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Die Erfindung betrifft eine Sichtbeton-Schalung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Sichtbeton ist in der modernen Architektur gefragt und stellt hohe Anforderungen an Architekten, Planer und Ausführer aufgrund der unbegrenzten Formbarkeit des Betons. Die Sichtbetonfläche ist das Spiegelbild der Schalhaut. Entsprechend der Schalhaut können glatte, nicht glatte (raue) oder auch strukturierte Betonoberflächen erzeugt werden. Die Schalung kann groß- oder kleinflächig sein. Das Fugenbild kann ebenso gestaltet werden wie die Schalelementenstöße. Oftmals besteht die Schalhaut aus Brettern, die über einen stumpfen Stoß miteinander verbunden sind. Diese einfachste Ausführung ungespundeter Bretter führt zu einer Gratbildung. Bei gespundeten Brettern können die Stöße gegen auslaufenden Zementleim abgedichtet sein. Die Abdichtung ist insbesondere auch deshalb wichtig, da bei zu starkem Rütteln Luft durch die Schalung in den Formraum gezogen werden kann, was zu Lunker und Porenbildung der Sichtbetonfläche führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sichtbeton-Schalung dahingehend zu verbessern, dass im Stoßbereich der Schalhaut möglichst eine Gratbildung vermieden wird.
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Diese Aufgabe ist bei einer Sichtbeton-Schalung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Sichtbeton-Schalung besitzt eine Schalhaut, wobei ein Schalhautstoß zwischen benachbarten Schalhautelementen gespundet ist. Das heißt, der Schalhautstoß besitzt eine Profilierung, die zu einer Überlappung der Schalhautelemente in der Verlegeebene führt.
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Die Schalhautelemente besitzen zudem ein mechanisches Verriegelungssystem, das Verbindungsmittel zur Horizontalverriegelung innerhalb der Verlegeebene der Schalhautelemente umfasst. Die Erfindung sieht also nicht nur vor, dass sich die Randseiten der Schalhautelemente überlappen, wie zum Beispiel bei einer L-förmigen Abstufung, die auch als Wechselfalz-Spundung bezeichnet werden kann. Eine solche Überlappung führt nicht zu einer Horizontalverriegelung. Der Begriff Horizontalverriegelung ist immer im Kontext mit der Verlegeebene zu sehen. Bei einer horizontalen Verlegeebene bedeutet dies, dass die benachbarten Schalhautelemente durch die mechanische Verriegelung nicht ohne Überwindung des Formschlusses in Horizontalrichtung voneinander getrennt werden können. Ist die Verlegeebene oder Montageebene der Schalhautelemente senkrecht, können die benachbarten Schalhautelemente dementsprechend nicht senkrecht voneinander getrennt werden. Die Wirkrichtung der Verbindungsmittel zur Horizontalverriegelung erstreckt sich immer in Längsrichtung der Verlegeebene. Die Verbindungsmittel zur Horizontalverriegelung sind so konfiguriert, dass einander benachbarte Randseiten von Schalhautelementen aneinander anliegend miteinander koppelbar sind. Die mechanische Verbindung kann auch so ausgestaltet sein, dass benachbarte Randseiten in der Verriegelungsposition gegeneinander gezogen werden, das heißt, dicht gegeneinander gepresst werden. Die Bauteile werden unter Vorspannung miteinander verbunden. Dadurch wird insbesondere beim Rütteln Dichtigkeit gewährleistet, die verhindert, dass Luft in den Formhohlraum gelangt. Ein zusätzliches Abdichten gegen auslaufenden Zementleim ist nicht erforderlich. Dementsprechend wird eine Gratbildung minimiert.
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Die erfindungsgemäße Sichtbeton-Schalung kann bei Wandschalungen sowie bei Deckenschalungen zum Einsatz kommen. Die Schalhaut kann im Bereich der Fugen so dicht sein, dass praktisch kein Zementleim und/oder Feinmörtel austreten kann. Selbst dünnflüssige Hafttrennmittel, wie Schalungsöle, können am Austreten gehindert werden.
