DE2842812A1

DE2842812A1 - Verfahren zur herstellung von kalottenfoermigen, insbesondere halbkugelfoermigen formkoerpern aus kunstharzbeton und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2842812A1
Application number: DE19782842812
Authority: DE
Inventors: Guenter Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-30
Filing date: 1978-09-30
Publication date: 1980-04-10
Also published as: FR2437277A1

Description

Anmelder: Günter Müller,

5419 Goddert bei Selters/Westerw.

Verfahren zur Herstellung von kalottenförmigen, insbesondere halbkugelförmigen Formkörpern aus Kunstharzbeton und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Verfahren zur Herstellung von kalottenförmigen, insbesondere halbkugelförmigen Foriuköprern für die Herstellung von kugelförmigen Tanks aus beim

Aushärten schrumpfendem Kunstharzbeton, insbesondere Polyesterbeton, bei dem der Kunstharzbeton in den Zwischenraum zwischen einer inneren und einer äußeren Schalung einer Gußform gegossen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Kunstharzbeton hat die Eigenschaft, beim Aushärten verhältnismäßig stark zu schrumpfen - so schrumpft beispielsweise Polyesterbeton beim Aushärten um ca, 0,2 %. Dies hat zur Folge, daß Kunstharzbeton nach herkömmlichen Verfahren nicht zum Guß von kalotten-

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förmigen oder haIbkugelförmigen Formkörpern herangezogen werden kann, ohne daß die Gefahr einer durch Schrumpfung bedingten Rißbildung besteht. Eine Möglichkeit, einer solchen Rißbildung entgegenzuwirken, besteht darin, die innere Schalung vor dem Einbringen des Kunstharzbetons mit einer nachgiebigen Zwischenschicht zu belegen. Dies ist jedoch verhältnismäßig umständlich und ergibt, da Faltenbildungen der nachgiebigen Zwischenschicht nicht völlig zu vermeiden sind, Formkörper mit ungleichmäßig ausgebildeter Oberfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, hier Abhilfe zu schaffen, d.h. ein Verfahren der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß es sich ohne größeren technischen Aufwand zur Herstellung von kalottenförmigen oder halbkugelförmigen Formkörpern eignet, ohne daß die Gefahr von durch Schrumpfung bedingten Rißbildungen zu befürchten wäre.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als innere Schalung ein im wesentlichen starrer Kern verwendet wird, daß dieser Kern vor seinem Einsetzen mit einer flexiblen Hülle überzogen wird und daß der Kern vor dem Beginn der Kunstharz-Schrumpfung unter Zurücklassung der Hülle herausgezogen und die Hülle im wesentlichen erst nach der Beendigung der Härtungsreaktion vom Formkörper abgelöst wird. Der Umstand, daß der Kern der inneren Schalung nicht selbst, sondern nur über die ihn bedeckende flexible Hülle mit dem Kunstharzbeton in Berührung kommt und noch bevor der Kunstharz zu schrumpfen beginnt, unter Zurücklassung seiner Hülle herausgezogen wird, hat zur Folge, daß beim Härten des Kunststoffbetons in diesem keinerlei Schrumpf-Spannungen entstehen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich ohne großen technischen Aufwand kalottenförmige oder halbkugelförmige Formkörper mit einwandfrei glatter Oberfläche erzielen, dies insbesondere dann, wenn die äußere Schalung in an sich bekannter Weise vor dem eigentlichen Gußvorgang mit einer

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Trennmittelschicht versehen wurde. Auf diese Trennmittelschicht wird vorzugsweise nach deren Antrocknung eine Feinschicht, insbesondere eine aus einem elastischen Polyesterharz bestehende Feinschicht aufgespritzt, die auch eingefärbt sein kann, wenn dies erwünscht sein sollte. Der Kunstharzbeton wird vorzugsweise nach dem Aushärten der vorerwähnten Feinschicht eingegossen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann nicht nur die äußere Schalung, sondern auch die Hülle der inneren Schalung vor dem eigentlichen Gußvorgang in an sich bekannter Weise mit einer Trennmittelschicht versehen werden, wodurch die Ablösung der Hülle vom Formkörper erleichtert wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Hülle vorzugsweise vor dem eigentlichen Gußvorgang auf den Kern aufgespannt und vor dem Herausziehen des Kerns wieder entspannt, worauf in der nachfolgenden Beschreibung noch ebenso eingegangen werden wird, wie darauf, daß der Kern vor dem Einsetzen des Schrumpfungsprozesses vollständig herausgezogen wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich vorzugsweise eine Vorrichtung, die eine eine innere und eine starre äußere Schalung aufweisende Gußform besitzt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die innere Schalung einen im wesentlichen starren, von der äußeren Schalung entfernbaren Kern aufweist, der lösbar mit einer der Kalottenform angepassten flexiblen Hülle überzogen ist, so daß dieser Kern vor dem Beginn der Kunstharz-Schrumpfung unter Zurücklassung der Hülle herausgezogen und die. Hülle im wesentlichen erst nach der Beendigung der Härtungsreaktion vom Formkörper abgelöst werden kann.

