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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von bewehrten oder unbewehrten Betonbauteilen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von bewehrten oder unbewehrten Betonbauteilen, insbesondere von Gebäudewände mit ausgesparten Tür- und Fenster- öffnungen, bei welchen ein Betongemisch in eine an einem kontinuierlich bewegten Transportband ausgebildete Schalung nach dem Einlegen der gegebenenfalls vorgesehenen Bewehrung eingebracht und hierauf in aufeinanderfolgenden Stationen eingerüttelt, abgestreift, zweckmässig durch Pressen verdichtet und die auf diesem Transportband geformten Bauteile längs eines Abschnittes des Transportweges erwärmt, anschliessend abgekühlt und schliesslich von dem Transportband abgenommen, dabei entschalt und zum völligen Härten gelagert werden.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Stahlbetonbauteilen bekannt, bei denen die Betonmasse in eine, an einem kontinuierlich bewegten Transportband ausgebildete, gegen Anhaften der Betonmasse geölte Schalung, in die vorher eine Bewehrung eingelegt wurde, in einzelnen Verfahrensschritten verteilt, eingerüttelt, abgestreift, durch Kalibrierwalzen verdichtet und glattgestrichen wird. Anschliessend wird der Formling einer Wärmebehandlung unterzogen, um eine Mindestfestigkeit zu erreichen, die es gestattet, ihn dann selbsttätig zu entschalen, vom Transportband abzunehmen und auf einen Lagerplatz weiterzubefördern.
Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass nach Beginn der Wärmebehandlung die Oberflächenschicht der eingeformten, verdichteten Betonmasse infolge des raschen Temperaturanstieges ihre bis dahin kompakte Beschaffenheit verliert. Daher muss für die Wärmebehandlung bzw. die Härtung der eingeformten Bauteile eine verhältnismässig lange Verweilzeit (2 bis 4 h) angesetzt und die Ablaufgeschwindigkeit des Transportbandes dementsprechend niedrig, etwa bei 5 bis 10 m/h, gehalten werden.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Nachteil zu beseitigen. Dieses Ziel lässt sich durch ein Verfahren der eingangs umrissenen Art erreichen, bei welchem erfindungsgemäss die verdichtete und zu Bauteilen geformte Betonmasse während der Erwärmung zur Verbesserung des Abbindens einem Druck von etwa 150 p/cm2 oder mehr ausgesetzt wird. Auf diese Weise lässt sich eine ausreichende Festigkeit von etwa 85 kp/cm2 erreichen, worauf der Formling entschalt, vom Transportband abgenommen und zum völligen Härten gelagert wird.
Durch dieses Verfahren lässt sich nicht nur eine einwandfreie Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile erzielen, sondern es ist auch möglich, die Produktivität durchgreifend zu verbessern und wirtschaftliche Vorteile herauszuholen, da die Ablaufgeschwindigkeit des Transportbandes auf etwa 15 bis 30 m/h heraufgesetzt, die Qualität der Erzeugnisse erhöht und die Leistung der Fertigungsstrasse auf das 2 bis 4fache gesteigert werden können.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, die ein antreibbares Transportband mit Schalungseinrichtungen zur Aufnahme des Betongemisches und gegebenenfalls zum Einlegen einer
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Bewehrung sowie zum Freihalten auszusparender Tür- und Fensteröffnungen aufweist. Ferner sind entlang des Transportbandes Stationen für das Einbringen, das Einrütteln und das Abstreifen des Betongemisches sowie eine über einen Abschnitt des Transportweges erstreckte Station zum Erwärmen der eingeformten Bauteile angeordnet.
In dieser zur Wärmebehandlung der Bauteile bestimmten Station ist im Einklang mit der Erfindung ein über Umlenkwalzen umgelenktes endloses Band untergebracht, dessen unteres Trum auf der Oberfläche der Bauteile aufliegt und zur Ausübung eines Druckes gegen dieselben mittels einer Anzahl vorzugsweise einstellbar gelagerter Anpresswalze andrückbar ist.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches in den Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert Es zeigt : Fig. 1 ein Fliessbild des Herstellungsverfahrens in konventi- oneller Darstellungsweise und Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Fertigungsstrasse im Längsschnitt.
