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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur chargenweisen Herstellung von Platten, von denen jede Armierungen aus Metall besitzt, die in einer praktisch zusammenhängenden mineralischen oder/und organischen Feststoffmatrix eingebettet sind, in Giessformen. dadurch gekennzeichnet, dass man zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Platten in einer einzigen Form einen annähernd kastenförmigen Formraum (10) verwendet, der eine Schichtung (11) aus mehreren voneinander beabstandeten Schalungsplatten (20,21,22) mit dazwischen liegenden Armierungen (23,24) enthält, wobei die Abstände zwischen benachbarten Schalungsplatten (21, 22) den Dicken der Platten entsprechen, dass man die Zwischenräume (27,28,29) zwischen den annähernd senkrecht stehenden Schalungsplatten (20,21,22) zur Einbettung der Armierungen (23,
24) in eine zur Bildung der Feststoffmatrix befähigte Masse verfüllt und die Schichtung nach Bildung der Feststoffmatrix zur Trennung der Platten von den Schalungsplatten (20,21,22) zerlegt.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der Schichtung (61) oder/und die Zerlegung der Schichtung (61) praktisch in liegendem Zustand der Schichtung erfolgt und der kastenförmige Hohlraum vor oder/und nach dem Verfüllen um etwa 90" gedreht wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungen (23,24) flächig ausgebildet ist und vorzugsweise von zwei in praktisch parallelen Ebenen beabstandet voneinander gehaltenen Armierungsschichten (25,26) z.B. Blechen, gebildet wird, von denen jede eine Mehrzahl von Elementen (253,263) aufweist, die sich in den Raum (29) zwischen den beiden Armierungsschichten (25, 26) erstrecken.
4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Armierungsschichten (25,26) mindestens eine Gruppe von als Brücken ausgebildeten gleichförmigen Elementen (253,263) aufweist, die parallel zueinander und quer zur Längsrichtung der Gruppe ausgerichtet sind, wobei der Abstand zwischen jeweils zwei in einer Gruppe nebeneinander liegenden Brücken mindestens ebenso gross ist, wie die Breite der Brücken und die Brücken der einen Armierungsschicht in mindestens teilweiser Überlappung mit den Brücken der anderen Armierungsschicht angeordnet sind.
5. Verfahren nach einem derPatentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als fliessfähiges Material Bildung der Feststoffmatrix eine Leichtbetonmischung verwendet wird, die nach der Aushärtung eine spezifische Dichte von '3 besitzt.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 -5, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungsschichten (25,26) jeder Platte beidseitig mit Abstandshalterstücken (201) versehen sind, um die Armierung in vorbestimmtem Abstand von den benach barten Schalungsplatten (20,21) bzw. Schalungswänden (14,15) zu halten.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Formraum (10) von einer rechteckigen Bodenfläche (16), zwei rechteckigen Stirnflächen (12, 13) und zwei rechteckigen Seitenflächen (14, 15) gebildet wird und die Schalungsplatten (20,21.22) in der Schichtung (11) parallel zu den Seitenflächen (14, 15) liegen, wobei jede Schalungsplatte (20,21,22) derBodenfläche (16) anliegt und sich von der einen Stirnfläche (12) zur entgegengesetzten Stirnfläche (13) erstreckt.
8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Boden (16) des Formraumes (10) zwischen den Schalungsplatten (20,21,22) bzw. Schalungswänden (14. 15) Abstandshalterstücke aufgelegt sind, um die Armierungen (23,24) in einem vorbestimmten Abstand vom Boden (16) des Formraumes (10) zu halten.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wanne (30) mit einem Boden (31), zwei Seitenwänden (32,42) und zwei Stirnwänden (33,34), wobei die Innenflächen des Bodens (31), der Seitenwände (32.42) und der Stirnwände (33,34) den kastenförmigen Formraum (35) umfassen und mindestens eine der Seitenwände (32,42) zur Öffnung und Schliessung der entsprechenden Formraumseite schwenkbar ist.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (30) an ihren beiden Stirnflächen (33.34) um eine Längsachse der Wanne (30) schwenkbar in einem Träger (38, 39) gelagert ist.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stirnwand (33,34) der Wanne (30) über ein Hebelgelenk (332,342) mit dem Träger (38,39) verbunden ist und der Träger (38,39) mindestens eine Antriebseinrichtung (382) besitzt, die über einer Anlenkungsstelle (333) nahe einer unteren Längskante des Formraumes (35) mit mindestens einer Stirnwand (33) verbunden ist. so dass derFormraum (35) um eine nahe der einen unteren Längskante und parallel zu dieser liegende Längsachse zwischen der Horizontalstellung des Wannenbodens (31) und einer senkrechten Stellung des Wannenbodens (31) um annähernd 90"C verschwenkbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 - 11, gekennzeichnet durch mindestens ein die Wanne (30) umfassendes lösbares Spannelement zum Anpressen der verschwenkbaren Seitenwand (32) an die Wanne (30).
Aus der CH-PS 602331 ist ein Verfahren zur Herstellung von Platten bekannt. die eine aus zwei aufeinanderliegenden Blechen bestehende metallische Armierung besitzen. Dabei kann kontinuierlich oder chargenweise unter Verwendung von Träger- oder Formflächen gearbeitet werden.
