EP3670756A1 - Mould for the production of a hybrid support ring and hybrid support ring - Google Patents
Mould for the production of a hybrid support ring and hybrid support ring Download PDFInfo
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- EP3670756A1 EP3670756A1 EP19209028.0A EP19209028A EP3670756A1 EP 3670756 A1 EP3670756 A1 EP 3670756A1 EP 19209028 A EP19209028 A EP 19209028A EP 3670756 A1 EP3670756 A1 EP 3670756A1
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/12—Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor
- E02D29/14—Covers for manholes or the like; Frames for covers
Definitions
- the invention relates to a shell for the production of a hybrid support ring, a hybrid support ring and a shaft structure with such a hybrid support ring.
- load-distributing support rings are necessary to accommodate covers, for example in the form of a grid or a plate. These are made of cast iron, concrete, steel fiber reinforced concrete or polymer material. Such load-distributing support rings made of concrete are most common. However, these have a very high weight and are prone to breakage during transport and installation, although they have steel reinforcement. Another disadvantage is that the inner ring surface of the support ring facing the sewage shaft faces the gas space of the sewage structure. Due to the corrosive gases that accumulate in such wastewater structures, such as hydrogen sulfide and others, such support rings made of concrete often cause corrosive attacks on this ring surface, so that the support ring is considerably damaged or destroyed within a few years.
- Another object of the present invention is to provide a hybrid support ring made with the shell.
- the first object of the present invention is achieved by the subject matter of claim 1.
- a shell for the production of a hybrid support ring overcomes the disadvantages of the prior art if it is provided that the shell has walls through which a volume is defined, which is used to hold a hardening material is formed to form the hybrid support ring by curing the curing material to a cured material, the shell being annular and having a passage, and wherein at least one bearing surface of the hybrid support ring to be formed with the shell is formed on the shell .
- the shell according to the invention is designed in such a way that by filling the volume, which is defined by the walls of the shell, with a hardening material and hardening the hardening material to a hardened material, a hybrid support ring can be provided, which is the same as in the known concrete - Overcoming the disadvantages described.
- the hybrid support ring can be produced in a simple manner either in a production facility or directly at the construction site by pouring a hardening material, such as concrete, for example, into the volume of the shell and hardening there.
- a hardening material such as concrete, for example
- the concrete can be reinforced, for example, for which reinforcement bars or steel components known as such are used, other possibilities for reinforcement are that, for example, metal fibers or glass fibers or the like are added to the concrete.
- the production of the hybrid support ring at the construction site can avoid the complex transport from a production site to the construction site, thereby avoiding the costs of avoiding warehousing, but also the risk of damage to storage and transportation.
- At least one support surface of the hybrid support ring to be formed with the shell is formed on the shell, such a hybrid support ring can be produced in a particularly simple and efficient manner, since the technical requirements for this support surface are thus met Dimensions, design and surface finish can be specified directly through the shell.
- the shell is designed to be rotationally symmetrical about an axis A.
- This measure makes it very easy to produce such a shell, since a tool for such a rotationally symmetrical shell is easy to construct and build.
- this shell enables a hybrid support ring to be produced in a simple manner, which can be installed in a shaft structure without any particular effort, since it can be aligned in a simple manner due to its rotational symmetry or requires no special alignment with respect to the axis A.
- the walls of the shell have the same or approximately the same thickness at all points.
- a shell can be provided which has a very low weight and which is particularly accessible in a simple manufacturing process.
- Such a shell can also be produced with extreme dimensional accuracy, since warpage or sink marks can be avoided.
- the shell has at least one opening in at least one wall.
- the hardened material that fills or fills the volume of the shell in the hybrid support ring can come into contact with hardening material that is used in the construction of the shaft structure.
- a displacement-safe arrangement of the hybrid support ring in the shaft structure can be achieved, in particular, in which the hardened material of the hybrid support ring comes into contact with, for example, hardening material when the cover is arranged and thus forms a firm connection with it, so that the hybrid Support ring is fluid-tightly connected to the cover.
- opening or openings can be designed in various ways, for example a circular, an angular, an oval or a differently designed geometry, but it is also possible that the opening or openings, for example, as a partially circumferential slot concentric to the axis A or as a partially circumferential spiral shape Slot is formed.
- Such breakthroughs can already be formed during the original shaping of the shell, in that the tool used for the production already produces them. In other manufacturing processes, such breakthroughs can be made, for example, by punching or milling or other material-removing techniques.
- one or a plurality of locations, in particular marked locations, are provided on the wall of the shell, at which the wall thickness of the shell is reduced and is, for example, only 5 to 10% of the wall thickness, as it exists in the area that are not such places. If the wall in the hybrid support ring is broken through at this point, for example with the aid of a tool, the hardened material is exposed there and can be used advantageously for connection as shown above.
- the shell is designed such that it is largely closed and has only a small opening for filling in the hardening material. In a further development, this can be carried out in such a way that only one opening is provided for filling the volume of the shell and one opening for venting the volume of the shell.
- the shell is designed in such a way that it is largely open, that is to say only partially limits the volume to be filled with the hardening material for forming the hybrid support ring. It is preferably provided if the shell is shaped such that it is oriented toward the inside of the shaft structure so that the aggressive media from the shaft structure do not come into contact with the hardened material of the hybrid support ring. Correspondingly, further delimiting walls in the production of the hybrid support ring are then to be formed by, for example, reusable formwork, for example those made of metal, wood or polymer material.
- receiving means are provided in order to be able to receive the hybrid support ring to be formed with the shell, for example to move, load and unload, position, move and the like.
- Such receiving means can comprise eyelets which are formed in the region of the wall of the shell.
- the wall of the shell has openings at suitable points so that, for example, a receiving means in the form of a metal rod or a metal cable, which is firmly embedded in the hardened material of the hybrid support ring, protrude from the shell at these points . It has proven itself in the context of the invention if it is provided that at least three such eyelets, metal rods or metal ropes are arranged, since this considerably simplifies the mounting of the hybrid support ring.
- the first support surface has a surface that is structured in order to ensure a good connection of a hardening material, such as mortar, for fastening the cover to be arranged on the first support surface.
- a hardening material such as mortar
- the surface of the first contact surface can be microstructured, in other configurations it can be provided that the surface is made rough or has a large number of depressions and elevations.
- this surface is roughened by a blasting process, for example a sandblasting process.
- the surface of the first contact surface can also be made hydrophilic by physical and / or chemical treatment, for example by the surface using a flame and / or a plasma and / or laser radiation and / or UV radiation and / or an etching process and or an agent order is activated.
- material such as mortar
- the hybrid support ring has an identification device which is arranged either in the shell of the hybrid support ring or in the hardened mass of the hybrid support ring.
- an identification device can be an RFID chip with which the hybrid support ring can be uniquely identified and in this way considerably simplifies the administration of a fluid system with such a hybrid support ring.
- the shell according to the present invention can be shaped in such a way that it has on its outer edge a wall which projects vertically radially outwards and which at least partially absorbs load when installed in a shaft structure and thus for the production of an improved hybrid support ring Available.
- the shell consists of a polymer material that is thermoplastic or thermosetting, or of a metal or contains one.
- a polyolefin such as a polypropylene or a polyethylene or a polybutylene or a polyvinyl chloride, of which the shell consists or which contains the shell.
- the polymer materials mentioned above are inert, durable, corrosion-resistant, easy to form, inexpensive and available.
- the shell of the present invention can be made in a polymer molding process such as an injection molding process or a rotational molding process or a rotary sintering process or a pressing process or a deep drawing process or an extrusion blow molding process or an additive manufacturing process such as a 3D printing process, or a combination of the processes listed above.
- the processes mentioned above are suitable for producing a shell according to the present invention in large numbers in a reproducible, dimensionally stable and inexpensive manner.
- the shell is manufactured entirely or partially using a generative manufacturing process, for example by a 3-D printing process.
- a three-dimensional model that can be read by data processing machines can advantageously be used for the production.
- the invention also includes a method of creating a data processing machine readable three-dimensional model for use in a shell manufacturing process.
- the method also includes, in particular, the input of data representing a shell into a data processing machine and the use of the data to represent a shell as a three-dimensional model, the three-dimensional model being suitable for use in the production of a shell.
- the manufacturing process can be a generative powder bed process, in particular selective laser melting (SLM), selective laser sintering (SLS), selective heat sintering (Selective Heat Sintering - SHS), selective electron beam melting (Electron Beam Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) or solidifying powder material Binder jetting.
