-
verfahren und ndorr..ahtuo e x=
$ereiel.en eisi eer
, äeahe:r Bauteile.
Die Irfindumg betrot @ertehrex msd Vorriahtungea
Zur Nur.. -stellung keramischer etaUbeweärter Bauteile. Bisher
ei"
verschiedene Verfahreg beäwmtg bei denem semrmtgebvnddxt Bauteile,wie
D*okeabalkem. mid Deaksnhohlkärger mit ®der ohne Stahlbewehraog zur Anwendung
kommen. Ebenso isst bekannt,daB in Letzter Zeit immer wehr keramische Bauteile,wegen
ihrer Yorttile Eingesg zur Konatruktian v» Deckenelementea finden. Ebenso
werden heute in sog."Itontagevsrfehren".-Dea%nslemante` oder "aufeteigendee"
Nauerwerk ausgeführt und :zwar mit oder ohne Stahlbewehrung. Bei allen
diesen Ausführungen! ganz gleich, ob an es sich um zementgebundene
oder keramische Bauelemente handeltf werden die 8taälarmieruagen
- entweder erst in der "Yorfertigung" - oder bei keramischen
Bauteilen, erst nach dem Fertigbrand der einzelnen Elemente
- in diese
nachträglich eingesetzt.
-
Neben der bekannten Entwicklung von Fertigbauteilen aus Stahlbeton,Zeiehtbeton
und anderen zementgebundenen Bauteileh, werden auch Fertigbauteile
von Einzelziegelsteinen fabrikmäßig hergestellt. Diese unterscheiden
sich in. der Konstruktion! den physikalischen und mechanischen
Eigenschaften nur wenig von. den Stahlbetonplatten. Nur wurden
und werden die
Ziegelsteinfertigteile in einest zu arbeitsaufwendigen Arbeitsverfahren
hergestellt und zwar dadurch,daß diese mittels Hand einzeln in formen
eingelegt und vermürtelt wurden. Eine Mechanisierung werde erst in
letzter Zeit teilweise durchgeführt und zwar durch ein vertikales
liehrgertist und für die horizontale Ausführungsart mittels eines Verlegeautomaten.Ebenso
durch bessere Bedingungen zum Einrütteln den Mörtele und Verputzes.
Aber such diese z.T.bedeutende Verbesserung gerade
mit keramischem
Material bezgl.gerlegnng der Einzelziegelsteine,unter Einhaltung einwandfreier
&eerfugen an der Sichtfläche,Einbringen des Körtels,Bütteln und
Glätten der Wand- . aberfläehe,erfordern immer noch-aufwendige technologische
u. maschinelle Einrichtungen.
-
Die bisherigen Verfahren lassen in der Hauptsache
die in Fig. 1 bis 3 angeführten DeckensyatemLerkennen:
?ig.l
- zeigt eine Deokenkonstrnktion mit vorgefertigten». mentgebundenen stahlbewehrte
2 Deakengrofiltritger 1 mit dazwischen liegenden,$ementgebundenen
oder gebrannten keramisahen Deckenhohlkörpern 3, deren Zwischenräume
mit Beton ausgegossen sind.
-
Fig.2 - zeigt eine Deckenkonstruktion mit vorgefertigten
ke-
ramisehen Spannbrettern 1 mit Stahlbewehrung 2 -
mit lose
eingelegten,keramisehen oder :ementgebundenen Deckenhohlkörpern
3, deren Zwischenräume mit Beton ausgegossen und zusätzlich mit stahlbewehrten
kvfbeton versehen sind.
-
Hei diesem Verfahren werden die keramischen Spannbretter-1
u.
und Deekenhohlkörper3an der Formpresse einzeln
hergestellt, ge-
trocknet und gebrannt.Aaschließend folgt Sortierung
Jedes einzelnen Elementes. Bei der "Qorfertigung" müssen
die Spannbretter, die mit Stahlbewehrung versehen werden, auf besonderen
Fertigungsbahnen
einzeln aufgelegt und verfugt werden. Änsohließend werden
die Stahlbewehrungen lose eingelegt bezw. vorgespannt und mit Beton
ausgegossen. Beim Verlegen auf dem
Bau werde.Rugiese vorgefertigten
Spannbretter die keramischen Deckenhohlkörper lose aufgelegt.Nach
diesem Vorgang folgt dann das Auffüllen der Hohlräume
mit Beton,das.Einlegen der Querrippenstahlbewehrung und zuletzt
das Aufbringen den stahlbe-
wehrten Aufbetons.