Die im Vergleich zur kontinuierlichen Herstellung in apparativer und verfahrenstechnischer Hinsicht einfachere chargenweise Fertigung der Platten hat den Nachteil, dass mit den bekannten Verfahren bzw. Formen jeweils eine Form pro Platte notwendig ist.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren anzugeben, das sich zur chargenweisen Herstellung insbesondere von Platten, insbesondere Bauplatten, derin derCH-PS 602331 beschriebenen Art, aber auch von anderen Typen von Platten mit entsprechenden und allgemein meist flächigen Metallarmierungen bzw.
Armierungskörben eignet und die gleichzeitige Herstellung einer Mehrzahl von Platten in einer einzigen Form ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst; dieses Verfahren ermöglicht weitere Vorteile, die unten erläutert sind.
Einer dieser weiteren Vorteile besteht darin, dass mit einer vergleichsweise einfachen und transportablen Vorrichtung, d. h.
auch und insbesondere am Ort der Verwendung der Bauplatten diese in einer für den fortlaufenden Baubetrieb nötigen Menge hergestellt werden können und dadurch unter anderem ein bisher wirtschaftlich bedeutsamer Nachteil der Verwendung von vorgefertigten Bauplatten an mittleren und kleinen Baustellen. nämlich der vergleichsweise kostspielige Transport der meist relativ grossen Platten, ausgeschaltet werden kann.
Ein weiterer, durch die Erfindung ermöglichter Vorteil besteht darin, dass die Plattenfertigung praktisch ohne Verwendung von Hebezeug und jedenfalls ohne schwere Krane möglich ist. da sowohl die für das erfindungsgemässe Verfahren charakteristische unvergossene Schichtung aus Schalungsplatten und Armierungen als auch die ebenso charakteristische Zerlegung der vergossenen Schichtung aus den fertigen Bauplatten und den Schalungsplatten liegend erfolgen kann. d. h. durch Aufstapeln bzw. Abstapeln in bzw. aus dem vorzugsweise um eine Längsachse drehbaren Formraum: aber auch ohne Drehung des Formraums kann praktisch ohne Hebezeuge gearbeitet werden.
wenn mindestens eine Seitenwand der Form zur Öffnung des
kastenförmigen Hohlraums schwenkbar ist und die Schichtung von der Seite her aufgebaut oder/und zerlegt werden kann.
Lediglich für das Verfüllen - das z. B. mit einem Bandförderer oder dergleichen und jedenfalls ohne schweres Hebezeug erzielbar ist - bzw. die meist autogene Bildung bzw. Erhärtung der mineralischen oder/und organischen Feststoffmatrix ist eine stehende Schichtung, d. h. eine annähernd senkrechte Stellung der Schalungsplatten notwendig.
Die Herstellung mehrerer Platten in Schalungen mit eingesetzten Schalungsbrettern ist z. B. aus BE-A 564974 und US-A 3542 329 bekannt, erfordert jedoch stets eine Fixierung bzw. Halterung der Schalungsbretter an den Wänden der Form; dementsprechend sind vergleichsweise teure, beschädigungsempfindliche und schwere Formen sowie eine relativ aufwendige Arbeitsweise nötig. Das dem erfindungsgemässen Verfahren zugrundeliegende Prinzip von Schichtungen aus Schalungsplatten mit dazwischenliegenden Armierungen und die resultierende Abstützung der Schalungsplatten durch die Armierungen gestattet es, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und die angegebenen Vorteile zu erzielen.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, die bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens darstellen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Formraums zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 2 eine vergrösserte schematische Draufsicht auf die Schichtung im Formraum von Fig. 1,
Fig. 3 eine vereinfachte Vorderansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 4 die Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung, und
Fig. 5 - 9 eine schematische Darstellung der Stufen des erfindungsgemässen Verfahrens.
Der kastenförmige Formraum 10 von Fig. 1 wird von zwei allgemein rechteckigen Stirnflächen 12, 13, zwei allgemein rechteckigen Seitenflächen 14, 15 und einem ebenfalls allgemein rechteckigen Boden 16 gebildet. Die eine Seitenfläche 15 kann in die durchbrochen gezeichnete Stellung 151 verschwenktwerden, wie weiter unten erläutert.
Der so umgrenzte Formraum 10 enthält eine Schichtung 11, deren Aufbau in dem zur besseren Darstellung in Fig. 1 angedeuteten Ausschnitt 19 in Fig. 2 vergrössert dargestellt ist.
Die Schichtung 11 wird von mehreren praktisch parallelen Schalungsplatten 21,22 gebildet, deren Form praktisch dem Innenlängsquerschnitt des Formraums 10 entspricht. Der durch den durchbrochenen gezeichneten Doppelpfeil D angedeutete Abstand zwischen einander benachbarten Schalungsplatten, hier z. B. 21,22, entspricht der Dicke der herzustellenden Bauplatten.
Zwischen den Schalungsplatten 20, 21, 22 liegen die Armierungen 23, 24 für die herzustellenden Platten.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden flächige Armierungen 23,24 und insbesondere Armierungen aus Blechen verwendet, wie sie z. B.
aus der Verbundplattentechnik bekannt sind. Es können aber auch andere und z. B. korbartige Armierungen aus Rund- oder/ und Bandeisen verwendet werden.
Die bevorzugten flächigen Armierungen 23, 24 bestehen jeweils aus zwei Blechen 25,26, von denen jedes mehrere abragende Elemente 251,252,261,262 besitzt, die sich in den Raum 29 zwischen den beiden Blechen 25, 26 erstrecken.
