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Form zum Herstellen von Beton- und Stahlbetonelementen
Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung von Beton- und Stahlbetonelementen, deren Boden und Seiten nach dem Baukastenprinzip zusammensetzbar ist. Ausser der Herstellung von Betonelemen- ten in Strangverfahren ist es auch üblich, Betonelemente in Formen herzustellen. Diese Formen bestehen dabei grundsätzlich aus dem Formenboden und den daran befestigten Seitenwänden. Nach ihrer Einsatzmöglichkeit unterscheidet man dabei stationäre und transportable Formen. Die stationären Formen sind meist sehr schwere und massive Ausführungen und dienen hauptsächlich zum Herstellen von Betonelementen mit grossen Abmessungen. Um Betonformen ohne grossen Abbau umsetzen zu können, werden diese transportabel ausgebildet.
Diese Formen erfordern deshalb meist ein Hebezeug, das die Betonform vom alten Platz abhebt und zum neuen Einsatzort transportiert.
Es sind auch bereits transportable Formen bekannt, bei denen die Seitenwände zwecks leichteren Umsetzens abgebaut werden müssen. Dieses Abbauen erfordert jedoch verhältnismässig viel Zeit, da zum Teil Lagerungen ausgebaut und teilweise Verschraubungen und Verschlüsse gelöst werden müssen. Auf Grund dieser vielen Einzelteile, die bei allen bisherigen Formen zur Befestigung der Seitenteile mit dem Formenboden erforderlich sind, weisen alle Formen den Nachteil auf, dass sie sehr aufwendig und vor allem sehr störanfällig sind. Dazu kommt, wie bereits geschildert, besonders bei den transportablen Formen, dass sie meist ein besonderes Hebezeug zum Umsetzen erfordern, wenn man sich die hohe Umrüstzeit ersparen will.
Die für diesen Zweck erwünschte leichte Ausführung der Formen geht jedoch zu Lasten der Einhaltung bestimmter vorgeschriebener Toleranzen der herzustellenden Betonelemente, da sich eine leichte Betonform infolge ihrer geringen Stabilität im rauhen Baustellenbetrieb und im Betonwerk oft nach verhältnismässig kurzer Zeit verzieht.
Es sind weiterhin bereits Betonformen zum Herstellen von Betonelementen bekanntgeworden, die, um sehr viele Elemente mit den verschiedenstenAbmessungen herstellen zu können, baukastenförmig zusammensetzbar sind. Zum Zusammensetzen der einzelnen Teile bedient man sich jedoch auch hiebei der bisher allgemein üblichen Lagerungen, Verschraubungen, Verkeilungen, Verschlüsse usw., die, wie bereits geschildert, das Aufstellen der Form bzw. das Umrüsten und Erweitern derselben entsprechend den gewünschten Abmessungen sehr zeitaufwendig gestalten.
Weiterhin ist bei allen nach dem Baukastenprinzip zusammensetzbaren Formen der Nachteil zu verzeichnen, dass sie nur für eine bestimmte Anzahl verschiedener Betonelemente zusammensetzbar sind. Das Prinzip des Baukastens wird hiebei also nur für ganz bestimmte Betonelemente, nicht aber für die Form selbst angewendet. Deshalb kann es auch ohne weiteres passieren, dass Teile der Form, z. B. die Seitenwände, bei der Fertigung eines ganz bestimmten Betonelementes über den Formenboden ungenutzt hinausragen. Dieses trifft auch bei einer Form zu, bei der nur die Seitenschalungen nach dem Baukastenprinzip auf den unveränderlichen Formenboden aufgesetzt werden. Diese Seitenschalungen
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werden hiebei vorteilhafterweise magnetisch auf den Formenboden aufgesetzt.
Dadurch kommt man zwar zur Einsparung der vielen bei den üblichen Formen erforderlichen Befestigungsmittel, doch ist auch diese Form nur für eine bestimmte Anzahl sich innerhalb einer bestimmten Grössenordnung bewe- genden Betonelemente anwendbar. Ausserdem ist auch bei dieser Form bei der Herstellung von Betoni elementen mit kleinen Abmessungen der Formenboden nur zum Teil genutzt, da er für das grösste her- zustellende Element ausgelegt ist.