- the manufacturing process can be a generative free space process, in particular build-up welding, wax deposition modeling (WDM), Contour crafting, metal powder application (MPA), plastic powder application, cold gas spraying, electron beam melting (Electron Beam Welding - EBW) or melt layering processes such as fused deposition modeling (FDM) or fused filament fabrication (FFF).
- the manufacturing process can include a generative liquid material process, in particular stereolithography (SLA), digital light processing (DLP), multi jet modeling (MJM), polyjet modeling or liquid composite molding (LCM).
- the manufacturing process can include other generative layer construction processes, in particular laminated object modeling (LOM), 3D screen printing or light-controlled electrophoretic deposition.
- LOM laminated object modeling
- 3D screen printing or light-controlled electrophoretic deposition.
- the second object of the present invention to provide a hybrid support ring has its solution according to the subject matter of claim 7.
- the hybrid support ring of the above invention comprises a shell, as described above, and a hardened material with which the volume of the shell is at least partially filled, in particular a hardened mineral material.
- a hardened material can in particular be concrete, but other hardening materials, such as polymer concrete, are also possible.
- the concrete can be reinforced with fibers, for example glass fibers, metal fibers or fibers made of polymer material. Reinforcements can also be provided in the concrete in the form of reinforcements that are basket-shaped or similar.
- the hybrid support ring is manufactured entirely or partially using a generative manufacturing process, for example by a 3-D printing process.
- a three-dimensional model that can be read by data processing machines can advantageously be used for the production.
- the invention also encompasses a method for generating a data processing machine readable three-dimensional model for use in a manufacturing method for a hybrid support ring.
- the method includes in particular the input of data representing a hybrid support ring into a data processing machine and the use of the data to represent a hybrid support ring as a three-dimensional model, the three-dimensional model being suitable for use in the production of a hybrid Support rings.
- the method also includes a technique in which the input data of one or more 3D scanners, which operate either by touch or without contact, the latter delivering energy to a hybrid support ring and the reflected energy being received, and using a virtual three-dimensional model of a hybrid support ring computer-aided design software is generated.
- the manufacturing process can be a generative powder bed process, in particular selective laser melting (SLM), selective laser sintering (SLS), selective heat sintering (Selective Heat Sintering - SHS), selective electron beam melting (Electron Beam Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) or solidifying powder material Binder jetting.
- the manufacturing process can be a generative free-space process, in particular build-up welding, wax deposition modeling (WDM), contour crafting, metal powder application process (MPA), plastic powder application process, cold gas spraying, electron beam melting (Electron Beam Welding - EBW) or melt coating processes such as fused deposition Modeling (FDM) or Fused Filament Fabrication (FFF).
- the manufacturing process can include a generative liquid material process, in particular stereolithography (SLA), digital light processing (DLP), multi jet modeling (MJM), polyjet modeling or liquid composite molding (LCM).
- the manufacturing process can include other generative layer construction processes, in particular laminated object modeling (LOM), 3D screen printing or light-controlled electrophoretic deposition.
- LOM laminated object modeling
- the present invention is used in the field of manhole structures and street inlets in wastewater technology and rainwater technology, this can relate to both new construction of manhole structures and street inlets as well as their renovation. Furthermore, the present invention can be widely used in agricultural and industrial applications, in sewage treatment plant technology, in swimming pool technology, in the Fish farming, in food and beverage production technology, in fruit and horticulture and in other areas.
- the shell 1 is shown in a perspective view.
- the shell 1 is annular and has a passage 4.
- the shell 1 has walls 2 which define a volume 3 of the shell 1.
- the shell 1 is rotationally symmetrical with respect to an axis A, the axis A being defined by the two surface centers, the first surface center P1 and the second surface center P2.
- the first surface center point P1 relates to the surface of the passage 4 of the shell 1 at its first end E1 according to Fig. 1
- the second area center point P2 relates to the area of the passage 4 of the shell 1 at its second end E2 as shown in FIG Fig. 1 .
- FIG. 2 the shell 1 is shown in a perspective, partially sectioned view.
- the reference numerals in Fig. 2 correspond to those from the previous figure.
- the walls 2, which define the volume 3 of the shell 1, are designed in such a way that a first wall 2.1 extends in the axial direction from an upper outer edge at the second end E2 of the shell 1, to which a second wall 2.2 is arranged at an obtuse angle , which is formed towards the axis A as a conical surface section.
- a third wall 2.3 extends in turn from the second wall 2.2 at an obtuse angle in the radial direction to the axis A, on which a fourth wall 2.4 is axially arranged approximately at right angles in the direction of the upper edge of the shell 1.
- a fifth wall 2.5 extends from the fourth wall 2.4 approximately at a 90 ° angle radially inward to the axis A, which in turn is connected at approximately right angles to an axial sixth wall 2.6, the sixth wall 2.6 roughly like the fourth wall 2.4 is aligned.
- the sixth wall 2.6 is connected to a seventh wall 2.7 which extends radially outwards.
- An eighth wall 2.8 which defines the inner upper edge of the shell 1, extends axially to the second end E2 from the seventh wall 2.7. All walls 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 and 2.8 pull around the shell in the same way, so that it is rotationally symmetrical with respect to the axis A.
- FIG. 3 A perspective, partially sectioned view of a hybrid support ring 10 is shown.
- the reference numbers of the Fig. 3 correspond to those from the previous figures.
- the hybrid support ring 10 is formed in that a hardening material is filled into the volume 3 of the shell 1, and this hardening material is hardened to a hardened material 9.
- the hardened material 9 fills the volume 3 of the shell 1 up to the upper edge of the shell 1.
- volume 3 of the shell 1 is only partially filled with the hardening material.
- Support surfaces are formed on the hybrid support ring 10, a first support surface 6.1 and a second support surface 6.2 being provided.
- the first contact surface 6.1 and the second contact surface 6.2 are aligned approximately parallel to one another.
- Both the first contact surface 6.1 and the second contact surface 6.2 are formed in an annular circumference on the hybrid support ring 10.
- the first support surface 6.1 is smaller than the second support surface 6.2 of the hybrid support ring 10.
- the hybrid support ring 10 When the hybrid support ring 10 is installed in a shaft structure 30, it is provided that the hybrid support ring 10 is positioned such that it aligns with the second support surface 6.2
- Support 34 which is designed as a bedding and, for example, in the form of a concrete slab or a bed made of chippings, is placed and the cover 35 is arranged on its first contact surface 6.1, which forms the end of the top edge of the terrain GOK, which in Fig. 6 is shown in detail.
- a smooth second contact surface 6.2 can advantageously be produced by pulling and smoothing the hardening material with, for example, a trowel along the upper free edges of the walls 2 delimiting the shell 1 at the second end E2.
- the hybrid support ring 10 is shown in a perspective view.
- the reference numbers of the Fig. 4 correspond to those from the previous figures.
- the hybrid support ring is rotationally symmetrical.
- the shell 1, which is used to form the hybrid support ring 10 is shown, furthermore the first support surface 6.1 on the hybrid support ring 10.
- the hybrid support ring 10 has, at least in sections, a conical section surface on its outer surface, which stabilizes it particularly advantageously and whereby the forces acting on it in the installed state are distributed in a favorable manner downwards.
- a hybrid support ring 10 is shown in a perspective view in a second embodiment.
- the reference numbers of the Fig. 5 correspond to those from the previous figures.
- the shell 1 used to produce the hybrid support ring 10 is designed in such a way that openings 5 are arranged in the first support surface 6.1 of the shell 1, so that in the manufacture of the hybrid support ring 10 by filling the volume 3 of the shell 1 with a hardening one Material and the hardening of the hardening material to the hardened material 9, this hardened material 9 penetrates into the openings 5 or is present at the openings 5 of the shell 1 and is exposed there.
- the openings 5 of the shell 1 on the first contact surface 6.1 are circular and arranged in a plurality. It is provided here that the distance between an opening 5 and its two respective neighbors is always the same.
- the manhole structure 30 is installed in the ground and comprises a manhole base 31 which is designed to transport a fluid, for which purpose a channel and connections for pipes are provided, a manhole ring 32 placed on the manhole bottom part 31 in a fluid-tight manner, a shaft cone placed on the manhole ring in a fluid-tight manner 33, and a hybrid support ring 10, which is connected to the shaft cone 33 in a fluid-tight manner and in turn rests on a support 34, which in the present case is designed as a concrete slab.
- a cover 35 is connected in a fluid-tight manner, which in a manner known per se represents a cover to the top edge of the terrain GOK, which is designed, for example, in the form of a plate or a grid.
