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Maschine und Verfahren zum Herstellen von Betonkonstruktionsteilen
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Die Z'rfinding bezieht sich auf eine Maschine und ein Verfahren zum Yormen
oder fortlaufenden Giessen von Konstruktionselementen aus plastischem Material und
insbesondere auf die Herstellung von hohlen vorgespannten Betonelementen unter Verwendung
eines feinzerteilten isolierenden Materials als Kern.
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1#in Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren#zum Herstellen von
hohlen Betonelementen zu schaffen, bei dem ein feinzerteiltes leichtes Material
zum Bilden des Kernes verwendet wird, bei dem das Material.in dem Kern verbleiben
kann, um die akustischen und isolierenden Eigenschaften des Elementes zu verbessern,
Ein
anderes Ziel dieser Erfindung ist es. eine Maschine zum Herstellen eines länglichen
Hohlelementes aus plastischem Material mit einem Kern aus kÖrnigem Isolationsmaterial
zu schaffen, bei dem zuerst eine Bodenschicht aus plastischem Material gelegt und
dann eine Säule aus kÖrnigem Material auf der Oberseite der Bodenschicht gleichzeitig
mit dem fortlaufenden Giessen von Schichten aus plastischem Material auf die Oberseite
und um die Seitenflächen des körnigen Materials aufgebracht wird.
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!#in weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine Maschine zum Herstellen
eines hohlen De-L,#.",-#r-ägers oder einer hohlen Betonplatte zu schaffen, die aus
einem trogförmigen Giessbett zum Aufnehmen einer Bodenschicht aus Akustikbeton,
einem einheitlichen Rahmen, der so ausgeführt ist, dass er sich in Z-gngsrichtung
des Bettes bewegen kann, einem ersten Trichter, einer Kernform zum fortlaufenden
Herstellen eines Kernes aus feinzerteiltem oder körnigem Isolationsmaterial und
aus einem zweiten Trichte'r besteht zum fortlaufenden Giessen von Konstruktionsbeton
auf die Oberseite und um die Seitenflächen des Kernes.
Ein-weiteres
Ziel dieser Erfindung ist es, eine Maschine zum fortlaufenden Giessen von Beton
in ein offenes trogförmiges Giessbett zu schaffen, die einen Vibrationsmechanismus
hat, der so ausgeführt ist, dass er den Beton schütteln kann, ohne irgendein,Teil
des Giessbettes zu berühren oder zu schütteln.
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hin weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Maschine zu schaffen zum fortlaufenden Herstellen eines hohlen Betonträgers oder
einer hohlen Betonplatte mit oder ohne Verstärkungsstangen oder vorgespannte Kabel.
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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Maschine zu schaffen, um ein hohles Betonkonstruktionselement wirtschaftlich und
in kürzester Zeit herzustellen, wobei das den Kern bildende Material gleichzeitig
mit den konstruktiven Teilen des Elementes geformt und aus dem Element entfernt
oder in diesem belassen werden kann.
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j#in weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Maschine zu schaffen, die besonders geeignet sind zum fortlaufenden Formen eines
hohlen Betonelementes
um einen Kern aus feinzerteiltem wasserabstossendem
Isolationsmaterial mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 15% desjenigen
des Betons.
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Im allgemeinen ist die Maschine der vorliegenden Erfindung so konstruiert,
dass durch ein vielstufiges Verfahren, bei dem nacheinander verschiedene AusrÜstungsteile
verwendet werden, eine Vielzahl von hohlen vorgespannten Betonträgern in einem Stück
als fortlaufender Träger hergestellt werden, der nach der Trocknungsperiode in Querrichtung
in Träger von jeder gewünschten Länge geschnitten wird. Die Maschine weist ein feststehendes
Giessbett, eine mit diesem verbundene Fahrschiene von relativ grosser Länge und
eine Anzahl von Vorrichtungen auf, die auf der Fahrschiene angebracht und nacheinander
bewegt werden können, um die Arbeitsgänge des Legens einer Bodenschicht oder einer
Wand des Trägers,. des Giessens der Ober- und Seitenwände des Trägers und des gleichzeitigen
Ausrüstens desselben mit einem Kern aus körnigem Isolationsmaterial, des Trocknens
des Gussteiles und des nachfolgenden Zerschneidens desselben in Träger der gewünschten
Länge durchführen können*
Weitere Ziele und Vorteile dieser Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindungmit der Zeichnung. Darin
zeigen: Fig. 1.und 2 eine etwas schematische Seiten- bezw. Oberansicht des Giessbettes
und der Fahrschiene und zwei von den Teilen der Ausrüstung, die beim Ausführen der
Erfindung in ihrer augenblicklich bevorzugten Form verwendet werden, wobei verschiedene
Teile der-Deutlichkeit halber fortgelassen wurden, und diese Ansichten sind auch
geeignet, um die erste Verfahrensstufe der Erfindung zu zeigen, Fig. 3,4 und
5 vertikale Schnitte in vergrössertem Masstab etwa entlang den Linien
3-3, 4-4 und 5-5 in den 2ig. 1 bezw. 2, Yig. 6 eine
Seitenansicht desselben Giessbettes und der Fahrschiene wie in Fig. 1 und
2, wobei jedoch die Giessmaschine und die Trockenhauben gezeigt sind, die in den
späteren Verfahrensstufen verwendet werden,
Fig. 7 eine Vorderansicht
der Giessmaschine zusammen mit einem vertikalen Schnitt durch das Giessbett etwa
entlang der Linie 7-7#in Fig. 69
Fig. 8 einen Längsschnitt in vergrössertem
Massstab durch den Hauptteil der in den Fig. 6
und 7 gezeigten Giessmaschine,
Fig. 9 eine Hinteransicht der Giessmaschine einschliesslich eines Vertikalschnittes
durch das Giessbett etwa entlang der Linie 9-9
in Fig. 6, wobei verschiedene
Teile der Deutlichkeit halber fortgelassen wurLen, Fig-.10 und 11 eine Teilseitenansicht
bezw. eine teilweise geschnibtene Oberansicht des Feinstreichblechabschnittes der
Giessmaschine, der in Yig. 8 nicht erscheint, Fig.12 eine perspektivische
Teilansicht, die die letzte Verfahrensstufe zeigt, während der das getrocknete Gusstück
in Träger von gewünschter Länge geschnitten wird,
Fig.
13 und 1-4 perspektivische Ansichten eines gemäss der vorliegenden Erfindung
hergestellten Trägers bezw. von dessen Ober-und Unterflächen, wobei gezeigt wird,
wie der Träger für Transport-'und Einbauzwecke erfasst werden kann, Fig.
15 einen vertikalen Teilschnitt, der zeigt, wie die Träger gemäss der Erfindung
zum Bilden eines Bodens oder einer Decke zusammengefügt werden, Fig. 16 eine
Oberansicht einer anderen Form der Giessmaschine, die zum Ausführen der Erfindung
verwendbar ist, Fig. 17 einen Längsschnitt durch die Giessmaschine etwa entlang
der Linie 17-17 in Fig. 169
Fig. 18 eine Hinteransicht der Giessmaschine,
teilweise entlang der Linie 18-18 in Fig. 17 geschnitten und
Fig.
19 eine perspektivische Teilansicht eines durch die in den Fig.
16 bis 18 gezeigte Maschine hergestellten hohlen Betonträgers.
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Die in den Fig. 1 bis 12 dargestellte Maschine ist geeignet
zum Herstellen-von hohlen vorgespannten Betonkonstruktionsteilen von länglicher
im allgemeinen rechtwinkliger F.orm, die nachfo.1gend als Träger bezeichnet worden
und die in den 2ig. 13 bis 15 gezeigte Konstruktion aufweisen. In
dieser Ausführungsform der Erfindung besteht ein Träger 20 aus einer unteren Schicht
oder Bodenwand 21-mit einer Nennbreite von 1220 mm und einer Dicke oder Tiefe von
etwa 41 bis 44 mm, aus einer oberen Schicht oder Oberwand 22 mit einer Nennbreite
von 1195 mm und einer Dicke, die annähernd der Dicke der Bodenwand 21 gleich
ist, und aus einer Vielzahl von quer im Abstand angeordneten Rippen 23, 241
25 und 26, die die Boden- und Oberwände verbinden, wobei die Rippen
23 und 26 die Seitenwände des Trägers bilden, während die Rippen 24
und 25 Trennwände bilden, die das Innere des Trägers in drei längsgerichtete
Kernhohlräume 27, 28 und 29 unterteilen, von denen jeder
etwa
305 mm breit und zwischen etwa 114 und 121 mm tief ist. Es wird natürlicli
verständlich sein, da:ss diese Abmessungen nur beispielsweise gewählt sind und dass
die Erfindung auf Träger mit verschiedenen GrÖssen anwendbar ist.
