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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Ausformung von bewehrten und unbewehrten Betonfertigteilen
Die Erfindung betifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung und Ausformung von bewehrten und unbewehrten Betonfertigteilen aller Art.
Bisher verwendete man zur Herstellung von Betonfertigteilen Formen, welche aus mehreren Teilen bestanden. Diese Teile wurden zum Herstellen der Betonkörper zusammengesetzt, durch geeignete Vorrichtungen während des Beton-Einfüllens und Verdichtens zusammengehalten und mussten, um die Betonkörper freizulegen, in umständlicherweise auseinandergenommen werden. Das Zusammensetzen und Auseinandernehmen der Formen erbringt keine hohe Arbeitsproduktivität.
Es sind auch Formen bekannt, bei denen das Schliessen und Öffnen der einzelnen Teile der Formen mit mechanisch wirkenden Mitteln erfolgt. Mit diesen wird zwar eine höhere Arbeitsproduktivität erzielt, jedoch ist der Verschleiss an den Stellen, an welchen sich die Formteile berühren, sehr gross, weil der Beton beim Öffnen und Schliessen der Formteile und auch bei dem Verdichten eine schmirgelnde Wirkung ausübt. Hiedurch entstehen kostspielige und arbeitsaufwendige Reparaturen an den Formen. Auch wirkt die zum Schliessen und Öffnen dieser Formen erforderliche Zeit vermindernd auf die Arbeitsproduktivität.
Ferner ist die vollmechanisierte Herstellung von Hohlblöcken u. ähnl. Bauteilen bekannt. Hiezu werden Formen verwendet, welche oben und unten offen und nur seitlich durch einen festen Formenrahmen begrenzt sind.
DieHerstellung der Hohlblöcke usw. erfolgt auf Unterlagen, überwiegend solchen aus Holz. Um nach dem Verdichten der Hohlblöcke usw. den aus einem Stück bestehenden seitlichen Formenrahmen nach oben abheben zu können, muss von oben her gegen die frischen Betonformlinge eineDruckplatte zum Einsatz kommen, welche bewirkt, dass die Formlinge beim Hochheben des aus einem Stück bestehenden Formenrahmens auf der Unterlage verbleiben. Zwischen den Kanten der Druckplatte und den Seiten des Formenrahmens entsteht ebenfalls Verschleiss mit den vorgeschilderten Nachteilen. Ausserdem lassen sich mit den bisher bekanntgewordenen derartigen Geräten nur Hohlblöcke u. ähnl. kompakte unbewehrte Körper, nicht aber Betonbalken und Latten sowie ähnliche. feingliedrige bewehrte Betonkörper herstellen.
Des weiteren sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Ausformung von Betonfertigteilen bekannt, bei denen die Form in der Gesamtheit von den Betonfertigteilen nach oben abgezogen wird. Hiezu wird die Form um zwei Mittelzapfen um 1800 gedreht und das Herausgleiten der Betonfertigteile aus der Form dadurch gefördert bzw. überhaupt erst ermöglicht, dass Schwingungsenergie auf die Form in entsprechender verminderter Form, also unter entsprechender Herabsetzung der Tourenzahl, einwirkt. Hiezu werden entweder die bereits zur Verdichtung der Betonmasse dienenden Vibratoren herangezogen oder es werden
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Formwandung angeordnet.
Es ist auch bekannt, den Vibrator auf einer Schlagplatte zu lagern, die mit der Formwandung mit einstellbarem Abstand verbunden ist. Dieses"Klopfen"über die Schlagplatte ist nur bei relativ trockenem und zementarmem Frischbeton wirksam, d. h. ein Ausformen ist nur unter diesen Voraussetzungen möglich.
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Für fettere und feuchtere Frischbetone ist diese Ausformung nicht vorteilhaft.
Durch diese bekannten Massnahmen wird dasAusformen der Betonfertigteile aus der Form ermöglicht, ohne dass dabei die Form zerlegt werden muss. Allerdings lässt sich nicht in jedem Falle ein einwandfreies und schnelles Ausformen ohne Beschädigung der Fertigteile erreichen.
Zur Herstellung von Betonfertigteilen unter Verwendung eines fahrbaren Bockkranes ist es bekannt, eine für die Aufnahme einer Betonmischung bestimmte Form mit einem oder mehreren Aussenrüttlern zu bestücken und die Form heb-und senkbar sowie um eine horizontale Achse, vorzugsweise um die Mittel- achse, um 1800 drehbar anzuordnen. Ein einwandfreies und schnelles Ausformen ohne Beschädigung der
Fertigteile ist hiebei nicht gewährleistet.
Zweck der Erfindung ist es, im Zuge der vollautomatischen Herstellung den Zeitaufwand für die Her- stellung von bewehrten und unbewehrten Betonfertigteilen bei einwandfreier Qualität zu verkürzen, wo- bei zur Herstellung nur eine einteilige Form benötigt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung und vor allem zurAusformung von bewehrten und unbewehrten Betonfertigteilen zu schaffen, bei der die Vibration zur Unterstützung der Ausformung zusätzlich einwirkt ; dadurch das Drehen der Form um 1800 aber nicht zusätzlich erschwert wird.
