DE60007643T2

DE60007643T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von betonprodukten

Info

Publication number: DE60007643T2
Application number: DE60007643T
Authority: DE
Inventors: Heikki Kankkunen; Aimo Seppänen
Original assignee: Consolis Technology Oy AB
Current assignee: Consolis Technology Oy AB
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: ATE257422T1; DE60007643D1; DK1212178T3; EP1212178B1; EP1212178A1; WO2001010616A1; FI19991690L; ES2214292T3; FI109460B; AU6163200A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Betonelementen mit einem oder mehreren hohlen Kernen.
Gleitformgießen ist ein üblicherweise verwendetes Gießverfahren für Betonelemente. Eine bekannte Gleitformmaschine zum Gießen von Hohlkerntafeln ist in der Patentveröffentlichung FI 70821 beschrieben. Wie es hierin offenbart ist, wird der Beton durch das sogenannte Scherverdichtungsverfahren unter Verwendung eines schwingenden Hohlkernformungsmittels verdichtet. Üblicherweise wird das Gleitformgießen zur Herstellung langer kontinuierlicher Gussteile verwendet, die, sobald sie ausgehärtet sind, in Abschnitte mit einer gewünschten Länge zersägt werden. Hinsichtlich der Handhabung ist es jedoch in manchen Fällen stärker bevorzugt, Gussteile mit der richtigen Endlänge herzustellen.
In der Patentanmeldung FI 92 0494 ist eine Lösung beschrieben, bei der ein Kopfstück dazu verwendet wird, das vordere Ende des Gussteils kompakt zu machen und ihm die richtige Endform zu verleihen. In diesem Fall wird kein Abfallteil, das abgesägt und weggeworfen werden muss, am Vorderende des Gussteils erzeugt.
Aus der Patentveröffentlichung FI 102 253 (WO 97/7949) ist eine Lösung bekannt, bei der eine Wand, die einen Gussraum definiert, an den vorderen und hinteren Rändern einer Metallplatte, die einen Teil einer Verbundkonstruktion bildet, angeordnet ist. Es wird beim Gießen keine Form verwendet. Nach dem Gießen wird die Vorderseite weggehoben. Die Rückseite bewegt sich vor und zurück, wodurch während des Gießens frischer Beton unter die schwingende Platte gepresst wird. Diese bekannte Lösung hat das Problem, dass sie für das Gießen vorgespannter Elemente nicht verwendbar ist, da es nicht möglich ist, Drähte an den beweglichen Endwänden zu verankern. In der Lösung werden Verstärkungsstäbe, die in der Längsrichtung entlang der oberen Oberfläche der Metallgrundplatte verlaufen, anstelle der Vorspanndrähte verwendet. Die Stahlplatte mit Verstärkungsstäben erhöht den Preis des Gussproduktes.
Die DE-A-26 48 744 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, die den nächstliegenden Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Erfindung darstellen.
Die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind in Anspruch 1 dargelegt. Die kennzeichnenden Merkmale der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in Anspruch 3 dargelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, sowohl dem vorderen als auch dem hinteren Ende des Gussteils genau die richtige Endform zu verleihen. Es ist somit möglich, Elemente oder Balken mit der gewünschten Länge zu gießen, die im Anschluss an das Gießen nicht in Abschnitte mit der richtigen Länge zersägt werden müssen. Folglich werden keine Abfallteile erzeugt. Bei der Herstellung von kurzen Tafeln wäre der Anteil der Abfallteile des Tafelendes proportional größer als bei der Produktion von langen, kontinuierlichen Tafeln, die danach in Abschnitte mit der gewünschten Länge zersägt werden. Es ist deshalb besonders wichtig, das Erzeugen von Abfallteilen im Fall von kurzen Tafeln zu vermeiden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Ende der Betonvorspannseile an einer Kopfplatte verankert werden, während deren anderes Ende an dem unteren Teil einer Endplatte, die ein Teil der Form bildet, verankert werden kann. Da kurze Elemente nicht immer vorgespannt werden müssen, kann die Erfindung auch unter Verwendung von nicht gespannten Drähten oder Verstärkungsstäben ausgeführt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine bewegliche Ankerplatte angewandt, die entweder die Kopfplatte oder den unteren Teil der Endplatte bildet. Sie kann an einer geeigneten Stelle an dem Gussbett gemäß der Länge des zu gießenden Elements befestigt werden.
