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Maschine zur Oberflächenbehandlung von Betonelementen.
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Priorität wird beausprucht aufgrund Patentanmeldung Dänemark Nr.
1086/71 vom 9. März 1971.
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Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Oberflächenbenanalung von
waagerecht ausgegossenen Betonelementen, wie beispielsweise bauelementen oder Strassensektionen,
die in einer Form mit einander gegenuberliegenden parallelen Seitenbegrenzungen
ausgegossen wellen, deren Oberseite mit der Oberfläche des Betonelements fluchtet,
welche Oberflächenbehandlung teils ein Glätten durch ein über die Oberfläche in
seiner Längsrichtung gezogenes Hand betrifft, teils eventuell ein nachfolgendes
Abziehen durch eine Stahlabziehschiene, und wo der ausgegossene Beton mittels eines
gegen die Oberfläche wirkenden Vibrationsbalkons verdichtet werden kann.
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Man kennt im Betonstrassenbau Maschinen, die während der Vorwärtsfahrt
in der Richtung tlor Strasse eine Uber die ganze
Breite der betreffenden
Strassensektion ausgelegte Betonschicht in der Höhe der Oberseite von Seitenbegrenzungsschienen
oder -bohlen für den ausgegossenen Beton oder in etwas grasserer Hohe einebnen,
welche Schicht danach eventuell mittels eines allmählich über die ganze Oberfläche
hinweg bewegten Vibrationsbalkens verdichtet wird, so dass die Oberfläche mit der
Oberseite der Seitenbegrenzungen zu fluchten kommt. Das endgültige Glatten und ein
eventuelles Ausbessern der Oberfläche finden danach dadurch statt, dass ein über
die ganze Breite ausgestrecktes Band aus geeignetem Material wiederholte Male hin
und her gezogen und allmählich in der Längsrichtung der Strasse bewegt wird, indem
gleichzeitig eventuelle Lunker durch Auftrag von Putz oder Mörtel ausgebessert werden.
Diese hin- und hergehende Bewegung des Glättbandes dient u.a. dazu, eventuelle Risse
in der Oberfläche als Folge von zum fälligen groben Körnern in der Oberflächenschicht
auszuglätten, indem solche Körner nach und nach in den Beton eingetaucht werden.
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Ferner findet oft zum Schluss eine Besenbehandlung der Oberfläche
statt, um sie für den Zweck genügend rauh zu machen.
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Diese Ubliche Strassenbaumethode mit Hilfe von solchen Maschinen
enthält somit einen erheblichen Einschlag an manueller Arbeit, was im wesentlichen
Grade die Anlagekosten verteuert, und es lässt sich schwer erreichen, dass die erzielte
Gleichartigkeit und Dichtheit der Oberfläche sowie eventuell die durch die Vibration
herbeigeführte Verdichtung den Anforderungen gerecht werden, die gewöhnlich an vorgefertigte
Bauelemente aus Beton gestellt werden.
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Zweck der Erfindung ist, eine Maschine der in der Einleitung genannten
Art zuwegezubringen, wo die in Verbindung mit obenerwähnter bekannter Strassenbaumaschine
erwähnten manuellen Arbeiten von der Maschine gänzlich übernommen oder auf ein Minimum
reduziert worden sind, und die auf rein maschineller Basis eine besonders gleichartige
Verdichtung und eine vollständig glatte und dichte Oberfläche geben kann, so dass
die Maschine ausser zum Gebrauch im Strassenbau für die Herstellung von vorgefertigten
Bauelementen aus Beton besonders geeignet ist.
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Gemäss der Erfindung besteht die Maschine aus einem auf Fahr- oder
Gleitschienen längs der parallelen Seiteribegrenztingen der Form, eventuell direkt
auf diesen beweglichen Fahrzeug, an dem zwei nacheinanderliegeride, quergehellde,
gegenseitig parallele, endlose, walzengetragene Bander montiert sind, die Jedes
für sich
mit dem unteren waagerechten Teil über die ganze Breite
der Form spannen und der Oberfläche des Betonelements folgen, indem dieser Bandteil
von einer oben auf dem Teil befindlichen, am Fahrzeug höhenverstellbar befestigten
waagerechten Stützplatte gestützt wird, welche bänder während der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen, die einen Winkel mit
der ahrtrichtung bilden, getrieben werden.