- the top of the cover 35 ends with the top edge of the terrain GOK.
- the hybrid support ring 10 has a first support surface 6.1, on which the cover 35 is placed and connected in a fluid-tight manner. It is helpful if it is provided that between the first support surface 6.1 of the hybrid support ring 10 and the underside of the cover 35, which is to be placed on the first support surface 6.1, a mortar layer is applied in order to produce a fluid-tight connection of the cover 35 to the hybrid support ring 10.
- the mortar layer on the first support surface 6.1 of the hybrid support ring 10 can come into contact with the hardened material 9, which is present in or on the openings 5 and is exposed there, and here enter into a particularly firm connection with it. This ensures that the cover 35 is secured against displacement on the hybrid support ring 10.
- the hybrid support ring 10 is placed with its second support surface 6.2 on the support 34 in the form of a concrete slab.
- a layer of mortar is arranged between the support 34 in the form of a concrete slab and the second support surface 6.2 of the hybrid support ring 10 in order to ensure that the hybrid support ring 10 is arranged in a fixed and, in particular, secure manner ensure on the support 34.
- water can flow into the shaft structure 30 from the top edge of the terrain GOK, and the inside of the shaft structure 30 can also be accessed through the passage 4 for inspections, maintenance, cleaning work and repairs.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schale (1) für die Herstellung eines Hybrid-Auflagerings (10), mit Wänden (2), durch die ein Volumen (3) definiert ist, das zur Aufnahme eines aushärtenden Materials ausgebildet ist, um den Hybrid-Auflagering durch Aushärten des aushärtenden Materials zu einem ausgehärteten Material (9) zu bilden, wobei die Schale (1) ringförmig ausgebildet ist und einen Durchgang (4) aufweist, und wobei an der Schale (1) wenigstens eine Auflagefläche (6) des mit der Schale (1) zu bildenden Hybrid-Auflagerings (10) ausgebildet ist.The invention relates to a shell (1) for the production of a hybrid support ring (10), with walls (2), through which a volume (3) is defined, which is designed to receive a hardening material around the hybrid support ring by hardening the hardening material to form a hardened material (9), the shell (1) being annular and having a passage (4), and wherein on the shell (1) at least one bearing surface (6) of the with the shell (1) to be formed hybrid support rings (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schale für die Herstellung eines Hybrid-Auflagerings, einen Hybrid-Auflagering und ein Schachtbauwerk mit einem solchen Hybrid-Auflagering.The invention relates to a shell for the production of a hybrid support ring, a hybrid support ring and a shaft structure with such a hybrid support ring.
Beim Bau von Abwasserschächten oder Straßenabläufen sind zur Aufnahme von Abdeckungen, beispielsweise in Form eines Gitters oder einer Platte, lastverteilende Auflageringe notwendig.
Diese sind aus Gusseisen, Beton, Stahlfaserbeton oder Polymermaterial.
Am meisten verbreitet sind solche lastverteilenden Auflageringe aus Beton. Diese besitzen jedoch ein sehr hohes Eigengewicht und sind beim Transport und beim Einbau bruchanfällig, obwohl diese eine Stahlbewehrung aufweisen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die dem Abwasserschacht zugewandte innere Ringfläche des Auflagerings dem Gasraum des Abwasserbauwerks zugewandt ist. Aufgrund der sich in solchen Abwasserbauwerken sammelnden korrosiven Gase, wie beispielsweise Schwefelwasserstoff und andere, kommt es bei solchen Auflageringen aus Beton an dieser Ringfläche oftmals zu korrosiven Angriffen, sodass der Auflagering innerhalb weniger Jahre erheblich beschädigt oder zerstört wird. Hierdurch senkt sich die Abdeckung gegenüber dem Straßenniveau und muss kostenaufwendig repariert werden.
Ein weiterer Nachteil bei solchen Auflageringen aus Beton ist der Angriff durch Tausalze, die gerade im Winter in den Schmelzwässern vorhanden sind und zusammen mit den häufigen Temperaturwechseln ebenso den Beton des Auflagerings angreifen und letztlich zerstören können.When building sewage shafts or street gullies, load-distributing support rings are necessary to accommodate covers, for example in the form of a grid or a plate.
These are made of cast iron, concrete, steel fiber reinforced concrete or polymer material.
Such load-distributing support rings made of concrete are most common. However, these have a very high weight and are prone to breakage during transport and installation, although they have steel reinforcement.
Another disadvantage is that the inner ring surface of the support ring facing the sewage shaft faces the gas space of the sewage structure. Due to the corrosive gases that accumulate in such wastewater structures, such as hydrogen sulfide and others, such support rings made of concrete often cause corrosive attacks on this ring surface, so that the support ring is considerably damaged or destroyed within a few years. This lowers the coverage compared to the street level and has to be repaired costly.
A further disadvantage with such support rings made of concrete is the attack by de-icing salts, which are present in the melting waters especially in winter and, together with the frequent temperature changes, can also attack and ultimately destroy the concrete of the support ring.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, die vorstehend geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und dazu einen verbesserten Auflagering bereitzustellen, wozu eine Schale für die Herstellung eines Hybrid-Auflagerings vorgesehen ist.This is where the invention comes in, which has set itself the task of overcoming the disadvantages of the prior art described above and of providing an improved support ring, for which purpose a shell is provided for the production of a hybrid support ring.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Hybrid-Auflagering bereitzustellen, der mit Hilfe der Schale hergestellt ist.Another object of the present invention is to provide a hybrid support ring made with the shell.
Schließlich ist es noch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schachtbauwerk mit einem solchen Hybrid-Auflagering anzugeben.Finally, it is an object of the present invention to provide a shaft structure with such a hybrid support ring.
Die Lösung der ersten Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The first object of the present invention is achieved by the subject matter of
Es wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass eine Schale für die Herstellung eines Hybrid-Auflagerings die Nachteile des Standes der Technik überwindet, wenn vorgesehen ist, dass die Schale Wände aufweist, durch die ein Volumen definiert ist, das zur Aufnahme eines aushärtenden Materials ausgebildet ist, um den Hybrid-Auflagering durch Aushärten des aushärtenden Materials zu einem ausgehärteten Material zu bilden, wobei die Schale ringförmig ausgebildet ist und einen Durchgang aufweist, und wobei an der Schale wenigstens eine Auflagefläche des mit der Schale zu bildenden Hybrid-Auflagerings ausgebildet ist.It was recognized in the context of the present invention that a shell for the production of a hybrid support ring overcomes the disadvantages of the prior art if it is provided that the shell has walls through which a volume is defined, which is used to hold a hardening material is formed to form the hybrid support ring by curing the curing material to a cured material, the shell being annular and having a passage, and wherein at least one bearing surface of the hybrid support ring to be formed with the shell is formed on the shell .
Die erfindungsgemäße Schale ist dabei derartig gestaltet, dass durch Ausfüllen des Volumens, das durch die Wände der Schale definiert ist, mit einem aushärtenden Material und Aushärten des aushärtenden Materials zu einem ausgehärteten Material ein Hybrid-Auflagering bereitstellbar ist, der die vorstehend bei den bekannten Beton-Auflageringen geschilderten Nachteile überwindet.The shell according to the invention is designed in such a way that by filling the volume, which is defined by the walls of the shell, with a hardening material and hardening the hardening material to a hardened material, a hybrid support ring can be provided, which is the same as in the known concrete - Overcoming the disadvantages described.
In einfacher Weise kann dazu der Hybrid-Auflagering entweder in einer Fertigungsstätte oder direkt an der Baustelle dadurch hergestellt werden, dass ein aushärtendes Material, wie beispielsweise Beton, in das Volumen der Schale eingefüllt wird und dort aushärtet.
Je nach Notwendigkeit kann der Beton beispielsweise armiert sein, wozu als solche bekannte Armiereisen bzw. Stahlbauteile Verwendung finden, andere Möglichkeiten der Armierung bestehen darin, dass dem Beton beispielsweise Metallfasern oder Glasfasern oder ähnliches zugefügt werden.
Durch die Herstellung des Hybrid-Auflagerings an der Baustelle kann der aufwendige Transport von einer Fertigungsstätte zur Baustelle vermieden werden, hierdurch können die Kosten durch Vermeiden der Lagerhaltung, aber auch die Gefahr von Lager- und Transportschäden vermieden werden.To this end, the hybrid support ring can be produced in a simple manner either in a production facility or directly at the construction site by pouring a hardening material, such as concrete, for example, into the volume of the shell and hardening there.
