CZ2004252A3

CZ2004252A3 - Sestava jader

Info

Publication number: CZ2004252A3
Application number: CZ2004252A
Authority: CZ
Inventors: Gottfried Keller
Original assignee: Rampf Forman Gmbh
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-07-13
Also published as: DE102004005045B4; CZ303540B6; DE102004005045A1; FR2853851B1; FR2853851A1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká sestavy jader pro formy k výrobě dutých tvárnic, zejména tvárnic z betonu, přičemž sestava jader sestává z držáku a nejméně jednoho jádra, které je vytvořeno na držáku navařené nosné desce a na ní upevněném plechu, který tvoří vnější plášť jádra.

Dosavadní stav techniky

Z francouzských patentových spisů č. 2 589 387 a č. 2 700 289 jsou známa jádra, která jsou vsazována do forem určených k výrobě betonových tvárnic, zejména k výrobě dutých betonových tvárnic. Tato jádra sestávají z ploché ocelové desky, na níž jsou jádra umístěna.

Takto vytvořená jádra sestávají v podstatě z držáku jádra, na němž je navařena nosná deska, na které je navařen plech, jehož obrysy tvoří vnější tvar jádra. Nosná deska a plech, který tvoří vnější tvar jádra, jsou směrem nahoru uzavřeny prostřednictvím svarových švů.

Nevýhodou výše uvedeného stavu techniky je, že svařením jednotlivých konstrukčních prvků vznikají v okrajových oblastech napětí, která negativně ovlivňují životnost jádra. Jádra jsou rovněž v oblastech svaření zatížena dopravním prostředkem dopravujícím beton k vyplnění formy, který jádra při plnění formy stále přejíždí.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit jádro, které je odolné proti zatížení způsobené dopravním prostředkem dopravujícím beton, a které rovněž vykazuje zvýšenou životnost při zatížení způsobeném vibracemi.

• · ·

Jádro podle vynálezu sestává z nosné desky, která je za účelem zamezení vzniku deformačních napětí navařena na držáku jádra v neutrální zóně. V neutrální zóně je na držáku jádra rovněž navařen plech který tvoří vnější tvar jádra. V důsledku bez deformací vytvořeného spojení těchto jednotlivých konstrukčních prvků, ze kterých jádro sestává, je podstatně zvýšena jeho zatížitelnost vibracemi. Svarové švy se rovněž v důsledku jejich rozložení v neutrální zóně zmíněných konstrukčních prvků nedostanou do přímého kontaktu s dopravním prostředkem, resp. s ním dopravovaným plnicím materiálem, čímž je zabráněno mechanickému zatížení všech svarových švů jádra.

Svarové švy jsou podle vynálezu uspořádány tak, že plech který tvoří vnější tvar jádra a držák jádra, vytvářejí nad nosnou deskou dvě prohlubně, resp. vany, které jsou vyplněny plnicí hmotou, zejména polymerbetonem. Jádro je tak opatřeno prostředkem tlumícím vibrace, který redukuje zatížení během plnění formy. Plnicí hmotou vytvořený polštář rovněž tvoří povrchové plochy odolné proti otěru, které eliminují zatížení vzniklé pohybem dopravního prostředku nad těmito povrchovými plochami.

Podle vynálezu je nosná deska navařena ve střední části držáku jádra. Tím je docílen maximální úbytek napětí.

Výhodné příkladné provedení podle vynálezu spočívá vtom, že plech tvořící vnější tvar jádra, je na nosné desce navařen dvěma obvodovými svarovými švy shora a ze spodu, přičemž tento plech a držák jádra jsou směrem nahoru spojitě uzavřeny. Při napojení plechu tvořícího vnější tvar jádra na nosnou desku jsou vytvořeny dvě vany stejné hloubky, které slouží k vyplnění plnicí hmotou.

Vynález rovněž spočívá v tom, že jádro je opatřeno vrstvou, resp. je opatřeno pláštěm z umělé hmoty, a je tak obzvlášť odolné proti otěru. Pro vytvoření této vnější vrstvy jsou zejména vhodné umělé hmoty, například polyuretan, polyamid nebo vulkolan.

Jádro podle vynálezu tak v podstatě sestává z vnitřního jádra a vnějšího jádra, které je zhotoveno z umělé hmoty. Protože u takto vytvořeného jádra se • · · · · ve vnější oblasti nevyskytují žádné svarové švy, a je vytvořeno z opotřebení odolného materiálu, je proto vhodné zejména pro použití při opakovaném zatížení shora zmíněnými silami.

