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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung grosser Bauteile
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung, insbesondere Vorfertigung, grosser Bauteile. Unter grossen Bauteilen werden dabei beispielsweise Wandplatten mit 3-6 m Länge und 1-1, 50 m Breite, Deckenplatten, Träger u. ähnl. verstanden.
Es ist bekannt, vorgefertigte Bauelemente auf einem Arbeitsplatz zu fertigen und sodann diesen Arbeitsplatz mit einer Dampfhaube zu versehen und das Bauelement abbinden zu lassen. Es ist nach diesem Verfahren nicht möglich, auf einer Fertigungsstelle in einem Tag mehrere Elemente zu fertigen, da während der ganzen Abbindedauer der Arbeitsplatz, die Formen und Rütteleinrichtungen usw. belegt sind. Die Fertigungseinrichtung kommt daher im Verhältnis zur Fertigung sehr teuer und ist kompliziert.
Man hat daher ein Verfahren entwickelt, bei dem auf einem verschiebbaren Wagen die Form aufgebaut wird und der Wagen eine Fertigungsstelle nach der andern und zuletzt einen Dampftunnel durchläuft. Jede Fertigungsstelle kann dabei rationell ausgenutzt werden. Jedoch werden für einen kontinuierlichen Betrieb eine grosse Anzahl von fahrbaren Formen benötigt. Dies ist eine teure Einrichtung, da die Transporteinrichtung und die Schalung während der Fertigung und dem Abbinden besetzt ist. Dies führt dazu, dass man versuchen muss, die Formen billig herzustellen, worunter die Qualität leidet, oder aber man hat eine teure Fertigung.
Ein weiteres Verfahren benutzt Batterieschalungen. Auch bei diesem Verfahren, nach welchem der Bauteil senkrecht stehend gefertigt wird, sind die teuren Schalungen mit Rüttel- und Härteeinrichtung während der ganzen Abbinde-und Aushärtezeit der Wände besetzt.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Verfahren dadurch, dass an einer Arbeitsstelle auf einer transportablen, auf dem zur Arbeitsstelle gehörigen Rütteltisch aufliegenden ebenen Grundplatte Seitenschalungen angeordnet werden, darauf die Formmasse, die Bewehrung, Dämmriegel, Installationen usw., wie an sich bekannt, in die Form eingebracht und durch Rütteln des Rütteltisches die Bauteile verdichtet werden, worauf die Seitenschalungen durch Abziehen entfernt werden und die Bauteile mit der ebenen Grundplatte auf eine Gleitfläche, auf einen etwa eine Tagesfertigung aufnehmenden Abbindeplatz gebracht werden, worauf an der Arbeitsstelle ein weiterer Bauteil gefertigt wird usw., bis zur Belegung des Abbindeplatzes bzw.
der Gleitfläche oder bis zur Beendigung der Arbeitsschicht und nach dem Abbinden die Bauteile einzeln oder automatisch nacheinander mit deren Grundplatte auf der Gleitbahn vom Abbindeplatz gezogen, danach abgehoben und von der Grundplatte getrennt und gestapelt werden. Dadurch hat man es in der Hand nur an einer Arbeitsstelle zu fertigen. Die Arbeitsstelle und die teuren Formteile sind nur so lange besetzt, als dies tatsächlich zum Einbringen der Formmasse der Bewehrung usw. und zum Verdichten des Gemisches notwendig ist. Danach können bereits die Seitenschalungen durch Abziehen entfernt werden und die Bautafel mit der ebenen Grundplatte, die gleichzeitig die Gleitplatte bildet, in den Härtetunnel gebracht werden.
Diese ebene Grundplatte benötigt keine Verschalungs-und Verschlussvorrichtung zur Verbindung mit den Seitenschalungen und ist dadurch einfach und billig herzustellen. Sie ist vorzugsweise eine auf beiden Seiten glatte Blechplatte, jedoch ist auch ein anderes, ähnliche Eigenschaften aufweisendes Material, beispielsweise ein Kunststoff, verwendbar und zweckmässig. Die Grundplatte kann sehr dünn sein. Mit dieser Grundplatte wird die Bauplatte
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oder der Bauteil in einen Härtetunnel gebracht und dort bis zur Aushärtung gelagert. In der Zwischen- zeit kann bereits mit den gleichen Seitenschalungen und nur mit einer weiteren bereitzuhaltenden neuen billigen Grundplatte der nächste Bauteil auf der gleichen Fertigung - und Rüttelstelle gefertigt werden.