Die Hülle ist vorzugsweise aus einer gewebeverstärkten Gummifolie gefertigt, die eine Stärke von etwa 1 mm besitzt und vorzugsweise aus einzelnen,fest miteinander verbundenen Halbkugelmantel-Segmenten besteht, die eine den Kern faltenlos umgebende Hülle bilden.

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Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Hülle eine zur äußeren Schalung weisende Beschichtung aus vorzugsweise Polytetrafluoräthylen oder Silicon auf, wodurch ein Ablösen der Hülle vom ausgehärteten Formkörper erleichtert wird.

Die Hülle der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist vorzugsweise einen über den Rand des Kerns überstehenden Rand auf, an dem eine Hüllenspann-Vorrichtung angreift, die vorzugsweise ein umlaufendes, spannbares Seil aufweist, das am überstehenden Hüllenrand befestigt ist, sowie einen am Kernrand angeordneten aufblasbaren Schlauch. Das Spannseil ist vorzugsweise in Schlaufen geführt, die am Hüllenrand vorgesehen sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Führung des Seiles eine rundum laufende Hüllenschlaufe vorgesehen.

Zur Erleichterung seiner Ausschalung weist der Kern Luftdurchlassöffnungen auf, worauf in der nachfolgenden Ausführungsbeschreibung noch gesondert hingewiesen werden wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsforrn der erfindungsgeirmßen Vorrichtung im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fiq. 2 eine Teilansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine auf elastischen Pnrfprn 1 gelagerte Grundplatte 2 auf, auf der die äußere, im

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wesentlichen halbkugelformig ausgebildete Schalung 3 einer Gußform gelagert ist. Die äußere Schalung 3 hat eine nach unten weisende zentrale, kreisförmige öffnung und liegt mit dem diese Öffnung begrenzenden Rand auf der sie verschliessenden Grundplatte 2 auf, auf der, konzentrisch zu der vorerwähnten Öffnung, zur Bildung des Mannloches noch ein als verlorene Schalung ausgebildeter, sich nach oben hin verjüngender, im wesentlichen konusförmig ausgebildeter Ringrahmen 4 angeordnet sein kann. Zur seitlichen Abstützung der äußeren Schalung 3 trägt die Grundplatte 2 seitliche Stützen5.

An ihrem oberen Rand weist die äußere Schalung 3 einen nach außen gerichteten horizontalen Ringflansch 6 auf, in dem einander gegenüberliegende vertikal verlaufende Ausnehmungen vorgesehen sind, die vertikal verlaufenden Stangen 7 als Führungen dienen. Die oberen Enden dieser Stangen 7 sind über einen horizontal verlaufenden Tragbalken 8 miteinander verbunden. Dieser Tragbalken 8 ist über eine - in der Zeichnung nicht dargestellte - Eiebevorrichtung heb- und senkbar und weist zu diesem Zweck auf seiner Oberseite einen zentralen, vertikal verlaufenden Arm 9 auf, dem seitliche, schräg verlaufende Stützen 10 zugeordnet sind. Auf seiner Unterseite ist der Tragbalken 8 mit zwei, jeweils vertikal nach unten verlaufenden Trägern 11 verbunden, deren freie Enden über eine kreisförmige Scheibe 12 miteinander verbunden sind. Diese Scheibe 12 ist starr mit der inneren, im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildeten Schalung 13 verbunden, die zur äußeren Schalung 3, mit der sie starr verbindbar ist, konzentrisch angeordnet ist, so daß ein Heben oder Senken des Tragbalkens 8 ein entsprechendes Heben bzw. Senken der inneren Schalung 13 und damit eine gleichmäßige Vergrößerung bzw. Verkleinerung des zwischen der äußeren Schalung 3 und der inneren Schalung 13 bestellenden Zwischenraumes zur Folge hat.

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Der inneren Schalung 13 ist ein abhebbarer, sie überdeckender, im wesentlichen kegelförmiger Deckel mit nach oben weisender Spitze zugeordnet, der der gleichmäßigen Verteilung des Kunststoffbetons dient.