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Die Mittel zur Horizontalverriegelung sind Bestandteil der Schalhautelemente. Erfindungsgemäß wird unter einem Schalhautelement dasjenige Bauteil verstanden, das mit dem Betonformhohlraum in Kontakt steht. Es handelt sich bei dem Schalhautelement nicht um eine tragende Unterstruktur oder einen Schalungsrahmen, sondern um das flächige Bauteil, das gegebenenfalls von einem Schalungsrahmen oder von einer Unterstruktur gehalten wird.
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Die Verbindungsmittel zur Horizontalverriegelung sind bevorzugt auch gleichzeitig Verbindungsmittel zur Vertikalverriegelung senkrecht zur Verlegeebene. Der Begriff vertikal bezieht sich im Rahmen der Erfindung immer auf die Orientierung der Verlegeebene. Das heißt, bei einer Wandschalung mit entsprechend senkrechter Verlegeebene sollen die Verbindungsmittel einen Versatz der Schalhautelemente vertikal zur Verlegeebene verhindern. Bei Nut-Feder-Verbindungen mit entsprechenden Hinterschneidungen ist es möglich, dass durch die Verbindungsmittel sowohl eine Horizontalverriegelung als auch eine Vertikalverriegelung erfolgt.
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Bevorzugt ist das Verriegelungssystem materialeinheitlich einstückig an dem Schalhautelement ausgebildet. Das Schalhautelement selbst besteht vorzugsweise aus einem Holzwerkstoff, einem Kunstwerkstoff oder einem kombinierten Werkstoff aus einem Holzwerkstoff und einem Kunstwerkstoff. Das Schalhautelement kann einen mehrschichtigen Aufbau auch aus unterschiedlichen Holzwerkstoffen oder auch Holzwerkstoffen unterschiedlicher Faserorientierung besitzen. Die Oberfläche des Schalhautelementes kann zudem beschichtet sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Schalhautelement offenporig ist.
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Die Wahl des Werkstoffes des Schalhautelementes und die Wahl der Größe eines einzelnen Schalhautelementes hängt maßgeblich von dem jeweiligen Anwendungsfall ab. Es wird jedoch als vorteilhaft angesehen, wenn bei einer Tafelschalung die Schalhautelemente eine Höhe von 2.600 mm besitzen und eine Breite von 625 mm oder ein Vielfaches dieser Breite. Die Erfindung ist nicht auf Tafelschalungen beschränkt. Auch eine Brettschalung ist denkbar, bei welcher die einzelnen Schalhautelemente deutlich schmaler sind, allerdings eine Breite von 80 mm bis 120 mm nicht unterschreiten. Gerade bei einer Brettschalung kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Horizontalverriegelung besonders gut zum Tragen, weil aufgrund der Vielzahl von Schalhautstößen in den Randbereichen der einzelnen Schalhautelemente die Gefahr besonders groß ist, dass es zur Gratbildung durch austretenden Zementleim kommt.
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Die Schalhaut selbst kann lösbar mit einer Trägerschalung gekoppelt sein. Dies bietet sich insbesondere an, wenn die Schalhaut nicht selbsttragend ist, das heißt, eine Dicke von zum Beispiel 15 mm unterschreitet. Die Schalhaut besitzt vorzugsweise eine Dicke in einem Bereich von 2,5 mm bis 25 mm. Bei geringeren Dicken steigt das Risiko, dass die Horizontalverriegelung bei unsachgemäßer Handhabung beschädigt wird oder die Montage aufgrund der feingliederigen Strukturen während der Rohbauphase erschwert ist. Vorzugsweise besitzen die Schalhautelemente eine Dicke von 4 mm bis 5 mm. Sie sind vorzugsweise nicht selbsttragend und sind auf einer Unterschalung oder einer Trägerschalung zu montieren. Die Schalhaut kann dementsprechend ein einziges Mal oder auch bei Bedarf mehrfach verwendet werden.