Alle diese Formen weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Seitenwände bei der Herstellung von
Betonelementen, die das übliche Dickenmass überschreiten, ausgebaut und durch höhere Wände ersetzt werden müssen.
Ein weiterer Nachteil, den alle bisherigen Betonformen gemeinsam besitzen, besteht darin, dass bei ihnen keine starre Verbindung der einzelnen Teile vorhanden ist. Dieses wirkt sich sehr ungünstig bei einer dynamischen Belastung der Form aus, da die einzelnen Teile verkanten und zu masslich stark voneinander abweichenden Elementen führen können. Ausserdem wird durch die nicht starr miteinander verbundenen Teile erreicht, dass bei der Berechnung nicht ein Gesamtträgheitsmoment, sondern viele einzelne Trägheitsmomente einbezogenwerden müssen. Auf Grund dieser vielen Einzelträgheitsmomen- te weisen diese Formen ebenfalls eine verhältnismässig geringe Stabilität auf, die zu unkontrollierbaren
Schwingungen führen kann.
Der Zweck der Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile zu vermeiden.
Danach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Form zum Herstellen von Beton- und Stahl- betonelementen zu entwickeln, die bei einer schnell lösbaren, aber im zusammengesetzten Zustand völlig starren, wie aus einem Guss bestehenden Verbindung der Seitenschalungen mit dem Formenboden keine Lagerungen und Verschlüsse erfordert, die für alle Betonelemente nach dem Baukastenprinzip zu- sammensetzbar ist, die bei einem verhältnismässig geringen Gewicht leicht zu transportieren ist, und die die Fertigung von in ihren Abmessungen innerhalb des Toleranzbereiches liegenden Betonelementen garantiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Formenboden und die Seitenwände aus Hohlkästen und Hohlkastenprofilen bestehen, die durch zwischen ihnen einsetzbare, an den Stirn- seiten mit Deckblechen versehene und beidseitig je eine Unterdruckkammer aufweisenden I-profilarti- ge Zwischenstücke fest zusammensetzbar sind, oder dass der Formenboden aus einzelnen, einen Wär- meträger in einer Kammer aufnehmenden und mittels durch Vakuum beaufschlagbaren Unterdruckkam- mern zu beliebiger Grösse zusammensetzbaren Hohlkästen besteht, auf die weitere, als Seitenwände dienende, an einer oder zwei entgegengesetzten Seiten mit einer Unterdruckkammer versehene, nach dem Erhärten des Betons gegebenenfalls als Hubtraverse dienende Hohlkastenprofile mittels Vakuum- beaufschlagung aufsetzbar angeordnet sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Hohlkästen und die Hohlkastenprofile im
Innern je einen als Vakuumspeicher ausgebildeten Raum aufweisen. Erfindungsgemäss ist der Vakuum- speicher durch eine waagrechte Trennwand von der Kammer für den Wärmeträger getrennt, wobei die
Kammer in mehrere Kanäle unterteilt ist. Fernerhin sind nach der Erfindung die Hohlkästen auf einen an der Oberseite mit Unterdruckkammern versehenen und an der Unterseite eine hydraulische Kippvor- richtung aufweisenden Rahmen aufgesetzt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können zum Verspannen des Formenbodens an den
Seitenwänden desselben zwei doppelt beaufschlagte Vakuumzylinder angeordnet sein, deren Kolbenstangen über einen Seilzug miteinander verbunden sind.
Gemäss einem andern Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Form nur aus Kohlkastenprofilen zusammengesetzt sein. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Hohlkastenprofile Batterieformen herzustellen.
Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist der doppelt beaufschlagte Vakuumzylinder zum Aussteifen der Seitenwände beidseits seines Kolbens mit einem Gestänge versehen, an dessen Ende je eine, zum Ansetzen an die Seitenwände dienende Unterdruckkammer befestigt ist, wobei das Gestänge an beiden Seiten je eine, zur Änderung der Spannweite dienende Verstellvorrichtung aufweist. Fernerhin sind erfindungsgemäss zur Innenaussteifung der Seitenwände die Unterdruckkammern direkt an den Kolbenstangen des doppelt beaufschlagten Vakuumzylinders befestigt. Nach einem andern Kennzeichen sind an den Stossstellen zweier zusammenstossender Hohlkastenprofile zur Aussteifung dienende Unterdruckkammern angeordnet.
Gemäss der Erfindung sind weiterhin zur Befestigung der Seitenwände winkelförmige Unterdruckkammern an den Kanten angeordnet. Zur Erzeugung von Aussparungen und Profilierungen am Formen-
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boden und/oder den Seitenwänden sind erfindungsgemäss Unterdruckkammern mit einer der jeweiligen Aussparung entsprechenden Form aufsetzbar. Fernerhin sind mittels Unterdruckkammern aufsetzbare Vibratoren vorgesehen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind beidseitig an den Rändern der Flansche und den Deckblechen ein umlaufender, leicht zu befestigender und leicht lösbarer Dichtring und im Steg des l-profilartige Zwischenstückes zur Erzeugung des Vakuums an beiden Unterdruckkammern dienende Öffnungen angeordnet. Endlich sind gemäss der Erfindung zum Anheben und Umsetzen mehrerer übereinander angeordneter Hohlkästen, Hohlkastenprofile oder zusammengespannter Formböden zwischen die-
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Die Erfindung bietet den Vorteil, dass durch die Anwendung des Vakuumprinzips zum Zusammen- setzen der einzelnen Teile eine leicht lösbare aber trotzdem kraftschlüssige Verbindung entsteht, die zu einer erhöhten Stabilität der Form führt, Dabei weist sie gegenüber den bisherigen Formen ein we- sentlich geringeres Gewicht auf, was wieder den Vorteil in sich birgt, dass sie leicht transportabel ist.
Die Anwendung des Vakuumprinzips bietet gegenüber allen herkömmlichen Formen infolge der leicht lösbaren, jedoch keine Lagerungen und Verschlüsse erfordernden Verbindung weiterhin den Vorzug, dass die Umrüstzeit nur noch einen Bruchteil der bisherigen Zeit in Anspruch nimmt.
Infolge der grossen Stabilität, die dadurch entsteht, dass die Form als aus einem Stück bestehend angesehen werden kann, ist die Herstellung von einwandfreien Betonelementen, die masslich nicht von den vorgeschriebenen Toleranzbereichen abweichen, möglich.
Die Erfindung wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. l, la und 1b einen Hohlkasten, Fig. 2,2a ein als Seitenwand dienendes Hohlkastenprofil, wobei nur an der Unterseite eine Unterdruckkammer vorgesehen ist, Fig. 3,3a ein Hohlkastenprofil, ahn- lich wie Fig. 2, jedoch an beiden Seiten mit einer Unterdruckkammer versehen, Fig. 4 eine Seitenansich eines Rahmens, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Rahmen, Fig. 6,6a eine aus den Elementen der Fig. 1 bis 5 zusammengesetzte Betonform, Fig. 7 eine schematische Darstellung einer nur durch Hohlkastenprofile zusammengesetzten Form, Fig. 8 eine schematische Darstellung einer durch Hohlkastenprofile zusammengesetzte Form wie Fig. 7, bei der der Formenboden durch zwei Hohlkastenprofile gebildet ist, Fig.
