TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers
gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
STAND DER TECHNIK
[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Betonkörpern
bekannt.
[0003] Bei dem so genannten Schleuderbeton-Verfahren wird verarbeitungsfertiger Beton in
eine Hohlform eingebracht und diese sodann rotiert, wodurch sich der Beton infolge
der Fliehkraft an die Wände der Hohlform anlegt und in deren Mitte - je nach Füllungsgrad
der Hohlform - ein mehr oder weniger grosser, betonfreier Raum entsteht, welcher nach
dem Abbinden des Betons den Hohlraum des so hergestellten Betonkörpers bildet. Dieses
Verfahren ermöglicht jedoch nur die Herstellung von Hohlkörpern, deren Hohlraum eine
nicht genau definierte und im Wesentlichen rotationssymmetrische Form aufweist, wie
z.B. Betonrohre und Betonmasten. Zudem ergibt sich beim Rotieren der Hohlform infolge
der Fliehkraft eine Entmischung des Betons, was zu einem inhomogenen Betongefüge führt
und oftmals ungeeignet ist für hochfeste Betonbauteile.
[0004] Sollen Betonkörper mit nicht-rotationssymmetrischen, genau definierten Hohlräumen
hergestellt werden, so ist es unabdingbar, den Hohlraum mittels eines Formkerns zu
erzeugen, welcher in einer die Aussenform des herzustellenden Betonkörpers definierenden
Hohlform angeordnet und darin mit Beton umgossen wird. Auf diese Weise lassen sich
auch hochfeste Betonkörper herstellen. Es stellt sich hier jedoch das Problem, dass
der Formkern, wenn er wieder verwendet werden soll, nach dem Aushärten des Betons
aus dem durch ihn geformten Hohlraum geborgen werden muss, was insbesondere bei langen
Formkernen mit zylindrischem Querschnitt heute nicht oder nur durch einen aufwendigen,
mehrteiligen Aufbau des Formkerns möglich ist, welcher eine schrittweise Demontage
des Formkerns im Hohlraum ermöglicht.
[0005] Aus
DE 24 44 715 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers bekannt, bei welchem ein Formkern
zum Einsatz kommt, dessen formgebende Aussenfläche mit einer Schicht aus Gummi überzogen
ist.
[0006] Aus
NL 8204563 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers bekannt, bei welchem die Form
mit einer geschäumten Kunststofffolie ausgekleidet ist.
[0007] Aus
DE 33 17 182 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers mit einem über mindestens eine
Öffnung nach außen hin offenen Hohlraum, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bekannt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0008] Es stellt sich deshalb die Aufgabe, technische Lösungen zur Verfügung zu stellen,
welche die zuvor erwähnten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder
zumindest teilweise vermeiden.
[0009] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 gelöst.
[0010] Gemäss diesem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers
mit einem über mindestens eine Öffnung nach aussen hin offenen Hohlraum.
[0011] Bei dem Verfahren wird ein Formkern zur Formung des Hohlraums des Betonkörpers, dessen
formgebenden Flächen zumindest teilweise von einer Schicht aus einem kompressiblen
Material gebildet sind, welches auf einer starren Tragstruktur des Formkerns angeordnet
ist, in einer Aussenform zur Formung der Aussenfläche des Betonkörpers angeordnet,
wodurch ein Raum zwischen den formgebenden Flächen der Aussenform und den formgebenden
Flächen des Formkerns gebildet wird. Dieser Raum wird sodann mit Beton ausgegossen
und der Beton darin ausgehärtet, wodurch der Betonkörper entsteht. Der Formkern wird
sodann durch die mindestens eine Öffnung aus dem von diesem geformten Hohlraum des
Betonkörpers entfernt. Die Aussen form wird bevorzugterweise ebenfalls entfernt, es
ist jedoch auch denkbar, dass diese als verlorene Schalung am Betonkörper verbleibt.
[0012] Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich Betonkörper mit langen Hohlräumen
auf kostengünstige Weise in hervorragender Qualität im Betongiessverfahren herstellen.
[0013] Bevorzugterweise kommt bei dem Verfahren ein Formkern zum Einsatz, dessen formgebende
Aussenfläche teilweise oder vollständig von einer gleichmässig dicken Schicht aus
einem kompressiblen Material gebildet ist, bevorzugterweise mit einer Dicke zwischen
2 mm und 6 mm. Derartige Formkerne haben sich als besonders geeignet erwiesen.
[0014] Dabei hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, den Formkern dadurch zu bilden,
dass eine starre Tragstruktur mit einer gewünschten Kontur teilweise oder vollständig
mit einer Folie aus einem Kunststoff-Schaummaterial überzogen wird, bevorzugterweise
mit einer PE-Schaumfolie.
