Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von plattenartigen Bauelementen aus erhärtenden, Bindemittel enthaltenden Gemischen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von. plattenartigen Bau elementen aus erhärtenden, Bindemittel enthaltenden Gemischen, insbesondere zur Herstellung von Eisen- betonplatten.
Es sind bereits Verfahren zur Fertigung von Eisenbetonbauteilen unter Anwendung der Rüttel formung, Pressung und Wärmebehandlung bekannt, jedoch sind alle bisher bekannten Verfahren kom pliziert und mit grossem Arbeitsaufwand verbunden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zur kontinuierlichen Fliessferti gung von Bauelementen verschiedener Grösse eine Reihe von Formen vorgesehen ist, die durch Auf stellung von verstellbaren Seiten- :und Querwänden auf dem Obergurt eines endlosen Plattenbandes einer Fördereinrichtung gebildet werden, wobei die Ge schwindigkeit des Plattenbandes in Abhängigkeit von der Dauer der Erreichung der erforderlichen Festig keit für das zu erhärtende.
Gemisch und der Länge des für diesen Zweck eingestellten Förderabschnittes eingestellt wird, und dass beim Durchlaufen von längs des Plattenbandes montierten technologischen Einrichtungen folgende Arbeitsgänge stattfinden:
Die Formen werden auf dem Plattenband' befe stigt, dann mit einem Schutzmittel überzogen, welches das Anhaften des Gemisches verhindert, das Gemisch wird in die Formen gefüllt und über die ganze For- metibreite verteilt; das Gemisch wird durch Rütteln verdichtet; der überschüssige Teil des Gemisches wird abgestreift und zurückbefördert, es folgt ein Verdichten des Gemisches mittels einer Schwingun gen ausführenden Schiene; darauf eine Bearbeitung durch von einem endlosen Band umschlungene Walz rollen und ein nochmaliges Glätten der Gemisch oberfläche;
ferner schliesst sich eine Wärme-Andrück- Behandlung in einem Thermoraum unter der Wir kung von Dampf an; schliesslich wird das fertige Bauelement selbsttätig aus der Form befreit und ab transportiert.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah rens ist gekennzeichnet durch einer Fördereinrichtung mit einem in waagrechter Ebene laufendes Platten band und darauf befestigten Formen zur Aufnahme des Gemisches und mit längs des Plattenbandes ange ordneten technologischen Einrichtungen, bestehend aus einem Mischer zum Einfüllen des Gemisches in die Formen;
Einrichtungen zum Verdichten dies Ge misches in Gestalt einer Anpressvorrichtung mit einem auf und ab schwingenden Rüttelbalken und einem Schild; einem Fräser, welcher den überschüssi gen Teil des Gemisches von der Form entfernt, einem Förderband, welches den überschüssigen Teil des Gemisches zurückbefördert; einer Glätteinrichtung in Form einer waagrecht schwingenden Schiene; einer regelbarem Ausdrückvorrichtung, welche ein endloses Flachband mit Walzrollen enthält;
einer Glättungs- schiene; einer weiteren Andrückvorrichtung, welche ein endloses Flachband mit Walzrollen enthält, wo bei die Vorrichtung zur schnellen Erhärtung des Gemisches in eine Thermokammer eingebaut ist, und einer Vorrichtung zur selbsttätigen Entschalung und Weiterleitung der fertigen B.auelernente an ein Förderband, welches.
die Bauelemente an ein benach bartes Förderband abgibt, wo ein Anheben der B@au- elemente zwecks Aufnahme durch ein Hebezeug er folgt.
Der Hauptvorteil des Verfahrens und der Vor richtung gemäss Erfindung besteht in der Fliessferti gung von Bauelementen während einer kurzen Fabri kationsdauer, einer beschleunigten Erhärtung des Ge misches sowie einer leichten und schnellen Umstel- Jung der Abmessungen und der Form. Die Dauer der Herstellung nach dem vorgeschlagenen Verfah ren wird infolge der Beschleunigung des Erhärtungs- vorganges gegenüber den bisher üblichen Verfahren wesentlich herabgesetzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfah rens, Fig.2 einen vertikalen Längsschnitt durch die gesamte Vorrichtung, Fig. 3 einen Grundriss der Vorrichtung, Fig.4 einen vertikalen Querschnitt III-111 der Vorrichtung, Fig.5 einen vertikalen Querschnitt IV-IV der Vorrichtung, Fig. 6 einen vertikalen Querschnitt V-V der Vor richtung,
Fig.7 einen vertikalen Querschnitt VI-VI der Vorrichtung, Fig. 8 einen vertikalen Querschnitt VII-VII der Vorrichtung, Fig. 9 ein plattenartiges Bauelement in perspek tivischer Darstellung, Fig. 10 ein schalenartiges Bauelement ohne Rand, Fig. 1.1 ein schalenartiges Bauelement mit zwei seitigem Rand, Fig. 12 ein schalenartiges Bauelement mit voll ständigem Rand,
Fig. 13 ein Mehrrippen-Bauelement mit Öffnun- gen und Rand, Fig.14 ein doppelschichtiges Bauelement mit Öffnungen, das aus zwei am Umfang verklammerten schalenartigen Platten und einer Zwischenschicht für die Wärme- und Schallisolierung besteht, Fig. 15 ein doppelschichtiges Bauelement, das aus zwei am Umfang verklammerten schalenartigen Platten mit einer Schallisolations-Zwischenlage an der Umfassung besteht.