9 eine Draufsicht auf einen durch Hohlkästen zusammengesetzten Formenboden, der durch zwei doppelt wirkende Vakuumzylinder verspannt ist, Fig. 10 eine schematische Darstellung einer an dem als Seitenwände dienenden Hohlkastenprofilen angesetzten Spannvorrichtung, Fig. 11 eine schematische Darstellung einer zwischen den Seitenwänden angeordneten Aussteifvorrichtung, Fig. 12 eine schematische Darstellung wie Fig. 11, bei der der Formenboden ausgesteift ist, Fig. 13 eine Anordnung von zur Profilgebung und Erzeugung von Aussparungen dienenden Unterdruckkammern an den Innenwänden der Hohlkastenprofile, Fig. 14 eine schematische Darstellung einer durch Hohlkastenprofile zusammengesetzten Batterieform, die durch den doppelt wirkenden Vakuumzylinder über einen Seilzug und angesetzten Unterdruckkammern verspannt ist, Fig.
15 eine schematische Darstellung einer Form, bei der an den Stossstellen der Hohlkastenprofile zur Aussteifung dienende Unterdruckkammern angeordnet sind, Fig. 16 eine Seitenansicht nach Fig. 15, Fig. 17 eine schematische Darstellung einer Form, deren Wände zu einem quadratischen Querschnitt zusammengesetzt sind, wobei die Eckpunkte durch winkelförmige Unterdruckkammern ausgesteift sind, Fig. 18 eine isometrische Darstellung einer winkelförmigen Unterdruckkammer, Fig. 19 eine isometrische Darstellung eines Formenbodens mit darauf angeordneten Seitenwänden, an denen zwei zur Distanzhaltung, Entschalung und zum Transport dienende Vorrichtun- gen befestigt sind, Fig. 20 eine isometrische Darstellung eines 1- profilartigen Zwischenstückes, Fig.
21,21a eine Darstellung eines 1-profilartige Zwischenstückes mit zu beiden Seiten desselben vorgesehenen Hohlkästen, Fig. 22 eine schematische Darstellung einer Form, bei der die Hohlkastenprofile mittels der 1-profilartige Zwischenstücke auf den Formenboden aufgesetzt und im Bereich der I-profilartigen Zwischenstücke durch Unterdruckkammern ausgesteift sind, und Fig. 23 eine Ansicht eines aus mehreren übereinander angeordneten und durch die 1-profilartige Zwischenstücke zusammengehaltenen Stapels, wobei die obersten I-profilartigen Zwischenstücke zum Befestigen einer Hubtraverse dienen.
Fig. 1, la, lb zeigen einen Hohlkasten-l-, der an einer seiner Seiten eine Unterdruckkammer - und in seinem Innern durch eine waagrechte Trennwand -3- voneinander getrennt einen Rezipienten--4--und eine in mehrere Kanäle-5-unterteilte Kammer-6-für einen Wärmeträger aufweist. Der Rezipient --4-- kann dabei je nach Erfordernis vorgesehen sein. Fig. 2,2a und 3,3a zeigen ein Hohlkastenprofil--7--, das an einer seiner Seiten mit einer Unterdruckkammer --8-- oder an zwei gegenüberliegenden Seiten mit je einer Unterdruckkammer-8, 9-versehen ist. Zur Aussteifung der
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Seitenwände können weitere hohlkastenförmige Querstreben -10- dienen, die der Form angepasst wer- den können (Fig. 6,6a).
Die erfindungsgemässe Form wird so zusammengesetzt, dass die Hohlkästen - auf einen entsprechend der Grösse des zu fertigenden Betonelementes durch mechanische Mittel zusammensetzbaren Rahmen --11--, der an seiner Unterseite eine hydraulische Kippvorrichtung-12i aufweist, aufgesetzt und mittels ihrer Unterdruckkammern -2-- zu einem starren Formenboden fest zusammengezogen werden (Fig. 6,6a). Zum Anhaften der Hohlkästen --1-- am Rahmen --11-- dienen dabei Unterdruckkammern --13--, die an der Oberseite des Rahmens -11-- befestigt sind. Auf diese Hohlkästen-l-werden die als Seitenwände dienenden Hohlkastenprofile --7-- mittels ihrer Unter- druckkammer --8-- fest aufgesetzt und durch die hohlkastenförmigen Querstreben --10-- aufgesteift.