Ausserdem sollen zur Beschleunigung der Ausformung ohne Beschädigung der Fertigteile noch besondere Anordnungen getroffen werden, die ohne zusätzliche mechanische Energie die Erreichung des Zieles garantieren.
Erfindungsgemäss wird dieseAufgabe dadurch gelöst, dass die mit Beton gefüllte Form auf Rüttelböcke aufgesetzt und nach dem Verdichten und Abziehen der Oberseite angehoben und zu einer Ablagestelle gefahren wird, wo die Form vor dem Absetzen um 1800 gedreht und nach dem Absetzen durch einen oder mehrere an der Stirnseite mittelbar oder unmittelbar angreifende Vibratoren begünstigt in der Gesamtheit von den Betonfertigteilen nach oben abgezogen wird. Die Schwingungen der Vibratoren sind hiebei horizontal und axial in Längsrichtung zu den Betonfertigteilen gerichtet.
Die Form wird so auf einer Unterlage abgesetzt, dass beim Einwirken des an der Stirnseite der Form angeordneten Vibrators zwischen der Ablageunterlage und der Form ein freier Raum vorhanden ist. Die Form. kann aber auch frei schwebend über der Unterlage ausgeformt werden.
Der freie Raum ist so in seiner Höhe bemessen, dass beim Herausgleiten der Betonfertigteile aus der Form keine Beschädigungen an den Betonfertigteilen entstehen. In der Feldmitte an der Unterseite der Betonkörper ist die Wirkung der Schwerkraft am grössten. Nach den Rändern der Formen zu nimmt die Schwerkraft durch die. seitliche Haftwirkung der Form ab. Hiedurch entsteht in der Feldmitte der Betonkörper ein Durchbiegen nach unten. Dieses löst eine seitliche Zugkraft in den Betonkörpern gegen die Formwandungen aus. Hiedurch wird die Überwindung der Haft- und Vakuumwirkung der Form beschleunigt.
Der freie Raum kann durch Abstandhalter gebildet werden, die an den Aussenseiten der Form etwa an den Eckpunkten angeordnet sind und über die untere Begrenzung der gedrehten Form reichen. Um beim Füllen der Form ein Verschmutzen der Abstandhalter zu vermeiden, sind sie zweckmässigerweise lösbar an der Form angeordnet. Die Abstandhalter haben die Aufgabe, einen vorher festgelegten vertikalen Abstand derForm von derAblageunterlage einzuhalten und gleichzeitig eine horizontale Bewegung der Form, bedingt durch den Ausformungsvibrator, zu ermöglichen. Hiezu eignen sich vorteilhafterweise Federstutzen. DieAbstandhalter können aber auch in sich starr sein, müssen aber dann zur Erzielung einer geringen horizontalen Bewegung der Form gelenkig auf der Ablageunterlage und an der Form gelagert sein.
Da der gewünschte freie Raum zwischen Form und Ablageunterlage von der Dimensionierung der Fertigteile abhängt, sind die Abstandhalter in der Höhe verstellbar ausgebildet.
Neben den Abstandhaltern können auch noch an den Aussenseiten der Form über die untere Begrenzung derselben reichende Hebefedern angeordnet werden, deren Gesamttragkraft annähernd dem Eigengewicht der leeren Form zuzüglich eines Teiles der zwischen der Formwandung und den Betonfertigteilen vorhandenen Haftreibung entspricht. Vorteilhafterweise können auch dieAbstandhalter und dieHebefedern in einem Element vereinigt. sein. Die Hebefedern haben die Aufgabe, den Ausformungsprozess zu beschleunigen, indem sie die Form nach oben drücken. Die Wirkung der Hebefedern wird dann sichtbar, wenn ihreGesamttragkraft grösser ist als die nach unten wirkenden Kräfte der Form, d. h. nach Beendigung des Ausformungsprozesses bzw. kurz zuvor.
Beim Anheben der leeren Form durch die Hebefedern wird ein Schalter ausgelöst, welcher das Fertigungsverfahren steuert. Vorteilhaft ist es, die Hebefedern lösbar an der Form anzuordnen.
Zur Beschleunigung der Verdichtung des in die Form eingebrachten Betons wird auf der Unterseite der
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Form mindestens ein zusätzlicher Rüttler fest angeordnet. Dafür wird vorzugsweise ein Hochfrequenzrütt- ler gewählt.
Durch dieRüttelböcke wird eineNiederfrequenzrüttlung auf den Beton übertragen, der sich in der lose auf den Böcken ruhenden Form befindet.
