VERFAHREN UND GIESSANLAGE ZUM GIESSEN VON BAUTEILEN

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Gießanlage zum Gießen von Bauteilen mit einer Gießmasse, wobei an einem Modell mittels Vakuum eine elastische Folie angeordnet wird, wobei das Modell in einem Formkasten (25) angeordnet wird, wobei der Formkasten mit einem Formstoff (27) befüllt wird, wobei eine Form (32) durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem Formkasten mit einem Vakuum ausgebildet wird, wobei das Modell entfernt und eine Kavität (33) in der Form ausgebildet wird, wobei eine Gießmasse (11) in die Kavität eingefüllt und zu einem Bauteil ausgehärtet wird, wobei das Bauteil entformt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Gießanlage zum Gießen von Bauteilen mit einer Gießmaschine, wobei an einem Modell mittels Vakuum eine elastische Folie angeordnet wird, wobei das Modell in einem Formkasten angeordnet wird, wobei der Formkasten mit einem Formstoff befüllt wird, wobei eine Form durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem Formkasten mit einem Vakuum ausgebildet wird, wobei das Modell entfernt und eine Kavität in der Form ausgebildet wird, wobei eine Gießmasse in die Kavität eingefüllt und zu einem Bauteil ausgehärtet wird, wobei das Bauteil entformt wird.

[0002] Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Gießanlagen zum Gießen von Bauteilen mit Gießmassen wird regelmäßig eine Form als Dauerform verwendet. Die Dauerform kann in Art einer Schalung oder dergleichen ausgebildet sein, in die die Gießmasse eingebracht wird. Insbesondere zur Herstellung von Fertigbauteilen im Bauwesen, aus beispielsweise Beton, werden derartige Dauerformen mit Frischbeton als Gießmasse verwendet. Eine Herstellung von derartigen Bauteilen mit Dauerformen in großen Stückzahlen hat sich als wirtschaftlich erwiesen.

[0003] Gleichwohl werden auch Bauteile, die auch nur in vergleichsweise kleinen Stückzahlen hergestellt werden, mit derartigen Dauerformen produziert. Aufgrund einer großen Vielfalt unterschiedlichster Bauteile, beispielsweise einer Bauartserie von Betonfertigbauteilen, ist es erforderlich für die Produktion dieser Serie an Bauteilen eine große Anzahl von Dauerformen herzustellen und zu lagern. Aufgrund der hohen Herstellungskosten der Dauerformen werden diese regelmäßig über einen langen Zeitraum aufbewahrt, für den Fall, dass das betreffende Bauteil zukünftig noch einmal produziert werden muss. Durch die Herstellung und Lagerhaltung der Dauerformen ergeben sich daher Kosten, die die in kleinen Stückzahlen hergestellten Bauteile wesentlich verteuern.

[0004] Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Gießanlage zum Gießen von Bauteilen mit einer Gießmasse vorzuschlagen, das bzw. die eine kostengünstige Herstellung von Bauteilen ermöglicht.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Gießanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.

[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Gießen von Bauteilen mit einer Gießmasse wird an einem Modell mittels Vakuum eine elastische Folie angeordnet, wobei das Modell in einem Formkasten angeordnet wird, wobei der Formkasten mit einem Formstoff befüllt wird, wobei eine Form durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem Formkasten mit einem Vakuum ausgebildet wird, wobei das Modell entfernt und eine Kavität in der Form ausgebildet wird, wobei eine Gießmasse in die Kavität eingefüllt und zu einem Bauteil ausgehärtet wird, wobei das Bauteil entformt wird.

[0007] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach eine Form, in die die Gießmasse eingefüllt wird, mittels in einem Formkasten eingebrachten Formstoff ausgebildet. Dabei wird zunächst ein Modell des herzustellenden Bauteils angefertigt, wobei mittels eines Vakuums die elastische Folie auf das Modell aufgezogen wird. Weiter wird das Modell innerhalb des Formkastens angeordnet und der Formkasten wird mit dem Formstoff befüllt. In dem Formkasten wird nunmehr ein Vakuum ausgebildet, wobei der Formstoff mittels des Vakuums so stabilisiert wird, dass die Form ausgebildet wird. Das Modell kann nun entfernt werden, wobei eine dem Modell entsprechende Kavität in der Form ausgebildet ist. Die Folie verbleibt dabei in der Form und kleidet die Kavität aus. Die Kavität kann nun weiterhin mit der Gießmasse ausgefüllt werden, wobei die Gießmasse dann zu dem Bauteil in der Form aushärtet. Abschließend kann das Bauteil einfach der Form entnommen werden. Dabei wird die Form wieder zerstört, so dass es sich hier um eine verlorene Form handelt.

