Detmolder Schule für Architektur und InnenarchitekturLehrgebiet Entwerfen und Konstruieren

Deform and Connect

Die Aufgabe

Welche Verformung kann ein Material aufnehmen bevor es bricht oder reißt? Unter welchen Umständen ist beispielsweise Holz bereit eine Form anzunehmen, die ihm nicht naturgemäß gegeben ist? Welche dreidimensionale Gestalt kann Beton Auf-nehmen und welche Prinzipien sind dabei zu beachten? Wie las-sen sich Materialien mit einander verbinden und welche Mög-lichkeiten entstehen daraus? Wie Lässt sich eine ansprechende Gestaltung mit einer Funktion zusammenbringen?

Zusammengefasst lässt sich sagen was kann „Material“?

Im diesjährigen Kurs haben wir uns diesen Fragen genähert, indem wir uns theoretisch sowie vor allem praktisch mit traditi-onellen und neuen Technologien und Materialen auseinander-setzen haben. Ziel war es vorerst ergebnissoffen zu arbeiten das heißt jeder Kreativität waren keine Grenzen gesetzt.

Gerade in der Architektur ist es extrem wichtig Materialien mit denen der Architekt Entwirft zu kennen und am besten selber Erfahrungen gemacht zu haben. Man kennt das Arbeiten mit der CAD, ein paar Mausklicks und man hat mit den modernen 3D-Modellierwerkzeugen wie Rhinoceros komplexe Geometrie „Entworfen“, aber wie sieht die praktische Ausführung aus? Die britische Architektin Zaha Hadid zeigt das in der heutigen Zeit grundsätzlich alles Baubar ist. Jede noch so komplexe Bauform lässt sich nach ihren Aussagen herstellen aber den Aufwand und die Kosten sollte man nicht hinterfragen.

Dies ermutigte uns ein Kurs anzubieten in dem jeder Student das praktische Arbeiten zu einem selbst ausgewählten Material erlernt das heißt es selber zu benutzen, zu bearbeiten und auch die Grenzbereiche des Materials zu erforscht. Wünschenswert wäre das Ergebnis das die Teilnehmer in weiteren Entwürfen bei der Auswahl eines Materials die sinnhafte Anwendung hinterfra-gen.

Zusammenfassend lässt sich zu diesem Kurs sagen dass es ins-pirierend war mit verschiedensten Materialien und auch Ferti-gungsmethoden zu arbeiten. Die folgenden Ergebnisse der Teil-nehmer zeichneten sich durchweg durch eine hochwertige Ausführungsqualität und einen hohen gestalterischen Anspruch aus.

Es zeigte sich wie wichtig es auch schon in der Entwurfsphase ist mit den jeweiligen Materialien zu experimentieren und zu Arbei-ten. Der Bau eines MockUp bzw. eines Prototypen sollte nicht als Arbeit verstanden werden sondern als ein Entwurfshandwerk.

Sascha Hickert,MA

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Faltwerk Natalia Reinke

Origami-Faltstrukturen bestehen aus Papier. Durch dieses Mate-rial sind Faltstrukturen leicht und schnell herzustellen. Es lässt sich variabel auch im gefalteten Zustand bis zu einem gewissen Grad verbiegen und verdrehen, wodurch nicht nur durch das Falten Strukturen entstehen, sondern sich ebenfalls auch durch Verbiegen/Verdrehen neue Formen ergeben. Diese Papierfalt-struktur dient als Hauptschalung der Betonobjekte. Da durch das Betonieren das Papier aufquellen und seine Form verlieren würde, ist eine zusätzliche Stützschalung notwendig, die aus beispielsweise Sand besteht. Der notwendige Gegendruck ent-steht durch Gießen des Betons in der Papierschalung, der durch zusätzliches Rütteln weiter verdichtet wird.

Zitronenschale Bonbonschale Blumentopf Teelicht

Die Idee der Arbeit ist es aus der Origami-Faltstruktur „Berg und Tal“ Schalungen für Betonobjekte zu generieren, die zu ästheti-schen, nutzbaren, unterschiedlich geformten Kleinobjekten füh-ren. Diese Kleinobjekte bestehen unter anderem aus Kerzen-ständern, Schalen, Vasen und Blumentöpfe, die nach dem Betonieren in der Schalung durch Eindrücken von unterschied-lich breiten und tiefen Negativformen wie bspw. mit Sand be-füllte Einwegbecher oder Glas- und Keramikschalen in den noch nicht abgebundenen Beton einen Hohlraum formen und somit die gewollte Nutzbarkeit gewährleisten.

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Beim Überziehen des Wachses wurden verschiedene Varianten ausprobiert. Es wurde mit einem Löffel oder einer Kelle von in-nen oder außen das Papier übergossen – aber auch das gesam-te Papier in Wachs getaucht.

Außerdem wurde mit unterschiedlichen Formen experimentiert, sodass von der einfachen Basisfläche über Wölbungen, Zylin-dern bis zu Freiformen ein breites Spektrum abgedeckt wurde.

Ebenfalls wurden Materialtests in Form einer Suche nach dem richtigen Mischungsverhältnis des Betons betrieben. Vom einfa-chem Gips bis hin zu mit Pigmenten angereichertem Beton wur-den ausgetestet.

Vor Abbinden des Betons werden Negativformen in den Beton gedrückt, dessen Böden mit ausgehärtetem Wachs überzogen sind um einen formschönen, glatten Abschluss im Betonguss zu erzielen. Da sich bei diesem Versuch das Ausschalen als schwie-rig erwies, wurden weitere Versuche gemacht, in denen die Ne-gativformen mit Klarsichtfolie umwickelt wurden, um das Aus-schalen zu vereinfachen. Teilweise blieben die Negativformen auch als verlorene Schalung im Beton.

In ersten Versuchen wurden unterschiedliche Papiersorten ge-testet, um das beste Material für die Origamibetonobjekte her-auszufinden. Back-, Geschenk-, und Zeitungspapier sowie Pa-piertüten wurden zunächst gefaltet und mit Wachs überzogen.

Backpapier mit Wachs Faltstruktur als Zylinder Papierschalung für eine Schale Zusätzliche Sandschalung

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Bereits beim Papier ergaben sich große Unterschiede in der Ver-wendbarkeit der unterschiedlichen Sorten bezüglich der mögli-chen Faltbarkeit als auch bei der Haftung des Wachses auf dem Papier. Backpapier lässt sich bspw. gut falten, das Wachs perlt jedoch an der Oberfläche ab, bildet Klümpchen und haftet nicht gut. Zeitungspapier ist sehr feuchteanfällig, verliert durch seine geringe Dichte direkt seine Form und hält kaum Druck stand. Die unbeschichtete Papiertüte und das unbeschichtete Ge-schenkpapier ließen sich gut falten und bieten ebenfalls einen geeigneten Haftgrund für das Wachs. Um einen sauberen, glat-ten Abschluss beim Betonobjekt zu erhalten wurde das Wachs nur bis zu einer Kante aufgegossen.

Die entstandenen Objekte aus Beton sind optisch ansprechend gestaltet und funktional. Die Oberflächenstruktur der einzelnen Gegenstände ist unterschiedlich stark ausgeprägt und weist ein interessantes Licht- und Schattenspiel auf.

