DE2225413A1

DE2225413A1 - Maschine fuer die herstellung langgestreckter betonformteile

Info

Publication number: DE2225413A1
Application number: DE19722225413
Authority: DE
Inventors: Rudolf Riker
Original assignee: Stetter GmbH
Current assignee: Stetter GmbH
Priority date: 1972-05-25
Filing date: 1972-05-25
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DE2225413B2

Description

Maschine für die Herstellung langgestreckter Betonformtei le Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum kontinuierlichen pressen von langgestreckten, flachen oder profilierten Betonfertigteilen, etwa von vorgespannten Hohlkörperdecken oder von vorgespannten Balkenprofilen.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik werden folgende Merkmale -der Maschine als schutzwürdig herausgestellt: 1. Die Form des zu fertigenden Bauteiles kann sehr stark variieren, wobei die Kernhohlräume kreisförmige oder andere Formen haben können.
2. Die Verfestigung erfolgt durch ein Horizontal-Vibrations-Preßverfahren, wobei im wesentlichen gerichtete Horizontalschwingungen angewandt werden.
3. Der Antrieb und die Schwingungserzeugung erfolgen elektrohydraulisch, mit großem Verstellbereich zwecks Anpassung an die Form und den zu ver arbeitenden Werkstoff.
4. Es ist die Möglichkeit vorgesehen, Querarmierungen einzuarbeiten.
5. Die Arbeitsbreite ist variierbar durch Kuppeln verschiedener Grund-Arbeitseinheiten.
Die bisher bekannten Maschinen für die Fertigung von flächenhaften und mit Hohlräumen versehenen oder profilierten vorgespannten Betonteilen erfolgt bisher nach zwei voneinander abweichenden Verfahren.
Beim ersten Verfahren V 1 wird je Hohlraum eine Preßförderschnecke eingesetzt, welche das zu verarbeitende Gut in den Raum hineinpreßt, der von unten durch die Fertigungsbahn, seitlich durch mitlaufende Formbleche und von oben durch eine Rüttelbohlen-Formfläche begrenzt ist. Die Verlängerung der Hohlraum-Formeinrichtung ist mit einem Rüttler versehen. Der Drehbewegung der Preßschnecke ist damit eine Rüttelbewegung überlagert.
Diese Bauweise ermöglicht nur die Fertigung runder Hohlräume, deren Lichtdurchmesser nach unten begrenzt ist; sie hat außerdem den Nachteil, daß der Verschleiß an Preßschnecken und dem darunter mitgezogenen Materialführungsblech sehr hoch ist. Darüberhinaus ist der Konstruktionsaufwand für den Antrieb und die Rüttler bei mehr als vier Hohlräumen pro Fertigungsteil enorm.
Der Antrieb der rotierenden Preßschnecken erfolgt mechanisch oder hydraulisch.
Derartige Maschinen sind als kompakte Einzweckmaschinen anzusprechen.
Mit einer Zusatzeinrichtung können Querarmierungsbleche auf der Bauteil-Oberseite eingebracht werden.
Bei einem anderen Verfahren V 2 werden Aufgabeeinrichtungen, hohlraumbildende Kernteile und von oben wirkende Vibrationseinrichtungen in Fertigungsrichtung gestaffelt und die Bauteile in horizontalen Schichten nacheinander in Etappen gefertigt. Zunächst wird beispielsweise die Bodenfläche einer Platte geschüttet und vibriert, dann die Stege und schließlich die Deckplatte. Die Kernform ist hier beliebig. Vibriert wird von oben. Die Kernformen werden in Fertigungsrichtung bewegt.
U. U. erfordern derartige Maschinen einen eigenen Antrieb in Fertigungsrichtung, während der Vortrieb bei dem erstgenannten Maschinenprinzip durch die Reaktionskraft der Preßschneckenförderkraft entsteht.
Die letztgenannten Fertigungsmaschinen sind leicht von einer auf die andere Form umzurüsten, bauen aber nicht kompakt und sind wegen der größeren Zahl von Teilen wartungsaufwendig.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die kompakte Bauweise des Fertigungssystems V 1 mit der Formen-Variabilität des Systems V 2 zu verbinden, den großen Reibungsenergieaufwand und die Verschleißkosten der Preßschnecken des Systems V 1 zu eliminieren sowie die Fertigungsgeräusche der Vibrationseinrichtung zu reduzieren. Dazu werden die neuesten Erkenntnisse der Vibrationshydraulik herangezogen. Diese Vibrationshydraulik bietet den Vorteil, Energie in exakt gerichteten Schwingungen auf die zu formende Masse einwirken zu lassen und dabei insgesamt Energie zu sparen.