Das Verfahren ist leicht anzuwenden, indem eine übliche Gleitformmaschine verwendet wird, die sich entlang eines Gussbettes bewegt. In diesem Fall wird ein oberer Teil der Endplatte, der mittels der Gießmaschine bewegt werden kann, an der Vorrichtung nach dem Stand der Technik befestigt.
Im Folgenden werden die Erfindung und Details von dieser ausführlicher anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu Beginn des Gießens ist,
1a den oberen und den unteren Teil der Endplatte vom Ende der Vorrichtung aus gesehen zeigt,
2 bis 5 die Vorrichtung von 1 an den unterschiedlichen Endstadien des Gießens zeigen,
6 eine alternative Möglichkeit einer Befestigung der Kopfplatte oder der Endplatte an den Seiten der Form zeigt, und
7a und 7b eine Möglichkeit eines Verriegelns einer Platte an ihrer Stelle zeigen, die auf die in 6 gezeigte Weise befestigt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Gleitformmaschine, die sich entlang eines Bettes 1 bewegt (1). Es ist auch möglich, eine stationäre Maschine und ein bewegliches Bett zu verwenden. Die Gießmaschine umfasst einen Zufuhrtrichter 2 und eine Anzahl paralleler Zufuhrschnecken 3, die in Richtung des hinteren Endes der Vorrichtung breiter werden, und deren Verlängerungen Dorne, d.h. Verdichtungshülsen 4 bilden. Die Wellen der Zufuhrschnecken sind an dem Maschinenrahmen gelagert und mit einem Antrieb 5 an ihrem vorderen Ende verbunden. Die Betonform ist durch eine obere Platte 6, die oberhalb der Schnecken und der Dorne angeordnet ist, sowie durch Seitenplatten, die an ihren Seiten angeordnet sind, gebildet.
Wenn die Zufuhrschnecken frischen Beton in Richtung des hinteren Endes der Schnecken schieben, lässt die Reaktionskraft der Schnecken die Vorrichtung sich auf ihren Rädern in die durch den Pfeil gezeigte Richtung bewegen. Die Verdichtungshülsen bewegen sich in Relation zu der Gießmaschine, beispielsweise indem sie sich um die Längsachse in entgegengesetzten Richtungen relativ zueinander hin- und herdrehen, oder indem sie sich in der Längsrichtung vor und zurück bewegen, wobei jede Verdichtungshülse sich in der entgegengesetzten Richtung relativ zu der benachbarten Hülse bewegt. Somit wird der Beton in seine Endform um die Hülsen herum verdichtet. Außerdem kann die obere Platte 6 in Schwingung versetzt werden. All dies ist bekannt.
Eine Betonrutsche 7 ist an der Gießmaschine unter den Zufuhrschnecken montiert. Ihre obere Oberfläche ist durch eine Anzahl paralleler Rutschen gebildet, von denen jede unter einer Zufuhrschnecke liegt.
Die Gießmaschine umfasst einen Unterseitenverschluss 8, der unter die Öffnung des Betontrichters geschoben werden kann, um die Öffnung abzudecken. Der Verschluss kann beispielsweise mittels eines hydraulischen Stellgliedes bewegt werden.
Am vorderen Ende des Gussbetts ist eine Kopfplatte 9 vorgesehen, die eine vertikale Wand in dem vorderen Ende bildet und Öffnungen umfasst, durch die die Dorne 4 hindurchgeschoben werden können.