Durch die hochfrequente Verdichtung des Betons durch den Zusatzrüttler wird der gewünschte thixo- trope Zustand des Betons schneller erreicht, als durch die Niederfrequenzrüttlung der Böcke. Ausserdem wird durch dieNiederfrequenzrüttlung die grobe Körnung des Betons in Bewegung gesetzt ; so dass bei aus- schliesslicher Verwendung niederfrequenter Rüttlung an der Aussenseite des Fertigteiles nicht nur feine Be- standteile zu liegen kommen, die aber Voraussetzung für ein relativ schnelles und beschädigungsfreies
Ausformen sind.
An einem Seitenteil des fahrbaren Bockkranes ist ein Vibrator angeordnet, dessen kreisrund verlau- fende Schwingungen durch eine Vibrierbohle weitgehend in horizontale Schwingungen umwandelbar und über eine etwas gelenkige Brücke als gerichtete Schwingungen auf die Längsachse der Form übertragbar sind : Die Vibrierbohle ist auf der zur Innenseite des Bockkranes weisenden Seite des Vibrators angeordnet und an ihren beiden Enden durch Böcke mit dem Seitenteil des Bockkranes verbunden. An der Vibrer- bohle und an einer Stirnseite der Form ist je ein Anschlussstück angeordnet, in welche die Brücke zur Übertragung derVibrierbewegung eingelegt ist. Hiezu besitzt dieBrücke an ihren Stirnseiten abgewinkelte
Ansatzstücke, die an den Enden parabolisch ausgebildet sind.
Die Anschlussstücke besitzen einen nach oben offenen Hohlraum, der sich nach unten konisch verklei- nert. Vorteilhafterweise bestehen die Anschlussstücke aus einem im Querschnitt U-förmigen Profil, deren offene Seite zwischen den Flanschen durch ein Keilstück oder ein schräg eingelegtes ebenes Stück abge- schlossen ist, so dass in den Anschlussstücken ein sich nach unten konisch verkleinernder Raum vorhanden ist. In einer der Seitenwände der Anschlussstücke, vorzugsweise im Keilstück, ist annähernd in der Mitte ein Schlitz angeordnet, durch welchen das Knotenblech der Brücke seitlich gehalten wird.
Zur besseren Halterung der Brücke in den Anschlussstücken erweist sich eine Verriegelung als erfor- derlich. Erfindungsgemäss erfolgt diese Verriegelung durch einen zweiarmigen Hebel, der auf der Ober- seite der Brücke in einem festen Lagerpunkt geführt ist und in einen Schlitz einer starren Verlängerung eingreift, die am Anschlussstück an der der Brücke entgegengesetzten Seite angeordnet ist und bis über die
Oberseite der Brücke reicht. Zur Arretierung desHebels an der Brücke ist am Ende des freien längeren He- belarmes ein Ring angeordnet, welcher durch einen Bügel gehalten wird.
Am Querträger des fahrbaren Bockkranes ist eine Schwebetraverse mit Greifern angeordnet, die über auf Rollen geführte Seile durch eine Seilwinde heb-und senkbar ist. Die Seilwinde wird durch einen am
Bockkran angeordneten Motor angetrieben. Damit die Herstellung von verschieden grossen Bauteilen mit den beschriebenen Vorrichtungen möglich ist, sind die Seitenteile und der Querträger des fahrbaren Bock- kranes teleskopartig ausziehbar. DieSeile einschliesslich der Rollen können im Inneren der Seitenteile und des Querträgers geführt sein. Damit der Bockkran nach allen Seiten verschoben werden kann, sind die an den Seitenteilen angeordneten Räder um 3600 schwenkbar und in jeder Stellung arretierbar.
ZurHerstellung von Betonkörpern mit seitlichen Profilierungen ist es auch möglich, in die aus einem
Stück bestehenden Kippformen Profilstücke einzulegen.
Bei allen bisher bekannten Ausformverfahren mit von aussen einwirkenden Rüttlern ist nicht erkannt und berücksichtigt worden, dass die axiale und horizontal gerichtete, möglichst hochfrequente Schwingung den höchsten Wirkungsgrad erzielt und dabei keinerlei Verformung der Frischlinge zu befürchten ist.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung und vor allem nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, auch ausformen mit senkrechten Wänden ohne Beschädigung und relativ schnell auszuschalen.
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drehten Form auf zwei festen Sockeln und Vibratoren-Brücke in der Ausformstellung, Fig. 4 den Grundriss nach Fig. 3, Fig. 5 den Schnitt A-B nach Fig. 3, Fig. 6 die Seitenansicht einer Brücke, Fig. 7 den Schnitt C - D nach Fig. 6, Fig. 8 den Querschnitt einer Form mit Schwenkrichtung in der Fertigungsund Ausformlage und Fig. 9 die Vorderansicht von Fig. 8 in der Ausformlage.
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Verdichtung erfolgt durch Aufsetzen der gefüllten Form 1 auf Rüttelböcke 3, deren Frequenz etwa 3000 Schwingungen pro Minute beträgt.