Die innere Schalung 13 weist an ihrem nach oben weisenden Rand einen radial nach innen gerichteten Rand 15 auf, der (vgl.Fig.2) in einem Abstand vom Rand der inneren Schalung 13 einen vertikal verlaufenden Steg 16 aufweist. Die innere Schalung 13 weist auf ihrer zur äußeren Schalung 3 weisenden Seite eine Hülle 17 auf, die faltenfrei an ihr anliegt. Diese Hülle 17 wurde aus einer gewebeverstärkten Gummifolie gefertigt und besteht aus einzelnen, durch Verklebung fest: miteinander verbundenen Halbkugelmantel-Segmenten. Die Hülle 17 weist einen über den Rand 15 der inneren Schalung 13 ragenden Bereich auf, dessen freies Ende zur Bildung einer Hüllenschlaufe 18 radial nach innen geschlagen und mit benachbarten Hüllenbereichen fest verbunden ist. Die Hüllenschlaufe 18 dient der Führung eines Seiles 19_r durch dessen Verkürzung die Hüllenschlaufe 18 radial nach innen bewegbar ist. Der vom Rand 15 der Innenschalung 13 getragene ringförmige Stog 16 dient der Halterung eines rundum laufenden, aufblasbaren Schlauches 20, über den der überstehende Hüllenrand radial nach innen umlegbar ist. Die Hülle 17 ist durch Aufblasen des Schlauches 20, wie später dargelegt werden wird, spannbar.

Mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung lassen sich halbkugelförmIge Formkörper, z.B. Kugeltankhälften, wie folgt herstollen:

Zunächst wird die innere, einen im wesentlichen starren Kern bildende Schalung 13 außen mit der flexiblen Hülle 17 belegt, wobei darauf zu achten ist, daß diese keine Falten wirft, was vorzugsweise dadurch erreicht wird, daß das in der Hüllensohlnufe 18 geführte Soil etwas angezogen und der hierdurch

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erzeugte Zug rundum gleichmäßig auf die Hülle 17 verteilt wird. Eine weitere und zwangsläufig gleichmäßig verteilte Hnllenspannung lässt sich dann durch Aufpumpen des Schlauches 20 erzielen. Daran anschließend wird die freie Oberfläche der Hülle 17 in an sich bekannter Weise mit einer Trennmittelschicht versehen. Mit einer Trennmittelschicht wird sodann auch die innere Wandung der äußeren Schalung 3 versehen. Auf diese Trennmittelschicht wird nach deren Antrocknung eine vorzugsweise eingefärbte Feinschicht, insbesondere aus einem elastischen Polyesterharz aufgespritzt. Daraufhin wird der als verlorene Schalung ausgebildete Rahmen 4 auf der Grundplatte 2 angeordnet und die innere Schalung 13 vorsichtig senkrecht von oben in das Innere der äußeren Schalung 3 abgesenkt, und zwar soweit, bis beide Schalungen den gewünschten, die Wandstärke des zu fertigenden Formstückes bestimmenden Abstand voneinander aufweisen. Möglichst zentral von oben wird hierauf der Polyesterbeton auf den der inneren Schalung zugeordneten Deckel 14 geschüttet, so daß der Kunstharzbeton entlang dieses Deckels nach unten fließt und rundum in den Spalt zwischen den beiden Schalungen 3, 13 gelangt. Mit der Grundplatte 2 fest verbundene Rüttelvorrichtungen 21 sorgen dafür, daß die äußere Schalung in Vibrationen versetzt wird, mit der Folge, daß der in den Zwischenraum zwischen beiden Schalungen gelangende Kunsthar/,beton gleichmäßig und blasenfrei verteilt wird. Nach Abschluß des eigentlichen Gußvorgnnges werden die Rüttelvorrichtungen ausgeschaltet.

Kurz vor dem Beginn der Kunstharz-Schrumpfung wird der Druck im rundum laufenden Schlauch 20 reduziert und die Verbindung der in der Zeichnung nicht dargestellten freien Enden des Seiles 19 gelöst, wodurch die Hülle 17 entspannt wird. Hierauf wird die einen im wesentlichen starren Kern bildende innere Schalung 13 unter Zurücklassung der Hülle 17 nach oben abgehoben. Nach Beendigung der Härtungsreaktion wird dann die Hülle 17 vom fertigen Formkörper abgelöst.