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Vorzugsweise ist das Verriegelungssystem materialeinheitlich einstückig an den Schalhautelementen ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass das Verriegelungssystem unverlierbar an dem Schalhautelement angeordnet ist. Es sind keine zusätzlichen Befestigungselemente erforderlich. Bei einer Deckenverschalung ist grundsätzlich keine weitere Fixierung der Schalhautelemente an der Trägerschalung erforderlich. Bei einer Wandverschalung können die Schalhautelemente mit der Trägerschalung verschraubt, vernagelt oder verklebt oder verstiftet sein. Die Verbindung mit der Trägerschalung kann lösbar oder unlösbar ausgestaltet sein.
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Es ist auch möglich, Verriegelungssysteme vorzusehen, die eine separate Feder umfassen, die an einer Randseite eines Schalhautelementes angeordnet ist. Vorzugsweise sind mehrere Federn entsprechend der Größe des Schalhautelementes vorgesehen. Die Feder kann in einer Haltenut montiert sein und hinter eine Verriegelungskante einer Nut eines benachbarten Schalhautelementes greifen. Je nach Orientierung der Feder kann sie eine Horizontalverriegelung oder eine Vertikalverriegelung bewirken. Eine Horizontalverriegelung und eine Vertikalverriegelung können sich in einer Art und Weise ergänzen, bei welcher eine Verriegelung aufgehoben werden muss, um auch die andere Verriegelung lösen zu können. Mit anderen Worten kann eine Vertikalverriegelung verhindern, dass die Horizontalverriegelung aufgehoben wird und eine Horizontalverriegelung kann verhindern, dass eine Vertikalverriegelung aufgehoben wird. Beide Verriegelungen sind formschlüssig und lösbar und werden vorzugsweise jeweils durch geeignete Hinterschneidungen, die in Horizontalrichtung oder in Vertikalrichtung wirken, realisiert.
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Die Randseiten der Schalhautelemente können paarweise unterschiedlich konfiguriert sein. Bei rechteckigen oder quadratischen Schalhautelementen sind gegenüberliegende Randseiten insbesondere gegengleich konfiguriert, so dass baugleiche Schalhautelemente gleicher Orientierung einfach miteinander gekoppelt werden können. Für das andere Paar von Randseiten kann ein anderes Verriegelungssystem vorgesehen sein. Das andere Verriegelungssystem muss eine Verriegelung auch dann ermöglichen, wenn bereits eine Randseite mit einem benachbarten Schalhautelement verbunden ist.
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Es ist beispielsweise denkbar, dass die Verbindung zwischen zwei Schalhautelementen durch eine Drehbewegung entlang der Randseiten des Schalhautstoßes herstellbar ist, bei welcher ein Winkel zwischen den zu verbindenden Schalhautelementen geändert wird. Bei dieser Art der Verbindung wird insbesondere eine Feder, die in ihrer Dicke variiert, schwenkend in eine Nut eingesetzt, bis ein Vorsprung an der Feder hinter eine Kante der Nut schnappt. Durch exakte Profilierung kann das eingewinkelte Schalhautelement selbsttätig gegen die Randseite des bereits verlegten Schalhautelementes gezogen werden. Die beiden Schalhautelemente stehen dadurch unter Vorspannung. Sie werden dicht aneinander gehalten.
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Die Demontage kann in ungekehrter Reihenfolge erfolgen.
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Bei dieser Art der Verbindung wird vorausgesetzt, dass sich der Werkstoff der Schalhautelemente begrenzt nachgiebig verhält, so dass eine Nutwange im Bereich einer Randseite des Schalhautelementes beim Zusammenfügen zerstörungsfrei ausgelenkt wird und selbsttätig wieder in die Ausgangslage zurückfedert, um die in die Nut eingesetzte Feder des eingewickelten Schalhautelementes sicher zu halten.
