DE4402876C2 - Schalelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schalelement für Beton­ schalungen mit einer Schalhaut aus einem Holzwerkstoff oder Kunststoff und einem Rahmen aus Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium, wobei zwischen der der Schalhaut zugewandten Innenseite des Rahmens und der Stirnwand der Schalhaut eine Fuge vorgesehen ist und wobei an der Innenwand des Rahmens mindestens ein gegen die Stirnseite der Schalhaut vorstehen­ der Vorsprung angeordnet ist.

Bei derartigen Schalelementen oder Schalplatten besteht das Problem, daß die Schalhaut, die normalerweise aus einer Platte aus Schichtholz besteht, etwas quillt, wenn sie Feuchtigkeit aufnimmt. Es ist bekannt, aus diesem Grunde zwischen der Innenwand des Rahmens und der Stirnwand der Schalhaut eine Fuge vorzusehen, damit die Schalhaut, wenn sie sich etwas ausdehnt, nicht unmittelbar auf den Rahmen drückt, der sich dann kissenartig verziehen würde. Dann aber können die Schalelemente nicht mehr fugendicht nebeneinander angeordnet werden. Diese Kräfte können so stark sein, daß die Schweißnähte an den Ecken des Rahmens aufplatzen. Damit sich die Fuge nicht mit Beton füllt, der beim Reinigen des Schalelementes nur schwer zu entfernen wäre, ist es bekannt, die Fuge mit einem weichen Kunststoff auszufüllen, der dau­ erelastisch sein kann. Quillt jedoch die Schalhaut, so wird dieser Kunststoff aus der Fuge nach außen, also auf die dem Beton zugewandte Fläche des Schalelementes gedrückt. Dies ist sehr unerwünscht, weil sich dann das aus der Fuge her­ ausgedrückte Fugenmaterial im Beton abbildet, was insbeson­ dere bei der Herstellung von Sichtbeton nicht sein darf, wenn man ein Nacharbeiten der fertigen Sichtbetonfläche ver­ meiden will.

Schließlich ist auch bekannt, den Rahmenteil, der der Stirn­ fläche der Schalhaut benachbart ist, mit dem Rahmenteil, auf dem die Schalhaut aufliegt, federnd zu verbinden, so daß beim Quellen der Schalhaut sich der benachbarte Rahmenteil etwas federnd nach außen bewegt. Dadurch soll gewährleistet werden, daß die seitliche Außenfläche des Rahmens, die beim Aufstellen einer Betonschale an dem benachbarten Schalele­ ment zur Anlage kommt, gerade bleibt. Aber auch diese Maß­ nahme befriedigt nicht, weil an den Ecken des Schalelementes ein federndes Ausweichen des Rahmens nicht stattfinden kann, weil dort ein Rahmenschenkel mit einem davon rechtwinklig angesetzten Rahmenschenkel verschweißt ist.

Ferner ist aus einer technischen Anleitung der Firma MEVA bekannt, den Rahmenteil, der der Stirnfläche benachbart ist, mit profilierten Vorsprüngen zu versehen. Auch bei dieser Ausführung ist kein ausreichender Quellraum vorhanden, der die expandierende Schalhaut puffern könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schalelement zu entwickeln, bei dem die Verbindung zwischen der Schalhaut und dem Rahmen so vorgesehen ist, daß beim Quellen der Schalhaut der Rahmen möglichst wenig oder gar nicht in Mit­ leidenschaft gezogen wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Vorsprung die Fuge überbrückt und eine Spitze aufweist, die geeignet ist, beim Auftreten von durch die Quellung ent­ standenen Kräften in die Stirnseite der Schalhaut einzu­ dringen.