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Ubwohl das Verfahren und die Maschine, die hier be-
schrieben
werden, zum Formen von Trägern verwendet werden kÖnnen, bei denen die Ober- und
Bodenwände und diu ILippen alle aus derselben -Betonai#t hergestellt sind, ist die
_Grfindung besonders auf einen Träger gerichtet, bei dem die Bodenwand 21 aus einer
leichten '2rockenmischung aus Zuschlagstoff und Zement in einer Zusa.,iiiiiensetzung
hergestellt ist, die derjenigen ähnlich ist9 die bei der Herstellung von BetonblÖcken
verwendet wird, die allgemein als Trockenbeton bezeichnet werden, während die Oberwand
22 und die Rippen 23 bis 26 aus einer relativ dichten strukturell
festen nassen Betonmischung hergestellt sind, wobei die Unterseiten der Rippen in
dem fertigen Produkt .mit der Bodenwand fest verbunden sind. Wegen der PorÖ-sität
der die Bodenwand bildenden trockenen Mischung worden die Akustik- und Isolationswerte
des Trägers verbessert und sein Gesamtgewicht verringert. E'ine
Bodenwand
aus Trockenbeton bildet auch eine bessere Decke, wenn der Träger als Überkopfbauteil
verwendet wird, da in seine Oberfläche Nägel eingeschlagen und Öffnungen für Elektroinstallationen
u. dgl. darin viel leichter hergestellt werden kÖnnen, als wenn eine nasse Mischung
verwendet worden wäre.
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Wie es am besten in Fig. 15 gezeigt ist, enthält der Träger
20 vorzugsweise e--ine Vielzahl von Vorspanngliedern oder Kabeln 30 in geeigneter
Grösse, Festigkeit und Anzahl, um das gewünschte Mass von Vorspannung in dem Träger
zu erzeugen, und ausserdem kann er Verstärkungselei#-iente, wie z. B. quergerich--bete
Stangen 31, enthalten, um den 2estigkeitserfordernissen des Verwendungszweckes
zu genÜgen, für den der Träger bestimmt ist. Die Vorspannelemente sind alle in den
Teilen des Trägers angeordnet und mit C ihnen verbunden, die aus hochfestem nassen
Beton hergestellt sind, d. h. in der gezeigten AusfÜhrungsform in den Rippen
23 bis 26 und in der Oberwand 22. Die Verstärkungselemente müssen
auch so angeordnet werden, dass sie den nassen Beton verbinden, selbst wenn
Ab-
schnitte von ihnen durch die konstruktiv schwache Trockenbeton-Bodenwand
21 hindurchlaufen.
Die Kernhohlräume 27, 28 und
29 des Trägers 20 werden vorzugsweise mit feinzerteiltem oder kÖrnigem leichtem
Isolationsmaterial 32 gefüllt, das inkompressibel oder nur geringfügig kompressibel
und etwas flÜssig ist und das kein Wasser absorbiert, wie z. _B. Vermiculit. Ein
Material, das bei der AusführunA der vorliegenden Erfindung mit grossem Erfolg verwendet
wurde, ist neues wasserabstossendes Vermiculit, Type Zonolite, das kÖrnig, trocken,
widerstandsfähig und relativ frei fliessend ist und ein spezifisches Gewicht von
nur etwa 112 kg/m3 hat..
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Da einige der Vorteile der Erfindung teilweise auf die Verwendung
von zwei verschiedenen Arten von Beton zurückzuführen sind, sollte verständlich
sein, dass die Begriffe "trockener" und "nasser" Beton, wie sie hier verwendet werden,
die folgende Bedeutung haben. Mit "trockenem" Beton ist ein im wesentlichen nicht
flüssiges Gemisch aus Zuschlagstoff, Zement und Wasser gemeint, das ein spezifisches
Gewicht von etwa 455 kg/m3, geringe konstruktive Festigkeit und einen KegelprÜfwert,von
annähernd 0 hat. Beispielsweise besteht ein typisches Trockenbetongemisch,
das beim Durchführen der Erfindung verwendet wurde, aus
etwa
370 kg expandiertem Schiefer, 85 kg Zement und ausreichend-Wasser,-um
das Gemisch zu einer erdfeuchten, etwas klebrigen aber immer noch kÖrnigen Konsistenz
zu bringen. Mit "nassem" Beton.ist ein ziemlich flüssiges Gemisch gemeint mit einem
spezifischen Gewicht von 770 kg/m3 oder mehr, einem Kegelprüfwert von über
127 mm und einer 28-Tage-Festigkeit von 350 kg/cm 2 oder mehr. Ein
typisches Nassbetongemisch, das zur Verwendung beim Durchführen der Erfindung geeignet
ist, besteht aus etwa 330 kg Kalkstein von 0,125 bis 0,375
mm, etwa 330 kg gestrecktem Schiefer von 0,25 mm bis zu Staub, etwa
235 kg Zement und ausreichend Wasser, um einen Kegelprüfwert von
152 mm zu ergeben.
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Gemäss den Fig. 1 bis 5 besteht der feststehende
Ab-
schnitt der gezeigten Maschine aus einem trogähnlichen Giessbett
33 und einer zugehörigen Fahrschiene 34, die auf einem ortsfesten Untergrund
35 auf geeignete Weise, beispielsweise durch quergerichtete Träger
36,
abgestützt sind. Das Bett 33, das eine Länge von mindestens 92.m
hat, liegt in der Mitte zwischen den Schienen 37 der Fahrschiene 34, die
sich Über die Enden des Bettes hinauserstrecken und an ihren eigenen
Enden
durch ein Paar KopfstÜcke oder Querverbinder 38
verbunden sind, die zusammen
mit den Schienen ein* Vorspannbett bilden. Jeder Querverbinder 38 ist mit
einer Vielzahl von entsprechend angeordneten Bohrungen 39 versehen, durch
die die Enden der Vorspannglieder während des Vorspannens hindurchgehen.
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Das Giessbett 33, das an beiden Enden offen ist, besteht aus
einem Unterteil 40 ( Fig. 3 ) mit einem Paar längsgerichteten horizontal
angeordnöten Seitenrändern 41, einer Bodenauskleidung 42, deren Oberfläche geformt
ist, um mit der gewünschten Gestalt der Bodenfläche des zu giessenden Trägers übereinzustimmen,
und einem Paar abnehmbarer Seitenwände 43, die auch so geformt sind, dass sie mit
der gewünschten Gestalt der Seitenflächen des Trägers übereinstimmen. Die Seitenwände
43 sind aus Metall hergestellt und mit umgebogenen T. fÖrmigen Bodenflanschen 44
versehen, die auf den Rändern 41 des Unterteiles 40 aufliegen und sie umfassen und
mit diesen auf geeignete Weise. lösbar verbunden sind, beispielsweise durch Stifte
459 die an dem Unterteil 40 befestigt sind, durch Bohrungen 46 in den Flanschen
44 hindurchgehen und Befestigungskeile 47 aufnehmen. Die Seitenwände 43
laufen
nach oben gegeneinander.unteri einem kleinen Winkel zusammen und sind mit nach innen
hervorstehenden Rippen 48 versehen, die in den Seitenwänden 23 und
26 des-Trägers sich längs erstreckende Nuten 49 bilden ( Fig.
