NO870200L

NO870200L - EXTRADES WITH SLIDE FORCE FOR MANUFACTURING CONCRETE ELEMENTS WITH HOLE CORE.

Info

Publication number: NO870200L
Application number: NO870200A
Authority: NO
Inventors: Aimo Seppaenen; Lassi Jaervinen
Original assignee: Kt Suunnittelu Oy
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1987-01-16
Publication date: 1987-07-20
Also published as: EP0235114B1; ATE59803T1; EP0235114A3; DE3767179D1; FI860234A7; DK22087D0; NO870200D0; FI76516B; DK22087A; FI860234A0; EP0235114A2

Abstract

This publication describes a slipforming extruder for production of hollow-core concrete elements (23), movable in respect to a casting bed (4) and comprising a frame (18) which is movable, e.g. supported by wheels (19), and provided with at least two adjacent auger flights (2, 25) with flights (5) and a core-forming mandrel (3), attached to the final end of each auger flight (2). Furthermore, the machine comprises a primary drive and power train system (7, 15, 16, 17) for rotating the auger flights (2) and a feed apparatus attached to the frame (18), e.g. a hopper (1), for feeding the auger flights (2) with the concrete mix to be cast. According to the invention, a secondary drive and power train system (8...14) moves the adjacent auger flights (e.g. 2 and 25) in a synchronized and counterphased reciprocating manner in the axial direction. Because the machine disposes of core vibration, it achieves a low level of generated noise.

Description

Oppfinnelsen angår en betongplateekstruder ifølge innledningen i krav 1. The invention relates to a concrete slab extruder according to the introduction in claim 1.

Støping av betongelementer med hule kjerner med glideformer, særlig plater med hule kjerner, er basert på ekstrudering av betongblandingen inn i støpeunderlaget ved å anvende én eller flere kjerneformende elementer, f.eks. en kjerneformhylse og/eller et pusserør. Betongblandingen kom-primeres ved bruk av trykk generert av skruetransporterer. Casting of concrete elements with hollow cores with sliding molds, in particular slabs with hollow cores, is based on extruding the concrete mixture into the casting substrate by using one or more core-forming elements, e.g. a core mold sleeve and/or a sanding pipe. The concrete mixture is compressed using pressure generated by screw conveyors.

Fra kjent teknikk eksisterer flere grunnleggende like oppbygginger av ekstrudere med glideforskaling for elementer med hul kjerne hvor betongblandingen ekstruderes ved hjelp av skruetransportører. Ekstruderen beveger seg på skinner på et underlag. Skruetransportørene er koniske ved sine baneavsnitt for på denne måte å gjøre banen utridende mot enden av banen. Denne type av oppbygging oppnår en effektiv komprimering av betongen. En formende forlengelsesdel er tilveiebragt umiddelbart etter skruetransportøren, for eksempel en kjerneformende spindel som vibreres ved hjelp av en vibra-tor montert på innsiden av spindelen. I tillegg vibreres en vibratorstang ved dekseldelen av maskinen, som kombineres ved vibrasjonen av de kjerneformende spindler for å bevirke slutt-komprimeringen av betongen. Den kjerneformende spindel led-sages med et pusserør, hvis oppgave er å støtte skallveggene i platen med hul kjerne ved avslutningsenden av ekstruder-maskineriet. From the prior art, there are several fundamentally similar constructions of extruders with sliding formwork for elements with a hollow core where the concrete mixture is extruded by means of screw conveyors. The extruder moves on rails on a base. The screw conveyors are conical at their track sections in order to make the track run out towards the end of the track in this way. This type of structure achieves an effective compaction of the concrete. A forming extension part is provided immediately after the screw conveyor, for example a core forming spindle which is vibrated by means of a vibrator mounted on the inside of the spindle. In addition, a vibrator rod is vibrated at the cover part of the machine, which combines with the vibration of the core-forming spindles to effect the final compaction of the concrete. The core-forming mandrel is led-sawed with a sanding tube, the task of which is to support the shell walls of the hollow-core plate at the termination end of the extruder machinery.

På grunn av den høye vibrasjonsfrekvens er ulempene imidlertid ulempene med ekstruderoppbygginen av spindeltypen som danner hule kjerner at de omfatter et høyt støynivå, Due to the high frequency of vibration, however, the disadvantages of the hollow core spindle type extruder construction are that they include a high noise level,

høyt energiforbruk og en lav virkningsgrad av vibrasjons-effekt brukt for komprimering. high energy consumption and a low efficiency of vibration effect used for compaction.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å overvinne ulempene ved oppbyggingene i den kjente teknikk og å fremvise en helt ny type ekstruder som er særlig anvendbar for komprimering av en avløpsvåt (engelsk: soil-wet) betong-blanding. The purpose of the present invention is to overcome the disadvantages of the structures in the known technique and to present a completely new type of extruder which is particularly applicable for compacting a drainage-wet (English: soil-wet) concrete mixture.

