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Die
Erfindung betrifft eine Unterlagsanordnung, insbesondere zur Produktion
von Betonfertigteilen, und ein entsprechendes Verfahren.
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Derartige
Unterlagsanordnungen sind beispielsweise in Gestalt von so genannten
Betonunterlagsbrettern bekannt. Sie werden bisher aus Holz hergestellt,
wobei verschiedene Holzsorten wie Tanne/Fichte/Kiefer und diverse
Tropenhölzer
zum Einsatz kommen. Diese Bretter gibt es in vielen unterschiedlichen
Abmessungen. Ihr Aufbau kann schichtartig mit Verleimung, mit oder
ohne Nut und Feder, mit Verstärkungen
u. dgl. ausgebildet sein.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster 90 17 200 U1 offenbart ein Unterlagsbrett,
insbesondere für
die Herstellung von Beton-Erzeugnissen,
welches im Wesentlichen aus thermoplasthaltigen Kunststoffabfällen durch
Plastifizieren und Extrudieren bzw. Verpressen des thermoplastischen
Kunststoffanteils hergestellt ist. Dabei sind im Bereich von Randzonen des
Brettkörpers
Verstärkungsrohre
oder -schienen eingebettet.
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Die
deutsche Auslegeschrift
DE
11 19 503 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung von
mit gießbarem
Kunststoff umhüllten
Gegenständen,
bei welchem ein Holzkern in eine dem herzustellenden Gegenstand
entsprechende Hohlform eingelegt und durch Distanzstücke aus
dem gleichen Kunststoff abgestützt
wird.
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Betonunterlagsbretter
werden bei der Produktion und Lagerung von Betonfertigteilen, wie
zum Beispiel Pflastersteine, Hohlblocksteine, Randsteine u. dgl.,
verwendet. Dabei sind sie einem hohen Verschleiß und unterschiedlichen Witterungsbedingun gen
ausgesetzt. Der Holzwerkstoff kann zudem auch für unterschiedliche Holzschädlinge anfällig sein,
wodurch seine durch den oben erwähnten
Verschleiß auf
4 bis 8 Jahre begrenzte Lebensdauer weiter verringert wird, wohingegen
eine geforderte Lebensdauer von mehr als 10 Jahren erforderlich
ist.
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Weiterhin
ist durch die auf derartigen Unterlagsanordnungen aufgebrachten
Gewichtsbelastungen des Betonwerkstoffs bei Produktion und Lagerung
sowie durch Vibrationseinrichtungen bei der Herstellung eine solche
Unterlagsanordnung mit einer entsprechenden Biegesteifigkeit zu
versehen.
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Weiterhin
ist die Oberfläche
der Unterlagsanordnung für
die Qualität
der Betonprodukte von besonderer Bedeutung.
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Es
sind Betonunterlagsbretter bekannt, welche aus Kunststoff mit Metallverstärkungsschienen hergestellt
sind. Hierzu wird eine Thermoplastrecyklat von Kunststoffen verwendet.
Dabei hat sich als nachteilig erwiesen, dass oft eine fehlende Verbindung
zu den Metallverstärkungen
und eine geringe Schlagzähigkeit
des Thermoplasts zum Durchbrechen des Brettes führen. Weiterhin führt die
geringe Biegesteifigkeit zur Durchbiegung. Dadurch wird die äußere Form
eines darauf hergestellten Betonteils beeinträchtigt, da das Unterlagsbrett
einen Teil der Herstellungsform des Betonteils bildet.
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Als
weitere Nachteile sind das Gewicht eines solchen Bretts aus Thermoplast
mit Metallverstärkungen,
sowie starke Zementschlämmenhaftung
zu nennen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Unterlagsanordnung
und ein Verfahren zum Herstellen einer Unterlagsanordnung zu schaffen,
welche die obigen Nachteile nicht mehr aufweist und weitere Vorteile
bietet.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Schutzanspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des
Schutzanspruchs 11 gelöst.
Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den nachgeordneten
Ansprüchen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Unterlagsanordnung ist
aus einem Kernabschnitt mit einer ihn vollständig umhüllenden Schutzschicht aus einem
verschleißfesten
Kunststoff hergestellt. Hierdurch ergibt sich eine gegenüber dem
Stand der Technik glattere, härtere
und schlagzähere
Oberfläche.
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Besonders
vorteilhaft ist der Kernabschnitt der Unterlagsanordnung aus Holz
hergestellt, wobei dessen gute Eigenschaften zur geforderten Biegesteifigkeit
beitragen. Ein zusätzlicher
Vorteil ist der kostengünstige
Preis des Holzkerns. Dieser Kernabschnitt aus Holz wird von der
Kunststoffschicht vollständig
umschlossen, wodurch das Holz vor eindringender Feuchtigkeit und
Holzschädlingen
geschützt wird.