Dieser Vorgang kann während des ganzen Arbeitstages durchgeführt werden. Durch diese stationäre Fertigung mit an einer Arbeitsstelle verbleibenden Seitenschalungen können diese sehr solid und arbeitsspa- rend hergestellt werden. Dies kommt der Genauigkeit zugute. Es sind Verriegelungsvorrichtungen und mechanische Vorrichtungen finanziell tragbar. Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens spricht ferner die sofort mögliche Entschalung und Weiterverwendung der oft komplizierten Seitenschalungen. Nur die billig aus einem Blech herzustellende Grundschalung ist während der Fertigung und Härtung (Abbindung) belegt. Der Abbindetunnel ist zweckmässig so gross ausgelegt, dass er eine Tagesfertigung aufnimmt.
Das Abbinden erfolgt während der Nacht. Die Fördereinrichtung braucht lediglich für den jeweiligen
Transport eines einzelnen Bauteiles bemessen sein. Da die Grundplatte glatt ist, ist es möglich, diese direkt auf einer entsprechend geschmierten Unterlage (Gleitfläche) zu ziehen. Am nächsten Tag kann mit grösserer Geschwindigkeit, da die Bauteile bereits abgebunden sind, der Abbindetunnel geräumt werden und mit der nächsten Tagesproduktion frisch gefüllt werden. Beim Abheben und Lagern der ein- zelnen Bauteile fallen die flexiblen Grundplatten von selbst ab oder können, da sie biegbar sind, leicht abgezogen werden. Das Gewicht der Grundplatten ist gering, so dass diese gesammelt aufeinandergelegt in einem Transportgang zum Rütteltisch zurücktransportiert werden können.
Zur Durchführung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass an einer Fertigungsstelle ein Rütteltisch angeordnet ist, auf welchen die ebene Grundplatte auflegbar und die Seitenschalungen aufbaubar und abziehbar sind, und neben der Längsseite des Rütteltisches die Gleitfläche angeordnet ist, wobei eine
Fördereinrichtung zum Transport der Grundplatte mit der auf der Grundplatte geformten und verdichte- ten Bauplatte auf den Abbindeplatz nach Abziehen der Seitenschalungen und Abheben der der Gleitflä- che zugewandten Seitenschalung vorgesehen ist, mit der nach dem Erwärmen und Abbinden der Bautei- le diese einzeln taktweise vom Abbindeplatz ziehbar sind.
Zweckmässig ist dabei über dem Rütteltisch ein längs des Rütteltisches verschiebbarer Einfülltrich- ter, der mit einer Mischbühne beschickt wird, angeordnet. Unter dieser Bühne ist Platz zum Bereitlegen der vorbereiteten Bewehrung und anderer Einlagen. Zur guten Ausnutzung einer zentralen Mischvorrich- tung werden vorteilhaft mehrere nebeneinanderliegende parallel laufende Fertigungsstrassen mit je einem
Rütteltisch und Abbindetunnel vorgesehen.
Da die stationäre Fertigungsstelle jeder Fertigungsstrasse voll ausgenutzt ist, da sie in jeder Ferti- gungsschicht eine grosse Zahl von Fertigungen durchführt, ist es rationell, die Rüttel- und Schalvorrich- tungen solid und mit grösster Passgenauigkeit aufzubauen, da der Kapitalaufwand durch die damit er- zielte Qualitätsverbesserung und Arbeitsbeschleunigung dank der guten Ausnutzung und oftmallger Ver- wendung der Schalung und des Fertigungsplatzes gerechtfertigt ist.