[0008] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht mehr erforderlich, zur Herstellung von Bauteilen aus Gießmassen Schalungen bzw. Dauerformen zu verwenden, wodurch sich eine aufwändige Herstellung von Dauerformen sowie deren Lagerhaltung erübrigt. Es ist lediglich vorgesehen, dass zumindest ein einziges Modell des zu fertigenden Bauteils hergestellt wird, was jedoch wesentlich einfacher ist als die Herstellung einer Vielzahl von Dauerformen. Das Modell kann aus einem kostengünstigen, leichten Material, beispielsweise durch 3D-Druck aus Kunststoff, hergestellt werden, so dass eine länger währende Aufbewahrung des Modells nicht lohnenswert ist. Demnach wird es möglich, Bauteile aus Gießmassen auch in geringer Stückzahl kostengünstig herzustellen. Aufgrund der in der Form befindlichen Folie ist es darüber hinaus auch möglich, die Bauteile mit einer hohen Oberflächengüte herzustellen. Darüber hinaus können auch Geometrien und Freiformen realisiert werden, wie mit einer Dauerform nicht oder nur mit großem Aufwand herzustellen wären, beispielsweise Bauteile mit Hinterschneidungen.

[0009] Auch kann an einem weiteren Modell mittels Vakuum eine elastische Folie angebracht werden, wobei das weitere Modell in einem weiteren Formkasten angeordnet werden kann, wobei der weitere Formkasten mit einem Formstoff befüllt werden kann, wobei eine Formhälfte durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem weiteren Formkasten mit einem Vakuum ausgebildet werden kann, wobei das weitere Modell entfernt und eine Kavität in der Formhälfte ausgebildet werden kann, wobei die Form durch Zusammensetzen des Formkastens mit dem weiteren Formkasten ausgebildet werden kann. Folglich kann vorgesehen sein, dass die Form aus zwei Formhälften, die ihrerseits durch Formkästen mit Formstoff ausgebildet sind, ausgebildet wird. Sofern die Form alleine einen Formkasten aufweist, kann die Kavität mit einer Öffnung ausgebildet sein, deren Kontur einer Kontur des Bauteils entspricht und die eine im Wesentlichen ebene Fläche des Bauteils ausbildet. Wenn die Form zwei Formkästen aufweist, kann die Kavität zwischen den beiden Formkästen ausgebildet sein, so dass sich das Bauteil vollständig innerhalb der Form befindet. Bei den Modellen handelt es sich dann auch um Modellhälften des Bauteils. Weiter kann dann auch in einer der Formhälften zumindest ein Einguss zum Einfüllen der Gießmasse ausgebildet werden. Eine Herstellung von Bauteilen aus Gießmassen mit komplexen Geometrien wird so möglich.

[0010] In die Kavität kann zumindest ein Kern eingelegt werden. Der Kern kann beispielsweise auch aus Formstoff ausgebildet sein und eine Folie oder eine vergleichbare Beschichtung oder Schicht aufweisen, die zum Trennen des Formstoffs von der Gießmasse geeignet ist. Durch die Verwendung eines Kerns oder einer Mehrzahl von Kernen wird es möglich, besonders komplexe Bauteile mit Gießmassen herzustellen, die beispielsweise Durchbrüche, Hohlräume oder Hinterschneidungen aufweisen.

[0011] In die Kavität kann eine Armierung, bevorzugt Baustahl und/oder Fasern, eingelegt werden. Das Bauteil kann durch die Armierung besonders fest, beispielsweise auch auf Zug belastbar, ausgebildet werden. Weiter können auch Einbauteile aus Metall oder Kunststoff in die Form eingelegt werden, beispielsweise Ankerplatten oder dergleichen.