Das Verfahren einer kontinuierlichen Herstellung von Bauelementen wird im vorliegenden Fall am Beispiel von schalenförmigen Eisenbetonplatten ver anschaulicht. Die einzelnen in Fig. 1 schematisch dar gestellten Arbeitsgänge werden mit Bezugnahme auf die Vorrichtung nach Fig. 2-15 erläutert.
Gemäss Fig. 1 werden folgende Arbeitsgänge an gewandt: 1. Einstellung der Geschwindigkeit des Platten bandes an der Fördereinrichtung A, 2. Aufstzllurg der Formen: auf das Plattenband: (Arbeitsgang B), 3. Aufbringen eines Schutzmittels auf die Formen, um das Anheften des Gemisches zu verhindern (Arbeitsgang C), 4. Einlegen von Bewehrungseisen in die Formen für die Herstellung entsprechender Bauelemente (Arbeitsgang D), 5. Einfüllen des Gemisches in die Formen (Arbeitsgang E), 6. Verdichten des Gemisches durch Rütteln (Arbeitsgang F), 7. Abstreifen des überschüssigen Teiles des Ge misches (Arbeitsgang G), B.
Zurückbeförderung des überschüssigen Teiles des Gemisches (Arbeitsgang t), 9. Glätten des Gemisches (Arbeitsgang H), 10. Verdichten des Gemisches (Arbeitsgang J), 11. Nochmaliges Glätten (Arbeitsgang H'), 12. Wärmebehandlung des Gemisches zwecks schneller Erhärtung (Arbeitsgang K), 13. Abnahme der Formteile und Weitertransport des fertigen Bauelementes (Arbeitsgang L).
Sämtliche Teile und Einrichtungen der Anlage sind auf einem durchgehenden Fundament 1 mon tiert (Fig. 2), in dessen abgeschlossenem Teil Gruben für Kondensationstöpfe und Schlammsammler unter gebracht sind. Über das Fundament 1 bewegt sich das. Plattenband 3 der Fördereinrichtung A. Das Plattenband 3 ist am Anfang und, Ende über Walzen 4, 5 geführt und wird auf eine in der Zeichnung nicht dargestellte Art angetrieben. Die Bewegung des Plat tenbandes 3 erfolgt gemäss Fig.2 von rechts nach links.
Das Platbenfband 3 setzt sich aus einzelnen Glie dern 6 (Fig. 3) zusammen, die 300 mm breit und 3660 mm lang sind und aus trogförmigem Walzma- terial bestehen. Jedes Glied. 6 besitzt drei starr be festigte und lose um eine Achse umlaufende Trag rollern 7, die sich gegen Schienen 8 abstützen (Fig. 4).
An der flachen Aussenseite der Glieder 6 sind seitliche Wände 9 befestige.
Die Glieder 6 des Plattenbandes 3 tragen Boden platten 10 in Gestalt abgestumpfter Pyramiden mit abgerundeten Kanten, welche zusammen mit den Wänden 9 und Querwänden 27 die Formen für die Bauelemente ergeben. Das Aufstellen der Formen erfolgt am, Anfang des Plattenbandes 3 im Arbeits gang B (Fig. 1).
Auf die Oberfläche des Plattenbandes 3 wird ein auf 70 C angewärmtes Schutzmittel, vorzugsweise Petrolatum aufgetragen, das ein Anhaften des Ge misches, z. B. des Betons, verhindert (Arbeitsgang C). Zu diesem Zweck sind verstellbare Spritzvorrich- tungen 12 (Fig. 1) aufgestellt. Hierauf folgt ein Ab schnitt, wo Bewehrungseisen eingelegt werden kön nen (Arbeitsgang D). Das Gemisch, im vorliegenden Fall eine Betonmasse, fliesst aus dem Mischer 17 (Fig. 2, 4) über eine verstellbare Rinne 13 in die Form.
Der kontinuierlich arbeitende Mischer 17 ist an einer Vertikalachse befestigt und wird mit einer Vor richtung abwechselnd nach rechts und links um einen Winkel bis 30 gekippt. Dabei wird die Rinne 13 zy klisch quer zum Plattenband 3 verschwenkt, wäh rend das Gemisch sich gleichmässig über die Ober fläche der Form verteilt. Im Bereich der Rinne 13 ist ein Verteiler 14 angeordnet und am Körper einer Vorrichtung 16 für zusätzliche Anpressung befestigt. Der Verteiler 14 besitzt ein Endstück 18, welches mit einer Führungsmutter 19 an einer Umsteuer-Schrau- benwelle 20 hin und her bewegt wird (Arbeitsgang E).
Unterhalb des Plattenbandes 3 befindet sich ein Rüttelbalken 15, der rechtwinklig zur Längsachse des Bandes im Wirkungsbereich des Verteilers 14 angeordnet ist. Der Rüttelbalken 15 stellt einen: zu sammengeschweissten Hohlkörper dar, der sich mit seinen Enden auf vier Federn 21 abstützt. Die Federn 21 ruhen auf einem eigenen Fundament, wodurch der Rüttelbalken 15 von dem die Schwingungen aufnehmenden Hauptfundament 1 isoliert ist. Die Schwingungen, werden durch Exzenterscheiben er zeugt, die von der Welle 23 quer zur Längsachse des Plattenbandes angetrieben sind.
Die Federn 21 drük- ken den Rüttelbalken 15 an das Plattenband 3 an (Arbeitsgang F).