In Fig. 1 ist das Verfahren in Symbolen angedeutet Sämtliche technologischen Vorgänge werden mit Hilfe einer kontinuierlich fortbewegten, von einem endlosen Transportband getragenen Schalung --A-- durchgeführt, deren Vorschubgeschwindigkeit von der Art des Bauteiles abhängt, und im wesentlichen durch die Dicke desselben bestimmt ist. In bezug auf die erfindungsgemässe Vorrichtung ergibt sich diese Geschwindigkeit in jedem einzelnen Falle aus der Formel
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ein zur Rückleitung derselben zum Betonverteiler --8- bestimmter Kratzförderer --12- angeordnet.
Es folgen eine horizontal hin-und herbewegbare Nivellierplatte --13- zum Glattstreichen der Beton- oberfläche, eine Kalibriervorrichtung -14-- mit einem endlosen Band --26--, das einzeln vertikal verstellbare Anpresswalzen --28-- und Umlenkwalzen -27-- umgibt und mit gleicher Geschwindigkeit wie dieSchalung fortbewegt wird sowie eine weitereNivellierplatte --15-- zum endgültigen Glattstrei- chen der Betonoberfläche. Als letzte sind eine nachfolgend beschriebene Station (--16, 29, 30, 31--) zur
Wärmebehandlung der Bauteile und ein AbfUhrrollgang-17-angeordnet, der zur beschleunigten Wei- terbeförderung des entschalten Bauteiles --19 bzw. 32-- zum Kanter --18-- dient.
Die erwähnte Station zur Wärmebehandlung der Bauteile, die erfindungsgemäss zur Beschleunigung des Abbindens bei gleichzeitiger Erhaltung der Oberflächengüte dient, ist im Abschnitt zwischen der
Nivellierplatte --15-- und der Antriebsstation --3-- angeordnet. Sie umfasst eine Wärmebehandlungs- kammer -16-- in Fonn eines länglichen, das Arbeitstrum des Transportbandes umgebenden, geschlosse- nen Behälters mit durchgehenden Schlitzen, ein endloses Band --29--, welches antriebslose Umlenk- walzen --30-- und eine Anzahl AnpreSwaIzen-31-umgibt, wobei das untere, d. h. das Arbeitstrum dieses Bandes --29-- zwischen der Abdeckung der Kammer --16- und der Schalung hindurchgeht.
Die Umlenkwalzen --30-- sowie die Anpresswalzen --31-- sind vertikal einstellbar und die letzteren vorzugsweise im vorderen Abschnitt der Kammer --16--, in Berührung mit der inneren Oberfläche des un- teren Trums des Bandes-29-, angeordnet. In Arbeitsstellung sind die Walzen --31-- an das Band - angedrückt, das auf der Oberfläche der Bauteile aufliegt und auf dieselben einen Druck von etwa 150 p/cm2 überträgt.
Bei der Herstellung von Bauteilen nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden zweckmässigerweise folgende Bedingungen eingehalten :
Zur Fertigung von Betonbauteilen, insbesondere von dünnen, bewehrten Mehrrippenplatten, wird steifer, aus schnell abbindendem Zementklinker, mit mindestens 3500 bis 4000 cm2/g spezifischer Oberfläche hergestellter Beton verwendet. Die Verwendung von Zementen mit ungleichmässiger mineralogischer Zusammensetzung sowie von Gemischen verschiedener Sorten führt zu unbefriedigenden V er hältnissen und kommt für das erfindungsgemässe Verfahren nicht in Frage.
Der günstigsteProduktionsverlauf zeigt sich, wenn die Betonmasse während der Formung (Vorgang E) eine Temperatur von mindestens 20 C aufweist.
Die Schalung samtden befestigten Seitenwänden und Kernen2-- sowie Trennwänden (Vorgang B), bei Platten mit Öffnungen auch die Einlagen, werden mittels Spritzvorrichtungen -20-- mit einem dünnen Überzug eines geeigneten, dem Anhaften der Betonmasse entgegenwirkenden Mittels versehen (Vorgang C). Als solches kommt z. B. auf 70 bis 80 C erwärmtes Petrolat in Frage. In die auf diese Weise gegen Anhaften geschützte Schalung werden die vorbereitete Bewehrung sowie die einzubauenden Teile eingelegt (Vorgang D).