[0012] Als Gießmasse kann Zement, Beton, Mörtel, Gips oder Polymerbeton verwendet werden. Wesentlich ist, dass die Gießmasse bei einer für diese Materialien üblichen Temperatur aushärten bzw. abbinden kann. Das Verfahren ist nicht auf eine Verwendung der genannten Materialien beschränkt, so dass auch andere geeignete Gießmassen Verwendung finden können.

[0013] Als ein Zuschlagstoff kann Sand, Kies, Fasern und/oder Pigmente verwendet werden. Als Zuschlagstoffe eignen sich Stoffe, die eine Fließfähigkeit der Gießmasse soweit sicherstellen, dass diese in die Form eingefüllt werden und die Kavität ausfüllen kann. Durch die Zuschlagstoffe kann eine erhöhte Festigkeit des Bauteils erzielt werden. Weiter kann das Bauteil, beispielsweise durch die Zugabe von Pigmenten, in einer gewünschten Farbe hergestellt werden. Auch können Zuschlagstoffe zum Einsatz kommen, die ein schnelles Abbinden der Gießmasse bewirken. Das Bauteil kann dann bereits nach kurzer Zeit der Form entnommen und außerhalb der Form getrocknet bzw. vollständig ausgehärtet werden.

[0014] Als Formstoff kann Sand mit einem Bindemittel, Modellsand oder dergleichen, verwendet werden. Modellsande weisen eine vergleichsweise feine Körnung auf, wobei hier auch Sand gröberer Körnung Verwendung finden kann. Dies wird dadurch möglich, dass die Folie den Sand überdeckt und die Gießmasse von der Folie gegenüber dem Sand bzw. Formstoff beim Verguss getrennt ist. Auch werden an den Formstoff keine besonderen Anforderungen hinsichtlich hoher Temperaturen gestellt, so dass ein vergleichsweise kostengünstiger Formstoff verwendet werden kann. Dadurch, dass der Formstoff keinen wesentlichen Verschleiß, beispielsweise durch hohe Temperaturen, ausgesetzt ist, und im Wesentlichen nicht mit der Gießmasse in Kontakt gelangt, d.h. kaum verunreinigt wird, kann der Formstoff ohne weitere Aufbereitung wiederverwertet werden.

[0015] Das Modell kann auf einem Modellträger angeordnet werden, wobei der Modellträger und/oder das Modell Kanäle aufweisen kann, die in einer dem Formstoff zugewandten Oberfläche des Modellträgers und/oder des Modells münden können, wobei die Kanäle mit dem Vakuum beaufschlagt werden können. Der Modellträger kann beispielsweise durch eine Platte ausgebildet sein, deren Abmessungen im Wesentlichen den Abmessungen eines Rahmens des Formkastens entspricht. Die Platte kann doppelwandig ausgebildet sein, derart, dass innerhalb der Platte ein Hohlraum ausgebildet ist, der mit dem Vakuum beaufschlagt werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Platte mit Kanälen ausgebildet ist, die durch die Platte hindurch verlaufen, und die mit dem Vakuum beaufschlagt werden können. In dem Modellträger bzw. der Platte können dann Kanäle ausgebildet sein, die den Hohlraum oder die in dem Modellträger verlaufenden Kanäle mit der dem Formstoff zugewandten Oberfläche verbinden. So wird es möglich, über zumindest einen einzelnen Anschluss an einem Modellträger die Kanäle mit einem Vakuum zu beaufschlagen. Dabei kann dann die Folie so weit angesaugt werden, dass sich diese vollständig an das Modell und den Modellträger anschmiegt. Die in der Oberfläche des Modellträgers mündenden Kanäle können an geeigneten Positionen, in Abhängigkeit einer Gestalt des Modells, angeordnet bzw. ausgebildet sein. Nach einem Aufziehen der Folie kann das Vakuum noch so lange aufrechterhalten werden, bis die Form ausgebildet ist.