Vynález dále spočívá v tom, že držák jádra sestává z příčného nosníku, s na něm uspořádaného alespoň jednoho závěsného nosníku, přičemž vnitřní jádro je tvořeno právě závěsným nosníkem, který dosahuje až do patní oblasti jádra. Tím je jádro prostřednictvím jádrového držáku stabilizováno v celé oblasti.

Závěsný nosník na držáku jádra je podle vynálezu opatřen vyztužením a/nebo tvarováním a/nebo vybráními, které vytvářejí prostorovou strukturu a umožňují tak tvarové spojení s umělou hmotou vnějšího jádra. V důsledku tohoto prostorového spojení vnitřního jádra s vnějším jádrem může vnější jádro zachytit všechna vzniklá zatížení a nedochází tak k nežádoucímu oddělování těchto konstrukčních prvků.

V rámci vynálezu se rovněž předpokládá, že na závěsném nosníku se nachází alespoň jedno další těleso, jehož prostřednictvím je zvětšen objem vnitřního jádra. Tímto způsobem je možno redukovat objem vnějšího jádra a použít tak menší množství drahé umělé hmoty, ze které je vnější jádro zhotoveno. Jako těleso vhodné k redukci objemu vnějšího jádra je možno například použít těleso zhotovené ze styroporu nebo z kovu.

Vynález dále spočívá v tom, že závěsný nosník který tvoří vnitřní jádro, je vytvořen jako duté těleso. To umožňuje zhotovit vnější jádro o stejné tloušťce stěn.

Podle vynálezu může být ke zhotovení jádra použita rovněž forma, do které je vložen držák jádra a v oblasti vnitřního jádra je odlitím vytvořen plášť z umělé hmoty. Tento postup umožňuje v jedné jediné formě zhotovit více, zcela identických jader.

Podle vynálezu se rovněž předpokládá, že držák jádra je zhotoven z jednoho kusu, a to ohnutím z přířezu. Tím odpadne další přídavné spojení «· ♦ · · • · · · · · · • « ··· ···· • · · · · · ······ ·· · • · · • · · • · · · • · · · · mezi příčným nosníkem a závěsným nosníkem, a takto vytvořený držák jádra je obzvlášť odolný proti zatížení.

Vynález rovněž řeší způsob výroby jádra, podle kterého je nejprve do licí formy vložen držák jádra a následně je tato forma vylita umělou hmotou. Po vytvrzení umělé hmoty je držák jádra i s na něm se nacházejícím odlitkem z umělé hmoty, který tak tvoří jádro, z licí formy vyjmut. K tomuto účelu je podle vynálezu vhodné použít zejména licí formu, sestávající ze dvou polovin.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže popsán na základě příkladných provedení, zobrazených na přiložených výkresech. Zde značí:

Obr. 1 jádro náležející známému stavu techniky znázorněné v řezu;

Obr. 2a pohled shora do formy, v níž jsou vsazeny dvě sestavy jader;

Obr. 2b podélný řez formou podle obr. 2a;

Obr. 2c příčný řez formou podle obr 2a;

Obr. 3a pohled shora do další formy, se dvěma v ní vsazenými sestavami jader;

Obr. 3b podélný řez formou podle obr. 3a;

Obr. 3c příčný řez formou podle obr. 3a;

Obr. 4a - 4d dva odlišně vytvořené držáky jádra, znázorněné vždy ve dvou pohledech;

Obr. 5a pohled shora do formy pro zhotovení duté tvárnice podle obr. 2a až 2c, resp. 3a až 3c, se dvěma v ní vsazenými sestavami jader, u nichž jsou vnější jádra vytvořena z umělé hmoty;

Obr. 5b podélný řez formou podle obr. 5a

Obr. 5c příčný řez formou podle obr. 5a

Obr. 6a schematicky znázorněný řez jádrem s držákem jádra zhotoveným ve tvaru zahnutého profilu;

Obr. 6b pohled shora na přířez pro zhotovení držáku jádra.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno v řezu známé provedení jádra 5, které v podstatě sestává z držáku 2, dvoudílné nosné desky 3, a plechu 4, který odpovídá vnějšímu tvaru jádra 5. Díly 3a, 3b, které tvoří nosnou desku 3, jsou s držákem 2 jádra 5 svařeny prostřednictvím svarových švů Si a S₂. Spojení mezi plechem 4 a nosnou deskou 3 je provedeno prostřednictvím dalších svarových švů S₃ a S₄. Jádro 5 známé ze stavu techniky vykazuje rovinný vrchní okraj 6, ve kterém se nacházejí svarové švy Si až S₄.

