CH323266A - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus nicht homogenen, mindestens teilweise härtbaren Mischungen, Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens und danach hergestellter Formkörper - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Herstellung    von Formkörpern aus nicht homogenen, mindestens teilweise       härtbaren        Mischungen,    Vorrichtung zur     Ausführung    des Verfahrens  und danach hergestellter Formkörper    Die vorliegende Erfindung betrifft ein  Verfahren zur Herstellung von Formkörpern  aus nicht homogenen,     mindestens    teilweise       lxärtbaren,    plastisch verformbaren     Misehun-           < rieti    flüssiger und fester Bestandteile, insbe  sondere aus zementhaltigen     Mischungen,    wie  Beton und betonartige     Mischungen,

      ferner  eine Vorrichtung zur Ausübung des     Verfalx-          etis    und einen nach dem Verfahren herge  stellten Formkörper.  



  Es ist seit langem bekannt,     gewisse        homo-          gelle    Stoffe, z. B. keramische Massen, Ton  und dergleichen, auf der     Strangpresse    auf  dem Wege einer kontinuierlichen Förderung       zii        @,erformen.        Dagegen    sind die immer wieder       aufgenommenen    Versuche, nach diesem Ver  fahren auch Formkörper aus Beton und ähn  lichen nicht. homogenen, mindestens teilweise       härtbaxen    Mischungen, flüssiger und fester  Bestandteile, herzustellen, gescheitert.

   So  wird im für den Fachmann     wegweisenden      Handbuch der     Betonsteinindustrie ,    6.     Auf-          laf-e    1951, von Erich Probst festgestellt, dass  Beton wegen seiner     Iiörnigkeit    und seines       Mangels    an der nötigen     Bildsamkeit    für un  taugIich zur Verdichtung auf der Strang  presse gehalten wird. Im gleichen Buch wird  an anderer Stelle zwar darauf hingewiesen,  dass der Vorschlag keineswegs undenkbar sei,  sämige, weich angemachte     Betonmassen    auf    der     Vakuum-Strangpresse    in     Verbindung    mit  Rüttlern zu verarbeiten.

   An einer dritten  Stelle wird dann noch geschrieben, dass es  nicht ganz von der Hand zu weisen sei, auf  der     Strangpresse    Beton zu verarbeiten, wenn  es gelänge, durch Zusätze den Mörtel plastisch  und doch standfest genug zu machen.  



  In praktischen Versuchen hat sich aller  dings gezeigt, dass eine Verformung von  sämigem Beton, das heisst Beton mit einem       Ausbreitmass    von 36 bis 50 cm, nicht möglich  ist, weil trotz der hohen     Verpressung    in der       Strangpresse    der austretende Formkörper nur  auf geringe Längen, auf seinen Querschnitt  bezogen, standfest ist.     Ausserdem.    weist er eine  wellige, rauhe und poröse     Oberfläche    auf.  



  Es ist weiter vorgeschlagen worden, einer  seits zur Erhöhung der Standfestigkeit und  anderseits,     um.dem    Fertigprodukt eine höhere  Festigkeit zu verleihen, im     Strangpressverfah-          ren    dornlos hergestellte Rohre mit     Armierun-          gen    zu versehen, wobei jedoch ausser der um  ständlichen Einführung der     Bewehrimgs-          stähle    das Zusammenfallen des Formlings  nicht verhindert ist und wobei ferner die  Innenfläche des hohlen Profils durch den  sich mit der Schnecke drehenden, die Rohr  lichte bildenden Formstumpen rauh und un  dicht wird.

   Eine praktische     Verwertung    hat  auch dieser Vorschlag nicht     gefunden,    abge-           sehen    davon, dass die Verwendung dieser     Ein-          riehtung    auf Rohre und rohrförmige Körper  mit. kreisrundem Innenquerschnitt     beschänkt     ist.

   Bei einem über einen beliebig begrenzten  Dorn gebildeten Profilkörper, bei dem der  Dorn durch die Hohlschnecke     geführt    und  beim Durchgang durch das Mundstück um  presst wird, ist nämlich ausser dem immer  wiederkehrenden Abfall des Profilkörpers  vom Dorn,     bedingt.    durch die Bewegung des zu       vierpressenden    Mischgutes um den Dorn, eine       i.nzulässige    Verlagerung der     Armierungseisen     zu beobachten.  