[0015] Erfindungsgemäß kommt eine Aussenform zum Einsatz, deren formgebende Flächen die
Aussenfläche eines im Wesentlichen zylinderförmigen Körpers definieren. Die Herstellung
von aussen im Wesentlichen zylindrischer Betonkörper, wie z.B. Betonrohre, Betonmasten
oder Betonpfosten bzw. -pfähle, stellt eine bevorzugte Anwendung des Verfahrens dar.
[0016] Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die verwendete Aussenform mit ihren formgebenden
Flächen die Aussenfläche eines Körpers definiert, der einen zylindrischen Schaft aufweist,
auf welchem über einen Teilbereich seiner axialen Erstreckung oder über seine gesamte
axiale Erstreckung eine oder mehrere Rippen schraubenförmig verlaufen und dabei ein
ein- oder mehrgängiges Aussengewinde bilden, bevorzugterweise mit gleichmässiger Steigung.
Bei Verwendung solcher Aussenformen lassen sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren
Betonschraubpfähle herstellen.
[0017] Auch hat es sich dabei für die Formung der Aussenfläche als vorteilhaft erwiesen,
eine umfangmässig geteilte Aussenform zu verwenden, was insbesondere dann von Vorteil
ist, wenn die Aussenform ebenfalls vom Betonkörper entfernt werden soll.
[0018] Erfindungsgemäß kommt bei dem erfindungsgemässen Verfahren ein zylinderförmiger Formkern
zu Einsatz. Bei derartigen Verfahren treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich
zu Tage, weil sich auf diese Weise auch relative lange zylinderförmige Hohlräume mit
definierter Kontur und Oberfläche im Betonkörper formen lassen, was mit vergleichbarem
Aufwand mit anderen Verfahren nicht möglich ist.
[0019] Erfindungsgemäß wird dabei unter gleichzeitiger Verwendung einer Aussenform, deren
formgebende Flächen die Aussenfläche eines im Wesentlichen zylinderförmigen Körpers
definieren, ein zylinderförmiger Formkern verwendet, welcher über seine axiale Erstreckung
einen im Wesentlichen gleichmässigen, nicht-kreisrunden Querschnitt aufweist. Dieser
Formkern wird zentrisch in der Aussenform angeordnet. Derartige Verfahren sind besonders
geeignet zur Herstellung von Betonschraubpfählen, bei denen der Antrieb zum Einschrauben
derselben in den Boden über eine zentrale, den Pfahl durchsetzende Öffnung erfolgt.
[0020] Dabei wird bevorzugterweise ein zylinderförmiger Formkern verwendet, dessen äussere
Begrenzungen im Querschnitt gesehen mehrere, bevorzugterweise identische, sich radial
nach aussen erstreckende Vorsprünge bilden, deren seitliche Begrenzungen zumindest
auf einer Seite jeweils von einer sich im Wesentlichen radial nach aussen erstreckende
Fläche gebildet sind oder eine solche Fläche aufweisen. Mit diesem Verfahren lassen
sich Betonschraubpfähle mit einer zentralen, diesen durchsetztenden Öffnung herstellen,
bei denen die Übertragung des Drehmoments vom Eindrehwerkzeug auf den Betonschraubpfahl
durch Einleitung von im Wesentlichen senkrecht zu diesen sich radial nach aussen erstreckenden
Flächen verlaufende Druckkräfte möglich ist. Dies ergibt den Vorteil, dass beim bestimmungsgemässen
Eindrehen solcher Betonschraubpfähle keine nennenswerten radialen Spreizkräfte in
diesen erzeugt werden.
[0021] Weist der verwendete Formkern dabei an seinen äussere Begrenzungen im Querschnitt
gesehen an mehreren gleichmässig über seinen Umfang verteilten Stellen Bereiche auf,
in denen jeweils der Abstand der Begrenzungen von der zentralen Längsachse des zylinderförmigen
Formkerns in einer ersten Umfangrichtung des Formkerns bevorzugterweise stufenlos
abnimmt, so ergibt sich zudem der Vorteil, dass mit dem Verfahren Betonschraubpfähle
mit einer zentralen Öffnung zum Antrieb derselben herstellbar werden, bei denen durch
eine geeignete Ausbildung der in diese einzuführenden Kontur des Eindrehwerkzeugs
eine radiale Selbstzentrierung des Eindrehwerkzeugs in der zentralen Öffnung des Betonschraubpfahls
beim bestimmungsgemässen Einschrauben erzielt werden kann.