[0016] Die Folie kann an einem Trägerrahmen angebracht und an dem Modell oder dem Modellträger mittels des Vakuums aufgezogen werden. Der Trägerrahmen kann dann Abmessungen aufweisen, die im Wesentlichen Abmessungen eines Rahmens des Formkastens entsprechen. Das Anbringen der Folie an dem Trägerrahmen kann mittels eines Haftmaterials erfolgen. Weiter kann die Folie erhitzt werden, so dass die Folie gut formbar wird. Dann kann der Trägerrahmen mit der Folie auf den Formkasten aufgesetzt werden, wobei mittels des Vakuums die Folie dann auf das Modell und den Modellträger aufgezogen wird. Abschließend wird der Trägerrahmen von der Folie getrennt und entfernt.

[0017] Nach dem Befüllen des Formkastens mit dem Formstoff kann eine weitere Folie an dem Trägerrahmen angebracht und an dem Formkasten mittels des in dem Formstoff ausgebildeten Vakuums aufgezogen werden, derart, dass der Formstoff formstabil ist. Der Formkasten kann mit einem Rahmen bzw. rahmenförmig ausgebildet sein, so dass der Formkasten einfach mit dem Formstoff befüllt werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Formstoff mittels Vibration, Rütteln oder dergleichen, verdichtet wird. Die Menge des Formstoffs kann so bemessen sein, dass der Formstoff im Wesentlichen mit einer Oberkante des Formkastens bündig ist. Die weitere Folie kann mittels eines Haftmittels an dem Trägerrahmen angebracht und der Trägerrahmen auf dem Formkasten aufgesetzt werden, derart, dass die weitere Folie an dem Formkasten anliegt. Weiter kann dann innerhalb des Formstoffs das Vakuum ausgebildet werden, so dass sich die weitere Folie an den Formkasten anschmiegt und der Formstoff durch das in dem Formstoff ausgebildete Vakuum so stabilisiert wird, dass dieser formstabil ist. Um die Formstabilität des Formstoffs sicherzustellen, kann das Vakuum zumindest bis zum Abbinden der Gießmasse aufrechterhalten werden.

[0018] Die Folie kann zumindest im Bereich der Kavität eine Perforation aufweisen, wobei mittels des Vakuums über die Perforation während des Gießens die Kavität entlüftet wird. Wenn das Vakuum in dem Formstoff kontinuierlich ausgebildet wird, d.h. wenn eine Vakuumpumpe an den Formkasten angeschlossen ist, kann auch bei kleineren Leckagen eine Aufrechterhaltung des Vakuums sichergestellt werden. Die Folie kann daher auch mit einer Perforation ausgebildet sein, die ein Entlüften der Kavität durch das Vakuum in dem Formstoff ermöglicht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich nach einem Vergießen der Gießmasse in dieser noch Lufteinschlüsse befinden, die eine Festigkeit des Bauteils beeinträchtigen könnten. Eine Perforation ist besonders einfach herstellbar und ermöglicht eine wirksame Entlüftung der Kavität.

[0019] Weiter kann vorgesehen sein, dass in der Form Steiger ausgebildet werden. Über die Steiger kann sichergestellt und kontrolliert werden, dass die Kavität vollständig mit der Gießmasse gefüllt ist.

[0020] Optional kann die Folie innerhalb der Kavität mit einer Schlichte beschichtet werden. Die Schlichte kann dabei der Gießmasse ähnlich sein oder aus einem Grundstoff der Gießmasse bestehen. Die Beschichtung der Folie mit der Schlichte ermöglicht es, Bauteile mit besonders hoher Oberflächenqualität herzustellen.

[0021] Das Vakuum kann in dem Formkasten mittels einer Pumpe ausgebildet und vorzugsweise nachfolgend mittels eines Ventils abgesperrt werden. Die Pumpe kann eine Vakuumpumpe sein und zwischen der Pumpe und dem Formkasten kann in einer Saugleitung ein Ventil vorgesehen sein, mit dem das Vakuum abgesperrt werden kann. Es ist dann nicht mehr erforderlich, mittels der Pumpe das Vakuum permanent aufrechtzuerhalten. Da die Folie regelmäßig dicht an dem Formkasten anliegt, ergeben sich keine oder wenige Leckageverluste, so dass das Vakuum auch ohne den Betrieb der Pumpe permanent ausgebildet ist, sodass eine Stabilität der Form aufrechterhalten wird.

