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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schalungselement für Betonbauten, mit einem Grundkörper in Hohlprofilbauweise, der eine als Schalhaut ausgebildete Außenseite aufweist.
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Stand der Technik
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Einsatzbereite Schalungselemente weisen einen Grundkörper auf, an welchem in der Regel weitere Anbauelemente, wie beispielsweise Dichtelemente, angeordnet sind und werden für Schalungen verwendet, in die Frischbeton zur Herstellung von Betonbauteilen, wie etwa Wänden, Decken und dergl., eingebracht wird. Für diese Arbeiten müssen die Schalungselemente insbesondere in unterschiedlichen Breiten zur Verfügung stehen, was zu insgesamt hohen Fertigungskosten führt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schalungselement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sich dessen Herstellung auf kostengünstigere Weise bewerkstelligen lässt.
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Vorteile der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schalungselement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist der Grundkörper des Schalungselements zumindest aus zwei ineinandergreifenden Teilsegmenten gebildet, die an ihren ineinandergreifenden Randbereichen dauerhaft miteinander verbunden sind.
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Der mit der Erfindung verbundene Vorteil besteht im Wesentlichen darin, dass eine Vielzahl unterschiedlich breiter Schalungselemente mit nur wenigen standardisierten Teilsegmenten auf einfache und kostengünstige Weise gefertigt werden kann. Die Hohlprofilbauweise des Grundkörpers erlaubt zudem bei entsprechender Auslegung der Verbindung der einzelnen Teilsegmente, die beispielsweise durch Niete erfolgen kann, einen derart robusten Aufbau des Schalungselements, dass insbesondere auch hohe angreifende Querkräfte weitgehend verformungsfrei aufgenommen werden können.
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Der Grundkörper des Schalungselements ist vorzugsweise aus stranggepresstem Leichtmetall gefertigt, wodurch eine Herstellung auch komplizierter Hohlprofilformen in nur einem Verfahrensschritt auf kostengünstige Weise ermöglicht ist. Die im Verhältnis zur Gesamtbreite des Schalungselements bzw. des Grundkörpers geringere Breite der Teilsegmente erlaubt dabei eine Fertigung auf den am Markt in großer Anzahl verfügbaren Strangpresseinrichtungen, so dass die Notwendigkeit einer Fertigung auf kostenintensiven Sonderstrangpressen ersatzlos entfällt. Aufgrund des sortenreinen Leichtmetall-Aufbaus des Grundkörpers kann dieser zudem problemlos in den Wertstoffkreislauf rückgeführt werden, womit insbesondere umweltbezogenen sowie wirtschaftlichen Aspekten Rechnung getragen ist.
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Die Teilsegmente sind nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung miteinander verhakt, wodurch nicht nur eine einfache und schnelle Montage des Schalungselements, sondern auch ein hohes Maß an Bediensicherheit über die gesamte Lebensdauer des Schalungselements gewährleistet ist.
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Die Teilsegmente können als Rand- und/oder als Zwischensegmente ausgebildet sein. Dadurch kann der Grundkörper des Schalungselements lediglich zwei jeweils als Randsegment ausgebildete Teilsegmente aufweisen oder aber wenigstens ein zusätzliches Zwischensegment aufweisen, das zwischen den Randsegmenten angeordnet ist. Die Randsegmente weisen dabei nur einen Randbereich auf, der mit einem anderen Teilsegment, d. h. einem anderen Rand- oder einem Zwischensegment, zu einem Schalungselement (Grundkörper) dauerhaft verbindbar bzw. verhakbar ist.
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Die Randsegmente weisen zur lösbaren Verbindung des Schalungselements mit einem anderen Schalungssegment in ihrem Außenrandbereich insbesondere Schlossstreben und/oder halbkreisförmige Ankerlöcher auf.
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Zwecks eines möglichst großen Einsatzspektrums des Schalungselements können die Rand- und/oder Zwischensegmente insbesondere eine unterschiedliche Breite aufweisen. Dadurch können Schalungselemente mit fein abgestuften Breitenmaßen kostengünstig zur Verfügung gestellt werden, wobei die Schalungselemente in Abhängigkeit von den zur Verfügung stehenden Breiten der Rand- und Zwischensegmente entweder aus einer geringen oder aber aus einer höheren Anzahl von Teilsegmenten aufgebaut sein können.
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Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Hakverbindung Hakelemente auf, die an den Teilsegmenten ausgeformt sind. Hierdurch werden die Fertigungskosten des Teilsegments insgesamt verringert und die Montage der Teilsegmente vereinfacht.