Die Erfindungsmerkmale beziehen sich auf die Art der Materialzuführung aus einem mit unterer Öffnung versehenen Sammeltrichter in die sich horizontal erstreckenden Formbleche, bzw. Fertigungsbahn, auf die Ausbildung und den Antrieb der horizontal wirkenden Preßeinrichtung, die Kernformausbildung und ihre Lage im Zusammenhang mit der Preßeinrichtung, die Ausführung der Fertigungsbahn im Zusammenhang mit der Fertigungsmaschine, der Ausbildung und Zuführung einer Querarmierung und die Möglichkeiten der Arbeitsbreitenveränderung.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Maschine entsprechend den angeführten Merkmalen dargestellt, und zwar: In Fig. 1 im Längsschnitt, wobei die Preßplatte mit den Kernen als l-stückiges Teil ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Fig. 1 mit am Maschinenrahmen montierten Kernteilen und über diesen verschiebbarer Preßplatte.
Fig. 3 stellt die Draufsicht der Maschine dar.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt, während Fig. 5, 6, 7, 8 Beispiele der zu fertigenden Querschnitte darstellen.
Fig. 9 stellt dar, wie Querarmierungen auf der Oberseite zugeführt werden.
Fig. 11 zeigt ein Arbeits-Ablaufdiagramm.
Der Grundrahmen 1 der Maschine bildet in der Draufsicht eine U-Form.
Am vorderen Querholm 2 sind die Kernformteile 3 und/oder ist der Preßzylinder 4 angelenkt. Die hintere Querverbindung wird durch den Beton-Vorratsbehälter 5 gebildet. Hinter dieser Betonzuführung schließen sich die Seitenformschalungen 6 an den Rahmen an. Die Deckfläche des Formteiles wird durch die hydraulische Rüttel- und Glätteinrichtung 7 bearbeitet. Im Grundrahmen ist die Preßplatte 8 über Rollen 9 im Rahmen geführt. Diese Rollenführung ist zu diesem Zweck so ausgebildet, daß die Kräfte aus einer Schrägstellung infolge einseitiger Füllung und während des Füll- und Preßvorganges rollend aufgenommen werden. Für den gleichmäßigen Materialzulauf ist eine Rütteleinrichtung 10 vorgesehen, in Form von vibrierenden Rechenteilen, die in den Materialzulauf 12 hineinragen.
Die Preßplatte ist schräggestellt, so daß eine Bewegung des zu verformenden Materiales nach unten zur Bodenplatte 13 hin, bzw. zwischen die untenliegenden Spanndrähte 14 erfolgt. Während das Unterteil der Preßplatte verbreitert und in Förderrichtung gewölbt ist, schließt oben eine horizontale Deckplatte 15 an. Deren Vorderkante schneidet den-Materialstrom ab. Die Reaktionskraft-Komponente aus der schräggestellten Preßplatte wird teils durch das Maschinengewicht, teils durch Führungsrollen 16, welche sich an der Fahrbahn 17, der Fertigungsbahn 18 abstützen, aufgenommen. Durch Verlängern der seitlichen Formbleche oder zusätzliche Anpreßvorrichtungen kann der Verschiebewiderstand der Maschine erhöht werden. Die Fertigungsbahn kann durch Heizmedien 19 von unten beheizt sein. Die Preßplatte wird hydraulisch bewegt. Steht sie in ihrer hinteren Stellung "d", so fließt Material aus dem Vorratsbehälter nach und wird vibrierend gegen das bereits geformte Teil "P" gepreßt. Die Füllweite "S" ist etwa 15 bis 20 cm.
Am Ende des Preßvorganges schiebt sich die Maschine um ein Maß s 1 (Fig. 11) nach vorne, während die Haftreibung der Maschine am Formteil so groß ist, daß die Preßplatte bei stillstehender Maschine in die Ausgangslage zurückgezogen werden kann.
In Fig. 1 sind die Kernformteile 3 1-stückig mit der Preßplatte 8 verbunden, wobei die ganze Einheit hin- und herbewegt wird, während bei einer Lösung nach Fig. 2 lediglich die Preßplatte 8 bewegt wird, die Formteile 3 jedoch mit dem Rahmen 1 verbunden bleiben und sich mit diesem bewegen.
