Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mindestens einseitig offenen Gefässen aus Zement, gegebenenfalls aus Zementmörtel und einer Bewehrung

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Herstellung von mindestens einseitig offenen Gefäßen aus Zement, gegebenen­falls aus Zementmörtel und aus einer Bewehrung, die dem Zement in feuchtem Zustand zugesezt wird, wobei die Mischung in eine Form eingebracht wird, aus der das Gefäß mit schalungsglatter Außenwand entfernt wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß als Bewehrung Glasfasern verwendet und dem unter Druck im freien Strahl (50) ausgebrachten feuchten Zement beim Ausbringen zugesetzt werden, daß die Form (42) auf einer Scheibe (43) um eine die Öffnungsfläche des Gefäßes im wesentlichen senkrecht durchsetzende Gefäßachse um sich selbst gedreht wird, wobei die Mischung durch die Gefäß­öffnung eingebracht und der freie Strahl (50) in senkrechter Ebene des Gefäßes geschwenkt und/­oder abwärts bewegt wird, um die Mischung auf die Formwand in mehreren Schichten feucht in feucht aufzubringen, worauf das Gefäß als eigenstandsfester Körper entschalt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von mindestens einseitig offenen Gefäßen aus Zement, gegebenen­falls aus Zementmörtel und aus einer Bewehrung gemäß dem Oberbegriff des Patentbegehrens.

[0002] Die Erfindung bezweckt die Herstellung von witterungsbeständigen Gebrauchsgefäßen, welche eine ihrem jeweiligen Gebrauchszweck angepaßte Formgebung aufweisen. Gemäß der Erfindung können deswegen Blumenkübel, Pflanzschalen, Regentonnen, Müllgefäße oder ähnliche Gebrauchsgefäße her­gestellt werden, welche überwiegend im Freien aufgestellt und dort insbesondere dem Angriff der aggressiven Atmospäre ausgesetzt sind. Diese Gefäße können nach individuellen Entwürfen in vorgegebenen rotationssymmetrischen Formen ausgebildet werden. Ihre Witterungsbeständigkeit erhalten diese Gefäße aus dem Material, aus dem sie bestehen. Die Farbe der Gefäße ist ebenfalls witterungsbeständig, im übrigen aber weitgehend beliebig. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gefäße sind außen glatt und be­sitzen daher die hierauf beruhenden Vorteile. Dazu gehören insbesondere Schmutzabweisung, an­sprechendes Äußeres usw.

[0003] Bei den erfindungsgemäßen Gefäßen handelt es sich um Hohlkörper, welche verhältnismäßig dünnschalig im Interesse eines möglichst geringen Gewichtes und eines dementsprechend günstigen Verhältnisses von Materialaufwand und Gefäßgröße sind. Anderer­seits wird von den Gefäßen dieser Art eine hohe Festigkeit verlangt, welche nicht nur gegen die spätere Belastung des Gefäßes mit seiner Füllung bestehen muß, sondern auch die Wider­standsfähigkeit gegen Stoß und Schlag beinhalten soll.

[0004] Die Erfindung geht von vorbekannten Gefäßen aus Asbestzement aus. Hierbei verwendet man eine Mischung, in der dem Zement bzw. dem Zementmörtel das plattenförmige Mineral im vorbestimmten anteiligen Verhältnis zugesetzt wird. Meistens stellt man die Mischung in Freifall- oder Zwangsmischern her, wie sie auch für die Zube­reitung von Bitumen oder Mörteln benutzt werden. Die Mischung wird in mit einer Innenschalung versehenen Formen eingebracht und härtet im Formraum zwischen den Schalhäuten der Innen- und Außenschalung aus. Die Plattenform des Minerals führt zu schalungsglatten Innen- und Außenflächen, weil sich die Mineralpartikel in der nassen Mischung entsprechend orientieren und später wenigstens teilweise überlappen.

[0005] Die Mischung, aus der die vorbekannten Gefäße hergestellt werden, steht seit einiger Zeit im Verdacht, krebserregende Partikel unter dem Einfluß der Atmospärilien freizusetzen. Das Verfahren, nach dem solche Gefäße hergestellt werden, führt wegen der begrenzten Genauigkeit, mit der vielfach wiederverwendbare Formen mit einer Innen- und Außenschalung hergestellt werden können, zu relativ dicken Wandungen und Böden der Gefäße im Vergleich zu ihrer Größe, d. h. ihrer Flächenabmessungen bzw. ihres Rauminhaltes. Das ist wegen des Materialauswandes, aber auch aus Gründen des Gefäßgewichtes sowie häufig auch aus formgestalterischen Gründen unerwünscht.