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bei den aufeinanderfolgenden Glättungen bei entgegengesetzt gerichteten
Mandbewegungen werden eventuelle Kisse in der Oberfläche ausgeglättet werden, wie
oben erklärt, und die höhenverstellbare Stützplatte für jedes Band, eventuell die
für beide Bänder gemeinsame utützplatte, kann nach der Dicke des Bandes und der
Elastizitat von dessen Material dazu eingestellt werden, den Druck des bandes gegen
die Oberfläche auf einer beliebigen Grösse zu halten.
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Gemäss der erfindung können die Stützplatte und eventuell zugleich
die das endlose Band tragenden Walzen in der Höhenrichtung beweglich aufgehängt
sein unter Beibehaltung waagerechter Stellung von Platte und Band und durch die
Schwere oder durch rLederkraft oder auf andere bekannte Weise auf abwärtsgehende
Bewegung beansprucht sein, welche Bewegung durch feste Anschlage begrenzt wird.
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Diese Aufhängung berücksichtigt die bekannte Tatsache, dass die Oberfläche
der ausgelegten Masse anfangs höher liegt als die Oberseite von den Seitenbegrenzungen
der borm, was u.a. auf eine Berücksichtigung der durch Vibration bewirkten verdichtung
zurückzuführen ist.
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Im allgemeinen wird die Richtung der endlosen Bänder rechtwinklig
zur Fahrtrichtung sein, aber es kann zur Herbeiführung eines besonderen Oberflächeneffekts
bisweilen erwünscht sein, dass die bänder einen Winkel, beispielsweise von 450,
im Verhältnis zur Fahrtrichtung bilden.
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Damit die Maschine im gegebenen ball auf diese Weise soll arbeiten
können, kann gemäss der erfindung die Aufhängung der die Bänder tragenden Walzen
und der Stützplatten so eingerichtet sein, dass diese Teile von einer Stellung aus,
wo sich die Bänder rechtwinklig zur F^ahrtrichtung erstrecken, in eine Stellung
gebracht werden können, wo sie im Verhältnis zu dieser Richtung schräg liegen.
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Diese Einstellbarkeit kann beispielsweise dadurch zuwegegebracht
werden, dass die Walzen des Bandes und die Stützplatte als ein geschlossenes Aggregat
an dem einen Achszapfen von zwei waagerecht schwenkbaren kurbeln aufgehangt sind,
deren anderer Achszapfen im Gestell der Maschine drehbar um eine senkrechte Achse
gelagert ist. Die schräge bewegung der Glättbänder, deren Schrägheit durch das Verhältnis
zwischen der Lange des Bandteils und der Breite der Form begrenzt ist, kann dazu
ausgenutzt werden, besondere architektonische Oberflächenwirkungen zu erzielen,
z.B. in Verbindung mit einer aus einer heterogenen Mischung von verschiedenfarbigem
Material bestehenden Oberflächenschicht, wo die Oberfläche ein geflammtes oder gesprenkeltes
Aussehen bekommen kann, was natürlich auch bei einer Bandbewegung rechtwinklig zur
Fahrtrichtung erreicht werden kann.
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Um eine mit dem Glätten der Oberfläche genau verbundene Vibrationsverdichtung
des Betons zu erreichen, kennen gemäss der Erfindung die Stützplatten für den unteren
Teil der beiden Bänder mit einem Vibrationsmechanismus verbunden sein, zweckmässigerweise
mit je einem oder mehreren gesonderten Vibratoren versehen sein.
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Diese Massnahme wird besonders bei der oben beschriebenen Ausführungsform
zweckmässig sein, wo Stützplatten und Bänder senkrecht beweglich aufgehängt sind,
und die zu behandelnde Oberfläche anfänglich eine gewisse Überhöhe aufweist, entsprechend
der bei der Vibration herbeigeführten Verdichtung.