[0022] Nach dem Ausbilden der Form kann Gießmasse in die Kavität gefüllt werden, wobei die Gießmasse mittels Vibrieren der Form, einer Vibrationsflasche in der Gießmasse in einem Einguss der Form und/oder eine Beaufschlagung mit einem Vakuum verdichtet werden kann. Durch das Vibrieren bzw. Rütteln der Form kann die Gießmasse verdichtet werden, so dass auch eventuell in der Gießmasse befindliche Lufteinschlüsse entfernt werden. Alternativ oder ergänzend kann eine sogenannte Vibrationsflasche in den Einguss der Form bzw. die dort befindliche Gießmasse eingetaucht und die Gießmasse mittels der Vibrationsflasche in Schwingung versetzt werden, so dass auch hierdurch eine Verdichtung der Gießmasse erzielt werden kann. Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, die Gießmasse mit einem Vakuum zu beaufschlagen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass oberhalb einer Formöffnung, beispielsweise an dem Einguss, eine Glocke positioniert wird, über die in der Gießmasse befindliche Luft abgesaugt wird. Hierdurch können Lufteinschlüsse im Bauteil vermieden werden.

[0023] Nach einem Aushärten der Gießmasse kann das Vakuum in dem Formkasten abgeschaltet werden, wobei eine Bindung des Formstoffs aufgelöst und das Bauteil entformt werden kann. Dieses Entformen des Bauteils kann oberhalb eines Rosts oder dergleichen erfolgen, da dann der Formstoff durch den Rost fallen und leicht für eine Wiederverwertung aufgefangen werden kann. Die Folie kann dann dabei von dem Formstoff getrennt werden. Das Bauteil kann von dem Rost genommen werden. Weiter kann vorgesehen sein, dass ein Rütteln des Formkastens erfolgt, um die Bindung des Formstoffs leichter aufzulösen.

[0024] Der Formstoff der Form kann mittels einer Formmaschine zur Ausbildung einer weiteren Form verwendet werden. Die Formmaschine kann dann so eingerichtet sein, dass der Formstoff nach dem Entformen des Bauteils gesammelt, eventuell homogenisiert und von Folie gereinigt und damit für eine weitere Verwendung aufbereitet wird. Eine weitere Aufbereitung des Formstoffs muss nicht zwingend erfolgen, da der Formstoff nicht zwangsläufig mit der Gießmasse in Kontakt gelangt. Sollte dies doch der Fall sein, kann die Gießmasse, die dann ausgehärtet ist und den Formstoff bindet, durch Sieben aus einer Menge an Formstoff entfernt werden. Der so aufbereitete Formstoff kann zur Ausbildung weiterer Formen zur Herstellung von Bauteilen verwendet werden. Die Formmaschine ermöglicht dann eine zyklische, wiederkehrende Verwendung des Formstoffs.

[0025] Als Bauteil kann ein Betonfertigteil, Betonhalbfertigteil, Betonwerkstein oder dergleichen ausgebildet werden. Derartige Bauteile aus Beton können dann in geringer Stückzahl auch kostengünstig hergestellt werden, insbesondere da keine Herstellung und Lagerung einer großen Anzahl von Dauerformen erforderlich wird.

[0026] Die erfindungsgemäße Gießanlage zum Gießen von Bauteilen aus einer Gießmasse umfasst eine Formmaschine und eine Gießmaschine, wobei die Formmaschine zumindest einen Formkasten und zumindest einen Manipulator zur Handhabung eines Modells des Bauteils und/oder des zumindest einen Formkastens umfasst, wobei mittels der Formmaschine an dem Modell mittels Vakuum eine elastische Folie anordbar ist, wobei mittels der Formmaschine das Modell in dem Formkasten anordbar ist, wobei mittels der Formmaschine der Formkasten mit einem Formstoff befüllbar ist, wobei eine Form durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem Formkasten mittels der Formmaschine mit einem Vakuum ausbildbar ist, wobei mittels der Formmaschine das Modell entfernbar ist, derart, dass eine Kavität in der Form ausgebildet wird, wobei mittels der Gießmaschine eine Gießmasse in die Kavität einfüllbar ist, derart, dass die Gießmasse zu einem Bauteil ausgehärtet wird, wobei mittels der Formmaschine das Bauteil entformbar ist. Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Gießanlage wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Gießanlage ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensanspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche.