[0006] Es kommt hinzu, daß jedenfalls bestimmte Teile des Gefäßes einen inhomogenen Aufbau der Mischung zeigen, weil diese entweder bereits vor dem Einbringen in die Form nicht gleichmäßig ausge­fallen ist oder Entmischungen in der Form auf­getreten sind. Das ist aus Gründen ungleichmäßiger Festigkeit unerwünscht, verhindert aber häufig auch das Einformen von Ornamenten bzw. Teilen des Gefäßes, z. B. von Füßen. Diese Ornamente bzw. Gefäßteile sollen in der Regel auf den Gefäßwänden und zumeist außen erscheinen. Sie wirken mit ihren Außenflächen häufig sperrend bei der Entformung.

[0007] Dabei hat das vorbekannte Herstellungsverfahren noch einen weiteren Nachteil. Dieser besteht darin, daß erhöhte, in mancherlei Hinsicht aber auch vertiefte Formteile, insbesondere komplizierte Ornamente nur flach, wenn überhaupt, ausgeformt werden können, meistens aber überhaupt nicht bereits in der Form hergestellt werden können. Wenn solche Ornamente eine entsprechend komp­lizierte Formgestaltung aufweisen, müssen sie nachträglich auf das erhärtete Gefäß aufgebracht, z. B. aufgeklebt werden. Das ist nicht nur auf­wendig, sonder häufig auch unzweckmäßig im Hinblick auf spätere Ablösungserscheinungen.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vom gesundheitlichen Standpunkt unbedenkliche Gefäße bei sparsamem Materialeinsatz mit hinreichender Gestaltungsfreiheit herzustellen, welche leicht, jedoch ausreichend widerstandsfähig sind.

[0009] Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den kenn­zeichnenden Merkmalen der Patentansprüche.

[0010] Gemäß dem von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren verwendet man sogenannten Glasfaser­zement. Dieses Material ist für sich bekannt. Es besteht aus reinem Zement bzw. Zementmörtel und Glasfasern in geeigneter Länge und wird im wesentlichen nach einem von der Erfindung ab­weichenden Verfahren eingesetzt. Hierbei werden nämlich die mit einer speziellen Schlichte ver­sehenen, auf Länge geschnittenen Glasfasern in die Mischung eingebracht, bevor diese ausgebracht wird. Die Mischung wird daher ebenfalls in der Regel in den üblichen Freifall- bzw. Zwangsmi­schern zubereitet. Danach wird die Mischung entweder verspritzt. Das hat jedoch eine Orientierung der Fasern zur Folge, die für die Herstellung der angesprochenen Gefäße aus den eingangs genannten Gründen unzweckmäßig ist. Oder die Mischung wird nach ihrem Einbringen in einem zwischen einer Innen- und einer Außenschalung ausgebildeten Formraum gehärtet. Das bekannte Verfahren eignet sich nicht für dünnwandige Formkörper, weil die Glasfasern selbst dann, wenn sie eine geringe Länge aufweisen, sich in der eingebrachten Mischung nicht parallel zu den Formwänden ausrichten und sich daraus unan­sehnliche Außenflächen sowie ungeeignete Bewehrungen ergeben, die in dünnschaligen Körpern keine hinreichende Festigkeit entwickeln.

[0011] Gemäß dem von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren wird der Zusatz der geschnittenen Glas­fasern, z. B. durch ein an einer Spritzdüse angeordnetes Schnitzelwerk vor oder nach dem Austritt des freien Strahles aus der Spritzdüse beim Auftreffen auf die Formwand zur Ausrichtung der Glasfasern im wesentlichen parallel zur Formwand und damit zu einer ausreichenden Bewehrung bei dünnschaligen Gefäßen. Hierbei können die Glasfasern bis zu 3 cm Länge aufweisen. Zement läßt sich als Weißzement oder unter Zusatz von Fe₂O₃-Farbe in der Mischung verwenden. Übliche Pflanzgefäße werden z. B. mit zwei bis fünf vorzugsweise drei Schichten hergestellt. Diese Gefäße werden aus den feucht in feucht aufge­spritzten Schichten aufgebaut, in denen sich die Glasfasern offenbar auch schichtweise gegen­seitig überdecken, wodurch einerseits eine aus­reichende Bewehrung erreicht und andererseits verhindert wird, daß die Glasfasern aus den Wänden vorstehen oder teilweise von außen sichtbar werden.

[0012] Dieser Aufbau des Gefäßkörpers erfolgt ohne Innenschalung allein durch die Haftung der nassen bis feuchten Mischung auf der inneren Haut der Außenform. Diese Haut besteht dann entweder aus Stoff oder aus einem vorzugsweise mit Schalöl angestrichenen Metallblech. Die beim Spritzen erzielte Haftung erhält sich im feuchten Zustand der Mischung bis zu deren Härtung. Dadurch ist es möglich, kleine und große Gefäße dünn­schalig mit gleichmäßiger Wand- und Bodenstärke herzustellen, die allein nach Festigkeitserwägungen gewählt sind. Die sich hieraus ergebenden Schalen­körper sind wegen der hohen Festigkeit und der innigen Verbindung der Glasfasern an ihren Außenflächen mit dem Zement bzw. Mörtel außer­ordentlich dünn und deswegen elastisch, so daß sich trotz hoher Widerstandsfähigkeit leichte Gefäße ergeben. Solche dünnwandigen Schalen­körper fallen auch bei der Ausformung von erhabenen oder vertieften Gefäßteilen, wie sie sich u. a. bei außen angeordneten Ornamenten ergeben, gleichmäßig aus. Dabei können diese Ornamente im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens eine ausreichende Stärke, d. h. Erhabenheit bzw. Vertiefung erhalten, weil außer der Dünnschaligkeit der Fortfall der Innen­schalung eine Teilbarkeit der Form ermöglicht, die ausreichend einfach ist, aber das Entformen unter Vermeidung von sperrend wirkenden Flächen vereinfacht.

