EP2969438A1

EP2969438A1 - Verfahren zur herstellung eines flächenartigen elements mit von einer ebenen oberfläche abweichender oberfläche, formteil zur herstellung eines derartigen flächenartigen elements sowie flächenartiges element

Info

Publication number: EP2969438A1
Application number: EP14714571.8A
Authority: EP
Inventors: Thomas HENRIKSEN; Christian Raun Jepsen
Original assignee: Waagner-Biro Stahlbau AG; ADAPA APS
Current assignee: HENRIKSEN, THOMAS
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: AT514035B1; EP2969438B1; WO2014138759A1; EP2969438C0; AT514035A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material sind folgende Schritte vorgesehen: - Bereitstellen eines ersten Formteils (5), welches eine zu einer Oberfläche des herzustellenden Elements (24) entsprechende Formgebung aufweist, - Bereitstellen eines zweiten Formteils (16), welches eine zu einer weiteren Oberfläche des herzustellenden Elements (24) entsprechende Formgebung aufweist, - Verbinden des ersten und zweiten Formteils (5, 16) mit einem Hohlraum zwischen den Oberflächen (7, 19) der Formteile (5, 16) entsprechend dem herzustellenden Element, - Einbringen des aushärtenden Materials in den durch die Formteile (5, 16) begrenzten Hohlraum, - Aushärten des aushärtenden Materials in den miteinander verbundenen Formteilen (5, 16), und - Öffnen der Formteile (5, 16) und Entnehmen des ausgehärteten flächenartigen Elements (24). Weiters werden ein Formteil (5, 16) zur Herstellung eines derartigen flächenartigen Elements und ein flächenartiges Element zur Verfügung gestellt.

Description

Verfahren zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche, Formteil zur Herstellung eines derartigen flächenartigen Elements sowie flächenartiges Element Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material. Die vorliegende Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Formteil zur Verwendung in einem derartigen Verfahren, auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Formteils sowie auf ein derartiges flächenartiges Element mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material.

Derartige flächenartige Elemente mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche sind aus unterschiedlichen Materialien bekannt und werden beispielsweise für eine Verkleidung von Oberflächen bzw. Fassaden von Gebäuden in moderner Architektur verwendet. Neben einem Einsatz von derartigen flächenartigen Elementen aus Glas, deren Herstellung mit von einer ebenen Oberfläche abweichender und insbesondere kompliziert gekrümmter Formgebung äußerst aufwändig und kostspielig ist, wird zunehmend ein Einsatz derartiger flächenartiger Elemente mit unterschied- licher und von einer ebenen Oberfläche abweichender Formgebung auch aus aushärtbaren Materialien, wie beispielsweise Kunststoffen oder Beton, insbesondere verstärktem oder faserverstärktem Beton gewünscht. Die Herstellung derartiger flächenartiger Elemente ist jedoch überaus aufwändig, wobei eine Möglichkeit der Herstellung von aus Beton, insbesondere verstärktem oder faserverstärktem Beton hergestellten Elementen beispielsweise Sprühverfahren sind, wobei Faserverstärkungen, beispielsweise Textilgewebe in eine entsprechende Form eingebracht werden und dann in mehrstufigen Sprühverfahren Beton mit besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften aufgebracht wird. Derartige Sprühverfahren sind jedoch insbesondere im Hinblick auf ihre Steuerung und Durchführung äußerst problematisch, wobei es insbe- sondere schwierig ist, unter Berücksichtigung der langen Herstellungs- und insbesondere Aushärtzeiten derartige flächenartige Elemente mit den gewünschten und insbesondere gleichen Eigenschaften, wie beispielsweise Oberflächenbeschaffenheit, Farbe und dgl. in hoher Stückzahl zur Verfügung zu stellen. Weitere Probleme bei der Herstellung derartiger flächenartiger Elemente mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche ergeben sich beispielsweise daraus, dass insbesondere für eine Verbindung bzw. einen Anschluss benachbarter flächenartiger Elemente im Rand- bzw. Kantenbereich oftmals rückspringende bzw. abgesetzte Kantenbereiche erforderlich sind, welche gegenüber einer Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements eine zusätzliche Erstreckung bzw. Höhe aufweisen. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise bekannt, derartige flächenartige Elemente in einem ersten Schritt im Wesentlichen mit der entsprechend den zusätzlichen Rand- bzw. Kantenbereichen erhöhten Dicke auszubilden, woran anschließend gegebenenfalls zusätzliche Bearbeitungsschritte für die weitere Bearbeitung bzw. Bereitstellung derartiger abgesetzter bzw. rückspringender Kantenbereiche erforderlich werden.

