DE19836320C2 - Verfahren und Vorrichtung zur variablen Fertigung von Betonschwellen - Google Patents

Description

Die Herstellung von Spannbetonschwellen oder schlaffarmierten Schwellen erfolgt weltweit in mehreren Verfahren, wobei derzeit besonders vier Systeme eingesetzt werden.

Bei der Sofortentschalung mit nachträglichem Spannvorgang werden die Schwel­ len in einer Form gefertigt, wobei durch Matrizen in den Formen Löcher durch die Schwellen ausgespart werden, in die nachträglich der Spannstahl eingelegt und mittels Muttern verspannt wird. Die Aushärtung der Schwellen erfolgt in Wärme­ kammern, wobei zunächst die Schwellen entschalt werden und nur die Betonkör­ per in die Wärmekammern eingebracht werden.

Zur Herstellung von Spannbetonschwellen mit direktem Verbund gibt es mehrere gängige Verfahren, z. B. einmal das Spätentschalverfahren mit langem Spannbett, das Spätentschalverfahren mit kurzem Spannbett im Umlaufverfahren und die Spätentschalung im Umlaufverfahren. Während bei den ersten beiden Verfahren nachträglich die langen Blöcke aneinanderhängender armierter Betonschwellen auseinandergesägt werden müssen, liegen beim Spätentschalverfahren im Um­ laufverfahren die einzelnen Schwellen in Mehrfachformen nebeneinander. Sowohl beim Spätentschalverfahren mit langem Spannbett als auch mit kurzem Spann­ bett, die wegen der erheblichen Abmessungen der Formen zwischen ca. 15 und bis zu 150 m nur als große stationäre Anlagen realisiert werden können, bereitet die Aushärtung Schwierigkeiten, da sie teilweise nur unter aufgelegten Folien oder aber durch einen umständlichen Transport der sehr langen Formen in eine Wär­ mekammer erfolgen kann. Bei der Spätentschalung im Umlaufverfahren erfolgt ein Transport der Mehrfachformen in einen Wärmekammertunnel. Diese Art der Aus­ härtung in Wärmekammertunneln mit einem feststehenden Durchlaufzyklus hat den Nachteil, dass nicht unterschiedliche Arten von Schwellen mit unterschiedli­ cher Aushärtzeit sinnvoll im gleichen Durchlauf gefertigt werden können.

Dieser Nachteil, dass nicht unterschiedliche Arten von Schwellen sinnvoll im glei­ chen Durchlauf gefertigt werden können, gilt auch für ein Fertigungsverfahren, wie es in der DE 41 00 191 C1 vorgeschlagen worden ist. Dort ist durch Druckstäbe zwischen den Formnestern einer Mehrfachgießform eine Vorspannung realisiert, sodass die unbelastete Gießform eine Auswölbung aufweist, die durch die Vor­ spannkräfte der Spannstähle dann wiederum kompensiert ist. Dies ermöglicht die Herstellung der Formnester aus verhältnismäßig dünnen Blechen. Neben der we­ gen der Vorspannungen notwendigen Gleichheit der Druckstäbe und der Spann­ stähle können unterschiedliche Arten von Schwellen im gleichen Durchlauf in ei­ ner Mehrfachform nicht hergestellt werden. Darüber hinaus ergeben sich auch Probleme bei einer thermischen Behandlung zum Aushärten durch die Gefahr eines Verziehens und damit einer Unebenheit des Bodens und damit auch der Schwellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zu des­ sen Durchführung geeignete Vorrichtung zur variablen Fertigung von Beton­ schwellen mit und ohne Spannarmierung zu schaffen, bei dem es im gleichen Produktionszyklus möglich ist, unterschiedliche Arten von Schwellen mit oder oh­ ne Spannarmierung in der gleichen Anlage zu produzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur variablen Fer­ tigung von unterschiedlichen Arten von Betonschwellen mit oder ohne Spannar­ mierung vorgesehen, bei dem die Formen in einer Vorbereitungsstation gereinigt und mit den Armierungen versehen werden, um anschließend in einer Betonier- und Rüttelstation mit Beton gefüllt zu werden, und die Schwellen durch eine Wär­ mebehandlung aufgehärtet werden, wobei alle Schwellen in Mehrfachformen ge­ fertigt werden, die Wärmebehandlung in Wärmekammern erfolgt, die mit den aus­ betonierten Mehrfachformen über ein Regalbediengerät beschickt und entleert werden, das die Formen einer Entspann- und Entleerstation vor einer Vorberei­ tungsstation zuleitet und alle Schwellen mit den Mehrfachformen in die Wärmekammer eingebracht und je nach Schwellentyp unterschiedlich lange in unter­ schiedlich temperierten Wärmekammern verbleiben.