[0022] Dabei ist es weiter bevorzugt, dass bei dem verwendeten Formkern die Bereiche, in
denen jeweils der Abstand der Begrenzungen von einer zentralen Längsachse des zylinderförmigen
Formkerns in der ersten Umfangrichtung des Formkerns abnimmt, in den Bereichen liegen,
in denen die Begrenzungen die sich radial nach aussen erstreckende Vorsprünge bilden.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mit dem Verfahren Betonschraubpfähle mit einer
zentralen Öffnung zum Antrieb derselben herstellbar werden, bei denen durch eine geeignete
Ausbildung der in diese einzuführenden Kontur des Eindrehwerkzeugs die Selbstzentrierung
des Eindrehwerkzeugs über dieselben Konturen des Eindrehwerkzeugs erzielt werden kann,
welche auch der Übertragung der Antriebskräfte dienen, so dass einfache und kostengünstig
herstellbare Eindrehwerkzeug-Geometrien möglich werden.
[0023] Weiter ist es bei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen ein zylinderförmiger
Formkern verwendet wird, bevorzugt, dass der Formkern nach dem Aushärten des Betons
in Richtung seiner Längsachse aus dem Hohlraum des Betonkörpers herausgeführt wird.
Bei derartigen Verfahren kommen die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zum
Tragen.
[0024] Das Ausgiessen des zwischen der Aussenform und dem Formkern gebildeten Raums mit
Beton erfolgt bevorzugterweise bei mit seiner Längsachse in vertikaler Richtung orientiertem
Formkern. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der zwischen der Aussenform
und dem Formkern gebildete Raum vollständig mit Beton gefüllt wird.
[0025] Ein zweiter Aspekt nicht Teil der Erfindung betrifft einen Betonschraubpfahl hergestellt
mit dem Verfahren gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung, bevorzugterweise zur Erstellung
einer Fundation, z.B. für ein Gebäude oder eine Brücke. Derartige Betonkörper stellen
bevorzugte Verfahrenserzeugnisse dar.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Betonschraubpfahl einen zylindrischen
Schaft aus Beton auf, durch welchen sich in axialer Richtung eine zentrale Öffnung
hindurch erstreckt. An seinem Aussenumfang weist der Schaft zumindest über einen Teilbereich
seiner axialen Erstreckung eine oder mehrere Rippen auf, welche schraubenförmig über
seine Aussenfläche verlaufen und dabei ein eingängiges oder mehrgängiges Aussengewinde
bilden. Die Steigung des von den Rippen gebildeten Gewindes ist bevorzugterweise gleichmässig.
Die zentrale Öffnung weist über ihre gesamte Erstreckung einen im Wesentlichen gleichmässigen,
nicht-kreisrunden Querschnitt auf, wodurch sie einen rotatorischen Formschluss mit
einem Eindrehwerkzeug zwecks Übertragung eines Drehmoments auf den Betonschraubpfahl
um dessen Längsachse herum in einer bestimmungsgemässen Gewindeeindrehrichtung ermöglicht.
Die Begrenzungen der zentralen Öffnung weisen im Querschnitt gesehen mehrere sich
radial nach aussen erstreckende Vertiefungen auf, deren entgegen der bestimmungsgemässen
Gewindeeindrehrichtung gerichtete seitliche Begrenzungen jeweils von einer sich im
Wesentlichen radial nach aussen erstreckende Fläche gebildet sind oder eine solche
Fläche aufweisen, zur Einleitung einer im Wesentlichen senkrecht zu dieser Fläche
verlaufenden Druckkraft mit dem Eindrehwerkzeug in diese Fläche für die Übertragung
des Drehmoments in Gewindeeindrehrichtung vom Eindrehwerkzeug auf den Betonschraubpfahl.
Diese Vertiefungen sind bevorzugterweise identisch ausgebildet und mit Vorteil gleichmässig
über den Umfang der zentralen Öffnung verteilt. Hierdurch wird es bei geeigneter Ausbildung
der in die zentrale Öffnung einzuführenden Kontur des Eindrehwerkzeugs möglich, die
Übertragung des Drehmoments vom Eindrehwerkzeug auf den Betonschraubpfahl durch Einleitung
von im Wesentlichen senkrecht zu diesen sich radial nach aussen erstreckenden Flächen
verlaufende Druckkräfte zu erreichen, was den Vorteil ergibt, dass beim bestimmungsgemässen
Eindrehen solcher Betonschraubpfähle keine nennenswerten radialen Spreizkräfte in
diesen erzeugt werden.
[0027] Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Begrenzungen der zentralen Öffnung im Querschnitt
gesehen an mehreren gleichmässig über ihren Umfang verteilten Stellen Bereiche aufweisen,
in denen die radiale Erstreckung der zentralen Öffnung von ihrem Zentrum gesehen in
Gewindeeindrehrichtung abnimmt, und zwar bevorzugterweise stufenlos und gleichmässig.