Für die Herstellung von flächenartigen Elementen mit aufwändig bzw. komplex gekrümmten Oberflächen sind darüber hinaus Herstellungsvorrichtungen, insbesondere Gießvorrichtungen bekannt, wobei eine Gießform mit einer entsprechend der Formgebung des herzustellenden Elements verstellbaren Oberfläche zur Verfügung gestellt wird, wie dies beispielsweise der WO 2012/065614 A1 oder der DE 198 23 610 A1 entnehmbar ist. Insbesondere bei einer Herstellung von derartigen flächenartigen Elementen aus Beton ist jedoch der Einsatz derartiger Gießvorrichtungen mit verstellbarer Oberfläche unter Berücksichtigung der überaus langen Aushärtungszeiten von beispielsweise bis zu 28 Tagen wirtschaftlich nicht sinnvoll möglich. Die Herstellung einer großen Anzahl derartiger flächenartiger Elemente, welche gegebenenfalls teilweise unterschiedliche Formgebung aufweisen, ist aufgrund der mangelnden Verfügbarkeit einer entsprechend hohen Anzahl von entsprechend aufwändigen Gießvorrichtungen nicht möglich.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art, sowie ein Formteil zur Durchführung dieses Verfahrens, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Formteils sowie ein flächenartiges Element der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit welchen die oben genannten Probleme des Standes der Technik vermieden bzw. zumindest reduziert werden können und derartige flächenartige Elemente mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material in gegebenenfalls großer Stückzahl und mit gegebenenfalls voneinander abweichender Formgebung mit einem reduzierten Zeitaufwand, einer gleichbleibenden Qualität und insbesondere bei reduzierten Kosten wirtschaftlich sinnvoll zur Verfügung gestellt werden können. Zur Lösung dieser Aufgaben umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material im Wesentlichen die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines ersten Formteils, welches eine zu einer Oberfläche des herzu- stellenden Elements entsprechende Formgebung aufweist,

- Bereitstellen eines zweiten Formteils, welches eine zu einer weiteren Oberfläche des herzustellenden Elements entsprechende Formgebung aufweist,

- Verbinden des ersten und zweiten Formteils, wobei zwischen den Oberflächen der Formteile entsprechend dem herzustellenden Element ein Abstand und/oder ein Hohl- räum bzw. eine Vertiefung in wenigstens einer der Oberflächen der Formteile entsprechend dem herzustellenden Element vorgesehen wird,

- Einbringen des aushärtenden Materials in den durch die Formteile begrenzten Hohlraum,

- Aushärten des aushärtenden Materials in den miteinander verbundenen Formteilen, und

- Öffnen der Formteile und Entnehmen des ausgehärteten flächenartigen Elements.

Durch ein Bereitstellen von zwei Formteilen, welche jeweils eine zu einer Oberfläche des herzustellenden flächenartigen Elements entsprechende Formgebung aufweisen, gelingt es in einfacher und zuverlässiger Weise, ein derartiges flächenartiges Element mit gegebenenfalls komplexer Formgebung bzw. Außenoberfläche entsprechend kostengünstig zur Verfügung zu stellen, da derartige Formteile entsprechend kostengünstig bereitgestellt werden können und nicht, wie dies oben erwähnt wurde, jeweils eine aufwändige Gießvorrichtung mit verstellbarer Oberfläche während gegebenenfalls überaus langer Zeiträume für ein Aushärten eines herzustellenden flächenartigen bzw. plattenartigen bzw. schalenartigen bzw. flächigen Elements bereitgestellt werden muss. Zur Erzielung der gewünschten Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Formteile in Abstand voneinander angeordnet werden oder ein Hohlraum bzw. eine Vertiefung in wenigstens einer der Oberflächen der Formteile vorgesehen wird. Durch ein Bereitstellen der Formteile lässt sich nachfolgend in einfacher und zuverlässiger Weise das aushärtende Material in den durch die Formteile begrenzten Hohlraum einbringen, wobei gegebenenfalls erforderliche bzw. gewünschte Verstärkungen eines derartigen aushärtenden Materials ebenfalls einfach und zuverlässig in den Hohlraum zwischen den Formteilen einge- bracht werden können. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Bereitstellen der Formteile können diese auch über gegebenenfalls erforderliche lange Zeiträume für ein Aushärten des herzustellenden flächenartigen Elements miteinander verbunden bleiben, wonach die Formteile geöffnet und das ausgehärtete flächenartige Element entnommen werden kann. Zur Bereitstellung eines entsprechend der Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements erforderlichen Hohlraums für ein nachfolgendes Einbringen des auszuhärtenden Materials wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass insbesondere elastische Abstandhalter entsprechend von Außenabmessungen des herzustellenden flächenartigen Elements zur Ausbildung des Abstands zwischen den Formteilen eingesetzt werden. Derartige Abstandhalter können entsprechend der Dicke des herzustellenden Elements einfach zwischen den miteinander zu verbindenden Formteilen angeordnet werden und definieren gleichzeitig die Außenabmessungen des herzustellenden flächenartigen Elements. Da die herzustellenden flächenartigen Elemente eine von einer ebenen Oberfläche bzw. in einer Ebene liegen- den Oberfläche abweichende Formgebung aufweisen sollen, werden erfindungsgemäß bevorzugt elastische Abstandhalter vorgesehen bzw. eingesetzt, welche sich entsprechend der beispielsweise kompliziert geformten bzw. gekrümmten Oberfläche einfach und zuverlässig zwischen den miteinander zu verbindenden Formteilen anordnen lassen.

Gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Oberfläche des herzustellenden flächenartigen Elements wenigstens teilweise mit einem rückspringenden oder abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereich ausgebildet wird. Derart lassen sich flächenartige Elemente bereitstellen, welche beispielsweise entsprechend architektonischen Anforderungen mit eine größere Höhe bzw. Dicke aufweisenden Rand- bzw. Kantenbereichen für einen ordnungsgemäßen und ästhetisch ansprechenden Anschluss an benachbarte flächenartige Elemente ausgebildet werden können. Erfindungsgemäß kann darüber hinaus bevorzugt vorgesehen sein, dass wenigstens eine Oberfläche des herzustellenden flächenartigen Elements von einer gekrümmten Oberfläche gebildet wird, wobei gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform in diesem Zusammenhang vorgeschlagen wird, dass die gekrümmte Oberfläche von einer einfach gekrümmten oder doppelt gekrümmten Oberfläche oder von einer Oberfläche mit freier Formgebung gebildet wird. Es lassen sich somit durch das erfindungsgemäße Verfahren flächenartige Elemente aus aushärtendem Material mit komplizierter und aufwändiger Formgebung bereitstellen, welche, sofern überhaupt realisierbar, mit anderen Herstellungsverfahren nur mit überaus erhöhtem Kosten- und Zeitaufwand herstellbar wären. Die Formteile lassen sich einfach und zuverlässig mit den gewünschten gekrümmten Oberflächen entsprechend der Formgebung des herzu- stellenden flächenartigen Elements bereitstellen, wobei gewünschtenfalls die Oberflächen des herzustellenden flächenartigen Elements nicht notwendigerweise auf beiden Seiten ident ausgebildet sein müssen, so dass gegebenenfalls zusätzliche, beispielsweise strukturelle Merkmale, beispielsweise zur Erzielung entsprechender mechanischer Festigkeiten berücksichtigt werden können.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das aushärtende Material gewählt wird aus Kunststoffen, insbesondere Polyester und Epoxy, Glas, Gips, Beton, insbesondere verstärktem oder faserverstärktem Beton, oder dgl. Insbesondere einleitend wurden die Probleme beim bekannten Stand der Technik bei der Herstellung von derartigen flächenartigen Elementen aus Beton, insbesondere faserverstärktem Beton ausführlich erörtert, so dass unmittelbar die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit einer Verwendung von faserverstärktem Beton ersichtlich werden. Für eine Vermeidung von Bereichen unterschiedlicher Dichte und insbesondere zur Vermeidung von Gas- bzw. Lufteinschlüssen bei der Herstellung des flächenartigen Elements wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass das aushärtende Material unter Vakuum zwischen die zwei Formteile eingebracht wird.

Für eine einfache und zuverlässige Positionierung der Formteile bei einem Verbinden wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Formteile unter Verwendung wenigstens einer Markierung relativ zueinander positioniert werden.

Neben Kosteneinsparungen, welche durch den Einsatz von einfach herstellbaren Formteilen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbar sind, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Formteile zerstörungsfrei geöffnet werden und nach Entnahme des herzustellenden Elements wiederverwendet werden. Durch eine derartige Wiederverwendbarkeit lassen sich zusätzliche Kostenvorteile im Zusammenhang mit den Kosten für die Herstellung der Formteile erzielen.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben zur Bereitstellung von flächenartigen Elementen mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche unter Erzielung von insbesondere Kosteneinsparungen gegenüber dem bekannten Stand der Technik wird für ein Formteil zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren der oben genannten Art oder eine bevorzugten Ausführungsform davon vorgeschlagen, dass das Formteil aus einem form- bzw. gießfähigen bzw. schaumartigen Material, insbe- sondere Kunststoffmaterial hergestellt ist. Derartige form- bzw. gießfähige bzw. schaumartige Materialien, insbesondere Kunststoffmaterialien stehen in unterschiedlichen Materialzusammensetzungen zur Verfügung und können somit beispielsweise in Anpassung an eine zu erzielende Formgebung und insbesondere an die für das herzustellende flächenartige Material einzusetzenden Materialien gewählt und zur Her- Stellung der Formteile eingesetzt werden.

Zur Bereitstellung der für das herzustellende flächenartige Material gewünschten Dicke bzw. Stärke ist für das erfindungsgemäße Formteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Formteil mit einem Hohlraum bzw. einer Vertiefung insbesondere entsprechend der Dicke des herzustellenden Elements ausgebildet ist.

Wie bereits mehrfach erwähnt, ist für ein herzustellendes flächenartiges Element gegebenenfalls die Ausbildung von eine höhere Dicke bzw. Stärke aufweisenden und zurückspringenden bzw. abgesetzten Rand- bzw. Kantenteilen bzw. -bereichen ge- wünscht bzw. erforderlich. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils vorgeschlagen, dass das Formteil mit einer Vertiefung entsprechend einem rückspringenden oder abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereich des herzustellenden Elements ausgebildet ist. Für eine zuverlässige Positionierung der miteinander zu verbindenden Formteile ist darüber hinaus bevorzugt vorgesehen, dass das Formteil mit wenigstens einer Markierung zur Positionierung ausgebildet ist.

Zur einfachen Handhabung der Formteile bei dem Zusammenbau bzw. bei der Positio- nierung ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Markierung von einem durchgehenden Loch außerhalb der Oberfläche des herzustellenden Elements gebildet ist.