-
Fig. 3 - zeigt eine vollkeramische Deekenkonatruktion.Hierbei
handelt es sich um verfugte Deekenbalken,bei denen die
vorgespannte
Stahlbewehrung 2 innkreisförmigen Kanälen der Ziegelsteine
1 untergebracht ist. Die Vermörtelung erfolgt unter Druck,nachdem
vorher die Stahlbewehrungen unter Übertragung der Druckkräfte
auf die Deckenelemente
vorgespannt wurden. Auch hier ist eine
Spannvorrichtung erforderlich. Bei der Vorfertiguug ist es möglich,zwei
odermehrere Ziegelbalken schon vor der Verlegung auf dem
Bau
zusammenzufügen und so in einem Arbeitsgang eia großes Bauelement
sufzulegen.Nach der Verlegung werden dann diese
Deckenhohlkörper
noch mit einem Aufbeton versehen. Die
einzelnen Arbeitsvorgänge sind
bei diesem System ungefähr dieselben wie bei Fig.2.
Trotz
Torfertigung.,md verbesserter Konstruktionen unter Verwendung von zementgebundenen
und keramischen Deckenbalken und . Deckenhohlkörpern haften. diesen Verfahren immer
noch gewisse Mängel an z - a - Beim Einlegen der Stahlbewehrungen(vorgespannt oder
nicht), in die vorgesehene!Rillen oder sonstigen Aussparungen,ist eine einwandfreie
Ummantelung nicht immer möglich.
-
- b - Bei teilweise stahlbewehrten und nichtbewehrten Teilen. der
Deckenkonstruktion mit zementgebundenen oder keramischen Bauteiler. können Spannungen
auftreten,die zu Rißbildungen führen können.
-
- c - Die Rißbildungen können vor allen Dingen an Stoßfugen, infolge
unvollkommener Vermörtelung,Rißbildung an a.chlechtsortierten Deekenhohlkörpern,Deckenbalken
usw. ungleiche Fugenstärke infolge Schrägschnittes der Einzelbauteile ' auftreten.
-
- d - Bei Verwendung ungleichmäßig gebrannter keramischer Bauteile
können bei evtl.Vorfertigurag und nachträglicher Stahlbewehrung durch ZugspannungentDurchbiegung
usw, ebenfalls Rißbildungen auftretentdie aber erst zu einem späteren Zeitpunkt
auftreten und sich bemerkbar machen.
-
Die in Fig.l bis 3 angeführten Deokensyateme aus Stahlbeton. bezw.keramischen
Bauteile zeigen 'einen Querschnitt der heute bekannten Deckenkonstruktionen und
deren Verfahrensmängel.
-
Nach dem erhndungsgemäßen Verfahren soll. die Aufgabe gelöst werden,
tragfähige Deckeneleneate oder andere tragfähige Bauteile bei geringem Arbeitsaufwand
je iangeneinheit in möglichst einem durchgehenden Arbeesgang herzustellen und bei
mäßigelc Materialaufwand eine insbesondere für ihre Verwezdung als Deckenträger
oder sonstiges Banalen"t ausreichendes Widerstandsmoment zu. geben.
-
Durch die Ertindueg wird eine wesentliche Vereinfachung deg Verfahrene
erreiahtt indem bereits bei der Formgebung der kars,mischen.
-
Bauteile die Stahlbewehrungen in die Materialma«e eingeführt
und während des Brennvorganges eine feste Verbirr- .
Verbindung
zwischen Stahlbewehrung und Masse-erreicht wird. Bei durchgeführten Versuchen konnte
festgestellt werden.daß mehrere..., Stahlbewehrungen ( 5 } geringeren Durchmessers
z.B. 6 mm.@ eine bessere Wirkung zeigen wie Stahlbewehrungen( 3 ) größeren.,.-Durchmessers
z.B. 12 mm « auf gleicher Fläche.