Die erforderliche Lebensdauer von über 10 Jahren mit gleich bleibender
glatter Oberfläche
wird somit vorteilhaft erreicht.
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Eine
erfindungsgemäße Unterlagsanordnung,
insbesondere zur Produktion von Betonfertigteilen, besteht aus einem
wenigstens einschichtigen Kernabschnitt, der allseitig von einer
hochverschleißfesten
Schutzschicht geschlossen umgeben ist, wobei auf allen Seiten des
Kernabschnitts angeordnete Abstandselemente in die Schutzschicht
eingebettet sind, und wobei die Abstandselemente als Nägel ausgebildet
sind.
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Zur
Abstandshaltung des Kernabschnitts in einer Gießform, in welcher die Schutzschicht
in einem Gießverfahren
aufgebracht wird, weist der Kernabschnitt auf allen Seiten Abstandselemente
auf, die in der Schutzschicht eingebettet werden. Dadurch ist es
besonders leicht, den Kernabschnitt in die Gießform ohne weitere Hilfsmittel
einzubringen.
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Dazu
ist es zweckmäßig, dass
die Länge
der Abstandselemente außerhalb
des Kernabschnitts orthogonal zur jeweiligen Seitenfläche des
Kernabschnitts der Dicke der Schutzschicht entspricht.
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Die
Nägel können entweder
aus Metall oder aus Metall mit Kappen aus Kunststoff oder auch vollständig aus
Kunststoff ausgebildet sein. Dadurch ist eine vorteilhaft dichte
Umhüllung
der Schutzschicht möglich,
wodurch das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert wird.
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Es
ist vorteilhaft, dass die Abstandselemente auf dem Kernabschnitt
regelmäßig verteilt
angeordnet sind, da dadurch ein korrektes Einlegen des Kernabschnitts
in der Gießform
einfach ermöglicht ist.
Dazu ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass die
Abstandselemente in einer kontrollierbaren Eindringtiefe in dem
Kernabschnitt eingebracht sind.
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Besonders
vorteilhaft ist es, dass die Abstandselemente mit einem Begrenzungselement
zur Begrenzung ihrer Eindringtiefe in den Kernabschnitt versehen
sind, da so ein einfaches und kontrolliertes Einbringen der Abstandselemente
möglich
ist. Das Abstandselement kann auch mit einem breiten Nagelkopf ausgeführt sein,
wobei die Verschiebungskräfte
in der Form nicht dazu führen
können,
dass der Nagelkopf unkontrolliert in den Holzkern eindringt und
die Schichtdicke der Schutzschicht zu dick bzw. zu dünn ausgeführt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführung
sieht vor, dass der Kernabschnitt aus einem Holzwerkstoff und die
Schutzschicht aus einem Kunststoff besteht, wobei besonders bevorzugt
ist, dass der Kunststoff ein gießbarer PU-Kunststoff ist. Der
PU-Kunststoff hat
den Vorteil gegenüber
einem Thermoplastrecyklat, dass er eine härtere, schlagzähere und
witterungsbeständigere
Oberfläche
der Unterlagsanordnung ausbildet, wobei er gleichzeitig bessere
Verschleißeigenschaften
und somit eine bessere Trennung zum Betonwerkstoff aufweist. Ebenfalls
ist eine gleich bleibende Qualität
des Kunststoffs gewährleistet,
da es sich nicht um ein Recyklat handelt. Der Holzwerkstoff besitzt
vorteilhafterweise eine 14 mal höhere
Biegesteifigkeit als das Recyklat.
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Ein
weiterer Vorteil besteht zum Einen darin, dass die Erfindung ein
gegenüber
dem Stand der Technik durch den geringen Kunststoffanteil ca. um die
Hälfte
reduziertes Gewicht aufweist, was sich zum Beispiel auch bei Handhabung,
Lagerung und Transport vorteilhaft auswirkt.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
zum Herstellen einer Unterlagsanordnung weist folgende Verfahrensschritte
auf:
- (a) Erstellen eines Kernabschnitts mit
wenigstens einer Schicht;
- (b) Versehen aller Seiten des Kernabschnitts mit Abstandselementen
zur Abstandseinstellung in einer Gießform (7); und
- (c) Herstellen der Unterlagsanordnung durch Anordnen des mit
den Abstandselementen versehenen Kernabschnitts in der Gießform und
durch Anfüllen
der Gießform
mit einem Gießwerkstoff zum
vollständigen
Ummanteln des Kernabschnitts.