Dadurch ist es möglich, den durch die Fuge gebildeten Hohl­ raum möglichst klein zu halten, da dieser Vorsprung in einem nur kleinen Abstand von der Schalfläche angeordnet werden kann, die Fuge also nicht tief ist. Wird die Fuge mit einem Fugenmaterial gefüllt, so ist wesentlich weniger Fugenmate­ rial erforderlich als wenn das Fugenmaterial über die gesam­ te Höhe der Schalhaut ausgefüllt werden müßte und nicht nur die Fuge vom oberen Rand bis zu dem Vorsprung. Durch das Eindringen des Vorsprunges in die Stirnfläche der Schalhaut entsteht auch ein günstiges Kräfteverhältnis. Je weiter der Vorsprung in die Seitenfläche eindringt, desto höher steigt die Kraft an, die zu diesem Eindringen erforderlich ist ins­ besondere wenn sein Querschnitt sich nach vorne verjüngt wie z. B. bei einem Zahn eines Zahnrades. Mit anderen Worten: Zu Beginn des Aufquellens der Schalhaut setzt der Vorsprung der Ausdehnung der Schalhaut nur verhältnismäßig wenig Wider­ stand entgegen, der sich jedoch erheblich vergrößert, je weiter der Vorsprung in die Schalhaut eindringt, so daß bei einer bestimmten Zunahme der Ausdehnung der Schalhaut sich die mit zunehmendem Quellweg abnehmende Kraft, mit der die Schalhaut eine weitere Ausdehnung erzwingen will, sich mit dem Widerstand die Waage hält, die dem weiteren Eindringen des Vorsprunges in die Stirnfläche der Schalhaut entgegen­ steht. Der Vorsprung gräbt sich dann nicht weiter in die Stirnfläche ein, die noch verbleibende Restkraft der Quel­ lung wird von dem Rahmen aufgenommen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung kann die Fuge zwischen dem oberen Rand der Stirnfläche der Schalhaut und der gegen­ überliegenden Stirnfläche des Rahmens so bemessen sein, daß sich die Schalhaut an diese Stirnfläche erst dann anlegt, wenn die vorgenannte Bewegung zwischen der Schalhaut und dem Vorsprung wegen dem genannten Kräftegleichgewicht beendet ist.

Bei Ausführungsformen der Erfindung kann, wie eingangs er­ wähnt, die Schalhaut aus einem geeigneten Kunststoff, vor­ zugsweise jedoch aus einem Schichtholzwerkstoff bestehen. Als Schichtholz wird normalerweise eine gesperrte Platte verwendet, bei der die Schichten so aufeinander geklebt sind, daß ihre Fasern sich kreuzen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung ist der Vorsprung an ei­ ner Stelle angeordnet, an der in der Stirnwand der Schalhaut eine Schicht vorgesehen ist, deren Fasern parallel zu der Stirnfläche der Schalhaut verlaufen. Dies ist meist eine Stelle, die dem Eindringen des Vorsprungs in diese Schicht weniger Widerstand entgegenstellt als eine Schicht, deren Fasern rechtwinklig zur Stirnfläche der Schalhaut verlaufen.

Bei Ausführungsformen der Erfindung sind die Maße so ge­ wählt, daß die Spitze des Vorsprunges beim Einsetzen der Schalhaut in den Rahmen an der Stirnseite der Schalhaut na­ hezu anliegt. Dadurch teilt der Vorsprung die Fuge zwischen der Schalhaut und dem Rahmen in zwei Freiräume auf, in einen Freiraum, der von dem Vorsprung bis zur Schalfläche reicht und in einen Freiraum, der vom Vorsprung bis zu der Fläche reicht, auf der die Schalhaut in dem Rahmen aufliegt und dort auch beispielsweise durch eine Niet oder dergleichen befestigt ist. Der Freiraum zwischen dem Vorsprung und der Schalfläche kann bei Bedarf mit einem Fugenmaterial ausge­ fugt sein, er kann aber auch frei bleiben. In Berührung mit Feuchtigkeit quillt die Schalhaut so weit, daß bei Ausfüh­ rungsformen der Erfindung die Fuge in der Schalfläche sich schließt, sie ist dann so eng, daß sie geschlossen ist, wenn der Vorsprung um eine bestimmt Länge in die Seitenfläche der Schalhaut eingedrungen ist.

Der Vorsprung kann bei Ausführungsformen der Erfindung an nur einem Rahmenschenkel oder aber an einander gegenüberlie­ genden Rahmenschenkel, oder aber an allen Rahmenschenkeln angeordnet sein. Dann kann bei Ausführungsformen der Erfin­ dung der Vorsprung bei längsverlaufenden Rahmenschenkeln ei­ nen anderen Abstand von der Schalfläche aufweisen als bei an der kurzen Seite des Schalelementes angeordneten Rahmen­ schenkeln, so daß dem Vorsprung in beiden Fällen weiche Holzteile gegenüber liegen. Vorteilhaft ist auch, die Vor­ sprünge lediglich im Bereich der Ecken des Schalelementes vorzusehen. Dies beeinflußt die Ausrichtung der Schalhaut und auch des gesamten Schalelementes günstig.