Zitronenschale

Durch das Gewicht des Betons sind die Objekte kippfest, jedoch schwieriger zu bewegen. In diesem Maßstab bzw. Größe der Betonobjekte stellt dies aber noch keine Probleme dar.

Der Beton selber wirkt nach außen hin hart und kalt. Durch die graue Färbung und vor allem durch die scharfen Kanten der Objekte wird dieser Eindruck zusätzlich verstärkt. Diese Assozi-ationen können aber durch das Befüllen der Gegenstände mit Zitronenschale bspw. runden Formen, pastellfarbenen Gegen-ständen, oder Blumen und Pflanzen gebrochen werden. Ebenso können die Assoziationen auch durch dunkle, oder aggressiv wirkende Farben und die Kombination mit Glas oder Metall wei-terhin verstärkt werden.

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Hydroforming - Teekanne Kilian Wahl

Beim Verformen durch Hydroforming wird das Phänomen, dass sich Flüssigkeiten nicht komprimieren lassen genutzt. In einem geschlossenem System wird ein flüssiges Medium (bspw. Öl oder Wasser) gepumpt bis sich das begrenzende Material plas-tisch verformt. Die Flüssigkeiten werden hierzu unter hohem Druck und mit niedrigem Förderstrom zugeführt. Luft lässt sich für dieses Verfahren nicht verwenden, da sich Gase unter Druck komprimieren lassen. Somit müssten höhere Drücke mit mehr Volumen gefahren werden. Bei einer Leckage würden sich schlagartig große Volumina freisetzen und ein weit höheres Risi-ko bergen.

Um ein geschlossenes System herzustellen werden Blechteile zusammengefügt. Das Verbinden der zwei zu verformenden

Blechteile erfolgt mit dem WIG-Schweißverfahren (Wolfram- In-ertgasschweißen). Alternativ zum Schweißverfahren werden Faltungen ähnlich einer Blechdacheindeckung in Betracht gezo-gen. Dies lässt sich jedoch ohne entsprechende Dichtmasse nicht umsetzen.

Unterschiedliche Formgebungen erreicht man durch die Verwen-dung anderer Grundformen. Eine Kreisform verhält sich anders als ein Rechteck usw.. Allerdings stellt sich die Herstellung einer immer völlig identischen Form als problematisch dar, da selbst kleinste Unterschiede in der Schweißnaht des Produktes für eine andere Formgebung sorgen.

Probestück nach dem Verschweißen Während des AUfpumpens Während des Aufpumpens fertiges Probestück

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Durch diese Staffelung der Arbeiten ist im Nachgang nichts mehr an der Teekanne zu verformen.

Es braucht mehrere Versuche um die optimalen Parameter bei der Höhe des Schweißstroms und des Schweißzusatzes zu ent-wickeln und einzustellen. Mit dem gewählten Schweißverfahren können die Kanten dicht und optisch gleichmäßig verbunden werden. Geschweißt wurde hier ohne die Zugabe von Schweiß-zusätzen. Man erhitzt das vorhandene Material, bringt es unter Zugabe von Schutzgas (um Korrosion zu verhindern) zum Schmelzen und lässt das vorhandene Material ineinander ver-laufen. Eine Ausnahme stellen hier Stellen dar, an denen mehr als zwei der Bauteile aufeinander treffen. Hier muss ein 1,5mm starker Schweißdraht hinzu gegeben werden. Auch der verwen-dete Schweißstrom muss erhöht werden.

Industriell werden um diesem Problem beim Hydroforming- Ver-fahren entgegen zu wirken Gegenformen eingesetzt. In diesen werden die Werkstücke immer gleich aufgepumpt und somit re-produzierbar.

Nach den ersten Versuchen fiel die Entscheidung des herzustel-lenden Endproduktes auf eine Teekanne. Der Schwierigkeitsgrad bei der Herstellung liegt darin, dass die Kanne aus einem Dop-pelkammersystem besteht. Dieses Zweikammersystem dient der Isolation des in der inneren Kammer befindlichen Tees.

Der Prozess des Hydroformings der Teekanne lässt sich in meh-rere Einzelprozesse aufteilen:

1. Aufpumpen der Teekammer

2. Druckfestes Verschließen der mit Öl gefüllten Teekammer

3. Aufpumpen der Isolationskammer

4. Ablassen des Öls aus beiden Kammern

Schema Aufpumpen der 2. Kammer Benötigtes Material Details Zu Beginn des Aufpumpens

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Der zum Aufpumpen des 1mm starken Stahlbleches benötigte Öldruck wird mit einer Handölpumpe erzeugt. Mit dieser Pumpe ist es möglich sehr hohe Drücke von bis zu 700 bar mit gerin-gem Volumenstrom zu erzeugen. Der Anschluss erfolgt über eine Hydraulik-Verschraubung, die mit einem Kupferring abge-dichtet wird. Als Öl wird Motorenöl verwendet, da Hydrauliköl den Kostenrahmen sprengen würde.

Sämtliche an der Teekanne angebrachten Anschlüsse, sollen in der Gestaltung mit eingeflochten werden. Somit soll der An-schluss für die Teekammer die spätere Tülle zum Ausgießen dar-stellen und der Anschluss für die Isolationskammer wird mit ei-nem Blindstopfen verschlossen, welcher den Griff hält. Alle verwendeten Hydraulikanschlüsse (Feingewinde M10x1) werden auf einer Drehmaschine angefertigt, da gekaufte nur Verzinkt zu finden waren und sich somit schlecht einschweißen lassen.

Der Stelle an der später das heiße Wasser bzw. der Tee einge-gossen werden sollte, galt bei der Bearbeitung besonderes Au-genmerk. Es musste dort eine sehr große Fläche abgedichtet werden, die sich aber später ohne Nachbearbeitung wieder öff-nen ließ. Während der ersten Versuche wurde mit einer Moto-rendichtmasse gearbeitet, welche sich aber als nicht ausrei-chend herausstellte. Mit einem O-Ring (Dichtungsring), der zwischen dem Einguss und dem späteren Deckel geklemmt wird, kann die Kanne aufgepumpt werden. Jedoch sind mehrere Anläufe nötig, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Bei Serienproduktion des gefertigten Prototypen ist im Besonde-ren zu beachten, dass das Medium welches zum Aufpumpen genutzt wird von Öl auf Wasser gewechselt wird. Da das Öl lei-der nur unter großem Aufwand rückstandslos zu entfernen ist und das Produkt somit nicht lebensmittelecht hergestellt werden kann. Es müsste nach dem Verwenden aufwendig gefiltert wer-den.

Aufpumpen der ersten Kammer Detail: Tülle

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Holzdeformierung Kristina WagnerStephanie Dick

Das Austesten der mögliche Deformierbarkeit von Holz lag im zentralen Augenmerk dieser Arbeit. Gestaltung und Funktion des Entwurfes sollten miteinander kooperieren und voneinander profitieren. Unter dem Motto: „Tradition trifft auf Technologie“ wurde eine Sitzbank entworfen, die nicht nur gut aussieht. Die Bank sollte sich der jeweiligen Belastung anpassen können und sich somit unter dem Körpergewicht deformieren und der jewei-ligen Körperform anpassen.

Hierfür sollte Holz als altbewehrtes Material, das simpel und dennoch innovativ und modern ist verwendet werden.