Um die Verdichtung zu beschleunigen, ist auf der Unterseite der Form 1 ein Zusatzrüttler 28 angeordnet. Als Zusatzrüttler findet ein Hochfrequenzrüttler Verwen-
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dung, dessen Frequenz etwa 9000 Schwingungen pro Minute beträgt. Nach dem Verdichten des Betons und dem Abziehen der Oberseite wird die Form 1 durch die an einer Schwebetraverse 4 befindlichen Greifer 5 eines fahrbaren Bockkranes 6, 6' über auf Rollen 27 geführte Seile 7, vorzugsweise ausDraht, einer Seilwinde 8 angehoben und seitlich zu den feststehenden Sockeln 9 in Fig. 3 und 4 gefahren. Auf die Sockel 9 wurde vorher eine Unterlage 10 aufgelegt. Alsdann wird die Form 1, deren Drehzapfen 11 in den Greifern 5 eingehängt sind, um 1800 gedreht auf die Unterlage 10 herabgelassen. Diese Phase ist in Fig. 5 dargestellt.
Danach wird die Brücke 12 in die Anschlussstücke 13 an der Form 1 und an derVibrierbohle 14, an welcher ein Vibrator 15 angebracht ist, eingelegt. Die Vibrierbohle 14 ist an ihren beiden Enden durch Böcke 16 mit dem Bockkran 6, 6"ver- bunden. DieAnstzstücke 17 der Brücke 12 sind in dem mittleren Teil als kurze Walzen und an den Enden parabolisch ausgebildet. Hiedurch wird unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Form 1 und derVibrierbohle 14 die in vertikaler Richtung erforderliche grössere und in horizon- talerRichtung erforderliche begrenztere Beweglichkeit erzielt. Zwischen denAnsatzstücken 13 und der Brücke 12 sind zur Versteifung Knotenbleche 20 angeordnet.
Zur besseren Halterung der Brücke 12 in den Anschlussstücken 13 erweist sich eine Verriegelung als sehr zweckmässig. Diese erfolgt durch den zweiarmigen Hebel 31, der auf der Oberseite der Brücke 12 in dem festen Lagerpunkt 30 geführt ist. und in dem Schlitz 32 der starren Verlängerung 29 eingreift, die am Anschlussstück 13 an der der Brücke 12 entgegengesetzten Seite angeordnet ist und bis über die Oberseite der Brücke 12 reicht. Zur Arretierung des Hebels 31 an der Brücke 12 ist am Ende des freien längeren Hebelarmes einRing 33 angeordnet, welcher durch den Führungsbügel 34 gehalten wird.
Die ausreichend kraftschlüssige Verbindung zwischen der Form 1 und der Vibrierbohle 14 wird erzielt, indem die Anschlussstücke 13, von denen sich das eine an der Form 1 und das andere an der Vibrierbohle 14 befindet, mit schräg eingelegten ebenen Stücken 18 in Fig. 6 und 7 versehen sind.
Hiedurch entsteht in den Anschlussstücken 13 ein nach unten konisch sich verkleinernder Raum 21, in welchem sich die Ansatzstücke 17 der Brücke 12 verklemmen. Im schräg eingelegten ebenen Stück 18 ist annähernd in der Mitte ein Schlitz 19 vorgesehen, durch welchen das Knotenblech 20 und damit die Brücke 12 seitlich gehalten wird.
Die Form 1 besitzt etwa an ihren Eckpunkten Federstützen 22 od. ähnl. Vorrichtungen, durch welche zwischen der Unterlage 10 und der Form l ein freier Raum 23 entsteht. Dieser freie Raum 23 ist so bemessen, dass bei dem Heruntergleiten der Betonkörper 2 aus der Form 1 auf die Unterlage 10 keine Beschädigungen entstehen.
Nachdem die in Fig.3 und 4 dargestellte Phase erreicht ist, wird der Vibrator 15 eingeschaltet.
Die kreisrund verlaufenden Schwingungen desselben werden durch die in der richtigen Breite und Dicke bemessene, aus Stahlblech bestehende Vibrierbohle 14 in horizontale Schwingungen weitgehend umgewandelt und über die Brücke 12 und deren Anschlussstück 13 auf die Form 1 übertragen. Durch die in der Längsrichtung vibrierende Form 1 werden an den frischen Betonkörpern 2 zunächst diejenigen Flächen schlüpfrig, welche die Formseiten berühren.
Anschliessend tritt eine Plastifizierung des gesamten Profilquerschnittes ein. In diesem Stadium tritt in Feldmitte 24 der Betonkörper 2 ein Durchbiegen nach unten ein, wodurch in seitlicher Richtung Zugkräfte entstehen, die zum Lösen des Betonkörpers von den seitlichen Formwandungen 25 führen. Hiedurch wird die Überwindung der Haft- und Vakuumwirkung der Form beschleunigt und die Betonkörper 2 setzen sich auf die Unterlage 10 ab.