Der Dampf- und Abbindetunnel soll eine ebene Gleitfläche zum Transport der Grundplatte mit dem geformten Bauteil aufweisen. Als besonders zweckmässig hat sich dabei eine Gleitfläche aus imprägnier- tem Holz erwiesen. Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag besteht die Gleitfläche aus parallel zur
Verschiebungsrichtung der Grundplatte und in Längsrichtung des Tunnels verlaufendem, in Abständen zueinander verlegtem Holz. Eine solche Lattenebene lässt sich mit geringen Kosten leicht und eben herstellen. Die Grundplatte kann darauf gleitend bewegt werden. Die Reibung ist kleiner als bei einer durchgehenden Holzfläche. Zwischen den einzelnen Latten kann Dampf und Warmluft zirkulieren. Das Kondenswasser kann zwischen den einzelnen Latten gut abfliessen. Die Gleitfläche reinigt sich beim Verschieben der Grundplatten von selbst.
Verunreinigungen wie Zementschlempe, Körner usw. werden in die Zwischenräume zwischen den Latten gestossen. In einem oder mehreren Zwischenräumen der Latten werden ein oder mehrere Kanäle zur Aufnahme einer Zug- und Fördereinrichtung angeordnet.
Die Decke des Dampftunnels ist zweckmässig mit einer Neigung zum Rand des Dampftunnels ausgebildet, damit Kondenswasser nicht auf die Bauteile tropft, sondern längs der Decke gegen die Seitenwände abfliesst. Es ist bei so einer Konstruktion zweckmässig, die Dampfrohre in einer Mittelachse des Dampftunnels mit schräg nach oben und aussen weisenden Ausströmlöchern zu führen, die den Dampf gegen die geneigte Decke blasen. Dadurch wird zuerst die Decke erwärmt, so dass beim Eintritt der Dampfsättigung dort keine Kondenswasseransammlung auftritt und damit ein Abtropfen auf die frische Plattenoberfläche vermieden wird.
Um den Transport der Grundplatte von der Fertigungsstelle in den Dampftunnel zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass im Kanal oder in mehreren Kanälen in der Gleitfläche eine Förderkette angeordnet ist, die mit der Grundplatte kuppelbar ist, und die nach dem Kuppeln mit der Grundplatte diese mit dem daraufliegenden Bauteil in eine vorbestimmte Position im
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Transportmittel möglich,schalungen keine Gefahr eines Abbröckelns von Kanten besteht. Bei höheren und schmalen Bauteilen, etwa bei Stahlbetonträgern, ist die sofortige Entfernung der Seitenschalungen nicht möglich.
Um auch solche Bauteile erfindungsgemäss fertigen zu können, wird vorgeschlagen, dass eine oder mehrere dünne seitliche Hilfsschalplatten, die eventuell mit Hilfsschalformen verbindbar sind, zusätzlich zu den unmittelbar nach dem Verdichten und vor dem Ziehen der Grundplatte abzuziehenden Seitenschalungen vorgesehen sind, die nach dem Rütteln und während des Abtransportes vom Rütteltisch am Bauteil verblei- ben. Solche Hilfsschalplatten können an allen gefährdeten Seiten verwendet werden. Die Hilfsschal- platte stützt sich bei der Fertigung direkt auf der vorhandenen massiven Seitenschalung ab. Da diese
Hilfsschalplatte dünn ist, ist sie billig herzustellen. Es ist daher wirtschaftlich vertretbar, dass diese
Hilfsschalplatte mit Hilfsschalelementen eventuell während des Aushärtens am Bauteil verbleibt.
Nach
Beginn des Abbindens, das ist nach kurzer Zeit, können die Hilfsschalungen gleitend abgezogen werden.
Es ist daher nur eine geringe Stückzahl nötig.
Die Erfindung ist an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu- tert ohne sich darauf zu beschränken.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Halle mit einer Anordnung zur Durchführung des erfindung- gemässen Verfahrens, Fig. 2 einen Schnitt durch die Schalungsanordnung am Rütteltisch mit abgehobener
Seitenschalung. Die Fig. 3 und 4 zeigen in Ansicht von oben bzw. von der Seite ein Detail der Förder- einrichtung und die Fig. 6 einen Schnitt durch ein schmales hohes Schalelement mit Hilfsschalungen.