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Hierdurch
wird ein Betonunterlagsbrett besonders vorteilhaft einfach und wirtschaftlich
hergestellt. Die Produktionszeit ist mit ca. 5 Minuten bedeutend
geringer als im Stand der Technik mit ca. 1 Stunde. Es ergeben sich
auf Grund eines geringen Kunststoffanteils wesentlich geringere
Herstellkosten.
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Es
ist vorteilhaft, dass die Schutzschicht aus einem gießbaren Kunststoff
hergestellt wird, da somit in der Gießform für diesen Kunststoff weitere
Ausgestaltungsmöglichkeiten
einfach ausführbar
sind. Der Kunststoff ist hochreaktiv. Die Ausgestaltungsmöglichkeiten
beziehen sich auf die Oberflächengestaltung
und Eingießen
von Befestigungselementen und weiteren Adaptionsteilen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand eines
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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Hierbei
zeigen:
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1 eine
geschnittene perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Anordnung;
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2 eine
Querschnittdarstellung zur Herstellung der Ausführung nach 1;
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3 eine
erste Ausführung
eines Abstandselementes;
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4 eine
zweite Ausführung
eines Abstandselementes; und
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5 eine
dritte Ausführung
eines Abstandselementes
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Gleiche
Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche bzw. funktionell
einander entsprechende Teile und/oder Baugruppen.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Unterlagsanordnung 1 in einer teilweise geschnittenen
und gebrochenen perspektivischen Ansicht. Ein Kernabschnitt 2 ist
von einer Schutzschicht 3 vollständig umgeben.
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Der
Kernabschnitt 2 besteht in diesem Beispiel aus zwei Schichten 5 und 6,
die aus einem Holzwerkstoff hergestellt sind. Die Schichten 5 und 6 sind miteinander
beispielsweise durch Verleimung fest verbunden und bilden den biegesteifen
brett- oder plattenförmigen
Kernabschnitt 2. Selbstverständlich sind andere Aufbauten
des Kernabschnitts 2 möglich,
wie zum Beispiel eine oder mehrschichtige Version.
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Alle
Seiten des Kernabschnitts 2 sind mit Abstandselementen 4 bestückt. Ihre
Anordnung erfolgt regelmäßig mit
vorzugsweise gleicher Länge,
die von der jeweiligen Seitenfläche
an nach außen
gemessen ist. Diese Abstandselemente 4 sind vollständig in der
Schutzschicht 3 eingebettet. Die Abstandselemente 4 werden
unten weiter noch ausführlicher
beschrieben.
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Die
Schutzschicht 3 besteht aus einem Kunststoff, der gießbar ausgebildet
ist. Zur Beschichtung des Kernabschnitts 2 mit der Schutzschicht
wird der Kernabschnitt 2 in eine Gießform 7 eingebracht, wie
in 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt.
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Hierbei
dienen die Abstandselemente 4 als Abstandshalter zu den
Innenseiten der Gießform 7, wodurch
keine weiteren Abstandshalter erforderlich sind und der Einlegevorgang
besonders einfach und leicht gestaltet ist.
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Der
gießbare
Kunststoff wird in die Gießform 7 eingefüllt, nachdem
diese geschlossen worden ist, und umhüllt den Kernabschnitt und die
Abstandselemente 4 vollständig, wobei der Kunststoff
die Schutzschicht 3 bildet. Die Abstandselemente 4 verhindern ein
Verschieben beim Eingießen
des Kunststoffs und bei dessen Aushärtung. Nach dem Aushärten wird die
Gießform 7 geöffnet und
die fertige Unterlagsanordnung entnommen. Der gesamte Vorgang dauert ca.
5 Minuten und ist von der Größe des Kernabschnitts 2 und
der Art des Kunststoffs der Schutzschicht abhängig.
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Die
Schutzschicht 3 kann beispielsweise aus einem Polyurethan-Kunststoff (PU) sein,
welcher eine besonders gute Verschleiß- und Oberflächeneigenschaft aufweist. Dadurch
können
die auf der Unterlagsanordnung 1 hergestellten und gelagerten
Betonteile leicht von ihm gelöst
werden. Weiterhin weist der PU-Kunststoff
eine vorteilhaft gute Trenneigenschaft gegenüber Zementschlämmen auf.
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Die
Schutzschicht 3 hat in diesem Beispiel eine Stärke von
etwa 3 mm. Durch eine weitere, nicht dargestellte Ausgestaltung
der Gießform 7 ist
es vorteilhaft möglich,
die Schutzschicht 3 mit zusätzlichen Ausbildungen bzw.
Einsatzteilen wie zum Beispiel Eingießmuttern und Rippen zu versehen.