Durch diese Ausbildung der zentralen Öffnung wird es zudem möglich, bei derartigen
Betonschraubpfählen durch eine geeignete Ausbildung der in diese einzuführenden Kontur
des Eindrehwerkzeugs eine radiale Selbstzentrierung des Eindrehwerkzeugs in der zentralen
Öffnung des Betonschraubpfahls beim bestimmungsgemässen Einschrauben zu erzielen.
[0028] Liegen dabei die Bereiche, in denen die radiale Erstreckung der zentralen Öffnung
in Gewindeeindrehrichtung abnimmt, in den sich radial nach aussen erstreckenden Vertiefungen,
was bevorzugt ist, so wird es möglich, die Selbstzentrierung des Eindrehwerkzeugs
über dieselben Konturen des Eindrehwerkzeugs zu erzielen, welche auch der Übertragung
der Antriebskraft dienen, so dass einfache und kostengünstig herstellbare Eindrehwerkzeug-Geometrien
möglich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0029] Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen
sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mit Beton gefüllte Form bei der Durchführung
des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines Betonschraubpfahls;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1;
Fig. 3 das Detail Y aus Fig. 2;
Fig. 4 eine Seitenansicht des mit der Form in Fig. 1 hergestellten Betonschraubpfahls;
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Betonschraubpfahl aus Fig. 4 entlang der Linie
A-A in Fig. 4;
Fig. 6 eine Darstellung wie Fig. 5 jedoch mit einem in die zentrale Öffnung des Betonschraubpfahls
eingesetzten Antriebsgestänge;
Fig. 7 das Detail X aus Fig. 6; und
Fig. 8 eine Darstellung wie Fig. 7 beim Antreiben des Betonschraubpfahls mittels des
Antriebsgestänges.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0030] Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine mit Beton 7 gefüllte Form bei der Herstellung
eines Betonschraubpfahls 1 mit dem erfindungsgemässen Verfahren.
[0031] Wie in Zusammenschau mit Fig. 2 zu erkennen ist, welche einen Querschnitt durch die
Form entlang der Linie B-B in Fig. 1 zeigt, besteht die Form aus einer zweigeteilten
Aussenform 13a, 13b zur Formung der Aussenfläche 2, 4 des Betonschraubpfahls 1, einem
einteiligen Formkern 14 zur Formung der zentralen Öffnung 3 des Betonschraubpfahls
1 sowie einer Kopfplatte 17 mit einer Einfüllöffnung und einer Fussplatte 18.
[0032] Der Formkern 14 ist im Zentrum der Aussenform 13a, 13b angeordnet und wird dort von
der Kopfplatte 17 und der Fussplatte 18 gehalten und zentriert. Der zwischen der Aussenform
13a, 13b, dem Formkern 14, der Fussplatte 18 und der Kopfplatte 17 gebildeten Raum
wurde mit Beton 7 gefüllt, welcher nach dem Aushärten und dem anschliessenden Entfernen
der Formteile 13a, 13b, 14, 17, 18 den erfindungsgemässen Betonschraubpfahl 1 bildet.
[0033] Der Formkern 14 besteht aus einer starren Tragstruktur 16, deren Aussenseite mit
einer PE-Schaumfolie 15 mit einer unkomprimierten Dicke von 4 mm überzogen ist. Auf
diese Weise ist die formgebende Aussenfläche des Formkerns 14 von einer gleichmässig
dicken Schicht 15 aus einem kompressiblen Material gebildet, wodurch das anschliessende
Entfernen des Formkerns 14 in axialer Richtung aus der mittels diesem geformten zentralen
Öffnung 3 des fertiggestellten Betonschraubpfahls 1 erleichtert bzw. bei langen Betonschraubpfählen
1 überhaupt ermöglicht wird.
[0034] Wie aus einer Zusammenschau mit Fig. 3 zu erkennen ist, welche das Detail Y aus Fig.
2 zeigt, weist der im Wesentlichen zylinderförmige Formkern 14 über seine axiale Erstreckung
einen im Wesentlichen gleichmässigen, nicht-kreisrunden Querschnitt auf, dessen äussere
Begrenzungen zwei identische, sich radial nach aussen erstreckende Vorsprünge 19 bilden,
deren seitliche Begrenzungen jeweils von einer sich im Wesentlichen radial nach aussen
erstreckende Fläche 20 gebildet sind.
[0035] Dabei bilden die äusseren Begrenzungen im Bereich dieser Vorsprünge 19 angrenzend
an eine der sich im Wesentlichen radial nach aussen erstreckenden Flächen 20 jeweils
einen Bereich 21, in welchem jeweils der Abstand S3, S4 der Begrenzungen von der zentralen
Längsachse des Formkerns 14 in einer ersten Umfangrichtung R des Formkerns 14 stufenlos
abnimmt (der Abstand S3 von der zentralen Längsachse des Formkerns 14 ist grösser
als der Abstand S4, welcher in der ersten Umfangsrichtung R auf S3 folgt).