Die untere Endplatte 10 ist am hinteren Ende des Gussbettes montiert. In ihrem oberen Ende sind bogenförmige Ausnehmungen vorgesehen, die derart geformt sind, dass die Schnecken und die Zufuhrrutsche der Gießmaschine über sie hinweg treten können. Es können ebenfalls Vorspanndrähte im Voraus an dem unteren Anschlag verankert werden. Die anderen Enden der Drähte sind an der Kopfplatte 9 verankert.
Ferner umfasst die Gießmaschine eine obere Endplatte 11, deren unterer Rand mit bogenförmigen Ausnehmungen versehen ist und die im Endstadium des Gusses von einer Position vor dem Betontrichter in eine Position, die an der Endwand der fertiggestellten Tafel anschlägt, verschoben werden kann. Wenn der obere Teil der Endplatte über dem unteren Teil der Endplatte liegt, bilden die zusammenfallenden Ausnehmungen dieser beiden Teile Öffnungen, die einen Hindurchtritt der Zufuhrschnecken und Dorne zulassen. 1a zeigt einen Querschnitt der Form rechtwinklig zur Gussrichtung wobei die untere Endplatte 10 und die obere Endplatte 11 ausgerichtet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Der Guss wird begonnen, indem die Gießmaschine in die sich am Ende der Form befindliche Kopfplatte 9 in eine Position zurückgeführt wird, in der die Verdichtungshülsen 9 durch die Öffnungen in der Kopfplatte hindurchtreten (1). Die Zufuhrschnecken speisen frischen Beton ein und pressen ihn gegen die Kopfplatte, wodurch das vordere Ende des Elements verdichtet wird. Danach wird die Gießmaschine nach vorne entlang des Betts auf die normale Weise bewegt und ein Element auf dem Bett gebildet.
Wenn sie sich dem hinteren Ende des Elements nähert, bewegt sich die Gießmaschine bis die untere Endplatte 10 sich nahe bei dem äußeren Ende der Betonrutsche 7 unterhalb der Betonrutsche befindet. Noch immer strömt frischer Beton aus dem Tank 2 der Gießmaschine auf die Zufuhrschnecken 3 und die Schnecken rotieren (2).
In diesem Stadium wird die obere Endplatte 11 mittels eines Stellgliedes über die untere Endplatte 10 geschoben. Gleichzeitig wird die Zufuhr von Beton aus dem Tank 2 gestoppt, indem der Bodenverschluss des Betontanks 8 verschlossen wird (3). Wenn die obere Endplatte 11 über die untere Endplatte geschoben wird, während die Schnecken noch rotieren (vgl. 1a), wird eine vertikale Elementendwand erhalten.
Das hintere Ende des Elements wird auf eine solche Weise verdichtet, dass, während die obere Endplatte 11 sich in der in 3 gezeigten Position befindet, in der sie mit der unteren Endplatte 10 ausgerichtet ist, die Zufuhrschnecke 3 noch Beton zuführt und den Druck an der Verdichtungshülse 4 aufrechterhält, die gleichzeitig den Beton zu seiner Endform und -dichte verdichtet.
Das genaue Zuführen von Beton am hinteren Ende der Tafel wird durch das kontinuierliche Aufrechterhalten eines stetigen Zufuhrdruckes gesteuert. Wenn der Druck zu sehr zunimmt, wird der überschüssige Beton durch den Zwischenraum zwischen den spiralförmigen Stegen der benachbarten Zufuhrschnecken sowie durch Zurückschieben durch den Zwischenraum zwischen dem Steg und dem hohlen Kern ausgetragen. Die Schnecken übertragen kontinuierlich Beton zu ihrem Außenumfang, mit dem Ergebnis, dass der Beton an der Zufuhrschnecke sehr locker ist und in der Lage ist, zu fließen, wenn der lokale Druck zu sehr zunimmt.
