Die Erfindung bezieht sich auf eine Giessvorrichtung zum
Herstellen von Hohldecken oder Hohlwänden aus giessfähi gen und erhärtenden Baustoffen, z. B. aus Beton, mit einer unter einem portalartigen Gestell angeordneten, flachen
Giessform und einem über diese fahrbaren Beschickungswagen zum Füllen der Giessform, mit quer zu dessen Bewegungsrichtung angeordneten, in die Giessform beweglichen und daraus hervorziehbaren Formkernen, und mit Schwin gungserzeugern, die der Giessform zugeordnet sind und zum Rütteln derselben dienen. Neben Beton können auch andere giessfähige und erhärtende Baustoffe, wie Gips, Mörtel, Leichtb au stoffe usw., verwendet werden.
Üblicherweise werden solche Betonhohlkörper, insbe sondere Hohlplatten, in einer Giessform hergestellt, welche mit einsetzbaren Formkernen versehen ist, sowie mit einem Beschickungswagen gefüllt werden kann und Belastungsvorrichtungen und Vibratoren zum Verdichten des Betons und Ausscheiden des überschüssigen Wassers aus dem Beton aufweist, um das Abbinden des Betons zu beschleunigen.
Dennoch wird bis zum verlässlichen Festwerden des Betons ein beträchtlicher Zeitaufwand benötigt, und da sich das Volumen der Füllmasse durch Wasserausscheidung während längerer Zeit vermindert, ist es schwierig, die Einhaltung vorgeschriebener Abmessungen, insbesondere für die Wandstärke von Hohlraumbegrenzungen, zu gewährleisten und ein Verwerfen der Betonkörper beim Abbinden des Betons zu verhindern, insbesondere dann, wenn der Beton mit vor seiner Verdichtung eingebrachten Verstärkungseinlagen versehen ist. Schon geringe Ungleichmässigkeiten in der Wandstärke von hohlen Betonkörpern, die als Bauelemente verwendet werden, können aber die Festigkeit und Haltbarkeit von Bauten aus vorgefertigten Betonhohlkörpern gefährlich beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Giessvorrichtung zum Herstellen von Hohldecken oder Hohlwänden aus giessfähigen und erhärtenden Baustoffen so auszubilden, dass eine schnelle, vereinfachte Herstellung mit gleichmässiger Verdichtung und beschleunigter Abdichtung des Betons unter Einhaltung vorgeschriebener Wandstärken für Hohlraumbegrenzungen möglich und gesichert ist.
Die erfindungsgemässe Giessvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass den beweglich angeordneten, in die Giessform einschiebbaren Formkernen benachbart liegende und gleichfalls beweglich angeordnete Entwässerungsleitungen zum Ableiten des in der Giessform ausgeschiedenen Wassers zugeordnet sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Formkerne zweckmässig aus an den Enden geschlossenen, mit gelochten Aussenwänden versehenen Hohlkörpern, die über ihre ganze Länge mit einer elastisch verformbaren, an den Enden dichtend festgelegten Bekleidung und mit einer Druckmittelzuführungsleitung zum Auftreiben der Bekleidung versehen sind. Diese Ausbildung der Formkerne gestattet es, den in die Giessform eingefüllten Beton mit den aufblähbaren Bekleidungen der Formkerne von innen her unter Druck zu setzen und hierdurch das Abscheiden von Überschusswasser aus dem Beton zu beschleunigen. In Verbindung damit wird zugleich gewährleistet, dass der Beton in seinen Hohlraumbegrenzungen die vorgeschriebene Wandstärke aufweist.
Die Entwässerungsleitungen sind vorzugsweise durch gleichlaufend zu den Formkernen angeordnete, an den Enden geschlossene Hohlkörper mit gelochten Aussenwänden gebildet, die über ihre Länge durch eine Filterbekleidung gegen Eindringen von Feststoffen geschützt und an einem Ende mit einer unteren Ablaufleitung versehen sind.
Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform der Giessvorrichtung gemäss der Erfindung dar. Es zeigen:
Fig. 1 den Grundriss einer Anlage zum Herstellen von hohlen Betondecken für Gebäude, bei der die obere Abdeckung und der Deckel der Betonform fortgelassen sind,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anlage nach der Linie 2-2 von Fig. 1, bei dem jedoch auch der obere Teil der Vorrichtung dargestellt ist,
Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 1,
Fig. 4 einen vergrösserten Querschnitt durch eine der Entwässerungsleitungen nach der Linie 4-4 von Fig. 1,
Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt durch einen der Formkerne nach der Linie 5-5 von Fig. 1,
Fig. 6 eine vergrösserte schaubildliche Teilansicht einer der Entwässerungsleitungen.
Fig. 7 eine stark vergrösserte schaubildliche Teilansicht eines Formkernes,
Fig. 8 einen stark vergrösserten Teillängsschnitt durch einen der Formkerne,
Fig. 9 eine schaubildliche Schrägansicht von oben eines der Formkerne mit daran angebrachten Entwässerungsleitungen in einer bevorzugten Ausführung,
Fig. 10 eine schaubildliche Ansicht der beiden Entwässerungsleitungen, die dem Formkern zugeordnet sind,
Fig. 11 einen Formkern gemäss Fig. 9 und 10 im Längsschnitt,
Fig. 11A einen Teilschnitt durch das eine Ende des in Fig. 11 dargestellten Formkerns,
Fig. 12 eine schaubildliche Ansicht einer abgewandelten Ausführung des in Fig. 9 dargestellten, mit Entwässerungsleitungen versehenen Formkernes, und
Fig. 13 die Stirnansicht einer abgeänderten Ausführung eines Formkernes mit daran angebrachten Entwässerungsleitungen.
Die Giessform weist ein Giessbett 10 mit einer Grundplatte 11 auf, über der ein portalartiges Gestell aus seitlichen senkrechten Trägern 12 errichtet ist, die durch obere Querträger 13 verbunden sind.
