völlig gebildet wird.
- Vorzugsweise wird der Formkörpermit Hilfe eines Roboters, einer Fräsmaschine, einer Drehmaschine und/oder sonstiger Bearbeitungszenter bearbeitet.
- Es ist auch möglich, entweder mehrere Formkörper aus dem selben Rohling oder mehrere Formkörper aus mehreren Rohlingen zu bearbeiten.
- Selbstverständlich wird der Fachmann dem Formkörper eine Ausgestaltung (Formen) geben, die sich zu einem möglichst einfachen Ausschalen eignet, ohne dass sich der Formkörper bricht oder gebrochen werden muss. Zum Beispiel kann vorgesehen werden, dass die Kanten abgerundet werden.
- Der Formkörper wird nach seiner Herstellung mit einer (nicht dargestellten) äusseren harten Schutzschicht versehen. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Oberfläche des Formkörpers vermieden. Die Schutzschicht ermöglicht auch, dass der Formkörper sich weniger abschleift und somit öfters wieder verwendet werden kann.
- Die Schutzschicht kann aus einem geeigneten Lack oder Harz bestehen.
- Die erste Ausführungsform der Erfindung wird in den
Fig. 1 und 2 dargestellt. Sie entspricht der Herstellung eines ein Gerinne mit vorbestimmter Form aufweisenden Schachtbodens aus Beton. - Ein Formkörper 2 aus Gips wird wie vorher erwähnt hergestellt. Der rohe Gips wird angerührt und in eine runde, dem Innendurchmesser des Schachtunterteils entsprechende Form gegossen. Anschliessend wird aus diesem Gipsrohling mittels einer Roboteranlage der Formkörper zugefräst. Diese Anlage wird via 3D-Software, welche die Daten vom Kunden direkt einliest, gesteuert. Die Angaben des Kunden können so direkt in die 3D-Software eingegeben werden.
- Der Formkörper weist im Wesentlichen
mindestens ein durchgehendes Hauptgerinne 3 mit tunnelförmigem Querschnitt und eventuell ein oder mehrere seitliche Gerinneanschlüsse 4 mit tunnelförmigem Querschnitt, und
eine im Wesentlichen scheibenförmige Platte 11 (Fig. 1 ), mit welcher das Hauptgerinne 3 und der Gerinneanschluss 4 verbunden sind, auf. - Vor, während oder nach dem Bearbeiten des Formkörpers 2 wird ein Formmantel 7 um einen scheibenförmigen Formkern 6 gestellt. Wie in
Fig. 2 ersichtlich, ist der Formmantel 7 zylindrisch. Der Formkern 6 und der Formmantel 7 befinden sich beide auf einer geeigneten ebenen Fläche F. - Vorteilhafterweise wird ein Muffenprofilformkörper oder Zapfenprofilformkörper (oder Untermuffe) 10 zwischen dem Formmantel 7 und dem Formkern 6 auf der Fläche F angeordnet. Dieser Muffen-/Zapfenprofilformkörper 10 dient zur späteren Erhaltung, an der oberen Seite des (in normaler Stellung) Schachtbodens 1, einer bestimmten Form, die einer einfachen Verbindung mit Aufsatzrohren oder Konen erlaubt.
- Dann wird der Formkörper 2 auf die obere Fläche 5 des Formkernes 6 platziert.
- Aussparungsformkörper 8 werden dann zwischen dem Formmantel 7 und dem Formkern 6 angeordnet. Jeder Aussparungsformkörper 8 dient zur Bildung einer Öffnung in der Wand des Schachtbodens, welche Öffnung später das Einfügen eines Rohres oder einer Leitung ermöglichen wird.
- Die Aussparungsformkörper 8 sind im Allgemeinen aufgehängt und z.B. durch (nicht dargestellte) vertikale Schiene, die auf der inneren Oberfläche des Formmantels 7 befestigt sind, geführt. Sie sind so orientiert, dass sie in Kontakt mit den Endseiten 2a, 2b und 2c des Formkörpers 2 kommen. Das heisst, die Achsen der Aussparungsformkörper 8 werden jeweils mit den entsprechenden Achsen oder Mittellinien der Endseiten 2a, 2b, 2c ausgerichtet.
- Vorteilhaft werden alle Oberflächen, die sich im Innenraum 9, das heisst, zwischen den Wänden des Formmantels 7 befinden, mit einem Trennmittel versehen. Als Trennmittel kann irgendwelches geeignetes Trennmittel verwendet werden. Zum Beispiel kann das Trennmittel aus Mineralöl, Silikonöl oder Kaliumseife bestehen.
- Die erfindungsgemässe Vorrichtung, die so erhalten wird, ist nun bereit zum Ausfüllen mit flüssigem Beton, der sich aus Zement, Wasser mit gegebenenfalls den üblichen Zusatzmitteln (Dispersiermitteln, Plastiziermitteln, Betondichtungsmitteln, Abbinde- oder Aushärtungsverzögerungs- oder ― beschleunigungsmitteln, Entschäumern, usw.) zusammensetzt.
- Der Innenraum 9 wird mit selbstverdichtendem Beton (SVB) ausgefüllt, bis der Formkörper 2 ganz vom Beton gedeckt wird. Die Betonschicht über dem Formkörper 2 kann zum Beispiel 10 bis 20 cm dick sein.
- Nach dem Aushärten des Betons wird der Zusammenbau, welcher den Beton, den Formkörper 2, den Formkern 6, den Formmantel 7 und die Aussparungsformkörper 8 umfasst, umgekehrt.