Depending on the need, the concrete can be reinforced, for example, for which reinforcement bars or steel components known as such are used, other possibilities for reinforcement are that, for example, metal fibers or glass fibers or the like are added to the concrete.
The production of the hybrid support ring at the construction site can avoid the complex transport from a production site to the construction site, thereby avoiding the costs of avoiding warehousing, but also the risk of damage to storage and transportation.
Durch das Vorsehen gemäß vorliegender Erfindung, dass an der Schale wenigstens eine Auflagefläche des mit der Schale zu bildenden Hybrid-Auflagerings ausgebildet ist, kann ein solcher Hybrid-Auflagering in besonders einfacher und effizienter Weise hergestellt werden, da so die technischen Notwendigkeiten für diese Auflagefläche hinsichtlich Abmessungen, Gestaltung und Oberflächenausführung gleich durch die Schale vorgebbar sind.By providing in accordance with the present invention that at least one support surface of the hybrid support ring to be formed with the shell is formed on the shell, such a hybrid support ring can be produced in a particularly simple and efficient manner, since the technical requirements for this support surface are thus met Dimensions, design and surface finish can be specified directly through the shell.
Bei der vorliegenden Erfindung kann sich als sehr günstig erweisen, wenn vorgesehen ist, dass die Schale rotationssymmetrisch zu einer Achse A ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahme kann eine solche Schale sehr einfach hergestellt werden, da ein Werkzeug für eine solche rotationssymmetrisch ausgebildete Schale einfach zu konstruieren und zu bauen ist. Zum anderen ist dadurch mit dieser Schale ein Hybrid-Auflagering in einfacher Weise herstellbar, der ohne besonderen Aufwand in ein Schachtbauwerk einbaubar ist, da dieser aufgrund seiner Rotationssymmetrie in einfacher Weise ausrichtbar ist bzw. keiner besonderen Ausrichtung in Bezug auf die Achse A bedarf.In the present invention, it can prove to be very favorable if it is provided that the shell is designed to be rotationally symmetrical about an axis A.
This measure makes it very easy to produce such a shell, since a tool for such a rotationally symmetrical shell is easy to construct and build. On the other hand, this shell enables a hybrid support ring to be produced in a simple manner, which can be installed in a shaft structure without any particular effort, since it can be aligned in a simple manner due to its rotational symmetry or requires no special alignment with respect to the axis A.
Als sehr vorteilhaft kann sich bei der vorliegenden Erfindung ergeben, wenn vorgesehen ist, dass die Wände der Schale an allen Stellen eine gleiche oder eine etwa gleiche Dicke aufweisen.It can be very advantageous in the present invention if it is provided that the walls of the shell have the same or approximately the same thickness at all points.
Hierdurch kann eine Schale bereitgestellt werden, die ein sehr geringes Gewicht aufweist, und die insbesondere in einem einfachen Herstellverfahren zugänglich ist. Auch ist eine solche Schale überaus maßgenau herzustellen, da so Verzüge oder Einfallstellen vermieden werden können.In this way, a shell can be provided which has a very low weight and which is particularly accessible in a simple manufacturing process. Such a shell can also be produced with extreme dimensional accuracy, since warpage or sink marks can be avoided.
Als sehr günstig kann sich bei der vorliegenden Erfindung ergeben, wenn vorgesehen ist, dass die Schale in wenigstens einer Wand wenigstens einen Durchbruch aufweist.
Dadurch kann im Bereich des Durchbruchs in der Wand der Schale das ausgehärtete Material, dass das Volumen der Schale beim Hybrid-Auflagering füllt bzw. ausfüllt, in Kontakt treten mit aushärtendem Material, das beim Bau des Schachtbauwerks verwendet wird. Hierdurch kann insbesondere eine verschiebesichere Anordnung des Hybrid-Auflagerings beim Schachtbauwerk erreicht werden, in dem das ausgehärtete Material des Hybrid-Auflagerings beispielsweise mit aushärtenden Material bei der Anordnung der Abdeckung in Kontakt kommt und so eine feste Verbindung mit diesem eingeht, so dass der Hybrid-Auflagering mit der Abdeckung fluiddicht verbunden ist.
Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass nicht nur ein Durchbruch in der Wand der Schale, sondern eine Vielzahl von Durchbrüchen in der Wand der Schale vorgesehen sind. Der oder die Durchbrüche können in verschiedener Weise ausgebildet sein, beispielsweise eine kreisförmige, eine eckige, eine ovale oder eine andersartig gestaltete Geometrie aufweisen, es ist aber auch möglich, dass der oder die Durchbrüche beispielsweise als zur Achse A konzentrischer teilumlaufender Schlitz oder als teilumlaufener spiralfömiger Schlitz ausgebildet ist.In the present invention, it can be very favorable if it is provided that the shell has at least one opening in at least one wall.
As a result, in the area of the opening in the wall of the shell, the hardened material that fills or fills the volume of the shell in the hybrid support ring can come into contact with hardening material that is used in the construction of the shaft structure. In this way, a displacement-safe arrangement of the hybrid support ring in the shaft structure can be achieved, in particular, in which the hardened material of the hybrid support ring comes into contact with, for example, hardening material when the cover is arranged and thus forms a firm connection with it, so that the hybrid Support ring is fluid-tightly connected to the cover.
It can advantageously be provided that not only one opening in the wall of the shell, but a large number of openings in the wall of the shell are provided. The opening or openings can be designed in various ways, for example a circular, an angular, an oval or a differently designed geometry, but it is also possible that the opening or openings, for example, as a partially circumferential slot concentric to the axis A or as a partially circumferential spiral shape Slot is formed.
Solche Durchbrüche können bereits bei der Urformung der Schale gebildet sein, indem das zur Herstellung eingesetzte Werkzeug solche bereits erzeugt. In anderen Fertigungsprozessen können solche Durchbrüche beispielsweise durch Stanzen oder Fräsen oder andere materialabtragende Techniken hergestellt sein.Such breakthroughs can already be formed during the original shaping of the shell, in that the tool used for the production already produces them. In other manufacturing processes, such breakthroughs can be made, for example, by punching or milling or other material-removing techniques.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass an der Wand der Schale eine Stelle oder eine Mehrzahl von Stellen, insbesondere gekennzeichnete Stellen vorgesehen sind, an denen die Wandstärke der Schale reduziert ist und beispielsweise nur 5 bis 10 % der Wandstärke beträgt, wie sie in den Bereich vorliegt, die keine derartigen Stellen sind.
Wird die Wand beim Hybrid-Auflagering an dieser Stelle beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeugs durchbrochen, so liegt das ausgehärtete Material dort frei und kann zur Verbindung wie oben dargestellt vorteilhaft genutzt werden.In another embodiment of the invention, it can also be provided that one or a plurality of locations, in particular marked locations, are provided on the wall of the shell, at which the wall thickness of the shell is reduced and is, for example, only 5 to 10% of the wall thickness, as it exists in the area that are not such places.
If the wall in the hybrid support ring is broken through at this point, for example with the aid of a tool, the hardened material is exposed there and can be used advantageously for connection as shown above.
In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schale derartig ausgebildet ist, dass diese weitgehend geschlossen geformt ist und nur eine kleine Öffnung zum Einfüllen des aushärtenden Materials aufweist. Dies kann in einer Fortbildung derart ausgeführt sein, dass nur eine Öffnung zum befüllen des Volumens der Schale und eine Öffnung zur Entlüftung des Volumens der Schale vorgesehen ist.In another advantageous embodiment of the invention it can be provided that the shell is designed such that it is largely closed and has only a small opening for filling in the hardening material. In a further development, this can be carried out in such a way that only one opening is provided for filling the volume of the shell and one opening for venting the volume of the shell.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, dass die Schale derartig ausgebildet ist, dass diese weitgehend offen ist, also das mit dem aushärtenden Material zu füllende Volumen zur Bildung des Hybrid-Auflagerings nur teilweise begrenzt. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, wenn die Schale so geformt ist, dass diese zur Innenseite des Schachtbauwerks hin orientiert ist, um so die aggressiven Medien aus dem Schachtbauwerk nicht mit dem ausgehärteten Material des Hybrid-Auflagerings in Kontakt kommen zu lassen. Entsprechend sind weitere begrenzende Wände bei der Herstellung des Hybrid-Auflagerings dann durch beispielsweise wiederverwendbare Schalungen, zum Beispiel solchen aus Metall, Holz oder Polymermaterial, zu bilden.In a further advantageous embodiment of the invention, however, it can also be provided that the shell is designed in such a way that it is largely open, that is to say only partially limits the volume to be filled with the hardening material for forming the hybrid support ring. It is preferably provided if the shell is shaped such that it is oriented toward the inside of the shaft structure so that the aggressive media from the shaft structure do not come into contact with the hardened material of the hybrid support ring. Correspondingly, further delimiting walls in the production of the hybrid support ring are then to be formed by, for example, reusable formwork, for example those made of metal, wood or polymer material.