In der Giessform, gemäss Zeichnung, soll eine Hohldecke 14 aus Beton gegossen werden. Die Konstruktion der Giessform hängt von der Gestalt des herzustellenden Hohlkörpers ab und kann deshalb sehr unterschiedlich sein. Im vorliegenden Falle weist die Giessform neben dem Giessbett 10 eine ebene Bodenplatte 15 auf, welche auf der Grundplatte 11 abgestützt und an allen vier Seiten von kastenförmigen Längs- und Querträgern 16 eingefasst ist.
Das portalartige Gestell trägt eine obere Abdeckplatte 17, die an einem aus Längs- und Querträgern gebildeten Tragrahmen 18 befestigt ist. Der Tragrahmen 18 ist mit seinen Längs- und Querträgern hydraulisch oder mittels eines sonstigen, nicht dargestellten Antriebes in dem portalartigen Gestell in senkrechter Richtung beweglich gelagert. In abge wandelter Ausführung kann natürlich bei ortsfester Anordnung der oberen Abdeckplatte 17 auch die Bodenplatte 15 der Giessform mit einem entsprechenden Antrieb in senkrechter Richtung beweglich gelagert sein. Befindet sich die obere Abdeckplatte 17 in ihrer untersten Stellung, so schliesst sie die Giessform auf den sie einfassenden Längs- und Querträgern 16 nach oben ab.
Die Bodenplatte 15 ist absenkbar oder anderweitig beweglich gelagert und wirkt nach dem Abbinden des Betons als Tragplatte für den in der Giessform hergestellten Betonkörper. Die Giessform ist vorzugsweise mit einer das Ablösen des Betonkörpers erleichternden Auskleidung versehen, die aus einer halbflüssigen oder elastomeren Membran bestehen kann. Unter der Bodenplatte 15 der Giessform sind Schwingungserzeuger angeordnet, die in ihrer Gesamtheit mit 19 bezeichnet sind. Diese Schwingungserzeuger sind mit der Bodenplatte 15 gemäss Fig. 3 durch elektromagnetische Halterungen 20 verbunden. Statt dessen können auch andere Halterungsmittel vorgesehen sein.
Gemäss Fig. 2 ist an einem Stirnende des portalartigen Gestells 12, 13 ein Beschickungswagen 21 auf Schienen 22 angeordnet, welche sich zu beiden Seiten des Gestells über die ganze Giessform bis auf die gegenüberliegende Seite erstrecken, so dass die Giessform über ihre gesamte Länge und Breite mit dem Beschickungswagen befahren werden kann.
An beiden Längsseiten der Giessform sind gemäss Fig. 1 und 3 Formkerne 23 durch die Längsträger 16 des Giessbettes in Querrichtung einschiebbar. Die Formkerne sitzen mit ihren äusseren Enden an Tragbalken 24, die mit Rädern 25 auf Querschienen 26 laufen und mit ihren freitragend angeordneten vorderen Enden auf ortsfest gelagerten Führungsrollen 26' abgestützt sind. Die Tragbalken 24 sind mit nicht dargestellten, hydraulisch betätigten oder sonstigen Antriebs mitteln versehen, mit denen die Formkerne 23 in Richtung der Doppelpfeife 27, Fig. 3, in die Giessform eingefahren und ausgefahren werden können, wofür natürlich die Längsträger 16 mit entsprechenden, nicht dargestellten Durchlässen versehen sind.
An den Tragbalken 24 sind zwischen benachbarten Formkernen 23 auch Entwässerungsleitungen 28 befestigt, die mit ihren vorderen Enden in der ausgeschobenen Freigabestellung gleichfalls auf den Stützrollen 26' abgestützt sind. Einzelheiten der Formkerne 23 und der Entwässerungsleitungen 28 sind in Fig. 4-8 dargestellt.
Die Formkerne 23 bestehen in der dargestellten Ausführung aus hohlen Metallkernen von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit abgerundeten Ecken 29. Beide Enden 30 sind geschlossen. Die Kernwände sind gemäss Fig. 5 und 7 mit Löchern 31 versehen. Die hohlen Metallkerne sind aussen mit einer undurchlässigen biegsamen Bekleidung 32 aus Gummi oder Kunststoff versehen, die an den Enden des Kerns befestigt und verschlossen ist, z. B. durch Klebmittel und eine Metallklammer. Eine der beiden Stirnwände 30 des hohlen Metallkerns ist mit einer in den Kern mündenden Leitung 33 versehen.
Diese Leitungen sind an eine nicht dargestellte Zuführungsleitung für Druckluft oder Druckflüssigkeit angeschlossen, die bei ihrer Beaufschlagung den Formkern unter Druck setzt und seine äussere, aus Gummi oder Kunststoff bestehende Bekleidung 32 aufbläht, um von innen her einen Druck auf den den Formkern umschliessenden Beton auszuüben.
Die Entwässerungsleitungen 28 bestehen gemäss Fig. 4 und 6 ebenfalls aus länglichen Hohlkörpern, die jedoch wesentlich schmaler sind als die Formkerne 23. Sie weisen ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt auf, können in abgewandelten Ausführungen jedoch auch einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt haben. Die Entwässerungsleitungen 28 sind mit perforierten Wänden 34 versehen, die aussen mit Filterpapier 35 beschichtet sein können. Die Entwässerungsleitungen sind innen durch eine Querwand 36 versteift, durchragen auch einen oder beide seitlichen Längsträger 16 der Giessform und laufen gemäss Fig. 6 zum freien Ende verjüngt zu, um das Herausziehen aus der Giessform nach dem Abbinden des Betons zu erleichtern.
Es ist auch erwünscht, die zum Durchlass der Entwässerungsleitungen dienenden, nicht dargestellten Wandöffnungen der Giessform so zu bemessen, dass die Formkerne 23 und die Entwässerungsleitungen 28 keilförmig mit dieser zusammengreifen, wenn sie in die Giessform eingeschoben sind. Ferner sollten die zum Einschieben der Formkerne 23 dienenden Öffnungen der Giessform mit hier nicht dargestellten Gummidichtungen versehen sein, um das Austreten von Presswasser aus diesen Öffnungen zu verhindern, wenn die Giessform durch Beaufschlagung der Formkerne unter Druck gesetzt wird.