Bei Ausführungsformen der Erfindung sind die Flächen (Längs­ abschnitte), des Rahmens mit denen dieser an der Stirnfläche der Schalhaut anliegt, wesentlich kleiner als seine Flächen (Längsabschnitte), die auch bei starker Quellung der Schal­ haut noch in einem Abstand von der gegenüberliegenden Stirn­ fläche der Schalhaut verbleiben.

Es ist zwar bekannt, die der Stirnseite einer Schalhaut ge­ genüberliegenden Flächen des Rahmens mit einer Rillung zu versehen. Diese Rillung dient in erster Linie dazu, daß in die Fuge zwischen der Stirnseite der Schalhaut und der ge­ genüberliegenden Rahmenfläche eingepreßtes Fugenmaterial in der Fuge festgehalten wird und nicht nach außen herausgezo­ gen werden. Diese Rillung kann keine Freiräume im Bereich zwischen der Stirnseite der Schalhaut und dem Rahmen schaf­ fen und sie kann auch nicht in die Stirnfläche der Schalhaut eindringen.

Der Vorsprung im Rahmen kann prinzipiell an beliebiger Stel­ le der der Stirnfläche der Schalhaut gegenüberliegenden Flä­ che des Rahmens angeordnet sein, bei Verwendung von Schicht­ holz als Schalhaut ist jedoch die vorgenannte "weiche" Stel­ le besonders zweckmäßig.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgen­ den Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Ver­ bindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausfüh­ rungsformen der Erfindung verwirklicht sein. In der Zeich­ nung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 in verkleinertem Maßstab die Ansicht eines Schal­ elementes;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Bei der in Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Er­ findung weist das Schalelement einen Rahmen 1 auf, der aus Stahl oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Er weist vier Rahmenschenkel auf, die an ihren Enden zu ei­ nem Rechteck zusammengeschweißt sind. Die Rahmenschenkel weisen eine Auflagefläche 17 auf, auf der eine Schalhaut 3 mit Nieten oder dergleichen befestigt ist. Ein Abschnitt 6 des Rahmenschenkels schützt die Stirnflächen der Schalhaut 3 vor Beschädigung. Die Oberfläche 4 der Schalhaut 3 bildet die dem Beton zugewandte Schalfläche, an der der Beton beim Eingießen zur Anlage kommt. Der Rahmen weist auf der der Schalfläche 4 abgewandten Seite einen nach rückwärts zeigen­ den Steg 5, der in einen Fuß enden kann und der zur Anlage der die Wand aussteifenden Träger dienen kann.

Das dem Beton zugewandte Ende 6 des Rahmens überragt die Schalfläche 4 um einen kleinen Betrag 7, der bei üblichen Schalhäuten, die bei Deckenschalungen 8-12 mm dick sein können, etwa 1-2, vorzugsweise 1,5 mm beträgt. Kommt der flüssige Beton mit der Schalfläche 4 der Schalhaut 3 in Be­ rührung, so quillt die Schalhaut 3 allmählich durch Aufnahme von Feuchtigkeit etwas auf. Der Abschnitt 7 ist so gewählt, daß bei aufgequollener Schalhaut 3 die Schalfläche 4 etwa in einer Ebene mit der dem Beton zugewandten Stirnfläche 8 des Rahmenabschnittes 6 verläuft. An der Stelle, an der der die Auflagefläche 17 bildende Flansch 2 mit dem Rahmenabschnitt 6 verbunden ist, befindet sich eine Auskehlung 9, in die der dem Beton abgewandte Rand der Schalhaut 3 hineinragt. Durch die Auskehlung 9 wird erreicht, daß der Rahmenabschnitt 6 gegenüber einem Auflageflansch 2 und dem Steg 5 etwas nach außen, also von der Stirnfläche der Schalhaut 3 weg, federn kann, wenn sich die Schalhaut 3 auch längs ihrer Ebenen ver­ größert und damit den Rahmenabschnitt 6 etwas zurückdrückt.

In der Ebene der Schalfläche 4 befindet sich zwischen dem betonseitigen Rand 11 und der diesem Rand gegenüberliegenden Stirnfläche 12 des Rahmenabschnittes 6 eine Fuge 10, die beispielsweise 0,5 bis 1 mm breit sein kann.