Der Vorschub und das Zurückziehen der Preßplatte 8 bohne oder mit den Kernformteilen 3 erfolgt pulsierend derart, daß der konstanten Bewegungsgeschwindigkeit des hydraulischen Arbeitszylinders 4, eine zweite in Amplitude und Frequenz stufenlos regelbare Bewegung überlagert wird. Diese vibrierende Bewegungsart wird erreicht durch ein Impuls-Steuergerät 20 zwischen Hydraulikpumpe 21, Steuerventil 22 und Preßzylinder 4.
Bei manchen Formteilen kann es erforderlich sein, die Kernformen 3 zusätzlich zu den Längsschwingungen, etwa durch einen oder mehrere eingebaute Rüttler 23, in Querrichtung zu vibrieren.
In Abwandlung der Grundausführung der Maschine kann in die Oberschicht der Formteile, etwa Hohldeckenplatten, eine Querarmierung eingeformt werden. Zweckmäßigerweise sind hierfür die Querarmierungsstähle 26 in ein flexibles Band 27 oder innerhalb kettengliederartiger Längsstäbe eingearbeitet, so daß eine endlose Armierungsmatte als Rolle zwischen 2 Materialaufgabetrichtern 5 anzuordnen ist, die sich dann, während der Fortbewegung der Maschine abspult, wobei die Armierungsstähle mittels seitlichen Führungsleisten 28 geführt werden, bis sie vom Beton eingeschlossen sind. Die Deckflächenarmierung kann auch durch Glasfasergewebe, das wie die Stahlarmierung eingeführt wird, oder etwa durch Stahldrähte,die magnetisch in Querrichtung eingelegt werden, in Teilen der Fertigungsbreite oder über die ganze Breite wirkend, erreicht werden.
Die Figuren 5, 6, 7 und 8 zeigen Beispiele von zu formenden Teilen, wobei die Kernformen 29 - 32 ganz verschiedene Dimensionen haben.
Die Preßplatte 8 hat jeweils die schraffierte Form, wobei Aussparungen für d ie Spanndrähte 14 unten oder oben angebracht sein können. Die obenliegenden Spanndrähte können jedoch nur durch die Maschinen ein durch montiert -werden.
Die Fig. 9 zeigt, wie die oben beschriebenen Grund-Maschineneinheiten für 60 oder 120 cm Arbeitsbreite parallel gekuppelt werden, etwa für größere Arbeitsbreiten von 180 - 240 cm. Das seitliche Formblech 6 wird auf der Innenseite entfernt und die Rahmen 1 der Grundeinheiten miteinander verbunden.
Die seitlichen Stirnflächen zweier benachbarter Preßplatten 8 gleiten dann aneinander. Lediglich der Antriebsmotor und die Hydraulikanlage werden bei der Grundeinheit vergrößert. Es ist aber auch möglich, alle Teilanlagen mit gleichen und.kleinen Hydraulikeinheiten auszurüsten.
In der Figur 11 ist ein Druck-Weg-Diagramm für die Preßplatte dargestellt. Sobald der Preßdruck P einen Wert erreicht hat, der der Reibungskraft der Maschine über dem Formteil entspricht, schiebt sich die Maschine um das Verdichtungsmaß s 1 nach vorne. Die Amplitude A und Frequenz F der Horizontal-Vibrationseinrichtung, wie auch der Deckflächen-Vibrationsplatte und der Behälter-Rütteleinrichtung sind stufenlos veränderlich und an die Verdichtungswilligkeit und die Querschnittsverhältnisse des Formteiles anpaßbar. Während die Füll- und Preßbewegung etwa 2 sec. dauert, kann das Zurückziehen der Preßplatte auch in kürzerer Zeit erfolgen. Bei dieser Arbeitsweise ist eine Leistung von ca. 1,5 m/min. erreichbar.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Kernformteile 3 über etwa 2/3 der Länge leicht konisch ausgebildet. Zusätzlich ist die Decken-Vibrationsbohle 7 so ausgebildet, daß bei jedem Impuls eine Preßbewegung im vorderen Teil und eine Gleitbewegung im mittleren bis hinteren Teil erfolgt.
Zu diesem Zweck ist die Bohle in 35 gelagert, während die Impulse um 36 über Preßzylinder 37 eingeleitet werden Die hydraulische Regeleinrichtung 20 ist so beschaffen, daß die Frequenz und Amplitude aller hydraulischer Bewegungseinrichtungen auf einen konstanten Wert einstellbar, beispielsweise während des Preßhubes gleich wie beim Füllhub ist. In einer Abwandlung kann aber die Frequenz während eines Preßhubes mit zunehmendem Druck etwa auf 6000 Schwingungen/sec. aus einer Frequenz von 200 Schwingungen/sec. ansteigen, beim Rückhub (Füllhub) aber wieder auf 200 Schwingungen/sec. abfallen. Diese Regelung kann etwa durch elektrische Umsteuerung der Drehzahl der hydraulischen Regeleinrichtung 20 erfolgen.