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Als Oberflachenschicht ist es oft erwünscht, oben auf d eigentlichen
Betonausguss eine besondere Putzschicht zu haben, beispielsweise aus wesentlich
festeren M8rtel oder farbigem M8rtel, eventuell aus weissem Zement, ebenso wie die
Anbringung einer trockenen Putzschicht dazu dienen kann, das an der Oberfläche der
Betonmasse beim Verdichten austretende Wasser aufzusaugen. Zu diesem Zweck kann
gemäss der Erfindung auf den ahrzeug ein Silo für Putz oder anderes oberflichentrocknendes
Material montiert sein mit einer vor des Paar von endlosen bändern liegenden, über
die ganze Breite der Form verlaufenden, mit Vibration oder anderem förderungsregulierendem
Mittel eing-richteten Sinne mit Entleerungespalt, wo Spaltweite und, oder Regulierungsinittel
derart im Verhältnis zu der Fahrgeschwindigkeit angepasst werden können, dass durch
den Spalt der Oberfläche des ausgegossenen Betons eine vorzugsweise 3-10 mm dicke
Schicht des
im Silo enthaltenen Materials zugeführt wird. Als Regulierungsmittel
kann eventuell ein Schneckenmechanismus ähnlich den von Sämaschinen her bekannten
in Betracht kommen.
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Bei dem darauffolgenden Glätten mlt Hilfe von den endlosen bändern
und der eventuellen Vibrationsverdichtung wlrd das Putzmaterial mit der Oberfläche
des ausgegossenen Betons susammengearbeitet unter gleichzeitiger aufnahme des ausgetretenen
Wassers Die Anwendung von trockenem Putzmaterial wirkt nicht; nur trocknend auf
die Betonoberfläche, sondern bietet zugleich gute Möglichkeiten dafür, eine eventuelle
heterogene Mischung von verschiedenfarbigen Putzpartikeln aufrechtzuerhalten.
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um Zwecke eines abziehens der durch die Bänder geglätteten Oberfläche,
so dass diese vollstandig gleichartig, glatt und dicht wird, können gemäss der erfindung
an dem fahrzeug hinter dem Paar von endlosen Bändern eine oder mehrere an sich bekannte
btahlabziehplatten montiert sein, die sich mit eventueller gegenseitiger Überlappung
über die ganze Breite des Elements erstrekken und an einer eventuell durch Gegengewicht
ausbalaneierten Parallelogrammverbindung oder ähnlicher Aufhängung aufgehängt sind,
so dass sie mit einem bestimmten Druck gegen die Oberfläche des Elements gedrückt
gehalten werden Da die Abziehrichtung in dieser Weise einen Winkel, in der Kegel
von 90°, im Verhältnis zu der Glättrichtung der bänder bilden wird wird ein besonders
gutes ergebnis erzielt.
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Sowohl der Entleerungsspalt fUr Putzmaterial als die Abziehplatte
oder -platten werden in der Reg@l unmittelbar vor beziehungsweise hinter dem Paar
von endlosen bondern und parallel zu diesen angebracht sein; aber Letzteres ist
doch nicht notwendig, und z. B. bei schrägliegenden Bändern können sowohl Entleerungsspalt
als Abziehplatte rechtwinklig zur Fahrtrichtung angebracht sein, ebenso wie die
Abziehplatte an der Hinterseite der Maschine angebracht sein kann, während die übrigen
Teile an ihrer Vorderseite angebracht sind.
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Die bei der Vorwärtsbewegung der Maschine entstandene Querverschiebung
der endlosen Bänder kann, besonders bei verhältnisnässig grosser Überhöhe des ausgegossenen
Betons oder der ausgeiegten Putzschicht, bewirken, dass ein seil des ausgelegten
Materials von den vorderen Band vor diesem hergeschoben wird und somit nicht als
Bestandteil der Oberfläche erscheinen wird, wie es die Absicht war. Un diese. Nachteil
abzuhelfen kann gemäss
der Erfindung die Maschine so eingerichtet
sein, dass ihre Vorwärtsbewegung schrittweise erfolgt, jeweils um einen Bruchteil
einer Bandbreite, während die endlosen Bänder und ihre Stützplatten unmittelbar
vor jeder Schrittbewegung von der Oberfläche hochgehoben werden, um unmittelbar
nach der Schrittbewegung wieder gesenkt zu werden, und dabei ist die Rinne mit Entleerungsspalt
für Putzmaterial zweckmässigerweise dazu eingerichtet, nur während der Schrittbewegung
Putzmaterial abzugeben, so dass in den Pausen zwischen den Schrittbewegungen der
Oberfläche kein Putzmaterial zugeführt wird.