Das dem Beton abgewandte untere Ende der Fuge 10 mündet in einen Freiraum 13, der durch entsprechende Ausbildung im Rahmenabschnitt 6 und die Stirnfläche 14 der Schalhaut 3 be­ grenzt ist. An diesen Freiraum 13 schließt ein im Quer­ schnitt zahnförmiger Vorsprung 15 an, dessen der Stirnfläche 14 zugewandtes Ende an der Stirnfläche 14 der Schalhaut 3 praktisch anliegt. Der Vorsprung 15 ist bei der dargestell­ ten Ausführungsform genauso wie die Fuge 10 und der Freiraum 13 um den ganzen Rahmenumlauf vorgesehen. Auf der vom Beton abgewandten Fläche des Vorsprunges 15 schließt sich ein wei­ terer Freiraum 16 an, der in die Auskehlung 9 und dann in die Auflagefläche 17 des umlaufenden Flansches 2 übergeht.

Nimmt die Schalhaut 3 Feuchtigkeit auf, so quillt sie nicht nur in Richtung zum Beton, wobei sich dann der Längenab­ schnitt 7 verringert oder ganz verschwindet sondern dehnt sich auch in ihrer Ebene aus, so daß die Spitze des Vor­ sprunges 15 in die Stirnfläche 14 der Schalhaut 3 eindringt. Dieses Eindringen erfolgt gegen einen mit der Eindringtiefe zunehmenden Widerstand, wobei sich die Nut 10 verengt und möglicherweise ganz verschwindet. Bei der dargestellten Aus­ führungsform besteht die Schalhaut aus Schichtholz, wobei die einzelnen Schichten so gelegt sind, daß sie ihre Fasern überkreuzen. Ist die durch das Quellen der Schalhaut 3 er­ zeugte Längsbewegung in der Ebene der Schalhaut soweit fort­ geschritten, daß die Nut 10 verschlossen ist, so ist auch der Widerstand, den der zahnförmige Vorsprung 15 bei dem weiteren Eindringen in die Stirnfläche der Schalhaut 3 über­ winden muß, relativ groß. In dieser Lage wird, wenn die durch Quellung erzeugten Kräfte groß genug sind, der Rahmen­ abschnitt 6 etwas nach außen federn und möglicherweise sogar den Steg 5 bei dieser Bewegung mitnehmen. Im Normalfalle aber endet die durch die Quellung erzeugte Längsbewegung dann, wenn der betonseitige Rand der Schalhaut an der Stirn­ fläche 12 zur Anlage gekommen ist. Eine die Schalhaut 3 durchdringende Befestigungsvorrichtung, beispielsweise eine Niet, mit der die Schalhaut 3 auf den Flansch 2 befestigt ist, ist normalerweise nicht in der Lage, die beim Quellen der Schalhaut auftretende Längenänderung aufzufangen, sie steht in diesem Falle etwas schräg, was der Oberflächengüte der Betonwand und dem Schalelement nicht schadet.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Fuge 10 und der Freiraum 13 mit Fugenmaterial angefüllt, wogegen sich in dem Freiraum 16 kein Fugenmaterial befindet. Von oben in Fig. 2 durch die Fuge 10 eingepreßtes Fugenmaterial kann sich lediglich bis zu dem Vorsprung 15 im Freiraum 13 aus­ breiten. Wegen dem Anliegen der Spitze des Vorsprungs 15 an der Stirnfläche 14 der Schalhaut ist verhindert, daß Fugen­ material aus dem Freiraum 13 in den Freiraum 16 gelangt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist daher die Menge des benötigten Fugenmaterials wesentlich kleiner als wenn auch der Freiraum 16 mit Fugenmaterial angefüllt werden müßte.

Die einzelnen Schichten der Schalhaut 3 sind so aufeinander angeordnet, daß die Holzfasern derjenigen Schicht, an deren Stirnfläche der Vorsprung 15 zur Anlage kommt, parallel zur Ebene der Stirnfläche 14 verlaufen. Dadurch greift der Vor­ sprung 15 an einer verhältnismäßig weichen Stelle des Schichtholzes an, aus dem die Schalhaut 3 besteht.

Je nach den jeweiligen Kräfteverhältnissen kann das Schicht­ holz auch so aufgebaut sein, daß der Vorsprung 15 an einer in der Stirnfläche 14 härteren Schicht angreift, also an ei­ ner Schicht, in der die Fasern rechtwinklig in die Stirnflä­ che 14 münden.