13 bis 15 5, und mit nach aussen gebogenen oberen Rändern
50, die die Ebene der Oberfläche der Oberwand 22 des Trägers bilden. Die,Bodenauskleidung
42 des Giessbettes kann aus jedem geeigneten Material bestehen, das in die gewÜnschte
2orm gebracht werden kann und das eine glatte Oberfläche bildet, an der der die
Bodenwand des Trägers bildende Beton nicht haftet. Obwohl Fiberglas zu diesem Zweck
zufriedenstellend verwendet wurde, ist es vorzuziehen, die Auskleidung 42 aus Metall-,
wie z. B. Stahl, herzustellen und sie vor jedem Giessvorgang mit einem Lösungsmittel,zu
Überziehen. Wie es am besten in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Auskleidung mit
abgerundeten Kanten 51 und mit einem Paar längsgerichteten nach oben hervorstehenden
Rippen 52
versehen, die entsprechend die Bodenkanten 53 und die dekorative
Verbindungsstellen andeutenden Vertiefungen 54 in der Bodenfläche des Trägers
( Fig. 14 und 15 ) bilden.
Angenommen, dass sich
die Seitenwände 43 des Giess&.-bettes 33 in ihrer Lage befinden und dass
die Oberfläche der Auskleidung 42 und die Innenflächen der Seitenwände 43 mit einem
geeigneten Lösungsmittel überzogen worden sind, dann besteht die erste Verfahrensstufe
der vorliegenden Erfindung darin, in dem Bett eine dichte Schicht aus Trockenbeton
zu bilden, die geeignet ist, die Bodenwand des Trägers zu bilden, der letzten Endes
in eine Vielzahl von vorgespannten Trägern der in den Fig. 13 bis
2-5
gezeigten Konstruktion geschnitten wird.. Zu diesem Zweck sind zwei Teile
55 bezw. 56 ( Fig. 1 und 2 )
der beweglichen Ausrüstung
vorgesehen, von denen 55
eine Trichtereinheit ist, mittels der das trockene
Betongemisch in das Bett eingebracht und vorbereitend ausgeglichen wird, während
56 eine Walzeneinheit ist, die dazu dient, den Trockenbeton in eine nicht
flÜs" sige feste Lage 21-von vorbestimmter Dicke zu walzen und gleichzeitig in der
Oberfläche der Schicht eine Vielzahl von längsgerichteten in Querrichtung im Abstand
angeordneten Vertiefungen oder Nuten 57, 589
59 und 60 ( Fig.
2 und 5 ) auszubilden, die letztlich die unteren Enden der Seitenwände und
der Trennrippen 239 24, 25 bezw. 26 des fertiggestellten Trägers
aus Nasabeton aufnehmen.
Die Trichtereinheit 55 besteht
aus einem offenen Rahmen 61 mit vier StÜtzrädern 62, die auf den Schienen
37 der Fahrschiener 34 rollen können. An dem Rahmen 61 ist ein Trichter
63 von geei , gnetem Fassungsvermögen lösbar befestigt, der im Querschnitt
rechtwinklig ist und eine Breite hat, die etwas geringer ist als der Abstand zwischen
den oberen Enden der Seitenwände 43, so dass das untere Ende des Trichters nach
unten in das Bett hineinragen und das Trockenbetongemisch auf die Bodenauskleidung
42 aufbringen kann. Der Trichter 63-kann in Bezug auf den Rahmen 61 auf jede
geeignete Weise vertikal eingestellt werden, oder es können Trichter mit unterschiedlichen
Höhen auf dem Rahmen austauschbar verwendet werden, so dass die Bodenkante 64 der
Rückwand des Trichters als Richtlatte oder Streichblech dient, um die anfängliche
Dicke der Trockenbetonschicht 21 herzustellen.-Die Kante 64 kann auf Wunsch mit
einer Vielzahl von abnehmbaren Kratzern 65 versehen sein, die die Nuten
57 bis 60 in der Oberfläche des Trockenbetons herstellen. Der Trichterrahmen
61 trägt auch ein Paar Rollen 66, die an der Rückseite des unteren
Endes des Trichters 63 und dicht neben den Bettseitenwänden 43 angeordnet
sind und eine anfängliche 'ierdichtung
der Seitenkanten der Trockenbetonschicht
in den Bereichen bewirken, die von den Nuten 57 und 60 be-» grenzt
werden. Die Trichtereinheit 55 kann auf-der Fahrschiene 34 entweder von Hand
oder durch jede geeignete Form eines Motorantriebsmechanismus vorwärtsbewegt werden.
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Die Walzeneinheit 56 weist auch einen offenen Rahmen
67 mit Stützrädern 68 auf, die auf den Schienen 37
der Fahrschiene
laufen können, wobei die beiden Vorderräder vorzugsweise durch einen geeigneten
Ketten-und Kettenradmechanismus 69 über einen Motor 70 angetrieben
werden, der auf der Oberseite des Rahmens 67 angebracht ist. Eine Walze
71 mit einer Achse 72,
die sich quer zu dem Giessbett erstreckt, ist
mit dem Rahmen 67 über ein Paar Hebelarme 73 verbunden, deren hintere
Enden die Achse 72 aufnehmen, während die vorderen Enden an einem quergerichteten
Element 74 des Rahmens schwenkbar angeordnet sind. Wie der Trichter 63 hat
die Walze 71. eine Breitei die nur geringfÜgig kleiner ist als der Abstand zwischen
den oberen Enden der Bettseitenwände 43 und ist mit einer Vielzahl von in Querrichtung
im Abstand angeordneten Umfangerippen 75, 76, 77 und 78 von genauer
Grösse
und Lage versehen, um in die Nuten 57, 581 59 bezw.
60 in der Oberfläche der Trockenbetonschicht 21 einzugreifen. Das Gewicht
der Walze 71 kann verändert werden, beispielsweise durch Füllen der Walze
mit Wasser, so dass der Trockenbeton schliesslich auf jede gewünschte Dicke der
Bodenwand des fertiggestellten Trägers verdichtet werden kann. Um die Walze 71-anzuheben
und'in einer angehobenen Lage fest'zuhalten, wenn sie nicht zum Verdichten des Trockenbetons
verwendet wird, sind ein Paar Ketten 79 an den Armen 73 befestigt
und erstrecken sich nach oben zu einer Stange 80, die wiederum über Kabel
81-mit einer auf der Oberseite des Rahmens 67 angebrachten Winde
82 verbunden ist. Wenn die Walze angehoben ist, kann die motorgetriebene
Walzeneinheit für andere Zwecke, beispielsweise zum Antreiben der Trichtereinheit
55 und zum Ziehen der Vorspannkabel 3CLdurch das Bett, verwendet werden.
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Um die Trockenbetonschicht in dem Giessbett zu formen, wird die Trichtereinheit
55 zuerst auf der Fahrschiene 3-4 an ihrem linken Ende gemäss Fig. 1-und
2 in Stellung gebracht. Dieses Ende der Maschine wird als hinteres Ende betrachtet.
Der Trichter 63 wird dann mit
einer geeigneten Menge von
Trockenbetongemisch gefÜllt und entlang der Fahrschiene nach vorn bewegt, um auf
die Bodenauskleidung 42 des Giessbettes eine Schicht 21. aus Trockenbeton mit einer
Dicke aufzubringen, die durch die HÖhe der Unterkante 64 der Rückwand des Trichters
bestimmt wird. Wenn es erwünscht ist, kann der Trichter 63 in der Nähe seines
unteren Endes mit einem Absperrschieber 83 zum Steuern der Betonzufuhr in
das Bett versehen .#.,##rden, obwohl ein derartiger Schieber nicht wesentlich ist.