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Je breiter die Bänder sind, um so grösser kann der Bruchteil der
Bandbreite sein, der der Länge einer Vorwärtsschrittbegung entspricht, indem die
Überlappung zwischen aufeinanderfolgenden Behandlungszonen bei allen Bandbreiten
die gleiche sein kann. Die Länge des Schritts kann somit ganz gut ca. 90 % der Bandbreite
erreichen.
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Zveckmässigerweise ist gemäss der Erfindung die Maschine so eingerichtet,
dass ihre einzelnen Operationselemente, so wie Putzsilo, Bandführungsschiene oder
Abziehplatte, willkürlich ausser Tätigkeit gesetzt oder einzeln oder in beliebiger
Kombination verwendet werden können.
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Die erfindung wird näher erklärt werden in Verbindung mit der auf
der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsform einer Maschine gemäss der Erfindung,
wo Fig. 1 eine axonometrische Prinzipskizze ist, die die Maschine in Arbeit über
einer Giessform für ein plattenfõrmiges Bauelement aus Beton zeigt, und Fig. 2 ein
senkrechter Schnitt nach der Linie A-A in Fig.l.
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Auf der Zeichnung sind im wesentlichen nur die zum Verständnis der
Erfindung notwendigen Teile gezeigt.
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Die Betonmasse 1 wird in eine Form gegossen nit Boden 2 und seitenbegrenzenden
Randteilen 3 mit waagerecht abgerichteter Oberseite entsprechend der Oberfläche
des fertigen Betonelenents, das aus der Betonmasse 1 und einer hierauf angebrachten
Putzschicht 4 gebildet ist. Auf den formboden 2 ist eine Metallplatte ang.bracht,
die nach beiden Seiten über die Wandteile 3 herausragt, und an diesen herausragenden
eilen sind Vibratoren 6 zun Vibrieren der Form angebracht. Quer über die rorn .rstrekken
sich zwei endlose Bänder 7 und 8, die über Je ein Paar
Walzen 9
geführt sind, die ausserhalb von den Randteilen 3 liegen und wie später erklärt
an der maschine montiert sind.
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Die eine der Walzen 9 in jedem Paar ist von einem nicht gezeigten
Antriebsmechanismus auf eine solche Weise getrieben, dass die Bänder 7 und 8 in
entgegengesetzten Richtungen getrieben werden, wie durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet.
Der untere Bandteil 10 jedes Bandes wird somit über die Oberfläche des in die Form
gefüllten Materials und die Oberseite der Randteile 3 schleifen. Oben auf diesem
Bandteil ist eine an der Maschine höhenverstellbar montierte Stützplatte 11 angebracht,
die mit einem oder mehreren Vibratoren 12 versehen sein kann.
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Die Maschine besteht aus einem Gestellrahmen 13, der von Seitenwangen
14 getragen wird, die mit Laufrädern 15 zum wahren auf Bodenschienen 5 versehen
sind, indem die Maschine hierbei die Giessform überspannt. Wie in ig. 1 angedeutet
ist jede Wange in eine Ober- und unterwange aufgeteilt, die einstellbar miteinander
verbunden sind, so dass die Höhe des Gestellrahmens über den Bodenschienen und damit
seine Stellung im Verhältnis zu der Giessform variiert werden können.
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Inwendig am Gestellrahmen 13 ist ein Rahmenwerk 22 montiert, das
durch Landräder 20 in der Höhe im Verhältnis zum Westellrahmen justiert werden kann,
und das die Walzen 9 mit den Bändern 7 und 8 sowie die Stützplatten 11 trägt, indem
die treibenden Walzen mit einem nicht gezeigten Antrieb, beispielsweise einem Elektromotor,
für jeden Uandtrieb verbunden sind.