-
Der Übergang vom handwerklichen Bauen zum Montage-und Fertigbau bringt
eine Reihe vielfältiger Probleme, wie Verminderung des Arbeitsaufwandes durch industrielle
Herstellungsmethoden.d.h. die .an der Formpresse oder anderen Herstellungsverfahren
z.B. durch Vollguß usw. hergestellten keramischen Bauteile müssön in fortlaufenden
Rhythmus - Formgebung,Troekenvorgang und;Brgrnvorgang durchlaufen, ohne die heute
noch üblichen Zwischentransporte und sonstigen Arbeitsaufwendungen. Durch entsprechende
Massemischungen und Umstellung der Aufbereitungsverfahren müssen die Schwindmaße
der keramischen Massen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werdenpd.h. von ca.lo I2%
auf ea.5 bis.3%.
-
Nur auf dieser Basis wird es möglich sein, die heutigen DIN Ziegeisteine
auf ein bedeutend größeres-Format z.B. geschoßhohe Bauteile umzustellen und damit
den zementgebundenen und bewehrten Fertigbauteilen zu folgen. Durch Typenbeschränkung
und mögliche Vereinfachung der keramischen Bauteile muß die Vielzahl der heute noch
üblichen Handgriffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Bei Bedarf müssen die
Großbauteile evtl.nach dem Fertigbrand nachgeschliffen oder zugeschnitten werden.
Mit der Herstellung großer keramischer stahlbewehrter Schalungskörper können die
bisher üblichen Holzverschalungen. die zudem sehr arbeitsaufwendig und zudem großen
Materialverschleiß bedingen. vollkommen wegfallen.
-
Fig.4 - zeigt mehrere Beispiele stranggepreßter Bauteile 6 mit eingepreßten
Stahlbewehrungen 7. Dazu werden bekannte Strangpressen (mit oder ohne Vakuum)-oder
Kolbenpressen mit Preßmundstücken verwendet. Erfindungsgemäß sind am Spezialpreß-
, . mundstück mehrere Öffniuageh zur Einführung der Stahlbewehrungen vorgesehen
und zweckmäßig gegenüber dem Preßmundstück-Ausgang angeordnet. Falls no-twendig.können
auch am Preßmundstück-Ausgang Öffnungen vorgesehen werden.die eine Zuführung der
StahbeWehrung im Rechtwinkel oder diagonaler Richtung
diagonaler
Richtung züm Massestrang zulassen. Vor den Eintrittsöffnungen befinden sich Vorrichtungen
zur Imprägnierung der Stahlbewehrungen. Die Imprägnierung soll zur besseren Gleitfähigkeit,als-auch
zum Korrosionsschutz und gegen Verzunderung dienen.
-
Fig.5 und 6 - zeigen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung stahlbewehrter
Säulen aus keramischen oder zementgebundenen Massen.An eine bekannte Schneckenpresse
2o ist im Anschluß an den PreBZylinder 18 und PreBschnecke 19 erfindungsgemäß ein
Spezialpreßmundstück angeordnet, dessen gegenläufig rotierende Zylinderteile 1o
und 12 mit Zahnkränzen versehen sind und durch einen Getriebmotar 14 und 'Felle
15 angetrieb-en werden. Die in Ringen oder Bunden angelieferten Stahlbewehrungen
e befinden sich auf Haspeln und werden durch angetriebene Walzen 11 und 13 in tangential
angebrachten Öffnungen der Zylinderteile 1o und 12 geschoben und von der vorgepreBten
Masse in Richtung des Preßmundstück Ausganges mitgenommen,eodag die schraubenförmig
im Rechts-und Linksdrall eingeführten Stahlbewehrungen 8 im groben Geflecht den
Igsaseatrang umschließen. Vor dem Preßmundstück-Ausgang wird die vorgepreßte Masse
durch einen kegelförmigen Kern 17 nach aussen durch das mit mehreren stufenförmigen
Innenrippen zurückgehaltene Bewehrungsgeflecht gedrückt und anschliessend durch
den konischen Aussenring 16 auf den Rohrdurchmesser zurückverdichtet,sodaß sich
die Stahlbewehrung 8 nunmehr im Massenrohrformling oder Bauteil 6 befindet.