Wenn sich die '2richtereinheit 55 vorwärtsbewegt, bilden die Kratzer
65 die Nuten 57 bis 60 in der Oberfläche des Betons, und die
Rollen 66
verdichten die Seitenkanten des Betons in den Bereichen unmittelbar
neben den Bettseitenwänden 43. Bevor die Walzeneinheit 56 auf der Fahrschiene
ange--bracht und in Tätigkeit gesetzt wird, werden Verstärkungselemente irgendwelcher
Art, die in dem fertigen Träger erforderlich sind, wie z. B. die Stangen
31,
in dem Bett von Hand angeordnet. Wie es in den.Fig. 2 und 4 angedeutet
ist, wird jede Stange-31 nach unten in die Trockenbetonschicht 21 hineingedrÜckt,
bis die Oberfläche der Stange mit den Unterseiten der
Nuten
57 bis 60 etwa eben ist, wodurch die umgebogenen Enden der Stange
in-nach oben gerichteten Stellungen dicht in der Nähe der Seitenwände 43 stehen
bleiben. Die Walzen einheit 56 wird dann auf äie Fahrschiene aufgesetzt und
über den Abschnitt der Trockenbetonschicht hin- und herbewegt, in den die Verstärkungselemente-eingesetzt
wurden, bis sich der Beton bis zu dem genauen Grad verdichtet hat. In diesem Zusammenhang
wird bemerkt werden, dass infolge des Zusammenlaufens der Seitenwände 43 der Abschnitt
der Walze 71, der den Beton berührt, eine geringere Breite hat als die Betonschicht
selbst, so dass die Walzenrippen 75 und 78
.nur die inneren Abschnitte
der Nuten 57 und 60 verdichten und die Abschnitte, in denen die nach
oben ge-* bogenen Eniden der Verstärkungsstange 31 angeordnet sind, nicht
walzen. Es wird auch bemerkt werden, dass, wie es in Fig. 5 gezeigt ist,
der Walzvorgang die Oberflächen der Stangen 31 in jeder der Nuten
57 bis 60 frei liegen lässt, was eine Besonderheit darstellt, die
den nachfolgenden Vorgang des Durchziehens der Vorspannkabel durch das Bett erleichtert
und ausserdem ermÖglicht, dass die Stangen mit dem Nassbeton verbunden werden, wenn
dieser eingegossen wird.
Sobald die Trockenbetonschicht in das
Giessbett eingelegt worden ist, die Verstärkungsolemente darin angeordnet sind und
die Schicht gewalzt und wie oben beschrieben verdichtet worden ist, können die nächsten
Verfahrensstufen durch die in den Fig. 6 bis 11 dargestellte Ausrüstung
ausgeführt werden. Diese Verfahrensstufen umfassen das Anordnen.und Spannen der
Vorspannelemente, das Giessen der Vermiculit-Kerne, das gleichzeitige Drumherumgiessen
der Nassbeton-Seitenwände, -Trennrippen und -Pberwand des Trägers und das Trocknen
des Gusstückes.
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Wie es in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, werden die Vorspannkabel
30 durch die Bohrungen 39 in dem hinteren Querverbinder
38 hindurchgeführt, durch das Giessbett 33 hindurchgezogen, durch
die Bohrungen 39
in dem vorderen Querverbinder 38 hindurchgefÜhrt und
an ihren vorderen Enden auf geeignete Weise befestigt. In der gezeigten Ausführungsform
werden sechs Vorspannkabel verwendet, von denen vier in einer etwa horizontalen
Ebene in einem geringen Abstand über der Trockenbetonschicht 219 und zwar je eines
in der vertikalen Ebene der Mittellinie jeder Nut 57
bis 60, angeordnet
werdeng während die anderen beiden
so hoch angeordnet werden, dass
sie-in der Oberwand 22 des fertiggestellten Trägers in denselben vertikalen Ebenen
liegen wie die unteren Kabel, die Über den Nuten 58 und 59 liegen.
Wie vorher erwähnt, kann das Durchziehen der Kabel durch das Bett leicht durchgefÜhrt
werden durch Anbringen ihrer vorderen #,nden an einem Querelement des Rahmens
67 der Walzeneinheit und durch Vorwärtsbewegen derselben vom hinteren Ende
zum vorderen Ende der Fahrschiene 34, wobei die freiliegenden Abschnitte der Verstärkungsstangen
31
in den Nuten 57 bis 60 dazu dienen, um die kabel zu stÜtzen.und
zu ermöglichen, dass sie ohne Beschädigung der gewalzten Oberflächen des Trockenbetons
an den Grundflächen der Nuten leicht durchgezogen werden können. Nachdem die Kabel
angeordnet und an ihren vorderen Enden befestigt worden sind, können sie in herkömmlicher
Weisse mittels an ihren hinteren Enden angebrachten Winden auf die gewünschte Spannung
vorgespannt werden.
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Wenn sich die Vorspannkabel in-ihrer Lage befinden,. kann die Ausbildung
des Trägers mittels'der in den Fig. 6 bis 9 mit 84 bezeichneten Vorrichtung,
die hier allgemein als Giessmaschine bezeichnet wird-,
vervollständigt
worden. Wie gezeigt, besteht die Giessmaschine 84 aus einem offenen Rahmen
85, der auf Rädern 86 entlang der Fahrschiene 34 entlanglaufen kann
und einen vorderen Trichter 87 trägtg um drei Kernformen 88 Vermiculit
zuzufÜhren, einen hinteren Trichter 89 und eine zugehörige Förderrinne
90 zum Verteilen von Nassbeton auf der Oberseite und entlang den Seiten der
Kernformen 88, um auf diese Weise die Oberwand 22 und die Seitenwand-und
Trennrippen 23 bis 26 des Trägers zu bilden. Die Giessmaschine weist
auch eine Feinstreichblechanordnung 91 auf, die mit dem Rahmen
85 verbunden ist und durch ihn geschleppt wird.
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In der dargestellten Konstruktion weist der Rahmen 85 der Giessmaschine
vordere und hintere Stützen 92
und 93, von denen sich die Lager der
Räder 86 nach unten erstrecken, obere und untere Längsträger 94 und
95, vordere und hintere Verbindungsträger 96
und 97, die die
Stützen 92 und 93 miteinander verbinden, und vordere und hintere Träger
98 und 99
auf, die sich z#wisclien den unteren Längsträgern
95'
erstrecken und an diesen befestigt sind. Der Rahmen 85 ist auch
mit einem quergerichteten Träger 100
versehen, der vor den
vorderen StÜtzen 92 in der Nähe der unteren #Gnden derselben angeordnet ist und
an dem eine Vielzahl von Kabe17führungshaken 101 und 102 lösbar'angebracht
sind, die hakenförmige Finger 103 aufweisen, die die vorgespannten Kabel'30
erfassen und in den genauen Höhen tragen, wenn die Nassbetonabschnitte des Trägers
gegossen werden.
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Wie es am besten in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, besteht
jede Kernform 88 aus einer oberen Wand 104, einem Paar Seitenwänden
105 und einer Vorderwand 106,
während das hintere Ende offen ist und
die Unterkanten der S2itenwände vorzugsweise gegeneinander nach innen gebogen sind,
wie es bei 107 gezeigt ist. Die Kernformen 88 werden in quer voneinander
getrennten Lagen von einer Bettplatte 108 getragen, an der die oberen Wände
104 der Formen angeschweisst oder auf andere Weise befestigt sind, während die Bettplatte
wiederum an ihren vorderen und hinteren Enden durch Schweissverbindungen mit der
Unterkante des vorderen Stützträgers 98 bezw. mit der Vorderwand
109 der Zuführrinne 90 getragen wird. Wie es in Fig. 8 gezeigt
ist, ist die Bettplatte 108 von ihrer Vorderkante zu ihrer Hinterkante nach
unten geneigt, so dass die nach innen
zusammenlauf rz"nden Abschnitte
107 der Kernf ormseitenwände 105 in die Trockenbetonschicht 21 eindringefi,
wenigstens entlang den Abschnitten derselben, die auf der Rückseite einer vertikalen
Ebene durch die Bodenkante der Vorderwand 109 der Rinne 90 liegen.
Vermiculit wird den Kernformen 88 von dem Trichter 87 durch einen
nach unten gerichteten vertikalen Kanal 110 zugeführt, in dem ein flügelartiger
Ab-
sperrschieber 111 angeordnet ist und der in drei Auslasskanäle
112 mündet, die durch spitz zulaufende Trennwände 113 getrennt sind. Das
untere Ende jedes Auslasskanals 112 hat etwa dieselbe Breite wie die überwand 104
einer der Kernformen und ist an dieser befestigt, erstreckt sich durch die Bettplatte
108
und mÜndet direkt im Inneren der Kernform.
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Der Nassbetontrichter 89 wird vom Rahmen 85 der Giessmaschine
auf irgendeine geeignete Art an der Rückseite des Vermiculit-Trichters
87 und oberhalb der Förderrinnee 90 getragen und hat einen Auslass
114, der durch eine Absperrklappe 115 gesteuert wird und geeignet ist, Nassboton
in die Rinne 90 abzugeben und ihn darin auf einer vorbestimmten Höhe zu halten.