Die Anordnung zur Erzeugung der Bauteile ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in einer Fertigungs- halle --8-- eingebaut. Das Bauelement wird auf einem Rütteltisch-2-- gefertigt. Auf diesem Rüttel- tisch wird eine dünne Grundplatte --1-- aufgelegt und auf diese Grundplatte die Seitenschalungen --3-- abhebbar und abziehbar aufgebracht und befestigt.
Nachdem die Schalung richtig aufgebracht ist, wird das Bewehrungsgerüst --7-- von einem Stapel- platz unterhalb der Schutt-und Mischbühne-5-eingelegt und darauf über einen längs des ganzen Rüt- teltisches verschiebbaren Schütttrichter --6--, der zur Dosierung an der Unterseite schliessbar ist, das
Formmaterial, in erster Linie Beton, eingebracht. Zur Einbringung verschiedener Betonsorten, etwa
Leicht-und Schwerbeton, kann der Schütttrichter geteilt ausgebildet sein. Das Material wird dem Schütt- trichter durch eine übliche Mischvorrichtung zugeführt. Nach dem Glattstreifen der Betonmasse wird durch Rütteln nach Einschalten derRüttelmotore die Platte --4-- verdichtet und fertiggestellt.
Nachdem dies erfolgt ist, werden die Seitenschalungen --3-- durch Drücken parallel zur eingeschalteten Wand mit einer Spindel oder Pressluft oder hydraulisch und die Zwangsführung in den Schlitzen abgezogen.
Die dem Dampftunnel am nächsten liegende Seitenschalung wird aufgehoben, so dass es möglich ist, die Grundplatte-l-mit der fertig geformten Bauplatte --4-- in den Dampftunnel oder zu einem Här- teplatz zu ziehen.
Ein Schnitt durch den Abbinde-, Härte-und Dampftunnel ist in Fig. 2 gezeigt. Auf einem Sok- kel --42-- sind nebeneinander mit Abstand voneinander Latten --20-- verlegt. Diese Latten --20-- sind so bearbeitet, dass sie eine ebene Gleitfläche mit Zwischenräumen --65--, die sich in der Gleit- richtung erstrecken, bilden. Diese Latten aus Holz sind imprägniert, um korrisionsfest zu sein, und ge- schmiert, um eine Gleitfläche --14-- zu bilden, auf der die Grundplatte-l-mit relativ geringem
Kraftaufwand verschoben werden kann. Über dem Sockel mit der Gleitfläche --14-- ist der Dampftun- nel mit einer geneigten satteldachförmigen Decke --18-- angeordnet.
Die Decke ist geneigt, damit
Kondenswasser, welches sich an den kühlsten Aussenflächen bildet, nicht auf die Grundplatte tropft, son- dern längs der Neigung abrinnt. Der Tunnel wird mit Wärmschlangen --66-- auf zirka 400 vorgeheizt und auf dieser Temperatur während des Ein- und Ausräumens gehalten. Erst nach dem kompletten Ein- räumen wird über Dampfrohre --12-- Dampf eingeblasen und, damit sich eine gleichmässige Erwärmung
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--18-- am Bohrungen --67-- geblasen.Latten --20-- zirkulieren und die Bauplatte --4-- auch von unten erwärmen. Der Dampftunnel ist an beiden Seiten mit Gummimatten-74-abgeschlossen. Kondenswasser wird in Sammelkanälen --75-- gesammelt und abgeleitet.
Im Sockel --42-- sind zwei Rillen --19- angeordnet, die in Fig. 5 vergrössert gezeigt sind. In jeder Rille --19-- läuft eine Förderkette --15--, die durch ein Antriebsrad --16-- über eine Welle --68-und einen Antriebsmotor --17--, der von einer Steuerung kontrolliert wird, angetrieben ist. Mit dieser Förderkette --15-- verbunden ist eine Zugstange --13--, auf der sich zwei in den Fig. 3 und 4 gezeig-
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Höhe presst, bis eine Anschlagfläche--47--das Verdrehen um das Lager --43-- sperrt. Ein Riegel--48-ermöglicht es, nach einem Niederdrücken gegen den Federdruck von Hand aus das Aufstellen des V-förmigen Einschnittes --45-- zu blockieren.