Anschliessend wird die Form 1 durch die Winde 8 des Bockkranes 6, 6' über die Seile 7, Schwebetraverse 4 und Greifer 5 hochgehoben und in dieArbeitsstellung nach Fig. 1 und 2 gefahren.
Es beginnt dann ein neuer Fertigungsvorgang.
Die Unterlage 10 für die Betonfertigteile 2 besteht aus senkrechten Stützhölzern und waagrecht darauf liegenden Bohlen. Die senkrechten Stützhölzer sind höher als die Fertigteile 2, so dass beim Einstapeln der Fertigteile auf die senkrechten Stützhölzer jeweils waagrechte Bohlen als Unterlage für die nächste Fertigteilreihe aufgelegt werden können. Die waagrechten Bohlen sind zu diesem Zwecklängerais die Breite der nebeneinander liegenden Betonfertigteile beträgt.
Die Federstützen 22 können in ihrer Stützhöhe durch Stellschrauben 26 u. ähnl. Mittel reguliert werden.
Die vorbeschriebene Verwendung eines Bockkranes mit Schwebetraverse, Greifer. SeilenundSeilwinde zum Drehen und Absetzen der Form sowie der mittelbaren Anwendung eines Vibrators mit Vibrierbohle und Brücke zur Übertragung der horizontal und axial gerichteten Schwingungen auf die Form zum Aus-
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formen der Fertigteile, sind nur ein Beispiel der Anwendung des Verfahrens.
Eine weitere Möglichkeit, das Verfahren anzuwenden, liegt in dem Einbau der Form in bereits be- kannte Fertigungsautomaten für Hohldielen u. Shnl, Baukörper. In diesem Falle wird die Form in einen
Schwenkrahmen elastisch eingebaut, der Schwenkrahmen wird pneumatisch oder ölhydraulisch um 1800 ! auf eine Unterlage geschwenkt, durch leichtes Anheben in der Schwebe gehalten, automatisch schaltet sich der an einer Stirnseite der Form fest angebrachte Vibrator mit gerichteten Schwingungen ein und be- wirkt das Ausformen in der bereits beschriebenen Weise.
Wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich, befindet sich die Form l'in der Fertigungslage und bei In in der Ausformlage.
DieForm l'istindemSchwenkrahmen 36 elastischbei 37 eingebaut. Der Schwenkrahmen 36 ist in der feststehenden Welle 35 drehbar gelagert. An der Form l'ist unterseitig ein oder auch mehrere Vibratoren 28'zum Verdichten des Frischbetons fest angebracht. Die Kolbenköpfe 38 der Pressluft- oder Ölhydraulikzylinder 39 umfassen die in der Mitte an den Stirnseiten der Form l'an- gebrachtenDrehzapfen 40 und 40'. Der Drehzapfen 40'ist gegenüber 40 so weit verlängert, dass es möglich ist, neben dem Kolbenkopf 38 den Vibrator 15'anzubringen. Der Vibrator 15'er-
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rungsbeispiel beschrieben.
Nachdem die Fertigteile 2'ausgeformt sind und auf der Unterlage 10'ruhen, wird die Form
1" automatisch durch die Pressluft-oder Ölhydraulikvorrichtung in die Arbeitsstellung l'zurückge- führt, und das Arbeitsspiel beginnt auf dar Neue.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Formung und Ausformung von bewehrten und unbewehrten Betonfertigteilen aller Art mit an der Formwand angeordnetem Vibrator, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Beton gefüllte Form (1) auf Rüttelböcke (3) aufgesetzt und nach dem Verdichten und Abziehen der Oberseite durch einen Bockkran angehoben und zu einer Ablagestelle (9,10) gefahren wird, wo die Form (1) vor dem Absetzen um 1800 gedreht und nach dem Absetzen durch einen oder mehrere an der Stirnseite mittelbar oder unmittelbar angreifende Vibratoren (15), deren Schwingungen horizontal und axial in Längsrichtung zu den Betonfertigteilen (2) gerichtet sind, begünstigt, in der Gesamtheit von den Betonfertig- teilen (2) nach oben abgezogen wird.
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Method and device for the production and shaping of reinforced and unreinforced precast concrete parts
The invention relates to a method and a device for the production and shaping of reinforced and unreinforced precast concrete parts of all kinds.
So far, molds that consisted of several parts have been used for the production of precast concrete parts. These parts were put together to produce the concrete bodies, held together by suitable devices during the concrete filling and compacting and had to be laboriously dismantled in order to expose the concrete bodies. Putting the molds together and taking them apart does not result in high labor productivity.
Molds are also known in which the individual parts of the molds are closed and opened with mechanically acting means. Although higher work productivity is achieved with these, the wear and tear at the points where the molded parts touch is very great because the concrete has an abrasive effect when the molded parts are opened and closed and also when it is compacted. This creates costly and labor-intensive repairs to the molds. The time required to close and open these molds also has a negative effect on labor productivity.