MDF Platten Sperrholzplatten

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Dieses Verfahren wurde im Verlauf genauer analysiert und an-gewandt, um aus dem Resultat Elastizität in das Objekt zu ge-nerieren. Verschiedene Schnittmuster ermöglichten hier eine große gestalterische Bandbreite. Dazu wurden unterschiedliche Schnittoptionen , Holzstärken und Holzarten in Betracht gezo-gen. Für die angestrebte Flexibilität waren Einschnitte und Wahl des Holzwerkstoffes entscheidend. Da die Einschnitte auf beiden Seiten sichtbar waren, ergab sich ein ruhiges und regelmäßiges Schnittbild. Die Farbwahl beschränkte sich in den Versuchen auf Beige- und Brauntöne.

Mit dem Dukta-Verfahren eingeschnitten ist es möglich Holz be-weglich und flexibel zu deformieren. Der Name Dukta leitet sich von Duktilität und Duktus ab und ist ein von Christian Kuhn und Serge Lunin entwickeltes Einschneideverfahren. Das Verfahren funktioniert mit handelsüblichen Holzwerkstoffen wie z.B. Sperr-holz Mehrschichtplatten. Durch das besondere Einschnittmuster wirkt das Objekt transparent und leicht und wird flexibel, sodass geschwungene und gewellte Formen ausgeführt werden kön-nen.

Duktilität - Eigenschaft eines Werkstoffs, sich bei Überbelastung stark zu verformenDuktus - Art eines Künstlers zu zeichnen

Dukta Verfahren

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Bei der Umsetzung des Endproduktes sollte möglichst witte-rungsbeständiges Holz verwendet werden, um eine mögliche Nutzung im innen-, als auch Außenbereich zu gewährleisten.

Erste Versuche basierten auf Grundlage von Holzfaserplatten (MDF- Platten). Um die gewünschte Plattenstärke zu erzielen, wurden mehrere MDF- Platten miteinander verleimt. Auf Basis eines Computermodells wurde das Schnittmuster mit Hilfe der CNC-Fräse computergesteuert in die Holzfaserplatten einge-bracht. Hierbei war zu beachten, dass sich das Schnittmuster auf beiden Seiten nicht überlagert, sondern um eine halbe Ein-heit in die X- und die Y- Koordinate verspringt. Durch eine Art Kariertes- Schnittmuster wurde eine doppelte Krümmung des Objekts gewährleistet. Doch barg eben dieser Aspekt ein gewis-ses Wagnis.

Aufgrund des fertiggestellten Modells, wurden die kritischen Punkte verdeutlicht. Minimalauflager wurden zur möglichen Bruchstelle, die der Belastung nicht standhalten konnten. Es be-stand die Möglichkeit die Fugen mit Silikon auszufüllen. Hier-durch erlangte das Probestück enorm an Stabilität. Der Charak-ter glich jedoch einem Fliesenmosaik.

Anhand der gewonnenen Erkenntnisse, wurde sich für eine ein-fache gekrümmte Bank entschieden. Diese sollte sich weiterhin der Belastung anpassen, jedoch wurde die Verformung reduziert und ergab sich aus der Summe der Fugen. Das Probestück mit einer Gesamtstärke von 8cm, hielt den Belastungen stand.

Das Element befand sich in ständiger Deformation und passte sich stets seinen Gegebenheiten an. Dieses Ergebnis verdeut-licht, dass eine Kooperation zwischen der Funktion und dem De-sign ein gutes Ergebnis erzielen kann, wodurch beide voneinan-der profitieren.

Sperrholzplatte - Verformung MDF Platte mit Silikon verfugt - Verformung

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Twisted Wood Table Lamp Linda Kirsten

Durch Nachahmung eines in der Natur auftretenden Phänomens - welches das Prinzip eines sich drehendes Astes in der Natur darstellt, entstand die Idee eines Möbelentwurfes.

Die Idee bestand darin, massives Holz zu drehen und dies in Szene zu setzen. Hierzu sollte aus den verdrehten Holzstangen ein Stehtisch entstehen, in dem das Holz durch Beleuchtung im Industriecharakter präsentiert werden sollte. Die Beleuchtung sollte die verdrehte Bauweise hervorheben und das Zusammen-spiel der beiden Werkstoffe, Holz und Stahl dem Objekt einen industriellen Touch verleihen. Somit war es das Ziel, Natur und das Erscheinungsbild alter Industriebauten in Form des Stahls eine besondere Atmosphäre bilden zu lassen.

Referenzbild aus der Natur Industriecharakter, Henrichs Hütte Warme Lichtstimmung Kalte Lichtstimmung

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Im ersten Schritt wurde sich ausführlich mit der Recherche über das Material Holz beschäftigt in denen sich Wissen über die un-terschiedlichen Holzarten, Aufbau und Formbarkeit derer, sowie Vorbehandlung des Holzes vor seiner Bearbeitung angeeignet wurden. Außerdem wurde sich darüber erkundigt inwieweit die möglichen mechanischen Bearbeitungsmöglichkeiten des Holzes ausfallen und inwieweit Holz mit den jeweiligen Möglichkeiten verformt werden kann.

Für erste Versuche wurde Fichtenholz in unterschiedlichen Ab-messungen entschieden:

• 5x 5x 1000cm

• 9x 9x 1000cm

• 25x 10x 1000cm

Im ersten Versuch wurde das Holz mit den Maßen 5x 5x 1000cm von Hand verdreht. Dies war bis zu 180° sehr gut möglich, je-doch gelang es nicht dem Holz diese Form dauerhaft zu verlei-hen. Um mit dieser Holzstärke Erfolg zu erzielen, musste eine Möglichkeit geschaffen werden die gedrehte Form des Holzes dauerhaft durch eine Vorrichtung zu halten.

In zweiten Versuch fand das 9x9x1000cm bemessene Holz Ver-wendung. Durch Knackgeräusche war festzustellen, dass das Holz begann zu reißen. Um dieses Holz formbar zu machen, mussten zur weiteren Bearbeitung die Fasern der Holzstruktur zum Aufquellen gebracht werden.

Verdrehtes Fichtenholz

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Für den dritten Versuch wurde eine Vorrichtung aus einem Dampfkochtopf und einem Rohr erstellt. Der Kochtopf wurde mit Wasser gefüllt, verschlossen und durch eine Öffnung mit dem Rohr verbunden. So suchte sich der beim Aufkochen des Wassers entstehende Wasserdampf seinen vorbestimmten Weg durch das Rohr. In diesem Rohr wurde das zu bearbeitende Holzstück eingebracht. Dieser Vorgang ermöglichte das Verdre-hen dieses Stückes, während die Fasern durch den Dampf auf-quollen. Zuerst rein von Hand, im späteren Verlauf durch Hebel-kraft. Dieser Vorgang erwies sich jedoch als sehr zeitaufwendig. Als Problemlösung wird eine selbständige Einspannung gese-hen, die den Prozess und die zeitlichen Umstände vereinfachen würden.

„Dampfmaschiene“ „Einspannrahmen“

Im vierten Versuch wurde ein Rahmen zum dauerhaften Ein-spannens des verdrehten Holzes verwandt. Um das Holz hier in gewünschter Position fixieren zu können, musste es zuvor in Wasser eingelegt und aufgeweicht werden. Nach diesem Vor-gang konnte es jedoch verdreht werden und behielt durch den Rahmen seine gewünschte Form.