[0027] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

[0028] Die Fig. 1a bis 1k zeigen einen möglichen sequenziellen Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils 10 durch Gießen mit einer Gießmasse 11. Das Bauteil 10 besteht hier aus Beton, wobei die Gießmasse 11 folglich aus Frischbeton besteht. Das Verfahren ist auch mit anderen, fließfähigen aushärtbaren Gießmassen durchführbar.

[0029] Die Figuren Fig. 1a bis 1k zeigen vereinfachte Prinzipdarstellungen und Schnittansichten des Verfahrens, welches mit einer hier nicht näher dargestellten Formmaschine durchgeführt wird. Die Fig. 1a zeigt ein Modell 12, welches auf einem Modellträger 13 angeordnet ist. An dem Modell 12 ist ein Kegel 14 angeordnet, der zur Ausbildung eines Eingusskanals 15 dient. Der Modellträger 13 ist im Wesentlichen durch eine Platte 16 gebildet, innerhalb der ein Innenraum 17 ausgebildet ist. An den Innenraum 17 ist eine Pumpe 18 zur Ausbildung eines Vakuums und ein Ventil 19 angeschlossen. Das Modell 12 ist auf einer ebenen Oberfläche 20 der Platte 16 fest montiert. Weiter sind in der Platte 16 und in dem Modell 12 Kanäle 21 ausgebildet, die in der Oberfläche 20 bzw. einer Oberfläche 22 des Modells 12 münden. Bei der Ausbildung eines Vakuums mittels der Pumpe 18 wird durch diese Kanäle 21 Luft angesaugt.

[0030] Zunächst wird auf der Oberfläche 22 des Modells 12 bzw. der Oberfläche 20 der Platte 16 eine elastische Folie 23 angeordnet. Die Folie 23 ist an einem Trägerrahmen 24 angebracht und wird erwärmt, um eine Formbarkeit der Folie23 zu verbessern. Der Trägerrahmen 24 wird, wie in der Fig. 1a dargestellt, zusammen mit der Folie 12 dem Modellträger 13 angenähert und auf dem Modellträger 13 so aufgesetzt, dass die Folie 23, wie in der Fig. 1b dargestellt, dicht an den Oberflächen 20 und 22 anliegt. Mittels der Pumpe 18 wird dabei das Vakuum ausgebildet, so dass die Folie 23 fest an den Oberflächen 20 und 22 fixiert ist. Der Trägerrahmen 24 wird wieder entfernt. Mittels des Ventils 19 kann das Vakuum auch ohne einen Betrieb der Pumpe 18 aufrechterhalten werden, wenn das Ventil 19 geschlossen wird. Hierdurch wird eine Handhabbarkeit des Modellträgers 13 erleichtert.

[0031] Weiter wird, wie in der Fig. 1c ersichtlich, auf den Modellträger 13 ein Formkasten 25 aufgesetzt. Das Modell 12 ist nunmehr innerhalb des Formkastens 25 angeordnet. Der Formkasten 25 wird dabei im Wesentlichen durch einen Rahmen 26 ausgebildet.

[0032] Gemäß der Fig. 1d wird der Formkasten 25 mit Formstoff 27, welcher aus Modellsand besteht, ausgefüllt. Eine Verdichtung des Formstoffs 27 erfolgt vorzugsweise mittels Vibration bzw. Rütteln. Eine Menge an Formstoff 27 ist so bemessen, dass der Formkasten 25 vollständig ausgefüllt ist. Mittels des Trägerrahmens 24 wird nun eine weitere Folie 28, die an dem Trägerrahmen 24 angebracht ist, an dem Formkasten 25 angeordnet, so dass die weitere Folie 28 den Formstoff 27 vollständig abdeckt, wie aus Fig. 1e ersichtlich ist. Während des Anbringens der weiteren Folie 28 wird mittels der Pumpe 18 ein Vakuum innerhalb des Formkastens 25 in dem Formstoff 27 ausgebildet. Dadurch legt sich die weitere Folie 28 dicht an den Formstoff 27 sowie den Rahmen 26 an. Durch die Ausbildung des Vakuums mittels der Pumpe 18 wird der Formstoff 27 weiter verdichtet und verfestigt. Der Formkasten 25 weist ein Ventil 29 auf, welches nach der Ausbildung des Vakuums abgesperrt werden kann, so dass die Pumpe 18 zur Aufrechterhaltung des Vakuums nicht mehr zwingend erforderlich ist.