Auf der Grundplatte-l-sind in der Fig. 5 strichliert gezeichnete kreiszylinderförmige Vorsprünge --49-- angeordnet. Wird nun die Führungsstange von rechts nach links unter diesen Vorsprüngen --49-- durchgeschoben, so wird das Schubplättchen-44-automatisch niedergedrückt, um nach dem Durchführen unter dem vorsprung --49-- druch die Feder --46--hochgedrückt zu werden. Zieht man darauf die Zugstange --13-- nach rechtS, so nimmt das Schubplättchen --44-- über den kreiszylinderförmigen Vorsprung --49-- die Grundplatte --1-- und eine darauf geformte Bauplatte mit. Nur wenn das Schubplättchen --49-- niedergedrückt und verriegelt ist, wird die Bauplatte nicht mitgenommen.
Die Schubstange --13-- ist so lange ausgebildet, dass sie den Raum zwischen dem Rütteltisch --2-- und der Gleitfläche --14-- des Dampftunnels --10-- überbrückt. Zum Einziehen einer Grundplatte-l-mit der fertig geformten Bauplatte unterfährt die von der Kette --15-bewegte Zugstange --13-- die Bauplatte, daraufhin wird der Kettenantrieb umgesteuert und die Zugstange --13-- nimmt mit einer in Fig. 3 und 4 beschriebenen Kupplung die Bauplatte mit und stellt sie ans Ende der Gleitfläche --14--. Darauf wird der Motor automatisch umgesteuert und führt mit der Ket- te-15-- die Zugstange-13-- wieder zum Rütteltisch, wo sie, durch einen Endschalter gesteuert, selbsttätig anhält.
Nach der Fertigung der nächsten Bauplatte --4-- wird durch einen Druckknopf am Rütteltisch die Förderanlage neuerlich in Betrieb gesetzt, die Bauplatte auf der Grundplatte herausgezogen und mit einem Abstand von zirka 8 cm vor die vorhergegangene abgestellt. Die Anzahl der eingeräumten Bauplatten --4-- wird durch ein elektrisches Zählwerk angezeigt und kontrolliert.
Es wäre an sich möglich, statt einer Zugstange --13--, in der die Förderkette --15-- läuft, die Förderkette --15-- bis unter den Rütteltisch laufen zu lassen und die Kupplung ohne Stange --13-- an der Förderkette --15-- zu befestigen, Damit wird jedoch der Arbeitsraum um den Rütteltisch verstellt.
Deshalb ist die Lösung mit der Zugstange --13-- zweckmässiger. Die Zugstange-13-- hat an beiden
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Ausräumen die linke Kupplung. Beim Ausräumen werden die Kupplungen zunächst gesperrt und bis an das rechte Ende gefahren, wo mit einem Endschalter gestoppt wird und die rechte Kupplung wieder ge- öffnet wird. Das Ausräumen erfolgt automatisch. Durch Knopfdruck wird der Motor in Bewegung gesetzt, eine Grundplatte herausgefahren, worauf die Kupplung wieder zurückfährt und die folgende Grundplatte --1-- unterfährt. Sämtliche Bewegungen können automatisch oder von Hand aus gesteuert werden. Das Einräumen erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min, das Ausräumen und die Rückfahrbewegungen mit 20 m/min.
Die ausgefahrene Grundplatte mit der Bauplatte wird mit einer Abhebezange --21-- abgehoben.
Dabei fällt die Grundplatte entweder von selbst oder mit schwacher Nachhilfe ab und gleitet durch die nächste Platte geschoben über eine schiefe Ebene --22-- auf einen Grundplattenstapel --11--, der nach Ausräumen und Reinigung der am Kranbalken --9-- mit dem gleichen die Abhebezange hebenden Hebezeug --69-- zum Rütteltisch --2-- und in eine Position --11-- oberhalb des Rütteltisches --2-- ge- bracht wird. Von dort können die Grundplatten --1-- über eine schiefe Ebene --70-- auf den Rütteltisch gezogen werden. Die Bauplatten selbst werden zu einem Stapel --23-- gelagert, wobei die Zange auf einem Kranbalken --9-- verschiebbar ist.