Claims

5 chutzansprüche

Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung (Fertigungsrichtung) liegenden Hohlräumen, bestehend aus einem Rahmen (1, 2) mit Vorratssilo (5) sowie seitlichen Formblechen (6), einer oberen Deck-Vibrationsleiste (7), einem Fahrwerk (16) entlang der ebenen und horizontalen Fertigungsbahn (18), einer Antriebeinheit (20 - 22), dadurch gekennzeichnet, daß eine Preßplatte (8) entsprechend dem Querschnitt des herzustellenden Formteiles im Maschinenrahmen geführt ist, den von oben zufließenden Werkstoff durch eine horizontale, bzw. nach unten wirkende Vibrationsbewegung zunächst gegen eine Begrenzungsleiste dann gegen den bereits verpreßten Werkstoff drückt, wobei die Reaktionskraft aus dem Preßvorgang die Maschine in Intervallen vorwärts bewegt, und daß alle Vibrationsbewegungen vorzugsweise vollhydraulisch und in Amplitude und Frequenz stufenlos regelbar ausgeführt werden.
2. Maschine zum Formen von Betonteilen, vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (8) und die Kernformteile (3) eine Einheit bilden und gemeinsam in Längsrichtung vibriert werden.
3. Maschine zum Formen von Betonteilen, vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (8). und die Kernformteile (3) 2 getrennte Teile bilden, wobei letztere am Querprofil (2) des Maschinenrahmens (1) montiert in Längsrichtung nicht vibriert.

und die Preßplatte über diesen Kernformteilen vibrierend und gleitend bewegt wird.
4. Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernformteile (3) mit Vibratoren (23) versehen sind, deren Wirkungsrichtung in einer Ebene rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Kernformteile (Fertigungsrichtung) liegt.
5. Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (8) schräg steht, so daß die Förderrichtung zur Formfläche (13) der Fertigungsbahn (18) zeigt, die untere Kante verbreitert und in Preßrichtung vorgezogen und deren obere Kante zur Verschluß- und Versteifungsplatte (15) nach hinten verbreitert ist.
6. Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (8) durch einen Hydraulikzylinder (4) bewegt wird, dessen Vorschub- und Rückzugsbewegung eine in Amplitude und Frequenz konstante oder stufenlos regelbare und in Bewegungsrichtung wirkende Vibration überlagert ist.
7. Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Maschinen-Grundeinheiten E 1 und E 2 so ausgebildet sind, daß nach Abnahme zweier benachbarter seitlicher Formbleche (6) und vereinigen der Maschinenrahmen (1) eine Fertigungseinheit größerer Breite entsteht und benachbarte Preßplatten (8) mit ihren Seitenflächen aneinander gleiten.
8. Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wirkungszone der Preßplatte (8) von oben flexible Armierungsmatten, etwa an Längs gliedern befestigte Querstäbe (26) oder gerichtete und quergestellte Stahldrähte zur Queraussteifung kontinuierlich zugeführt und zwischen Preßplatte (8) und Deckenplattenvibration (7) eingebettet werden.
9. Maschine zum Formen von Betonteilen vorzugsweise mit in Längsrichtung liegenden Hohlräumen, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckenschlußvibratorplatte (7) so ausgebildet und gelagert ist, daß ihr vorderer Teil eine Walkbewegung und ihr mittlerer und hinterer Teil eine gleitende, glättende Bewegung auf der Betondeckfläche ausführt.

L e e r s e i t e