[0013] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich daher Gefäße herstellen, die wegen der nicht krebserregenden Glasfasern für ihre Umgebung unbedenklich sind, jedoch in einfachen Formen hergestellt werden, die sich entsprechend häufig verwenden lassen. Die so hergestellten Gefäße ermöglichen gleichwohl komplizierte Formen, wie sie z. B. aus der Töpferei bekannt sind, insbesondere, da die Gefäße rotationssymmetrisch ausgebildet werden sollen.

[0014] Vorzugsweise werden die meisten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gefäße mit einer dauerhaften Einfärbung versehen, wie sie oben bereits beschrieben worden ist.

[0015] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der einzigen Figur ist im Längsschnitt die Herstellung eines rotationssymmetrischen Gefäßes nach dem erfindungsgemäßem Verfahren dargestellt. Bei dieser Ausführungsform benutzt man als Vorrichtung eine rotationssymmetrische Form (42), eine Dreh­ scheibe (43), welche sich beim Auftragen der beschriebenen Mischungsschichten in Richtung des Pfeiles (44) dreht. Zum Auftragen der Schichten wird ein Manipulator verwendet, der allgemein mit (45) bezeichnet ist. Sichtbar ist lediglich das äußere Ende (46) des Manipu­latorarmes, der einerseits senkrecht zur Ebene des Tisches (43) entsprechend dem Doppelpfeil (47) beweglich ist, der aber andererseits einen Kopf (48) besitzt. Dieser weist eine abgewinkelte Düse (49) auf, aus der der freie Strahl (50) austritt. Dieser ist ein Schnitzelwerk (51) zugeordnet, welches der Mischung kurz vor ihrem Austritt aus der Düse (49) die auf Länge ge­schnittenen Glasfasern zuführt. Der Kopf ist ca. 180 Grad entsprechend dem Doppelpfeil (52) im Rohrgelenk (53) schwenkbar. Entsprechend der nicht bezeichneten Pfeilrichtung ist es dadurch möglich, den Strahl senkrecht auf die nach außen gewölbten Teilflächen (54-56) der Form (42) zu richten. Dies ist die Voraussetzung für den Aufbau dünner Schichten, aus denen sich der Hohlkörper herstellen läßt, der beim Ausführungs­beispiel eine topfartige Form aufweist. Bei diesem Gefäß sind mit Blindböden versehene Aussparungen (57) vorgesehen, welche später Füße des Gefäßes bilden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von mindestens einseitig offenen Gefäßen aus Zement, gegebenenfalls aus Zementmörtel und aus einer Bewehrung, die dem Zement in feuchtem Zustand zugesetzt wird, wobei die Mischung in eine Form eingebracht wird, aus der das Gefäß mit schalungs­glatter Außenwand entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Bewehrung Glas­fasern verwendet und dem unter Druck im freien Strahl (50) ausgebrachten feuchten Zement beim Ausbringen zuge­setzt werden, daß die Form (42) auf einer Scheibe (43) um eine die Öffnungsfläche des Gefäßes im wesentlichen senkrecht durchsetzende Gefäßachse um sich selbst gedreht wird, wobei die Mischung durch die Gefäßöffnung eingebracht und der freie Strahl (50) in senkrechter Ebene des Gefäßes geschwenkt und/oder abwärts bewegt wird, um die Mischung auf die Formwand in mehreren Schichten feucht in feucht aufzubringen, worauf das Gefäß als eigenstandsfester Körper entschalt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung Erdfarben, insbesondere Fe₂O₃-Eisenoxyd­farbe vor ihrem Ausbringen im Strahl (50) zugesetzt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Gefäßes abgerieben oder abgestrichen wird.

4. Vorrichtung zur Herstellung von Gefäßen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (42) auf einer um eine die Öffnungsfläche der Form (42) im wesent­lichen senkrecht durchsetzenden Achse drehbaren Scheibe (43) angeordnet ist und in die Formöffnung ein Manipulator (45) absenkbar ist, der an seinem freien Ende einen verschwenkbaren Kopf (48) mit einer Düse (49) aufweist, der ein Schnitzelwerk (51) zugeordnet ist und daß die Form (42) längs ihrer senk­rechten Mittelebene teilbar und ihre Hälften mit Formverschlüssen versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formboden und/­oder die Formwand blind endende Aus­sparungen (57) aufweisen.

Zeichnung