Zum Herstellen der hohlen Betonkörper werden die
Formkerne 23 und die Entwässerungsleitungen 28 durch die kastenförmigen Längsträger 16 in die Giessform eingeschoben, und die obere Abdeckplatte 17 wird in ihre oberste
Stellung bewegt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Sodann wird der Beschickungswagen 21 über den offenen Unterteil der Giessform geschoben, wobei so viel Beton ausgebracht wird, dass die Giessform vollständig gefüllt wird. Dabei sollten die Schwingungserzeuger 19 angetrieben sein, um das Fliessen des Betons unter und um die Formkerne 23 und Entwässerungsleitungen 28 zu erleichtern. Die obere Fläche des eingefüllten Betons wird dann bündig zur Oberkante der kastenförmigen Längs- und Querträger 16 abgestrichen, worauf der Beschickungswagen 21 nach einer Stirnseite des portalartigen Gestells 12, 13 ausgefahren wird.
Die obere Abdeckplatte 17 wird dann gesenkt und entweder hydraulisch oder auf sonstige Weise in der abgesenkten Stellung gesichert.
Dabei kommen auch die über der oberen Abdeckplatte befindlichen, in Fig. 2 und 3 schematisch angedeuteten weiteren
Schwingungserzeuger 37 in die Arbeitsstellung. Sollte die Masse der Giessform zu gross sein, um eine ausreichende
Schwingungsenergie auf das in die Giessform eingefüllte
Material zu übertragen, so könnten die Schwingungserzeuger an Membranen angebracht werden, die auf den Zuführungs leitungen 33 der Formkerne sitzen und die Schwingungen durch das in den Leitungen befindliche Wasser übertragen.
Die Schwingungen könnten auch durch in den Zuführungs leitungen angeordnete Schwingungserzeuger vermittelt wer den.
Sodann werden die Leitungen 33 mit Druckluft oder
Druckflüssigkeit beaufschlagt, so dass die Bekleidungen 32 der Formkerne von innen her unter Druck gesetzt werden und das im Beton enthaltene, überschüssige Wasser austrei ben, das von den Entwässerungsleitungen 28 aufgenommen wird. Das Betonwasser strömt dabei durch das auf den Ent wässerungsleitungen 28 sitzende Filterpapier 35 und wird durch die offenen Enden der Entwässerungsleitungen 28 abgeleitet, die natürlich ausserhalb der Wände der Giessform ausmünden. Der Beaufschlagungsdruck wird natürlich so bemessen, dass die aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Bekleidungen 32 der Formkerne ausreichend gedehnt werden und der Beton durch Austreiben des überschüssigen Wassers hinreichend verdichtet wird. Ist dieser Zustand eingetreten, so können die Schwingungserzeuger abgeschaltet werden.
Die Formkerne 23 und die Entwässerungsleitungen 28 werden dann durch die seitlichen Begrenzungen der Giessform nach aussen zurückgezogen, und die obere Abdeckplatte 17 wird abgehoben. Weiterhin können dann auch die seitlichen Längsträger abgenommen werden, die die Giessform einfassen, so dass die Bodenplatte 15 der Giessform zusammen mit der darauf liegenden, hohlen Betonplatte nach der dem Beschickungswagen 21 gegenüberliegenden Seite des portalartigen Gestells ausgefahren und in der jeweils gewünschten Höhe in ein zum Ablagern dienendes Trocknungsgestell 38 eingebracht werden kann. Hierfür können an den geeigneten Stellen Transportrollen 39 vorgesehen sein.
Gemäss Fig. 1 kann die Giessform rahmenartige Einsätze 40 zum Freihalten von Fensteröffnungen in Wänden oder von Durchlässen für Schächte in Decken- und Bodenplatten aufweisen, wobei diese rahmenartigen Einsätze 40 natürlich hinreichend starr ausgebildet sein müssen, um dem Pressdruck beim Giessen der Betonhohlkörper standhalten zu können. Die an diesen Stellen liegenden Formkerne 23 und Entwässerungsleitungen 28 müssen natürlich entsprechend kurz bemessen und von gegenüberliegenden Seiten her in die Giessform eingeschoben werden. In ähnlicher Weise können auch Öffnungen für Türen oder sonstige Einbauten vorgesehen werden.
Die unterschiedlichen Schwingungserzeuger sorgen dafür, dass der Beton beim Austreiben des überschüssigen Betonwassers zugleich auch verdichtet wird. Er ist dann hinreichend fest und trocken, um ein frühzeitiges Abnehmen der Formkerne, Entwässerungsleitungen und Formwände zu gestatten.
Das Abnehmen der Formkerne kann dadurch beschleunigt werden, dass die Druckbeaufschlagung der Formkerne nach hinreichender Entwässerung sogleich beendet wird und die Formkerne an eine Saugleitung angeschlossen werden. Die zuvor gedehnten Bekleidungen 32 der Formkerne fallen dann sehr rasch wieder zusammen, womit ein leichtes Herausziehen der Formkerne ohne Gefahr einer Beschädigung des sie umgebenden Betons gesichert ist. Die aus Filterpapier bestehende Bekleidung 35 der Entwässerungsleitungen 28 verhindert es, dass Zement und andere Feinteilchen des Betons mit dem Überschusswasser abgeleitet werden und hierdurch eine Entmischung des Betons stattfinden kann.
Das Filterpapier kann beim Abnehmen der Entwässerungsleitungen 28 im Betonkörper verbleiben. Zur Beschleunigung der Ableitung des Überschusswassers können die Entwässerungsleitungen auch noch an eine Vakuumleitung angeschlossen werden, obschon dies in der Regel nicht erforderlich ist.