Die Gießmaschine bewegt sich weiter in die in 4 gezeigte Position, in der die Rotation der Schnecken gestoppt wird, wohingegen die Hülsen noch verdichten werden. Schließlich bewegt sich die Maschine in die in 5 gezeigte Position, wonach die Maschine aus der gegossenen Tafel und von der Position über der unteren Endplatte 10 weg herausgefahren wird.
Danach wird die Gießmaschine zum vorderen Ende der folgenden zu gießenden Form verbracht und in Position zurückgeführt, wobei die Verdichtungshülsen 4 in der Kopfplatte 9 durch die Öffnungen in der Kopfplatte hindurch treten. In diesem Stadium werden die Zufuhrschnecken gestartet, mit dem Ergebnis, dass der Rest des Betons der Schnecken auf die Form fällt. Die obere Endplatte 11 kann nun mittels eines Stellgliedes in die Startposition bewegt werden, und es kann ein neuer Guss begonnen werden.
Die obere Endplatte ist vorzugsweise zumindest 100 bis 150 mm dick. Bei dieser Dicke bedeckt sie mehr als einen Schneckensteg. Die untere Endplatte ist vorzugsweise so dick wie die obere Endplatte, so dass sie im Endstadium das hintere Ende der Betonrutsche bedeckt und folglich den Fluss von Beton auf die Form verhindert.
Die Kopfplatte 9 und/oder der untere Teil 10 der Endplatte können beweglich an der gewünschten Position auf dem Bett montiert sein, um eine Veränderung der Position des Anschlages gemäß der Größe der zu gießenden Tafel zuzulassen. 6 zeigt eine Lösung, bei der die Kopfplatte an den Seiten des Bettes befestigt ist. Die Platte ist an ihrer Stelle mittels eines Anschlagschiebers 12 verriegelt, der in seinen Enden Löcher 13 aufweist. In den Seiten des Betts sind eine Anzahl aufeinanderfolgender Löcher 14 vorgesehen, und der Schieber wird in seiner Position wie gewünscht verriegelt, indem ein Stift durch die ausgerichteten Löcher 13 und 14 geschoben wird. Vorspanndrähte 15 werden mittels des Schiebers gespannt. Die Löcher 13 und 14 müssen nicht in den horizontalen Flächen hergestellt werden, sondern sie können auch in den vertikalen Flächen der Seiten des Schiebers und des Bettes hergestellt werden.
Die 7a und b zeigen eine Art und Weise einer Verriegelung des beweglichen Anschlages von 6 an seiner Stelle im Schnitt bzw. von oben. Das Loch 13 in dem Schieber ist oval, und sein größerer Durchmesser liegt quer zur Gussrichtung. Eine kreisförmige Platte 16 ist in dem Loch 13 vorgesehen, die einen Durchmesser aufweist, der dem kleineren Durchmesser des Loches 13 entspricht. Ein Stift 17, der in die Löcher 14 in den Seiten des Bettes passt, ist exzentrisch zu der Platte 16 befestigt. Die obere Platte 18 ist mit einem Betätigungs- und Verriegelungshebel 19 versehen. Somit kann der Anschlag bewegt werden, indem die Platte 16 in dem ovalen Loch 13 mittels des Hebels 19 gedreht wird. Wenn die Löcher 14 den richtigen Abstand in Bezug auf die Größe der Löcher 13 und zur Exzentrizität des Stiftes 17 aufweisen, kann die Position des Anschlages stufenlos verändert werden.
Eine einstellbare Verriegelung der Kopfplatte und der Endplatte kann auf irgendeine andere zweckmäßige Weise vorgesehen werden, und die Platten können nicht nur an den Seiten sondern auch an der Endwand des Bettes verriegelt werden.