[0036] Fig. 4 zeigt den so hergestellten Betonschraubpfahl 1 nach dem Entfernen der Formteile
13a, 13b, 14, 17, 18. Der Betonschraubpfahl 1 weist im vorliegenden Fall eine Länge
von 8 m und einen Durchmesser von 55 cm auf.
[0037] Wie in Zusammenschau mit Fig. 5 zu erkennen ist, welche einen Querschnitt durch den
Betonschraubpfahl 1 aus Fig. 4 entlang der Linie A-A in Fig. 4 zeigt, weist der Betonschraubpfahl
1 einen zylindrischen Schaft 2 aus Beton auf, welcher in axialer Richtung von einer
zentralen Öffnung 3 durchsetzt ist. Am äusseren Umfang des Schafts 2 ist im Wesentlichen
über die gesamte axiale Erstreckung des Betonschraubpfahls 1 eine Rippe 4 angeordnet,
welche schraubenförmig um den Schaft 2 herum verläuft und dabei ein eingängiges Aussengewinde
mit gleichmässiger Steigung bildet. In den Figuren 5 und 6 ist diese Rippe 4 zur Vereinfachung
der Illustration nicht geschnitten dargestellt.
[0038] Wie insbesondere in weiterer Zusammenschau mit Fig. 6 ersichtlich ist, welche eine
Darstellung wie Fig. 5 jedoch mit einem in die zentrale Öffnung 3 des Betonschraubpfahls
1 eingesetzten Antriebsgestänge 5 zum Antrieb des Betonschraubpfahls 1 zeigt, weist
die zentrale Öffnung 3 über ihre gesamte Erstreckung einen gleichmässigen nicht-kreisrunden
Querschnitt auf, so dass über sie ein rotatorischer Formschluss mit einem Eindrehwerkzeug,
im vorliegenden Fall in Form des Antriebsgestänges 5, hergestellt werden kann, zwecks
Übertragung eines Drehmoments um die Längsachse des Betonschraubpfahls 1 herum in
der bestimmungsgemässer Gewindeeindrehrichtung R des Betonschraubpfahls 1 auf denselben.
[0039] Hierzu bilden die Begrenzungen der zentralen Öffnung 3 im Querschnitt gesehen eine
kreisrunde Durchgangsbohrung, von welcher sich gleichmässig über ihren Umfang verteilt,
d.h. jeweils um 180° am Umfang versetzt, zwei Vertiefungen 6 radial nach aussen erstrecken.
Die Vertiefungen 6 weisen im Querschnitt gesehen jeweils eine in radialer Richtung
verlaufende Symmetrieachse Z auf und ihre seitlichen Begrenzungen sind jeweils von
einer sich im Wesentlichen radial nach aussen erstreckenden Fläche 9 gebildet.
[0040] Das Antriebsgestänge 5 weist einem zylindrischen Schaft 10 auf, welcher an seiner
Aussenfläche über seine gesamte Länge und gleichmässig über seinen Umfang verteilt,
d.h. jeweils um 180° am Umfang versetzt, zwei in axialer Richtung verlaufende und
sich in radialer Richtung nach aussen hin erstreckende Vorsprünge 11 trägt, die in
die sich radial nach aussen erstreckenden Vertiefungen 6 in den Begrenzungen der zentralen
Öffnung 3 eingreifen. Die Vorsprünge 11 des Antriebsgestänges 5 sind im Querschnitt
gesehen jeweils im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet, wobei die schrägen Seiten
der Trapezform sich entlang von durch das Zentrum des Antriebsgestänges 5 verlaufenden
Radiallinien erstrecken.
[0041] Wie bei einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 7 und 8 erkennbar ist, von denen
Fig. 7 eine Situation direkt nach dem Einführen des Antriebsgestänges 5 in die zentrale
Öffnung 3 und Fig. 8 eine Situation beim bestimmungsgemässen Antreiben des Betonschraubpfahls
1 mittels des Antriebsgestänges 5 zeigt, ist das Antriebsgestänge 5 dabei derartig
dimensioniert, dass es mit radialem und rotatorischem Spiel in die zentrale Öffnung
3 des Betonschraubpfahls 1 eingeführt werden kann (siehe Fig. 7). Wird das Antriebsgestänge
5 anschliessend rotiert zum bestimmungsgemässen Antreiben des Betonschraubpfostens
1, so verdreht es sich in der zentralen Öffnung 3 bis das rotatorische Spiel durch
Anschlagen der Vorsprünge 11 an die sich radial nach aussen erstreckenden Flächen
9 der entgegen der Gewindeeindrehrichtung R gerichteten seitlichen Begrenzungen der
Vertiefungen 6 aufgehoben ist (siehe Fig. 8). Sodann erfolgt die Übertragung des Antriebsdrehmoments
vom Antriebsgestänge 5 auf den Betonschraubpfahl 1 durch Einleitung von im Wesentlichen
senkrecht zu diesen Fläche 9 verlaufenden Druckkräften F mit den Vorsprüngen 11 des
Antriebsgestänges 5 in diese Flächen 9.