[0033] Wie aus der Fig. 1f erkennbar ist, kann nun der Modellträger 13 zusammen mit dem Modell 12 entfernt werden. Dabei wird das Vakuum in den Kanälen 21 über das Öffnen des Ventil s19 am Modellträger 13 entfernt, so dass die Folie 23 an dem Formkasten 25 verbleibt.

[0034] Die so ausgebildete Form bzw. Formhälfte 30 wird nun mit einer Formhälfte 31 zu einer Form 32 kombiniert. Dabei werden die Formhälften 30 bzw. 31 mit einer Kraft, wie in der Fig. 1g schematisch dargestellt, aneinandergedrückt. Die Formhälfte 31 wurde hier in der Art der Formhälfte 30 ausgebildet. Gleichwohl ist es auch möglich, dass alleine die Formhälfte 30 oder die Formhälfte 31 eine Form ausbildet, wenn eine Geometrie eines Bauteils eine Verwendung zweier Formhälften nicht zwingend erforderlich macht.

[0035] Die Fig. 1h zeigt die fertige Form 32 mit einer darin ausgebildeten Kavität 33 und dem Eingusskanal 15. Eine Oberfläche 34 der Kavität 33 ist dabei vollständig von der Folie 23 abgedeckt.

[0036] Nachfolgend kann nun, wie aus Fig. 1i ersichtlich ist, die Gießmasse 11 in die Kavität 33 der Form 32 gefüllt werden. Hierzu kann eine Gießmaschine 35 verwendet werden, die hier nur teilweise dargestellt ist. Unter einer Gießmaschine wird hier eine Vorrichtung verstanden, die zumindest zur Bereitstellung und Handhabung der Gießmasse 11 geeignet ist.