Die Rinne g(1 hat einen trichterfÖrmigen oberen Endabschnitt
116
und einen nach unten gjrichteten und nach hinten schräg verlaufenden Abschnitt
117, der von der oben erwähnten Vorderwand 109 begrenzt wird, eine
etwa parallele Rückwand 118 und ein Paar Seitenwände 119, die zusammen
einen Förderkanal mit rechtwinkligem Querschnitt bilden, der eine Breite hat, die
nur geringfügig kleiner ist als der Abstand zwischen den Oberkanten der Seitenwände
43 des Giessbettes. Die Unterkante der Rückwand 118 der Rinne 90
endet
in einem vorbestimmten Abstand oberhalb der Oberwände 104 der Kernformen
88 und ist an der Unterkante des hinteren Trägers 99 angeschweisst
oder anderweitig befestigt. Die unteren Enden der Rinne 90 und der Auslasskanäle
112 des Vermiculit-Trichters 87 sind ebenfalls verstärkt und werden von einem
Paar flachen Platten 120 gestützt, die sich längs zwischen den vorderen und hinteren
Trägern 98 und 99 erstrecken und an ihnen befestigt sind.
-
Der Strom des Nassbetons aus der Rinne 90 in und um die Kernformen
88 wird von der HÖhe des Betons in der Rinne und durch von Hand betätigbare
Absperrschieber 121 gesteuert, die in dem schräg verlaufenden Abschnitt der Rinne
angeordnet sind. Wie vorher
erwähnt, wird die Höhe des Betons in
der Rinne durch eine Absperrklappe 115 am Auslass des Trichters
89
gesteuert, die vorzugsweise durch einen Hubmagnet 122 automatisch betätigt
wird, der in bekannter Weise durch elektrische Kontakte einer an der Rinne
90 angebrachten hÖhen- oder druckempfindlichen Vorrichtung betätigt wird,
obwohl sie auf Wunsch auch von Hand betätigt worden kann. Dieses Aufrechterhalten
einer etwa konstanten Höhe des Nassbetons in der Rinne ist notwendig, um eine gleichbleibende
Zuflussmenge des Betons in und um die Kernformen herum sicherzustellen. Das Volumen
des Nassbetonstromes wird in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Maschine
entlang des Giessbettes von der Bedienungsperson der Giessmaschine mittels des Absperrschiebers
121 von Hand gesteuert. Die Maschine wird durch die zwei hinteren Räder
86 vorwärtsbewegt, die durch einen auf dem Rahmen 85 befestigten Motor
123 Über ein Reduziergetriebe 124 ünd eine Ketten- und Kettenradübersetzung
125
angetrieben werden. Wenn sie sich entlang des Bettes mit einer Geschwindigkeit
vorwärtsbewegt, die zwischen 1,2 und 3 m/min betragen kann, beobachtet die
Bedienungsperson die Geschwindigkeit, mit der der Nassbeton
in
das Giessbett eingebracht wird, und stellt diese Geschwindigkeit durch Üffnen oder
Schliessen des Schiebers 121 mittels eines Handrades 126 ein, um ein Giessen
der gowünschten Höhe hebvorzurufen. Das Handrad ist mit einer Gewindewelle
127 verbunden, die eine verschiebbare Mutter 128 mit einer Stift-
und Schlitzverbindung zu einem Hebelarm 129 trägt, der an einer quer gerichteten
Welle 130 befestigt ist., die an der Hinterwand 118 der Rinne
90 angebracht ist und den Sbhieber 121 trägt.
-
Um die Oberfläche des Nassbetons auf eine bestimmte Höhe zu bringen,
wenn er in das Giessbett eingebracht worden ist, ist ein Streichblech vorgesehen,
das aus einer horizontalen Platte 131 besteht, die direkt hinter der Unterkante
der Rückwand 118 der Rinne 90
mittels einer Winkeleisenstrebe
132 angebracht ist, an der sie angeschweisst ist und die wiederum am vertikalen
Abschnitt des hinteren Trägers 99 angeschweisst oder anderweitig befestigt
ist. Die- Platte 131 erstreckt sich quer über das Giessbett, wobei seine
Unterseite geringfügig oberhalb der Ebene der oberen Ränder 50
der Bettseitenwände
43 verläuft, judoch geringfügig schmaler ist als der Abstand zwischen diesen Seitenwänden.
Um
zu ermöglichen, dass der Nassbeton in dem Bett bis zu der von der Streichplatte
131 Gebildeten Höhe aufgeschÜttet werden kann, ohne Über die Seitenwände
43 zu fliessen, ist ein Paar Dichtplatten 133
an den Stützplatten 120 ausserhalb
der Seitenkanten der Streichplatte 131 befestigt und so angeordnet, dass
sie sich nach unten unter die oberen Ränder der Seitenwände in Berührung mit den
Innenflächen dieser Wände erstrecken, wie es am besten in Fig. 9 gezeigt
ist.
-
Um die Aufrechterhalten eines genauen Stromes und einer genauen Verteilung
des Nassbetons zu unterstützen, wenn er von der Rinne 90 auf und um die Kernformen
88 abgegeben wird, ist eine exzentrisch ausgewuchtete Vibratorwelle 134 in
Lagern 135 auf dem horizontalen Abschnitt des hinteren Trägers
99 angebracht, die über einen Riemen- und Scheibenantrieb 136 von
einem Motor 137 angetrieben wird, der auf geeignete Weise an dem Rahmen
85 befestigt ist. Die Vibration wird auf diese Weise auf den Träger
99 und auf alle daran befestigten Elemente übertragen, jedoch nicht auf die
Seitenwände 43 oder auf irgendwelche anderen Abschnitte des Giessbettes 33..
Die
vorhergehende Beschreibung der Giessmaschine wird deutlich machen, dass., wenn der
Trichter 87
mit Vermiculit gefÜllt und der Absperrschieber 111
offen
istg das Vermiculit durch die Auslasskanäle 112 in die Kernformen 88 hinunterfällt
und auf die Oberseite der Trockenbetonschicht 21 in der Gestalt aufgebracht wird,
in die es durch die Ober- und Seitenwände der Formen geformt wird. Wenn die Giessmaschine
vorwärtsbewegt wird, wird Nassbeton aus dem Trichter 89 durch die Rinne
90 auf die Oberwände 104 der Kernformen und in die Zwischenräume zwischen
den Bettseitenwänden 43 und den angrenzenden Seitenwänden 105 der beiden
äusseren Kernformen und zwischen die angrenzenden Seitenwände der Formen selbst
eingebracht, um die Oberwand 22, die Seitenwände 23 und 26 und die
Trennrippen 24 und 25 des Trägers zu formen, der gegossen wird.Der Nassbeton
füllt die Nuten 57 bis 60 in der Oberfläche'der Trockenbetonschicht
21, wodurch eine feste Bindung zwischen den beiden Betonarten hergestellt wird,
und umgibt auch die vorgespannten Kabel 30 und die Verstärkungsstangen
31
und wird mit ihnen verbunden. Wenn der Nassbeton die Rinne 90 verlässt,
wird er durch die Streichplatte 1-31 auf eine Höhe gebracht, die etwas Über
der gewÜnschten
Höhe für den fertigen Träger liegt7 so dass:q
wenn sich die Kernformen 88 in Bezug auf den aufgebrachten Beton nach vorn
bewegen, ausreichend Beton zur Verfügung steht, um die Zwischenräume zu fÜllen,
die von den Wänden der Ker#formen zurückgelassen werden.
-
Wenn somit die Vermiculit-Kerne aus den offenen hinteren Enden der
Kernform 88 ausggstossen werden, wird ihre 2orm durch die geformten Betonwände
und Trennrippen 22 bis 26 aufrechterhalten. Da die Vermiculit-Kerne aus relativ
inkompressiblem und wmerabstossendem Material hergestellt sind, fallen die Kerne
nicht in sich zusammen, nachdem sie aus den Yormen ausgestossen wurden, und nehmen
aus den angrenzenden Nassbetonwänden auch kein Wasser auf.