Besonders bevorzugt werden Armierungen 23,24, wie sie aus der oben genannten CH-PS 602331 bekannt sind. Bei solchen Armierungen sind jeweils die abragenden Elemente 251,252 bzw. 261,262 der Bleche 25,26 über Stege 253 bzw. 263 zu Brücken zusammengefasst, dies. B. durch parallele Schnitte im Blech und Verformen des zwischen den Schnitten liegenden Blechmaterials gebildet werden können.
Jedes der Bleche 25, 26 einer Armierung 23 besitzt mindestens eine Gruppe solcher Brücken, die (in nicht dargestellter Weise) parallel zueinander und quer zur Längsrichtung der Gruppe ausgerichtet sind; da der Abstand zwischen zwei in einer Gruppe nebeneinander liegenden Brücken eines Blechs mindestens ebenso gross ist, wie die Breite der Brücken, können die Brücken des einen Blechs in mindestens teilweiser Überlappung mit den Brücken des anderen Blechs angeordnet werden, wodurch im Überlappungsbereich sogenannte Käfigsäulen entstehen.
Durch ein nachfolgendes Ausfüllen des Raums zwischen den Blechen einer solchen Armierung mit einem mineralischen oder/ und organischen Feststoff kommt es zu einer gegenseitigen Sperrung oder Verriegelung der Bleche und zu einem plattenförmigen Blech/Füllfeststoff-Verbund, der auch mit sehr geringen Volumanteilen an Blech und mit relativ wenig tragfesten Füllfeststoffen, wie Schaumbeton, sehr hohe Tragfestigkeitswerte von aus solchen Platten gebildeten Wänden gestattet.
Für das Verfahren der vorliegenden Erfindung bietet diese Kombination von Armierungen relativ geringen Gewichts mit Füllfeststoffen sehr geringen Gewichts (spez. Gewicht '3, insbesondere < 1,5) den zusätzlichen Vorteil, dass auch bei der Herstellung von beispielsweise 10 cm dicken Platten mit typischen Grössen von 2 x 5 munter Verwendung von Armierungen aus zwei 1 bis 3 mm dicken Stahlblechen sowohl die Armierungen als auch die fertigen Platten mit leichten Hebezeugen (d. h.
Tragkraft maximal 3 t) in den bzw. aus dem Formhohlraum gebracht werden können.
Wenn überdies eine Seitenfläche bzw. Wand 15 gemäss Fig. 1 in die verschwenkte Stellung 151 gebracht wird, kann sowohl der Aufbau der Schichtung aus den Schalungsplatten 20, 21 und den dazwischen liegenden Armierungen 23 als auch das Zerlegen der Schichtung aus den fertigen Bauplatten von der Seite des Formraums 10 her erfolgen.
Die Schalungsplatten 20 sind vorzugsweise an den Innenflächen des Formraums nicht fixert; vorzugsweise wird ihre Position in der Schichtung 11 durch die Dicke der zwischen den Schalungsplatten liegenden Armierungen und den meist auf den Aussenseiten der Armierungen vorgesehenen Distanzstücken oder Abstandshalterstücken 201 bestimmt. Geeignete Abstandshalterstücke 201 können aus mineralischem Material, z. B. Ton, Gips oder Leichtbeton, bestehenundz. B. als Stäbe, Zylinder, Würfel oder dergleichen ausgebildet sein, die gegebenenfalls in entsprechende (in Fig. 2 nicht dargestellte) Halterungen der Armierung eingesetzt sind. Entsprechende (in Fig. 2 nicht dargestellte) Abstandshalterstücke, gegebenenfalls in Form von Stäben oder Leisten, können am Formboden angeordnet werden, um die Armierungen vor und während des Ausfüllens in einem vorbestimmten Abstand, z.
B. 10 bis 50 mm, vom Formboden zu halten.
Die Schalungsplatten 20 sind in normalem Betrieb praktisch beliebig oft wiederverwendbar. Statt der Verwendung von an sich üblichen und beispielsweise mit Trennmittel imprägnierten Holzplatten können daher auch laminierte Platten bzw.
beschichtete Platten mit permanenten Trennmittelschichten, z. B. aus Fluorkohlenstoffpolymeren, verwendet werden.
Die Flächenabmessungen der Schalungsplatten 20, 21, 22 entsprechen praktisch denjenigen der herzustellenden Platten, die wiederum praktisch rechteckig sind und meist eine grössere Länge als Breite haben; Längen/Breiten-Verhältnisse zwischen 1:1 und 5:1 entsprechen dem typischen Bereich. Bauplattendik kenD, insbesondere mit den bevorzugten Blecharmierungen.
liegen typisch zwischen 80 und 200 mm, während die Dicke der Schalungsplatten 20.21,22 im Bereich von 15 bis 50 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 40 mm liegt.
Die Längen- und Höhenabmessungen des Formraums 10 sind dadurch im wesentlichen bestimmt; die Breitenabmessung des Formraums 10 entspricht im wesentlichen, d. h. abzüglich Wandabmessungen. der Dicke der Schichtung 11 und hängt dementsprechend von Anzahl und Dicke der herzustellenden Platten ab.
An sich ist die Breite des Formraums nach oben hin nicht beschränkt, jedenfalls für stationären Fertigungsbetrieb. Da eine bevorzugte Vorrichtung gemäss der Erfindung die Herstellung von Platen an der Baustelle ermöglichen soll und dies einen Transport der Vorrichtungen mit wirtschaftlichem Aufwand voraussetzt, kann die maximale Dicke der Schichtung teilweise von der praktischen Forderung bedingt sein, dass das Leergewicht der Vorrichtung auf z. B. 3 bis 10 t zu beschränken ist.