Insbesondere bei Einsatz von gegebenenfalls größere Abmessungen aufweisenden Formteilen zur Herstellung derartiger bzw. entsprechender, ebenfalls größere Abmessungen aufweisender flächenartiger Elemente wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von Markierungen, insbesondere Löchern, entlang des Umfangs der Oberfläche des herzustellenden Elements vorgesehen ist.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben ist darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Formteils der oben genannten Art bzw. einer bevorzugten Ausführungsform davon im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil in einem Gießverfahren hergestellt wird, welches in einer Gießform mit einer entsprechend der Oberfläche des herzustellenden flächenartigen Elements verstellbaren Oberfläche durchgeführt wird. Durch ein derartiges Gießverfahren mit einer Gießform mit einer verstellbaren Oberfläche lassen sich derartige Formteile einfach und zuverlässig herstellen, wobei beispielsweise eine Vorrichtung gemäß der WO 2012/065614 A1 für diesen Zweck zum Einsatz gelangen kann.

Zur Erzielung unterschiedlicher Abmessungen des herzustellenden flächenartigen Elements und insbesondere von Teilbereichen unterschiedlicher Dicke wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass zur Ausbildung von hinter- schnittenen bzw. abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereichen des herzustellenden flächenartigen Elements und/oder eines Hohlraums bzw. einer Vertiefung an dem Formteil Einsätze auf der verstellbaren Oberfläche der Gießform angeordnet werden.

Für eine nachfolgende zuverlässige Positionierung der miteinander bei der Herstellung des flächenartigen Elements zu verbindenden Formteile ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens eine Markierung zur gegenseitigen Positionierung der Formteile vorgesehen wird. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Markierung von einem durchgehenden Loch außerhalb der Oberfläche des herzustellenden Elements gebildet wird. Insbesondere für große Abmessungen aufweisende Formteile wird für deren einfache und zuverlässige Positionierung vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von Markierungen, insbesondere Löchern, entlang des Umfangs der Oberfläche des herzustellenden Elements ausgebildet wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Formteils entspricht.

Im Zusammenhang mit der eingangs genannten Aufgabenstellung ist darüber hinaus erfindungsgemäß ein flächenartiges Element mit von einer ebenen Oberfläche ab- weichender Oberfläche aus aushärtendem Material zur Ausbildung von Oberflächenverkleidungen von Bauwerken, Gebäuden, etc. vorgesehen.

Zur Erzielung einer gewünschten Formgebung der herzustellenden Oberflächenverkleidung wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass wenig- stens eine Oberfläche des flächenartigen Elements von einer gekrümmten Oberfläche gebildet ist.

Unter Berücksichtigung gegebenenfalls gewünschter aufwändiger komplexer Formgebungen ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die gekrümmte Oberfläche von einer einfach gekrümmten oder doppelt gekrümmten Oberfläche oder von einer Oberfläche mit freier Formgebung gebildet ist.

Entsprechend dem Einsatzzweck und/oder dem gewünschten ästhetischen Äußeren können unterschiedliche Materialien für derartige flächenartige Elemente vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform für das erfindungsgemäße flächenartige Element vorgeschlagen, dass das aushärtende Material gewählt ist aus Kunststoffen, insbesondere Polyester und Epoxy, verstärkten oder faserverstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoffen, Glas, Gips, Beton, insbesondere verstärktem oder faserverstärktem Beton oder dgl.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 schematische Darstellungen von unterschiedlichen Verfahrensschritten zur Herstellung eines ersten erfindungsgemäßen Formteils zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen flächenartigen Elements; Fig. 2 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung Verfahrensschritte zur Herstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Formteils;

Fig. 3 in zu Fig. 1 und 2 ähnlichen Darstellungen die Verwendung von erfindungsgemäßen Formteilen gemäß Fig. 1 und 2 in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender, insbesondere gekrümmter Oberfläche aus aushärtendem Material, welches schematisch in Fig. 3g angedeutet ist;

Fig. 4 in Anlehnung an die in Fig. 1 bis 3 gezeigten Darstellungen unterschiedlicher Verfahrensschritte Detaildarstellungen von einzelnen Verfahrensschritten, wobei zur Vereinfachung der Darstellung ebene Flächen anstelle der erfindungsgemäß vorgesehenen gekrümmten Oberfläche eines herzustellenden flächenartigen Elements gezeigt sind;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht sowie einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes flächenartiges Element, welches unter Berücksichtigung einer Herstellung entspre- chend den Verfahrensschritten von Fig. 4 zur Vereinfachung der Darstellung wiederum mit einer ebenen bzw. flachen Formgebung anstelle der erfindungsgemäß vorgesehenen gekrümmten Form dargestellt ist, wie sie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist; und Fig. 6 eine schematische Darstellung ähnlich zu Fig. 4f einer abgewandelten Ausführungsform, wonach eine Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements anstelle einer Verwendung von Abstandhaltern durch eine Vertiefung bzw. einen Hohlraum in einem Formteil definiert wird.

In Fig. 1 sind schematisch einzelne Verfahrensschritte zur Herstellung eines Formteils für eine Verwendung in einem nachfolgenden Verfahren zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material, wie dies insbesondere in Fig. 3 näher gezeigt ist, dargestellt.