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Die Oberflächengüte sowie die Maßhaltigkeit des herzustellenden Betonelements hängen in entscheidender Weise von einer möglichst geringen relativen Verschiebung der Teilsegmente des Schalungselements bzw. von dem Grad der Verformung des Schalungselements unter den Frischbetonlasten ab. So können bereits kleine Relativbewegungen der Teilsegmente in ihrem Stoßbereich der Schalhaut zu einem schlechten optischen Ergebnis der Oberflächenstruktur des Betonbauteils führen und eine aufwändige Nachbearbeitung des Betonbauteils erforderlich machen. Die Hakverbindung ist daher vorzugsweise an der Außen- und an einer Innenseite des Grundkörpers ausgebildet. Dadurch können einerseits die von dem Frischbeton auf das Schalelement ausgeübten Kräfte bevorzugt in diejenigen Bereiche der Teilsegmente eingeleitet werden, die im Hinblick auf das Lastaufnahmevermögen des Schalungselements eine ohnehin ausreichend große Materialstärke aufweisen müssen. Andererseits kann die Hakverbindung auf besonders einfache Weise auf eine Übertragung von Kraftkomponenten zwischen den miteinander verhakten Teilsegmenten ausgerichtet werden, die parallel und senkrecht zur Schalhaut des Schalungssegments wirken.
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Die Hakverbindung weist dabei vorzugsweise wenigstens einen, vorzugsweise im Bereich der Außenseite des Grundkörpers, an dem einen Teilsegment angeordneten Schnapphaken auf, der mit einem an dem anderen Teilsegment angeordneten Rastelement verrastet ist.
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Zwecks einer möglichst hohen Stabilität der Hakverbindung gegenüber orthogonal auf die Schalfläche einwirkenden Kräften stützt sich das den Schnapphaken aufweisende Teilsegment vorzugsweise mit seinem Innen- und/oder Außenwandabschnitt an einem korrespondierenden Innen- und/oder Außenwandabschnitt des jeweilig anderen Teilsegments ab. Dadurch wird der Schnapphaken auf einfache Weise gegenüber einem Abrutschen aus seiner verrasteten Position geschützt, wobei zugleich eine Flächenpressung zwischen einer Haltefläche des Schnapphakens und einer Hintergriffsfläche des Rastelements bei orthogonal zur Schalhaut wirkenden Kräften bewirkt wird. Diesbezüglich weist das eine Teilsegment nach einer Weiterbildung der Erfindung insbesondere eine Abstützfläche auf, die an einer Auflagefläche des anderen Teilsegments zumindest teilweise formschlüssig zur Anlage gebracht ist, wobei die Auflagefläche einen Hinterschnitt aufweist, der von der Abstützfläche hintergriffen ist.
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Die Hakverbindung kann nach einer Weiterbildung der Erfindung eine, vorzugsweise im Bereich der Innenseite des Grundkörpers, an dem einen Teilsegment angeordnete Sperrnut aufweisen, in der ein Innenwandabschnitt des jeweilig anderen Teilsegments angeordnet bzw. festgelegt ist.
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Zwecks einer möglichst einfachen Montage des Schalungselement ist die Hakverbindung insbesondere durch ein relatives Verschwenken der zu verbindenden Teilsegmente zueinander herstellbar. Dadurch können die Teilsegmente als Hebel zum Schließen der Hakverbindung ausgenutzt werden, was insbesondere auch ein Schließen der Hakverbindung gegen eine Vorspannung der Teilsegmente ermöglicht. Sofern die Hakverbindung ein als Sperrelement und ein als Schnapphaken ausgebildetes Hakelemente aufweist, kann das in der Sperrnut geführte Sperrelement zudem einer scharnierartigen Führung der Teilsegmente beim Herstellen der Hakverbindung dienen.
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Die Hakverbindung erstreckt sich zwecks einer möglichst stabilen Verbindung der Teilsegmente vorzugsweise über einen Großteil der gesamten Länge, insbesondere die gesamte Länge, der Außen- und/oder Innenseite des Grundkörpers.
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Die Hohlprofilöffnungen des Schalungselements sind zwecks einer einfachen Reinigung hinsichtlich eines Eindringens von Verschmutzungen, wie etwa Frischbeton, mittels Dichtelementen abgedichtet.