-
Fig.7 - zeigt in. schematischer -Darstellung Verfahren und Vorrichtung
Zur Herstellung stahlbewehrter Rohre und Säulen aua keramischen oder zementgebundenen
Massen. An eine Schneckenpresse 32 ist ein Spezialpreßmundstück angeordnet,dassen
Aussenmantel 22 am Preßzylinder 3o befestigt ist.Erfindungsgemäß sind gegenüber
dem Freßmundstück:Ausgang mehrere Öff-. nungen 29 für die Einführung der achsial
verlaufenden Stahlbewehrung 7 vorgesehen. Die Öffnungen 29 befinden sich auf einem
drehbeweglichen Zylinderteil mit Zahnkranz 25 das mit einer Zugvorrichtung 26 durch.
eine. gemeinsame Antriebswelle 27 verbunden ist,und durch einen Getriebemotor gleichzeitig
gedreht werden.
Dadurch wird Stahldraht 8 von der Haspel
21 abgezogen und im Aussenmantel befindlichliche schraubenförmig verlaen-"de Öffnung
23 in das Preßmundstück gezogen. Von der Preßschnecke 31 vorgeschobene Masse wird
am-Preßmundstück Ausgang durch den kegelförmigen Kern 24 und dem konusförmigen Aussenmantel
22 verdichtet,sadaß sich die Stahlbewehrung 7 und 8 im Massestrang 6 befindet.(siehe
Bauteil Fig.8)- , Fig.9 - 1o und 11 - betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur
Herstellung eines Bauteiles aus keramischen oder zementgebundenen Massen mit einer
tragfähigen Drahtgitterbewehrung.
-
Fig. 9 - zeigt einen tragfähigen Doppel-T iörmig ausgebildeten Bauteil
36 mit Drahtgitterbewehrung und dazwischen liegenden keramischen Deckenhohlkörpern
35. Ein Stahldraht 37 ist in stehender Zickzackform gebogen und unten in rechts
und linkslaufenden Schlaufen in S -Form gedrückt und mit längsangelegten Stahldrähten
38 und 39 verbunden.
-
Eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens ist an einem
Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines Trägers nach Fig.9, Bauteil 36 in
der Zeichnung schematisch dargestellt und zeigt in Fig.lo eitre Seitenansicht und
in Fig.ll eine Draufsicht auf die Fertigungsstraße.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlicher,endloser und automatischer
Herstellungsart keramischer oder zementgebundener Bauteile bezw.Großbauteile gestattet
auch andere Ausführungsformen.
-
Die in Ringen oder Bunden angelieferten Stahldrähte mit einem Durchmesserbereich
bis zu ca.13 mm JI für das Gitter 37,den längsangelegten Stahldrähten 38 und 39
werden kontinuierlich von leicht drehbaren Haspeln 40 und 57 auf einem schienengeführten
53 Yorrichtungswagen 52 -durch Geradrichtwalzen 41 und 58 gezogen - mit eingebauteiL.,mechanisch
oder hydraulisch betätigten Preßstempel gebogen=worauf das endlose Gitter und die
endlosen zur Längsanlage kommenden Stahldrähte aus verschiedenen Ebenen kommen und
durch Walzen 59-6o-und 61 geleitet, sich in einer Zugsund Bindgorrichtung 76 vereinigen
und schließlieh der so entstandene Gitterträger durch eine Schleuse 62 in das Preßmundstück
63 eingeführt wird.