  Durch die vorliegende     Erfindung    wird  nun ein Weg     gezeigt,    wie auf wirtschaftlich  und technisch einwandfreie Weise das     Strang-          pressverfahren    zur     Herstellung    von Formkör  pern     ans    den eingangs erwähnten Materialien  verwendet werden kann.

       Erfindungsgemäss     besteht dieses Verfahren     darin,    dass das       Misehgut    mindestens in einem     Mundstüek    auf  dem Wege der kontinuierlichen Förderung  einer     Strangpresse        verpresst    und so weit     ver-          diehtet    wird, dass die     Formkörper    bei Ver  lassen des Mundstückes ihre beabsichtigte  massgenaue     Form    behalten und die     Oberflä-          eben    weitgehend geglättet sind, und dass als  Ausgangsmaterial ein Mischgut verwendet  wird,

   dessen     Ausbreitmass        -unmittelbar    vor der  endgültigen Formgebung im Mundstück höch  stens 28     ein    beträgt. Unter     Aiisbreitmass    wird  dabei derjenige Wert verstanden, der bei der  Bestimmung nach DIN-Norm 1048, Ausgabe  1943, erhalten wird.  



  Bei der Anwendung des erfindungsgemä  ssen Verfahrens ergeben sich besondere Vor  teile, wenn das Mischgut in dem der Aufgabe  des Materials zunächst gelegenen Teil der       Sehnecke    vorverdichtet wird, das heisst, wenn  man anschliessend an die Förderschnecke, die  das     Misehgut    gegen das Mundstück bewegen  soll, eine     Druckschneeke    anordnet, die mit  zunehmender     Annäherung    an das Mundstück  auch eine zunehmende     Vorverdichtung    des  Mischgutes zur Folge hat.

   Es kann dabei be  sonders zweckmässig sein, zur Erhöhung der  Verdichtung und/oder     Vergleiehsmässigung     des Gefüges während des     Verpressens,    das         Misehgut    der     Einwirkung    von     Schwingungen,     insbesondere Ultraschallschwingungen, auszu  setzen. Ferner kann es vorteilhaft sein, eine  V     erdiehtung    des Gefüges dadurch zu errei  chen, dass das     Verpressen    mindestens zeitweise       unter        Vakuum    durchgeführt. wird. Durch das  Vakuum sollen vor allem die Lufteinschlüsse       beseitigt.    werden.

   Es ist auch denkbar, dem  zu vierpressenden     Miseligut    im Zuge der     Ver-          pressung    und     Verdiehtung    Zusätze beizu  fügen, z. B.     elastizitätserhöhende    oder schnell  bindende Zusätze, die vor     Eintritt    des Misch  gutes in das     Mundstüek    beigegeben werden,  um das     liöehstzulässige        Ausbreitmass    von  28     ein    an dieser Stelle nicht zu überschreiten.

         Solehe    Zusätze können auch dazu beitragen,  dass die Standfestigkeit der Formkörper beim  Austritt aus dem     lIundstück    grösser ist, als  dies ohne diese Zusätze erreicht würde. Eine  Verkürzung der     Abbindezeit    kann auch da  durch erzielt werden, dass das     Formstück    un  mittelbar vor dem Austritt aus dem Mund  stück der Wirkung eines     elektrisehen    Feldes,  z. B. eines Nieder- oder eines Hochfrequenz  feldes, ausgesetzt wird. Auch eine Erwär  niung mit andern bekannten     Mitteln    zum Ent  zug eines Teils des     Anmachwassers    oder eine  Vakuumbehandlung bewirkt den gleichen  Effekt.