Hier kommt ein weiterer überraschender Vorteil zur Geltung, der durch das erfindungsgemässe Verfahren erzielbar ist: die typischen mineralischen Verfüllungsstoffe, wie z. B. Leichtbetonmischungen, erhärten unter Abgabe von Wärme, was durch bekannte Zusätze gesteuert werden kann. Bei der erfindungsgemässen Herstellung von mehreren Platten in einer Form kann diese bei der Härtung freiwerdende Wärme praktisch vollständig für die autogene Beheizung der Form ausgenützt werden.
Dementsprechend kann mit einer für die Durchführung der Erfindung geeigneten Vorrichtung ohne besondere Heizvorrichtungen in vergleichsweise kurzen Füllungs/Entladungs-Zyklen gearbeitet werden.
Dementsprechend ist mit einer pro Charge herstellbaren Plattenzahl im Bereich von 10 bis 20 die laufende Versorgung typischer Baustellen mit einer an der Baustelle produzierenden erfindungsgemässen Vorrichtung ohne besondere Probleme möglich. Da die Schalungsplatten 20,21,22 im Formraum 10 beweglich sind, können in einer Charge auch Platten unterschiedlicher Dicke hergestellt werden, z. B. indem die Dicke der Plattenarmierung oder/und die Abmessung der Distanzstücke 201 verändert werden.
Zur Herstellung von Platten nach dem erfindungsgemässen Verfahren muss die Schichtung 11, wie in Fig. 1 dargestellt, eine stehende Schichtung sein - d. h. die Schalungsplatten müssen im wesentlichen senkrecht im Formraum stehen - damit das Verfüllen des Hohlraums zwischen zwei benachbarten Schalungsplatten 20, 21 in einfacher Weise, z. B. durch Aufgiessen einer zementgebundenen Leichtbaustoffmischung auf die Oberseite der stehenden Schichtung 11 ohne besondere Schwierigkeiten möglich ist. Es versteht sich dabei, dass allfällige Zuschläge der Verfüllungsmasse, wie Blähbeton- oder Schaumglasgranulat, ausreichend kleinteilig zu wählen sind, damit eine gleichmässige Füllung aller Hohlräume 27,28 und 29 der Schichtung 11 erzielt werden kann. Zur Verdichtung können übliche Vibratoren verwendet bzw. an der Vorrichtung angebaut sein.
Vorzugsweise wird die Schichtung 11 als liegende Schichtung, d. h. durch abwechselndes Aufstapeln von Armierungen 23 und Schalungsplatten 20 gebildet und/oder die verfüllte Schichtung nach Bildung der Feststoffmatrix zur Trennung von Schalungsplatten und Bauplatten in liegendem Zustand abgestapelt, indem der Formraum 10 vor oder/und nach dem Verfüllen um etwa 90" verschwenkt wird.
Eine hierzu geeignete Vorrichtung ist in halbschematischer Darstellung in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Sie besitzt eine Wanne 30 mit einem Boden 31, zwei Seitenwänden 32,42 und zwei Stirnwänden 33,34. Die eine Seitenwand 32 kann wie oben erläutert zur Öffnung bzw. Schliessung des Formraums 35 verschwenkt werden.
Um die Lage einer Schichtung 11 in der als Formraum 10 dienende Wanne 30 um 90" (stehende Sichtung > liegende Schichtung) zu drehen, ist die Wanne 30 an ihren beiden Stirnwänden um eine Wannenlängsachse schwenkbar in einem Träger gelagert, dessen Trägerarme 38,39 über einen nicht dargestellten Rahmen miteinander verbunden sind.
Um ein möglichst gleichmässiges, ruckfreies Verschwenken zu gewährleisten, ist die annähernd in den Schnittstellen der Diagonalen der Stirnwände 33 bzw. 34 liegende erste Anlenkung. z. B.
ein Zapfen 331 bzw. 3419 über einen beweglichen Hebel 332 bzw.
342 mit der Anlenkung 381,391 des zugehörigen Trägerarms 38, 39, z.B. wiederum einem Zapfen, verbunden.
Mindestens eine der und vorzugsweise beide Stirnwände 33, 34 haben eine zweite Anlenkung 333 bzw. 343, z. B. einen Zapfen, der aber nur in horizontaler Richtung bewegt werden kann (siehe Fig. 4), z. B. indem er direkt oder über einen Schlitten in einer (nicht dargestellten) Führung im Fuss 381,391 des zugehörigen Trägerarms 38, 39 gehalten wird.
Fig. 4 zeigt die Wanne 30 mit durchgezeichneten Linien in Normalstellung (stehende Schichtung) bzw. in strichpunktierten Linien während des Verschwenkens, wobei sich die zweite Anlenkung 333 horizontal nach rechts in die Position 333a verschiebt.
Der Antrieb für das Verschwenken der Wanne 30 ist ein hydraulischer Zylinder 382, dessen bewegliches Ende auf die Anlenkstelle 333 einwirkt.
Der Träger 38,39 kann einen oder (wie in Fig. 3 dargestellt) zwei hydraulische Antriebe 382,392 für das Verschwenken der Wanne 30 besitzen. Vorzugsweise ist jeder hydraulische Antrieb 382 oder/und 392 zur Vereinfachung des Transportes der Vorrichtung ein- bzw. ausklappbar.