Die Vorrichtung 16 für zusätzliches Anpressen des Gemisches ist in Form eines senkrecht verstell baren und mit regelbarem Einstellwinkel versehenen Schildes 24 ausgebildet. Der Schild 24 verdichtet die Oberfläche des Gemisches und ebnet dasselbe, mit gleichzeitigem Abstreifen der Unebenheiten, und zwar auf die Rohdicke des Bauelementes. Durch die An- pressvorrichtung 16 wird die Oberfläche des Ge misches geglättet, und es werden Lücken im Gemisch verhindert. Das Rütteln verhütet ein Anhaften des Gemisches am Schild 24 und die Entstehung von Kratzern an der Oberfläche dies Gemisches.
Vor dem Verteiler 1-4 sind skiförmige Längsfüh rungen 26 angeordnet, die zum Zurückhalten der Be- wehrungseisen und der Querwände 27 bestimmt sind.
Unmittelbar nach der Anpressvorrichtung 16 ist ein Fräser 28 zum Entfernen des überschüssigen Ge misches (Arbeitsgang G) angeordnet, wobei eine Zu gabe für das Verdichten des Gemisches bei dem darauffolgenden Arbeitsgang T mitberücksichtigt wer den muss. Der Fräser 28 ist mit einer Vorrichtung für eine regelbare senkrechte Höhenverschiebung und mit einem Antrieb (in der Zeichnung nicht darge stellt) ausgerüstet. Der oberhalb des Plattenbandes 3 und quer zum Band angeordnete Fräser 28 besteht aus einem Rohr, das mit angeschweissten Schnecken schneiden versehen ist.
Die Schneckenschneiden des Fräsers 28 sind gegeneinander gerichtet, so dass bei der Drehung des Fräsers die von, der Bauplatte .abge- fräste überschüssige Betonmasse zur Fräsermitte ge langt (Arbeitsgang G). Von einem besonderen För derband 29 wird das Gemisch aufgenommen und die überschüssige Betonmasse unter den Verteiler 14 zurückgeführt (Arbeitsgang t). Das Förderband 29 ist in der Höhe verstellbar (Fig. 5).
Hinter dem Fräsen 28 befindet sich eine Schiene 30 zum Glätten der Betonmasse (Arbeitsgang H). Mittels eines in dien Zeichnung nicht dargestellten Kurbeltriebes führt die Schiene 30 waagrechte Quer schwingungen aus, um Lücken in der Betonmasse zu verhindern.
Auf die Schiene 30 folgt eine Kalibrierwalzaus- rüstung (Arbeitsgang J) in Form eines Portalgerüstes (in Zeichnung nicht dargestellt), welches das Platten- band 3 umschliesst und das zwei schwere Enditrom- meln 31 sowie eine Reihe von Andrück Walzrollen 32 trägt, die von einem endlosen Gummi- oder Stahl-Flachband 33 umschlungen und in den, ge meinsamen Rahmen 34 eingebaut sind (Fig. 2).
Der Rahmen 34 ist an das Portalgerüst mit Hilfe von Stellschrauben 35 angehängt. Die Walzrollen 32 brin gen die sich erhärtenden Bauplatten 11 durch senk recht gerichtete, regelbare Druckwirkung auf genaue Abmessungen. Das Plattenband 3 ist durch eine Reihe verstellbarer endloser Kettenstützen 36 abge- stützt, wobei die Kettenstützen mit Laufrollen 37 versehen sind, die, längs einer Stützplatte 38 abrollen.
Am endlosen, die Trommel 31 und Walzrollen 32 umschlingenden Flachband 33 ist eine Bürstenrei- nigungsvorrichtung (in Zeichnung nicht dargestellt), in Form einer zur Trommelachse 31 parallel ver laufenden Welle angebracht, die mit Längsgummi streifen und einer Rille zur Aufnahme der abgerie benen Betonteilchen versehen ist.
Bei einer ausgeführten Anlage beträgt der Durch messer der Trommeln 31 -403 mm, derjenige der Walzrollen -210 mm.
Die unteren Punkte am Umfang der Trommeln 31 und der Walzrollen 32 liegen in der gleichen Ebene. Beim Kalibrierwalzverfahren wirkt eine jede Walzrolle über das Flachband 33 auf einen schmalen Abschnitt der Bauplatte, wobei im Beton eine hohe Druckspannung entwickelt wird.
Eine der Trommeln 31 wird durch die Welle dier Fördiereitmichtung A in Umlauf gesetzt, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeiten des Flachbandes 33 und des Plattenbandes 3 stets übereinstimmen und irgend welche Vorschiebungen der Betonschichten ausge schlossen sind.
Der gesamte Trommel- und Walzrollenkomplex (31 und 32) kann mittels Stellschrauben 35 aus der waagrechten Lage des Flachbandes 33 in eine ge neigte Stellung gebracht werden. Dabei wird auf den Kopfteil der Bauplatte eine grössere und auf den End- teil eine kleineze Andruckkraft ausgeübt.
Für die endgültige Glättung der Betonoberfläche (Arbeitsgang H') dient eine Schiene 39, welche in ihrer Konstruktion der Schiene 30 entspricht und ebenfalls waagrechte Querschwingungen ausflührt.
Hinter der Kalibrier-Walzabteilung und der Glät- tungsschiene 39 ist das keinen Antrieb erhaltende endlose Flachgummiband 40 montiert, das die Trom meln 41 und die Walzrollen 42 umkleidet.
