DE3540962C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen, insbesondere Spannbetonelementen, mit Formen, mit einer Vorrichtung zum Verdichten des Betons und mit einer Härtungskammer.

Die industrielle Vorfertigung von Betonelementen wird heute nach zwei voneinander grundsätzlich verschiedenen Methoden durchgeführt. Die eine von diesen ist die Erzeugung nach dem sogenannten "Standverfahren", wobei die Formen an ihrem Platz bleiben, während jene Vorrichtungen, Geräte und Werkzeuge, die zur Verrichtung der nötigen technologischen Operationen dienen, sich entlang der fest eingebauten Formen bewegen und dabei ihre Einzelaufgaben verrichten. Das andere Verfahren ist die sogenannte "Fließfertigung" (oder "Umlaufsystem"). Dabei sind die verschiedenen technologischen Vorrichtungen stationär an ihren Platz gebunden; die Formen aber bewegen sich nach Art einer Förderkette entlang den Arbeitsplätzen, wo die Einzeloperationen vollzogen werden.

Aus der DE-AS-26 14 036 ist eine nach dem Standverfahren arbeitende Einrichtung zum Herstellen von Fertigteilen aus Spannbeton bekannt. Diese Einrichtung wird von einem portalartigen und verfahrbaren Gerüst überspannt, welches sich mindestens über die Länge von zwei Fertigungsstationen erstreckt. Dadurch können nach dem Verdichten des Betons die Formen ausgehoben werden und die Schalung sofort für einen neuen Fertigungsprozeß verwendet werden. Ein Aufbau dieser Einrichtung an einem anderen Ort ist kaum oder nur unter großen Umständen möglich. Weiter ergeben sich Probleme aufgrund energieaufwendiger Aushärtevorrichtungen, die längs der gesamten Einrichtung ausgebildet sein müssen und daher Isolationsprobleme aufwerfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen, insbesondere Spannbetonelementen, zu schaffen, welche rasch und leicht an einem anderen Ort aufgebaut werden kann, einfach und mit geringem Arbeits- und Kostenaufwand in Betrieb zu nehmen ist sowie auf einfache Weise eine schnelle Härtung der hergestellten Elemente ermöglicht.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man - mit Ausnahme der Betonhärtung - alle anderen technologischen Schritte von einem einzigen Arbeitsplatz aus verrichten kann, wenn eine Fertigungsvorrichtung nach Art eines solchen Zubringerwagens angewendet wird, der im Besitz der entsprechenden zweckdienlichen Hilfsgeräte und Werkzeuge jede einzelne Fertigungsoperation - so auch das Heben, Drehen und Herausnehmen des Fertigteils, ja sogar das Eingießen von Beton in die Form - allein zu verrichten vermag.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen, insbesondere Spannbetonelementen, mit Formen, mit einer Vorrichtung zum Verdichten des Betons, mit einer Härtungskammer, die mit einer Dampfentwicklungseinheit versehen ist, mit Einheiten zum Einbau von Bewehrungselementen, mit einem Schweiß- und Schneidegerät für die Bewehrungsarbeiten, gegebenenfalls mit einer Spannpresse, und mit einer entlang einer Fahrbahn verfahrbaren Fertigungsvorrichtung, die mit einem Mehrzweck-Spreizbalken zum Heben, Senken und Kippen der Formen und zum Bewegen eines Betonbehälters über die Formen versehen ist und mit der die gefüllten Formen zur Härtungskammer bringbar, in dieser aufstapelbar und nach der Härtung des Betons wieder zum Fertigungsort bringbar und die hergestellten Beton- bzw. Spannbetonelemente entformbar sind. Vorteilhaft ist der Betonierbehälter auf einen Wagen aufgebaut, welcher mit einem Fahrwerk zum Bewegen entlang einer Bahn versehen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Vorteile. Unter den technischen besteht der wichtigste Vorteil darin, daß die Fertigungsvorrichtung nicht nur hinsichtlich der zeitlichen Aufeinanderfolge ein Mehrzweck-Gerät ist, sondern daß sie auch gleichzeitig mehrerlei verschiedene Erzeugnisse zu fertigen vermag. Ein bedeutender Vorteil liegt auch darin, daß die Fertigungskapazität innerhalb weiter Grenzen geändert werden kann. Die Teileinheiten der Einrichtung aber können auf einfache Weise in Containern transportiert, leicht zerlegt, oder bei einem Standortwechsel umgesetzt werden.

Zu den technischen Vorteilen zählt ferner - obwohl das auch in wirtschaftlicher Hinsicht sehr bedeutend ist - daß sehr viele Vorrichtungen und Konstruktionsteile eingespart werden, welche die bekannten Einrichtungen so kompliziert machen. Beispielsweise ist bei der Erfindung eine Kräne und Kranbahnen enthaltende Fertigungshalle nicht nötig. Komplizierte Maschinenfundamente und Sondereinrichtungen zur Aufnahme der großen Vorspannungskräfte und zum Tragen der langen, sehr schweren Formen sind auch nicht erforderlich. Weglassen kann man auch die so schwer instandzuhaltenden Förderer mit ihren Rollen, Kettenreihen und Kränen. Unter den neuen günstigen Gegebenheiten ist auch eine viel kleinere Fertigungsfläche. Ferner ist auch weniger, doch besser organisierte physische Arbeit nötig. Das Einsparen eines beträchtlichen Teiles der sonst benötigten Bewegungsabläufe ist mit einer sehr erheblichen Energieeinsparung verbunden.