Die Erfindung verzichtet beim Abtransport vom Rütteltisch und beim Abbinden auf Seitenschalungen. Dies ist deshalb möglich, weil an einer einzigen Fertigungsstelle alle Elemente hergestellt werden können und daher diese Fertigungsstelle solide mechanische Einrichtungen und Bohrungen aufweisen kann und daher gut gerüttelt und verdichtet werden kann. Schwierigkeiten bekommt man nur bei dünnen und relativ hohen Bauteilen. Um höhere Bauteile verarbeiten zu können, werden, wie in Fig. 6 gezeigt, Hilfsschalungen verwendet. Auf einer Hilfsschalungsplatte --62--, die aus einem billigen dünnen Blech sein kann, sind Hilfsschalelemente --63-- befestigt.
Ein weiteres Hilfsschalblech --62-- befindet sich
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Aufbau werden zuerst die Seitenschalungen aufgestellt, die Hilfsschalungsplatten --62-- daran angelegt und nach Einbringung des Bewehrungsgerüstes die Betonmasse in der üblichen Form eingebracht. Nach dem Verdichten und Rütteln und Glattstreichen der Oberfläche werden die Seitenschaltungen --3--
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abgezogen bzw. abgehoben. Die Hilfsschalungen-62--haften durch Adhäsion am hohen Bauteil --64-und festigen diesen so, dass er auf der Grundplatte-l-in der beschriebenen Art und Weise zum Aushärten abtransportiert werden kann. Schon kurze Zeit nach Beginn des Abbindens können von dem nunmehr stehenden Bauteil die Hilfsschalungen abgezogen werden und einer neuerlichen Verwendung zugeführt werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Variationen zu. So können beispielsweise andere Abhebezangen, Rüttelvorrichtungen, Kupplungen, Gleitflächen oder Transporteinrichtungen und andere Elemente verwendet werden, die die Einhaltung des Erfindungsgedankens, eine gut ausgebaute Fertigungsstelle, die voll ausgenutzt werden kann, und daneben eine grosse Ablage und Abbindestelle, gestatten. Statt einem Abbindetunnel können von einer Fertigungsstelle zwei oder mehrere Tunnel kontinuierlich beschickt werden, wobei ein Teil mit neuer Fertigung beschickt wird, während das Abbinden in einem bereits beschickten Tunnel erfolgt.
Auch ist die Verwendung eines entsprechend langen Tunnels mit einem Beschickungsteil und einem dahinter angeordnetenAbbinde- undHärtungsteil möglich.Statt einemDampf- tunnel kann auch eine ungeheizte, auch nicht überbaute Gleitbahn analog verwendet werden, die entsprechend grösser sein muss, da die Aushärtezeiten sich verlängern. Die Lagerung und der Transport ist dabei lediglich ein Organisationsproblem, welches analog den gezeigten Ausführungen bei Dampftunnel gelöst werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
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beitsstelle auf einer transportablen, auf dem zur Arbeitsstelle gehörigen Rütteltisch aufliegenden ebenen Grundplatte (1) Seitenschalungen (3) angeordnet werden, darauf die Formmasse, die Bewehrung, Dämmriegel, Installationen usw., wie an sich bekannt, in die Form eingebracht und durch Rütteln des Rütteltisches (2) die Bauteile verdichtet werden, worauf die Seitenschalungen (3) durch Abziehen entfernt werden und die Bauteile mit der ebenen Grundplatte (1) auf einer Gleitfläche (14) auf einen etwa eine Tagesfertigung aufnehmenden Abbindeplatz gebracht werden, worauf an der Arbeitsstelle ein weiterer Bauteil gefertigt wird usw., bis zur Belegung des Abbindeplatzes bzw.
der Gleitfläche oder bis zur Beendigung der Arbeitsschicht, und nach dem Abbinden die Bauteile einzeln oder automatisch nacheinander mit deren Grundplatte (1) auf der Gleitfläche (14) vom Abbindeplatz gezogen, danach abgehoben und von der Grundplatte (1) getrennt und gestapelt werden.