Im Endprodukt machte man sich die Funktion des Rahmens zur nutze. Das Holz wurde mit Endstücken aus Metall versehen, in die Bohrungen eingebracht waren. Durch diese Bohrungen konnte das Holz nach dem es verdreht wurde auf dem angefer-tigten Rahmen durch Nägel fixiert werden. Das Holz musste zuvor in Wasser eingelegt werden um die Fasern quellen zu lassen.

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Unter Glasschweißen versteht man das Verbinden von Gläser. Beide Gläser werden dabei erhitzt und zusammengeführt. Theo-retisch ist es möglich alle erdenklichen Glasobjekte miteinander zu verschweißen, jedoch ist der Schwierigkeitsgrad sehr unter-schiedlich. Der Fokus dieser Arbeit liegt in der Befestigung eines Glasstabes auf einer Glasscheibe. Die Schwierigkeit des Ver-schweißens bei einer kleineren Glasscheibe ist erheblich einfa-cher als bei einer größeren, da die kleinere Scheibe schneller konstant zu erhitzen ist als bei einer großen.

Glasschweißen Nicolas Draht

Glas wird durch das Verschmelzen erzeugt. Dabei werden zu-nächst Quarzsand, Kalk und Soda vermischt und dann auf 1500-1800°C erhitzt. Bei dem weit verbreitetem „Floatprozess“ wird das flüssige Glas auf geschmolzenes Zinn gegossen. Dies ge-schieht, da Zinn sich im flüssigen Zustand nicht mit Glas verbin-det. Somit kann man das Glas nach dem Aushärten gut von der Oberfläche trennen. Das noch zähflüssige Glas darf nur langsam abkühlen, da die Gefahr einer Rissbildung besteht.

Vorheizen und Abkühlen im Ofen gesprungene Glasscheibe Schweißprozess Glasverbindung

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Schweißprozess

Zunächst wurden erste Versuche betrieben einfache Glasstäbe oder Glasröhrchen aneinander zu schweißen. Dies gelang ohne Probleme, da sich das recht dünne Glas sehr schnell erhitzen ließ und sich dadurch gut miteinander verband. Im weiteren Verlauf wurde das Schweißen mit Glasscheiben in den Fokus gesetzt. Diese wurden zunächst ohne Vorheizen betrieben, so-dass es häufig zu Sprüngen und Rissen im Glas kam. Nach vie-len Probe- und Fehlversuchen klappte auch dieser Versuch. Zu-erst wurde eine 20x20cm und eine 15x5cm große Glasplatte bei einer Ofentemperatur von 1000-1200°C ca. 1-2 Stunden vorge-heizt. Es zeigte sich in den Vorversuchen, das je nach Höhe des Vorheizens die Scheiben unterschiedlich gut miteinander zu ver-binden waren - je höher die Temperatur war, desto besser war das Schweißergebnis. Eine optimale Temperatur wurde durch das Vorheizen erreicht, wenn die Platten ein wenig an der Ofen-platte haften blieben. Um Risse und Sprünge durch eine sehr

viel kältere, an dem Glas anliegende Arbeitsoberfläche beim Schweißen zu vermeiden, wurde die größere der beiden Glas-platten aufgelagert und nochmals trotz Vorheizens punktuell an der Schweißstelle 20-30 Minuten mit einem Gasbrenner erhitzt. Danach wurde auch der kleinere Glasstab erneut erhitzt und an die Glasscheibe gefügt.

Die größte Schwierigkeit und das größte Problem stellte im ge-samten Prozess das Springen und Reißens des Glases dar, wel-ches aus unterschiedlichen Gründen immer wieder auftrat.

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Schweißprozess Geschweißtes Glas

Am häufigsten brach das Glas durch zu schnelles Abkühlen. Viel-fach zerbarste das Glas schon auf dem kurzen Weg vom Schweißort zum Ofen. Aber auch bei punktueller Erhitzung des Glases ohne es vorher vorgeheizt zu haben oder bei zu schnel-len Bewegungen sowie beim einfachen Hereinlegen in den Ofen zerbrach dieses. Weitere Risse entstanden durch die erhöhte Spannung, die beim Verbinden des Glasstabes mit der Glas-scheibe auftraten.

Ein weitere Schwierigkeit im Schweißprozess entstand, wenn zum Beispiel die Glasscheibe ein Stück weit kälter als der Glasstab während des Prozesses war und somit keine richtig stabile Verbindung zwischen den Objekten entstehen konnte.

Um ein optimales Glasschweißergebnis zu erhalten sind vielerlei Dinge zu beachten. Trotzdem ein Zusammenschweißen zweier Glaselemente funktionierte, ist nicht immer eine feste Verbin-dung der beiden Elemente zueinander erreicht worden. Um eine stärkere Verbindung herzustellen, müssten größere Temperatu-ren erreichten werden, die mit dem Gasbrenner nicht erreicht werden konnten.

Die Nutzung eines Gasbrenners mit zusätzlicher Zufuhr reinen Sauerstoffs könnte Abhilfe schaffen, da mit ihm höhere Tempe-raturen erreicht werden könnten und somit eine bessere Verbin-dung zustande kommen könnte.

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„2x1-Beton-Nussbaum-Bank“ Thomas Heweling, 15229069

Mit der Intention eine Bank aus Beton herzustellen, die eine möglichst filigrane Gitterstruktur aufweist, ist die „2x1-Beton-Nussbaum-Bank“ in ihrer Materialität minimal dimensioniert und geht an die Belastungsgrenzen des Betons. Mit einer Höhe von 45cm und einer Tiefe von 40cm wiegt sie insgesamt 21kg (ohne Nussbaumelemente - 16kg). Die Bank basiert auf Materi-alexperimenten aus dem vorangegangenem Semester indem aus demselben Beton ein Regalprototyp entstanden ist.

Die Betonschalung der Bank besteht aus unterschiedlich langen Riemchen, die aus Hartschaumplatten geschnitten und wie bei einem Ziegelverband angeordnet sind. Um diese wird der Beton mit einem Spachtel in die entstandenen Fugen verfüllt. Die ge-samte Bank ist in einem Guss betoniert und weist lediglich in den Ecken eine Stahlbewährung auf.

Bau der Betonschalung Einfüllen der Betonmasse Alle Flächen in einer Abfolge gegossen Entfernen des Schalungsmaterials

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Nachdem der Guss der Betonbank 7 Tage aushärtete, bildeten sich bereits beim Ausschalen kleinere Risse aufgrund einer zu-sätzlichen, benötigten Bewährung im Mittelteil, die jedoch nicht mit eingeplant wurde. Die Risse in der Bank vergrößerten sich mit der Zeit. Da jedoch keine Betonstücke aus der Bank heraus-gebrochen waren, wurde mit einem schwarz eingefärbten Flie-senmörtel die defekten Stellen ausgebessert. Nach Aushärten des Mörtels wurde dieser flächig beigeschliffen.

Das pure Betongerüst bestehend aus unterschiedlich großen Rechtecken, die druchgängig von 2x1cm Beton „umschlossen“ sind. So ergibt sich eine Gitterstruktur.

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Da die 2x1-Beton-Nussbaum-Bank aufgrund dessen bei einer möglichen Belastung drohen würde nachzugeben, wurde im Kontrast zum Beton ein nussbaumfurnierter MDF-Plattenwerk-stoff zwischen der Gitterstruktur des Beton eingefügt um die tragende Funktion der Bank herzustellen. Die gesamte Bank, wozu sowohl die Betongitterstruktur als auch die einzeln ange-passten Nussbaumelemente zählen wurde mit einem Hartwachs bestrichen, der in Tischlereien zumeist genutzt wird um ökologi-sche Möbel zu beschichten, und mit einem Baumwolllappen ab-gerieben und poliert.