Es bedeutet einen wirtschaftlichen Vorteil, daß der auf die Produktmenge projizierte spezifische Betriebsmittelbedarf bei der Erfindung viel kleiner ist als bei der Anwendung der bekannten Fertigungstechnologien.

Große Einsparungen werden auch dadurch erzielt, daß durch geringe Investitionen für Fabrikationsmittel die Kosten für Transport und Montage um eine Größenordnung kleiner werden. Eine Einsparung kann auch bei den Betriebs- und Instandhaltungskosten nachgewiesen werden. Deswegen ist die Einrichtung selbst bei einem Transport auf große Entfernung rentabel.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird die Erfindung in ihren Einzelheiten näher erläutert. In der Zeichnung stellt dar

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung bei drei verschiedenen Fertigungsphasen in Seitenansicht;

Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entlang IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen Schnitt entlang V-V in Fig. 2.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht eine den wesentlichen Teil der Einrichtung bildende Fertigungsvorrichtung 2 in verschiedenen Fertigungsstadien dargestellt, deren Aufgabe beispielsweise die Erzeugung von Beton-Eisenbahnschwellen ist. Die Eisenbahnschwellen bilden hier also ein Produkt 9, zu deren Fertigung Formen 1 dienen. Im vorliegenden Falle erfolgt die gleichzeitige Herstellung in einer Form 1 für 2× je 5 Stück Eisenbahnschwellen.

In Fig. 1 (Detail a) sieht man über den Produkten 9 in hochgehobener Stellung - den wichtigsten Teil der Fertigungsvorrichtung 2 bildend - einen Mehrzweck-Spreizbalken 2a, welcher neben anderen Funktionen im Fertigungsablauf zur Verrichtung der schrittweise erforderlichen Bewegungsoperationen dient. Mit Hilfe dieses Gerätes besteht die Möglichkeit zum Ergreifen der Formen 1, sowie zu ihrem Heben und Senken.

In Fig. 1 (Detail a), 2 (Detail a) und Fig. 3 ist ein Stapel der Produkte 9 zu sehen und zwar in jenem Zustand, wie sie in einer zweckmäßig zusammenstellbaren und auseinandernehmbaren Härtungskammer 6 abgestellt sind. Zu der Härtungskammer 6 gehört eine bekannte Dampfentwicklungseinheit 10, welche die benötigte Wärmeenergie bereitstellt. Das Aufstapeln kann der Mehrzweck-Spreizbalken 2a verrichten, der auch für das Zusammensetzen der Härtungskammer 6 und das Drauflegen ihres Deckels 6a zum Absperren sowie zur Verrichtung noch anderer Bewegungsvorgänge geeignet ist. In Fig. 3 ist auch ein die Vertikalbewegung des Mehrzweck-Spreizbalkens 2a verrichtendes Hebezeug 2f eingezeichnet.

In Fig. 1 (Detail b) ist der Mehrzweck-Spreizbalken 2a in zwei verschiedenen Stellungen zu sehen. Auf der linken Seite ist er in hochgehobenem Zustand mit einem angehängten Betonierbehälter 2b dargestellt, während er auf der rechten Seite auf der Form 1 aufliegend eingezeichnet ist, während die auf ihm angebrachten zusätzlichen Vibratoren 2d beim Verdichten des Frischbetons behilflich sind.

In Fig. 1 (Detail b) ist z. B. ein Oberflächenbehandlungsgerät 2c (z. B. Glättwalze) dargestellt, das am Querbalken 2i der Fertigungsvorrichtung 2 angeschlossen ist. Mit Hilfe des Oberflächenbehandlungsgerätes 2c kann der in den Formen 1 verdichtete Frischbeton geglättet, geformt und mit Reliefmustern versehen werden. Auf dem Mehrzweck-Spreizbalken 2a können auch zwei oder mehrere Formeinsatzstücke 2e zum Ausbilden von Hohlräumen angebracht sein.

Sofern ein Spannbeton-Produkt 9 zu fertigen ist, sind Spannpressen 8 in der Linie von Spanneinsatzstücken eingesetzt, deren Betätigung von einem zweckmäßig hydraulischen Aggregat 8a aus geschieht.

Die oben angeordneten und somit eigentlich eine ergänzende Rolle spielenden, zusätzlichen Vibratoren 2d arbeiten zusammen mit Vibroblöcken 3, welche die Formen 1 unterstützen und die bei dem Verdichtungsprozeß des Betons eine primäre Rolle spielen. Nach erfolgter Verdichtung setzt die Fertigungsvorrichtung 2 die Formen 1 mit dem verdichteten Beton in die Härtungskammer 6 ein.