Oppfinnelsen er basert på å bevege nærliggende skruetransportører anvendt for betongekstrudering på en synkronisert og frem- og tilbakegående måte i motfase i aksial retningen. Rotasjonsbevegelsen av skruetransportørene gene-rerer så et kontinuerlig og jevnt matetrykk på sluttenden av skruetransportøren. Skruetransportørene ifølge oppfinnelsen, og særlig deres kjernedeler, har en omtrent konstant diameter som følgelig avviker fra de konvensjonelle oppbygginger med konisk form. The invention is based on moving adjacent screw conveyors used for concrete extrusion in a synchronized and reciprocating manner in counterphase in the axial direction. The rotational movement of the screw conveyors then generates a continuous and even feed pressure at the end of the screw conveyor. The screw conveyors according to the invention, and in particular their core parts, have an approximately constant diameter which consequently deviates from the conventional constructions with a conical shape.

I tillegg er differansen mellom den utvendige diameter av skruetransportører og diameteren av skruekjernen liten sammenlignet med den konvensjonelle skrueoppbygging, som tillater en forholdsvis stor diameter for skruekjernen. Skruelengden er også fortrinnsvis forholdsvis lang. In addition, the difference between the outer diameter of screw conveyors and the diameter of the screw core is small compared to the conventional screw structure, which allows a relatively large diameter for the screw core. The screw length is also preferably relatively long.

Et spesielt trekk med oppfinnelsen foreslår en avtagende helling av baner mot sluttenden av skruetransportøren. Denne minskning av hellingen er fortrinnsvis konstant, som gjør hellingen stadig mindre mot sluttenden av skruen. Føl-gelig er hellingen av skruetransportører vesentlig mindre ved sluttenden av skruen enn startenden av skruen. A special feature of the invention proposes a decreasing slope of paths towards the end of the screw conveyor. This reduction in inclination is preferably constant, which makes the inclination progressively smaller towards the end of the screw. Consequently, the inclination of screw conveyors is significantly less at the end of the screw than at the start end of the screw.

I tillegg til den økende komprimering av betongen ved sluttenden av skruetransportøren, økes komprimeringen ytterligere av den aksialt frem- og tilbakegående bevegelse av skruetransportørene. In addition to the increasing compaction of the concrete at the end of the screw conveyor, the compaction is further increased by the axial reciprocating movement of the screw conveyors.

Nærmere bestemt er ekstrudere med glideforskaling ifølge oppfinenlsenkarakterisert vedden kjennetegnende del av krav 1. More specifically, extruders with sliding formwork according to the invention are characterized by the characteristic part of claim 1.

Oppfinnelsen tilveiebringer bemerkelsesverdige for-deler. Derfor er støynivået generert av en ekstrudermaskin ifølge oppfinenlsen vesentlig lavere enn ekstrudere for hule kjerner basert på vibrasjonkomprimering med en vibrasjonsfrekvens i området 150 til 250 Hz. I tillegg er den slip-formende ekstruder ifølge oppfinnelsen særlig anvendbar for både fremstilling av forspente hulkjerneplater av den foran nevnte type og fremstilling av stålforsterkede betongplater med hule kjerner. The invention provides remarkable advantages. Therefore, the noise level generated by an extruder according to the invention is substantially lower than hollow core extruders based on vibration compression with a vibration frequency in the range of 150 to 250 Hz. In addition, the slip-forming extruder according to the invention is particularly applicable for both the production of prestressed hollow core plates of the above-mentioned type and the production of steel-reinforced concrete plates with hollow cores.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgendeThe invention shall be described in more detail below

i forbindelse med noen utførelseseksempler og under henvis-ning til tegningene, der fig. 1 er et snittriss i lengderet-ningen av en ekstruder med glideforskaling ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et delvis skjematisk planriss av en ekstruder in connection with some design examples and with reference to the drawings, where fig. 1 is a sectional view in the longitudinal direction of an extruder with sliding formwork according to the invention, fig. 2 is a partially schematic plan view of an extruder

med glideforskaling med en litt forskjellig oppbygging enn den på fig. 1. with sliding formwork with a slightly different structure than the one in fig. 1.