[0042] Wie weiter aus den Figuren 7 und 8 hervorgeht, bilden die Begrenzungen der zentralen
Öffnung 3 im Querschnitt gesehen in den Vertiefungen 6 jeweils angrenzend an die jeweiligen
seitlichen Begrenzungen der jeweiligen Vertiefung 6 Bereiche 8, in denen die radiale
Erstreckung S1, S2 der zentralen Öffnung 3 in Gewindeeindrehrichtung R gleichmässig
und stufenlos abnimmt (die radiale Erstreckung S1 ist grösser als die radiale Erstreckung
S2, welche in Gewindeeindrehrichtung R auf S1 folgt).
[0043] Hierdurch ergibt sich, ausgehend von der in Fig. 7 dargestellten Situation, beim
Verdrehen des Antriebsgestänges 5 in Gewindeeindrehrichtung R in die in Fig. 8 dargestellte
Situation der Effekt, dass das radiale Spiel durch eine Annäherung der äusseren radialen
Begrenzungen 12 der Vorsprünge 11 des Antriebsgestänges 5 an die Begrenzungen der
zentralen Öffnung 3 in den Bereichen 8, in denen die radiale Erstreckung S1, S2 der
zentralen Öffnung 3 in Gewindeeindrehrichtung R abnimmt, verringert bzw. aufgehoben
wird. Hierdurch wird eine automatische radiale Zentrierung des Antriebsgestänges 5
in der zentralen Öffnung 3 des Betonschraubpfahls 1 erreicht.
[0044] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben
sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist
und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Patentansprüche ausgeführt
werden kann.
1. Verfahren zur Herstellung eines Betonkörpers (1) mit einem über mindestens eine Öffnung
nach aussen hin offenen Hohlraum (3), umfassend die Schritte:
a) Bereitstellen einer Aussenform (13a, 13b) zur Formung der Aussenfläche (2, 4) des
Betonkörpers (1);
b) Bereitstellen eines Formkerns (14) zur Formung des Hohlraumes (3) des Betonkörpers
(1);
c) Anordnen des Formkerns (14) in der Aussenform (13a, 13b) unter Bildung eines Raums
zwischen diesen;
d) Ausgiessen des zwischen der Aussenform (13a, 13b) und dem Formkern (14) gebildeten
Raums mit Beton (7);
e) Aushärten des Betons (7) in dem zwischen der Aussenform (13a, 13b) und dem Formkern
(14) gebildeten Raum unter Bildung des Betonkörpers (1); und
f) Entfernen des Formkerns (14) durch die mindestens eine Öffnung des Hohlraums (3)
aus dem Betonkörper (1),
wobei ein Formkern (14) bereitgestellt wird, dessen formgebenden Aussenfläche teilweise
oder vollständig von einer Schicht (15) aus einem kompressiblen Material gebildet
ist, welches auf einer starren Tragstruktur (16) des Formkerns (14) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet dass eine Aussenform (13a, 13b) bereitgestellt wird, welche die Aussenfläche eines im
Wesentlichen zylinderförmigen Körpers definiert, und dass ein zylinderförmiger Formkern
(14) bereitgestellt wird, welcher über seine axiale Erstreckung einen im Wesentlichen
gleichmässigen, nicht-kreisrunden Querschnitt aufweist, und dass dieser zentrisch
in der Aussenform (13a, 13b) angeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkern (14) bereitgestellt wird, dessen formgebenden Aussenfläche teilweise
oder vollständig von einer gleichmässig dicken Schicht (15) aus einem kompressiblen
Material gebildet ist, insbesondere mit einer Dicke zwischen 2 mm und 6 mm.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung des Formkerns (14) eine starre Tragstruktur (16) mit einer gewünschten
Kontur bereitgestellt wird und diese teilweise oder vollständig mit einer Folie (15)
aus einem Kunststoff-Schaummaterial überzogen wird, insbesondere mit einer PE-Schaumfolie.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussenform (13a, 13b) bereitgestellt wird, welche die Aussenfläche eines Körpers
definiert, der einen zylindrischen Schaft (2) aufweist, auf welchem über einen Teilbereich
seiner axialen Erstreckung oder über seine gesamte axiale Erstreckung eine oder mehrere
Rippen (4) schraubenförmig verlaufen und dabei ein ein- oder mehrgängiges Aussengewinde
bilden, insbesondere mit gleichmässiger Steigung.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dass eine umfangmässig geteilte Aussenform
(13a, 13b) bereitgestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylinderförmiger Formkern (14) bereitgestellt wird, dessen äussere Begrenzungen
im Querschnitt gesehen mehrere, insbesondere identische, sich radial nach aussen erstreckende
Vorsprünge (19) bilden, deren seitliche Begrenzungen zumindest auf einer Seite jeweils
von einer sich im Wesentlichen radial nach aussen erstreckende Fläche (20) gebildet
sind oder eine solche Fläche aufweisen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylinderförmiger Formkern bereitgestellt wird, dessen äussere Begrenzungen im
Querschnitt gesehen an mehreren gleichmässig über seinen Umfang verteilten Stellen
Bereiche (21) bilden, in denen jeweils der Abstand (S3, S4) der Begrenzungen von einer
zentralen Längsachse des zylinderförmigen Formkerns (14) in einer ersten Umfangrichtung