In dem Fall, bei dem das Dickenmass des herzustellenden Betonelementes die Höhe des Hohlkasten- profiles --7-- übersteigt, kommen Hohlkastenprofile zur Anwendung, die auch auf der Oberseite mit einer Unterdruckkammer --9-- versehen sind. Diese Unterdruckkammer --9-- dient dann zum Aufset- zen weiterer Hohlkastenprofile-7-oder eines einfachen Winkelprofiles.
Dabei können weiterhin diese Hohlkastenprofile--7-- nach dem Erhärten des Betons als Hubtraverse dienen.
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ausgeführt sein, dass nach ihrem Zusammensetzen der Rahmen --11-- nicht mehr erforderlich ist. In diesem Fall übernimmt der Formenboden die Funktion des Rahmens-11-.
Wie insbesondere aus den Fig. 7,8 und 14 hervorgeht, können auch nur die Hohlkastenprofile --7-zum Zusammensetzen von Formen benutzt werden. Dieses wird vor allem dann der Fall sein, wenn Betonelemente mit einem quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt hergestellt werden sollen. Bei der Herstellung eines Trägers bilden z. B. die nur an einer Seite mit der Unterdruckkammer --8-- versehenen Hohlkastenprofile --7-- die Seitenwände, während die Hohlkastenprofile --7-- mit beidseitig angeordneten Unterdruckkammern-8, 9-als Boden dienen. Beim Aneinanderreihen von mehreren hochstehenden und dazwischen liegenden Hohlkastenprofilen-7-kann auf diese Weise, wie in Fig. 14 gezeigt ist, eine Batterieform hergestellt werden.
Zur zusätzlichen Verspannung und Aussteifung der Seitenwände und des Formenbodens dient dabei ein doppelt wirkender Vakuumzylinder --16--, dessen zwei in seinem Innern durch Vakuum beaufschlagten Kolben-17-mit einem Seilzug --15-- oder einem Gestänge, der bzw. das um die Seitenwände oder den Boden herumgelegt sind, verbunden sind. Bei Aussteifung z. B. der Seitenwände wird der doppelt beaufschlagte Vakuumzylinder --16- zwischen den Wänden angeordnet. In diesem speziellen Fall der Anwendung des Vakuumzylinders --16--, der in Fig. 11 und 12 dargestellt ist, ist an
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des Vakuumzylinders --16-- verbunden sind. Eine derartige Vorrichtung, wie sie ausserdem auch in Fig. 19 dargestellt ist, kann dabei gleichzeitig zur Erfüllung mehrerer Aufgaben herangezogen werden.
Infolge der Schaffung einer starren Verbindung zwischen den Wänden dient sie einmal zur Distanzhaltung und zum andern kann sie bei Betätigung des Vakuumzylinders --16-- und Aufrechterhaltung des Unterdruckes in den an den Wänden befestigten Unterdruckkammern -19-- zur Entschalung benutzt werden, da bei der nach aussen erfolgenden Bewegung der Kolben --17-- die Seitenwände seitlich verschoben werden. Gleichzeitig kann diese Vorrichtung als Hubtraverse, z. B. beim schnellen Umsetzen der Seitenwände, dienen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass beim Übereinandersetzen mehrerer Hohlkastenprofile --7- an den Stossstellen --22-- Unterdruckkammern --23-- angesetzt werden, die zur Erhöhung der Steifheit der Form dienen. Beim Zusammensetzen der einzelnen Elemente der Form zu rechteckigen oder quadratischen Querschnitten, wie sie Fig. 17 zeigt, können dabei auch winkelförmige Unterdruckkammern --24-- angeordnet sein (Fig. 18).