Furthermore, the fully mechanized production of hollow blocks u. similar Components known. For this purpose, forms are used which are open at the top and bottom and only limited laterally by a fixed mold frame.
The production of the hollow blocks etc. takes place on substrates, predominantly those made of wood. In order to be able to lift the one-piece side mold frame upwards after the hollow blocks etc. have been compacted, a pressure plate must be used against the fresh concrete moldings from above, which causes the moldings to move onto the mold frame when the one-piece mold frame is lifted Remain. There is also wear between the edges of the pressure plate and the sides of the mold frame, with the disadvantages described above. In addition, with the previously known devices of this type, only hollow blocks u. similar compact unreinforced bodies, but not concrete beams and battens and the like. Manufacture delicate reinforced concrete bodies.
Furthermore, methods and devices for shaping precast concrete parts are already known, in which the form as a whole is withdrawn from the precast concrete parts upwards. For this purpose, the form is rotated around two central pegs by 1800 and the sliding of the precast concrete parts out of the form is promoted or made possible in the first place by the fact that vibration energy acts on the form in a correspondingly reduced form, i.e. with a corresponding reduction in the number of revolutions. Either the vibrators already used to compact the concrete mass are used for this purpose, or they are used
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Form wall arranged.
It is also known to mount the vibrator on a striking plate which is connected to the mold wall with an adjustable distance. This "knocking" over the striking plate is only effective in the case of relatively dry and low-cement fresh concrete; H. molding is only possible under these conditions.
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This shape is not advantageous for richer and more humid fresh concrete.
These known measures enable the precast concrete parts to be formed out of the mold without the mold having to be dismantled. However, it is not always possible to achieve a perfect and quick molding without damaging the finished parts.
To manufacture precast concrete parts using a mobile gantry crane, it is known to equip a mold intended for receiving a concrete mix with one or more external vibrators and to raise and lower the mold and around a horizontal axis, preferably around the central axis, around 1800 to be rotated. Flawless and quick molding without damaging the
Finished parts are not guaranteed here.
The purpose of the invention is, in the course of fully automatic production, to shorten the time required to produce reinforced and unreinforced precast concrete parts with perfect quality, whereby only a one-piece mold is required for production.
The object of the invention is to provide a method and a device for shaping and, above all, for shaping reinforced and unreinforced precast concrete parts, in which the vibration additionally acts to support the shaping; this does not make turning the shape around 1800 even more difficult.
In addition, special arrangements should be made to accelerate the formation without damaging the finished parts, which guarantee the achievement of the goal without additional mechanical energy.
According to the invention, this object is achieved in that the concrete-filled mold is placed on vibrating stands and, after the top has been compacted and peeled off, is lifted and driven to a storage location, where the mold is rotated by 1800 before being put down and by one or more of the Front side directly or indirectly acting vibrators favored in the entirety of the precast concrete parts is withdrawn upwards. The vibrations of the vibrators are directed horizontally and axially in the longitudinal direction to the precast concrete parts.
The form is placed on a base in such a way that when the vibrator arranged on the front side of the form acts, there is a free space between the support base and the form. Form. however, it can also be shaped to float freely above the base.
The height of the free space is such that when the precast concrete elements slide out of the mold, the precast concrete elements are not damaged. In the middle of the field on the underside of the concrete body, the effect of gravity is greatest. Following the edges of the shapes too gravity increases through the. lateral adhesive effect of the form. This causes the concrete body to sag downwards in the center of the field. This triggers a lateral tensile force in the concrete body against the mold walls. This accelerates the overcoming of the adhesive and vacuum effects of the mold.
The free space can be formed by spacers, which are arranged on the outside of the mold, for example at the corner points, and extend over the lower limit of the rotated shape. In order to avoid soiling of the spacers when filling the mold, they are expediently arranged detachably on the mold. The purpose of the spacers is to maintain a predetermined vertical distance between the mold and the support surface and, at the same time, to enable the mold to move horizontally as a result of the shaping vibrator. Spring connectors are advantageously suitable for this purpose. The spacers can, however, also be rigid in themselves, but then have to be mounted in an articulated manner on the storage support and on the mold in order to achieve a slight horizontal movement of the mold.
Since the desired free space between the form and the storage surface depends on the dimensions of the finished parts, the spacers are designed to be adjustable in height.
In addition to the spacers, lifting springs can also be arranged on the outside of the mold over the lower limit of the same, whose total load-bearing capacity corresponds approximately to the dead weight of the empty mold plus part of the static friction between the mold wall and the precast concrete parts. Advantageously, the spacers and the lifting springs can also be combined in one element. be. The function of the lifting springs is to speed up the molding process by pushing the mold upwards. The effect of the lifting springs becomes visible when their total load-bearing capacity is greater than the downward forces of the form, i.e. H. after the end of the molding process or shortly before.
When the empty mold is lifted by the lifting springs, a switch is triggered which controls the production process. It is advantageous to releasably arrange the lifting springs on the mold.