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Wenigstens eine der aneinander gepressten Randseiten kann hinterschnitten sein, so dass nur ein bestimmter Höhenbereich dicht aneinander gepresst wird. In einem Höhenbereich mit größerem Abstand von der Oberseite können die Randseiten daher einen Hohlraum einschließen. Bei dieser Ausgestaltung kann eine bessere Dichtigkeit erreicht werden, insbesondere wenn das Material eine höhere Nachgiebigkeit hat.
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Zusätzlich kann bei einer einmaligen Verwendung der Schalhautelemente die Verbindung zwischen den Schalhautelementen durch einen Klebstoff, insbesondere einem Leim, gesichert werden. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um eine klebstofflose Verbindung.
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Die Festigkeit der Verbindung hängt maßgeblich vom Werkstoff der Schalhautelemente ab. Insbesondere kann es sich um einen laminierten Werkstoff handeln, der aus einem Holzfaserwerkstoff hergestellt ist. Auf einen Kern kann eine Oberflächenschicht aufgetragen sein, die hinsichtlich ihrer Oberflächenstruktur an das gewünschte Erscheinungsbild der Sichtbetonfläche angepasst ist. Der Kern besitzt die notwendige Festigkeit, um Verbindungsmittel auszubilden oder aufzunehmen. Ein Gegenzug an der Unterseite kann die Biegefestigkeit verbessern.
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Die Schalungsbauteilelemente weisen bevorzugt eine Struktur, insbesondere eine Holzmaserstruktur auf. Die Oberflächenschicht ist zum Beispiel aus einem geschäumten, geformten Werkstoff gebildet. Die Oberflächenstruktur kann gezielt hergestellte unterschiedliche Rauigkeiten besitzen, wodurch im Sichtbeton dekorative Effekte erzielt werden.
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Die erfindungsgemäßen Schalhautelemente sind nicht nur dafür vorgesehen, mit baugleichen Schalhautelementen verbunden zu werden. Verriegelungsmittel zur Horizontalverriegelung oder auch zur Vertikalverriegelung können auch dazu dienen, mit anderen passenden Bauteilen verbunden zu werden, beispielsweise mit Abdichtelementen oder auch zum Beispiel mit Gummistreifen, auf die lotrechte Schalungswände aufgesetzt werden können, sei es zur besseren Abdichtung oder sei es zur Minderung von Schwingungen auf die Umgebung bei Anwendung von Schalungsrüttlern oder Schalungsklopfern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 in der Draufsicht ein Schalhautelement einer Sichtbeton-Schalung;
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2 einen Querschnitt durch den Stoßbereich zweier benachbarter Schalhautelemente auf einer Tragschalung und
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3 im Querschnitt den Verbindungsbereich zweier weiterer Schalhautelemente vor dem Zusammenfügen.
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1 zeigt in der Draufsicht ein Schalhautelement 1, das mit weiteren identisch aufgebauten Schalhautelementen 1 koppelbar ist. Hierzu sind an den gegenüberliegenden Randseiten 2, 3, 4, 5 Profilierungen ausgebildet. Die einzelnen Schalhautelemente 1 sind daher gespundet. Die Profilierungen an den Randseiten 2, 3, 4, 5 sind so ausgebildet, dass sie zueinander passen und gegenseitig in Eingriff bringbar sind. Die Verbindung erfolgt über ein mechanisches Verriegelungssystem, das nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele der 2 und 3 erläutert wird.
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2 zeigt zwei miteinander verbundene Schalhautelemente 1 und 1'. Die beiden Schalhautelemente 1 und 1' sind identisch konfiguriert. Es sind lediglich die gegenüberliegenden Randseiten 2, 3 dargestellt, die miteinander im Bereich des so gebildeten Schalhautstoßes 6 zusammengefügt sind. Die beiden Schalhautelemente 1, 1' befinden sich auf einer Trägerschalung 7. Die Trägerschalung 7 besitzt eine größere Dicke als die von den Schalhautelementen 1 gebildete Schalhaut 8. 2 zeigt, dass die beiden Schalhautelemente 1, 1' miteinander verhakt sind. Diese Anordnung wird als mechanisches Verriegelungssystem 9 bezeichnet, das zum Verhaken speziell ausgebildete Verbindungsmittel 10 zur Horizontalverriegelung innerhalb der Verlegeebene V der Schalhautelemente 1, 1' besitzt.