(R) des Formkerns (14) insbesondere stufenlos abnimmt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylinderförmiger Formkern (14) bereitgestellt wird, bei dem die Bereiche, in
denen jeweils der Abstand (S3, S4) der Begrenzungen von einer zentralen Längsachse
des zylinderförmigen Formkerns (14) in der ersten Umfangrichtung (R) des Formkerns
(14) insbesondere stufenlos abnimmt, in den Bereichen liegen, in denen die Begrenzungen
die Vorsprünge (19) bilden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkern (14) nach dem Aushärten des Betons (7) in Richtung seiner Längsachse
aus dem Hohlraum (3) des Betonkörpers (1) herausgezogen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgiessen des zwischen der Aussenform (13a, 13b) und dem Formkern (14) gebildeten
Hohlraums mit Beton (7) bei mit seiner Längsachse in vertikaler Richtung orientiertem
Formkern (14) erfolgt.
1. A method for the production of a concrete body (1) with a cavity (3) open outwardly
via at least one opening, comprising the following steps:
a) providing an outer mold (13a, 13b) for shaping the outer surface (2, 4) of the
concrete body (1);
b) providing a mold core (14) for shaping the cavity (3) of the concrete body (1);
c) arranging the mold core (14) in the outer mold (13a, 13b) while forming a space
therebetween;
d) casting the space formed between the outer mold (13a, 13b) and the mold core (14)
with concrete (7);
e) hardening of the concrete (7) in the space formed between the outer mold (13a,
13b) and the mold core (14) while forming the concrete body (1); and
f) removing the mold core (14) from the concrete body (1) through the at least one
opening of the cavity (3),
wherein a mold core (14) is provided, the outer shaping surface of which being formed
at least partially or completely by a layer (15) comprising a compressible material,
which is arranged on a rigid support structure (16) of the mold core (14),
characterized in that an outer mold (13a, 13b) is obtained which defines the outer surface of an essentially
cylindrically shaped body, and
in that a cylindrically shaped mold core (14) is obtained which has an essentially uniform,
non-circular cross-section over the axial extension thereof, and
in that this cross-section is arranged centrally in the outer mold (13a, 13b).
2. The method according to claim 1, characterized in that a mold core (14) is provided, the outer shaping surface of which is partially or
completely formed by a uniformly thick layer (15) comprising a compressible material,
particularly with a thickness between 2 mm and 6 mm.
3. The method according to claim 2, characterized in that a rigid support structure (16) with a desired contour is provided for providing the
mold core (14), and this contour is partially or completely coated with a film (15)
of a plastic foam material, particularly with a PE foam film.
4. The method according to claim 1, characterized in that an outer mold (13a, 13b) is provided, which defines the outer surface of a body which
has a cylindrical shaft (2), on which body one or more ribs (4) extend helically over
a sub-region of the axial extension thereof or over the entire axial extension thereof
and thereby form a single-start or multi-start external thread, particularly with
uniform slope.
5. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a circumferentially divided outer mold (13a, 13b) is provided.
6. The method according to claim 1, characterized in that a cylindrically shaped mold core (14) is provided, the outer boundaries of which,
as viewed in the cross-section, forming several, particularly identical projections
(19) extending radially outward, the lateral boundaries of which projections are respectively
formed, at least on one side, by a surface (20) extending essentially radially outward
or have such a surface.
7. The method according to claim 6, characterized in that a cylindrically shaped mold core is provided, the outer boundaries of which, as viewed
in the cross-section, form regions (21) at several points evenly distributed over
the circumference thereof, in which regions the distance (S3, S4) between the boundaries
and a central longitudinal axis of the cylindrically shaped mold core (14) decreases
particularly continuously in a first circumferential direction (R) of the mold core
(14).
8. The method according to claim 7, characterized in that a cylindrically shaped mold core (14) is provided, in which the regions, in which
the distance (S3, S4) between the boundaries and a central longitudinal axis of the
cylindrically shaped mold core (14) respectively decreases, particularly continuously,
in the first circumferential direction (R) of the mold core (14), lie in the regions
in which the boundaries form the projections (19).