Ist dann die Reifungszeit verstrichen, so werden die Produkte 9 von der Fertigungsvorrichtung 2 wieder auf die Vibroblöcke 3 zurückgebracht. Hiernach erfolgt mit Hilfe eines Schweiß- und Schneidegerätes 4 das Zerschneiden der Spannglieder, dann mit Hilfe des Mehrzweck-Spreizbalkens 2a das Ausheben der Produkte 9 vom Schablonboden und ihr Entschalen in Bündel.

Die leeren Formen 1 werden dann gereinigt und deren Formungsflächen werden geölt, wonach die Herstellungsvorgänge in der gleichen Reihenfolge wiederholt werden können, beginnend mit dem Einsetzen der Bewehrungselemente.

In Fig. 2 (Detail b) ist in der Draufsicht ein Stück der Form 1 zu sehen, in welcher hier gleichzeitig mehrere Stücke (2×5) des Produktes 9 gefertigt werden. Die Form 1 stützt sich dabei in mehreren Punkten auf den Vibroblöcken 3 ab, und ist an die vom hydraulischen Aggregat 8a betätigte Spannpresse 8 angeschlossen.

Wie es z. B. in Fig. 4 zu sehen ist, geschieht das Eingießen des Frischbetons in die Form 1 aus einem Betonierbehälter 2b, der an einer Hängeeinheit 2k, l des Mehrzweck-Spreizbalkens 2a befestigt werden kann.

Der Mehrzweck-Spreizbalken 2a hält mit Hilfe des Hebezeugs 2f den Betonierbehälter 2b in hochgehobener Stellung, und darunter befindet sich die Form 1, die sich auf die Vibroblöcke 3 abstützt. Hier wurde auch das ortsveränderliche Schweiß- und Schneidegerät 4 dargestellt (z. B. ein bekannter Schweißdynamo), welcher auch zur Verrichtung der nötigen Schweißarbeiten bei dem Einbau der Bewehrungselemente dient. Ein Längsantrieb 2g der Fertigungsvorrichtung 2 ist geeignet dazu, diese entlang einer Fahrbahn 11 zu bewegen.

In den Zeichnungen Fig. 1 (Detail c), Fig. 2 (Detail c) und Fig. 5 ist jener Zustand zu sehen, bei dem der Mehrzweck-Spreizbalken 2a der Fertigungsvorrichtung 2 das entschalte Produktbündel auf ein Kippgerät 5 drauflegt und durch Einhängen von Gehängen umdreht. Danach wird mit Hilfe des Schweiß- und Schneidegerätes 4 das Produktbündel zu einzelnen Produkten 9 zerstückelt, und es werden daraus mehrreihige Stapel gebildet. Diese Stapel werden mit einem Gabelstapler 7 in einen Lagerraum (oder zu einem Lagerplatz) befördert.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann besonders bei kleineren Erzeugnissen mit voraussetzbarem kurzfristigem Kostenrücklauf vorteilhaft angewendet werden, ferner in solchen Fällen, wenn der Erzeugungsbetrieb eventuell öfters verlagert werden muß. Besonders zweckmäßig ist die Anwendung der Einrichtung bei Bauwerken, wo es sich lohnt, die Fabrikation entlang des Bauwerkes - und an verschiedenen Arbeitsstellen - durchzuführen.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen, insbesondere Spannbetonelementen, mit Formen (1), mit einer Vorrichtung (3) zum Verdichten des Betons, mit einer Härtungskammer (6), die mit einer Dampfentwicklungseinheit (10) versehen ist, mit Einheiten zum Einbau von Bewehrungselementen, mit einem Schweiß- und Schneidgerät (4) für die Bewehrungsarbeiten, gegebenenfalls mit einer Spannpresse (8), und mit einer entlang einer Fahrbahn verfahrbaren Fertigungsvorrichtung (2), die mit einem Mehrzweck-Spreizbalken (2a) zum Heben, Senken und Kippen der Formen und zum Bewegen eines Betonbehälters (2b) über die Formen versehen ist und mit der die gefüllten Formen zur Härtungskammer bringbar, in dieser aufstapelbar und nach der Härtung des Betons wieder zum Fertigungsort bringbar und die hergestellten Beton- bzw. Spannbetonelemente (9) entformbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigungsvorrichtung (2) Transportgeräte, vorzugsweise Gabelstapler (7), zugeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fertigungsvorrichtung (2) Hilfsmittel gehören, welche das Manipulieren der hergestellten Elemente (9) erleichtern, vorzugsweise Kippgeräte (5).

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungsvorrichtung (2) Formkerne (2e) zum Bilden von Hohlräumen und Oberflächenbehandlungseinheiten (2c) aufweist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrzweck-Spreizbalken (2a) an einem oder mehreren Querbalken (2i) der Fertigungsvorrichtung (2) mit Hilfe eines Antriebs (2j) in Querrichtung ortsveränderlich angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrzweck-Spreizbalken (2a) mit mindestens einem zusätzlichen Vibrator (2d) versehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungskammer (6) als eine zerlegbare Kammer ausgebildet ist.