Claims

Verfahren zum Gießen von Betonelementen mit einem oder mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Hohlkernen mittels einer Gleitformmaschine, die sich entlang eines Bettes (1) bewegt, wobei in dem Verfahren zu Beginn des Gießens Kernformungsmittel (4), die in der Maschine vorgesehen sind, durch Öffnungen in einer Kopfplatte (9), die an dem vorderen Ende des zu gießenden Elements vorgesehen ist und die vordere Wand der Form bildet, geschoben werden und frischer Beton gegen die Plattenfläche mittels Zufuhrschnecken (3), die in der Vorrichtung vorgesehen sind, gepresst wird, wonach des Gießen fortfährt und die Zufuhrschnecken frischen Beton auf das Bett zuführen, wobei die Gießmaschine sich aufgrund der Reaktionskraft des Betons zur selben Zeit auf dem Bett nach vorne bewegt, und während des Gießens das hintere Ende des Elements der Gießmaschine sowie die Zufuhrschnecken (3) und deren Formungsmittel (4) über einen Teil (10) hinwegtreten, der an dem Gussbett (1) montiert ist, um den unteren Teil der Endplatte der Form zu bilden, wobei die Zufuhrschnecken zunächst über dem unteren Teil der Endplatte bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass während des Gießens des hinteren Endes des Elements – die Zuführöffnung des Zufuhrtanks (2) der Vorrichtung durch ein Verschlussmittel (8) verschlossen wird, und ein Teil (11), das in der Vorrichtung vorgesehen ist, um den oberen Teil der Endplatte der Form zu bilden, über den unteren Teil (10) der Endplatte der Form geschoben wird, was dazu führt, dass Öffnungen zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil der Endplatte gebildet werden, wodurch ein Hindurchtritt der Zufuhrschnecken (3) und Formungsmittel (4) zugelassen wird, und – die Zufuhrschnecken (3) und die Formungsmittel (4) anschließend aus den Tafelkernen herausgezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bevor das Gießen begonnen wird, Drähte, die die Verstärkung des Elements bilden, zwischen der Kopfplatte (9) der Form und dem unteren Teil (10) der Endplatte der Form befestigt werden.
Gleitformvorrichtung, die entlang eines Gussbettes (1) bewegbar ist, um Betonelemente zu gießen, wobei die Vorrichtung einen Zufuhrbehälter (2), Zufuhrschnecken (3), die an dem vorderen Ende ihrer Wellen gelagert sind, um frischen Beton zuzuführen, Formungsmittel (4), die sich von den Zufuhrschnecken erstrecken, um zumindest einen hohlen Kern in dem zu gießenden Element zu bilden, eine obere Wand (6) und Seitenwände der Form sowie eine Kopfplatte (9) an dem vorderen Ende des zu gießenden Elements umfasst, die die vordere Wand der Form bildet und Öffnungen umfasst, durch die Formungsmittel (4) hindurchgeschoben werden können, wobei die Vorrichtung einen Teil (10) umfasst, der an einem stationären Gussbett (1) montierbar ist, um den unteren Teil der Endplatte der Form zu bilden, und der Ausnehmungen in seinem oberen Rand umfasst, über die die Gießmaschine sowie die Zufuhrschnecken (3) und deren Formungsmittel (4) hinweg treten können, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Vorrichtung einen Teil (11) umfasst, der in der bewegbaren Gussvorrichtung montiert ist, um den oberen Teil der Endplatte der Form zu bilden, Ausnehmungen in seinem unteren Rand umfasst und in Relation zu der Gießmaschine in der Gießrichtung bewegbar ist zwischen einer Position vor der Öffnung des Zufuhrtanks (2) und einer Position über dem unteren Teil (10) der Rückwand über dem hinteren Ende des Elements im Endstadium des Gießens; und dass – die Ausnehmungen in dem oberen Rand des unteren Teils (10) und in dem unteren Rand des oberen Teils (11) der Endplatte der Form derart gestaltet sind, dass sie Öffnungen bilden, durch die die Zufuhrschnecken (3) und Formungsmittel (10) geschoben werden können, wenn sich der untere Teil und der obere Teil ausrichten.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (9) und/oder der untere Teil (11) der Endplatte der Form an dem Bett auf eine solche Weise befestigt sind, dass ihre Position gemäß der Länge des zu gießenden Elements verändert werden kann.