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Ferner ist an dem inwendigen Rahmen ein Silo oder eine Vorratsrinne
16 für Putzmaterial 17 befestigt mit einem durch eine Sektorklappe 18 regulierbaren
Bodenspalt, der sich über die ganze Breite der Form erstreckt. Die Laufräder 15
sind mit einem nicht gezeigten Antrieb für regulierte Vorwärtsbewegung der Maschine
auf den Bodenschienen verbunden. Der Silo 16 ist auf der der Vorwärtsbewegungsrichtung
zugekehrten Seite des Bänder paares 7,8 angebracht. Auf der entgegengesetzten Seite
ist eine sich über die ganze Breite der Form erstreckende Abziehplatte 19 hõhenverstellbar
an dem inwendigen Rahmen 22 montiert, indem ihre H8heneinstellung im Verhältnis
zu diesem Rahmen durch Bedienung von Handrädern 23 reguliert werden kann. Längs
der Seitenkanten des unteren Teils der Bänder 7,8 ist am Rahmen 22 eine sich über
die ganze Breite der Form erstreckende Führungsschiene 21 mit nach oben gebogener
auswendiger kante angebracht,
welche Führungsschienen teils dazu
dienen, den unteren Teil der bänder zu führen, teils dazu, eine Leitfläche für das
Oberflächenmaterial beim Ubergang zwischen der noch unbehandelten und der unter
dem Band liegenden Oberflächenzone zu bilden. Die iMhrungsschiene kann mit dem Wibrator
12 oder der Stützplatte 11 verbunden sein.
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Bei der Anwendung der Maschine wird diese im verhältnis zu den Randteilen
3 der orm durch Höhenjustierung der Wangen 14 und Einstellung der Handräder 20 und
23 eingestellt, wonach sie langsam mit einer bestimmten Geschwindigkeit über die
mit Beton gefüllte Form von deren einem bunde zu dem anderen gefahren wird, so dass
die Bänder allmählich die ganze Oberfläche in der Querrichtung glätten, während
die abziehplatte sie in der Längsrichtung abzieht, und das der Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit
der Maschine angepasste regulierte Auslegen von Putzmaterial aus dem Silo 16 wird
eine gleichartige, allmählich von den Bändern und der Abziehplatte behandelte Putzschicht
auf der ganzen Oberfläche bilden. Die aegulierung der Ausstrõmung von Putzmaterial
aus dem Silo kann mit einer auf der Erfahrung basierten festen einstellung der Spaltbreite
oder der angewandten förderungsregulierenden Mittel, wie z. B. Vibrations- oder
Schneckennechanismen, erfolgen; aber sie kann auch durch elektronische Abtast-und
Steuermittel in Abhängigkeit von der hierbei ermittelten Dicke der ausgelegten Schicht
stattfinden. Diese an sich bekannten Regulierungsmittel sind nicht näher gezeigt,
ebenso wie die zum Vorwartsbewegen der Maschine und treiben der endlosen Bänder
dienenden Antriebe nicht gezeigt sind. Bei der Vorwärtsbewegung der Maschine über
die k'orm hinweg können die seitlich von der Form auf dem verlängerten Formboden
angebrachten Vibratoren 6 gleichzeitig so verschoben werden, dass sie sich die ganze
Zeit gegenüber den Bändern 7 und 8 befinden, so dass die von den Vibratoren 6 und
12 bewirkte Vibration der Betonmasse auf dieses Gebiet konzentriert wird.
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Die maschine gemäss der erfindung kann wesentlich anders eingerichtet
sein als die beschriebene Ausführungsform, indem die einzelnen Teile eine andere
konstruktive Ausbildung haben oder durch technisch aquivalente Teile ersetzt sein
können, ohne dass die Maschine ausserhalb des Hahmens der Erfindung zu liegen kommt.
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Es ist möglich, mit Hilfe von einfachen, allgemein bekannten Konstruktionselementen
die beschriebene Maschine in Ubereinstimmung mit beliebigen der untenstehenden Ansprüche
1-9 einzurichten.