9. The method according to any one of claims 1, 6-8, characterized in that the mold core (14) is removed from the cavity (3) of the concrete body (1) in the
direction of its longitudinal axis, after the concrete (7) has hardened.
10. The method according to any one of claims 1, 6-9, characterized in that the cavity formed between the outer mold (13a, 13b) and the mold core (14) is cast
with concrete (7) when a mold core (14) is oriented with its longitudinal axis in
the vertical direction.
1. Procédé pour la fabrication d'un corps en béton (1) avec une cavité (3) ouverte sur
l'extérieur par au moins une ouverture, comprenant les étapes :
a) de préparation d'une forme extérieure (13a, 13b) pour façonner la surface extérieure
(2, 4) du corps en béton (1) ;
b) de préparation d'un noyau de moule (14) pour façonner la cavité (3) du corps en
béton (1) ;
c) d'agencement du noyau de moule (14) dans la forme extérieure (13a, 13b) en formant
un espace entre eux ;
d) de remplissage de l'espace formé entre la forme extérieure (13a, 13b) et le noyau
de moule (14) avec du béton (7) ;
e) de durcissement du béton (7) dans l'espace formé entre la forme extérieure (13a,
13b) et le noyau de moule (14) pour former le corps en béton (1) ; et
f) d'extraction du noyau de moule (14) du corps en béton (1) à travers l'au moins
une ouverture de la cavité (3),
dans lequel un noyau de moule (14) est prévu, dont la surface extérieure de mise en
forme est partiellement ou complètement formée par une couche (15) composée d'un matériau
compressible, laquelle est disposée sur une structure de support rigide (16) du noyau
de moule (14),
caractérisé en ce qu'une forme extérieure (13a, 13b) est prévue, laquelle définit la surface extérieure
d'un corps sensiblement cylindrique, et qu'un noyau de moule cylindrique (14) est
prévu, lequel a une section transversale non circulaire sensiblement uniforme sur
son étendue axiale, et que celui-ci est disposé au centre dans la forme extérieure
(13a, 13b).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un noyau de moule (14) est prévu, dont la surface extérieure de mise en forme est
partiellement ou totalement constituée d'une couche (15) d'épaisseur uniforme composée
d'un matériau compressible, notamment une épaisseur comprise entre 2 mm et 6 mm.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour préparer le noyau de moule (14), une structure de support rigide (16) avec un
contour souhaité est prévue et celle-ci est partiellement ou complètement recouverte
d'un film (15) composé d'un matériau en mousse synthétique, notamment d'un film mousse
en PE.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une forme extérieure (13a, 13b) est prévue, lequel définit la surface extérieure d'un
corps qui présente un arbre cylindrique (2) sur lequel se trouvent une ou plusieurs
nervures (4) s'étendant en hélice sur une partie de son étendue axiale ou sur toute
son étendue axiale, formant ainsi un filetage extérieur unique ou multiple, notamment
avec une côte uniforme.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel une forme extérieure (13a,
13b) divisée circonférentiellement est prévue.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un noyau de moule cylindrique (14) est prévu, dont les limites extérieures, vues en
coupe transversale, forment plusieurs saillies (19) s'étendant radialement vers l'extérieur,
notamment identiques, dont les limites latérales sont formées au moins sur un côté
par une surface (20) s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur ou présentent
une telle surface.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un noyau de moule cylindrique est prévu dont les limites extérieures, vues en coupe
transversale, forment en plusieurs points des zones (21) uniformément réparties sur
sa circonférence, dans lesquelles la distance (S3, S4) des limites diminue à partir
d'un axe longitudinal médian du noyau de moule cylindrique (14) dans une première
direction circonférentielle (R) du noyau de moule (14), notamment de manière continue.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un noyau de moule cylindrique (14) est prévu, dans lequel les zones dans lesquelles
la distance (S3, S4) des limites diminue à partir d'un axe longitudinal médian du
noyau de moule cylindrique (14) dans la première direction circonférentielle (R) du
noyau de moule (14) notamment de manière continue, se situent dans les zones dans
lesquelles les limites forment les saillies (19).
9. Procédé selon l'une des revendications 1, 6 à 8, caractérisé en ce que le noyau de moule (14) est extrait de la cavité (3) du corps en béton (1) dans la
direction de son axe longitudinal après que le béton (7) a durci.
10. Procédé selon l'une des revendications 1, 6 à 9, caractérisé en ce que le remplissage de la cavité formée entre la forme extérieure (13a, 13b) et le noyau
de moule (14) avec du béton (7) est effectué avec l'axe longitudinal du noyau de moule
(14) orienté verticalement.