Die aus einem Rundbeschicker 64 oder'einem anderen
Aggregat kommende Masse wird über einen Einwurfsehacht 65 in bekannte Schneckenpressen
69 mit vorgeschältetem Misch-und Krietwerk 66
gebracht und von dort über eine
Vakuumkammer in den 13reßzylinder 67 gefördert. Von dort wird die Masse durch eine
Preßschnecke 68 in das angebaute Treßmundstück 63 verdrängt und in ein Dopeel-T=förmiges
Strangprofil 36 geformt,das den ein:-geführten Stahldrahtgitterträger von allen
Seiten umschließt. Eine Steuerwalze 7o am Preßmundstück Ausgang mißt die Austrittsgeschwindigkeit
des, Massestranges 36 und steuert die Geschwindigkeit des Transportbandes 71 durch
die geregelte Drehzahl es Getriebemotors 72. Die angetriebene Transportwalze ist
mit einem Kettenantrieb 74 verbunden,der über Umlenkräder 75 wiederum die Vorschubgeschwindigkeit
des Vorrichtungswagen,52 und der Zug und Bindevorrichtung 76 steuert. Die Mitnahmeklinke
54 wird in der Endstellung des Wagens mechanisch oder elektrisch ausgeklinkt und
betätigt dabei den Druckzylinder 55 dessen Kolben 56 den Wagen beschleunigt
in .die Ausgangslage zurückschiebt.Die Zeitliche Vorschubgeschwindigkeit des Vorrichtwagen
52 in Richtung der Sohneckenpressen 69 ist also gleich der kontinuierlichen Strang-36
Austrittsgeschwindigkeit.
-
Auf dem Vorrichtungswagen 52 sind zwei Backenpaare 42 und 43 angeordnet.Das
Backenpaar 42 ist ortsfest,die Backen 43 in Richtung des anderen verschiebbar. Nach
dem mechanischen oder hydraulischen Schließen der beiden Backenpaare,wodurch der
Stahldraht 37 feste eingespankt ist, werden die Preßstempel 43 und 44 mechanisch
oder hydraulisch. vorgeschoben,sodaB.einer von rechts und ein anderer von linke
von der Mitte drückshdleine S-Uhnliche' Vorprägung im Stahldraht ergeben -gleichzeitig
wurdas Backenpaar 43 zwangsläufig in Richtung des festen Backen 42 gezogen. Nach
Erreichung der Begrenzung werden die Preßstempel 43 Und 44 mechanisch oder hydraulisch
zu ihrer Aüsgangslage zurückgeholt. Nun wirkt auf das bewegliche Backenpaar ein
Druck z.B. mittels eines hydr.golbena,der das Backenpaar 43 bis zum Anschlag in.
Richtung auf das ortsfest angebrachte Backenpaar 42 vorschiebt= - der vorgebogene
Stahldraht wird dabei -S iörmig ge staucht .
Darnach öffnen sich
die Backenpaare 42 und 43 und das beweg- i liehe Backenpaar 43 geht geht in seine
Ausgangsstellung zurück, gleichzeitig schlossen sich wiederum zwei Backenpaare 46
und 47 und halten den gestreckten Stahldraht fest.Die Prägestempel 48 und 49 schließen
sich mechanisch oder hydraulisch um eine S-Formdrahtschlaufe ,sodaß sie sich nicht
öffnen kann -und drücken den Stahldraht in eine Matritze 5o. - Die Matritze bestimmt
durch ihre Zage die Höhe der Zickzacklinie und den Ähstand der S-formschlaufen.
Nach dem Rückzug der Prägestempel 48 und 49 öffnen sich die Backenpaare 46 und 47,sodaß
der Weg zum Weitertransport.des nunmehr gebogenen Stahldrahtes frei ist. Gleichzeitig
wird der Vorrichtungswagen 52 dusch den hydraul.Kolben 56 beschleunigt in seine
Ausgangsstellung zurüekgeschoben.gine mechanische oder hydraulische.-s Druokerzeugungs"ggregat
51 kann sich im Vorrichtungswagen befinden.
-
Fig.12 bis 16 - betreffen Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
von großflächigen Bauteilen aus keramischen Massen mit Stahlbewehrung. Erfindungsgemäß
erfolgt z.B. das Herstellen einer keramischen Fensterwand mit Stahlbewehrung in
einem Stück und in einer Preßform - nach Fig.15. Die keramischen Mischungen werden
in bekannten Mischaggregaten mit Bindemitteln z.B.galkmilch,Sulfitablauge usw gemischt
und über Bandt,waagen in die Form 92 gefördert. Die Preßform-ist bereits mit einer
vorbereiteten Stahlbewehrung 81 versehen,die in den Rahmen der Form eingespannt
ist,sodaß die Massemischung durch i die horizontal liegende und diagonal verlaufende
Stahlbewehrung hindurchfallen kann. Anschließend wird die Masse in der Form nach
entsprechender Verteilung durch einen hydraul. betätigten Preßstempel 93 und Rütteln
verdichtet und nach Fig. 12 bis 14 geformt.