Na obr. 2a je v pohledu shora znázorněna forma 7. Stěny 8a až 8d ohraničují vnitřní prostor 9 formy 7. Vnitřní prostor 9 slouží ke zhotovení zde blíže neznázorněné duté tvárnice, v níž se nacházejí vybrání, resp. dutiny. Tyto dutiny jsou vytvořeny právě prostřednictvím sestavy jader £ se třemi jádry 5, která zasahují do vnitřního prostoru 9 formy 7. Jádra 5 jsou přidržována prostřednictví držáků 2, které jsou podepřeny na stěnách 8a a 8c, popřípadě jsou na těchto stěnách pevně uchyceny v příslušné poloze. Z důvodu stabilizace jader 5, jsou jádra 5 vytvořená z plechu 4 upevněna na příslušných držácích 2, a to prostřednictvím nosných desek 3. Držáky 2, nosné desky 3 a plechy 4, tak tvoří vždy jednu sestavu jader £ se třemi jádry 5.

Jak je zřejmé z obr. 2b, na kterém je znázorněn podélný řez vedený formou 7 podle obr. 2a, nosné desky 3 se nacházejí pod vrchním okrajem 6 sestavy jader £, který je definován vrchní hranou K4 plechu 4 tvořícího vnější tvar jádra 5 a vrchní hranou K₂ držáku 2 jádra 5.

Jak je zřejmé z obr. 2c, na kterém je znázorněn příčný řez formou 7 podle obr. 2a, nosné desky 3 jsou vzhledem k vrchnímu okraji 6, odsazeny směrem dolů, čímž jsou v každém z jader 5 vytvořeny dvě vany 10a a 10b. Vany 10a a 10b vykazují hloubku t a jsou naplněny plnicí hmotou ££ až k vrchnímu okraji 6, přičemž plnicí hmota 11 vykazuje chvění tlumící vlastnosti a je rovněž vysoce odolná proti otěru. Ve vrchních oblastech 12 jsou na jádrech 5 vytvořeny náběhy £3. Volný prostor £4 ve formě 7 je prostřednictvím zde blíže neznázorněných výztuží po naplnění betonem přibližně do výšky hladiny N, utěsněn. Forma 7 je svoji spodní stranou £5 uložena na zde neznázorněném formovacím stole. K uvolnění duté betonové tvárnice je forma 7 společně se sestavou jader £ vyzdvižena z formovacího stolu, takže dutá betonová tvárnice zůstane ležet na formovacím stole a může být • · ►

» · · · · » ······· • · · ·· odtransportována. Vrchní okraj 6 sestavy jader 1 je spojitě uzavřen prostřednictvím plechu 16 formovacího stolu, na kterém se pohybuje zde blíže neznázorněný dopravní prostředek, jehož prostřednictvím je do volných prostor formy 7 dopravován beton. Na obr. 2c jsou dále znázorněny svarové švy Si až S₆, jejichž prostřednictvím je držák 2 jádra 5 svařen s nosnou deskou 3, resp. s díly 3a a 3b které tvoří nosnou desku 3, se kterou je rovněž vařen i plech 4, tvořící vnější tvar jádra 5. Držák 2 jádra 5 má výšku H₂, přičemž svarové švy Si a S₂, které jej s nosnou deskou 3 spojují vykazují poloviční výšku. Svarové švy S₃ až S₆ jsou vzhledem k vrchní hraně K4 plechu 4, resp. vrchnímu okraji 6 jádra 5, odsazeny. Rozměr, o který jsou svarové švy S₃ až S₆ nacházející se přibližně ve stejné výšce odsazeny, odpovídá přibližně hloubce t van 10a a 10b. přičemž pro hloubku t se předpokládají hodnoty od 1 cm do 4 cm, zejména však asi 2,5 cm. Podle vynálezu platí, že svarové švy S1 až S₆ se nenacházejí v okrajových oblastech, resp. v oblastech hran K₂a K4 držáku 2 a plechu 4, který tvoří vnější tvar jádra 5.

Na obr. 3a až 3c je znázorněno analogické provedení s provedením podle obr. 2a až 2c, kde držák 2 jader 5 vyčnívá nad plech 16 formovacího stolu a zasahuje pod vrchní okraj 6, definovaný vrchní hranou K4 plechu 4, který tvoří vnější tvar jádra 5. Při tomto uspořádání je nezbytné, aby dopravní prostředek dopravující beton přejížděl formu 7 s takto vybavenou sestavou jader l ve směru držáků 2 jader 5 a byl jim příslušně přizpůsoben.