Die Walz rollern drücken den unteren Gurt des Bandes 40 ge gen die Oberfläche des erhärtenden Bauelementes 1.1 an und erzeugen einen Anpressdruck bis 30 g/cm2 (Arbeitsgang K). Das Band 40 bewegt sich zusam men mit dem Bauelement 11 und deckt dessen Ober fläche im Bereich der Kammer 2 ab, wodurch eine unmittelbare Einwirkung des Wärmeträgers auf das Bauelement verhindert wird (Fig. 2 und 6).
Die Andrückwalzrollen 42 sind im Vorderteil der Thermokammer 2 (in Richtung der Bandbewegung gesehen) untergebracht und in einem gemeinsamen Rahmen 43 gelagert. Die Achsen dieser Rollen kön nen sich in senkrechten Nuten des Rahmens 43 be wegen, der von Hebeschrauben 45 getragen wird.. An der hinteren Trommel 41 ist wiederum eine Bürstenreinigungsvorrichtung für das Säubern des Bandes 40 von anhaftenden Betonteilchen (in Zeich nung nicht dargestellt) angebracht.
Zur Isolierung des Bauelementes 11 gegen direkte Einwirkung des Wärmeträgers ist die Anpressvor- richtung seitlich mit senkrechten Schürzschirmen 44 aus einem wärmebeständigen Stoff abgedeckt. Mit den gleichen Schürzschirmen sind auch die anderen Öffnungen und Spalte abgedeckt, so d'ass die Er wärmung durch den Wärmeträger lediglich auf dem Wege der Wärmeübertragung über das Plattenband 3, das endlose Flachband 40 und die Formwände 9 erfolgt.
An den Ein- und Ausfahrtstellen des Plattenban des 3 der Thermokammer 2 sind Absaug-Lüftungs- vorrichtungen (in Zeichnung nicht dargestellt) vorge sehen. Beim Austritt aus der Thermokammer werden im Endabschnitt der Anlage die Bauplatten 11, deren Festigkeit nunmehr den Anforderungen entspricht, selbsttätig entschalt, sobald die Zugkettenglieder 6 die Walze 5 umlaufen.
Die fertigen Bauplatten 11 verlassen das Platten band 3 in waagrechter Richtung und gelangen auf die Hilfsstützen 46, von wo sie auf das Zweigeschwindig- keiten-Förderband 47 geschoben werden. Die erste Geschwindigkeit des Förderbandes 47 ist der Ge schwindigkeit der des Plattenbandes 3 angepasst, während die zweite Geschwindigkeit wesentlich grö sser ist. Vom Förderband 47 gelangen die Bauplatten mit hoher Geschwindigkeit auf ein weiteres Förder- band 48.
Diese dreht die fertigen Bauplatten um 80 bis 85 , worauf letztere durch ein Hebezeug hochgezogen und in Senkrechtstellung weiterbefördert werden (Arbeitsgang L).
Die Fördereinrichtung A bewegt das Plattenband 3 stets mit gleichbleibender, von der Art des Bau elementes (hauptsächlich von der Bauplattendicke) abhängenden Geschwindigkeit. Für jeden einzelnen Fall wird die Geschwindigkeit nach der Formel
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ermittelt. Es bedeuten: V = die Geschwindigkeit des Transportbands in m/min, L - die Länge der Thermokammer in m, t - die Zeit, während welcher sich die erhär tende Masse (Beton) in der Thermokam- mer befindet, in Minuten.
Das Zusammenwirken der einzeInen Einrichtun gen geschieht auf folgende Weise. Zunächst werden die seitlichen Wände 9 und -die Querwände 27 auf dem Plattenband befestigt (Arbeitsgang B). Auf die Aussenflächen des Plattenbandes und der Formen wird ein Schutzmittelfilm, z. B. Petrolatum, aufge bracht, um ein Anhaften des Betons zu verhindern. Dies geschieht durch ununterbrochenes Bespritzen (Arbeitsgang C). Darauf werden auf das Plattenband mit Hilfe eines Elektroflaschenzuges eventuell er forderliche Einlegeteile eingesetzt (Arbeitsgang D).
Die im Betonmischer mit kontinuierlicher Wir kung 17 hergestellte fliessende Betonmasse wird ohne Pausen dem Plattenband 3 zugeführt und geebnet (Arbeitsgang E). Zweckmässig in der Weise, dass die Oberflächenmarke um 3 bis 5 % höher liegt als die angenommene Nennstärke der Bauplatte.
Nach dem Ebnen erfolgt das Formen und das erstmalige Verdichten mit der Rüttel-Anpressvor- richtung (Arbeitsgang F). Hierauf muss die Beton oberfläche eine Höhe aufweisen, die um 2 bis 4 % höher als die Nennstärke der Bauplatte ist.
Die Unebenheiten an der Betonöberfläche wer den bis auf eine Höhe, die um 1 bis 2 % höher als die Nennstärke der Platte liegt, abgefräst und die Ober fläche durch querverlaufende und waagrecht gerich tete Schwingungen (Arbeitsgang H) geglättet. Die überschüssige Betonmasse wird an den Abschnitt E zurückbefördert.
Die genau waagrecht ausgerichtete geglättete Oberfläche kommt anschliessend in Bearbeitung der Kalibrierwalzen (Arbeitsgang J), wodurch das. Fertig verdichten des Betons bis auf den Verdichtungsbei wert 0,93-0,97 und eine genaue Kalibrierung der Bauplatte erfolgt. Dabei entwickeln die Walzrollen im Beton eine hohe Druckspannung und bringen die Oberflächenhöhe der Bauplatte bis auf den Nennwert.