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3 bis 5 zeigen
beispielhafte Ausgestaltungen von verschiedenen Abstandselementen 4. In 3 und 4 ist
die das Abstandselement 4 umgebende Schutzschicht 3 teilweise
mit dargestellt.
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Hierbei
können
die Abstandselemente 4 übliche
Nägel aus
Metall sein, mit einem geeignet geformten Kopf (3)
oder deren obere Enden mit einer Kappe 8 abgedeckt sind
(4). 3 zeigt dazu ein erstes Ausführungsbeispiel,
wobei das Abstandselement 4 ein üblicher Nagel mit einem Halbrundkopf
ist. Der Halbrundkopf ist so gestaltet, dass er eine untere Fläche aufweist,
die auf dem Kernabschnitt 2 aufliegt, wobei eine Eindringtiefe
des Abstandselementes 4 in den Kernabschnitt 2 festgelegt ist.
Die Oberfläche
des Halbrundkopfs ist von der Schutzschicht 3 umgeben,
wobei nur eine kleine Fläche
der Oberseite mit der Oberfläche
der Schutzschicht 3 fluchtet. Die Höhe des Halbrundkopfs entspricht
der Stärke
der Schutzschicht 3.
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4 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel, bei
welchem das Abstandselement 4 ein einfacher Stift ist,
auf den eine Kappe 8 aufgesetzt ist. Der Zweck dieser Kappe 8 besteht
darin, dass keine Metalloberfläche
in der Schutzschicht 3 sichtbar ist, wodurch ein Eindringen
von Feuchtigkeit verhindert wird. Die Kappe 8 umgibt in
diesem Beispiel den Kopf vollständig.
Bei anderen Kopfformen kann auf den Kopf zum Beispiel aufgeklipst
sein.
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In
beiden Beispielen nach 3 und 4 fluchten
die oberen Flächen
der Kappen 8 mit der Oberfläche der Schutzschicht 3.
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Es
ist auch möglich,
die Abstandselemente 4 aus Kunststoff auszubilden, wobei
die Kappen 8 entfallen können.
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In 5 ist
ein Abstandselement 4 in Gestalt eines Nagels dargestellt,
der einen ersten Abschnitt 9 aufweist, welcher von der
Oberfläche
des Kernabschnitts 2 hervorsteht, und mit seinem Kopf 10,
der beispielsweise aus Kunststoff sein kann oder mit Kunststoff
beschichtet ist, den Abstand des Kernabschnitts 2 zu der
jeweiligen Innenwand der Gießform 7 festlegt.
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Weiterhin
weist das Abstandselement 4 einen zweiten Abschnitt 11 mit
einer Spitze auf, der in den Kernabschnitt 2 eingebracht
wird. Es ist hierbei vorteilhaft, dass das Abstandselement 4 ein
Begrenzungselement 12 aufweist, das den ersten Abschnitt 9 vom
zweiten Abschnitt 11 trennt. Beim Einbringen des Abstandselementes 4 in
den Kernabschnitt 2 dringt der zweite Abschnitt 11 mit
seiner Spitze in den Kernabschnitt 2 so weit ein, bis das
Begrenzungselement 12 auf der Oberfläche des Kernabschnitts 2 aufliegt
und ein durch die Länge
des ersten Abschnitts 9 festgelegter Abstand zur jeweiligen
Innenfläche
der Gießform 7 für alle Abstandselemente 4 eingehalten wird.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Es
können
zahlreiche Modifikationen im Rahmen der beigefügten Ansprüche gemacht werden.
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So
ist es zum Beispiel möglich,
dass die Abstandselement 4 einstückig mit einer Schicht 5, 6 des Kernabschnitts
ausgebildet sind.
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Weiterhin
ist es denkbar, dass die Eindringtiefe der Abstandselemente 4 durch
eine entsprechende Einbringvorrichtung automatisch festgelegt wird.
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Bei
Kernabschnitten 2, die aus bestimmten Holzarten hergestellt
sind, ist es vorteilhaft, diese gemäß des Werkstoffs der Schutzschicht 3 vorzubehandeln,
um optimale Haftung der Schutzschicht auf dem Kernabschnitt zu erhalten.
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Bei
einem Abstandselement 4 in Ausführung als metallischer Nagel
ist es auch möglich,
die Kappe 8 als Umspritzung aus Kunststoff auszuführen.
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- 1
- Unterlagsanordnung
- 2
- Kernabschnitt
- 3
- Schutzschicht
- 4
- Abstandselement
- 5
- Erste
Schicht
- 6
- Zweite
Schicht
- 7
- Gießform
- 8
- Kappe
- 9
- Erster
Abschnitt
- 10
- Kopf
- 11
- Zweiter
Abschnitt
- 12
- Begrenzungselement