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Die besagten Verbindungsmittel 10 umfassen an dem in der Bildebene rechten Schalhautelement 1 eine randseitig vorstehende Verriegelungsleiste 11, die in einen nach unten offenen Kuppelkanal 12 an dem in der Bildebene linken Schalhautelement 1' fasst. An den Kuppelkanal 12 schließt sich ein endseitiger Kuppelwulst 13 an, der in eine nach oben offene Kuppelnut 14 an der Verriegelungsleiste 11 fasst. An der Verriegelungsleiste 11 befindet sich endseitig der Verriegelungsleiste 11 ein nach oben vorstehender Kuppelwulst 15. Die beiden Kuppelwulste 13, 15 sind in Horizontalrichtung, das heißt, in Richtung der Verlegeebene V miteinander verhakt, so dass die Schalhautelemente 1, 1' in der dargestellten Ebene nicht horizontal auseinander gezogen werden können. Da die Schalhautelemente 1, 1' nach dem Einfüllen von Beton in die Schalung gegen die Trägerschalung 7 gedrückt werden, können die miteinander verhakten Schalhautelemente 1, 1' nicht voneinander abgleiten und verbleiben in der dargestellten Position. Die beiden Schalhautelemente 1, 1' liegen dicht aneinander an, so dass im Schalhautstoß 6 kein unerwünschter Grat gebildet wird. Zementleim kann nicht austreten.
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Die 2 zeigt, dass die Schalhautelemente 1, 1' einen dreischichtigen Aufbau besitzen. In diesem Ausführungsbeispiel bestehen sie aus einer Basislage 16, in welcher das mechanische Verriegelungssystem 9 ausgebildet ist. Auf diese Basislage 16 schließt sich eine dünnere Verbindungslage 17 zum Beispiel aus einem Klebstoff an. Zur Oberseite O hin folgt auf die Verbindungslage 17 eine Decklage 18, die mit dem Beton in Kontakt kommt. Die Decklage 18 kann offenporig oder geschlossenporig sein. Die Decklage 18 kann glatt, rau oder profiliert sein.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel von Schalhautelementen 19, 19'. Die beiden Schalhautelemente 19, 19' sind identisch konfiguriert. Lediglich der Verbindungsbereich der Schalhautelemente 19, 19' ist dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 2 ist der Aufbau der Schalhautelemente 19, 19' vierlagig. Zusätzlich zu der Basislage 16, der Verbindungslage 17 und der Decklage 18 ist auf der Unterseite ein Gegenzug 20 ausgebildet. Die Basislage 16 bildet nunmehr gewissermaßen den Kern zwischen der Decklage 18 und dem Gegenzug 20. In der Basislage 16 ist wiederum das mechanische Verriegelungssystem 9 ausgebildet.
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Unter Bezugnahme auf die Erläuterung der 2 werden für im Wesentlichen gleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel untergreift das in der Bildebene linke Schalhautelement 19' das in der Bildebene rechte Schalhautelement 19. Hierzu ist an dem in der Bildebene linken Schalhautelement 19' wiederum eine Verriegelungsleiste 11 mit einem endseitigen Kuppelwulst 15 ausgebildet. An dem anderen Schalhautelement 19 ist dementsprechend ein nach unten gerichteter Kuppelwulst 13 benachbart mit einer offenen Kuppelnut 14 ausgebildet. Zusätzlich befindet sich in der Randseite 2 des in der Bildebene linken Schalhautelementes 19' eine zur Randseite 2 hin offene Verriegelungsnut 21 zur Aufnahme einer Verriegelungsfeder 22 an dem anderen Schalhautelement 19.