   Die verschiedenen Methoden können  auch irgendwie kombiniert -werden.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren wird  nachstehend an Hand der in der Zeichnung  beispielsweise dargestellten Ausführungsform  einer     Vorrichtung    zur Ausübung des Verfah  rens beispielsweise beschrieben.    Die     Fig.    1 zeigt eine     Ausfühiningsform,     die als     Sehneekenstran    ,presse ausgebildet ist,  im Schnitt;

   die     Fig.    2 bis     4-    stellen Einzel  heiten der     Vorriehtung    nach     Fig.    1 dar, wobei       Fig.    2 eine Ansicht längs der     Sehnittlinie          II-II,        Fig.    3 eine Ansieht längs der Schnitt  linie     III-III    und     Fig.    4 eine Ansicht in       Pfeilriehtung    IV der     Fi-.    1 darstellen.  



  Es bedeutet. 1 die hohle Schneckenwelle,  die mit dem Antriebsrohr 2 über die nicht.  näher dargestellte     Flaiisehkupplung    3 verbun  den ist. Das Antriebsrohr 2 ist in den Lagern           -1    und 5 gelagert und wird von einem nicht       Olezeigten    Antriebsmittel, z. B. Elektromotor,  über das Getrieberad 6 angetrieben. Die  Schnecke besteht im Prinzip aus vier Teilen,       lind    zwar einem Füllteil 7 im Füllschacht 8,  einem konischen Teil 9, einem zylindrischen  Teil 10 und einem     Pressteil    11.

   Der konische  Teil 9 ist. dabei so ausgebildet, dass die Gang  tiefe der Schnecke in     Förderrichtung        ab-          iiimmt,    und zwar derart, dass die bei der Ro  tation entstehende Müllfläche einen     Kegel-          wantel    bildet. Weiter ist es zweckmässig, den       '-,tcig;ungswinkel    in der Förderrichtung all  inählieh kleiner werden zu lassen.

   Durch die       5elineekenwelle    1 ist von ihrem     rüekw#ärtigen     Ende     leer    ein hohlzylindrischer Halter 12     ge-          t'ährt,    der an seinem hintern Ende am     rüek-          wärtigren    Schild 13 befestigt ist.

   Das vordere  Ende, des Halters 12 trägt einen den       '#.;elineekenabsehluss    bildenden, zum Formstück       (lIundst.üek)    gehörenden Körper 14, der so  wohl ein oder mehrere zur Bildung beliebiger       I-lolilräume    im Formkörper geformte Kaliber  15 tragen als auch gegebenenfalls die zur  Führung von durch die hohle Welle     einge-          fiifirten        Bewehrungsstählen    notwendigen Boh  rungen 16 enthalten kann, und der von einem  Mantel 18 umgeben ist, dessen Innenlichte  die äussere Form des Formkörpers bestimmt.  Körper     1d,    Kaliber 15 und Mantel 18 bilden  in diesem Falle das     Formstfiek    (Mundstück).

    Mit 17 sind Leitungen bezeichnet, durch wel  che ein Spülmittel unter geeignetem Druck  ein     gepresst    werden kann, damit. kein Binde  inittelgel in den Raum zwischen Schnecken  welle 1 und Körper 14     eindringen    kann. Die       Sehneeke    ist     umsehlüssen    von einem Gehäuse,  (las aus einem Konus 19 und einem Zylinder  20 besteht. Am vordern Ende des Zylinders  20 ist der Mantel 18 des     1Vlundstüekes    leicht  abnehmbar, z. B. durch     Bajonettversehluss,     angebracht. Das aus einem oder mehreren  Teilen bestehende Gehäuse mit Füllschacht 8  ist seinerseits an dem mittleren Schild 21 ab  nehmbar befestigt.  



  Die     Wirkungsweise    der beschriebenen       Sehneel@enstrangpresse    ist kurz folgende: Die  plastisch verformbare, nicht homogene, min-         destens    teilweise     härtbare    Mischung     flüssiger     und fester Bestandteile wird in den Füll  schacht 8 aufgegeben, vom Füllteil 7 der  Schnecke erfasst und über den konischen  Teil 9 der Schnecke vorgetrieben und vorver  dichtet dem     zylindrischen    Teil 10 der  Schnecke übergeben, von wo aus das vorver  dichtete Mischgut über den     Pressteil    11     in     das Mundstück gelangt, wo es seine endgültige  Formgebung erhält.