Die den Rahmen der Giessform bildenden Längs- und Querträger 16 können hinreichend starr ausgebildet werden, damit sie bei Bedarf vor dem Füllen der Giessform auch etwaige Stabeinlagen, Versteifungsgitter oder vorgespannte Stahldrähte abstützen können. Die Giessform kann auch zur Halterung von Befestigungsmitteln oder Einlagen verwendet werden, die in die fertige Betonhohlplatte eingearbeitet werden sollen. Jede der Aussenflächen des herzustellenden hohlen Betonkörpers, insbesondere die oberen und unteren Flächen, können mit Sauganschlüssen versehen sein, die bei Bedarf gewünschte Unebenheiten in der Betonoberfläche aufrechterhalten, bis der Beton abgebunden ist und aus der Giessform entnommen werden kann.
Die Betonhohlplatten oder sonstigen Betonkörper werden also in einer starren Form hergestellt, wobei der Beton von innen her unter Druck gesetzt und das hierbei ausgepresste Betonwasser abgesaugt wird. Die fertigen Betonkörper trocknen daher sehr rasch und stimmen mit den Abmessungen der Giessform besonders genau überein.
Der in Fig. 8 dargestellte, vergrösserte Teillängsschnitt durch einen der Formkerne 23 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit für die Festlegung der biegsam-nachgiebigen Bekleidung 32 an den Enden des Formkerns. Der Formkern ist hier mit versteifenden Querwänden 30a versehen und weist an seinen Enden geneigte Verjüngungsflächen 41 auf, die in eine halbkreisförmige Umfangsnut 42 übergehen. Die Enden sind durch Stirnflächen 43 geschlossen. Die halbkreisförmig begrenzte Umfangsnut 42 enthält einen aufblasbaren Schlauch 44, der mit einem nach aussen ragenden Aufblasventil 46 versehen ist. Die elastische Bekleidung 32 erstreckt sich über diesen Aufblasschlauch, ragt bis an die Stirnwand 43 des Formkernes und ist über dem Schlauch durch einen starren äusseren Klemmring 47 abgedeckt, der das Ende des Formkernes 23 umschliesst.
Die Giessform weist hier an ihrer Längskante eine senkrechte Begrenzungswand 16a auf, die mit einer abgewinkelten Randleiste 48 die Klemmringe 47 der benachbarten Formkerne 23 von oben übergreift. Die Verjüngungen 41 liegen natürlich an den freien Enden der einseitig eingespannten Formkerne 23 und erleichtern das Einschieben und Herausziehen der Formkerne aus dem Giessbett.
An ihrem anderen Ende sind die Formkerne 23 gemäss Fig. 8 im Bereich der dortigen, inneren Querwand 30a von einem Profilring 49 umschlossen, der einen einwärts offenen U-Querschnitt aufweist und einen aufblasbaren Dichtungsschlauch 50 enthält, der ein nach aussen ragendes Aufblasventil 46' aufweist. Der Profilring 49 weist einen nach oben ragenden Befestigungssteg auf, der mit einer Klemmschraube 51 an einer senkrechten Wand 16b der Giessform festgelegt ist. Natürlich kann diese Festlegung aber auch an den in Fig. 1 und 3 dargestellten Tragbalken 24 der Formkerne 23 und Entwässerungsleitungen 28 erfolgen.
Vor dem Giessen der Formkörper werden die mit den Bekleidungen versehenen Formkerne 23 und die Entwässerungsleitungen 28 in die Giessform eingefahren, worauf die Schleuche 46 und 50 stramm aufgeblasen werden, so dass sie die elastischen Bekleidungen 32 an den gelochten Wänden der Formkerne 23 festspannen. Dabei legt sich der Schlauch 50 an die Aussenfläche der elastischen Bekleidung 32, während der Schlauch 44 die Bekleidung von innen her an dem sie umschliessenden Klemmring 47 verspannt. Nach dem Aufblasen der Dichtungsschläuche kann die Giessform gefüllt werden, worauf auch die Formkerne mit Druckluft beaufschlagt und ihre Bekleidungen aufgeblasen werden.
In abgewandelter Ausführung kann auch ein Verschäumungsmittel zum Abdichten und Auftreiben des Betons in der Giessform benutzt werden. Das Verschäumungsmittel kann zwischen den oberen und unteren Wänden der Giessform und innerhalb des Betons untergebracht werden, oder es wird in einer Schicht auf dem Boden der noch leeren Giessform angeordnet, worauf der Beton eingegossen und eine zweite Verschäumungsschicht auf der Oberfläche des in der Giessform befindlichen Betons angeordnet wird. Ist die Giessform geschlossen, so kann die Verschäumung entweder durch äussere Wärmezufuhr oder durch im Beton erzeugte Reaktionswärme eingeleitet werden. Die Verschäumung ist mit einer Volumenvergrösserung verbunden, die das auch von den Schwingungserzeugern begünstigte Abscheiden des Betonwassers zur Folge hat.
Fig. 9-12 zeigen eine bevorzugte Ausbildung der Formkerne und der ihnen zugeordneten Entwässerungsleitungen, die bei freitragender Anordnung dieser Teile eine erhöhte Festigkeit sichern. Bei grossen Abmessungen der Betonhohlplatten oder sonstigen Betonkörper besteht die Gefahr, dass die Entwässerungsleitungen 28 unter Wirkung der auftretenden Giessdrücke und inneren Spannungen eine Verlagerung oder Verwerfung erleiden. Dies soll durch die hier dargestellte Ausführung erschwert werden. Der Formkern 23 ist hier gemäss Fig. 9 und 11 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Dabei ist er auch hier mit einer undurchlässigen, biegsamen Bekleidung 32 und mit einem Zuführungsstutzen 33 versehen, der an eine Druckmittelleitung angeschlossen werden kann.
Die Entwässerungsleitungen 28 sind hier durch die Entwässerungsleitungen 28A ersetzt worden, die aus gegenüberliegenden Halbschalen 52 bestehen, deren Innenflächen 53 der zylindrischen Aussenfläche der mit den elastischen Bekleidungen versehenen Formkerne 23 angepasst ist.