Erfindungsgemäß wird also zum einen darauf verzichtet, mit Großformen im kur­ zen Spannbett oder langen Spannbett zu arbeiten, sondern es werden grundsätz­ lich alle Betonschwellen in Mehrfachformen mit nebeneinander angeordneten, einzeln zu spannenden Einzelformen gefertigt. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass man wahlweise auch in einzelnen Formen, sogar in einzelnen Formen inner­ halb einer Mehrfachform, die Armierung weglassen kann, so dass innerhalb einer Mehrfachform, also beispielsweise Vierfachform, sowohl armierte als auch nicht­ armierte Schwellen hergestellt werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen alle Schwellen in Vierfachformen mit gleichen Außenabmessungen gefertigt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens verwendet man erfindungsgemäß eine Umlauf­ produktionsanlage, bei der einer Vorbereitungsstation für die leeren Mehrfachfor­ men eine Betonier- und Rüttelstation mit Übergabestrecke zum Regalbediengerät einer eine Vielzahl von Wärmekammern aufweisende Aushärtestation nachgeord­ net ist, an die sich eine Entspannstation enthaltende Entleerstation anschließt und die Mehrfachformen aus einem tragendem Rahmen und auswechselbar einge­ legten Inlayformblechen bestehen, wobei jeder Station bevorzugt eine Pufferstre­ cke für die Mehrfachformen nachgeordnet ist.

Durch diese Ausbildung ergibt sich eine Standardabmessung für den äußeren Rahmen, die eine besonders günstige genormte Unterteilung der Wärmekammern entsprechend dieser Rahmengröße ermöglicht, was wiederum die Fertigung un­ terschiedlichster Schwellen in einem Durchlaufverfahren mit unterschiedlich lan­ gen Aushärtezeiten und unterschiedlichen Temperaturen in den Wärmekammern durch das rechnergesteuerte Regalbediengerät zulässt. Darüber hinaus ist die Umrüstung der Mehrfachformen für verschiedene Betonschwellen extrem einfach, indem lediglich die eingelegten Inlayformbleche ausgewechselt werden brauchen. Außerdem ergibt sich auf diese Art und Weise auch wiederum die Möglichkeit, unterschiedliche Betonschwellen innerhalb einer Mehrfachform gleichzeitig produ­ zieren zu können.

Die erfindungsgemäße Anlage lässt sich als mobile Anlage konzipieren und kann damit je nach Bedarf in ihren Komponenten und ihrer Kapazität angepasst wer­ den. Die Anlage lässt sich in Containereinheiten bauen, die nur noch elektrisch verbunden werden müssen und bei denen keine aufwendigen Krananlagen not­ wendig sind, da der Transport der Formen von und zur Aushärtevorrichtung infol­ ge der verwendeten handlichen Mehrfachformen, die vorzugsweise als Vierfach­ formen sein sollen, sehr einfach ausgelegt sein kann.

Durch die Verwendung einer Vielzahl von getrennten Wärmekammersegmenten ist eine gemischte Produktion von Spannbetonschwellen und schlaffarmierten Schwellen möglich. Hier ist zu beachten, dass Spannbetonschwellen eine längere Aushärtezeit benötigen. Die schlaffarmierten Schwellenformen können somit zweimal pro Tag eingesetzt werden. Das rechnergesteuerte Regalbediengerät legt Spannbetonschwellen getrennt von den schlaffarmierten Schwellen in den Wärmekammern ab und transportiert wie gewünscht ausgehärtete Schwellen zur Entschalung. Die Gesamtanlage benötigt nur einen geringen Platz im Verhältnis zu herkömmlichen Spätentschalsystemen und gleichzeitig besteht auch noch der Vorteil, dass die Formen einer erfindungsgemäßen Anlage auch in anderen Wer­ ken mit anderen Produktionsverfahren genutzt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung dienende Vor­ richtung hat darüber hinaus auch den Vorteil, daß Zubehörteile für feste Fahrbah­ nen und Breitschwellengleise, wie Schallabsorber oder Füllsteine, ebenfalls damit gefertigt werden können, und zwar ebenfalls wiederum im gleichen Durchlaufver­ fahren, lediglich durch Verwendung anderer Formen. Die Unterschiede dieser Zu­ behörteile zu Spannbetonschwellen oder armierten Schwellen, insbesondere im Hinblick auf die Temperatur und Aushärtezeit, können vollautomatisch über das programmierte Regalbediengerät erfaßt und entsprechend berücksichtigt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage zeigt.

Die Anlage umfaßt eine Vorbereitungsstation 1, eine Betonier- und Rüttelstation 2 mit einer Übergabetransportstrecke 3 zum Regalbediengerät einer Aushärtestati­ on 4 mit einer Vielzahl von Wärmekammern und eine Entleerstation bzw. Ent­ spannstation 5. Darüber hinaus ist vorzugsweise in der Nähe dieser Fertigungs­ station eine Stapelstation 6 angeordnet.