Fig. 1 a zeigt schematisch einen Teilbereich einer Gießform, wie dies im Detail in Fig. 4a und 4b näher gezeigt wird, wobei die Gießform 1 eine entsprechend der Oberfläche des herzustellenden flächenartigen bzw. plattenartigen bzw. schalenartigen bzw. flächigen Elements verstellbare Oberfläche 2 aufweist. Aus Fig. 1 a sowie den nachfolgenden Figuren ist ersichtlich, dass die Oberfläche 2 der Gießform 1 und somit des nachfolgend herzustellenden flächenartigen Elements, wie dies in Fig. 3, insbesondere Fig. 3g gezeigt ist, eine von einer ebenen Oberfläche abweichende Formgebung in Form einer komplexen Krümmung aufweist. Anstelle der dargestellten komplexen Krümmung bzw. im Wesentlichen freien Formgebung kann die gekrümmte Oberfläche von einer einfach gekrümmten oder doppelt gekrümmten Oberfläche oder Freiformoberfläche gebildet sein. Bei dem Schritt gemäß Fig. 1 b ist ersichtlich, dass zur Herstellung des Formteils auf der Oberfläche 2 der schematisch angedeuteten Gießform 1 zur Begrenzung der Außenabmessungen des herzustellenden Formteils entsprechende Begrenzungswände 3 angeordnet werden, wobei zusätzlich stabartige Elemente 4 angedeutet sind, welche, wie dies nachfolgend ersichtlich werden wird, Markierungen in Form von Löchern bzw. Durchbrechungen in dem herzustellenden Formteil ausbilden werden.

Bei dem Schritt gemäß Fig. 1 c werden die Begrenzungswände 3 sowie die stabartigen Elemente 4 nach einem Einbringen eines form- bzw. gießfähigen bzw. schaumartigen Materials zur Ausbildung eines ersten Formteils 5 entfernt. Ein derartiges insbesondere schaumartiges Material weist beispielsweise sehr kurze Aushärtungszeiten auf, so dass mit einer derartigen Gießform bzw. Gießvorrichtung 1 , welche eine entsprechend der Formgebung des herzustellenden flächenartigen Elements verstellbare Oberfläche 2 aufweist, rasch und kostengünstig eine Vielzahl von Formteilen mit zu der Formgebung eines herzustellenden flächenartigen Elements komplementärer Form herge- stellt werden kann.

In Fig. 1 d ist schematisch angedeutet, wie das hergestellte Formteil 5 von der Gießform sowie deren verstellbarer Oberfläche 2 entsprechend dem Pfeil 6 entfernt wird. Darüber hinaus ist ersichtlich, dass somit das Formteil 5 mit einer entsprechend der Oberfläche 2 ebenfalls komplex gekrümmten Oberfläche 7 ausgebildet ist. In Fig. 1 d sind darüber hinaus die von Löchern bzw. Durchbrechungen gebildeten Markierungen 8 ersichtlich.

In Fig. 2 ist die Herstellung eines zweiten Formteils zur nachfolgenden Herstellung bzw. Ausbildung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche dargestellt, wobei die in Fig. 2a bis 2d dargestellten Verfahrensschritte im Wesentlichen ident mit den in Fig. 1 a bis 1 d dargestellten Verfahrensschritten sind. In Fig. 2a ist eine mit 1 1 bezeichnete Gießform wiederum mit einer verstellbaren Oberfläche 12 entsprechend der Formgebung des herzustellenden flächenartigen Elements versehen, wobei zusätzlich zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 a bei der Darstellung gemäß Fig. 2a ein rahmenförmiger Einsatz 13 auf der Oberfläche 12 angeordnet wird. Für eine einfache und zuverlässige Anpassung an die Oberfläche mit komplexer Krümmung kann der rahmenförmige Einsatz 13 beispielsweise aus einem entsprechend elastischen Material hergestellt sein, um, wie dies in Fig. 2a angedeutet ist, ebenfalls der komplexen Krümmung der Oberfläche 12 zu folgen.

In Fig. 2b ist dargestellt, wie zur Herstellung des zweiten Formteils wiederum Begrenzungswände 14 und stabartige Positionierelemente 15 auf der Oberfläche 12 angeordnet werden, worauf nachfolgend in dem in Fig. 2c dargestellten Verfahrensschritt diese Elemente 14 und 15 wiederum entfernt werden, so dass durch ein vorangehendes Einbringen und Aushärten eines wiederum form- bzw. gießfähigen bzw. schaumartigen Materials ein zweites Formteil 16 hergestellt wurde. Dieses zweite Formteil 16 ist in Fig. 2d wiederum in von der Gießform 1 1 sowie der Oberfläche 12 entsprechend dem Pfeil 17 entfernter Lage bzw. Stellung dargestellt, wobei wiederum von Löchern gebildete Markierungen 18 angedeutet sind.

Dieses zweite Formteil 16 ist in Fig. 2e in einer Draufsicht dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass neben einer entsprechend komplex gekrümmten Oberfläche 19 sowie den Markierungslöchern 18, welche außerhalb des nachfolgend herzustellenden flächenartigen Elements vorgesehen sind, eine Vertiefung 20 in der Oberfläche 19 ausgebildet ist, welche nachfolgend bei der Herstellung des flächenartigen Elements abgesetzte bzw. rückspringende Rand- bzw. Kantenbereiche mit entsprechend erhöhter Dicke ausbilden wird.

In Fig. 3 sind schematisch einzelne Schritte zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche unter Einsatz der gemäß den Fig. 1 und 2 hergestellten Formteile 5 bzw. 16 ersichtlich.