- Das Umkehren oder der Wendevorgang kann auf irgendwelche geeignete Weise durchgeführt werden, z. B. wie in den
Fig. 2a und 2b der PatentanmeldungDE 43 42 518 dargestellt. - Dann können der Formkern 6 und die Muffen-/Zapfenprofilformkörper 10 entfernt werden.
- Anschliessend können der Formmantel 7, der Formkörper 2 und die Aussparungsformkörper 8 entfernt werden.
- Der erhaltene Schachtboden aus Beton ist in der
Fig. 3 dargestellt. - Erfindungsgemäss kann der Formkörper 2 wieder verwendet werden, d.h. alle Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens - ausser des Herstellens des Formkörpers - können mehrmals wiederholt werden.
- Zu diesem Zweck wird der Satz, beziehungsweise die erfindungsgemässe Vorrichtung, das heisst, der Formkern 6, der Formkörper 2, der Formmantel 7, der oder die Aussparungsformkörper 8 in ihre geeigneten Stellen und Stellungen so platziert, dass der Beton wieder gegossen werden kann und einen weiteren Schachtboden hergestellt werden kann.
- In
Fig. 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier wird auch ein Gerinne mit vorbestimmter Form aufweisende Schachtboden aus Beton hergestellt. Aber im Gegensatz zur ersten Ausführungsform haben der Formkern 6', der Formmantel 7' und der Muffen-/Zapfenprofilformkörper 10' einen quadratischen Umriss. - Das Verfahren wird wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt.
- Der in
Fig. 4 dargestellte Querschnitt des erhaltenen Schachtbodens entspricht dem Querschnitt des inFig. 3 dargestellten Schachtbodens. - Mit den vorgängig beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können sehr viele Schachtböden hergestellt werden.
- Der Fachmann wird auch weitere Körper mit einem unterschiedlichen Hohlraum, z.B. Pflanzentröge oder Wehrsteine, herstellen können. Er wird sogar Körper mit mehreren identischen oder unterschiedlichen Hohlräumen herstellen können, indem er mehrere Formkörper im Verfahren benutzen wird.
- Der Fachmann wird einfach die Gestalt des Formkörpers anpassen und/oder einen oder mehrere zusätzliche Aussparungsformkörper mit geeigneten Formen in geeigneter Weise innerhalb des Formmantels einfügen. Dazu kann er jede Technik, die im Bereich der Formung von Körpern bekannt ist, anwenden.
Claims (15)
- Verfahren zum Herstellen eines mindestens einen Hohlraum mit vorbestimmter Form aufweisenden Körpers (1,1') aus einem hydraulischen Bindemittel, mit den folgenden Schritten :- Bearbeiten eines Rohlings, bis mindestens ein im wesentlichen die Negativform der zu bildenden Form aufweisender Formkörper (2) erhalten wird;- Anordnen eines Formmantels (7,7') um dem Formkörper (2);- Anordnen von mindestens eines Aussparungsformkörpers (8) zwischen einem Teil des Formkörpers (2) und dem Formmantel (7,7');- Ausfüllen des Innenraums (9) des Formmantels (7,7') mit einem hydraulischen Bindemittel, bis der Formkörper (2) gedeckt wird;- Nach dem Aushärten des hydraulischen Bindemittels, Umkehren des Zusammenbaus (2; 7,7'; 8; 9) ; und- Ausschalen des Formkörpers (2) und Entfernen des Formmantels (7,7') und des Aussparungsformkörpers (8),dadurch gekennzeichnet, dass ein im wesentlichen aus Gips oder Holz bestehender Rohling verwendet wird, dessen Bearbeitung durch einen spanabhebenden Vorgang erfolgt, und dass der Formkörper (2) nach seinem Bearbeiten mit einer äusseren Schutzschicht versehen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2) eine Härte kleiner oder gleich 4 nach der Mohsskala hat.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen, die sich im Innenraum (9) des Formmantels (7,7') vor dem Ausfüllen mit dem hydraulischen Bindemittel mit einem Trennmittel versehen werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2) vor dem Anordnen des Formmantels (7,7') auf einen Formkern (6,6') angeordnet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Muffen-/Zapfenprofilformkörper (10,10') zwischen dem Formmantel (7,7') und dem Formkern (6,6') angeordnet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel im wesentlichen aus Beton besteht.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, mit- mindestens einem im wesentlichen die Negativform der zu bildenden Form aufweisenden und durch Bearbeiten eines Rohlings erhaltenen Formkörper (2);- einem Formmantel (7,7'); und- mindestens einem Aussparungsformkörper (8)dadurch gekennzeichnet, dass ein im wesentlichen aus Gips oder Holz bestehender und durch einen spanabhebenden Vorgang erhaltener Formkörper (2) verwendet ist, der eine äussere Schutzschicht aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2) eine Härte kleiner oder gleich 4 nach der Mohsskala hat.
- Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Formkern (6,6') aufweist und einen Muffen-/ZapfenprofilFormkörper (10,10') aufweisen kann.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht aus einem Lack oder Harz besteht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Formmantel (7) zylindrisch ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Formmantel (7') einen rechteckigen Querschnitt hat.
- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Formmantel (7') einen quadratischen Querschnitt hat.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel im wesentlichen aus Beton besteht.
- Verwendung einer Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 7 bis 14 zum Herstellen mindestens eines ein Gerinne mit vorbestimmter Form aufweisenden Schachtbodens (1,1') aus Beton.
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