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Hinsichtlich einer möglichst planen Schalhaut hat es sich überdies bewährt, dass die Teilsegmente bzw. der Grundkörper des Schalungselements an zumindest einer Stirnseite mit einem Richtprofil verbunden sind.
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Zwecks einer weiter optimierten Oberflächengüte der herzustellenden Betonbauteile und eines möglichst geringen Reinigungsaufwand des Schalungselements kann die als Schalhaut ausgebildete Außenseite des Schalelements bzw. der Teilsegmente zusätzlich eine Beschichtung aufweisen, die einem Anhaften von Frischbeton bzw. von abgebundenem Beton entgegenwirkt. Diese Beschichtung kann insbesondere eine Kunststoffbeschichtung bzw. eine Pulverlackbeschichtung sein.
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Das Schalungselement weist erfindungsgemäß eine Breite von unter 1000 mm, eine Dicke von 20 bis 80 mm und eine Länge von weniger als 4000 mm, vorzugsweise von weniger als 3600 mm, auf. Zwecks einer besonders einfachen und sicheren Handhabbarkeit in Bezug auf das Gewicht und die Außenmaße des Schalungselements hat es sich dabei in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Schalungselement nicht breiter als 600 mm ist.
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Die Rippen bzw. Seitenwände des Hohlprofils (Teilsegment) sind zwischen der Innenseite und der Außenseite des Schalelements geneigt und dies in einem Winkel von kleiner 90°. Die Querkraftaufnahme lässt sich noch dadurch weiter verbessern, wenn die Winkel zwischen 30° und 70° ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist dabei ein Winkel der Rippen bzw. Seitenwände von etwa 45° zur Außenseite, weil sich dadurch das Hohlprofil einerseits sehr kostengünstig fertigen lässt und andererseits derartige Zwischensegmente oder Randsegmente die auf sie wirkenden Querkräfte verformungsfrei aufnehmen können.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein Schalelement, welches insgesamt fünf Teilsegmente aufweist, die über eine unlösbare Hakverbindung miteinander verbunden sind;
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2 eine perspektivische Ansicht eines der 1 entsprechenden Schalungselements in explodierter Darstellung;
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3 einen Querschnitt durch ein als Randsegment ausgebildetes Teilsegment und ein daran angeschlossenes als Zwischenprofil ausgebildetes Teilsegment eines zu der 1 ähnlichen Schalungselements;
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4a–b einen Querschnitt durch die in der 3 gezeigten Teilsegmente während ihrer Montage; und
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5a–e Querschnitte durch zu der 1 ähnliche Schalungselemente mit jeweils unterschiedlicher Breite.
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In der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile zweckmäßiger Weise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen sind stark schematisiert und zum erleichterten Verständnis nicht maßstabsgetreu wiedergegeben.
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Die 1 zeigt ein Schalungselement 10 für Betonbauten, das einen aus stranggepresstem Aluminium gefertigten Grundkörper 12 mit einer als Schalhaut ausgebildeten planen Außenseite 14 aufweist. Der Grundkörper 12 des hier wiedergegebenen Schalungselements 10 umfasst zwei Randsegmente 16 und drei zwischen den Randsegmenten 16 angeordnete Zwischensegmente 18.
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Grundsätzlich endet jedes Schalungselement 10 beidenends mit einem Randsegment 16, wobei aneinandergrenzende Schalungselemente 10 über in der Zeichnung nicht näher dargestellte Schalungsschlösser lösbar miteinander verbindbar sind. Die Randsegmente 16 weisen zudem an ihren Längsseiten 20 jeweils zwei halbkreisförmige Ankerlöcher 22 für auf dem Markt an sich bekannte Schalungsanker auf.
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Das Schalungselement 10 hat je nach Ausführungsform eine Breite von vorzugsweise bis zu 1000 mm und eine Dicke von vorzugsweise 20 bis 80 mm. Das Schalungselement 10 kann dabei ein am Bau übliches Längenmaß von bis zu 4000 mm aufweisen.
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Wie insbesondere aus der explodierten Darstellung des Schalelements 10 in der 2 näher hervorgeht, sind die Rand- und die Zwischensegmente 16, 18 des Grundkörpers 12 jeweils als Hohlprofil ausgebildet.
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Das Schalelement 10 weist zur Versteifung des aus den miteinander dauerhaft verbundenen, d. h. nur unter einem maschinell aufzubringenden Kraftaufwand erneut trennbaren, Rand- bzw. Zwischensegmenten 16, 18 gebildeten Grundkörpers 12 sowie zur stirnseitigen Befestigung von Trägerschienen 24 Profilklötze 26 auf, die in stirnseitige Öffnungen 28 der Rand- und Zwischensegmente 16, 18 eingebracht sind.