Die Aussenfläche 54 der Halbschalen 52 weist einen kleineren Krümmungsradius auf als die Innenfläche 53 und ist mit ihren Enden an sichelförmigen Stirnwänden 55 verschweisst.
Beide Enden 56 und 57 sind geschlossen, doch enthalten die sichelförmigen Stirnwände an den Enden 57 je einen Entwässerungsstutzen 59, durch den das in die Halbschalen eingedrungene Betonwasser abgeleitet oder abgesaugt werden kann. Die mit äusseren Lochungen 60 versehenen Halbschalen 52 können zusammen mit den sie tragenden, zylindrischen Formkernen 23 mit Filterpapier umhüllt sein, wie dies bei den Entwässerungsleitungen 28 gemäss Fig. 4 mit dem Belag 35 aus Filterpapier vorgesehen war. Die Teile können auf unterschiedliche Weise zusammengehalten sein, z. B. durch auf die Länge verteilt liegende Spannbänder 61, wie in Fig. 9 angedeutet, oder durch Blattfedern 62, die bei der Ausführung nach Fig. 11 vorgesehen sind.
Das Ende 64 des Fo,,nkemes 23 weist eine Stirnplatte 63 auf, die von der Druckmittelleitung 33 durchragt ist, und die Halbschalen 52 können dadurch gehaltert sein, dass ihre Entwässerungsstutzen 59 zugeordnete Löcher der Stirnplatte 63 durchragen und mit haarnadelartigen Steckfedern 65 festgelegt sind, die Umfangsnuten 66 der Entwässerungsstutzen 59 erfassen, wie dies in Fig. 11A dargestellt ist.
Die Blattfedern 69 sind an ihren inneren Enden 67 gekrümmt und durchragen mit ihren äusseren Enden eine Öffnung 68 der Stirnplatte 63. An diesen Öffnungen 68 sind die Blattfedern 62 mit Keilen 69 befestigt. Die Keile 69 sorgen dafür, dass die Blattfedern 62 mit ihren gekrümmten inneren Enden 67 fest an der gekrümmten Innenfläche der Halbschalen anliegen und sie fest an die elastische Bekleidung 32 des Formkernes 23 andrücken. Bei Druckmittelbeaufschlagung des Formkernes werden die Entwässerungsleitungen 28A nach aussen gedrückt, wobei aber die Teile durch die Blattfedern 62 zusammengehalten sind.
In der abgewandelten Ausführung nach Fig. 12 weisen die Halbschalen 52 einen grösseren Querschnitt auf und sind hierdurch gegen Verlagerung und Verformung besser gesichert. Im übrigen aber laufen auch hier die den zylindrischen Formkernen 23 zugeordneten Halbschalen 52 zu ihren freien Enden verjüngt zu, so dass sie sich leicht in die Form einsetzen und nach dem Ableiten des Presswassers aus dem verdichteten Formkörper leicht wieder herausziehen lassen.
In der abgewandelten Ausführung von mit Entwässerungsleitungen versehenen Formkernen 23 nach Fig. 13 ist der Kernkörper mit einer verhältnismässig dünnen elastischen Bekleidung 32A versehen. Die das Betonwasser aufnehmenden und ableitenden Entwässerungsleitungen bestehen aus zwei sich gegenüberliegenden flachen Hohlkörpern 28B, deren gekrümmte Innenwand 53A der Rundung des zylindrischen Formkerns 23 angepasst ist und deren Aussenfläche 52A etwa die gleiche Krümmung aufv:ist, mit über die ganze Fläche verteilten Löchern 60A versehen ist und in abgewinkelte Seitenwände 54B übergeht, die einen flachen Leitraum 55A begrenzen.
Da die elastische Bekleidung 32A in diesem Falle besonders dünn ist, muss sie zwischen den flachen Hohlkörpern 28B versteift werden, damit sie unter Wirkung des Innendruckes der Formkerne nicht zu stark nach aussen aufgeblasen wird. Zu diesem Zweck ist die dünne Bekleidung an beiden Seiten des Formkernes mit Versteifungsrippen 70 versehen. Jede dieser Versteifungsrippen endet an einem .Längswulst 71, der durch eine Drahteinlage versteift sein kann. Diese mit Versteifungsrippen versehenen Teilbekleidungen liegen zwischen den Kanten der Innenwand 53A und den nach aussen ragenden Flanschen der Seitenwände 54B der Leiträume 55A, deren Innenwand 53A mit der Aussenwand 52A durch Bolzen 72 und Abstandshülsen 73 verbunden und in Abstand gehalten ist.
Vor dem Verspannen der Wände 52A, 53A werden Stirnwände 75 eingesetzt, die die Leiträume 55A an den Enden des Formkernes 23 begrenzen und von denen jeweils eine Stirnwand an der tiefst gelegenen Stelle mit einem Ableitrohr nach Art der Rohrstutzen 59 versehen ist.
The invention relates to a casting device for
Manufacture of hollow ceilings or walls from giessbaren conditions and hardening building materials, such. B. made of concrete, with a arranged under a portal-like frame, flat
Casting mold and a charging trolley that can be moved over this for filling the casting mold, with mold cores arranged transversely to its direction of movement, movable into the mold and extractable therefrom, and with vibration generators that are assigned to the mold and are used to vibrate the same. In addition to concrete, other pourable and hardening building materials such as plaster of paris, mortar, lightweight materials, etc. can be used.
Usually such hollow concrete bodies, in particular special hollow slabs, are produced in a casting mold which is provided with insertable mold cores and can be filled with a loading trolley and has loading devices and vibrators for compacting the concrete and excreting the excess water from the concrete in order to prevent the setting Speeding concrete.
Nevertheless, a considerable amount of time is required for the concrete to set reliably, and since the volume of the filling compound is reduced by water excretion over a long period of time, it is difficult to ensure compliance with the prescribed dimensions, especially for the wall thickness of cavity boundaries, and to warp the concrete body to prevent the setting of the concrete, especially if the concrete is provided with reinforcement inserts that were introduced before it is compacted. Even slight irregularities in the wall thickness of hollow concrete bodies that are used as structural elements can, however, dangerously impair the strength and durability of buildings made from prefabricated concrete hollow bodies.