To accelerate the compaction of the concrete placed in the mold, the underside of the
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Form at least one additional vibrator firmly arranged. A high-frequency vibrator is preferably chosen for this.
A low-frequency vibration is transmitted to the concrete by the vibrating blocks, which is in the form loosely resting on the blocks.
Due to the high-frequency compaction of the concrete by the additional vibrator, the desired thixotropic state of the concrete is achieved more quickly than by the low-frequency vibration of the brackets. In addition, the coarse grain of the concrete is set in motion by the low-frequency vibration; so that if only low-frequency vibration is used on the outside of the finished part, not only fine components come to lie, but the prerequisite for a relatively fast and damage-free
Forming are.
A vibrator is arranged on a side part of the mobile gantry crane whose circular vibrations can be largely converted into horizontal vibrations by a vibrating beam and transmitted as directed vibrations to the longitudinal axis of the mold via a somewhat articulated bridge: The vibrating beam is on the inside of the Gantry crane-facing side of the vibrator and connected at both ends by trestles to the side part of the gantry crane. On the vibrating screed and on one end face of the mold, there is a connecting piece in each of which the bridge for transmitting the vibrating movement is inserted. To this end, the bridge has angled ends on its front sides
Extension pieces that are parabolic at the ends.
The connecting pieces have a cavity which is open at the top and which narrows conically towards the bottom. Advantageously, the connecting pieces consist of a profile with a U-shaped cross-section, the open side of which is closed between the flanges by a wedge piece or an inclined flat piece, so that there is a downwardly conical space in the connecting pieces. In one of the side walls of the connecting pieces, preferably in the wedge piece, a slot is arranged approximately in the middle, through which the gusset plate of the bridge is held laterally.
A lock proves to be necessary to better hold the bridge in the connection pieces. According to the invention, this locking is carried out by a two-armed lever, which is guided on the upper side of the bridge in a fixed bearing point and engages in a slot of a rigid extension that is arranged on the connection piece on the opposite side of the bridge and beyond the
Top of the bridge is enough. To lock the lever on the bridge, a ring is arranged at the end of the free longer lever arm, which is held by a bracket.
On the cross member of the mobile gantry crane there is a suspension crossbeam with grippers, which can be raised and lowered by means of a cable winch via cables guided on rollers. The winch is driven by an am
Motor driven gantry crane. So that the production of components of different sizes is possible with the devices described, the side parts and the cross member of the mobile gantry crane can be telescoped out. The ropes including the pulleys can be guided inside the side parts and the cross member. So that the gantry crane can be moved in all directions, the wheels on the side panels can be swiveled by 3600 and locked in any position.
For the production of concrete bodies with lateral profiles, it is also possible to use a
Insert pieces of existing tilting molds.
In all of the previously known shaping processes with externally acting vibrators, it has not been recognized and taken into account that the axially and horizontally directed, as high-frequency oscillation as possible achieves the highest degree of efficiency and no deformation of the newborns is to be feared.
With the device according to the invention and above all according to the method according to the invention, it is possible to remove the formwork with vertical walls without damage and relatively quickly.
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rotated mold on two fixed bases and vibrator bridge in the molded position, FIG. 4 the plan according to FIG. 3, FIG. 5 the section AB according to FIG. 3, FIG. 6 the side view of a bridge, FIG. 7 the section C - D according to FIG. 6, FIG. 8 shows the cross section of a mold with a pivoting direction in the production and molding position, and FIG. 9 shows the front view of FIG. 8 in the molding position.
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Compaction takes place by placing the filled mold 1 on vibrating blocks 3, the frequency of which is about 3000 vibrations per minute.
In order to accelerate the compaction, an additional vibrator 28 is arranged on the underside of the mold 1. A high-frequency vibrator is used as an additional vibrator.
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manure, the frequency of which is about 9000 oscillations per minute. After the concrete has been compacted and the top has been removed, the mold 1 is lifted by the grippers 5 of a mobile gantry crane 6, 6 'located on a suspension crossbeam 4 via ropes 7, preferably made of wire, guided on rollers 27, a winch 8 and laterally to the stationary ones Sockets 9 in Fig. 3 and 4 driven. A base 10 was previously placed on the base 9. The mold 1, the pivot pins 11 of which are suspended in the grippers 5, is then lowered onto the base 10, turned by 1800. This phase is shown in FIG.
The bridge 12 is then placed in the connecting pieces 13 on the mold 1 and on the vibrating screed 14 to which a vibrator 15 is attached. The vibrating beam 14 is connected to the gantry crane 6, 6 ″ at both of its ends by trestles 16. The connecting pieces 17 of the bridge 12 are designed as short rollers in the middle part and parabolic at the ends. As a result, the force-fit connection between The greater mobility required in the vertical direction and the more limited mobility required in the horizontal direction is achieved with the mold 1 and the vibrating beam 14. Between the attachment pieces 13 and the bridge 12, gusset plates 20 are arranged for stiffening.