Die Fig. 5 bis 9 zeigen schematisch bevorzugte Varianten zum Aufbauen (Fig. 5 und 6) und zum Zerlegen Fig. 8 und 9) der Schichtung vor bzw. nach dem Vergiessen (Fig. 7).
Gemäss Fig. 5 wird die liegende (mit horizontalem Boden) Wanne 50, deren eine Seitenwand 54 abgeklapptist, seitlich mit einer stehenden Schichtung 51 aus jeweils zwei Armierungsteilen 521,522 zwischen benachbarten Schalungsplatten 53 beladen.
Das Einsetzen der Schichtungskomponenten kann ohne Kran, z. B. von Hand bzw. mit Rollkarren, erfolgen.
Für das folgende Vergiessen gemäss Fig. 7 mit stehender Schichtung wird lediglich die Seitenwand 54 verschlossen und mit einer schematisch angedeuteten Spanneinrichtung 79 gegen die Schichtung 71 gepresst.
Gemäss Fig. 6 wird in der stehenden, d. h. vor Beginn des Schichtungsaufbaus um 90" verschwenkten Wanne 60 eine liegende Schichtung 61 durch Aufstapeln der Schalungsplatten 63 mit dazwischenliegenden Armierungsblechen 62 gebildet. Wenn die Schichtung die zur Auffüllung der Breite (in Fig. 6 als Höhe erscheinend) der Wanne 60 erreicht hat, wird die Seitenwand 64 geschlossen und angepresst.
Dann wird die Wanne 60 um 90" in die liegende Wannenposition von Fig. 7 verschwenkt, so dass wieder eine stehende Schichtung 71 vorliegt. Nun wird die Wanne 70 z. B. über ein Schrägförderband, eine Förderrinne oder dergleichen von oben beschickt, um die Schichtung 71 zu verfüllen, z. B. mit einer fliessfähigen Leichtbetonmischung und meist unter Vibrationsverdichtung. Beim Erhärten entsteht die Schichtung 76 aus Bauplatten 75 und dazwischen liegenden Schalungsplatten 73.
Um die thermische Dämmung zu verstärken oder/und als Schutz gegen Regenwasser kann ein (nicht dargestellter) Wannendeckel verwendet werden.
Zum Zerlegen der Schichtung mit liegender Wanne 80 bzw.
stehender Schichtung 86 wird die Seitenwand 84 abgeklappt.
Dann werden die Wandplatten 85 und Schalungsplatten 83 ausgetragen, was wiederum ohne schwere Hebezeuge erfolgen kann.
Alternativ wird die Wanne 70 gemäss Fig. 7 zunächst um 90" verschwenkt. wie in Fig. 9 dargestellt, und die Seitenwand 94 nach oben verschwenkt. Nun können die Bauplatten 95 und die Schalungsplatten 83 seitlich aus der liegenden Schichtung 96 abgestapelt werden.
Geeignete Verfüllungsmassen zur Bildung der Feststoffmatrix von armierten Bauplatten sind ebenso wie die jeweils zweckmässigen Härtungs- bzw. Verfertigungsbedingungen bekannt.
Leichtbeton ist als bevorzugtes Beispiel zu nennen. Hierbei kann mit oder ohne Beschleunigungsmittel gearbeitet werden und die Zerlegung des Stapels einige Stunden (z. B. 5 bis 8 Std.) nach dem Verfüllen erfolgen. Allgemein sollte die spezifische Dichte der Feststoffmatrix unter 3 liegen und vorzugsweise höchstens etwa 1 betragen.
Im allgemeinen werden nach dem erfindungsgemässen Verfahren zusammenhängende glattwandige Platten hergestellt; durch Profilierung der Schalungsplatten oder/ und durch entsprechende Einlagen können aber auch profilierte oder/und mit Durchbrechungen bzw. Durchbrechungsstellen oder Einlagen (Kabelkanäle, Rohre) versehene Platten hergestellt werden.
Auch hierbei ist vorteilhaft, dass die Schalungsplatten im Formraum ohne seitliche Schienen gehalten werden.
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PATENT CLAIMS
1. Process for the batch production of plates, each of which has reinforcements made of metal, which are embedded in a practically coherent mineral or / and organic solid matrix, in casting molds. characterized in that an approximately box-shaped mold space (10) is used for the simultaneous production of a plurality of panels in a single mold, said layer having a layering (11) of a plurality of formwork panels (20, 21, 22) spaced apart from one another with reinforcements (23, 24) between them. contains, the distances between adjacent formwork panels (21, 22) corresponding to the thicknesses of the panels, that the spaces (27,28,29) between the approximately vertical formwork panels (20,21,22) for embedding the reinforcements (23,
24) into a mass capable of forming the solid matrix and the stratification after the solid matrix has been separated to separate the panels from the formwork panels (20, 21, 22).
2. The method according to claim 1, characterized in that the formation of the layering (61) and / or the disassembly of the layering (61) takes place practically in the lying state of the layering and the box-shaped cavity before or / and after filling by about 90 " is rotated.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcements (23, 24) are flat and preferably of two reinforcement layers (25, 26), spaced apart in practically parallel planes, e.g. Sheet metal is formed, each of which has a plurality of elements (253, 263) which extend into the space (29) between the two reinforcement layers (25, 26).