Als günstig kann sich bei der vorliegenden Erfindung erweisen, wenn vorgesehen ist, dass Aufnahmemittel vorgesehen sind, um den mit der Schale zu bildenden Hybrid-Auflagering aufnehmen zu können, um diesen beispielsweise zu bewegen, auf- und abzuladen, zu positionieren, zu versetzen und dergleichen. Solche Aufnahmemittel können Ösen umfassen, die im Bereich der Wand der Schale ausgebildet sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Wand der Schale an geeigneten Stellen Durchbrüche aufweist, um an diesen Stellen beispielsweise ein Aufnahmemittel in Form einer Metallstange oder eines Metallseils, das fest im ausgehärteten Material des Hybrid-Auflagerings eingebettet ist, aus der Schale herausragen zu lassen. Bewährt hat sich im Erfindungszusammenhang, wenn vorgesehen ist, wenigstens drei solche Ösen, Metallstangen oder Metallseile anzuordnen, da dies das Aufnehmen des Hybrid-Auflagerings erheblich vereinfacht.In the case of the present invention, it can prove to be advantageous if it is provided that receiving means are provided in order to be able to receive the hybrid support ring to be formed with the shell, for example to move, load and unload, position, move and the like. Such receiving means can comprise eyelets which are formed in the region of the wall of the shell. It can also be provided that the wall of the shell has openings at suitable points so that, for example, a receiving means in the form of a metal rod or a metal cable, which is firmly embedded in the hardened material of the hybrid support ring, protrude from the shell at these points . It has proven itself in the context of the invention if it is provided that at least three such eyelets, metal rods or metal ropes are arranged, since this considerably simplifies the mounting of the hybrid support ring.
In einer sehr praktikablen Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Auflagefläche eine Oberfläche aufweist, die strukturiert ist, um ein gute Anbindung eines aushärtenden Materials, wie beispielsweise Mörtel, zur Befestigung der an der ersten Auflagefläche anzuordnenden Abdeckung zu gewährleisten. Hierzu kann die Oberfläche der ersten Auflagefläche mikrostrukturiert sein, in anderen Ausbildungen kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche rauh ausgeführt ist oder eine Vielzahl von Vertiefungen und Erhöhungen aufweist. Es kann dazu auch vorgesehen sein, diese Oberfläche durch einen Strahlprozess, beispielsweise einen Sandstrahlprozess, aufzurauhen.In a very practical embodiment of the invention, it can be provided that the first support surface has a surface that is structured in order to ensure a good connection of a hardening material, such as mortar, for fastening the cover to be arranged on the first support surface. For this purpose, the surface of the first contact surface can be microstructured, in other configurations it can be provided that the surface is made rough or has a large number of depressions and elevations. For this purpose, it can also be provided that this surface is roughened by a blasting process, for example a sandblasting process.
Auch kann die Oberfläche der ersten Auflagefläche durch physikalische und / oder chemische Behandlung hydrophil gemacht werden, indem die Oberfläche beispielsweise mit Hilfe einer Flamme und / oder eines Plasmas und / oder einer Laserstrahlung und / oder einer UV-Strahlung und / oder eines Ätzprozesses und oder eines Haftvermittlerauftrags aktiviert wird.The surface of the first contact surface can also be made hydrophilic by physical and / or chemical treatment, for example by the surface using a flame and / or a plasma and / or laser radiation and / or UV radiation and / or an etching process and or an agent order is activated.
Es ist ebenso möglich, die Oberfläche der ersten Auflagefläche durch dort aus der Polymermatrix herausragende Fasern, insbesondere Mineralfasern und / oder Glasfasern und / oder Metallfasern, oder durch geeignete Füllstoffe zur verbesserten Anbindung des aushärtenden Material - wie vorstehend beschrieben - zu optimieren.It is also possible to optimize the surface of the first contact surface by fibers protruding from the polymer matrix there, in particular mineral fibers and / or glass fibers and / or metal fibers, or by suitable fillers for improved bonding of the hardening material - as described above.
Die vorstehend genannten Möglichkeiten zur Modifikation der Oberfläche der ersten Auflagefläche können auch in Kombination miteinander vorgesehen sein.The abovementioned possibilities for modifying the surface of the first contact surface can also be provided in combination with one another.
Zur weiteren Verbesserung der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus noch vorgesehen sein, dass an der ersten Auflagefläche entlang wenigstens eines Abschnittes des die erste Auflagefläche zum Durchbruch hin begrenzenden Randes eine axiale Wand geringer Höhe ausgebildet ist, die es leicht ermöglicht, auf der ersten Auflagefläche ein aushärtendes Material, wie beispielsweise Mörtel, zur Befestigung der an der ersten Auflagefläche anzuordnenden Abdeckung aufzutragen und dieses Material beispielsweise mit einer Kelle unter Nutzung der Oberkante dieser Wand glattzuziehen, wodurch einerseits eine gleichmäßige Dicke des Materials auf der ersten Auflagefläche hergestellt werden kann und andererseits vermieden wird, dass Material in den Durchbruch unerwünscht hineinfließt.To further improve the present invention, provision can furthermore be made for an axial wall of low height to be formed on the first bearing surface along at least a portion of the edge delimiting the first bearing surface for breakthrough, which wall makes it easy to apply a hardening layer to the first bearing surface Apply material, such as mortar, for fastening the cover to be arranged on the first support surface and smooth this material, for example with a trowel, using the upper edge of this wall, which on the one hand can produce a uniform thickness of the material on the first support surface and on the other hand is avoided, that material undesirably flows into the breakthrough.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Hybrid-Auflagering eine Identifikationsvorrichtung aufweist, die entweder in der Schale des Hybrid-Auflagerings oder in der ausgehärteten Masse des Hybrid-Auflagerings angeordnet ist. Eine solche Identifikationsvorrichtung kann ein RFID-Chip sein, mit dem der Hybrid-Auflagering eindeutig identifizierbar ist und auf diese Weise die Verwaltung eines Fluidsystems mit einem derartigen Hybrid-Auflagering wesentlich vereinfacht.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the hybrid support ring has an identification device which is arranged either in the shell of the hybrid support ring or in the hardened mass of the hybrid support ring. Such an identification device can be an RFID chip with which the hybrid support ring can be uniquely identified and in this way considerably simplifies the administration of a fluid system with such a hybrid support ring.
Die Schale gemäß vorliegender Erfindung kann in einer günstigen Ausbildung so geformt sein, dass sie an ihrem äußeren Rand eine senkrecht radial nach außen wegstehende Wand aufweist, die beim Einbau in ein Schachtbauwerk zumindest partiell lastabtragend wirkt und so für die Herstellung eines verbesserten Hybrid-Auflagerings zur Verfügung steht.In a favorable embodiment, the shell according to the present invention can be shaped in such a way that it has on its outer edge a wall which projects vertically radially outwards and which at least partially absorbs load when installed in a shaft structure and thus for the production of an improved hybrid support ring Available.
Bei der vorliegenden Erfindung kann sich als sehr vorteilhaft erweisen, wenn vorgesehen ist, dass die Schale aus einem Polymermaterial, das thermoplastisch oder duroplastisch ist, oder aus einem Metall besteht oder ein solches enthält.
Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang ein Polyolefin, wie ein Polypropylen oder ein Polyethylen oder ein Polybutylen oder ein Polyvinylchlorid, aus dem die Schale besteht oder welches die Schale enthält.
Die vorstehend genannten Polymermaterialien sind inert, langlebig, korrosionsbeständig, leicht formbar, günstig und verfügbar.In the present invention, it can prove to be very advantageous if it is provided that the shell consists of a polymer material that is thermoplastic or thermosetting, or of a metal or contains one.
In this context, preference is given to a polyolefin, such as a polypropylene or a polyethylene or a polybutylene or a polyvinyl chloride, of which the shell consists or which contains the shell.
The polymer materials mentioned above are inert, durable, corrosion-resistant, easy to form, inexpensive and available.
Durch die Trennung der ausgehärteten Masse in der Schale, also beispielsweise dem Beton, durch das Polymermaterial der Wand der Schale von den korrosiven Gasen im Schachtbauwerk kann es zu keinem korrosiven Angriff des Betons kommen, so dass die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können.By separating the hardened mass in the shell, for example the concrete, through the polymer material of the wall of the shell from the corrosive gases in the There is no corrosive attack of the concrete in the shaft structure, so that the disadvantages of the prior art described above can be overcome.