-
Da das Vermizulit viel leichter als Beton ist, muss andererseits Vorsorge
getroffen worden, um zu verhindern, dass der Nassbeton das Vermiculit verdrängt
und verformte Kerne erzeugt. Zusätzlich zu der nachfolgend erwähnten kritischen
Dimensionierung wird auch ein Verschieben des Vermiculit verhindert durch Sicherstellen,
dass die Kernform-Seitenwände 105 in die Trockenbeton-Bodenwand 21 des Trägers
eingreifen
und dadurch verhindern, dass der Nassbeton unter die
Seitenwände in*das Innere der Formen fliesst, sich dem Strom des Vermiculit in die
Formen entgegenstellt oder ihn möglicherweise sogar abriegelt. Um den Guss mit einer
glatten Obe:i2fläche in der Höhe der ober--,n Ränder-der Bettseitenwände 43 zu versehen,
ist die vorher erwähnte Feinstreichblechanordnung 91 mit der Giessmaschine
verbunden und wird von ihr gezogen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Wie es
im einzelnen in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, besteht die Anordnung
91 aus einem Paar Gleitschuhen 138, die so ausgeführt sind, dass sie
auf den oberen Rändern 50 der Bettseitenwände 43 gleiten uhd zwischen sich
eine quergerichtete Streichplatte 139 tragen können, deren Boden im wesentlichen
mit den oberen Rändern fluchtet, aus einer drehbaren Welle 1409 die vor und oberhalb
der Platte 139 drehbar gelagert und mit einer Vielzahl von radial abstehenden
BätonrÜhrfingern 141 versehen ist, und aus einem bogenförmigen Schutzblech 142,
das dicht an dem hinteren Teil der Umlaufbahn der Enden der Finger 141 angeordnet
ist und dessen Unterkante an der Vorderkante der Streichplatte 139 angeschweisst
oder anderweitig
befestigt ist. Die Gleitschuhe
1389 die .21atte 139, die Welle 140 und das Schutzblech 142 werden
von der Giessmaschine mittels eines Paares von Arinen 143 gezoFen, die mit ihren
hinteren Enden schwenkbar an den -#;nden der Welle 140 ausserhalb der ß(-,t-bseitetiwände
43 angebracht sind.Die vorderen .h;nden der Arme 143 sind auch an einem Paar nach
aussen gerichteter Achsstummel 144 schwenkbar angebracht, an denen Räder 145,sitzen,
die auf den Schienen 37 der 2ahrschiene 34 direkt vor den-Hinterräderrl
86 des Giessmaschinenrahmons 85 laufen können, und die Achsstu.mmel
sind in Lagern gelagert, die an den unteren Längsträgern 95 des Rahmens befestigt
sind und von ihnen getragen werden. Die Welle 140 kann auf jede geeignete Weise
gedreht worden, beispielsweise mittels eines Ketten- und Kettenradantriebes
146 von den Achsstummeln 144.
-
denn die ll'uins-treichblechanordnung von der Giessmaschine mitgezogc-;n
wird, streicht die !'latte 139 Über die Oberfläche des Nassbetons und glättet
sie in der Höhe der oberen lltänder der Bettseitenwände 43, wobei der überschässige
Beton von dem Schutzblech 142 erfasst ufid mitgenommen wird, während er ständig
von
den Fingern 141 durchgearbeitet wird, um seine Verfestigung
zu verhindern. Der überschüssige Beton steht dann zur VerfÜgung, um unerwünschte
Vertiefungen in der Oberrläche des TrÄgers auszufüllen, wenn sich die Giessmaschine
vorwärtsbewegt.
-
Eine fortlaufende Bewegung der Giessmaschine Über die volle Länge
des G-.',-essbettes erzeugt somit einen fortlaufend geformten vorgespannten betonträger
von gleichmässigein Querschnitt mit relativ glatten Ober-, Unter- und Seitenflächen
in der gewünschten Gestalt und mit drei Kernhohlräumen, die mit Vormiculit gefüllt
sind. Da es erwünscht ist, das Gusstück mit Mitteln zum leichteren Erfassen der
fertigen Träger zu versehen, können Arbeiter hinter der ii'eirisbreichblochanordnung
91 hinterhereolien und in die noch weiche Oberfläche des Nassbetons in gewÜnschten
AY)sb."riden umgekehrte U-förmige HubÖsen 147 von nand eLtisetzen, wie sie
am linken Ende der Eig. 6 gezeigt sind. Jedes znde des Trägers kann auch
mit einem quergerictibeten Hubbügel 148 ( l'ig. 12 ) zu einem später
beschriebenen Zweck versehen werden.
Die nächste Verfahrensstufe
ist das Trocknen des Gussteiles, bis sich der Nassbeton zur gewÜnschten l'estigkeit
abgesetzt hat, so dass die vorgespannten Elemente entspannt und die Träger aus dem
Giessbett entfernt werden können. Wenn somit die Giessmaschine van der Fahrschiene
34 entfernt worden ist, werden ein e Vielzahl von Trockenhauben 149, die normalerweise
in angehobenen Stellungen Über dem Giessbett 33 mit Hilfe von Kabeln
105 gehalten werden, abgesenkt, um das GusstÜck abzudecken, wie es in Fig.
6 gezeigt ist. Jede Haube 149 kann aus einem Metallrahmen bestehen, der eine
Abdeckung aus geeignetem Material zum Einschliessen von Dampf darunter und ein Paar
elastische Schürzen 151 hat, die geeignet sind, um den Raum zwischen den
Unterkanten des Haubenrahmens und dem Boden abzuschliessen, auf dem das Bett und
die Fahrschiene angebracht sind. kenn alle Trockenhauben in ihre Stellung abgesenkt
worden sind, kann dem durch die Hauben eingeschlossenen Raum durch perforierte Rohre
152, die sich quer unter dem Giessbett exstrecken, Uampf zugeführt werden.
Obwohl zu dem Trocknungsvorgang überhitzter Dampf verwendet werden kann, hat es
sich herausgestellt, dass bei der DurchfÜhrung der vorliegenden Erfindung das GusstÜck
bis
zu der gewünschten Entspannungsfestigkeit von etwa 245 kg/cm
2 durch Verwendung von Frischdampf unter atmosphärischem Druck in zwölf bis fünfzehn
Stunden getrocknet werden kann.
-
Nachdem das Guss-tÜck getrocknet worden ist, werden die Hauben 149
angehoben, die Vorspannglieder 30 von den Querverbindern 38 gelöst,
um die Spannung auf die Nassbetonabschnitte des Trägers zu übertragen, und die Seitenwände
43 des Giessbettes entfernt, um das Schneiden des Trägers in Teilträger von gewünschter
Länge vorzubereiten. Vor dein Schneiden ist es jedoch vorteilhaft, den Träger an
einem oder an beiden Enden mittels der Hubbügel 148 so weit anzuheben, dass ein
Unterlegen von Holzbohlen 153 ( Fig. 12 ) unter den Träger in Abständen
entlang seiner Länge ermöglicht wird, um ihn von der Bodenauskleidung 42 des Bettes
weit genug anzuheben, so dass der Träger über die ganze Länge von der Über- bis
zur Unterseite geschnitten werden kann, ohne die Bettauskleidung zu beschädigen.Der
gegossene Träger kann dann in Querrichtung in Träger von jeder gewÜnschten Länge
mittels einer motorgetriebenen Diamantkreissäge 154 geschnitten werden, die auf
einem Schlitten 155 angebracht
ist, der auf der Fahrschiene
35 auf Rädern 156
entlanglaufen kann, wie es in Fig. 12 gezeigt ist.