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Die beiden Schalhautelemente 1, 1' können durch horizontales Ineinanderschieben miteinander verrastet werden. Hierbei übergreift zunächst die Verriegelungsfeder 22 die Verriegelungsleiste 11, bis sie in die Verriegelungsnut 21 fasst. Das Zusammenschieben wird so weit fortgesetzt, bis der nach oben ragende Kuppelwulst 15 an der Verriegelungsleiste 11 in die dazugehörige Kuppelnut 14 an dem anderen Schalhautelement 19 greift. Dann liegen die Randseiten 2, 3 eng aneinander.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der nach oben gerichtete Kuppelwulst 15 im Übergang zur nach oben offenen Kuppelnut 14 eine Schrägfläche 23, deren Flächennormale schräg nach oben zur Oberseite O des Schalhautelementes 19' weist. In gleicher Weise ist an dem anderen Kuppelwulst 13 an dem in der Bildebene rechten Schalhautelement 19 eine Schrägfläche 24 ausgebildet. Diese Schrägfläche 24 ist in gleicher Weise geneigt. Durch die Schrägstellung dieser beiden Flächen 23, 24 stützen sich die beiden Schalhautelemente 19, 19' so aneinander ab, dass ihre Randseiten 2, 3 gegeneinander gedrückt werden. Das bedeutet, dass auch unter dem Druck der Betonfüllung eine sichere Horizontalverriegelung der beiden Schalhautelemente 1, 1' im Bereich ihres Schalhautstoßes 6 gegeben ist.
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Die beiden Schalhautelemente 19, 19' können durch Einlegen oder Einschlagen von oben oder auch durch Einwinkeln des in der Bildebene rechten Schalhautelementes 19 in das in der Bildebene linke Schalhautelement 19' verbunden werden. Hierzu wird zunächst die Verriegelungsfeder 22 in die Verriegelungsnut 21 angesetzt, um anschließend das in der Bildebene rechte Schalhautelement 19 abzusenken und die Kuppelwulste 13, 15 in die zugehörigen Kuppelnuten 14 einzusetzen. Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Randseiten 2, 3 so konfiguriert sind wie bei dem Ausführungsbeispiel der 2 während die gegenüberliegenden Randseiten 4, 5 so konfiguriert sind wie bei dem Ausführungsbeispiel der 3. Die Schalhautelemente 19, 19' müssen daher nicht mit einer einheitlichen Profilierung an allen Randseiten 2, 3, 4, 5 versehen sein. Maßgeblich ist, dass die Profilierungen miteinander koppelbar sind.
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Die Demontage der Schalhautelemente 1, 1', 19, 19' kann in umgekehrter Reihenfolge zur Montage erfolgen. Sollte das Schalhautelement 1, 1', 19, 19' noch an dem Sichtbeton haften, ist auch ein Auswinkeln eines Schalhautelementes 1, 1', 19, 19' nach unten, das heißt, von der Oberseite O weg, möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalhautelement
- 1'
- Schalhautelement
- 2
- Randseite
- 3
- Randseite
- 4
- Randseite
- 5
- Randseite
- 6
- Schalhautstoß
- 7
- Trägerschalung
- 8
- Schalhaut
- 9
- mechanisches Verriegelungssystem
- 10
- Verbindungsmittel
- 11
- Verriegelungsleiste
- 12
- Kuppelkanal
- 13
- Kuppelwulst
- 14
- Kuppelnut
- 15
- Kuppelwulst
- 16
- Basislage
- 17
- Verbindungslage
- 18
- Decklage
- 19
- Schalhautelement
- 19'
- Schalhautelement
- 20
- Gegenzug
- 21
- Verriegelungsnut
- 22
- Verriegelungsfeder
- 23
- Schrägfläche
- 24
- Schrägfläche
- V
- Verlegeebene
- O
- Oberseite