Nach erfolgtem zusätzlichem Glätten mittels quer verlaufenden und waagrecht gerichteten Schwingun gen (zusätzlicher Arbeitsgang H'), wodurch die Bau plattenoberfläche fertigbearbeitet wird, erfolgt eine thermische Behandlung der Bauplatte bei abgedeck ter Oberfläche, unter einem zusätzlichen Anpress- druck bis 150 g/cm2. Dabei wird der Beton wäh rend der ersten 30-40 Minuten über die den Beton schützenden Oberflächen von allen Seiten einer Er wärmung durch den Wärmeträger, beispielsweise mit bis auf 105-110 C erhitzten Dampf, unterzogen.
Während der nachfolgenden 80-90 Minuten wird lediglich eine Betontemperatur im Bereich 95-98 C aufrechterhalten.
Die aus der Thermokammer 2 ausfahrenden, be reits erhärteten Bauplatten, welche die erforderliche Festigkeit nunmehr erreicht haben, werden selbst tätig entschalt (Arbeitsgang L), und zwar in dem jenigen Augenblick, in dem die Platten des Platten bands 3 zusammen mit dien daran befestigten Seiten wänden 9 und den Bodenplatten 10 die Bauplatten verlassen und sich in Richtung auf die Walze 5 wei terbewegen. Die von. der Farm befreiten Bauplatten 11 werden zum Fertiglager transportiert.
Zur Herstellung von Eisenbetonplatten dienen normale oder Sandbetongemische, die den in bezug auf Festigkeit und sonstigen gestellten Anforderungen entsprechen. In allen Fällen der Bauplattenherstel- lung werden harte Betongemische verwendet. Dabe2 sollen schnellerhärtende Klinkerzemente mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 3500 bis 4000 cmz/g benutzt werden.
Der Zementklinker solle beispielsweise 55 bis 60 % Trikalziumsilikat und 1,1 bis 5 % Trikalziumaliminat enthalten. Verwendung von Zementen mit unbeständiger mineralischer Zu sammensetzung sowie Mischungen verschiedener Ze mentmarken, werden für die Herstellung von Bau platten nach dem vorgeschlagenen Verfahren nicht zugelassen.
Ausser schalenförmigen Mehrrippenplatten 11, deren Herstellung vorstehend beschrieben wurde, können Bauplatten gemäss Fig.9-15 mit der be schriebenen Vorrichtung gefertigt werden. Die Her stellung von glatten rippenlosen Bauplatten nach Fig.9 erfordert keine gewölbten Bodenplatten 10, sondern der Boden der Form wird vom Plattenband 3 der Vorrichtung (Fig. 2) selbst gebildet.
Dagegen sind, bei der Herstellung der Mehrrippen- platten nach Fig. 10, 11 und 12 Bodenplatten mit entsprechenden Erhebungen notwendig. Die Mehr rippentafel nach Fig.13 erstreckt sich über eine grössere Länge und weist Öffnungen auf. Derartige Tafeln finden als Aussen- und Innenwände für Bau ten Verwendung, wobei die Fensteröffnungen bereits vorgesehen sind.
Stärkere Wände können nach Fig. 14 durch Zu sammenlegen von zwei Rippenplatten unter Zwi- schenlegung einer Wärme- und Schallisolationsschicht gebildet werden. In dien einzelnen Platten sind durch gehende Öffnungen freigelassen, welche als Fenster dienen. Die aufeinandergelegten Platten werden am Rande durch Bügel zusammengehalten. In. ähnlicher Weise ist die geschlossene Wand. nach Fig. 15 aus zwei Rippenplatten und einer zwischengelegten Iso lationsplatte aufgebaut, wobei die einzelnen Platten durch Rippen zusammengehalten werden.
Die vor stehend genannten Bauplatten sind vor allem für landwirtschaftliche Bauten für Transformatorenhäus-. chen, für Lager und andere nichtbeheizbare Gebäude geeignet. Auch für Einzäumungen, Bewässerungsan lagen und Strassendecken lassen sich die Platten ver wenden.
Im Wohnungsbau finden beispielsweise d'reilagige Platten von 30 cm Stärke als Aussenwände und, zwei- lagige Platten von 18 cm Stärke als Innenwände Ver wendung. Die Breite -der Platten entspricht einer Stockwerkshöhe, die Länge der Platten beträgt bis zu 6 m. Die Festigkeit der Platten genügt, um Häuser bis zu 16 Stockwerken zu erstellen. Platten mit Beweh rung können für noch höhere Gebäude verwendet werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet 'besteht in der Herstellung von Eisenbetonschwellen. und Platten für Strassen und Flughafendecken.
Method and device for producing plate-like structural elements from hardening, binder-containing mixtures The invention relates to a method and a device for producing. Plate-like construction elements from hardening mixtures containing binders, in particular for the production of reinforced concrete slabs.
There are already methods for the production of reinforced concrete components using the vibration molding, pressing and heat treatment known, but all previously known methods are kom plicated and associated with a lot of work.
The inventive method is characterized in that a series of shapes is provided for the continuous Fliessferti supply of components of different sizes, which are formed by setting up adjustable side and transverse walls on the top belt of an endless apron conveyor of a conveyor, the speed of the Apron belt depending on the duration of the achievement of the required strength for the to be hardened.