Die Schale der vorliegenden Erfindung kann in einem Polymerformgebungsprozess, wie einem Spritzgussprozess oder einem Rotationsgießprozess oder einem Rotationssinterprozess oder einem Pressprozess oder einem Tiefziehprozess oder einem Extrusionsblasprozess oder einem additiven Fertigungsprozess, wie einem 3D-Druckprozess, oder einer Kombination der vorstehend aufgeführten Prozesse hergestellt sein.
Die vorstehend genannten Prozesse sind geeignet, eine Schale gemäß vorliegender Erfindung in großer Stückzahl reproduzierbar, maßhaltig und kostengünstig herzustellen.The shell of the present invention can be made in a polymer molding process such as an injection molding process or a rotational molding process or a rotary sintering process or a pressing process or a deep drawing process or an extrusion blow molding process or an additive manufacturing process such as a 3D printing process, or a combination of the processes listed above.
The processes mentioned above are suitable for producing a shell according to the present invention in large numbers in a reproducible, dimensionally stable and inexpensive manner.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schale ganz oder teilweise unter Verwendung eines generativen Fertigungsverfahrens, beispielsweise durch ein 3-D-Druckverfahren, hergestellt ist.
Hierzu kann mit Vorteil ein datenverarbeitungsmaschinenlesbares dreidimensionales Modell für die Herstellung genutzt werden.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Erzeugung eines datenverarbeitungsmaschinenlesbaren dreidimensionalen Modells zur Verwendung in einem Herstellungsverfahren für eine Schale. Hierbei umfasst das Verfahren insbesondere auch die Eingabe von Daten, die eine Schale darstellen, in eine Datenverarbeitungsmaschine und die Nutzung der Daten, um ein Schale als dreidimensionales Modell darzustellen, wobei das dreidimensionale Modell geeignet ist zur Nutzung bei der Herstellung einer Schale. Ebenfalls umfasst ist bei dem Verfahren eine Technik, bei der die eingegebenen Daten eines oder mehrerer 3D-Scanner, die entweder auf Berührung oder berührungslos funktionieren, wobei bei letzteren Energie auf eine Schale abgegeben wird und die reflektierte Energie empfangen wird, und wobei ein virtuelles dreidimensionales Modell einer Schale unter Verwendung einer computer-unterstützten Design-Software erzeugt wird.
Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Pulverbettverfahren, insbesondere selektives Laserschmelzen (SLM), selektives Lasersintern (SLS), selektives Hitzesintern (Selective Heat Sintering - SHS), selektives Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) oder Verfestigen von Pulvermaterial mittels Binder (Binder Jetting) umfassen. Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Freiraumverfahren, insbesondere Auftragsschweißen, Wax Deposition Modeling (WDM), Contour Crafting, Metall-Pulver-Auftragsverfahren (MPA), Kunststoff-Pulver-Auftragsverfahren, Kaltgasspritzen, Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Welding - EBW) oder Schmelzeschichtungsverfahren wie Fused Deposition Modeling (FDM) oder Fused Filament Fabrication (FFF) umfassen. Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Flüssigmaterialverfahren, insbesondere Stereolithografie (SLA), Digital Light Processing (DLP), Multi Jet Modeling (MJM), Polyjet Modeling oder Liquid Composite Moulding (LCM) umfassen. Ferner kann das Fertigungsverfahren andere generative Schichtaufbauverfahren, insbesondere Laminated Object Modelling (LOM), 3D-Siebdruck oder die Lichtgesteuerte Elektrophoretische Abscheidung umfassen.Alternatively, it can be provided that the shell is manufactured entirely or partially using a generative manufacturing process, for example by a 3-D printing process.
For this purpose, a three-dimensional model that can be read by data processing machines can advantageously be used for the production.
The invention also includes a method of creating a data processing machine readable three-dimensional model for use in a shell manufacturing process. Here, the method also includes, in particular, the input of data representing a shell into a data processing machine and the use of the data to represent a shell as a three-dimensional model, the three-dimensional model being suitable for use in the production of a shell. Also included in the method is a technique in which the input data of one or more 3D scanners, which function either by touch or contactlessly, with the latter being emitted energy onto a dish and the reflected energy being received, and with a virtual three-dimensional one Model of a shell is generated using computer-aided design software.
The manufacturing process can be a generative powder bed process, in particular selective laser melting (SLM), selective laser sintering (SLS), selective heat sintering (Selective Heat Sintering - SHS), selective electron beam melting (Electron Beam Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) or solidifying powder material Binder jetting. The manufacturing process can be a generative free space process, in particular build-up welding, wax deposition modeling (WDM), Contour crafting, metal powder application (MPA), plastic powder application, cold gas spraying, electron beam melting (Electron Beam Welding - EBW) or melt layering processes such as fused deposition modeling (FDM) or fused filament fabrication (FFF). The manufacturing process can include a generative liquid material process, in particular stereolithography (SLA), digital light processing (DLP), multi jet modeling (MJM), polyjet modeling or liquid composite molding (LCM). Furthermore, the manufacturing process can include other generative layer construction processes, in particular laminated object modeling (LOM), 3D screen printing or light-controlled electrophoretic deposition.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hybrid-Auflagering bereitzustellen, erfährt ihre Lösung gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 7.The second object of the present invention to provide a hybrid support ring has its solution according to the subject matter of claim 7.
Der Hybrid-Auflagering der vorstehenden Erfindung umfasst eine Schale, wie vorstehend beschrieben, und ein ausgehärtetes Material, mit dem das Volumen der Schale zumindest partiell gefüllt ist, insbesondere einem ausgehärteten mineralischen Material.
Ein solches mineralisches Material kann insbesondere Beton sein, aber auch andere aushärtenden Materialien, wie beispielsweise Polymerbeton, sind möglich.
In bekannter Weise kann der Beton mit Fasern, beispielsweise Glasfasern, Metallfasern oder Fasern aus Polymermaterial verstärkt sein, Verstärkungen können im Beton auch in Form von Armierungen vorgesehen sein, die korbförmig oder ähnlich gestaltet sind.The hybrid support ring of the above invention comprises a shell, as described above, and a hardened material with which the volume of the shell is at least partially filled, in particular a hardened mineral material.
Such a mineral material can in particular be concrete, but other hardening materials, such as polymer concrete, are also possible.
In a known manner, the concrete can be reinforced with fibers, for example glass fibers, metal fibers or fibers made of polymer material. Reinforcements can also be provided in the concrete in the form of reinforcements that are basket-shaped or similar.
Auch hier kann vorgesehen sein, dass der Hybrid-Auflagering ganz oder teilweise unter Verwendung eines generativen Fertigungsverfahrens, beispielsweise durch ein 3-D-Druckverfahren, hergestellt ist.
Hierzu kann mit Vorteil ein datenverarbeitungsmaschinenlesbares dreidimensionales Modell für die Herstellung genutzt werden.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Erzeugung eines datenverarbeitungsmaschinenlesbaren dreidimensionalen Modells zur Verwendung in einem Herstellungsverfahren für einen Hybrid-Auflagering. Hierbei umfasst das Verfahren insbesondere auch die Eingabe von Daten, die einen Hybrid-Auflagering darstellen, in eine Datenverarbeitungsmaschine und die Nutzung der Daten, um einen Hybrid-Auflagering als dreidimensionales Modell darzustellen, wobei das dreidimensionale Modell geeignet ist zur Nutzung bei der Herstellung eines Hybrid-Auflagerings. Ebenfalls umfasst ist bei dem Verfahren eine Technik, bei der die eingegebenen Daten eines oder mehrerer 3D-Scanner, die entweder auf Berührung oder berührungslos funktionieren, wobei bei letzteren Energie auf einen Hybrid-Auflagering abgegeben wird und die reflektierte Energie empfangen wird, und wobei ein virtuelles dreidimensionales Modell eines Hybrid-Auflagerings unter Verwendung einer computerunterstützten Design-Software erzeugt wird.
Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Pulverbettverfahren, insbesondere selektives Laserschmelzen (SLM), selektives Lasersintern (SLS), selektives Hitzesintern (Selective Heat Sintering - SHS), selektives Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) oder Verfestigen von Pulvermaterial mittels Binder (Binder Jetting) umfassen. Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Freiraumverfahren, insbesondere Auftragsschweißen, Wax Deposition Modeling (WDM), Contour Crafting, Metall-Pulver-Auftragsverfahren (MPA), Kunststoff-Pulver-Auftragsverfahren, Kaltgasspritzen, Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Welding - EBW) oder Schmelzeschichtungsverfahren wie Fused Deposition Modeling (FDM) oder Fused Filament Fabrication (FFF) umfassen. Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Flüssigmaterialverfahren, insbesondere Stereolithografie (SLA), Digital Light Processing (DLP), Multi Jet Modeling (MJM), Polyjet Modeling oder Liquid Composite Moulding (LCM) umfassen. Ferner kann das Fertigungsverfahren andere generative Schichtaufbauverfahren, insbesondere Laminated Object Modelling (LOM), 3D-Siebdruck oder die Lichtgesteuerte Elektrophoretische Abscheidung umfassen.It can also be provided here that the hybrid support ring is manufactured entirely or partially using a generative manufacturing process, for example by a 3-D printing process.
For this purpose, a three-dimensional model that can be read by data processing machines can advantageously be used for the production.
The invention also encompasses a method for generating a data processing machine readable three-dimensional model for use in a manufacturing method for a hybrid support ring. Here, the method includes in particular the input of data representing a hybrid support ring into a data processing machine and the use of the data to represent a hybrid support ring as a three-dimensional model, the three-dimensional model being suitable for use in the production of a hybrid Support rings. The method also includes a technique in which the input data of one or more 3D scanners, which operate either by touch or without contact, the latter delivering energy to a hybrid support ring and the reflected energy being received, and using a virtual three-dimensional model of a hybrid support ring computer-aided design software is generated.
The manufacturing process can be a generative powder bed process, in particular selective laser melting (SLM), selective laser sintering (SLS), selective heat sintering (Selective Heat Sintering - SHS), selective electron beam melting (Electron Beam Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) or solidifying powder material Binder jetting. The manufacturing process can be a generative free-space process, in particular build-up welding, wax deposition modeling (WDM), contour crafting, metal powder application process (MPA), plastic powder application process, cold gas spraying, electron beam melting (Electron Beam Welding - EBW) or melt coating processes such as fused deposition Modeling (FDM) or Fused Filament Fabrication (FFF). The manufacturing process can include a generative liquid material process, in particular stereolithography (SLA), digital light processing (DLP), multi jet modeling (MJM), polyjet modeling or liquid composite molding (LCM). Furthermore, the manufacturing process can include other generative layer construction processes, in particular laminated object modeling (LOM), 3D screen printing or light-controlled electrophoretic deposition.
Die letzte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schachtbauwerk bereitzustellen, ist mit dem Gegenstand des Anspruchs 8 gelöst.The last object of the present invention to provide a shaft structure is solved with the subject matter of claim 8.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein Schachtbauwerk mit einem Hybrid-Auflagering, wie er vorstehend beschrieben ist, in ganz besonderer Weise geeignet ist, die Nachteile, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, erheblich zu reduzieren bzw. zu vermeiden.In the context of the present invention, it was recognized that a shaft structure with a hybrid support ring, as described above, is particularly suitable for significantly reducing or avoiding the disadvantages known from the prior art.
Verwendung findet die vorliegende Erfindung im Bereich von Schachtbauwerken und Straßeneinläufen in der Abwassertechnik und der Regenwassertechnik, dies kann sowohl Neubauten von Schachtbauwerken bzw. Straßeneinläufen, wie auch deren Sanierung betreffen. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung in weitem Umfang in landwirtschaftlichen und industriellen Anwendungen, in der Kläranlagentechnik, in der Schwimmbadtechnik, in der Fischzucht, in der Nahrungsmittel- und Getränkeproduktionstechnik, im Obst- und Gartenbau und in weiteren Bereichen eingesetzt werden.The present invention is used in the field of manhole structures and street inlets in wastewater technology and rainwater technology, this can relate to both new construction of manhole structures and street inlets as well as their renovation. Furthermore, the present invention can be widely used in agricultural and industrial applications, in sewage treatment plant technology, in swimming pool technology, in the Fish farming, in food and beverage production technology, in fruit and horticulture and in other areas.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Figuren und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung.Further important features and advantages of the invention result from the subclaims, from the figures and from the associated description of the figures.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung weiter ausgeführt.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and are further explained in the following description.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The present invention is explained in more detail with reference to the attached figures.
Hierzu zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Schale;
- Fig. 2
- eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht der Schale aus
Fig. 1 ; - Fig. 3
- eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht eines Hybrid-Auflagerings;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht des Hybrid-Auflagerings aus
Fig. 3 ; - Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines Hybrid-Auflagerings in einer zweiten Ausführung;
- Fig. 6
- eine geschnittene Ansicht eines Schachtbauwerks.
- Fig. 1
- a perspective view of a bowl;
- Fig. 2
- a perspective partially sectioned view of the shell
Fig. 1 ; - Fig. 3
- a perspective partially sectioned view of a hybrid support ring;
- Fig. 4
- a perspective view of the hybrid support ring
Fig. 3 ; - Fig. 5
- a perspective view of a hybrid support ring in a second embodiment;
- Fig. 6
- a sectional view of a shaft structure.
In der
Die Schale 1 ist ringförmig ausgebildet und weist einen Durchgang 4 auf. Die Schale 1 weist Wände 2 auf, welche ein Volumen 3 der Schale 1 definieren.In the
The
Die Schale 1 ist rotationssymmetrisch gegenüber einer Achse A ausgebildet, wobei die Achse A durch die beiden Flächenmittelpunkte, den ersten Flächenmittelpunkt P1 und den zweiten Flächenmittelpunkt P2 definiert ist. Der erste Flächenmittelpunkt P1 bezieht sich dabei auf die Fläche des Durchgangs 4 der Schale 1 an ihrem ersten Ende E1 gemäß
In der
Die Bezugszeichen in
Die Wände 2, die das Volumen 3 der Schale 1 definieren, sind hierbei derart ausgebildet, dass sich eine erste Wand 2.1 von einem oberen äußeren Rand am zweiten Ende E2 der Schale 1 in axialer Richtung erstreckt, zu der stumpfwinklig eine zweite Wand 2.2 angeordnet ist, die zur Achse A hin als Kegelmantelabschnittsfläche ausgebildet ist.
Von der zweiten Wand 2.2 erstreckt sich wiederum stumpfwinklig ein dritte Wand 2.3 in radialer Richtung zur Achse A hin, an der eine vierte Wand 2.4 etwa rechtwinklig in Richtung des oberen Randes der Schale 1 axial angeordnet ist.
Von der vierten Wand 2.4 erstreckt sich etwa unter einem 90°-Winkel radial nach innen zur Achse A hin eine fünfte Wand 2.5, die wiederum mit einer axialen sechsten Wand 2.6 etwa rechtwinklig verbunden ist, wobei die sechste Wand 2.6 etwa wie die vierte Wand 2.4 ausgerichtet ist.
Die sechste Wand 2.6 ist mit einer siebten Wand 2.7 verbunden, die sich radial nach außen erstreckt.
Von der siebten Wand 2.7 erstreckt sich axial zum zweiten Ende E2 weisend eine achte Wand 2.8, die den inneren oberen Rand der Schale 1 definiert.
Alle Wände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 und 2.8 ziehen sich in gleicher Weise um die Schale, so dass diese gegenüber der Achse A rotationssymmetrisch ausgebildet ist.In the
The reference numerals in
The
A third wall 2.3 extends in turn from the second wall 2.2 at an obtuse angle in the radial direction to the axis A, on which a fourth wall 2.4 is axially arranged approximately at right angles in the direction of the upper edge of the
A fifth wall 2.5 extends from the fourth wall 2.4 approximately at a 90 ° angle radially inward to the axis A, which in turn is connected at approximately right angles to an axial sixth wall 2.6, the sixth wall 2.6 roughly like the fourth wall 2.4 is aligned.
The sixth wall 2.6 is connected to a seventh wall 2.7 which extends radially outwards.
An eighth wall 2.8, which defines the inner upper edge of the
All walls 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 and 2.8 pull around the shell in the same way, so that it is rotationally symmetrical with respect to the axis A.