   Das Mischgut weist dabei  unmittelbar vor seiner endgültigen Formge  bung, das heisst., bevor es in das Mundstück  gelangt, ein     Ausbreitmass    von höchstens 28 cm  auf. Der Formkörper tritt am vordern Ende  des Mundstückes aus und ist so weit gepresst  und verdichtet, dass er nach dem Austreten  die     beabsichtigte    massgenaue Form beibehält,  das heisst, er besitzt. bereits eine derartige  Standfestigkeit, dass besondere Massnahmen,  z. B. eine Einschalung, zur Verhinderung  des Zusammenfallens nicht notwendig sind.  Selbstverständlich ist es notwendig, den  Formling bis zu seiner     Härtung    sachgemäss  zu     lagern.     



  Falls es sich als zweckmässig erweisen  sollte, dem Mischgut vor der     endgültigen     Formgebung im Mundstück Zusätze zuzu  fügen, z. B. schnellbindende     Zusätze,    um das  höchstzulässige     Ausbreitmass    von 28 cm nicht  zu überschreiten, so ist es von Vorteil, diese  Zusätze möglichst frühzeitig, das heisst schon  im konischen Teil der Schnecke, einzubringen,  damit eine gute     Durchmischung    dieser Zu  sätze mit dem Mischgut gewährleistet ist.  Solche Zusätze werden mit Vorteil dem Misch  gut von aussen, z. B. durch Bohrungen im       Scheekengehäuse,    zugeführt.

   Für andere  Zwecke können die Zusätze auch mittels durch  den Halter 12 führender Leitungen bis zum  feststehenden Körper 14 geführt und dort in  das     Mischgut    eingebracht, z. B.     eingepresst,     werden. Wenn     ausserdem    bei bestimmten Mi  schungen und/oder für bestimmte Zwecke eine  weitergehende Standfestigkeit erwünscht ist,  so kann man, wie bereits erwähnt, das im  Mundstück befindliche Mischgut erwärmen,  z. B. durch ein elektrisches Nieder- oder Hoch  frequenzfeld, das mit Vorteil -zwischen dem      Innenteil (Kaliber) 15 und dem Mantel 18  des Mundstückes verläuft.  



  Im Rahmen des     erfindungsgemässen    Ver  fahrens und der erfindungsgemässen Vorrich  tung lassen sieh gegenüber den beschriebenen  Ausführungsformen selbstverständlich zahl  reiche Modifikationen denken. So ist es nicht  unbedingt notwendig, einem Teil der Schnecke  einen konischen Verlauf zu geben. Die  Schnecke kann auf ihrer ganzen Länge zylin  drisch sein. Ferner kann das Gehäuse für die       Schnecke    aus zwei schalenartigen Hälften zu  sammengesetzt sein, die in Längsrichtung der  Schnecke aufklappbar sind. Auch der Mantel  18 des Mundstückes kann in gleicher Weise  ausgebildet sein.  



  Die nach dem     erfindungsgemässen    Ver  fahren mittels der erfindungsgemässen Vor  richtung erzeugten Formkörper zeichnen sieh  nach Verlassen des     Mundstückes    durch grosse  Standfestigkeit aus. Sie weisen auch nach  der     Abbindung    oder andersartigen     Härtungs-          vorgängen    eine glatte, -weitgehend wasser  dichte Oberfläche auf. Das Gefüge     ist    von  einer nach den bisher bekannten Verfahren  nicht, erreichten Homogenität.

   Ausserdem ist  es durch die erfindungsgemässe Vorrichtung  möglich, für die     Bewehrungsstähle    eine bis  her nicht gekannte Gleichmässigkeit ihrer Ein  bettung zu erreichen, indem selbst bei Trä  gerlängen, wie sie bei den bisher angewende  ten     Verfahren    nicht möglich sind, kaum mess  bare Abweichungen festgestellt werden kön  nen. Wie vorstehend bereits angeführt ist, be  steht ein weiterer Vorteil des     erfindungsge-          nAssen    Verfahrens und der     erfindungsgemä:          ssen    Vorrichtung darin, dass in kontinuier  licher Fertigung Formkörper in beliebigen  Längen hergestellt werden können.