Die Länge des Vorsprungs 15 und die Breite der Nut 10 sowie die Schrägflächen des Vorsprunges 15 können bei Ausführungs­ formen der Erfindung anders proportioniert sein als bei der dargestellten Ausführungsform je nach dem, welche Kräfte und welche Längenänderungen bei der Quellung der Schalhaut auf­ treten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dicke einer aus Schichtholz bestehenden Schalhaut ca. 8-12 mm, die Breite der Nut 10 etwa 1 mm, der Vorsprung 15 befindet sich in einem Abstand von ca. 6 mm von der Stirnfläche 8 des Rahmenprofils, die Basis des zahnförmigen Vorsprungs 15 be­ trägt beispielsweise 1,5 mm, die der Grund, also die zur Stirnfläche der Schalhaut 3 parallele Fläche dieses Freirau­ mes kann von der Stirnfläche der Schalhaut einen Abstand von ca. 3 mm aufweisen, was dann mit der Länge des Vorsprungs 15 übereinstimmt. Die Schalhaut kann aus 7 Schichten bestehen.

Ist der Vorsprung 15 umlaufend um die ganze Stirnfläche der Schalhaut 3 vorgesehen, so kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Vorsprung 15 zwischen der gleichen Höhe am Rahmen 1 vorgesehen ist, die Schalhaut jedoch so geschnitten ist, daß an den schmalen Seiten des Schalelementes die wei­ che Seite einer Holzschicht an dem Vorsprung 15 anliegt, an den Längsseiten des Schalelementes liegt dann die härtere Seite der Holzschicht an dem Vorsprung an, also diejenige Seite, auf der die Fasern enden. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei Holzschichtplatten angewendet werden, de­ ren Fasern nicht parallel und rechtwinklig zu den Stirnflä­ chen verlaufen, sondern schräg zu den Stirnflächen verlaufen und trotzdem kreuzweise in der Schalhaut verlaufen. Außerdem kann, wie bereits eingangs erwähnt, die Schalhaut aus einem geeigneten Kunststoff, möglicherweise aus mehrerer überein­ ander angeordneten Kunststoffschichten bestehen oder aber aus einer an sich bekannten Holzfaserplatte, bei der die einzelnen kurzen Holzfasern unorientiert in dem Füllstoff angeordnet sind.

Claims (12)

1. Schalelement für Betonschalungen mit einer Schalhaut aus einem Holzwerkstoff oder Kunststoff und einem Rahmen aus Metall, wobei zwischen dessen der Schalhaut zugewandten Innenseite und der Stirnwand der Schalhaut eine Fuge be­ steht, und wobei an der Innenwand des Rahmens mindestens ein gegen die Stirnseite der Schalhaut vorstehender Vor­ sprung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) die Fuge (10) überbrückt und eine Spitze aufweist, die geeignet ist, beim Auftreten von durch Quellung entstandenen Kräften in die Stirnseite (14) der Schalhaut (3) einzudringen.

2. Schalelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) einen zahnförmigen Querschnitt aufweist.

3. Schalelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsprung nur an einem Rahmenschenkel des Metallrahmen vorgesehen ist.

4. Schalelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsprung an einander gegenüberliegen­ den Rahmenschenkeln angeordnet ist.

5. Schalelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung an allen Rahmenschenkeln angeordnet ist.

6. Schalelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei­ chnet, daß die Vorsprünge lediglich im Bereich der Ecken des Schalelementes angeordnet sind.

7. Schalelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) an der Stirnseite (14) in einem Abstand unterhalb der Schalfläche (4) der Schalhaut (3) anliegt.

8. Schalelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Schalhaut aus Schichtholz, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) so an der Innenfläche des Rahmens angeordnet ist, daß ihm gegenüber eine Holzschicht in dem Schichtholz angeordnet ist, deren Fasern parallel zur Stirnseite (14) der Schalhaut (3) verlaufen.

9. Schalelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zahnartig ausgebildete Vorsprung (15) einen sich an die Fuge (10) anschließenden Freiraum (13) zusammen mit der Stirnseite (14) der Schalhaut (3) und der Innenwand des Rahmens (1) begrenzt.

10. Schalelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zahnartig ausgebildete Vorsprung (15) einen Freiraum (16) abgrenzt, der durch eine im Rahmen angeordnete Auflagefläche (17) für die Schalhaut (3), der Stirnseite (14) der Schalhaut (3) und der Innenfläche des Rahmens (1) begrenzt ist.

11. Schalelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge (10) zwischen dem Rahmen (1) und der Schalhaut nur im Freiraum zwischen Vorsprung (15) und Schalfläche (4) mit Fugenmaterial ausgefüllt ist.

12. Schalelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge (10) an ihrem der Schalfläche zugewandten Ende kleiner ist als der größte Quellweg.