The invention is based on the object of designing a casting device for producing hollow ceilings or hollow walls from pourable and hardening building materials in such a way that fast, simplified production with uniform compression and accelerated sealing of the concrete is possible and assured while adhering to the prescribed wall thicknesses for cavity boundaries.
The pouring device according to the invention is characterized in that the movably arranged mold cores which can be pushed into the casting mold are assigned adjacent and also movably arranged drainage lines for discharging the water separated in the casting mold.
In a further embodiment of the invention, the mold cores expediently consist of hollow bodies closed at the ends, provided with perforated outer walls, which are provided over their entire length with an elastically deformable, sealingly fixed at the ends clothing and with a pressure medium supply line for driving the clothing. This design of the mold cores makes it possible to pressurize the concrete filled into the casting mold with the inflatable linings of the mold cores from the inside and thereby accelerate the separation of excess water from the concrete. In connection with this it is guaranteed at the same time that the concrete has the prescribed wall thickness in its cavity boundaries.
The drainage lines are preferably formed by hollow bodies with perforated outer walls, closed at the ends, parallel to the mold cores, which are protected over their length by a filter lining against the ingress of solids and are provided with a lower drainage line at one end.
The drawing shows, for example, an embodiment of the casting device according to the invention.
1 shows the floor plan of a plant for the production of hollow concrete ceilings for buildings, in which the upper cover and the cover of the concrete form have been omitted,
FIG. 2 shows a cross section through the system along line 2-2 of FIG. 1, in which, however, the upper part of the device is also shown,
Fig. 3 is a longitudinal section along the line 3-3 of Fig. 1,
FIG. 4 shows an enlarged cross section through one of the drainage lines along the line 4-4 of FIG. 1,
5 shows an enlarged cross section through one of the mold cores along the line 5-5 of FIG. 1,
6 shows an enlarged diagrammatic partial view of one of the drainage lines.
7 shows a greatly enlarged diagrammatic partial view of a mold core,
8 shows a greatly enlarged partial longitudinal section through one of the mold cores,
9 is a diagrammatic oblique view from above of one of the mold cores with drainage lines attached to them in a preferred embodiment,
10 is a diagrammatic view of the two drainage lines which are assigned to the mold core,
11 shows a mold core according to FIGS. 9 and 10 in longitudinal section,
11A shows a partial section through one end of the mold core shown in FIG. 11,
12 is a perspective view of a modified embodiment of the mold core shown in FIG. 9 and provided with drainage lines, and FIG
13 shows the end view of a modified embodiment of a mold core with drainage lines attached to it.
The casting mold has a casting bed 10 with a base plate 11, over which a portal-like frame is erected from lateral vertical beams 12 which are connected by upper cross beams 13.
In the casting mold, according to the drawing, a hollow ceiling 14 made of concrete is to be poured. The design of the mold depends on the shape of the hollow body to be produced and can therefore be very different. In the present case, the casting mold has, in addition to the casting bed 10, a flat base plate 15 which is supported on the base plate 11 and bordered on all four sides by box-shaped longitudinal and transverse beams 16.
The portal-like frame carries an upper cover plate 17 which is attached to a support frame 18 formed from longitudinal and transverse beams. The support frame 18 is mounted with its longitudinal and transverse beams, hydraulically or by means of some other drive, not shown, in the portal-like frame so that it can be moved in the vertical direction. In a modified version, of course, with a fixed arrangement of the upper cover plate 17, the bottom plate 15 of the casting mold can be mounted movably in the vertical direction with a corresponding drive. If the upper cover plate 17 is in its lowermost position, it closes the casting mold at the top on the longitudinal and transverse members 16 that surround it.
The base plate 15 can be lowered or is otherwise movably mounted and, after the concrete has set, acts as a support plate for the concrete body produced in the casting mold. The casting mold is preferably provided with a lining which facilitates the detachment of the concrete body and which can consist of a semi-liquid or elastomeric membrane. Vibration generators, which are designated in their entirety by 19, are arranged under the base plate 15 of the casting mold. These vibration generators are connected to the base plate 15 according to FIG. 3 by electromagnetic mounts 20. Instead, other holding means can also be provided.
According to FIG. 2, a loading carriage 21 is arranged on rails 22 at one end of the portal-like frame 12, 13, which extend on both sides of the frame over the entire mold up to the opposite side, so that the mold over its entire length and width can be accessed with the loading trolley.
On both longitudinal sides of the casting mold, according to FIGS. 1 and 3, mold cores 23 can be inserted in the transverse direction through the longitudinal beams 16 of the casting bed. The mold cores sit with their outer ends on support beams 24, which run with wheels 25 on cross rails 26 and are supported with their self-supporting front ends on stationary guide rollers 26 '. The support beams 24 are provided with not shown, hydraulically operated or other drive means with which the mold cores 23 in the direction of the double pipe 27, Fig. 3, can be retracted and extended into the mold, for which of course the side members 16 with corresponding, not shown Passages are provided.
On the support beams 24, drainage lines 28 are also attached between adjacent mold cores 23, the front ends of which are also supported on the support rollers 26 'in the extended release position. Details of the mold cores 23 and the drainage lines 28 are shown in FIGS. 4-8.
In the embodiment shown, the mold cores 23 consist of hollow metal cores of essentially rectangular cross-section with rounded corners 29. Both ends 30 are closed. According to FIGS. 5 and 7, the core walls are provided with holes 31. The hollow metal cores are provided on the outside with an impermeable, flexible covering 32 made of rubber or plastic, which is fastened and closed at the ends of the core, e.g. B. by adhesive and a metal clip. One of the two end walls 30 of the hollow metal core is provided with a line 33 opening into the core.
These lines are connected to a supply line (not shown) for compressed air or hydraulic fluid which, when applied, puts the mold core under pressure and inflates its outer rubber or plastic covering 32 in order to exert pressure from the inside on the concrete surrounding the mold core.