Die entleerten, in einem vorherigen Produktionszyklus eingesetzten Formen wer­ den in einer Reinigungs- und Ölstation 7 neu vorbereitet und über einen Puffer 8 der kompletten Formvorbereitungsstation 9 zugeleitet, an die sich wiederum eine Pufferstation 10 anschließt. In der nachfolgenden Spannstation 11 werden bei Bedarf die eingelegten Armierungen gespannt und die Formen - nach Durchlaufen eines weiteren Puffers 12 - auf einem Rüttelbock 13 mit Beton verfüllt und dieser eingerüttelt. Über eine zusätzliche Pufferstation 14 werden die Formen über die Übergabetransportstrecke 3 einer Aufnahmestation 15 zugeleitet, von der sie von einem nicht gezeigten Regalbediengerät der Aushärtestation 4 übernommen und in die einzelnen Kammern 16-29 eingebracht werden.

Eine wesentliche Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit auch des Aufbaus der dazu dienenden Vorrichtung ist die Tatsache, daß von vorneherein ausschließlich identische Mehrfachformen verarbeitet werden, wobei identisch bedeutet, daß sie die gleichen Außenabmessungen aufweisen, während die innere Aufteilung natürlich entsprechend den unterschiedlichen zu erzeugen­ den Schwellentypen gewählt ist. Bevorzugt geschieht dies dadurch, daß die Mehrfachformen aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen. Durch diese Verwendung gleicher Mehrfachformen kann eine entsprechende Aufteilung der Aushärtestation in Kammern 16-29 er­ folgen, deren Breite und Tiefe entsprechend den Abmessungen der Mehrfachfor­ men gewählt ist, wobei natürlich eine Mehrzahl solcher Formen übereinander in entsprechende Einschübe eingebracht werden kann. Das rechnergesteuerte Re­ galbediengerät - der Rechnerraum 30 enthält auch die Steuerungseinrichtungen für die Wärmekammern 16-29 - kann entweder direkt über eine Eingabestation bei der Betonier- und Rüttelstation die notwendigen Angaben zu den einzelnen Formen erhalten oder aber man kann auch entsprechende Markierungen oder Identifizierungschips an den Formen vorsehen, die über eine Lesestation des Re­ galbediengeräts ausgelesen werden können. Das Regalbediengerät legt dann die von ihm identifizierten Mehrfachformen irgendwo in den Wärmekammern ab und kann auch bei chaotischer Ablagerung stets in geeigneter Weise Zugriff nehmen, um nach der vorgesehenen Härtezeit der Schwellen die Mehrfachform wieder herauszunehmen und in der eine Entspannstation enthaltenden Entleerstation 5 abzulegen. Nach dem Entspannen bzw. Entleeren der Schwellen oder wenn Schwellenabsorber, Füllsteine od. dgl. produziert werden sollen, werden die For­ men über eine Pufferstation einem Manipulator 32 zugeführt, der die Form dreht und die Schwellen auf ein Förderband ablegt, mit dem sie durch die Montagestati­ on 33 transportiert werden. Die geleerten Formen werden auf ein anderes Förder­ band abgelegt, welches sie der Reinigungs- und Ölvorrichtung 7 der Vorberei­ tungsstation 1 zuleitet. Die Montage der Schienenbefestigungen erfolgt auf dem Förderband der Montagestation. Eine ggf. erforderliche Hebe- und Drehvorrich­ tung 34 stapelt die Schwellen in vorbestimmten Einheiten, so daß der auf dem Lagerplatz befindliche Kran gleichgroße Schwellenpakete verladen kann. Gege­ benenfalls kann aber auch ein langer Ketten- oder Rollenförderer die Schwellen zum Lagerplatz, also beispielsweise der gezeigten Stapelstation 6, befördern.

Claims (4)

1. Verfahren zur variablen Fertigung von unterschiedlichen Arten von Beton­ schwellen mit oder ohne Spannarmierung, bei dem die Formen in einer Vorbereitungsstation gereinigt und mit den Armierungen versehen werden, um anschließend in einer Betonier- und Rüttelstation mit Beton gefüllt zu werden, und die Schwellen durch eine Wärmebehandlung ausgehärtet werden, wobei alle Schwellen in Mehrfachformen gefertigt werden, die Wärmebehandlung in Wärmekammern erfolgt, die mit den ausbetonierten Mehrfachformen über ein Regalbediengerät beschickt und entleert werden, das die Formen einer Entspann- und Entleerstation vor einer Vorberei­ tungsstation zuleitet, und alle Schwellen mit den Mehrfachformen in die Wärmekammern eingebracht und je nach Schwellentyp unterschiedlich lange in unterschiedlich temperierten Wärmekammern verbleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem alle Schwellen in Vierfachformen mit gleichen Außenabmessungen gefertigt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bei der einer Vorbereitungsstation (1) für die leeren Mehrfachformen (F) eine Betonier- und Rüttelstation (2) mit Übergabetransportstrecke (3) zum Regalbediengerät einer eine Vielzahl von Wärmekammern (16-29) aufwei­ senden Aushärtestation (4) nachgeordnet ist, an die sich eine eine Ent­ spannstation enthaltende Entleerstation (5) anschließt, und die Mehrfach­ formen aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten In­ layformblechen bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der jeder Station eine Pufferstrecke für die Mehrfachformen (F) nachgeordnet ist.