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Die Trägerschienen 24 sind dabei jeweils in nicht näher dargestellter Weise mit den Profilklötzen 26 und den Rand- bzw. Zwischensegmenten 16, 18 vernietet und stellen deren streng fluchtende Ausrichtung zueinander zusätzlich sicher. An der in der Figur unten angeordneten Trägerschiene 24 ist weiterhin ein elastisches Dichtelement 30 angeordnet, durch das ein Ausschalen des Schalungselements 10 erleichtert wird.
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In der 3 sind ein in der Figur links dargestelltes Randsegment 16 und ein Zwischensegment 18 eines Grundkörpers 12 gezeigt, die ineinandergreifen und die an ihren ineinandergreifenden Randbereichen 32 miteinander verhakt sind. An das Zwischensegment 18 kann sich dabei ein in der Figur nicht näher dargestelltes Randsegment 16 oder ein weiteres Zwischensegment 18 anschließen.
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Im Bereich der Außenseite 14 (Schalhaut) des Grundkörpers 12 ist einem Außenwandabschnitt 34 des Zwischensegment 18 ein als Profilfortsatz ausgebildeter Schnapphaken 36 angeformt, der mit einem an einem gegenüberliegenden Außenwandabschnitt 34' des Randsegments 16 angeformten Rastelement 38 verrastet ist. Der Schnapphaken 36 hinter- und/oder übergreift das Rastelement 38, wobei eine Haltefläche 40 des Schnapphakens 36 an einer Rastfläche 42 des Rastelements 38 formschlüssig anliegt.
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Das Rastelement 38 weist stirnseitig eine rampenförmige Auflagefläche 44 auf, an der eine mit 46 bezeichnete und parallel zur Auflagefläche 44 angeordnete Abstützfläche des Außenwandabschnitts 34 des Zwischensegments 18 formschlüssig zur Anlage gebracht ist. Die Abstützfläche 46 hintergreift die Auflagefläche 44 des Außenwandabschnitts 34'.
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Das Randsegment 16 weist im Bereich einer Innenseite 48 des Grundkörpers 12 zusätzlich eine Sperrnut 50 auf, in der ein profilierter Innenwandabschnitt 52 des Zwischensegments 18 angeordnet ist.
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Die Sperrnut 50 ist teilweise von einem parallel zur Innenseite 48 des Grundkörpers 12 vorspringenden Innenwandschenkel 54 des Randsegments 16 überdeckt und weist einen einenends an einer Seitenwand 56 des Randsegments 16 angeordneten Nutboden 58 sowie eine in Richtung auf die Innenseite 48 des Grundkörpers 12 abgewinkelte Nutflanke 60 auf.
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Der profilierte Innenwandabschnitt 52 des Zwischensegments 18 weist einen gekröpften Randbereich 62 auf, der den Innenwandschenkel 54 des Randsegments 16 untergreift. Der profilierte Innenwandabschnitt 52 weist weiterhin eine diesem angeformte und seitlich in die Sperrnut 50 in Richtung auf deren Nutboden 58 vorstehende Profilleiste 64 auf, die in der hier gezeigten Sperrstellung des Innenwandabschnitts 52 an die Nutflanke 60 vollflächig zur Anlage gebracht ist. Nach einem in der Zeichnung nicht näher gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel kann die Nutflanke 60 auch als Hinterschnitt ausgebildet sein und von der Profilleiste 64 entsprechend hintergriffen werden.
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Die in der vorstehenden Weise aufgebaute Hakverbindung 66 erstreckt sich längs der Außen- und Innenseite 14, 48 des Grundkörpers 12 und ist auf eine Übertragung von Kraftkomponenten zwischen den miteinander verhakten Rand- bzw. Zwischensegmenten 16, 18 des Schalungselements 10 ausgerichtet, welche parallel und senkrecht zur Außenseite 14 (Schalhaut) des Grundkörpers 12 wirken und das Schalelement 10 belasten. Selbst bei den in der Praxis von dem (Frisch-)Beton ausgeübten hohen Druck- bzw. Zugkräften kann die Hakverbindung 66 nicht gelöst werden und hält die Rand- bzw. Zwischensegmente 16, 18 formstabil zusammen.
