NO870201L

NO870201L - EXTRADES WITH SLIDE FORCE FOR MANUFACTURING CONCRETE ELEMENTS WITH HOLE CORE.

Info

Publication number: NO870201L
Application number: NO870201A
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: FI76517C; EP0229751A3; DE3762323D1; EP0229751B1; EP0229751A2; ATE52056T1; DK22187A; NO870201D0; FI860235A7; DK22187D0; FI860235A0; FI76517B

Abstract

En ekstruder med glideforskalLing for fremstilling av betongelementer (23) med hul. kjerne, bevegelig m.h.t. et støpeunderlag. (4) og omfattende en ramme (18) som er. bevegelig, f.eks. støttet av hjul (19), og. forsynt med minst to tilstøtende skrue-transportrer (2, 25) med skovler (5) og. en kjerneformende hylse (3) festet til den. avsluttende ende av hver skruetransportr.Maskinen omfatter videre et primært driv-og kraftoverfringsutstyr (7, 15, 16, 17). for å dreie skruetransportrene (2) og et. mateutstyr festet til rammen (18) , f.eks.en trakt (1) for å mate skruetransportørene (2) med betongblandingen som skal støpes.Et andre driv- og kraftoverføringsutstyr (8-14) er innrettet til å bevege de kjerne-formende hylseforlengelsene (3) på de til-støtende skruetransportrer (f.eks. 2 og 25) på en synkronisert og frem- og tilbakegående måte i motfase i aksialretningen m.h.t. hverandre for på den å lage en ringformet sliss (29) som forblir mellom den avsluttende ende av skruetransportørene (2, 25) og tilsvarende kjerneformende hylser (3, 30) som er vekslende vide og smale p.g.a. den relative bevegelse mellom skruetransportøren (2, 25) og den tilsvarende kjerneformende hylse (3, 30) som beveger seg i motfase og på den måten blander betongen.An extruder with sliding formwork for the production of concrete elements (23) with hollow. core, movable with respect to a casting base. (4) and comprising a frame (18) which is. movable, e.g. supported by wheels (19), and. provided with at least two adjacent screw conveyors (2, 25) with vanes (5) and. a core-forming sleeve (3) attached to it. final end of each screw conveyor. The machine further comprises a primary drive and power transmission equipment (7, 15, 16, 17). to turn the screw conveyors (2) and et. feeding equipment attached to the frame (18), e.g. a hopper (1) to feed the screw conveyors (2) with the concrete mixture to be cast. A second drive and power transmission equipment (8-14) is arranged to move the core-forming the sleeve extensions (3) on the adjacent screw conveyors (e.g. 2 and 25) in a synchronized and reciprocating manner in counterphase in the axial direction with respect to each other in order to create on it an annular slot (29) which remains between the closing end of the screw conveyors (2, 25) and corresponding core-forming sleeves (3, 30) which are alternately wide and narrow due to the relative movement between the screw conveyor (2, 25) and the corresponding core-forming sleeve (3, 30) which moves in counterphase and thus mixes the concrete.

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 utvidende 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 path sections in order to make the path widening towards the end of the path 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, høyt energiforbruk og en lav virkningsgrad av vibrasjons-effekt brukt for komprimering. Due to the high vibration frequency, however, the disadvantages of the hollow core spindle type extruder construction are that they include a high noise level, high energy consumption and a low efficiency of vibration effect used for compression.

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: soli-wet) betong-blanding. The purpose of the present invention is to overcome the disadvantages of the constructions in the known technique and to present a completely new type of extruder which is particularly applicable for compacting a sewage-wet (English: soli-wet) concrete mixture.

Oppfinnelsen er basert på å bevege de kjerneformende spindelforlengelser av nærliggende skruetransportører anvendt for betongekstrusjon på en synkronisert og frem- og tilbakegående måte i motfase i aksialretningen med hensyn til skruetransportørene. Deretter blir den ringformende åpning eller utsparing mellom sluttenden av skruetransportøren og den kjerneformende spindel vekslende videre og smalere, og blander på denne måte betongen som rommes i dette rom. Skruetransportørene ifølge oppfinnelsen, og særlig deres kjernedeler, har en omtrent konstant diameter, og avviker følgelig fra de konvensjonelle oppbygginger med konisk form. The invention is based on moving the core-forming spindle extensions of adjacent screw conveyors used for concrete extrusion in a synchronized and reciprocating manner in counterphase in the axial direction with respect to the screw conveyors. Then the ring-forming opening or recess between the end of the screw conveyor and the core-forming spindle alternately becomes wider and narrower, and in this way mixes the concrete contained in this space. The screw conveyors according to the invention, and in particular their core parts, have an approximately constant diameter, and consequently differ 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 type mentioned above 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-ninaen av en ekstruder med aliflefnrskslina if^laeODDfinnel- 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 an aliflefnrskslina if^laeODDfinnel-

sen, fig. 2 er et delvis skjematisk planriss av en ekstruder med glideforskaling med en litt forskjellig oppbygging enn den på fig. 1. late, fig. 2 is a partially schematic plan view of an extruder with sliding formwork with a slightly different construction than that in fig. 1.