In die mittels des Transportbandes kontinuierlich fortbewegte Schalung, in der sich die gegebenenfalls vorgesehene Bewehrung befindet, wird durch den Auslasskanal--21-- das zubereitete Betongemisch eingebracht, mit dem pflugartigen Verteiler --8- über die Schalungsfelder gleichmässig verteilt (Vorgang E) und die Masse durch Einwirkung des Rüttelbalkens --9-- sowie der Rüttelvorrichtung --10- an die Wände der Schalung gebracht und verdichtet (Vorgang F).
Beim Durchgang unter der Frase-11- wird die überschüssige Betonmasse abgestreift (Vorgang G) und mitHilfe des Kratzförderers --12-- wieder dem Betonverteiler --8-- zugeleitet (Vorgang I). Beim Kalibrierwalzen (VorgangH) erfährt die eingeformte Masse unter Wirkung der Anpresswalzen -28-- bzw. des endlosen Bandes --26-- eine end- gültige Verdichtung, wobei der Bauteil auf die gewünschte genaue Dicke kalibriert und seine Oberfläche geglättet wird. Die darauffolgende Wärmebehandlung (Vorgang K) erfolgt vorzugsweise so, dass der Formling 30 bis 40 min durch 105 bis IIOOC heissen Dampf erwärmt und während der restlichen Zeit von 80 bis 90 min die Betontemperatur auf 95 bis 98 C gehalten wird.
Gleichzeitig mit der intensiven Erwärmung werden die Bauteile vorzugsweise im vorderen Abschnitt der Wärmebehandlungskammer--16-mit Hilfe der Walzen --31-- und des Bandes --29-- einem Druck von etwa 150 p/cm2 ausgesetzt, der das Verdampfen des im Beton enthaltenen Wassers und ein Aufquellen sowie eine Rissbildung verhindert.
Das beschleunigte Abbinden des Betons und folglich die rasche Erhärtung (Vorgang K) sind im wesentlichen darauf zurückzuführen, dass die Betonmasse steif eingebracht und sorgfältig verdichtet wird.
Steifer Beton weist feine Poren auf, in denen das Wasser gut festgehalten wird, und kann daher ohne Gefahr eines übermässigen Wasserentzuges und ohne Verlust der zur Zementabbindung bzw. Betonerhärtung notwendigen Feuchtigkeit auf hohe Temperatur erwärmt werden.
Eine Erwärmung auf 1000C intensiviert den Molekulardruck im Beton sowie die Zementhydratation
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und wirkt sich im besonders raschem Abbinden und in rascher Erhärtung des Betons günstig aus.
Eine hermetische Umschliessung der eingeformtenBetonmasse mit Hilfe des endlosen Bandes --29-sichert inneren Mikrodruck, volle Hydratation der Zementkörper und über den ganzen Querschnitt gleichmässige Erwärmung. Sie verhindert ferner eine Verlagerung der Feuchtigkeit innerhalb der Betonmasse von den kalten zu den wärmerenStellen, dieVerdampfung des Wassers sowie den Niederschlag eines die Betonoberfläche angreifenden Kondensats.
Zum Zeitpunkt der Entschalung der Bauteile weist der Beton eine Festigkeit von etwa 85 kp/cm2 auf, die zur Weiterbeförderung der Erzeugnisse ausreichend ist
PA TENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von bewehrten oder unbewehrten Betonbauteilen, insbesondere von Gebäudewände mit ausgesparten Tür- und Fensteröffnungen, bei welchen ein Betongemisch in eine an einem kontinuierlich bewegtenTransportband ausgebildeteSchalung nach dem Einlegen der gegebenenfalls vorgesehenen Bewehrung eingebracht, und hierauf in aufeinanderfolgenden Stationen eingerüttelt, abgestreift, zweckmässig durch Pressen verdichtet und die auf diesem Transportband geformtenBauteile längs eines Abschnittes des Transportweges erwärmt, anschliessend abgekühlt und schliesslich von dem Transportband abgenommen,
dabei entschalt und zum völligen Härten gelagert werden, dadurch
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einem Druck von etwa 150 p/cm2 oder mehr ausgesetzt werden.