Gemäß dem in Fig. 3a dargestellten Schritt wird das Formteil 16, wie es in Fig. 2e gezeigt und entsprechend den in Fig. 2 dargestellten Verfahrensschritten hergestellt wurde, bereitgestellt.

Zur Erzielung der gewünschten Dicke wird gemäß den in Fig. 3b und 3c dargestellten Verfahrensschritten in der Vertiefung 20 des Formteils 16 ein insbesondere elastischer Abstandhalter 21 angeordnet, dessen Höhenerstreckung größer als die Tiefe der Vertiefung 20 ist, so dass der Abstandhalter 21 über die Oberfläche 19 des Formteils 16 vorragt, wie dies in Fig. 3c gezeigt ist und beispielsweise in den Detaildarstellungen von Fig. 4e und 4f deutlicher ersichtlich werden wird.

In dem in Fig. 3d dargestellten Verfahrensschritt wird dem Formteil 16, welcher mit dem Abstandhalter 21 in der Vertiefung 20 versehen ist, das gemäß dem Verfahren von Fig. 1 hergestellte Formteil 5 angenähert, wie dies durch den Doppelpfeil 22 angedeutet ist und in Fig. 3e in größerem Detail dargestellt ist.

Nach einer vollkommenen Annäherung der zwei Formteile 5 und 16 werden für eine korrekte gegenseitige Positionierung und insbesondere für gegebenenfalls lange Zeiträume für ein Aushärten des flächenartigen Elements Positionierstäbe 23 in den von Löchern 8 bzw. 18 ausgebildeten Markierungen bzw. Positionierelementen angeordnet.

Durch ein Einbringen des aushärtenden Materials in den zwischen den Formteilen 5 und 16 gebildeten Hohlraum, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 4 deutlicher ersichtlich werden wird, kann somit durch Verwendung der Formteile 5 und 16 mit an die komplexe Formgebung angepasster Formgebung durch die Oberflächen 19 bzw. 7 der Formteile 16 bzw. 5 ein flächenartiges Element mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material hergestellt werden. Dieses flächenartige Element ist schematisch in Fig. 3g gezeigt und mit 24 bezeichnet, wobei die durch die Vertiefung 20 hergestellten hinterschnittenen Rand- bzw. Kantenbereiche mit 25 angedeutet sind und die gekrümmte Oberfläche allgemein mit 26 bezeichnet ist.

In Fig. 4 sind einzelne Verfahrensschritte von Fig. 1 bis 3 im Detail dargestellt, wobei zur Vereinfachung der Darstellung keine gekrümmten Oberflächen bzw. Oberflächen mit komplexer Formgebung gezeigt sind, sondern stattdessen flache bzw. in einer Ebene liegende Flächen zur Erklärung der wesentlichen Prinzipien gezeigt sind.

In Fig. 4a und 4b ist mit 31 schematisch eine Gießvorrichtung bezeichnet, welche eine verstellbare Oberfläche 32 aufweist, wobei Verstellelemente, welche beispielsweise von teleskopierbaren Elementen gebildet sind, mit 33 bezeichnet sind. Es ist unmittelbar einsichtig, dass bei einer entsprechenden Verstellung der Verstellelemente 33 im Wesentlichen jede gewünschte Formgebung der Oberfläche 32, welche von einem flexiblen Element, beispielsweise einer flexiblen Matte gebildet ist, erzielbar ist, so dass anstelle der zur Vereinfachung als ebene Oberfläche dargestellten Oberfläche 32 auch die in Fig. 1 a bzw. 2a dargestellten komplexen Oberflächen 2 bzw. 12 erzielbar sind.

Ähnlich wie bei der Darstellung gemäß Fig. 2a ist bei der Darstellung gemäß Fig. 4a ein rahmenförmiger Einsatz 36 vorgesehen bzw. auf der Oberfläche 32 angeordnet, welcher bei der Herstellung des Formteils eine zur Ausbildung von rückspringenden bzw. abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereichen des herzustellenden flächenartigen Elements definierende Vertiefung erzeugen wird.

In Fig. 4b ist ein Verfahrensschritt ähnlich dem Verfahrensschritt Fig. 2c gezeigt, wo nach einem Einbringen eines gieß- bzw. formfähigen bzw. schaumartigen Materials nicht näher dargestellte Begrenzungswände sowie stabartige Zentrierelemente 34 entfernt werden, so dass die Außenkonturen eines hergestellten Formteils 35 ersichtlich werden. Dieses Formteil 35 weist entsprechend den stabartigen Zentrierelementen von Löchern gebildete Markierungs- bzw. Positionierelemente 37 auf.

In einer Darstellung entsprechend der Darstellung von Fig. 2e ist in Fig. 4c das Form- teil 35 in einer schematischen Draufsicht gezeigt, wobei ersichtlich ist, dass neben den

Markierungen 37 eine durch das Einsatzelement 33 gebildete Vertiefung 38 vorgesehen ist, welche in weiterer Folge rückspringende bzw. abgesetzte Rand- bzw. Kantenbereiche des herzustellenden flächenartigen Elements und somit die Außenabmessungen desselben definieren wird.