Fig. 3 viser et lignende snitt i større målestokk av en skruetransportør med den kjerneformende spindel trukket inn, fig. 4 viser en skruetransportør som fremstilt på fig. 3 med den kjerneformende spindel drevet ut. Fig. 3 shows a similar section on a larger scale of a screw conveyor with the core-forming spindle retracted, fig. 4 shows a screw conveyor as shown in fig. 3 with the core-forming spindle driven out.

I oppbyggingene vist på fig. 1 og 2 som skal for-klares samtidig, er det anvendt like henvisningstall for tilsvarende 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 kjerneformende spindel 3 og/eller et pusserør, begge montert aksialt bevegelig og dreibare med hensyn til skruen. 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 core-forming spindle 3 and/or a polishing tube, both mounted axially movable and rotatable with respect to the screw.

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 via 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 via 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 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 void 24.

Rammen 18 bærer også et andre driv- og kraftover-føringsutstyr 8-14. Det omfatter en elektrisk motor 14 sammen med en veivakselenhet 10, som drives av motoren og er virksom på aksler 6 på de nærliggende skruetransportører 2, 25. Sammenstillingen er forbundet via forbindelsesstenger 9 til endene av stenger 8 som passerer gjennom hule aksler 6 i skruetransportørene 2 for på denne måte å gjøre at den nærliggende kjerneformende spindel 33 kan bevege seg på en synkronisert og frem- og tilbakegående måte i motfase i aksialretningen med hensyn til de tilsvarende skruetranspor-tører 2 og 25 ved drift av ekstrudermaskinen med glideforskaling. Frekvensen for den frem- og tilbakegående bevegelse av de kjerneformende spindler 33 er 0,3 - 100 Hz, fortrinnsvis 5 - 10 Hz. Amplituden for den frem- og tilbakegående bevegelse (slaglengden) er 0,5 - 50 mm, fortrinnsvis omkring 10 mm. The frame 18 also carries a second 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 acts on shafts 6 of the adjacent screw conveyors 2, 25. The assembly is connected via connecting rods 9 to the ends of rods 8 which pass through hollow shafts 6 in the screw conveyors 2 in this way to enable the nearby core-forming spindle 33 to move in a synchronized and reciprocating manner in antiphase in the axial direction with respect to the corresponding screw conveyors 2 and 25 when operating the slide formwork extruder. The frequency of the reciprocating movement of the core forming spindles 33 is 0.3 - 100 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 effektiv komprimering av betongen. Den frem- og tilbakegående bevegelse av kjerneformende spindler 3, 30 skaper trykkvariasjoner i betongen ved å oppnå intern blanding av betong ved hjelp av en vekslende økning og minskning av det ringformede hulrom 29 mellom sluttenden av skruetransportørene 2, 25 og tilsvarende kjerneformende spindler 3, 30. Dette driver også betongaggregatene til å utføre en skjærstrømning i retningen tverrgående i aksialstrømningen. Den kjerneformende spindel 3 gir tomrom 24 en ønsket form. Dersom den kjerneformende spindel 3 har et tverrsnitt med sirkulær form eller dreier med skruetransportøren 2, vil tomrommet 24 ha 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 core-forming spindles 3, 30 creates pressure variations in the concrete by achieving internal mixing of concrete by means of an alternating increase and decrease of the annular cavity 29 between the end end of the screw conveyors 2, 25 and corresponding core-forming spindles 3, 30 This also drives the concrete aggregates to perform a shear flow in the direction transverse to the axial flow. The core-forming spindle 3 gives void 24 a desired shape. If the core-forming spindle 3 has a circular cross-section or rotates with the screw conveyor 2, the void 24 will have a cylindrical shape.