According to FIGS. 4 and 6, the drainage lines 28 also consist of elongated hollow bodies, which are, however, much narrower than the mold cores 23. They also have a rectangular cross-section, but in modified designs they can also have a circular or oval cross-section. The drainage lines 28 are provided with perforated walls 34 which can be coated on the outside with filter paper 35. The drainage lines are stiffened on the inside by a transverse wall 36, also protrude through one or both lateral longitudinal members 16 of the casting mold and, according to FIG. 6, taper towards the free end in order to make it easier to pull them out of the casting mold after the concrete has set.
It is also desirable to dimension the wall openings of the casting mold (not shown) which are used for the passage of the drainage lines so that the mold cores 23 and the drainage lines 28 engage with them in a wedge shape when they are pushed into the casting mold. Furthermore, the openings of the casting mold used for inserting the mold cores 23 should be provided with rubber seals, not shown here, in order to prevent press water from escaping from these openings when the casting mold is pressurized by the action of the mold cores.
To produce the hollow concrete body, the
Mold cores 23 and the drainage lines 28 pushed through the box-shaped longitudinal beams 16 into the casting mold, and the upper cover plate 17 is in its uppermost
Moved position, as shown in FIG. The charging carriage 21 is then pushed over the open lower part of the casting mold, so much concrete is poured out that the casting mold is completely filled. The vibration generators 19 should be driven in order to facilitate the flow of the concrete under and around the mold cores 23 and drainage lines 28. The upper surface of the poured concrete is then wiped off flush with the upper edge of the box-shaped longitudinal and transverse girders 16, whereupon the loading carriage 21 is extended to an end face of the portal-like frame 12, 13.
The top cover plate 17 is then lowered and secured in the lowered position either hydraulically or otherwise.
The additional ones located above the upper cover plate and indicated schematically in FIGS. 2 and 3 also come
Vibration generator 37 in the working position. Should the mass of the casting mold be too large for sufficient
Vibration energy on the poured into the mold
To transfer material, the vibration generator could be attached to membranes that sit on the feed lines 33 of the mold cores and transmit the vibrations through the water in the lines.
The vibrations could also be conveyed by vibration generators arranged in the supply lines.
Then the lines 33 with compressed air or
Pressurized fluid is applied, so that the linings 32 of the mold cores are pressurized from the inside and the excess water contained in the concrete is expelled, which is absorbed by the drainage lines 28. The concrete water flows through the filter paper 35 sitting on the Ent watering lines 28 and is diverted through the open ends of the drainage lines 28, which of course open out outside the walls of the casting mold. The application pressure is of course dimensioned in such a way that the linings 32 of the mold cores made of rubber or plastic are sufficiently stretched and the concrete is sufficiently compacted by expelling the excess water. If this state occurs, the vibration generators can be switched off.
The mold cores 23 and the drainage lines 28 are then withdrawn to the outside through the lateral boundaries of the casting mold, and the upper cover plate 17 is lifted off. Furthermore, the side longitudinal members that enclose the casting mold can then also be removed, so that the bottom plate 15 of the casting mold, together with the hollow concrete slab lying on it, is extended to the side of the portal-like frame opposite the loading trolley 21 and at the desired height in each case Deposits serving drying rack 38 can be introduced. For this purpose, transport rollers 39 can be provided at the appropriate points.
According to Fig. 1, the mold can have frame-like inserts 40 to keep window openings in walls or passages for shafts in ceiling and floor slabs free, these frame-like inserts 40 of course having to be sufficiently rigid to be able to withstand the pressure when pouring the hollow concrete bodies . The mold cores 23 and drainage lines 28 located at these points must of course be correspondingly short and pushed into the casting mold from opposite sides. In a similar way, openings for doors or other fixtures can also be provided.
The different vibration generators ensure that the concrete is also compacted when the excess concrete water is expelled. It is then sufficiently firm and dry to allow the mold cores, drainage pipes and mold walls to be removed early.
The removal of the mold cores can be accelerated in that the pressurization of the mold cores is immediately terminated after sufficient drainage and the mold cores are connected to a suction line. The previously stretched linings 32 of the mold cores then collapse again very quickly, which ensures that the mold cores can be easily pulled out without the risk of damaging the concrete surrounding them. The covering 35 of the drainage pipes 28, which consists of filter paper, prevents cement and other fine particles of the concrete from being drained off with the excess water, which could result in segregation of the concrete.
The filter paper can remain in the concrete body when the drainage lines 28 are removed. To accelerate the discharge of excess water, the drainage lines can also be connected to a vacuum line, although this is usually not necessary.
The longitudinal and transverse beams 16 forming the frame of the casting mold can be made sufficiently rigid so that they can also support any rod inserts, stiffening grids or prestressed steel wires if required before filling the casting mold. The casting mold can also be used to hold fasteners or inserts that are to be incorporated into the finished hollow concrete slab. Each of the outer surfaces of the hollow concrete body to be produced, in particular the upper and lower surfaces, can be provided with suction connections that, if necessary, maintain desired unevenness in the concrete surface until the concrete has set and can be removed from the casting mold.
The hollow concrete slabs or other concrete bodies are thus produced in a rigid form, the concrete being pressurized from the inside and the concrete water squeezed out in the process being sucked off. The finished concrete body therefore dry very quickly and match the dimensions of the casting mold particularly precisely.
The enlarged partial longitudinal section shown in FIG. 8 through one of the mold cores 23 shows a possible embodiment for fixing the flexible, resilient cladding 32 at the ends of the mold core. The mold core is provided here with stiffening transverse walls 30a and has inclined tapered surfaces 41 at its ends, which merge into a semicircular circumferential groove 42. The ends are closed by end faces 43. The semicircularly delimited circumferential groove 42 contains an inflatable tube 44 which is provided with an outwardly projecting inflation valve 46. The elastic clothing 32 extends over this inflation tube, projects up to the end wall 43 of the mold core and is covered over the tube by a rigid outer clamping ring 47 which surrounds the end of the mold core 23.