-
0 Die .Art und Weise der Füllung der Formen hat einen wesentlichen
? Einfluß auf die Druckverteilung im Formkörper,also der Fensterwandsehale So während
die Art und Weise der Aufbringung des Formgebungsdruckes ohne Einfluß auf die Druckverteilung
im Formkörper ist. Nach dem verformen und Abziehen des Preßstempels 43 in seine
Ausgangelage,wird der Rahmen 91 entfernt und der Formkörper auf der Grundplatte
92 weitertransportiert. Der Formkörper läuft auf der Grundplatte anschließend durch
Trockenkammer und
Trockenkammer und Brennofen und wird in der Zwischenzeit
nicht mehr manuell behandelt,sondern lediglich an Überwaehungs-bezw. Prüfstellen
kontrolliert, um evtl. nichtbrauchbare Stüekevor dem Fertigbrand auszuscheiden.
-
6g.12 13-und 14 - zeigen eine zweiadlige Fensterwand 8o und 86 mit
Stahlbewehrung 81. Das Sichtmauerwerk mit Leerfugen 82 ist imitiert. Die Stahlbewehrung
81 verläuft diagonal in einem grobmaschigen Netz und ist über die ganze Fläche regelmäßigverteilt.
Die Stahlbewehrung reicht mit den Enden aus der keramischen Masse heraus in. den
nachträglich zu füllenden Zwisehenraum,sodaß eine besonders gute Verankerung mit
den Seiten-und Deckenplatten erfolgen kann.
-
An der Unter und Oberseite der Wartehale 8o sind zur Trockenhaltung
des ZwischenraumesgBelüftungsschlitze 83 und 85 vorgesehen,aodaß die ventilierende
Luft zwischen den Stegunterbrechungen 84 hindurch von unten nach oben strömt und
so eine weitere Verdunstungsflüche für die Auseenwandschale schafft. Die Innenwandschale
ist ebenfalls verrippt und der Fenstersture mit Stahlbewehrung verstärkt.Bei der
Montage wird zwischen Innen-und Aussenschale 8o und 86 eine WärmedUmmplatte 89 eingelegt
und die Wandschalen gegenseitig verankert. Das Einsetzen der Fenster 90 und
Rolladen 91 erfolgt bei der Montage. Die Doppelwand schalen können aber auch im
Na13preßverfahren hergestellt und brauchen dann nicht miteinander verankert werden.
-
Fig.15 - Die Aufbereitung der Massemiachungen und die Verformung in
den vorgesehenen Formen ist ähnlich wie bei den Fig.12-14. Fig.16 - zeigt
eine geteilte Gießform 94 und 95 aus einem saugfähigen Material z.B. GipB,mit dazwischen
liegenden Stahlbewehrungen 81. Es.können auch Leichtmetall und Formen aus anderen
Materialien benutzt,werden,da die zur Verwendung kommenden Gießmischungen (sog.Yollguß),
nur soviel Gießmasee zur Bindung den vorgebrannten Zusatzmaterials (Blähton uow)
erhalten,wie Bindung der leichtmaase notwendig ist. Die
Gießmasse kann
entweder durch die Mlöffnungen 96 zugeführt oder duoh in die offene
äornot direkt auf das vorgebrannte Ma-
terial eingeepritzt Worden.Der
.Anteil an vorgebranntem te.
vorgebranntem Material kann zwischen
5o bis 8o% und die Gießmasse(Tonschl'ämme),zwischen 5o bis 2o 96 liegen,je
nach Schwindmaß. Durch den Zusatz von vorgebranntem oder auch Rohmaterial aus Forphyr,
Basalte leukolithp Steinmark ua. Diese Materialien müssen allerdings auf bestimmte
Korngrößen vorzerkleinert werden.
-
Selbstverständlich ist es möglich,Einzelheiten der Formgebung,
Trocknungs-und Brennverfahren im Rahmen der Erfindung abzuändern, da die technische.Entwieklung
sich ja laufend weiterem-. wickelt.Troeknungseinrichtungen und Brennöfen müssen
den Größenverhältnissen der Bauteile angepaßt werden.