I oppbyggingene vist på fig. 1 og 2 som skal for-klares samtidig, er det anvendt like henvisningstall for til-svarende deler. In the structures shown in fig. 1 and 2, which are to be explained at the same time, the same reference numbers have been used for corresponding parts.

Maskinen med glideforskaling vist på fig. 1 er tilpasset bevegelig på et støpeunderlag 4. Maskinen omfatter en ramme 18, som er innrettet bevegelig på skinner 20 støttet på hjul 19. Med lagringen dreibart festet til rammen 18 har den fem parallelle skruetransportører 2, 25 med relative lav-profile baner 5. Derfor har en kjernedel 26 av skruetrans-portørene en tydelig stor og omtrent konstant diameter i aksialretningen. Banene 5 har en konstant helling over hele lengden av skruen 2. Hver sluttende av skruene 2 bærer en stivt montert kjerneformet spindel 3 og/eller et pusserør. The sliding formwork machine shown in fig. 1 is adapted to move on a casting base 4. The machine comprises a frame 18, which is arranged movably on rails 20 supported on wheels 19. With the bearing rotatably attached to the frame 18, it has five parallel screw conveyors 2, 25 with relative low-profile tracks 5. Therefore, a core part 26 of the screw conveyors has a distinctly large and approximately constant diameter in the axial direction. The tracks 5 have a constant slope over the entire length of the screw 2. Each end of the screws 2 carries a rigidly mounted core-shaped spindle 3 and/or a sanding tube.

Driv- og kraftoverføringsutstyret 7, 15, 16, 17, som er tilveiebragt for dreining av skruetransportørene 2, er tilpasset den bevegelige ramme 18. Driv- og kraftoverførings-utstyret omfatter en elektrisk motor 17 som driver skrue-transportørene 2, 25 vi.a et kjedehjul 16 og en kjede 15 av kjedehjulet 7 som er montert inn på aksler 6 på skruetrans-portørene 2, 25. The drive and power transmission equipment 7, 15, 16, 17, which is provided for turning the screw conveyors 2, is adapted to the movable frame 18. The drive and power transmission equipment comprises an electric motor 17 which drives the screw conveyors 2, 25 vi.a a sprocket 16 and a chain 15 of the sprocket 7 which is mounted on the shafts 6 of the screw conveyors 2, 25.

Betongen som strømmer fra en trakt 1 er innrettet til å strømme til begynnelsesenden av skruetransportørene 2. En hulkjerneplate 23 som skal støpes, er forsynt med kant nedenfra av et underlag 4, fra sidene av sidedeler som ikke er vist, og ovenfra av vibrerende toppbjelker 21 og 22. Etter hvert som maskinen med glideforskaling beveger seg fra vens-tre mot høyre under støpeoperasjonen i samsvar med fig. 1, former en kjerneformende spindel 3 et sylindrisk tomrom 24. The concrete flowing from a hopper 1 is arranged to flow to the starting end of the screw conveyors 2. A hollow core plate 23 to be cast is edged from below by a base 4, from the sides by side members not shown, and from above by vibrating top beams 21 and 22. As the sliding formwork machine moves from left-right to right during the casting operation in accordance with fig. 1, a core-forming spindle 3 forms a cylindrical void 24.

Rammen 18 bærer også sekundært driv- og kraftover-føringsutstyr 8-14. Det omfatter en elektrisk motor 14 sammen med en veivakselenhet 10, som drives av motoren og er festet til aksler 6 på de nærliggende skruetransportører 2, 25. Sammenstillingen er forbundet via veivstenger 9 til ender 8 av aksler 6 på skruetransportører 2 for på denne måte å sørge for at de nærliggende skruetransportører 2, 25 beveger seg på en synkronisert og motgående frem- og tilbake gående måte i aksialretningen under drift av den slip-formende ekstrudermaskin. Frekvensen for den frem- og tilbakegående bevegelse av skruetransportører 2, 25 er 0,3 til 100 The frame 18 also carries secondary drive and power transmission equipment 8-14. It comprises an electric motor 14 together with a crankshaft unit 10, which is driven by the motor and is attached to the shafts 6 of the nearby screw conveyors 2, 25. The assembly is connected via crank rods 9 to the ends 8 of the shafts 6 of the screw conveyors 2 in order in this way to ensure that the adjacent screw conveyors 2, 25 move in a synchronized and counter-reciprocating manner in the axial direction during operation of the slip-forming extruder. The frequency of the reciprocating movement of screw conveyors 2, 25 is 0.3 to 100

Hz, fortrinnsvis 5 - 10 Hz. Amplituden for den frem- og tilbakegående bevegelse (slaglengden) er 0,5 - 50 mm, fortrinnsvis omkring 10 mm. Hz, preferably 5 - 10 Hz. The amplitude of the reciprocating movement (stroke length) is 0.5 - 50 mm, preferably around 10 mm.