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Ein relatives Verschieben der Rand- bzw. Zwischensegmente 16, 18 zueinander ist aufgrund eines durch die Hakverbindung 66 bewirkten Reibschlusses zwischen den Rand- bzw. Zwischensegmenten 16, 18 nur unter großem Kraftaufwand (maschinell) möglich.
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Die Seitenwand 56 schließt mit der Außenseite 14 des Grundkörpers 12 einen in der Fig. mit α bezeichneten Winkel ein, der ungefähr 50° beträgt. Der Winkel α kann nach vorliegend nicht näher gezeigten Ausführungsbeispielen auch andere Werte, insbesondere zwischen 30° und 70°, aufweisen.
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In den 4a und 4b sind das in der 3 bereits miteinander verbundene Rand- und Zwischensegment 16, 18 während ihres Zusammenfügens bzw. Zusammensetzens gezeigt.
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Das in der Figur rechts dargestellte Zwischensegment 18 wird, wie aus der 4a näher hervorgeht, zunächst mit dem gekröpften Randbereich 62 seines Innenwandabschnitts 52 in die Sperrnut 50 des in der Figur links dargestellten Randsegments 16 eingeführt bzw. eingeschoben, bis der gekröpfte Randbereich 62 unter den Innenwandschenkel 54 des Randsegments 16 geführt ist.
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Das Zwischensegment 18 wird nachfolgend unter scharnierartiger Zwangsführung des gekröpften Randbereichs 62 des Innenwandabschnitts 52 in der Sperrnut 50 relativ zu dem Randsegment 16 in Richtung des mit 68 bezeichneten Pfeils verschwenkt, bis der Schnapphaken 36 mit dem Rastelement 38 verrastet. Zeitgleich wird der gekröpfte Randbereich 62 des Innenwandabschnitts 52 des Zwischenelements 18 in der Sperrnut 50 in seine durch die Anlage der Profilleiste 64 an die Nutflanke 60 der Sperrnut 50 gekennzeichnete Sperrstellung überführt. Damit ist die Hakverbindung 66 ausgebildet und das Rand- sowie das Zwischensegment 16, 18 sind wie in der in der 2 gezeigten Weise dauerhaft miteinander verbunden.
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In den 5a bis 5e sind unterschiedlich breite erfindungsgemäße Schalungselemente 10 dargestellt, die sich aus den vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten der Rand- bzw. Zwischensegmente 16, 18 ergeben.
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5a zeigt einen einfachst möglichen Aufbau des Schalungselements 10 bzw. eines Grundkörpers 12 mit lediglich zwei miteinander verbundenen Randsegmenten 16. Das in der 5b dargestellte Schalungselement 10 weist demgegenüber zusätzlich ein zwischen den Randsegmenten 16 angeordnetes Zwischensegment 18 auf, das, wie in der 5c dargestellt, auch in einer größeren Breite ausgeführt sein kann. Entsprechend der in den 5d bis 5e exemplarischen wiedergegebenen Schalungselemente 10 ergeben sich bereits bei den vorliegend nur vier unterschiedlich konfigurierten Rand- bzw. Zwischensegmenten 16, 18 bereits vielfältige Kombinationsmöglichkeiten und somit unterschiedlich breite Schalungselemente. Die Hakverbindung 66 ist dabei grundsätzlich zwischen allen Rand- bzw. Zwischensegmenten der jeweiligen Schalungselemente 10 in zueinander entsprechender Weise ausgebildet. Die freien Enden der Randsegmente 16 sind somit entweder mit Hakelementen ausgebildet, die formschlüssig in daran angepasste Ausformungen der Zwischensegmente 18 eingreifen oder sie sind derart ausgebildet, dass zwei Randsegmente 16 dauerhaft miteinander erfindungsgemäß verbunden werden können.
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Die Erfindung betrifft ein Schalungselement 10 für Betonbauten, mit einem Grundkörper 12 in Hohlprofilbauweise, der eine als Schalhaut ausgebildete Außenseite 14 aufweist. Der Grundkörper 12 ist erfindungsgemäß aus zumindest zwei ineinandergreifenden Teilsegmenten gebildet, die an ihren ineinandergreifenden Randbereichen dauerhaft miteinander verbunden sind. Die vorzugsweise im Strangpressverfahren gefertigten Teilsegmente, wie ein Rand- und ein Zwischensegment 16, 18, sind erfindungsgemäß vorzugsweise miteinander verhakt und bilden im verbundenen Zustand eine untrennbare Einheit.