Einpassen des mit Nussbaum furnierten MDF- Materials Oberflächenveredelung duch Aufbringen einer Wachsschicht auf das Holz/ Beton

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Aluminiumguß Timur Isikcilar, 15278059Mareen Formanski, 15294050

Ziel der Arbeit war es, Objekte wie ein Beistelltisch (mit ver-schiedenen Oberflächen) und ein Lampenschirm (mit horizonta-ler und vertikaler Ausrichtung) herzustellen.

Als Werkstoff zur Herstellung dieser Stücke dient Metall, das durch Gießen verformt werden sollte.

Die Oberflächenstruktur und die extreme Formbarkeit war Hauptaugenmerk der Arbeit.

Da die Eigenschaften von Metallen unterschiedlich sind, kamen mehrere Metalle in Frage

-Blei Schwermetall; leicht verformbar; Schmelzpunkt 300°

-Kupfer Edelmetall; leicht verformbar; Schmelzpunkt 1100° (sehr teuer)

-Aluminium Leichtmetall; leicht verformbar; Schmelzpunkt 66

Bleigießen in Wasser „langer tropfartiger“ Guß Aluguß „Hocker“ in Formsand Aluguß „Lampenschirm“

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Um Metall zu verflüssigen und zu gießen wurde ein Ofen, sowie eine hitzebeständige Gussform benötigt.

Der erste Versuch wurde mit Blei durchgeführt. Dieses wurde auf Schmelztemperatur erhitzt und zügig in ein großes mit Was-ser gefülltes Behältnis gegeben, wodurch das Metall kurz nach Eintritt in die Flüssigkeit erstarrte und eine lange Tropfenform annahm.

In weiteren Versuchen wurde mit Aluminium unter Zuhilfenah-me von Öl, Formsand, Holzschalungen, Wasser sowie einer im Wasser stehenden Flasche vollführt.

Es zeigte sich als Endergebnis, das Blei auch nach dem gießen zu instabil und leicht zu verformen ist und keine ausreichende Stabilität bietet.

Sowie das die Metalle in den „Schalungen“ aus Öl, Holz, und Wasser zu schnell erkalten um eine Form ausreichend zu füllen.

Aus den vorangegangen Versuchen kristallisierte sich Alumini-um, das als widerstandsfähig, leicht und stabil gilt, als passen-des Material für die Endprodukte heraus.

Zur Schalung wurde Formsand genutzt, da in diesem das Metall nicht direkt erstarrte.

Jedoch ergab sich dadurch das Problem aus dem gewählten Schalungsmaterial Hohlräume zu formen.

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Gefertigter Beistelltisch/Hocker Gefertigter Lampenschirm

Bei der Herstellung des Beistelltisches und des Hockers war es durch Verwendung des Formsandes möglich, so gut wie jede Form anzuwenden. Die Oberflächenstruktur eines „zerkratzten“ Styropors wurde als Abdruck für die Oberfläche eines der End-modelle genutzt.

Die poröse Oberfläche macht einen tropfartigen und natürlichen Eindruck. Durch die Unebenheiten und unterschiedliche Dicke entsteht ein Schattenwurf.

Bei der Realisierung des Lampenschirmes wurde ebenfalls Formsand verwendet. Hierdurch lief das flüssige Metall gut in die ausgebildeten Hohlräume und die einzelnen Teile verban-den sich zu einem Objekt.

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Textile Schalung Viktoria Schmunk, 15201027

Auf eine textile Schalung bin ich über die Forschungsergebnisse des Center for Architectural Structures and Technology (C.A.S.T.) gekommen. Verwendet werden dabei alle möglichen Materiali-en, wie Folien oder auch normale Textilien. In den Beispielen unten im Bild wurden flexible Materialien in Verbindung mit kon-ventionellen Schalungsplatten verwendet, wodurch in den Wän-den und Stützen die geschwungenen Formen entstehen können. Das brachte mich auf die Idee eine komplett textile Schalung herzustellen für ein Objekt das sowohl die Formen des Stoffes wie auch die gewebte Struktur wiedergeben sollte. Als Objekt habe ich einen kleineren Tisch gewählt mit dem Anspruch diesen Tisch in einem einzigen Vorgang gießen zu können.

Bevor ich mich jedoch an einen richtigen Entwurf wagen konnte,

sollten einige Probestücke entstehen um die notwenige Erfah-rung zu sammeln. Dabei mussten vor allem die Fragen der Ma-terialwahl und der machbaren Geometrie und Struktur geklärt werden. Für die ersten Versuche konnte ich vorhandene Textil-reste nehmen die keine Dehneigenschaften aufweisen. Um die Schalung halten zu können brauchte ich dazu ein passendes Gerüst aus Holzlatten mit den Maßen die das fertige Objekt ha-ben sollte.

Erste Überlegung zur Schalung Gerüst für die Schalung

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Bei dem ersten Versuch entschied ich mich, meiner Meinung nach, für eine sehr einfache Stützenkonstellation aus drei gera-den, oben und unten mit einander verbundenen Stützen. Als Stoff habe ich mich für einfache Baumwolle entschieden. Das Textil fühlte sich als recht fest an und hatte keinerlei Dehneigen-schaften. Genäht wurde die Schalung mit einer konventionellen Nähmaschine und ganz normalem Nähgarn, das man sonst im-mer zu Hause hat. Dazu habe ich den Stoff in ca. 20-25 cm breite Streifen geschnitten und in der Länge möglichst lang ge-lassen, für die Abdeckung der späteren Tischplatte. Die Zeich-nung erklärt das Prinzip, wie die Streifen zusammengenäht wur-den, dazu habe ich jeweils einen halben Textilstreifen mit der Hälfte eines zweiten zu einer Stütze vernäht. Zum Schluss wur-den alle drei Stützen in den Knotenpunkten verbunden, so, dass sich in der Mitte ein Hohlraum bilden sollte. Die Stützen selbst sollte so filigran wie möglich ausgebildet werden.

Das tragende Gerüst wurde aus einfachen Holzlatten zusam-mengebaut in den Abmessungen B=33 cm, L=33 cm, H= 35

cm. Die unterste Platte unter dem Gerüst sollte den Beton auf-fangen und zu einer glatten Tischplatte bilden.

Die textile Schalung wurde schließlich mit Tackerklammern an dem Gerüst befestigt. Dabei stellte sich der dreieckige Scha-lungsgrundriss zum quadratischen Gerüst als unvorteilhaft dar, da die Restlänge der Textilstreifen nicht komplett ausreichte um den unteren Teil zu bedecken der sich vollständig mit Beton fül-len sollte. Dazu mussten weitere Stoffreste hinzugefügt werden um die Lücken zu schließen. Im unteren Bereich war die Scha-lung zudem nicht komplett mit der Maschine durchgenäht und musste nochmal per Hand geschlossen werden. Dazu habe ich ein festeres und dickeres Garn verwendet, das für die Nähma-schine leider nicht geeignet war. Im oberen Bereich wurde das ganze provisorisch geschlossen damit der Beton später nicht runter tropft.