4. The method according to claim 3, characterized in that each of the reinforcing layers (25, 26) has at least one group of uniform elements (253, 263) designed as bridges, which are aligned parallel to one another and transversely to the longitudinal direction of the group, the distance between in each case two bridges lying side by side in a group is at least as large as the width of the bridges and the bridges of one reinforcement layer are arranged in at least partial overlap with the bridges of the other reinforcement layer.
5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that a light concrete mixture is used as the flowable material formation of the solid matrix, which has a specific density of '3 after curing.
6. The method according to any one of claims 3 -5, characterized in that the reinforcing layers (25,26) of each plate are provided on both sides with spacer pieces (201) to the reinforcement at a predetermined distance from the neighboring formwork panels (20,21) or To hold formwork walls (14, 15).
7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that the box-shaped mold space (10) of a rectangular bottom surface (16), two rectangular end faces (12, 13) and two rectangular side surfaces (14, 15) is formed and the Formwork panels (20, 21, 22) lie in the layering (11) parallel to the side surfaces (14, 15), each formwork panel (20, 21, 22) abutting the floor surface (16) and extending from one end surface (12) to the opposite end surface (13) extends.
8. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that on the bottom (16) of the mold space (10) between the formwork panels (20,21,22) or formwork walls (14, 15) spacer pieces are placed around the To keep reinforcements (23, 24) at a predetermined distance from the bottom (16) of the molding space (10).
9. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a trough (30) with a bottom (31), two side walls (32, 42) and two end walls (33, 34), the inner surfaces of the bottom (31), the side walls (32.42) and the end walls (33, 34) comprise the box-shaped molding space (35) and at least one of the side walls (32, 42) can be pivoted to open and close the corresponding molding space side.
10. The device according to claim 9, characterized in that the trough (30) on its two end faces (33.34) about a longitudinal axis of the trough (30) is pivotally mounted in a carrier (38, 39).
11. The device according to claim 9, characterized in that each end wall (33, 34) of the trough (30) is connected via a lever joint (332, 342) to the carrier (38, 39) and the carrier (38, 39) has at least one drive device (382), which is connected to at least one end wall (33) via an articulation point (333) near a lower longitudinal edge of the molding space (35). so that the molding space (35) can be pivoted by approximately 90 ° C. about a longitudinal axis near the one lower longitudinal edge and parallel to this, between the horizontal position of the tub base (31) and a vertical position of the tub bottom (31).
12. Device according to one of the claims 9 - 11, characterized by at least one releasable clamping element comprising the trough (30) for pressing the pivotable side wall (32) onto the trough (30).
From CH-PS 602331 a method for the production of plates is known. which have a metallic reinforcement consisting of two sheets lying on top of each other. It can be carried out continuously or in batches using support or shaped surfaces.
The simpler batch-wise production of the plates compared to continuous production in terms of apparatus and process engineering has the disadvantage that one form per plate is necessary with the known methods or forms.
The object of the invention is to provide a method which is suitable for batch production, in particular of boards, in particular building boards, of the type described in CH-PS 602331, but also of other types of boards with corresponding and generally flat metal reinforcements or
Reinforcement baskets are suitable and the simultaneous production of a plurality of plates in a single form is possible.
This object is achieved according to the invention by a method with the features mentioned in patent claim 1; this method enables further advantages, which are explained below.
One of these further advantages is that with a comparatively simple and portable device, i. H.
also and especially at the place of use of the building boards they can be produced in a quantity necessary for the continuous construction and thereby among other things a previously economically significant disadvantage of the use of prefabricated building boards at medium and small building sites. namely the comparatively expensive transport of the mostly relatively large disks can be switched off.
Another advantage made possible by the invention is that the plate production is practically possible without the use of lifting equipment and in any case without heavy cranes. since both the non-encapsulated layering of formwork panels and reinforcements, which is characteristic of the method according to the invention, and the equally characteristic disassembly of the cast layering from the finished building panels and the formwork panels can be carried out horizontally. d. H. by stacking or stacking in or out of the mold space, which can preferably be rotated about a longitudinal axis: but even without rotating the mold space, it is possible to work practically without lifting equipment.
if at least one side wall of the mold to open the
box-shaped cavity is pivotable and the layering can be built up and / or disassembled from the side.
Only for backfilling - the z. B. can be achieved with a belt conveyor or the like and in any case without heavy lifting gear - or the mostly autogenous formation or hardening of the mineral and / or organic solid matrix is a standing stratification, d. H. an almost vertical position of the formwork panels is necessary.
The production of several panels in formwork with inserted formwork boards is e.g. B. from BE-A 564974 and US-A 3542 329 known, but always requires a fixation or mounting of the shuttering boards on the walls of the mold; accordingly, comparatively expensive, damage-sensitive and heavy molds and a relatively complex method of operation are necessary. The principle on which the method according to the invention is based, of layers of formwork panels with reinforcements in between and the resulting support of the formwork panels by the reinforcements makes it possible to avoid the disadvantages of the prior art mentioned and to achieve the stated advantages.
The invention is explained with reference to the accompanying drawings, which represent preferred embodiments of the method and the device for carrying out the method. The drawings show:
1 is a schematic perspective view of a molding space for performing the method,
2 is an enlarged schematic plan view of the stratification in the molding space of FIG. 1,
3 shows a simplified front view of an apparatus for carrying out the method,
Fig. 4 is a side view of the device shown in Fig. 3, and
5-9 is a schematic representation of the stages of the method according to the invention.