For better holding of the bridge 12 in the connection pieces 13, a lock proves to be very useful. This is done by the two-armed lever 31, which is guided on the top of the bridge 12 in the fixed bearing point 30. and engages in the slot 32 of the rigid extension 29, which is arranged on the connection piece 13 on the side opposite the bridge 12 and extends over the top of the bridge 12. To lock the lever 31 on the bridge 12, a ring 33 is arranged at the end of the free longer lever arm and is held by the guide bracket 34.
The sufficiently frictional connection between the mold 1 and the vibrating beam 14 is achieved by connecting the connecting pieces 13, one of which is on the mold 1 and the other on the vibrating beam 14, with planar pieces 18 inserted at an angle in FIGS. 6 and 7 are provided.
This creates a space 21 in the connection pieces 13 which narrows conically downwards and in which the extension pieces 17 of the bridge 12 jam. In the obliquely inserted flat piece 18, a slot 19 is provided approximately in the middle, through which the gusset plate 20 and thus the bridge 12 is held laterally.
The form 1 has spring supports 22 od approximately at its corner points. Devices through which a free space 23 is created between the base 10 and the mold 1. This free space 23 is dimensioned in such a way that no damage occurs when the concrete body 2 slides down from the mold 1 onto the base 10.
After the phase shown in FIGS. 3 and 4 has been reached, the vibrator 15 is switched on.
The circular vibrations of the same are largely converted into horizontal vibrations by the sheet steel vibrating beam 14, which is dimensioned in the correct width and thickness and is transmitted to the mold 1 via the bridge 12 and its connection piece 13. As a result of the mold 1 vibrating in the longitudinal direction, those surfaces on the fresh concrete bodies 2 which touch the sides of the mold are initially slippery.
This is followed by plasticization of the entire profile cross-section. At this stage, in the middle of the field 24 of the concrete body 2, a downward bending occurs, as a result of which tensile forces arise in the lateral direction, which lead to the detachment of the concrete body from the lateral mold walls 25. As a result, the overcoming of the adhesive and vacuum effect of the form is accelerated and the concrete body 2 settles on the base 10.
The mold 1 is then lifted up by the winch 8 of the gantry crane 6, 6 'over the ropes 7, suspension crossbeam 4 and gripper 5 and moved into the working position according to FIGS. 1 and 2.
A new production process then begins.
The base 10 for the precast concrete parts 2 consists of vertical support timber and planks lying horizontally on it. The vertical support timbers are higher than the prefabricated parts 2, so that when the prefabricated parts are stacked on the vertical support timbers, horizontal planks can be placed as a base for the next row of precast elements. For this purpose, the horizontal planks are longer than the width of the precast concrete elements lying next to one another.
The spring supports 22 can u in their support height by adjusting screws. similar Funds are regulated.
The above-described use of a gantry crane with a suspension traverse, gripper. Rope and rope winch for turning and setting down the mold as well as the indirect use of a vibrator with vibrating beam and bridge for transmitting the horizontally and axially directed vibrations to the mold for
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Shaping the finished parts are just one example of the application of the process.
Another possibility to use the method is to install the form in already known automatic manufacturing machines for hollow planks and the like. Shnl, structure. In this case, the shape will turn into a
Swivel frame installed elastically, the swivel frame is pneumatic or oil-hydraulic around 1800! Pivoted onto a base, held in suspension by lifting it slightly, the vibrator, which is firmly attached to one end of the mold, automatically switches on with directed vibrations and effects the shaping in the manner already described.
As can be seen from FIGS. 8 and 9, the mold 1 'is in the production position and, in the case of In, in the molded position.
The shape 1 'is elastically built into the pivoting frame 36 at 37. The swivel frame 36 is rotatably mounted in the fixed shaft 35. One or more vibrators 28 'for compacting the fresh concrete are permanently attached to the underside of the mold 1'. The piston heads 38 of the compressed air or oil hydraulic cylinders 39 comprise the pivot pins 40 and 40 'attached in the middle to the end faces of the mold 1'. The pivot pin 40 ′ is so much longer than 40 that it is possible to attach the vibrator 15 ′ next to the piston head 38. The 15 'vibrator
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example described.
After the finished parts 2 'have been shaped and rest on the base 10', the shape
1 "is automatically returned to the working position 1 'by the compressed air or hydraulic oil device, and the working cycle begins anew.
PATENT CLAIMS:
1. A method for forming and shaping reinforced and unreinforced precast concrete parts of all kinds with a vibrator arranged on the mold wall, characterized in that the concrete-filled mold (1) is placed on vibrating blocks (3) and after the compression and removal of the top by a gantry crane is raised and moved to a storage location (9, 10), where the mold (1) is rotated by 1800 before being set down and, after being set down, by one or more vibrators (15) directly or indirectly acting on the face, their vibrations horizontally and axially are directed in the longitudinal direction to the precast concrete parts (2), favored in the entirety of the precast concrete parts (2) is withdrawn upwards.