Bei dem Betoniervorgang musste der relativ dickflüssige Beton in die schmalen Stützen gefüllt werden. Dazu wurden, als Hilfs-maßnahme, passende Kunststoffschläuche zugeschnitten und in

erstes Probestück, Baumwollgewebe

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die Stützen bis nach ganz unten geführt. Durch die geringere Reibung an der Oberfläche sollte der Beton besser und schneller fließen. Dennoch stellte sich der ganze Vorgang als recht kom-pliziert heraus. Ohne einen Trichter mussten am besten alle drei Stützen gleichzeitig befüllt werden, damit sich das Ganze gleich-mäßig verteilen konnte. Da der Querschnitt aber so gering war dauerte es bis der Beton ganz unten ankam. Dazu kam noch, dass die unteren Latten eine Höhe von 5 cm hatten, was der Stärke des späteren Tischblattes entsprechen sollte. Diese Stär-ke hat sich als viel zu groß herausgestellt, denn obwohl es nur eine Fläche von 0,10 qm war, musste sehr viel Beton eingefüllt werden bis sich die Stützen zu füllen begannen. Zu dem kam noch die Tatsache hinzu, dass der Stoff nicht ausreichend ge-spannt war und sich, durch den Druck des Betons, um weitere 3-5 cm nach oben gedehnt hat. Dabei entstanden unregelmäßi-ge Falten, die die Stützen weiter nach oben schoben, wodurch diese zusammengestaucht wurden und jegliche Spannung ver-loren hatten. Währen dessen hatte sich eine Naht gelöst. Eine der Stützen war wohl zu schmal und konnte dem Druck des

Schlauchs und des Betons nicht mehr standhalten, wodurch eine der Nähte gerissen war. Der Riss ereignete sich im unteren Bereich der Schalung, der schon gut gefüllt worden war, worauf-hin der Beton anfing, in einem richtigen Strom, raus zufließen. Notdürftig konnte das Leck mit einem Stein verschlossen wer-den, da der Beton schon anfing fest zu werden. Die Naht mit einem Faden wieder zu flicken war leider völlig unmöglich. Der Betoniervorgang musste abgebrochen werden. Als Ergebnis nach dem Ausschalen kam nur die gefüllte, untere Tischplatte heraus, alle Stützenansätze wurden dabei abgebrochen. Das einzige positive Ergebnis bei diesem Versuch, war die schöne, feine Struktur der gewebten Oberfläche, die der Beton von dem Textil übernommen hat. Verbesserungen:• einfachere Struktur • festeres Textilgewebe• fest gespannte Schalung• Doppelte Nähte

Stützenanordnung vor dem Betonieren abgebrochener Versuch Ergebnis

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Der zweite Versuch konnte zumindest schon auf etwas Erfah-rung aufgebaut werden. Die gesamte Technik sollte jetzt an ei-nem sehr einfachen Modell erprobt werden. Die Stützen wurden auf eine reduziert, die diesmal aus vier breiten Textilstreifen zu-sammengenäht wurde, so, dass ein quadratischer Querschnitt entstand. Zwei Platten, oben und unten, sollten jetzt den Fuß und das Tischblatt bilden.

Es kam wieder ein Baumwolltextil, jedoch mit einer anderen Struktur, zum Einsatz. Die Nähte, die mit der Nähmaschine ge-näht werden konnten, wurden mit einer zusätzlichen Naht ver-stärkt. Die Schalung wurde jetzt ganz straff gespannt und mit Klammern am Gerüst befestigt. Die Abdeckungen zu der unte-ren und oberen Platte sind wieder per Hand miteinander vernäht worden. Dabei musste der Stoff richtig fest gespannt werden, damit keine ungewollten Falten entstehen konnten, wozu wie-der ein stärkeres Garn notwendig war. Die unterste und oberste Plattenstärken wurden von 5 cm des Vormodells auf 10 mm re-duziert um die Füllmenge und das Gewicht zu reduzieren. Der

Vorgang des Betonierens war der gleiche wie bei dem ersten Probestück. In die fertige Schalung wurde ein Schlauch geführt und über diesen, mit Hilfe eines Trichters, der Beton eingefüllt. Bei diesem Versuch war die untere Platte relativ schnell gefüllt und der Beton konnte weiter über die Stütze die oberste Platte füllen. In den noch frischen Beton wurden zur Verstärkung drei, ca. 2 mm dicke Stahldrähte in die Stütze geschoben und ein Drahtgeflecht in die obere Platte eingelegt.

Das Ausschalen hat sich als etwas schwieriger rausgestellt. Da-durch, dass der Stoff so straff gespannt war, war die Rundung, die aus der Stütze in die Platte übergehen sollte, nicht fließend genug. Es entstand ein kleiner Knick zwischen Stütze und Platte. Bei dem Ausschalen musste das Gewebe aufgeschnitten und von dem Beton gerissen werden. Durch diese Zugkräfte ist der Tisch leider genau an dieser Knickstelle durchgebrochen. Der eingefüllte Draht verhindert, dass die Stütze von der Platte ab-getrennt wird, jedoch hat es nicht mehr die Stabilität eines Gan-zen.

einfachste Struktur Betonieren Ausschalen fertiger Tisch

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Nach dem erfolgreichen zweiten Versuch konnte ich endlich an den eigentlichen Entwurf meines Tisches gehen. Mit den Abmes-sungen von L=1 m, B=0,5 m, H= 0,35 m sollte es um einiges größer werden als die Vorgänger. Die Beiden Tischplatten sollten durch zwei Stützengebilden verbunden werden. Bestehend aus zwei größeren Hauptstützen von denen jeweils eine kleinere ab-ging, sollte das Gebilde an die Äste eines Baumes erinnern.

Genäht würde dieses Mal mit einem extra starken Garn aus dem Fachhandel. Das Schnittmuster für die einzelnen Stützen konnte ich einem ungefähren 3D-Modell entnehmen. Diese wurden je-weils aus vier Teilen einzeln zusammengenäht. Für Tischblätter habe ich zuerst ein komplettes Stück des Gewebes auf dem Ge-rüst gespannt und anschließend die passenden Öffnungen mar-kiert. So konnte ich nach und nach diese Öffnungen aufschnei-den und die Stützen an den Knotenpunkten daran befestigen. Für einen ästhetischen Übergang in die Tischblätter habe ich zusätzlich die Gewebeabdeckungen oben und unten mit Nähten versehen, die die Stützen in die Platten überführen sollten, so

dass von innen eine Struktur aus Nähten entstand.

Das betonieren war bei so einem großen Objekt wieder schwie-rig. Nach dem ersten missglückten Versuch in die vielen Stützen den Beton über die zwei großen Knotenpunkte zu leiten, musste der Gesamte Tisch nochmal durch eine weitere Platte abgedeckt und umgedreht werden. So konnte zuerst die oberste Platte mit möglichst viel Beton gefüllt werden um sie dann wieder umzu-drehen und von der vorgesehenen Seite den Rest zu füllen. Pro-blematisch stellte sich hierbei das Gewebe heraus. Trotz der strammen Spannung, wie in der Tischplatte so auch an den Stützen, hat sich das Gewebe unglaublich weit nach üben ge-dehnt, wieder durch den Druck des Betons. An dem höchsten Punkt hatte sich die Stärke der Platte um ca. 10 cm erhöht. Zusätzlich kam der gleiche Druck von oben mit der entspre-chenden Ausdehnung der oberen Abdeckung. Dies führte schließlich dazu, dass die, ehemals gespannten Stützen, jetzt soweit zusammengestaucht waren, dass das Einfüllen des Be-tons unmöglich wurde. Knotenpunkte haben den Halt verloren,

Grundstüztzen des Enwurfs ausgehärteter Zustand

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der Beton konnte nicht durchfließen und sich keine Verbindung mit der Platte bilden.