[0037] Nachdem die Gießmasse 11 in die Kavität 33 eingefüllt ist, kann die Gießmasse 11 mittels Vibrierens der Form 32 verdichtet werden, wie dies schematisch in Fig. 1j dargestellt ist. Dabei können eventuell in der Gießmasse 11 befindliche Lufteinschlüsse beseitigt werden. Nachdem die Gießmasse 11 verfestigt ist, d.h. soweit abgebunden ist, dass die Gießmasse 11 formstabil ist, wird das dann ausgebildete Bauteil 10 entformt. Dies erfolgt dadurch, dass die Ventile 29 an den jeweiligen Formkästen 25 geöffnet und somit das jeweilige Vakuum aufgelöst wird. Der in den Formkästen 25 befindliche Formstoff 27 ist dann nicht mehr formstabil und kann bereits durch Rütteln der Form 32 aus dieser nach unten herausfallen. Dabei kann das Bauteil 10 mittels beispielsweise eines Rostes aufgefangen und anschließend vollständig, soweit erforderlich, ausgehärtet bzw. getrocknet werden. Ein Anguss 36 wird hier noch mechanisch entfernt, so dass sich abschließend das in der Fig. 1k dargestellte fertige Bauteil 10 ergibt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Gießen von Bauteilen mit einer Gießmasse, wobei an einem Modell (12) mittels Vakuum eine elastische Folie (23) angeordnet wird, wobei das Modell in einem Formkasten angeordnet wird, wobei der Formkasten mit einem Formstoff (27) befüllt wird, wobei eine Form (32) durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem Formkasten mit einem Vakuum ausgebildet wird, wobei das Modell entfernt und eine Kavität (33) in der Form ausgebildet wird, wobei eine Gießmasse (11) in die Kavität eingefüllt und zu einem Bauteil (10) ausgehärtet wird, wobei das Bauteil entformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einem weiteren Modell (12) mittels Vakuum eine elastische Folie (23) angeordnet wird, wobei das weitere Modell in einem weiteren Formkasten (25) angeordnet wird, wobei der weitere Formkasten mit einem Formstoff (27) befüllt wird, wobei eine Formhälfte (30, 31) durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem weiteren Formkasten mit einem Vakuum ausgebildet wird, wobei das weitere Modell entfernt und eine Kavität (33) in der Formhälfte ausgebildet wird, wobei die Form durch Zusammensetzen des Formkastens mit dem weiteren Formkasten ausgebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Kavität (33) zumindest ein Kern eingelegt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Kavität (33) eine Armierung, bevorzugt Baustahl und/oder Fasern, eingelegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Gießmasse (11) Zement, Beton, Mörtel, Gips oder Polymerbeton verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Zuschlagstoff Sand, Kies, Fasern und/oder Pigmente verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Formstoff (27) Sand mit einem Bindemittel, Modellsand oder dergleichen, verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Modell (12) auf einem Modellträger (13) angeordnet wird, wobei der Modellträger und/oder das Modell Kanäle (21) aufweist, die in einer dem Formstoff (27) zugewandten Oberfläche (20, 22) des Modellträgers und/oder des Modells münden, wobei die Kanäle mit dem Vakuum beaufschlagt werden.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie (23) an einem Trägerrahmen (24) angebracht und an dem Modell (12) und dem Modellträger (13) mittels des Vakuums aufgezogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Befüllen des Formkastens (25) mit dem Formstoff (27) eine weitere Folie (28) an dem Trägerrahmen (24) angebracht und an dem Formkasten mittels des in dem Formstoff ausgebildeten Vakuums aufgezogen wird, derart, dass der Formstoff formstabil ist.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie (23) zumindest im Bereich der Kavität (33) eine Perforation aufweist, wobei mittels des Vakuums über die Perforation während des Gießens die Kavität entlüftet wird.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Form (32) Steiger ausgebildet werden.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie (23) innerhalb der Kavität (33) mit einer Schlichte beschichtet wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Vakuum in dem Formkasten (25) mittels einer Pumpe (18) ausgebildet und vorzugsweise nachfolgend mittels eines Ventils (29) abgesperrt wird.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Ausbilden der Form (32) die Gießmasse (11) in die Kavität (33) gefüllt wird, wobei die Gießmasse mittels Vibrieren der Form, einer Vibrationsflasche in der Gießmasse in einem Einguss (15) der Form und/oder einer Beaufschlagung mit einem Vakuum verdichtet wird.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach einem Aushärten der Gießmasse (11) das Vakuum in dem Formkasten (25) abgeschaltet wird, wobei eine Bindung des Formstoffs (27) aufgelöst und das Bauteil (10) entformt wird.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Formstoff (27) der Form (32) mittels einer Formmaschine zur Ausbildung einer weiteren Form (32) verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Bauteil (10) ein Betonfertigteil, Betonhalbfertigteil, Betonwerkstein oder dergleichen ausgebildet wird.

19. Gießanlage zum Gießen von Bauteilen aus einer Gießmasse, wobei die Gießanlage eine Formmaschine und eine Gießmaschine (35) umfasst, wobei die Formmaschine zumindest einen Formkasten (25) und zumindest einen Manipulator zur Handhabung eines Modells (12) des Bauteils und/oder des zumindest einen Formkastens umfasst, wobei mittels der Formmaschine an dem Modell mittels Vakuum eine elastische Folie (23) anordbar ist, wobei mittels der Formmaschine das Modell in dem Formkasten anordbar ist, wobei mittels der Formmaschine der Formkasten mit einem Formstoff (27) befüllbar ist, wobei eine Form (32) durch Beaufschlagung des Formstoffs in dem Formkasten mittels der Formmaschine mit einem Vakuum ausbildbar ist, wobei mittels der Formmaschine das Modell entfernbar ist, derart, dass eine Kavität (33) in der Form ausgebildet wird, wobei mittels der Gießmaschine eine Gießmasse (11) in die Kavität einfüllbar ist, derart, dass die Gießmasse zu einem Bauteil (10) ausgehärtet wird, wobei mittels der Formmaschine das Bauteil entformbar ist.

Zeichnung