-
Nachdem das Gusstück in einzelne Träger geschnitten worden ist, können
diese mittels eines Kranes oder einer anderen Hubvorrichtung von geeigneter Konstruktion,
die mit Haken 158 zum Erfassen der Hubösen 147 in den Oberwänden der Träger
versehene Kabel 157 hat, wie es in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist,
aus dem Bett herausgehoben und zu einem Lagerplatz oder auf einen Lastwagen zur
Beförderung zur Baustelle transportiert werden. Die Vormiculit-Kerne 32 können
in den Betonträgern verbleiben, um die Akustik- und Isolationseigenschaften des
Trägers zu verbessern, insbesondere, da die übermässige Leichtigkeit des Vermiculit
das gesamte Eigengewicht der Träger nicht wesentlich beeinflusst. Wenn andererseits
ein Hohlträger mit leeren Kernhohlräumen erwünscht ist, wenn der Träger beispielsweise
in vielstÖckigen Bauten verwendet werden soll, wo eine Isolation keine grosse -Bedeutung
hat, oder im Fall von Konstruktionsteilen mit Tiefen im Bereich von 300 mm
und mehr, in denen mit Vermiculit gefüllte Kerne eine unnötig starke Isolation
erzeugen
würden, kann das Vermiculit aus dem fertigen Träger auf geeignete Weise entfernt
werdeni wobei es durch Wiederverwendung bei der Herstellung eines anderen Trägers
wirtse4aftlich ausgenutzt werden kann.
-
Die Träger 20 können für eine Vielzahl von Konstruktionszwecken verwendet
werden, wie z. B. zur Ausbildung eines mit einer Decke kombinierten Bodens in einem
Gebäude. Bei einer derartigen Verwendung kann eine Vielzahl von Trägern auf entsprechenden
Auflagern in der in Fig. 15 gezeigten Weise zusammengesetzt werden, wobei
ihre unteren Seitenkanten 53 aneinander anstossen. Die Verbindungen zwischen
angrenzenden Trägern können dann durch Abdichten der Unterseiten der V-fÖrmigen
Zwischenräume zwischen den Seitenwänden mit Asbestschnur 159 und anschliessendes
Füllen der Zwischenräume einschliesslich der Nuten 49 mit gegossenen Keilen
160 aus geeigneter Zement-Sand-Mischung verschlossen werden. Wenn die Oberflächen
der Träger durch eine konstruktive Auflage, wie z. B. Beton, abgedeckt werden sollen,
kann die Oberseite des Trägers vor dem Trocknungsvorgang mit Riefen versehen oder
aufgerauht werden, wie es in Fig. 13 gezeigt ist. Bei
einem
-i#inbau, wie z. B. dem in Fig. 15 gezeigten, bilden die Oberwände 22 der
Träger eine konstruktiv feste Tragfläche oder einen Boden, während die Trockenbeton-Bodenwände
21- und die Vermiculit-Kerne 32 eine Decke mit überragenden aku#stischen
und iso-lierenden Eigenschaften bilden, die auch eine dekorative Wirkung
hat, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, die durch die Längseinschnitte 54 in den Bodenwänden
und die ähnlich geformten Verbindungen zwischen den abgerundeten Bodenkanten
53 der Träger erzeugt wird. Obwohl die Verwendung von Sandkernen in der Technik
des Giessens von Hohlbetonelementen alt ist, wurde der Sand nie in dem Produkt belassen,
nachdem sich der Beton gesetzt hatte, sondern er wurde entweder ausgeschüttet, oder
aus dem Inneren ausgewaschen, um den Hohlraum des Produktes zu erhalten. Da das
spezifische Gewicht von Sand etwa 1600 kg/m-3 und das spezifische Gewicht
von Beton etwa 2250 bis 2400 kg/m3 beträgt, würde in dem Betonprodukt zurückbleibender
Sand lediglich das Gewicht unnötig erhöhen, ohne die Leistungsfähigkeit oder die
Funktion des Produktes zu verbessern. Andererseits kann ein leichtes Isolationsmaterial,
wie z. B. Vermiculit, dae ein spezifisches
Gewicht von nur etwa
112 kg/m3 hat, in einem Betonelement-bleiben, ohne das Üesamtgewicht
dieses Elementes bedeutend zu beeinträchtigen, I
während es gleichzeitig die
Isolations- urid Akustikeigenschaften des Elementes beträchtlich verbessert. Wegen
der beträchtlichen Unterschiede im spezifischen Gewicht zwischen Sand und Vermiculit
sind die Probleme bei der Verwendung desselben als Kernmaterial zur fortlaufenden
Ausbildung von Botonelementen stark unterschiedlich. Das spezifische Gewicht von
Sand reicht aus, um zu verhindern, dass der flüssige Beton den Sand beträchtlich
verschiebt. Andererseits verschiebt Beton, der etwa zwanzigmal so schwer ist wie
Vermiculit dieses leicht, wenn das Giessverfahrennicht sorgfältig gesteuert wird.
Da das Verfahren und die Maschine der vorliegenden Erfindung hauptsächlich zur fortlaufenden
Ausbildung von Betonelementen um herne aus leichtem wasserabstossendem Isolationsmaterial,
wie z. B. Vermiculit, ausgelegt ist, bilden die in der Technik bekannten Verfahren,
die Sandkerne verwenden, keine Lösung der bei der Verwendung von Vermiculit als
Kernmaterial auftretenden Probleme,
Um ein 3etonelement um ein
Kernmaterial, das so leicht ist wie Vermiculit, ohne Verformung fort-" laufend herzustellen,
müssen verschiedene Funktionen durchgeführt und kontrolliert werden. Wenn der flÜssige
Nassbeton auf die Oberseite der Vermiculit-Kerne und an deren gegenüberliegende
Seiten aufgebracht wird, muss gleichmässiger Druck des Betons auf diese drei Flächen
aufrechterhalten werden, so dass keine Verschiebung des Vermicul#t infolge Übermässigen
oder ungleichmässi-en Seitendruckes oder übermässigen oder ungleichen Druckes nach
unten auftreten kann, von denen jeder eine Verschiebung in dem Llement hervorrufen
könnte. Als extreme Folge kann unausgeglichener Druck dazu fÜhren, dass der gesamte
Schwerkraftstrom des Vermiculit aus seinem '2richter 87 abgeriegelt wird,
wodurch die Ausbildung von Kernen in dem Produkt überhaupt verhindert wird. Als
Teil der Drucksteuerung ist es notwendig, das Vermiculit gegen Abwärtsdruck des
flüssigen Nassbetons zu schützen, der aus der Eörderrinne 90 ausfliesstt
und einen genauen Teil dieses Abwärtsdruckes in eine ilorizontalkraft umzuwandeln,
die ausreicht, um den flüssigen Beton von den flinterkanten der Kernformen
88 leicht und gleichmässiger wegzuschieben, so dass
er leicht
auf die Oberseite und auf beide Seiten des Vormiculit unter keinem anderen Vertikaldruck
als seinem eigenen Gewicht aufgebracht wird..
-
Jas Erreichen dieser Zwecke ist das Ergebnis kritischer Dimensionierungen,
die ( 1 ) ein Gleichgewicht des Druckes des flüssigen Betons auf die Oberfläche
des Vermiculits aufrechterhalten und ( 2 )
den Flüssigen -Beton auf
den metallischen Kernformen 88 über eine Strecke zurückhalten, die ausreicht,
um das Vermiculit gegen den Abwärtsdruck des aus der YÖrderrinne 90 ausfliessenden
Betons zu schützeng aber nicht so lange, dass der Beton sich auf den Kernformen
sammeln und ungleichmässig von diesen herunterfliessen kann. Durch diese kritischen
Dimensionierungen wird erreicht, dass in dem Augenblick, in dem der flüssige Beton
mit dem Vermiculit in 3erührung kommt, der Beton nur einem horizontalen Druck unterworfen
wird, der ausreicht, um ihn zu veranlassen, von den metallischen Kernformen herun-terzufliessen,
und dass auf das Vermiculit ein Vertikaldruck ausgeübt wird, der nur dem Gewicht
des aufgebrachten Betons gleich ist.
In der Praxis hat sich herausgestellt,
dass bei Kernformen 88 mit einer Höhe von etwa 127 bis 152
mm, wobei das Streichblech 131 etwa 45 mm über den Oberseiten der Kernformen
und geringfügig oberhalb der Höhe der Oberkanten der BettseitenWände 43 angeordnet
ist.1 die Hinterkanten der Kernformen etwa 89 mm hinter der Einterkante des
Streichbleches 131 und etwa lc)0 mm hinter der Vorderkante des Bleches hervorstehen
sollten. Die Höhe des Nassbetons in der Förderrinne 90
muss ebenfalls etwa
konstant gehalten werden, um eine gleichmässige Zuführung von flüssigem Beton zu
erzielen, so dass im Verhältnis zum Abstand, in dem der Beton auf den metallischen
Kernformen festgehalten wird, die erzeugte Horizontalkraft ausreicht, um ein genaues
Aufbringen des Betons zu erzielen, wie es oben ausgeführt wurde. Eine derart konstante
Höhe in der Förderrinne 90 wird durch die Verwendung eines oberen Trichters
89 erzielt, der entweder, wie oben beschrieben, automatisch oder von Hand
so gesteuert wird, dass.er der Rinne Beton zuführt, wenn die Höhe unter einem vorbestimmten
Punktabfällt.