Ein Rettungsversuch der gesamten Konstruktion war es den obersten Rahmen mit Hilfe weiterer Holzlatten zu erhöhen um diese hängenden Stützen wieder zu spannen. Leider hatte das teilweise Auseinanderbauen und Wiederzusammensetzten des Gerüstes zu lange gedauert, so dass der Beton in dieser Zeit schon zu erhärten anfing. Das höher setzten des Rahmens hätte sonst durchaus funktioniert. Hier spielte aber auch das Gewicht des Tisches eine wichtige Rolle. Durch die Ausdehnung des Ge-webes musste viel mehr Beton reingefüllt werden. Zum Schluss lag das Gewicht bei ca. 90 kg, allein für die unterste Platte und die halbgefüllten Stützen.

Nach dem ausschalen hat sich gezeigt, dass der Beton in den Stützen sich zuerst an dem Gewebe festgesetzt hat und erst danach weiter die Mitte füllte. Viele der Stützen waren fast zur Hälfte hohl. Bei dem Abziehen des Textils ist leider auch die Oberfläche an vielen Stellen daran haften geblieben und mit ab-

gezogen worden, was die Homogenität der gewebten Struktur komplett zerstörte. Das könnte mehrere Ursachen haben. Zum einen könnte es an dem hochfesten und sehr feinem Beton lie-gen, der dieses Mal zum Einsatz kam. Die feinen Partikel haben sich womöglich zu stark mit dem Gewebe verbunden. Das wür-de auch erklären weswegen die Textilschalung dieses Mal so fest am Beton haftete. Eine weitere Erklärung könnte in dem Herum-drehen der Schalung liegen. Dadurch könnte sich die erste Schichte an dem Textil gebildet haben, die bei dem Umdrehen wieder teilweise abgegangen ist. Probleme:• Zu Starke Ausdehnung des Gewebes• Stützen werden zusammengestaucht• Teilweise zu lange und zu gebogene Stützen• Zu komplizierter Entwurf• Ungeeigneter Beton• Brechen der Stützen beim Ausschalen

Vernähen der Tischplatten Ansicht Stüzen zweifach durchgebrochene Stütze Tischoberfläche

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Lösungsansatz:

• Statt starrer Stützen für das Gerüst eine „flexible“ Stütze verwenden. Bsp. zwei Wagenheber die mit dem oberen und unteren Rahmen verbunden sind. So könnten, je nach Aus-dehnung des Gewebes die Stützen immer gerade und straff ge-halten werden.

• Um die Ausdehnung möglichst zu beschränken könnten an der Unterseite der textilen Schalung weitere Holzlatten, Me-tallstäbe, oder andere Halterungen vorgesehen werden. Diese würden das Gewebe in mehrere kleinere Bereiche Teilen wo-durch eine gleichmäßigere Verteilung des Betons stattfinden könnte.

• Bei der Entwurfsfindung sollte darauf geachtet werden, dass möglichst wenige Stützen untereinander verbunden wer-den. Bei dem Ausschalen entstehen relativ starke Zugkräfte die

solche Stützen zum Brechen bringen würden.

• Das Einbringen von Bewehrung in den Beton ist in je-dem Fall sinnvoll. Das würde verhindern, dass bei einem Bruch ein Teil des Objektes komplett wegbricht. Bei einem nicht zu großen Schaden könnte der Tisch evtl. noch nutzbar sein.

Lösungsansatz zu der Stauchung der Stützen Lösungsansatz zur Ausdehung des Gewebes

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Concrete Speakers - Kunststoff tiefziehen mit Vakuum

Max Ernst, 15227015

Beton eignet sich auf Grund seiner hohen Dichte und Festigkeit hervorragend für den Bau von Lautsprechern und damit den Bau von nahezu luftdichten und geschlossenen Körpern. Die Proble-matik bestand darin einen zweifach gekrümmten Körper aus Beton, der auf einer Seite hohl ist herzustellen.

„Ein Lautsprecher ist ein Gerät, das tonfrequente elektrische Signale (ca. 20 bis 20.000 Hz) in mechanische Schwingungen (Schall) umwandelt. Er dient somit der Beschallung.“ (Wikipe-dia). Ein Lautsprecher besteht zum Einen aus dem Lautspre-cherchassi, mit Magnet, Spule und Membran, und der Lautspre-

cherbox als geschlossenes- oder bassreflex-System.

Bei den „Conrete Speakers“ besteht der Korpus aus Beton und Holz, wobei der Betonteil das benötigte Volumen bildet und das Holzbrett als Frontplatte und Träger dient. Um solch einen Be-tonkorpus in einem Gießvorgang herstellen zu können, muss zunächst eine zweiteilige Schalung mit der gewünschten Form produziert werden. Dazu wird, um auch eine möglichst spiegeln-de und glatte Betonoberfläche zu generieren, eine Kunststofffo-lie (Vivak), ein Copolyester, welches sich besonders leicht bei geringen Temperaturen verformen lässt und dabei kaum Ober-flächenfehler bildet, benutzt. Diese 0,75 mm starke Folie wird mittels zweier Heizstrahler erhitzt, bis sie eine Beule zieht.

Lautsprecherslebstbau (2009) Rohling tiefgezogen durch Erhitzen wird der Kunststoff weich

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Der Rohling, welcher aus einzelnen Rippen aus Mitteldichter-Fa-serplatte besteht und aus einem Lautsprecherbau-Projekt von 2009 stammt, wird auf einem Vakuumtisch platziert. Der Vaku-umtisch, auch widerum ein Selbstbau, hat die Maße 40 x 60 cm, da die Standartmaße der Kunststofffolien 50 x 70 cm ist und diese in einem Klemmrahmen eingespannt wird. Das Vakuum wird durch ein gelochtes Brett mittel eines leistungsstarken Staubsaugers erzeugt.

Der formgebende Rohling wird nun auf der Tiefziehmaschiene platziert und zügig mit der aufgeheizten und weichen Vivakfolie im Klemmrahmen überzogen. Die Folie übernimmt sofort die Form des Rohlings. Allerdings ist darauf zu achten, dass der Rohling nicht zu hoch ist und dadurch der Klemmrahmen das Vakuum auf dem Tisch schließen kann. Außerdem sind starke Radien für dickere Kunststofffolien schwierig gleichmäßig zu umhüllen. Nach wenigen Sekunden härtet die Folie in der ge-wünschten Form aus und die erste Betonschalung ist fertig. Es ist darauf zu achten, dass die Folie wieder möglichst schnell vom

Rohling entfernt wird, da sie sich bei der Abkühlung immer wei-ter zusammen zieht und dadurch schwerer vom Rohling zu tren-nen ist.

Der zweite, innere Teil der Schalung wird aus mehreren aufein-ander geklebten Styrodurplatten gesägt und gefräst. Dies ist eine verlorene Schalung, wobei die Äußere mehrmals wieder-verwendet werden kann.