Zur Erzeugung von Aussparungen oder Profilierungen sind an den Innenwandungen der Seitenwände oder des Formenbodens Unterdruckkammern -25-- ansetzbar vorgesehen, die eine den herzustellenden Ausparungen entsprechende Form aufweisen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können auch Vibratoren mittels einer Unterdruckkammer auf die Form aufgesetzt sein.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Fig. 21 bis 23 dargestellt ist, besteht darin, dass der Formenboden und die Seitenw nde nur durch einfache Hohlkästen --26-- bzw, Hohl- kastenprofile --27--, ohne Unterdruckkammern zusammengesetzt werden. In diesem Falle ist zwischen jeweils zwei Hohlkästen-26-bzw. Hohlkastenprofilen-27-ein 1-profilartiges Zwischenstück-28- angeordnet, das an den Stirnseiten bis auf einen Ausschluss für eine Saugleitung durch ein Deckblech - geschlossen ist, das an beiden Seiten mit je einer Unterdruckkammer -31-- versehen ist und das an den Rändern seiner Flansche --30-- und den Deckblechen --29-- an beiden Seiten je einen umlaufenden Dichtring --32-- aufweist, der durch Schrauben befestigt ist.
Auf diese Weise können die
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Die getrennt von den übrigen Teilen erfolgende Lagerung der Dichtringe bietet dabei weiterhin die Gewähr, dass diese Dichtringe --32-- kaum beschädigt werden können. Zur Erzeugung eines Vakuums in beiden Unterdruckkammern --31-- mit nur einer Leitung und einem Anschluss ist das Stegblech des I-profilartigen Zwischenstückes --28-- mit Öffnungen --33-- versehen, die einen schnellen Ausgleich des Vakuums in beiden Räumen gewährleisten.
Mittels dieses I-profilartigen Zwischenstückes --28-- können, wie in Fig. 22 gezeigt ist, auch die Hohlkastenprofile --27-- auf den Formenboden aufgesetzt sein. Im Bereich des I-profilartigen Zwi- schenstückes --28-- kann dabei eine Aussteifung durch zusätzliche Unterdruckkammern --23-- erfolgen. Weiterhin können die I-profilartigen Zwischenstücke --28-- auch zum Heben mehrerer, übereinander zu einem Stapel zusammengefasster einzelner Hohlkästen --26-- oder Hohlkastenprofile --27--, sowie auch zusammengespannter Formenböden oder Seitenwände dienen.
Bei dieser Ausführung, die in der Fig. 23 dargestellt ist, werden die I-profilartigen Zwischenstücke -28-- zwischen den Hohlkästen
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Aneinanderhaften aller Teile entstehender Stapel gebildet, der mittels weiterer, auf dem obersten Teil angeordneter und zum Befestigen einer Traverse dienenderI-profilartiger Zwischenstücke --28-- ange- hoben und transportiert werden kann.
Weiterhin können diese I-profilartigen Zwischenstücke --28-- zu einem Rahmen zusammengesetzt
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fache Weise Rechnung getragen werden. Dabei können diese Rahmen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch aus Gummiprofilen bestehen, die durch Einlagen verstärkt sind und an der Ober- und Unterseite je eine Profilierung aus einem weicheren Gummi aufweisen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Form zum Herstellen von Beton- und Stahlbetonelementen, deren Boden und Seiten nach dem Baukastenprinzip zusammensetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Formenboden und die Seitenwände aus Hohlkästen (26) und Hohlkastenprofilen (27) bestehen, die durch zwischen ihnen einsetzbare, an den Stirnseiten mit Deckblechen (29) versehene und beidseitig je eine Unterdruckkammer (31) aufweisende I-profilartige Zwischenstücke (28) fest zusammensetzbar sind, ober dass der Formenboden aus einzelnen, einen Wärmeträger in einer Kammer (6) aufnehmenden und mittels durch Vakuum beaufschlagbaren Unterdruckkammern (2) zu beliebiger Grösse zusammensetzbaren Hohlkästen (1) besteht, auf die weitere, als Seitenwände dienende, an einer oder zwei entgegengesetzten Seiten mit einer Unterdruckkammer (8, 9)
versehene, nach dem Erhärten des Betons gegebenenfalls als Hubtraverse dienende Hohlkastenprofile (7) mittels Vakuumbeaufschlagung aufsetzbar angeordnet sind.