Es versteht sich, dass auch andere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Schale 1, insbesondere solche mit anderen Anordnungen von Wänden 2, möglich sind.It goes without saying that other design options for the
In der
Die Bezugszeichen der
The reference numbers of the
Der Hybrid-Auflagering 10 ist dadurch gebildet, dass in das Volumen 3 der Schale 1 ein aushärtendes Material eingefüllt ist, und dieses aushärtende Material zu einem ausgehärteten Material 9 ausgehärtet ist. Das ausgehärtete Material 9 füllt das Volumen 3 der Schale 1 bis zur Oberkante der Schale 1 auf.The
Es ist aber auch möglich, dass das Volumen 3 der Schale 1 nur teilweise mit dem aushärtenden Material aufgefüllt wird.However, it is also possible that the
Am Hybrid-Auflagering 10 sind Auflageflächen ausgebildet, wobei eine erste Auflagefläche 6.1 und eine zweite Auflagefläche 6.2 vorgesehen sind. Die erste Auflagefläche 6.1 und die zweite Auflagefläche 6.2 sind etwa parallel zueinander ausgerichtet. Sowohl die erste Auflagefläche 6.1 wie auch die zweite Auflagefläche 6.2 sind ringförmig umlaufend am Hybrid-Auflagering 10 ausgebildet. Die erste Auflagefläche 6.1 ist kleiner als die zweite Auflagefläche 6.2 des Hybrid-Auflagerings 10. Beim Einbau des Hybrid-Auflagerings 10 in ein Schachtbauwerk 30 ist vorgesehen, dass der Hybrid-Auflagering 10 so positioniert ist, dass er mit der zweiten Auflagefläche 6.2 auf ein Auflager 34, das als Bettung ausgebildet ist und beispielsweise in Form einer Betonplatte oder eines Bettes aus Splitt besteht, aufgelegt wird und an seiner ersten Auflagefläche 6.1 die Abdeckung 35 angeordnet wird, die den Abschluss zur Geländeoberkante GOK bildet, was in
In vorteilhafter Weise kann nach dem Einfüllen des aushärtenden Materials in das Volumen 3 der Schale 1 eine glatte zweite Auflagefläche 6.2 dadurch hergestellt werden, dass das aushärtende Material durch Abziehen und Glattziehen mit beispielsweise einer Kelle entlang der oberen freien Ränder der die Schale 1 begrenzenden Wände 2 an deren zweiten Ende E2 erfolgt.After filling the hardening material into the
In der
Die Bezugszeichen der
Der Hybrid-Auflagering ist rotationssymmetrisch ausgebildet.
In der Ansicht gemäß
The reference numbers of the
The hybrid support ring is rotationally symmetrical.
According to the view
In der
Die Bezugszeichen der
Die zur Herstellung des Hybrid-Auflagerings 10 verwendete Schale 1 ist dabei so gestaltet, dass Durchbrüche 5 in der ersten Auflagefläche 6.1 der Schale 1 angeordnet sind, sodass bei der Herstellung des Hybrid-Auflagerings 10 durch Füllen des Volumens 3 der Schale 1 mit einem aushärtenden Material und dem Aushärten des aushärtenden Materials zum ausgehärteten Material 9 dieses ausgehärtete Material 9 in die Durchbrüche 5 eindringt bzw. an den Durchbrüchen 5 der Schale 1 ansteht und dort freiliegt.In the
The reference numbers of the
The
Die Durchbrüche 5 der Schale 1 an der ersten Auflagefläche 6.1 sind kreisrund ausgebildet und in einer Vielzahl angeordnet. Hierbei ist vorgesehen, dass der Abstand eines Durchbruchs 5 zu seinen beiden jeweiligen Nachbarn stets gleichbemessen ist.The
In der
Die Bezugszeichen der
Das Schachtbauwerk 30 ist im Erdreich eingebaut und umfasst ein Schachtunterteil 31, welches eingerichtet ist, ein Fluid zu transportieren, wozu beispielsweise ein Gerinne und Anschlüsse für Rohre vorgesehen sind, einen auf das Schachtunterteil 31 fluiddicht aufgesetzten Schachtring 32, einen auf den Schachtring fluiddicht aufgesetzten Schachtkonus 33, und einen Hybrid-Auflagering 10, der fluiddicht mit dem Schachtkonus 33 verbunden ist und seinerseits auf ein Auflager 34, das vorliegend als Betonplatte ausgebildet ist, aufliegt.In the
The reference numbers of the
The
Mit dem Hybrid-Auflagering 10 ist fluiddicht eine Abdeckung 35 verbunden, die in an sich bekannter Weise eine Abdeckung zur Geländeoberkante GOK darstellt, die beispielsweise in Form einer Platte oder eines Gitters ausgebildet ist. Die Oberseite der Abdeckung 35 schließt hierbei mit der Geländeoberkante GOK ab.With the
In der
Der Hybrid-Auflagering 10 weist eine erste Auflagefläche 6.1 auf, auf der die Abdeckung 35 fluiddicht aufgelegt und verbunden ist. Hilfreich ist dabei, wenn vorgesehen ist, dass zwischen der ersten Auflagefläche 6.1 des Hybrid-Auflagerings 10 und der Unterseite der Abdeckung 35, die auf die erste Auflagefläche 6.1 aufzulegen ist, eine Mörtelschicht aufgetragen wird, um eine fluiddichte Anbindung der Abdeckung 35 an den Hybrid-Auflagering 10 herzustellen.The
Soweit ein Hybrid-Auflagering 10 der zweiten Ausführung gemäß
Der Hybrid-Auflagering 10 ist mit seiner zweiten Auflagefläche 6.2 auf dem Auflager 34 in Form einer Betonplatte aufgelegt. Auch hier kann es sich als sehr hilfreich erweisen, wenn vorgesehen ist, dass zwischen dem Auflager 34 in Form einer Betonplatte und der zweiten Auflagefläche 6.2 des Hybrid-Auflagerings 10 eine Mörtelschicht angeordnet wird, um eine feste und insbesondere verschiebesichere Anordnung des Hybrid-Auflagerings 10 auf dem Auflager 34 sicherzustellen.The
Durch den Durchgang 4 des Hybrid-Auflagerings 10 kann Wasser in das Schachtbauwerk 30 von der Geländeoberkante GOK her einströmen, auch ist das Innere des Schachtbauwerks 30 durch den Durchgang 4 für Inspektionen, Wartungen, Reinigungsarbeiten und Reparaturen begehbar.Through
- 11
- SchaleBowl
- 22nd
- Wandwall
- 2.12.1
- erste Wandfirst wall
- 2.22.2
- zweite Wandsecond wall
- 2.32.3
- dritte Wandthird wall
- 2.42.4
- vierte Wandfourth wall
- 2.52.5
- fünfte Wandfifth wall
- 2.62.6
- sechste Wandsixth wall
- 2.72.7
- siebte Wandseventh wall
- 2.82.8
- achte Wandeighth wall
- 33rd
- Volumenvolume
- 44th
- DurchgangContinuity
- 55
- Durchbruchbreakthrough
- 66
- AuflageflächeContact surface
- 6.16.1
- erste Auflageflächefirst contact surface
- 6.26.2
- zweite Auflageflächesecond contact surface
- 99
- ausgehärtetes Materialcured material
- 1010th
- Hybrid-AuflageringHybrid support ring
- 3030th
- SchachtbauwerkShaft structure
- 3131
- SchachtunterteilManhole base
- 3232
- SchachtringManhole ring
- 3333
- SchachtkonusManhole cone
- 3434
- AuflagerIn stock
- 3535
- Abdeckungcover
- AA
- Achseaxis
- E1E1
- erstes Endefirst end
- E2E2
- zweites Endesecond end
- GOKGOK
- GeländeoberkanteTop of the terrain
- P1P1
- erster Flächenmittelpunktfirst area center
- P2P2
- zweiter Flächenmittelpunktsecond area center
- XX
- Detaildetail
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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EP3670756B1 EP3670756B1 (en) | 2024-01-03 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP19209028.0A Active EP3670756B1 (en) | 2018-12-18 | 2019-11-14 | Mould for the production of a hybrid support ring and hybrid support ring |
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---|---|
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2145444A (en) * | 1983-08-05 | 1985-03-27 | John Patrick Telford | Manhole chambers |
JPH10292411A (en) * | 1997-04-16 | 1998-11-04 | Eiji Yamamuro | Pressing device for installing cover bearer of manhole |
CN103452138A (en) * | 2013-01-09 | 2013-12-18 | 丁永杰 | Plastic-composited inspection manhole cover support |
JP2015004199A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 日本ステップ工業株式会社 | Adjusting ring for manhole |
WO2017125901A1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Bruno Zanatta | Cover or trapdoor which is height-adjustable and relevant installation method |
-
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-
2019
- 2019-11-14 EP EP19209028.0A patent/EP3670756B1/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3670756B1 (en) | 2024-01-03 |
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