1 is formed by two generally rectangular end faces 12, 13, two generally rectangular side faces 14, 15 and a likewise generally rectangular bottom 16. One side surface 15 can be pivoted to the openwork position 151, as explained below.
The mold space 10 thus delimited contains a layering 11, the structure of which is shown enlarged in the detail 19 indicated in FIG. 1 for better illustration in FIG. 2.
The layering 11 is formed by several practically parallel formwork panels 21, 22, the shape of which practically corresponds to the inner longitudinal cross section of the mold space 10. The distance indicated by the open double arrow D between adjacent formwork panels, here z. B. 21.22 corresponds to the thickness of the building boards to be produced.
The reinforcements 23, 24 for the panels to be produced are located between the formwork panels 20, 21, 22.
According to a preferred embodiment of the method according to the invention, flat reinforcements 23, 24 and in particular reinforcements made of sheet metal are used, such as are used, for. B.
are known from composite panel technology. But other and z. B. basket-like reinforcements made of round and / or band iron can be used.
The preferred flat reinforcements 23, 24 each consist of two sheets 25, 26, each of which has a plurality of protruding elements 251, 252, 261, 262 which extend into the space 29 between the two sheets 25, 26.
Reinforcements 23, 24, as are known from the above-mentioned CH-PS 602331, are particularly preferred. In such reinforcements, the protruding elements 251, 252 and 261, 262 of the sheets 25, 26 are combined to form bridges via webs 253 and 263, respectively. B. can be formed by parallel cuts in the sheet and deformation of the sheet material lying between the cuts.
Each of the sheets 25, 26 of a reinforcement 23 has at least one group of such bridges, which (in a manner not shown) are aligned parallel to one another and transversely to the longitudinal direction of the group; Since the distance between two bridges of one sheet lying next to one another in a group is at least as large as the width of the bridges, the bridges of one sheet can be arranged in at least partial overlap with the bridges of the other sheet, which creates so-called cage pillars in the overlap area.
Subsequent filling of the space between the sheets of such a reinforcement with a mineral and / or organic solid leads to a mutual locking or locking of the sheets and to a plate-like sheet / filler solid compound, which also has very small volume portions of sheet metal and relatively little load-bearing filling solids, such as foam concrete, allow very high load-bearing strength values of walls formed from such plates.
For the method of the present invention, this combination of reinforcements of relatively low weight with filling solids of very low weight (specific weight '3, in particular <1.5) offers the additional advantage that even in the production of, for example, 10 cm thick panels with typical sizes of 2 x 5 m using reinforcements from two 1 to 3 mm thick steel sheets, both the reinforcements and the finished panels with light lifting equipment (ie
Maximum load 3 t) can be brought into or out of the mold cavity.
If, in addition, a side surface or wall 15 according to FIG. 1 is brought into the pivoted position 151, both the build-up of the stratification from the formwork panels 20, 21 and the reinforcements 23 in between and the dismantling of the stratification from the finished building panels can be done by the Side of the mold space 10 ago.
The formwork panels 20 are preferably not fixed to the inner surfaces of the molding space; their position in the layering 11 is preferably determined by the thickness of the reinforcements lying between the formwork panels and the spacers or spacer pieces 201 usually provided on the outside of the reinforcements. Suitable spacer pieces 201 can be made of mineral material, e.g. B. clay, plaster or lightweight concrete, existundz. B. be designed as rods, cylinders, cubes or the like, which are optionally used in corresponding (not shown in Fig. 2) brackets of the reinforcement. Corresponding (not shown in Fig. 2) spacer pieces, possibly in the form of bars or strips, can be arranged on the mold base to the reinforcements before and during filling at a predetermined distance, for.
B. 10 to 50 mm to keep from the mold bottom.
The formwork panels 20 can be reused practically any number of times in normal operation. Instead of the use of wooden panels that are conventional and impregnated with release agents, for example, laminated panels or
coated boards with permanent release agent layers, e.g. B. fluorocarbon polymers can be used.
The surface dimensions of the formwork panels 20, 21, 22 practically correspond to those of the panels to be produced, which in turn are practically rectangular and usually have a greater length than width; Length / width ratios between 1: 1 and 5: 1 correspond to the typical range. Building board design, especially with the preferred sheet metal reinforcements.
are typically between 80 and 200 mm, while the thickness of the formwork panels 20.21.22 is in the range from 15 to 50 mm, preferably between 20 and 40 mm.
The length and height dimensions of the mold space 10 are essentially determined thereby; the width dimension of the mold space 10 essentially corresponds to d. H. minus wall dimensions. the thickness of the layer 11 and accordingly depends on the number and thickness of the plates to be produced.
As such, there is no upper limit to the width of the molding space, at least for stationary manufacturing operations. Since a preferred device according to the invention should enable the production of plates at the construction site and this requires transportation of the devices with economic effort, the maximum thickness of the layering can be partly due to the practical requirement that the empty weight of the device on z. B. 3 to 10 t is to be limited.
Here is another surprising advantage that can be achieved by the method according to the invention: the typical mineral fillers, such as. B. lightweight concrete mixtures, harden with the release of heat, which can be controlled by known additives. In the production according to the invention of a plurality of plates in a mold, the heat released during curing can be used almost completely for the autogenous heating of the mold.
Accordingly, it is possible to work in a comparatively short filling / discharge cycle with a device suitable for carrying out the invention without special heating devices.