In Fig. 4d ist in einer zu Fig. 4c ähnlichen Darstellung schematisch ein zweites Formteil 39 gezeigt, welches durch die in Fig. 4a und 4b schematisch angedeuteten Herstellungsschritte erzeugt wird, wobei Markierungselemente 40 vorgesehen sind. Ähnlich wie bei der in Fig. 1 gezeigten Darstellung der Herstellung eines Formteils weist die Oberfläche dieses Formteils 39 keine Vertiefungen oder Hohlräume auf.

In Übereinstimmung mit der Darstellung von Fig. 3b zur Herstellung eines flächenartigen Elements 24 mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche bzw. Formgebung werden bei der Darstellung gemäß Fig. 4e in dem Formteil 35 in dessen Vertiefung 38 leistenförmige Abstandhalter 41 angeordnet. In der Darstellung gemäß Fig. 4f sind die Formteile 35 und 39 in zusammengebautem Zustand gezeigt, wie dies der Darstellung gemäß Fig. 3f entspricht. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die Formteile 35 und 37 relativ zueinander durch stabartige Zentrierelemente 42 positioniert werden, welche in den von Durchtrittsöffnungen bzw. -löchern gebildeten Markierungen 37 und 40 der Formteile 35 und 39 angeordnet werden. Aus Fig. 4f ist darüber hinaus ersichtlich, dass die zueinander gewandten Oberflächen der Formteile 35 und 39, welche die außen liegenden Oberflächen des herzustellenden flächenartigen Elements definieren, in Abstand von- einander angeordnet sind, wobei die Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements durch die vorragende Höhe der leistenförmigen Abstandhalter 41 definiert wird.

Durch ein Einbringen des aushärtenden Materials in den Hohlraum zwischen den Formteilen 35 und 39, wobei entsprechende Einbring- bzw. Zufuhröffnungen nicht näher dargestellt sind, wird das herzustellende flächenartige Element ausgebildet.

Ebenso wie bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 3 und insbesondere von Fig. 3f oben angeführt, verbleiben die miteinander verbundenen Formteile 35 und 39 während einer gegebenenfalls langen Aushärtedauer, welche beispielsweise für faserverstärkten Beton bis zu 28 Tage betragen kann, in der in Fig. 4f dargestellten, miteinander verbundenen Lage.

Nach Ablauf der Aushärtedauer bzw. Aushärteperiode werden die Formteile 35 und 39 insbesondere nach einem Entfernen der stabförmigen Zentrierelemente 42 voneinander getrennt, so dass das hergestellte flächenartige Element nachfolgend entnommen werden kann. Da eine zerstörungsfreie Trennung der Formteile 35 und 39 unter nachfolgender Entnahme des herzustellenden flächenartigen Elements möglich ist, können diese Formteile zur Herstellung eines weiteren flächenartigen Elements wiederum verwendet werden.

In Fig. 5a ist eine perspektivische Ansicht eines durch die Formteile 35 bzw. 39 hergestellten flächenartigen Elements 43 ersichtlich. Es ist unmittelbar einsichtig, dass bei Ausbildung von gekrümmten bzw. komplexen Außenoberflächen, wie dies in den Fig. 1 bis 3 schematisch angedeutet ist, anstelle des in Fig. 5 dargestellten und mit den Formteilen gemäß Fig. 4 hergestellten flächenartigen ebenen Elements ein derartiges Element eine entsprechende Krümmung bzw. komplexe Formgebung aufweisen würde, wie dies schematisch in Fig. 3g dargestellt und mit 24 bezeichnet ist.

Aus Fig. 5a sowie der Schnittdarstellung gemäß Fig. 5b ist darüber hinaus ersichtlich, dass das hergestellte flächenartige Element 43 einen umlaufenden rückspringenden bzw. abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereich 44 aufweist, welcher insbesondere für einen Zusammenbau mit benachbarten bzw. daran anschließenden flächenartigen Elementen oftmals gewünscht bzw. gefordert ist. In Fig. 6 ist in einer zu Fig. 4f ähnlichen Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform von Formteilen 45 und 46 in zusammengebautem Zustand gezeigt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass das Formteil 45 nicht nur ähnlich wie bei der in Fig. 4c dargestellten Ausführungsform zur Ausbildung eines umlaufenden abgesetzten Randbzw. Kantenbereichs eine Vertiefung 47 aufweist, sondern dass zur Festlegung der Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements der zwischen den umlaufenden Randbereichen 47 liegende Teilbereich 48 des Formteils 45 gegenüber der außen liegenden Oberfläche 49 vertieft bzw. abgesetzt ausgebildet ist und derart einen Hohlraum definiert, welcher bei einem Zusammensetzen mit dem weiteren Formteil 46, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, unmittelbar die Dicke des herzustellenden flächenartigen Elements definiert.

In Abwandlung von der in Fig. 4f dargestellten Ausführungsform ist bei der Ausbildung gemäß Fig. 6 ein Abstand zwischen den Formteilen 45 und 46 nicht erforderlich. Es wird durch die Vertiefung 48 ein Hohlraum zu der Begrenzungsoberfläche 50 des weiteren Formteils 46 definiert, so dass bei einem Verfüllen des Hohlraums zwischen den Oberflächen der Formteiie 45 und 46 wiederum ein flächenförmiges Element mit einer Formgebung bereitgestellt werden kann, wie sie in Fig. 5 im Detail gezeigt ist.

Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass flächenartige Elemente 24 mit im Wesentlichen jeder beliebigen Krümmung bzw. allgemeinen Oberfläche durch Bereitstellung von Formteilen mit entsprechender Formgebung herstellbar sind.

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Herstellung eines flächenartigen Elements mit von einer ebenen Oberfläche abweichender Oberfläche aus aushärtendem Material, umfassend die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines ersten Formteils (5), welches eine zu einer Oberfläche des herzustellenden Elements (24) entsprechende Formgebung aufweist,

- Bereitstellen eines zweiten Formteils (16), welches eine zu einer weiteren Oberfläche des herzustellenden Elements (24) entsprechende Formgebung aufweist,

- Verbinden des ersten und zweiten Formteils (5, 16), wobei zwischen den Oberflächen (7, 19) der Formteile (5, 16) entsprechend dem herzustellenden Element (24) ein Abstand und/oder ein Hohlraum bzw. eine Vertiefung in wenigstens einer der Oberflächen (7, 19) der Formteile (5, 16) entsprechend dem herzustellenden Element vorgesehen wird,

- Einbringen des aushärtenden Materials in den durch die Formteile (5, 16) begrenzten Hohlraum,

- Aushärten des aushärtenden Materials in den miteinander verbundenen Formteilen (5, 16), und

- Öffnen der Formteile (5, 16) und Entnehmen des ausgehärteten flächenartigen Elements (24).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere elastische Abstandhalter (21 ) entsprechend von Außenabmessungen des herzustellenden flächenartigen Elements (24) zur Ausbildung des Abstands zwischen den Formteilen (5, 16) eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Oberfläche des herzustellenden flächenartigen Elements (24) wenigstens teilweise mit einem rückspringenden oder abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereich (25) ausgebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Oberfläche des herzustellenden flächenartigen Elements (24) von einer gekrümmten Oberfläche (26) gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Oberfläche (26) von einer einfach gekrümmten oder doppelt gekrümmten Oberfläche oder von einer Oberfläche mit freier Formgebung gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material gewählt wird aus Kunststoffen, insbesondere Polyester und Epoxy, Glas, Gips, Beton, insbesondere verstärktem oder faserverstärktem Beton, oder dgl.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material unter Vakuum zwischen die zwei Formteile (5, 16) eingebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (5, 16) unter Verwendung wenigstens einer Markierung (8, 18) relativ zueinander positioniert werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (5, 16) zerstörungsfrei geöffnet werden und nach Entnahme des herzu- stellenden Elements (24) wiederverwendet werden.

10. Formteil zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (5, 16) aus einem form- bzw. gießfähigen bzw. schaumartigen Material, insbesondere Kunststoffmaterial hergestellt ist.

1 1 . Formteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (5, 16) mit einem Hohlraum bzw. einer Vertiefung insbesondere entsprechend der Dicke des herzustellenden Elements (24) ausgebildet ist.

12. Formteil nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil

(16) mit einer Vertiefung (20) entsprechend einem rückspringenden oder abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereich (25) des herzustellenden Elements (24) ausgebildet ist.

1 3. Formteil nach Anspruch 10, 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (5, 16) mit wenigstens einer Markierung (8, 18) zur Positionierung ausgebildet ist.

14. Formteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (8, 18) von einem durchgehenden Loch außerhalb der Oberfläche des herzustellenden Elements (24) gebildet ist.

15. Formteil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Markierungen (8, 18), insbesondere Löchern, entlang des Umfangs der Oberfläche des herzustellenden Elements (24) vorgesehen ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Formteils nach einem der Ansprüche 10 bis 15 zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (5, 16) in einem Gießverfahren hergestellt wird, welches in einer Gießform (1 , 1 1 ) mit einer entsprechend der Oberfläche (26) des herzustellenden flächenartigen Elements verstellbaren Oberfläche (2, 12) durchgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von hinterschnittenen bzw. abgesetzten Rand- bzw. Kantenbereichen (25) des herzustellenden flächenartigen Elements (24) und/oder eines Hohlraums bzw. einer Vertiefung an dem Formteil (5, 16) Einsätze (13) auf der verstellbaren Oberfläche der Gießform angeordnet werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Markierung (8, 18) zur gegenseitigen Positionierung der Formteile (5, 16) vorgesehen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (8, 18) von einem durchgehenden Loch außerhalb der Oberfläche (26) des herzustellenden Elements (24) gebildet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Markierungen (8, 18), insbesondere Löchern, entlang des Umfangs der Oberfläche (26) des herzustellenden Elements (24) ausgebildet wird.

21 . Flächenartiges Element mit von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberfläche aus aushärtendem Material zur Ausbildung von Oberflächenverkleidungen von Bauwerken, Gebäuden, etc.

22. Flächenartiges Element nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Oberfläche (26) des flächenartigen Elements von einer gekrümmten Oberfläche gebildet ist.

23. Flächenartiges Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Oberfläche (26) von einer einfach gekrümmten oder doppelt gekrümmten Oberfläche oder von einer Oberfläche mit freier Formgebung gebildet ist.

24. Flächenartiges Element nach Anspruch 21 , 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtende Material gewählt ist aus Kunststoffen, insbesondere Polyester und Epoxy, verstärkten oder faserverstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten Kunststoffen, Glas, Gips, Beton, insbesondere verstärktem oder faserverstärktem Beton oder dgl.