I utførelsesformen vist som eksempel på fig. 3 ogIn the embodiment shown as an example in fig. 3 and

4 kan den kjerneformende spindel 3 også være ikke dreiende. Da beveger stangen 8 som passerer gjennom den hule aksel 6 i skruetransportøren 2 bare den kjerneformende spindel 3 med hensyn til skruetransportøren 2. For å fullføre aksial-bevegelsen, er det innpressede parti av spindelens 3 ytre overflate forsynt med aksiale kilespor 27 og hylsterpartiets indre overflate av sluttenden av skruetransportøren 2 er forsynt med tilsvarende kiler 28. Når det anvendes en ikke dreibar spindel 3, er også kjernehulrom som avviker fra en 4, the core-forming spindle 3 can also be non-rotating. Then the rod 8 passing through the hollow shaft 6 in the screw conveyor 2 only moves the core-forming spindle 3 with respect to the screw conveyor 2. To complete the axial movement, the pressed-in part of the spindle 3 outer surface is provided with axial keyways 27 and the sleeve part inner surface of the end of the screw conveyor 2 is provided with corresponding wedges 28. When a non-rotatable spindle 3 is used, core cavities that deviate from a

sylindrisk form mulig.cylindrical shape possible.

Den foran nevnte stadig minskende helling er vist som eksempel på fig. 2 i den øvre skrue 2'. I denne utførel-sesform er hellingen av banen 5' avtagende i materetningen for på denne måte å oppnå en helling på 30 - 70 % i sluttenden av skruen 2', fortrinnsvis omkring 50 %, av hellingen til begynnelsesenden av skruen 2'. The above-mentioned constantly decreasing slope is shown as an example in fig. 2 in the upper screw 2'. In this embodiment, the slope of the path 5' decreases in the feed direction in order to achieve in this way a slope of 30 - 70% at the end of the screw 2', preferably around 50%, of the slope at the beginning end of the screw 2'.

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

Området for oppfinnelsen medfører oppbygginger forskjellig fra utførelsesformene vist i eksemplene. Derfor kan de tilsvarende skruetransportører 2, i tillegg til den frem-og tilbakegående bevegelse av de kjerneformende spindler 3, også bevege seg samtidig på en motfasemåte med hensyn til spindlene. Også i dette tilfelle utføres en relativ gjen-sidig bevegelse av skruetransportørene 2 og de kjerneformende spindler 3. De kjerneformende spindler 3 kan også aktivise-res av en dreiebevegelse, for eksempel en oscillerende dreiende bevegelse, som er forskjellig fra den for de korresponderende skruetransportører 2. The scope of the invention entails constructions different from the embodiments shown in the examples. Therefore, in addition to the reciprocating movement of the core-forming spindles 3, the corresponding screw conveyors 2 can also move simultaneously in an anti-phase manner with respect to the spindles. Also in this case, a relative mutual movement of the screw conveyors 2 and the core-forming spindles 3 is carried out. The core-forming spindles 3 can also be activated by a turning movement, for example an oscillating turning movement, which is different from that of the corresponding screw conveyors 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 in that the core-forming spindle extensions (3, 30) of the adjacent screw conveyors (2, 25) are arranged by means of a secondary drive and power transmission device (8 - 14) to move in a synchronized and counter-phase manner in the axial direction with respect to each other so that an annular opening (29) is left between the ends of the screw conveyors (2, 25) and corresponding core-forming spindles (3, 30) alternately widen and taper due to the relative movement between the screw conveyor (2, 25) and the corresponding counter-phase moving core-forming spindle (3, 30).

2. Extruder with sliding 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 the rod shafts (8) connected with adjacent core forming spindles (eg 3 and 30) and passing through the corresponding screw conveyors (2 and 25).

3. Extruder with sliding formwork according to , characterized in that the frequency of the reciprocating movement of the core-forming spindle (3) is 0.3 - 100 Hz, preferably 5 - 10 Hz.

4. Extruder with sliding formwork according to claim 1, characterized in that the amplitude of the reciprocating movement (stroke length) of the core-forming spindles (3) 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') on each screw conveyor (2') in the feeding direction.

6. Extruder according to claim 5, characterized in that the slope of the path (5') at the end end of the screw conveyor (2') is 30 - 70%, preferably around 50% of the slope of the path (5) at the operating end of the screw conveyor (2) ').

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

8. Extruder 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).

9. Extruder according to claim 1, characterized in that the screw conveyors (2, 25) are arranged to move in a synchronized and reciprocating manner in counterphase with respect to their corresponding core-forming spindles (3, 30).

10. Extruder according to claim 1, characterized in that the core-forming spindles (3, 30) are arranged to move with an oscillating rotating movement, without connection with the movement of the corresponding screw conveyors (2, 25).