Mixture and the length of the conveyor section set for this purpose is set, and that the following operations take place when passing through technological equipment installed along the apron conveyor:
The molds are fastened to the apron conveyor, then coated with a protective agent which prevents the mixture from sticking, the mixture is poured into the molds and distributed over the entire width of the mold; the mixture is compacted by shaking; the excess part of the mixture is stripped off and transported back, the mixture is then compacted by means of a rail that executes vibrations; then a processing by rolling from an endless belt wrapped in a roller and another smoothing of the mixture surface;
Furthermore, a heat-pressure treatment follows in a thermal room under the effect of steam; Finally, the finished component is automatically released from the mold and transported away.
The device for performing the procedural rens is characterized by a conveyor with a running in a horizontal plane plate band and attached forms for receiving the mixture and along the plate conveyor is arranged technological devices, consisting of a mixer for pouring the mixture into the forms;
Means for compressing this Ge mix in the form of a pressing device with an up and down vibrating vibrating bar and a shield; a cutter, which removes the excess part of the mixture from the mold, a conveyor belt, which returns the excess part of the mixture; a smoothing device in the form of a horizontally oscillating rail; a controllable ejection device which contains an endless flat belt with rolling rollers;
a smoothing splint; Another pressing device, which contains an endless flat belt with rolling rollers, where the device for rapid hardening of the mixture is built into a thermal chamber, and a device for automatic demolding and forwarding of the finished B.auelernente to a conveyor belt, which.
releases the components to a neighboring conveyor belt, where the components are lifted for the purpose of being picked up by a hoist.
The main advantage of the method and the device according to the invention consists in the Fliessferti supply of components during a short fabrication time, an accelerated hardening of the Ge mixture and an easy and quick Umstel- Jung the dimensions and shape. The duration of production according to the proposed method is significantly reduced as a result of the acceleration of the hardening process compared to the previously customary methods.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a schematic representation of the method, FIG. 2 shows a vertical longitudinal section through the entire device, FIG. 3 shows a floor plan of the device, FIG. 4 shows a vertical cross section III-111 of the device, FIG. 5 shows a vertical cross section IV-IV of the device, Fig. 6 shows a vertical cross section VV of the device before,
7 shows a vertical cross section VI-VI of the device, FIG. 8 shows a vertical cross section VII-VII of the device, FIG. 9 shows a plate-like component in perspective view, FIG. 10 shows a shell-like component without an edge, FIG. 1.1 a shell-like component with a two-sided edge, Fig. 12 a shell-like component with a complete edge,
13 shows a multi-rib component with openings and an edge, FIG. 14 shows a double-layer component with openings, which consists of two shell-like plates clamped at the periphery and an intermediate layer for thermal and sound insulation, FIG. 15 shows a double-layer component which consists of two shell-like plates clamped on the circumference with a sound insulation layer on the enclosure.
In the present case, the process of continuous production of structural elements is illustrated using the example of shell-shaped reinforced concrete slabs. The individual in Fig. 1 is schematically provided operations are explained with reference to the device of FIGS. 2-15.
According to Fig. 1, the following operations are applied: 1. Adjustment of the speed of the plate belt on the conveyor A, 2. Aufstzllurg the forms: on the plate belt: (operation B), 3. Applying a protective agent to the forms to prevent sticking of the mixture (step C), 4. inserting rebars into the molds for the production of the corresponding construction elements (step D), 5. filling the mixture into the molds (step E), 6. compacting the mixture by shaking (step F ), 7. Stripping off the excess part of the mixture (step G), B.
Return of the excess part of the mixture (step t), 9. Smoothing of the mixture (step H), 10. Compaction of the mixture (step J), 11. Repeated smoothing (step H '), 12. Heat treatment of the mixture for the purpose of faster hardening ( Work step K), 13. Acceptance of the molded parts and further transport of the finished component (work step L).
All parts and facilities of the system are mounted on a continuous foundation 1 (Fig. 2), in the closed part of which pits for condensation pots and sludge collectors are placed. The apron conveyor 3 of the conveyor A moves over the foundation 1. The apron conveyor 3 is guided at the beginning and at the end over rollers 4, 5 and is driven in a manner not shown in the drawing. The movement of the Plat tenbandes 3 takes place according to Figure 2 from right to left.
The flat belt 3 is composed of individual members 6 (FIG. 3) which are 300 mm wide and 3660 mm long and consist of trough-shaped rolled material. Every link. 6 has three rigid be fixed and loosely rotating support rollers 7 around an axis, which are supported against rails 8 (Fig. 4).
Lateral walls 9 are attached to the flat outside of the links 6.
The links 6 of the apron conveyor 3 carry floor plates 10 in the form of truncated pyramids with rounded edges, which together with the walls 9 and transverse walls 27 give the shapes for the components. The formation of the forms takes place at the beginning of the apron conveyor 3 in work gear B (Fig. 1).
A protective agent, preferably petrolatum, warmed to 70 ° C. is applied to the surface of the apron conveyor 3, preventing the mixture from sticking, for. B. the concrete, prevented (operation C). For this purpose, adjustable spray devices 12 (FIG. 1) are set up. This is followed by a section where rebars can be inserted (step D). The mixture, in the present case a concrete mass, flows from the mixer 17 (FIGS. 2, 4) via an adjustable channel 13 into the mold.