The casting mold has here on its longitudinal edge a vertical delimiting wall 16a which, with an angled edge strip 48, engages over the clamping rings 47 of the adjacent mold cores 23 from above. The tapers 41 are of course at the free ends of the mold cores 23 clamped on one side and facilitate the insertion and withdrawal of the mold cores from the casting bed.
At their other end, the mold cores 23 according to FIG. 8 are enclosed in the area of the inner transverse wall 30a there by a profile ring 49 which has an inwardly open U-shaped cross section and contains an inflatable sealing tube 50 which has an outwardly projecting inflation valve 46 ' . The profile ring 49 has an upwardly projecting fastening web which is fixed with a clamping screw 51 on a vertical wall 16b of the casting mold. Of course, this can also be done on the support beams 24 of the mold cores 23 and drainage lines 28 shown in FIGS. 1 and 3.
Before the molding of the moldings, the mold cores 23 provided with the clothing and the drainage lines 28 are inserted into the mold, whereupon the tubes 46 and 50 are inflated tightly so that they clamp the elastic clothing 32 to the perforated walls of the mold cores 23. The tube 50 lies against the outer surface of the elastic clothing 32, while the tube 44 clamps the clothing from the inside on the clamping ring 47 surrounding it. After the sealing hoses have been inflated, the casting mold can be filled, whereupon the mold cores are also subjected to compressed air and their clothing is inflated.
In a modified version, a foaming agent can also be used for sealing and driving the concrete in the casting mold. The foaming agent can be placed between the upper and lower walls of the casting mold and inside the concrete, or it is placed in a layer on the bottom of the still empty casting mold, after which the concrete is poured and a second foaming layer on the surface of the concrete in the casting mold is arranged. If the casting mold is closed, the foaming can be initiated either by external heat supply or by reaction heat generated in the concrete. The foaming is associated with an increase in volume, which results in the separation of the concrete water, which is also favored by the vibration generators.
9-12 show a preferred embodiment of the mold cores and the drainage lines assigned to them, which ensure increased strength when these parts are cantilevered. In the case of large dimensions of the hollow concrete slabs or other concrete bodies, there is a risk that the drainage lines 28 will be displaced or warped under the effect of the casting pressures and internal stresses that occur. This is to be made more difficult by the design shown here. The mold core 23 is embodied essentially cylindrical here according to FIGS. 9 and 11. Here, too, it is provided with an impermeable, flexible covering 32 and with a feed connection 33 which can be connected to a pressure medium line.
The drainage lines 28 have been replaced here by the drainage lines 28A, which consist of opposing half-shells 52, the inner surfaces 53 of which are adapted to the cylindrical outer surface of the mold cores 23 provided with the elastic linings.
The outer surface 54 of the half-shells 52 has a smaller radius of curvature than the inner surface 53 and is welded with its ends to sickle-shaped end walls 55.
Both ends 56 and 57 are closed, but the crescent-shaped end walls at the ends 57 each contain a drainage connection 59 through which the concrete water that has penetrated into the half-shells can be drained or sucked off. The half-shells 52 provided with outer perforations 60, together with the cylindrical mold cores 23 carrying them, can be wrapped in filter paper, as was provided for the drainage lines 28 according to FIG. 4 with the covering 35 made of filter paper. The parts can be held together in different ways, e.g. B. by tensioning straps 61 distributed along the length, as indicated in FIG. 9, or by leaf springs 62, which are provided in the embodiment according to FIG.
The end 64 of the foam core 23 has an end plate 63 through which the pressure medium line 33 protrudes, and the half-shells 52 can be supported in that their drainage nozzles 59 protrude through associated holes in the end plate 63 and are fixed with hairpin-like plug springs 65, capture the circumferential grooves 66 of the drainage nozzles 59, as shown in FIG. 11A.
The leaf springs 69 are curved at their inner ends 67 and their outer ends protrude through an opening 68 in the face plate 63. The leaf springs 62 are fastened to these openings 68 with wedges 69. The wedges 69 ensure that the leaf springs 62 with their curved inner ends 67 rest firmly against the curved inner surface of the half-shells and press them firmly against the elastic covering 32 of the mold core 23. When pressure medium is applied to the mold core, the drainage lines 28A are pressed outwards, but the parts are held together by the leaf springs 62.
In the modified embodiment according to FIG. 12, the half-shells 52 have a larger cross section and are thereby better secured against displacement and deformation. Otherwise, however, the half-shells 52 assigned to the cylindrical mold cores 23 taper towards their free ends so that they can easily be inserted into the mold and easily pulled out of the compacted molded body after the press water has been drained away.
In the modified embodiment of mold cores 23 provided with drainage lines according to FIG. 13, the core body is provided with a relatively thin elastic covering 32A. The drainage pipes receiving and discharging the concrete water consist of two opposing flat hollow bodies 28B, whose curved inner wall 53A is adapted to the rounding of the cylindrical mold core 23 and whose outer surface 52A is approximately the same curvature, is provided with holes 60A distributed over the entire surface and merges into angled side walls 54B which define a flat guide space 55A.
Since the elastic clothing 32A is particularly thin in this case, it must be stiffened between the flat hollow bodies 28B so that it is not inflated too much outwardly under the effect of the internal pressure of the mold cores. For this purpose the thin cladding is provided with stiffening ribs 70 on both sides of the mold core. Each of these stiffening ribs ends at a .Längswulst 71, which can be stiffened by a wire insert. These partial claddings provided with stiffening ribs lie between the edges of the inner wall 53A and the outwardly protruding flanges of the side walls 54B of the guide spaces 55A, the inner wall 53A of which is connected to the outer wall 52A by bolts 72 and spacer sleeves 73 and held at a distance.
Before the walls 52A, 53A are braced, end walls 75 are used which delimit the guide spaces 55A at the ends of the mold core 23 and of which one end wall is provided at the lowest point with a discharge pipe in the manner of the pipe socket 59.