   Abgesehen  von diesen rein technischen ergeben sieh da  durch offensichtlich auch grosse wirtschaft  liche Vorteile.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Form körpern aus nicht homogenen, mindestens teil weise härtbaren, plastisch verformbaren Mi schungen flüssiger und fester Bestandteile, insbesondere aus zementhaltigen Mischun- gen, wie Beton und betonartige Mischungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgut zumindest in einem 'Mundstück auf dem Wege der kontinuierlichen Förderung einer Strangpresse verpresst und so weit verdich tet wird,

   dass die Formkörper bei Ver lassen des Mundstückes ihre beabsichtigte massgenaue Form behalten und die Ober flächen weitgehend geglättet sind, und dass als Ausgangsmaterial MischgLit verwendet wird, dessen Ausbreitmass unmittelbar vor der endgültigen Formgebung im Mundstück höchstens 28 ein beträgt. Il.

   Vorrichtung zur Ausübung des Ver- fahrens nach Patentansprtieh 1, als Schnek- kenstrangpresse ausgebildet, deren Schnecken welle hohl ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die hohle Welle (1) bis an deren Ende reichender, feststehender und liohlzyiin- driseher Halter (12) einen den Schnecken- absehluss bildenden Körper (1-I) trägt. 11I. Formkörper, hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das Mischgut in dem der Aufgabe des Materials zunächst. gele genen Teile der Schnecke vorverdichtet wird. ?. Verfahren nach Patentanspi-iieh I, da durch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Verdichtung des Gefüges während des Ver- pressens das Mischgut der Einwirkung von meehanisehen Schwingungen ausgesetzt wird.

   @. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Verdichtung des Gefüges mindestens stellen weise das Verpressen unter Vakuum durch geführt wird. 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass dem Mischgut im Zuge der Verdichtung und Verpressung Zu sätze zugefügt werden. 5. Verfahren nach U nteransprueh .I, da durch gekennzeichnet, dass in das Mischgut vor der endgültigen Formgebung eine Schnell- Bindung bewirkende Zusätze eingebracht wer den. 6.

   Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Zusätze dem Miseh;ut von aussen zugeführt werden. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Formstück unmittelbar vor dem Austritt aus dem Mund stück zur Verkürzung der Abbindezeit er wärmt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, da.ss das Formstüek un mittelbar vor dem Austritt aus dem Mund- stüek zur Verkürzung der Abbindezeit einer Vakuumbehandlung unterworfen wird. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinde rung des Eindringens von Pressgut in den Raum zwischen den den Schneckenabsehluss bildenden feststehenden Körper (14) und die sieh um diesen drehende Schneckenwelle (1) Anleitungen (7.7) vorgesehen sind, durch die ein Spülmittel von geeignetem Überdruck ein zupressen ist. 10.

   Vorrichtung nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeiehnet, dass die Gangtiefe der die Vorv erdichtung bewirkenden Teile der Schnecke in Förderrichtung abnimmt., und zwar derart, dass die bei der Rotation entste hende Hüllfläche einen Kegelmantel bildet. 11. Vorrichtung nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungs winkel in Förderriehtung abnimmt. 12.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, zur Ausübung des Verfahrens nach Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Heranführung der Zusätze der durch die hohle Schneckenwelle (1) bis an deren Ende vorreichende feststehende Halter (12) mit dem den Schneckenabschluss bildenden Kör per (14) vorgesehen ist. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, zur Ausübung des Verfahrens nach Unteran spruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zur 1lochfrequenzerhitzung des Formkörpers un mittelbar vor dessen Austritt aus dem Mund stück vorhanden sind. 14.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I; zur Ausübung des Verfahrens nach Unteran spruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Evakuiereinrichtung mit dem Körper (14) und mit. dem Mundstück verbunden ist. 15. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Kanälen im Formkörper Kaliber (15) am Körper (14) angebracht sind. 16. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Körper (14) Öffnungen und im Halter (12) Führungsmit tel für die Einführung von Bewehrungsstäben in den sich bildenden Formkörper vorgesehen sind.