The continuously operating mixer 17 is attached to a vertical axis and is tilted alternately to the right and left by an angle of up to 30 with a device. The channel 13 is swiveled cyclically across the apron conveyor 3, while the mixture is distributed evenly over the upper surface of the mold. In the area of the channel 13, a distributor 14 is arranged and attached to the body of a device 16 for additional pressure. The distributor 14 has an end piece 18 which is moved to and fro with a guide nut 19 on a reversing screw shaft 20 (operation E).
Below the apron belt 3 there is a vibrating bar 15 which is arranged at right angles to the longitudinal axis of the belt in the effective area of the distributor 14. The vibrating bar 15 represents a hollow body which is welded together and which is supported with its ends on four springs 21. The springs 21 rest on their own foundation, whereby the vibrating bar 15 is isolated from the main foundation 1 which absorbs the vibrations. The vibrations are generated by eccentric discs that are driven by the shaft 23 transversely to the longitudinal axis of the apron conveyor.
The springs 21 press the vibrating bar 15 against the apron conveyor 3 (operation F).
The device 16 for additional pressing of the mixture is designed in the form of a vertically adjustable ble and provided with a controllable setting angle shield 24. The shield 24 compacts the surface of the mixture and levels it, with simultaneous stripping of the unevenness, namely to the raw thickness of the component. The surface of the mixture is smoothed by the pressing device 16 and gaps in the mixture are prevented. The shaking prevents the mixture from sticking to the plate 24 and from scratching the surface of the mixture.
In front of the manifold 1-4, ski-shaped longitudinal guides 26 are arranged, which are intended to hold back the reinforcing iron and the transverse walls 27.
Immediately after the pressing device 16, a milling cutter 28 for removing the excess Ge mixture (operation G) is arranged, with an addition for compressing the mixture in the subsequent operation T must also be taken into account. The milling cutter 28 is equipped with a device for adjustable vertical height displacement and with a drive (not shown in the drawing). The cutter 28, which is arranged above the apron belt 3 and transversely to the belt, consists of a tube which is provided with welded-on worms.
The worm cutting edges of the milling cutter 28 are directed towards one another, so that when the milling cutter is rotated, the excess concrete mass that has been milled off the building board reaches the center of the milling cutter (operation G). The mixture is picked up by a special conveyor belt 29 and the excess concrete mass is returned to the distributor 14 (operation t). The conveyor belt 29 is adjustable in height (FIG. 5).
Behind the milling machine 28 is a rail 30 for smoothing the concrete mass (operation H). By means of a crank mechanism not shown in the drawing, the rail 30 carries out horizontal transverse vibrations in order to prevent gaps in the concrete mass.
The rail 30 is followed by calibration roll equipment (work step J) in the form of a portal frame (not shown in the drawing), which surrounds the plate belt 3 and which carries two heavy end-drums 31 as well as a series of pressure rollers 32, which from an endless rubber or steel flat belt 33 wrapped around and built into the common frame 34 (Fig. 2).
The frame 34 is attached to the portal frame with the aid of adjusting screws 35. The rolling rollers 32 bring the hardening building panels 11 through vertically directed, adjustable pressure action to precise dimensions. The apron belt 3 is supported by a series of adjustable, endless chain supports 36, the chain supports being provided with rollers 37 which roll along a support plate 38.
A brush cleaning device (not shown in the drawing) in the form of a shaft running parallel to the drum axis 31 is attached to the endless flat belt 33 looping around the drum 31 and rolling rollers 32, which strip with longitudinal rubber and a groove for receiving the worn concrete particles is.
In an executed system, the diameter of the drums is 31 -403 mm, that of the rolling rollers -210 mm.
The lower points on the circumference of the drums 31 and the rolling rollers 32 lie in the same plane. In the sizing process, each roller acts via the flat belt 33 on a narrow section of the building board, with a high compressive stress being developed in the concrete.
One of the drums 31 is set in circulation by the shaft dier Fördiereitmichtung A, whereby the movement speeds of the flat belt 33 and the apron belt 3 always match and any advancements of the concrete layers are excluded.
The entire drum and roller complex (31 and 32) can be brought into a GE inclined position by means of adjusting screws 35 from the horizontal position of the flat belt 33. A larger pressure force is exerted on the head part of the building board and a small pressure force is exerted on the end part.
For the final smoothing of the concrete surface (operation H '), a rail 39 is used, which corresponds in its construction to the rail 30 and also carries out horizontal transverse vibrations.
The endless flat rubber belt 40 which does not receive a drive and which surrounds the drums 41 and the rolling rollers 42 is mounted behind the calibrating rolling department and the smoothing rail 39.
The rollers press the lower belt of the belt 40 against the surface of the hardening component 1.1 and generate a contact pressure of up to 30 g / cm2 (operation K). The tape 40 moves together men with the component 11 and covers its upper surface in the region of the chamber 2, whereby a direct action of the heat carrier on the component is prevented (Fig. 2 and 6).
The pressure rollers 42 are accommodated in the front part of the thermal chamber 2 (viewed in the direction of the strip movement) and mounted in a common frame 43. The axes of these rollers can be in vertical grooves in the frame 43, which is supported by jack screws 45 .. On the rear drum 41, a brush cleaning device for cleaning the belt 40 from adhering concrete particles (not shown in the drawing) is attached .
To isolate the component 11 against direct action of the heat transfer medium, the pressing device is laterally covered with vertical apron screens 44 made of a heat-resistant material. The other openings and gaps are also covered with the same apron screens, so d'ass the heating by the heat transfer medium takes place only by way of heat transfer via the apron belt 3, the endless flat belt 40 and the mold walls 9.