Das eigentliche Betonieren erfolgt von oben in die offene Seite der äußeren Schalung. Diese wird bis ca. zur Hälfte mit Beton gefüllt und anschließend der Styrodurkern hineingepresst und verspannt. Der verwendete Beton ist eine besonders harte und widerstandsfähige Mischung mit Anteilen von Dyckerhoffs „Nanodur“ und benötigt daher keine zusätzliche Bewehrung. Zur optischen Akzentuierung ist der Beton mit schwarzen Pigmenten eingefärbt.

der Rohling darf nicht zu hoch sein Betonieren des Korpuses Beton ähnelt der Kunststoffoberfläche

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Die Frontplatte besteht aus 18 mm starker Birke-Multiplex-Plat-te und dient gleichzeitig als Träger der Lautsprecherchassis und als Standfuß des gesamten Lautsprechers. Auf der Rückseite dieser Platte ist eine Nut für Kabel gefräst und mit einer Aluleis-te verkleidet. Im Bereich des Lautsprecherkorpuses sind zwei Locher gesägt, welche ringsherum noch eine Vertiefung einge-farst haben, damit die Chassis bündig zur Oberfläche liegen. Abschließend ist die Oberfläche geschliffen und mit Leinöl ver-siegelt.

Da beim Gießen die obere Kante des Korpuses nicht gerade wie eine Wasseroberfläche wird, wird dieser gerade Rand mit einem schwarz eingefärbten Mörtel nachgearbeitet und Fehlstellen ausgebessert.

Anschließend werden die Holzfront und der Betonkorpus mitein-ander verbunden. Die nun gerade Korpuskante wird mit Monta-gekleber (Beko) an der Holzfläche angebracht und mit Hilfe ei-nes Spanngurtes fixiert.

Der zusammengefügte Lautsprecher bekommt noch einen Fuß aus dem selben eingefärbten Beton, aus dem auch der Korpus besteht. Dort steckt die Multiplexplatte der Frontplatte als Ver-längerung in einem Kubus, welcher nach unten und hinten offen ist, um eine Frequenzweiche und Anschlüsse dort zu platzieren.

Der Lautsprecher funktioniert in einem geschlossenen System mit einer Zwei-Wege-Frequenzweiche. Die Frequenzweiche der Firma „Mivoc“ trennt die Frequenzen bei 3600 Hz. Verbaut sind die Hochtonkalotte der Firma Mivoc XGH 258 alu, mit einer Sei-denkalotte, und der Tief-Mitteltöner WPP 180, mit einer Polypro-pylen-Membran, einem Kompensationsmagneten, 3 Polkern-bohrungen, und Aluminium-Schwingspule.

„Hochzeit“ - Zusammenfügen von Betonkorpus und Holzfront

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Auf Grund des geringen Volumens des Lautsprechers werden die tieferen Frequenzen nicht gut widergegeben. Hohe und vor al-lem vokale, bzw. einzelne instrumentale Töne werden sehr schön und klar gezeigt. Dadurch ist der Lautsprecher eher als ein Satelieten- oder Rearlautsprecher in Kombination mit einem Subwoofer geeignet. Insgesamt ist ein Design-Lautsprecher mit einer außergewöhnlichen Materialmischung entstanden, welcher sehr gut in einem 5.1 Surround System, oder im 2.1 Stereo-System verwendet werden kann.

gefräste Holzfront Lautsprecher mit Beton-StandfußHolz und Beton geklebt

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Betontischgestell Jens Renneke, 15275066

die aus Folie definierten Zwischenräume fließen konnte. Der Gips lies sich nach der Aushärtung sehr gut aus der Schalung entfernen und hatte das Muster, sowie den Faltenwurf ange-nommen. (s. Bild b)

2. Versuch

Um dem Tischgestell Standfestigkeit zu verleihen, musste es um mehrere Ebenen erweitert werden.

Hierzu wurden insgesamt 6 MDF- Platten, wie im Versuch zuvor, mit Ausschnitten versehen und in einem Winkel von jeweils 120° zueinander aufgestellt. (s. Bild c.)

Die Idee des Projektes besteht in der Herstellung eines Betonti-schgestells, das aus einem einzigen Guss gefertigt, und dessen Schalung wiederverwendbar ist. Als Material für die Schalung sollte eine textile Schalung verwendet werden um dem Beton eine besondere Form und Oberflächenstruktur zu verleihen.

Im ersten Versuch wurde im kleinen Maßstab eine verzweigte „Säule“ aus Gips hergestellt.

Für diesen Test bestand die Schalung aus zwei MDF-Platten mit Ausschnitten (s. Bild a). Auf jede Platte wurde eine Polyethy-len-Gewebebändchenfolie gelegt, in den Zwischenräumen aus-gebeult und mit Tackernadeln befestigt. Anschließend wurden die beiden Bretter voreinander gespannt, sodass der Gips nur in

1. Versuch - Schalungselemente (a) 1. Versuch - Gipsguss (b) 2. Versuch - Schalung (c) 2. Versuch - Ausschalen (d)

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Die wiederum verwendete PE- Folie wurde auf jeweils zwei be-nachbarte Elemente fixiert, so das beim Zusammenfügen der einzelnen Elemente ein umschlossener Raum entstand.

Am Knotenpunkt des Schalungsobjektes entstand eine eigenwil-lige Form mit starkem Faltenwurf, da die Folie auf den einzelnen Elementen mehrfach gekrümmt werden musste. Die Formge-bung des Knotenpunkts ließ sich somit schlecht kontrollieren.

Zum Ausgießen wird in diesem zweiten Versuch Beton genutzt in die „Arme“ und „Beine“ des Objektes wurden Bewährungsstä-be eingebracht.

Jedoch sind 50% der „Arme“ und „Beine“ durch erhebliche Un-terschneidungen bedingt durch den starken Faltenwurf am Kno-tenpunkt gebrochen und die Schalung konnte nicht zerstörungs-frei entfernt werden. (s. Bild d.)

2. Versuch - gebrochener Knotenpunkt (e)

Schematische Darstellung Folienverlauf

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Im letzten Endversuch wurde der zuvor schwer kontrollierbare Knotenpunkt durch Gewebeklebeband erstellt. Somit war dieser zu kontrollieren und verlor seine „sackige-“ Form.

Die PE-Folie wurde nur bis zum Knotenpunktanschluss geführt und diente dort als Trägermaterial für das Gewebeklebeband.

Zur besseren Kraftaufnahme vor allem im Knotenpunkt wurde eine stärkere Bewährung (s. Bild f.) eingebracht. Durch den durch diese Maßnahmen erzeugten klaren Knotenpunkt (s. Bild g.) konnte der Tisch ohne Beschädigung seiner selbst und der Schalung, ausgeschalt werden.

Abmessungen Endprodukt

Höhe: 51 cm

Radius: 21 cm (ohne Tischplatte)

Wenngleich durch die notwendige mehrfache Krümmung der Fo-lie sich die Schalung nicht aus einem zusammenhängenden Stück PE- Folie verwirklichen lässt, kann durch den Einsatz von Gewebeklebeband am Knotenpunkt, das Tischuntergestell aus einem Guss hergestellt werden.

3. Versuch - Schalungselement & Bewehrung (f) 3. Versuch - Tischgestell (g)

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Detmolder Schule für Architektur und InnenarchitekturLehrgebiet Entwerfen und Konstruieren