Na obr. 4a a 4b je znázorněn držák 2 v pohledu zepředu v pohledu ze strany. Zde znázorněný držák 2 sestává z příčného nosníku 17 a tří závěsných nosníků 18, 1_9, a 20, které jsou za účelem zjednodušení různých konstrukčních provedení vytvořeny z části odlišně. V závěsných nosnících 18 a 19 jsou vytvořeny průchozí otvory 21. Při odlévání vnitřních jader 22 a 23, která jsou vytvořena prostřednictvím závěsných nosníků 18 a 19, jsou současně odlity i průchozí otvory 21. Čárkovanou čarou jsou vyznačena vnější jádra 24 resp. 25, která jsou tvarově spojena s vnitřními jádry 22 resp. 23. Vnitřní jádra 22 resp. 23 přitom zasahují až do patní oblasti F vnějšího jádra 24 resp. 25, které je zhotoveno z umělé hmoty, zejména z polyuretanu, polyamidu nebo vulkolanu. Jak je zřejmé z obr. 4b, závěsný nosník 20 tvoří společně s se čtyřmi nálitky 26 jedno vnitřní jádro 27, které po odlití je rovněž • 4 ··

4 4 ·

4 4

4444 44

4 4

4·4 4

4 4 · 4

44444 4 · · 4 4 tvarově spojeno s vnějším jádrem 28. Podle jedné, zde neznázorněné varianty příkladného provedení vynálezu, jsou v závěsných nosnících vytvořeny otvory, resp. průchozí otvory stejného tvaru. Tyto průchozí otvory mají podélný tvar, nebo jsou vytvořeny jako ovály. Podle jedné z dalších, rovněž zde neznázorněných variant příkladného provedení, jsou okraje závěsného nosníku opatřeny zubovitými, dopředu a dozadu odsazenými výstupky, které jsou vytvořeny hlubokým tažením, nebo přihnutím.

Na obr. 4c a 4d je znázorněn držák 2 odlišného provedení, sestávající z příčného nosníku 17 a tří závěsných nosníků 18, 19 a 20, které jsou vytvořeny jako dutá tělesa 29 a jsou s příčným nosníkem 17 svařeny nebo snýtovány. Dutá tělesa 29 tvoří vnitřní jádra 22, 23 a 27, která pak obklopují vnější jádra 28, vyznačená čárkovanou čarou.

Analogicky s provedením znázorněným na obr. 2a až 2c a obr. 3a až 3c, je na obr. 5a v pohledu shora znázorněna forma 7. Stěny 8a až 8d tvoří vnitřek 9 formy 7, sloužící k výrobě zde neznázorněné duté betonové tvárnice, ve které jsou vytvořena vybrání, resp. dutiny. Tyto dutiny jsou vytvořeny prostřednictvím sestavy jader 1, která svými jádry 5 zasahuje do vnitřku 9 formy 7. Jádra 5 jsou prostřednictvím držáků 2 podepřena na stěnách 8a a 8c formy 7, popřípadě jsou držáky 2 na těchto stěnách upevněny v jejich požadované poloze. Jádra 5 jsou vytvořena jako dvoudílná a sestávají vždy z vnitřního jádra 22 a vnějšího jádra 24. Vnitřní jádro 22 je přitom vytvořeno například jako duté těleso 29, které obepíná vnější jádro 24, zhotovené z materiálu odolného proti otěru. Z řezů znázorněných na obr. 5b a 5c je zřejmý plášť obepínající vnitřní jádro 22. Vnější jádro 24 rovněž částečně obepíná i příčný nosník 17, na kterém je jako závěsný nosník 18 uspořádáno vnitřní jádro 22.

Výroba sestavy jader je prováděna ve dvoudílné formě, ve které dvě skořepiny ohraničují vnější tvar jádra. Při výrobě je jádrový držák, který sestává z příčného nosníku a nejméně jednoho závěsného nosníku, vsazen do formy. Poté je prováděno odlití vnitřního jádra, přičemž po zchladnutí sestavy jader následuje vyjmutí takto zhotovené sestavy jader.

99 · * · • · · • · · • · · ···· ·· • · · 9 · ···

9 9

9

Jak je zřejmé z obr. 6a, na kterém je schematicky znázorněn příčný řez vedený sestavou jader i, každý z prvků této sestavy sestává z jádrového držáku 2, který má tvar zahnutého profilu 30, a který tvoří vnitřní jádro 22, resp. závěsný nosník 18 s příčným nosníkem 17. Vnější jádro 24 z umělé hmoty obepíná vnitřní jádro 22 a část příčného nosníku 17. Podle zde neznázorněné varianty příkladného provedení, je vnitřní jádro zhotoveno z lehkého materiálu, například je vypěněno z polyuretanové pěny.