At the entry and exit points of the Plattenban of 3 of the thermal chamber 2 suction and ventilation devices (not shown in the drawing) are provided. When exiting the thermal chamber, the building panels 11, the strength of which now meets the requirements, are automatically stripped in the end section of the system as soon as the tension chain links 6 rotate around the roller 5.
The finished building panels 11 leave the panel belt 3 in the horizontal direction and reach the auxiliary supports 46, from where they are pushed onto the two-speed conveyor belt 47. The first speed of the conveyor belt 47 is adapted to the speed of the apron conveyor 3, while the second speed is significantly higher. The building panels pass from the conveyor belt 47 to a further conveyor belt 48 at high speed.
This turns the finished building boards by 80 to 85, whereupon the latter are pulled up by a hoist and transported further in a vertical position (operation L).
The conveyor A moves the apron conveyor 3 always at a constant speed, which depends on the type of construction element (mainly on the thickness of the building board). For each individual case the speed is calculated according to the formula
EMI0004.0037
determined. The following mean: V = the speed of the conveyor belt in m / min, L - the length of the thermal chamber in m, t - the time during which the hardening mass (concrete) is in the thermal chamber, in minutes.
The interaction of the individual institutions takes place in the following way. First, the side walls 9 and the transverse walls 27 are attached to the apron conveyor (operation B). On the outer surfaces of the apron conveyor and the molds, a protective film, e.g. B. Petrolatum, brought up to prevent the concrete from sticking. This is done by uninterrupted spraying (operation C). Any necessary inserts are then placed on the apron conveyor with the help of an electric pulley block (step D).
The flowing concrete mass produced in the concrete mixer with continuous We effect 17 is fed to the apron conveyor 3 without pauses and leveled (operation E). Useful in such a way that the surface mark is 3 to 5% higher than the assumed nominal thickness of the building board.
After leveling, it is shaped and compacted for the first time with the vibrating pressure device (operation F). The concrete surface must then have a height that is 2 to 4% higher than the nominal thickness of the building board.
The unevenness on the concrete surface is milled off to a height that is 1 to 2% higher than the nominal thickness of the slab and the surface is smoothed by transverse and horizontally directed vibrations (operation H). The excess concrete mass is returned to section E.
The precisely horizontally aligned smoothed surface is then processed by the calibrating rollers (operation J), whereby the concrete is completely compacted down to the compression coefficient 0.93-0.97 and the building board is precisely calibrated. The rollers develop a high compressive stress in the concrete and bring the surface height of the construction panel up to the nominal value.
After additional smoothing by means of transverse and horizontally directed vibrations (additional work step H '), whereby the building board surface is finished, the building board is thermally treated with the surface covered, under additional contact pressure of up to 150 g / cm2. During the first 30-40 minutes, the concrete is heated from all sides by the heat transfer medium, for example with steam heated to 105-110 C, via the surfaces protecting the concrete.
During the following 80-90 minutes, the concrete temperature is only maintained in the range 95-98 C.
The outgoing from the thermal chamber 2, be already hardened building boards, which have now reached the required strength, are actively demolded (operation L), in that moment in which the plates of the plates band 3 together with the pages attached to it walls 9 and the base plates 10 leave the building panels and terbewegen in the direction of the roller 5 white. The from. Building panels 11 freed from the farm are transported to the finished store.
For the production of reinforced concrete slabs normal or sand concrete mixtures are used, which correspond to the requirements in terms of strength and other requirements. Hard concrete mixtures are used in all cases of building board manufacture. Faster hardening clinker cements with a specific surface of at least 3500 to 4000 cmz / g should be used.
The cement clinker should, for example, contain 55 to 60% tricalcium silicate and 1.1 to 5% tricalcium aluminate. The use of cements with an unstable mineral composition, as well as mixtures of different brands of cement, are not permitted for the production of construction panels according to the proposed method.
Apart from shell-shaped multi-ribbed panels 11, the production of which has been described above, building panels according to FIGS. 9-15 can be manufactured with the device described. The manufacture of smooth, ribless building boards according to FIG. 9 does not require any curved base plates 10, but the bottom of the mold is formed by the apron belt 3 of the device (FIG. 2) itself.
On the other hand, when producing the multi-ribbed panels according to FIGS. 10, 11 and 12, floor panels with corresponding elevations are necessary. The multi-rib panel according to Figure 13 extends over a greater length and has openings. Such panels are used as outer and inner walls for construction th use, the window openings are already provided.
According to FIG. 14, thicker walls can be formed by joining two ribbed plates with a layer of heat and sound insulation between them. In the individual panels there are openings that serve as windows. The stacked plates are held together at the edge by brackets. In. the closed wall is similar. 15 constructed from two ribbed plates and an interposed insulation plate, the individual plates being held together by ribs.
The building panels mentioned above are mainly for agricultural buildings for transformer houses. suitable for warehouses and other non-heatable buildings. The panels can also be used for fencing, irrigation systems and road surfaces.
In residential construction, for example, three-layer panels with a thickness of 30 cm are used as the outer walls and two-layer panels with a thickness of 18 cm as the inner walls. The width of the panels corresponds to a floor height, the length of the panels is up to 6 m. The strength of the panels is enough to build houses up to 16 floors. Reinforced panels can be used for even taller buildings.
Another area of application is the manufacture of reinforced concrete sleepers. and panels for streets and airport ceilings.