Accordingly, with a number of plates which can be produced per batch in the range from 10 to 20, the continuous supply of typical construction sites with a device according to the invention which is produced at the construction site is possible without particular problems. Since the formwork panels 20, 21, 22 are movable in the mold space 10, panels of different thicknesses can also be produced in one batch, e.g. B. by changing the thickness of the plate reinforcement and / or the dimension of the spacers 201.
In order to produce boards by the method according to the invention, the layering 11, as shown in FIG. 1, must be a standing layering - that is, H. the formwork panels must be substantially vertical in the mold space - so that the filling of the cavity between two adjacent formwork panels 20, 21 in a simple manner, for. B. by pouring a cement-bound lightweight building material mixture on the top of the standing layer 11 is possible without particular difficulty. It goes without saying that any additions to the backfill material, such as expanded concrete or foam glass granulate, should be selected in sufficiently small parts so that a uniform filling of all cavities 27, 28 and 29 of the layering 11 can be achieved. Conventional vibrators can be used for compaction or can be attached to the device.
The layering 11 is preferably used as a lying layering, i. H. formed by alternately stacking reinforcements 23 and formwork panels 20 and / or stacking the filled stratification after formation of the solid matrix to separate formwork panels and building panels in a lying state by pivoting the molding space 10 by about 90 "before or / and after filling.
A device suitable for this is shown in a semi-schematic representation in FIGS. 3 and 4. It has a trough 30 with a bottom 31, two side walls 32, 42 and two end walls 33, 34. As explained above, one side wall 32 can be pivoted to open or close the molding space 35.
In order to rotate the position of a stratification 11 in the trough 30 serving as the molding space 10 by 90 "(standing sighting> lying stratification), the trough 30 is mounted on its two end walls so as to be pivotable about a longitudinal axis of the trough in a support whose support arms 38, 39 over a frame, not shown, are interconnected.
In order to ensure the most uniform, jerk-free pivoting possible, the first articulation is located approximately in the intersections of the diagonals of the end walls 33 and 34, respectively. e.g. B.
a pin 331 or 3419 via a movable lever 332 or
342 with the linkage 381, 391 of the associated support arm 38, 39, e.g. again a pin connected.
At least one and preferably both end walls 33, 34 have a second link 333 or 343, z. B. a pin, but can only be moved in the horizontal direction (see Fig. 4), z. B. by holding it directly or via a slide in a guide (not shown) in the foot 381, 391 of the associated support arm 38, 39.
4 shows the trough 30 with solid lines in the normal position (standing layering) or in dash-dotted lines during the pivoting, the second linkage 333 being shifted horizontally to the right into the position 333a.
The drive for pivoting the tub 30 is a hydraulic cylinder 382, the movable end of which acts on the articulation point 333.
The carrier 38, 39 can have one or (as shown in FIG. 3) two hydraulic drives 382, 392 for pivoting the trough 30. Each hydraulic drive 382 or / and 392 can preferably be folded in or out to simplify the transport of the device.
5 to 9 schematically show preferred variants for building up (FIGS. 5 and 6) and for dismantling (FIGS. 8 and 9) the stratification before or after casting (FIG. 7).
5, the lying (with horizontal bottom) trough 50, one side wall 54 of which is folded down, is laterally loaded with a standing layer 51 made of two reinforcement parts 521, 522 between adjacent formwork panels 53.
The insertion of the stratification components can be done without a crane, e.g. B. by hand or with a wheelbarrow.
For the subsequent potting according to FIG. 7 with standing layering, only the side wall 54 is closed and pressed against the layering 71 with a schematically indicated tensioning device 79.
6 is in the standing, ie. H. before the start of the stratification of the tub 60 pivoted by 90 ", a lying stratification 61 is formed by stacking the formwork panels 63 with reinforcing plates 62 between them. When the stratification has reached that to fill the width (appearing in FIG. 6 as height) of the tub 60, the Sidewall 64 closed and pressed.
Then the tub 60 is pivoted by 90 "into the lying tub position of FIG. 7, so that there is again a standing stratification 71. The tub 70 is now loaded from above, for example via an inclined conveyor belt, a conveyor trough or the like, around the To fill layer 71, for example with a flowable lightweight concrete mixture and usually with vibration compaction When hardening, layer 76 is formed from building boards 75 and formwork plates 73 lying between them.
In order to strengthen the thermal insulation and / or as protection against rainwater, a tub cover (not shown) can be used.
To disassemble the stratification with lying tub 80 or
standing layer 86, the side wall 84 is folded down.
Then the wall panels 85 and formwork panels 83 are discharged, which in turn can be done without heavy lifting equipment.
Alternatively, the trough 70 is initially pivoted by 90 "according to FIG. 7, as shown in FIG. 9, and the side wall 94 is pivoted upward. The building panels 95 and the formwork panels 83 can now be stacked laterally from the lying layer 96.
Suitable backfill materials for forming the solid matrix of reinforced building boards are known, as are the appropriate hardening and manufacturing conditions.
Lightweight concrete is a preferred example. This can be done with or without an accelerator and the stack can be disassembled a few hours (e.g. 5 to 8 hours) after filling. In general, the specific density of the solid matrix should be less than 3 and preferably at most about 1.
In general, coherent, smooth-walled plates are produced by the process according to the invention; By profiling the formwork panels and / or by means of appropriate inserts, profiled panels and / or panels provided with openings or breakthrough points or inserts (cable ducts, pipes) can also be produced.
It is also advantageous here that the formwork panels are held in the molding space without lateral rails.