Na obr. 6b je schematicky znázorněn pohled shora na nástřih 31 k výrobě držáku 2. Z úseče I je ohnutím kolem ohybových hran 32 zhotoven příčný nosník 17. Z úsečí II a III jsou ohnutím kolem ohybových hran 33 zhotovena vnitřní jádra 22, 23 resp. závěsné nosníky 18, 19. Vnitřní jádra 22 resp. 23 jsou zhotovitelná příslušným dimenzováním křídel 34 a odpovídajícím zkosením křídel 34 v liniích ohybu 35.

Vynález není omezen pouze znázorněnými nebo popsanými příkladnými provedeními. Vynález v rámci ochrany patentovými nároky vykazuje vícero dalších provedení. Jádrový držák může být například vytvořen ve tvaru ploché oceli, nebo ve tvaru profilu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Sestava jader (1) pro formu (7) určenou k výrobě dutých tvárnic, zejména tvárnic z betonu, sestávající z držáku (2) a nejméně jednoho jádra (5), které je vytvořeno na držáku (2) navařené nosné desce (3, 3a, 3b) a na ní upevněném plechu (4), který tvoří vnější plášť jádra (5), vyznačující se tím, že nosná deska (3) je navařena na držáku (2) a že jádrový plech (4) je navařen na nosné desce (3, 3a, 3b) v neutrální zóně, ve které nedochází při svařování k tvarovým deformacím.
2. Sestava jader podle nároku 1, vyznačující se tím, že plech (4) tvořící vnější tvar jádra (5) a odsazené uspořádaná nosná deska (3, 3a, 3b), tvoří společně s držákem (2) dvě vany (10a, 10b), které jsou vyplněny plnicí hmotou (11), zejména polymerbetonem.
3. Sestava jader podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že nosná deska (3) je navařena na držáku (2) přibližně v jeho poloviční výšce (H₂).
4. Sestava jader podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že plech (4), který tvoří vnější tvar jádra (5), je s nosnou deskou (3, 3a, 3b) spojen prostřednictvím vrchních a spodních svarových švů (Si až S₆), přičemž tento plech (4) přečnívá nad nosnou deskou (3) o stejný rozměr jako držák (2).
5. Sestava jader podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že jádro (5) je potaženo vrstvou umělé hmoty.
6. Sestava jader pro formu (7) určenou k výrobě dutých tvárnic, zejména tvárnic z betonu, sestávající z držáku (2) a nejméně jednoho, na držáku (2) uspořádaného jádra (5), vyznačující se tím, že jádro (5) sestává z vnitřního jádra ( 22, 23, 27) a vnějšího jádra (24, 25, 28), přičemž vnější jádro (24, 25, 28) je zhotoveno z umělé hmoty.
7. Sestava jader podle nároku 6, vyznačující se tím, že držák (2) sestává z příčného nosníku (17) a nejméně jednoho závěsného nosníku (18, 19, 20), • ·

9 9999 přičemž závěsný nosník (18, 19, 20) tvoří vnitřní jádro (22, 23, 27) a dosahuje až k patní oblasti (F) jádra (5).
8. Sestava jader podle jednoho z nároků 6 nebo 7, vyznačující se tím, že závěsný nosník (18, 19, 20) držáku (2) je opatřen vyztužením a/nebo tvarováním a/nebo vybráními, která vytvářejí prostorovou strukturu a umožňují tak tvarové spojení s umělou hmotou vnějšího jádra (24, 25, 28).
9. Sestava jader podle jednoho z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že na závěsném nosníku (18, 19, 20) držáku (2) je uspořádáno alespoň jedno těleso (26), které zvětšuje objem vnitřního jádra (22, 23, 27).
10. Sestava jader podle jednoho z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že závěsný nosník (18, 19, 20), tvořící vnitřní jádro (22, 23, 27), je vytvořen jako duté těleso (29).
11. Sestava jader podle jednoho z nároků 6 až 10, vyznačující se tím, že držák (2) tvoří armování, které je vloženo do formy pro zhotovení jádra (5).
12. Sestava jader podle jednoho z nároků 6 až 11, vyznačující se tím, že držák (2) je zhotoven ohnutím z nástřihu (31).
13. Způsob výroby jádra podle některého z nároků 6 až 12, vyznačující se tím, že držák (2) je nejprve vložen do formy, která je poté vylita umělou hmotou, přičemž po vytvrzení umělé hmoty jsou po destrukci formy nebo dílů formy, jádrový držák (2) a umělou hmotou tvořené jádro (5) vyjmuty.