Haben die so hergestellten halbkugelförmigen Formkörper ihre

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Endfestigkeit erreicht, so lassen sie sich ohne großen Aufwand aus der äußeren Schalung 3 ausschalen und zu kugelförmigen dichten Formkörpern, z.B. Kugeltanks, miteinander verkleben. Auf diese Weise lassen sich nicht nur ohne größeren Aufwand dichte, z.B. als Warmwasserspeicher für Sonnenenergiewärme geeignete, einwandige Kugeltanks, sondern auch, z.B. mit einem Polyamid-Innentank versehene,doppelwandige Heizöllagertanks mit Vakuumleckanzeige zwischen beiden Tankwandungen herstellen, was ohne größeren Aufwand bisher nicht möglich war.

Zur Erleichterung der Ausschalung weist die als im wesentlichen starrer Kern ausgebildete Innenschalung 13 Luftlöcher auf.

Wie bereits dargelegt, wird nach der Austrocknung der Trennmittelschicht auf diese eine ggf. eingefärbte Feinschicht aufgespritzt, die vorzugsweise aus einem elastischem Polyesterharz besteht. Letzteres geschieht, um zu verhindern, daß die Trennmittelschicht durch Quarzkörner des später eingegossenen Polyesterbetons verletzt wird.

Der Zeitraum zwischen dem Abschluß des eigentlichen Gußvorganges bis zum Beginn des Schrumpfprozeßes dauert ca. 1/2 bis 1 Stunde. Der Polyesterbeton ist dann angeliert und besitzt dann bereits eine solche Eigensteifigkeit, daß die innere Schalung 13 nicht mehr orforderlich ist und abgehoben werden kann.

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Claims

Verfahren zur Herstellung von kalottenförmigen, insbesondere halbkugelförmigen Formkörpern aus Kunstharzbeton und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ansprüche

Verfahren zur Herstellung von kalottenförmigen, insbesondere halbkugelförmigen Formkörpern für die Herstellung von kugelförmigen Tanks aus beim Aushärten schrumpfendem Kunstharzbeton, insbesondere Polyesterbeton, bei dem der Kunstharzbeton in den Zwischenraum zwischen einer inneren und einer äußeren Schalung einer Gußform gegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als innere Schalung ein im wesentlichen starrer Kern verwendet wird, daß dieser Kern vor dem Einsetzen mit einer flexiblen Hülle überzogen wird und daß der Kern vor dem Beginn der Kunstharz-Schrumpfung unter Zurücklassung der Hülle herausgezogen und die Hülle im wesentlichen erst nach

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der Beendigung der Härtungsreaktion vom Formkörper abgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schalung in an sich bekannter Weise vor dem eigentlichen Gußvorgang mit einer Trennmittelschicht versehen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trennmittelschicht nach deren Austrocknung eine vorzugsweise eingefärbte Feinschicht, insbesondere aus einem elastischen Polyesterharz aufgespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzbeton, nachdem die Feinschicht im wesentlichen verfestigt ist, eingegossen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle der inneren Schalung vor dem eigentlichen Gußvorgang in an sich bekannter Weise mit einer Trennmittelschicht versehen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle vor dem eigentlichen Gußvorgang auf den Kern aufgespannt und vor dem Herausziehen des Kernes entspannt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern vor dem Einsetzen des Schrumpfungsprozesses vollständig herausgezogen wird.
8. Vorrichtung zur Herstellung von kalottenförmigen, insbesondere halbkugelförmigen Formkörpern aus beim Aushärten schrumpfendem Kunstharzbeton, insbesondere Polyesterbeton, mit einer eine innere und eine starre äußere Schalung aufweisenden Gußform,

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insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schalung (3) einen im wesentlichen starren, von der äußeren Schalung (13) entfernbaren Kern aufweist, der lösbar mit einer der Kalottehform angepassten flexiblen Hülle (17) überzogen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (17) aus einer gewebeverstärkten Gummifolie gefertigt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle <17) aus einzelnen, fest miteinander verbundenen Halbkugelmantel-Segmenten besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (17) den Kern faltenlos umgibt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (17) eine zur äußeren Schalung (13) weisende Beschichtung aus vorzugsweise Polytetrafluoräthylen oder Silicon aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (17) einen über den Rand des Kerns überstehenden Rand aufweist, an dem eine Hüllenspann-Vorrichtung angreift.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Hüllenrand ein umlaufendes, spannbares Seil (19) befestigt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (19) in Schlaufen geführt ist, die am Hüllenrand vorgesehen sind.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Führung des Seiles (19) dienende, rundum laufende Hüllenschlaufe (18) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern seine Ausschalung erleichternde Luftdurchlassöffnungen (22) aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrand des Kerns in Verlängerung des Kernmantels ein umlaufender, aufblasbarer Schlauch (20) vorgesehen ist, über den der überstehende Hüllenrand radial nach innen umlegbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (17) durch Aufblasen des Schlauches (20) spannbar ist.

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