Den frem- og tilbakegående bevegelse ved sluttenden av ekstruderingsfasen utfører en meget virksom komprimering av betongen. Den frem- og tilbakegående bevegelse av skruene 2, 25 skaper trykkvariasjoner i betongen ved kombina-sjon av den konstante rotasjon av skruene med skyvebevegelsen ved skyvefasen av skruene og følgelig overføring av en tverr-forskyvning i betongblandingen. Dette driver også betong-aggregatene til å utføre en forskyvningsstrøm i retningen tverrgående med aksialstrømningen. Den kjerneformende spindel 3 som en umiddelbar forlengelse av skruen 2 gir tom-rommet 24 en ønsket form (i dette tilfelle en sylindrisk form). The reciprocating movement at the end of the extrusion phase performs a very effective compaction of the concrete. The reciprocating movement of the screws 2, 25 creates pressure variations in the concrete by combining the constant rotation of the screws with the pushing movement during the pushing phase of the screws and consequently transferring a transverse displacement in the concrete mixture. This also drives the concrete aggregates to perform a displacement flow in the direction transverse to the axial flow. The core-forming spindle 3 as an immediate extension of the screw 2 gives the void 24 a desired shape (in this case a cylindrical shape).

Den foran nevnte stadig avtagende helling er vist som eksempel i den øvre skrue 2' på fig. 2. I denne utfø-relsesform avtar hellingen av en bane 5' i materetningen for på denne måte å oppnå en helling på 30 - 70 % ved slutt- The ever-decreasing slope mentioned above is shown as an example in the upper screw 2' in fig. 2. In this embodiment, the slope of a path 5' decreases in the feed direction in order to achieve in this way a slope of 30 - 70% at the end

enden av skruen 2', fortrinnsvis omtrent 50 % av hellingen ved startenden av skruen 21 . the end of the screw 2', preferably approximately 50% of the slope at the starting end of the screw 21.

Skruen 2 har en baneprofil 5 med en høyde på for eksempel 3 - 10 % av skruens 2 diameter. The screw 2 has a path profile 5 with a height of, for example, 3 - 10% of the diameter of the screw 2.

Claims

1. Extruder with sliding formwork usable for the production of concrete elements (23) with hollow cores with a movable structure with respect to a casting base (4) and comprising - a frame (18) which is movable and for example supported by wheels (19), - at least two screws (2, 25) with tracks (5) mounted in parallel on storage in the frame (18), - a core-forming spindle (3) attached to the end of each screw conveyor (2), - a primary drive and power transmission system (7, 15, 16, 17) for turning the screw conveyors (2), and - a feeding device attached to the frame (18), e.g. a hopper (1), for feeding the concrete mixture to be poured onto the screw conveyors (2), characterized by a secondary drive and power transmission device (8 - 14) for movement of the nearby screw conveyors (e.g. 2 and 25) in a synchronized and reciprocating manner in antiphase in the axial direction.

2. Extruder with slide formwork according to claim 1, characterized by a secondary drive and power transmission device comprising a power actuator (14), preferably an electric motor, together with a crankshaft unit (10), driven by the motor and acting on shafts (6) of the nearby screw conveyors (eg 2 and 25).

3. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized in that the frequency of the reciprocating movement of the screw conveyors (2, 25) is 0.3 - 100 Hz, preferably 5 - 10 Hz.

4. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized in that the amplitude for the reciprocating movement (stroke length) of the screw conveyors (2, 25) is 0.5 - 50 mm, preferably around 10 mm.

5. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized by a constantly decreasing slope of the path (5') for each screw conveyor (2') in the feeding direction.

6. Extruder with slide formwork according to claim 5, characterized in that the slope of the path (5 <1> ) at the end of the screw conveyor (2 <1> ) is 30 - 70%, preferably around 50% of the slope of the path (5') at starting end of the screw conveyor (2').

7. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized in that each core-forming spindle (3) is rigidly mounted to its respective screw conveyor (2).

8. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized in that each screw conveyor (2) and its core part (26) have a structure with an approximately constant diameter.

9. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized in that the profile height of the path (5) is 3 - 10% of the diameter of the screw conveyor (2).