-
ii,s,muss auch bemerkt worden, dass der Vibrationsmechanismus, der
die Wolle 134 und die Lager 135 einschliesst,
so angeordnet
sein sollte, dass er keine Vibration auf die ßeitenwände 43 des Giessbettes Überträgt.
Wenn die'SQitenwände 43 geschüttelt wÜrden, würde der.Beton gegen den Boden des
Giessbettes gepresst, und nachdem das Vermiculit aus derL hinteren Enden der Kernformen
88 herausgezogen wurde, würde der geschüttelte, durch die Schwerkraft absinkende
Beton das viel leichtere Vermiculit durch die obere Betonwand 22 des Trägers nach
oben pressen.
-
Ein anderes wichtiges Merkmal dieser Erfindung liegt in der Tatsache,
dass bei den Kernformen 88 keine Bodenwand verwendet wird, sondern dass die
Trockenbetonschicht 21, auf die das Vermiculit aufgebracht wird, als vierte Seite
jeder Form verwendet wird. Wenn die Xernformen selbst vierseitig wären, würde diä
Oberflächenreibung der Formen das Aufbringen von Vermiculit ernstlich begrenzen
und dadurch den Ausgleich des Widerstandes des Vermiculits gegenüber dem Druck des
flüssigen Betons stÖren. Gemäss der Erfindung wirkt eher die Überflächenreibung
des Trockenbetons, auf den das Vermiculit durch eine dreiseitige Form auf die Oberseite
des Betons aufgebracht wird, als die Oberflächenreibung einer vierseitigen
Form,
die den Strom des Vermic-ulits begrenzt, um zu verursachen, dass das Vermiculit
dort liegen bleibt, wo es aufgebracht wurde, um einen fortlaufen-den Vermiculit-Kern
zu erzeugen, Es hat sich in der Praxis dieser Erfindung aueli herausgestellt, dass
die Kernformen 88 entweder in nach unten geneigter Lage angeordnet oder von
der Vorderseite zur RÜckseite in der Höhe allmählich zusammenlaufend gestaltet sein
sollten, um das Vermiculit-Material vom Zeitpunkt, da es von dem Trichter
87
abgegeben wurde, bis es zwischen die Nassbetonwände und -trennrippen 22
bis 26 gezogen wird, etwas zu verdichten. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden
erzielt mit der Verwendung von Kernformen von etwa 1525 mm Iänge, bei denen
die Oberwände I.04,eine Höhe Über der Trockenbeton-Bodenschicht 21 von
152 mm an ihren vorderen Enden und von 127 mm an ihren hinteren Enden
haben und die nach innen gebogenen Unterkanten 107 der Seitenwände
105 in die Schicht 21 bis zu einer Tiefe von etwa 6,35 mm einschneiden.
-
Die in den Fig. 16 bis 18 dargestellte Maschine zeigt
eine ältere und einfachere Form der Erfindung als die
in den Fig.
1 bis 15 gezeigte und ist geeignet zum Herstellen eines Betonelementes
200 der in Fig. 19
gezeigten Konstruktion mit nur einem einzigen Kern. Gemäss
den Fig. 16 bis 18 besteht das Giessbett 201 aus einer Bodenwand 202,
Seitenwänden 203 und 204 und einer Endwand 20-5. Ein Trichterrahmen
206 verwendet ein Paar längsgerichtete seitliche Winkelelemente 207 und
208. Die horizontalen Bodenränder 209
und 210 der Winkelelemente sind
so ausgeführt, dass -sie auf den oberen Rändern der-Seitenwände 203 und 204
gleiten können, und sie werden von Rollen 211- und 212 geführt. Eine quergerichtete
Tragplatte 213 verbindet die hinteren Enden der Winkelelemente 207 und
208, trägt die Rückwand 214 des Nassbetontrichters 215 und wirkt als
Streichblech, um die Oberfläche des Betonelementes 200 auszugleichen. In dieser
Ausführungsform erstrecken sich die Sbitenwände des Betontrichters 21-5 bis
zu einer gemeinsamen Vorderwand 216
mit dem Vermiculit-Trichter 217. Der Bodenabschnitt
der Vorderwand 216 erstreckt sich auch nach unten, um das vordere Ende der
Kernform 218 zu verschliessen. Der Auslaso.219 des Trichters 21? steht mit
der einzelnen Kernform 218 etwa auf dieselbe Weise in Verbindung
wie
in der ersten Ausführungsform. Auf der Oberwand 220 der Kernform 218 sind
drei sich schneidende geneigte Flächen 221, 222 und 223 befestigtg die den
Beton von dem oberen Trichter 215 gleichmässig auf die obere Formwand 220-und
entlang'der Aussenseite der Formwände 224 und 225 verteilen. Die hintere
geneigte Fläche 221 ist an der RÜckwand 214 des Betontrichters 215 mittels
einer Tragstange 226 befestigt. In dieser Maschine wird zuerst die Bodenschicht
aus Trockenbeton 227 auf die Bodenwand 202 des Giessbettes 201 auf herkömmliche
Weise aufgelegt und auf eine gleichmässige Höhe von annähernd 6,35 mm über
den Bodenkanten der Seitenwände 224 und 225 der Kernform 218 und mit
der Bodenkante der Vorderwand 216 etwa fluchtend ausgeglichen. Der Trichterrahmen
-206 wird. dann in wirksame Stellung auf das Giesabett 201 aufgesetztl wobei
das hintere offene Ende der Kernform 218
an der Endwand oder dem Vorspann-Querträger
205 anstÖsst. Wenn der Trichter 21? und die Kernform 218
mit Vermiculit
und der Betontrichter 215 mit Nasabeton gefÜllt sind, wird der Trichterrahmen
206 entlang des Giessbettes 201 derart vorwärtab'ewegt, dass der Vermiculit-Kern
228 und die obere Betonwand 229 und
die äusseren So±tenwände
230 gleichzeitig gegossen werden, um einen plastischen Betongegenstand 200
mit einem einzigen Kern zu formen. Obwohl in der Ausführungsform gemäss den Yig.
16 bis 19 keine Verstärkungsstangen oder Kabel gezeigt sind, wird
es verständlich sein, dass entweder Verstärkungsstangen oder Vorspannkabel oder'beide
verwendet werden kÖnnen. Nachdem sich der plastische Beton geset zt hat, bleibt
das Vermiculit vorzugsweise als Isolat#ionskern bestehen, kann aber auch auf Wunsch
entfernt worden. Fig. 19 zeigt einen Abschnitt eines fertigen Gegenstandes
200 mit einem hohlen Kern, wobei das VermiculitEntfernt wurde.
-
Die kritiächen Dimensionierungen der Kernform und des Streichbl,--,ches,
wie sie vorher erläutert wurden, sind auch auf die Kernform 218 und das dtreichblech
213 dieser Ausführungsform anwendbar, uni ein ausgeglichenes fortlaufendes
Giessen zwischon den Betonwänden und dein Vermiculit-Kern zu erzielen.
-
Obwohl die Träger der vorliegenden Erfindung hier vorzugsweise mit
Ober- und Bodenwänden aus nassem bezw. trockenem Beton beschrieben wurden, wird
es
verständlich sein, dass die Bodenwände ebenfalls auf dunsch
aus nassem Beton oder aus Beton von jeder anderen geeigneten GÜte hergestellt werden
können. Yür den Fachmann wird es auch verständlich sein, dass verschiedene Anderungen
in den konstruktiven .i#inzelheiten der Maschine sowie an den besonderen Verfahrensgängen,
und der Grösse, j#orm und Anordnung der Einzelteile des Produktes vorgenommen werden
können, ohne vom Bereich der 1"rfindung abzuweichen.