DE2253706A1

DE2253706A1 - Verfahren und maschine zur herstellung von betonbauelementen

Info

Publication number: DE2253706A1
Application number: DE19722253706
Authority: DE
Inventors: Rudolf Riker
Original assignee: Stetter GmbH
Current assignee: Stetter GmbH
Priority date: 1972-11-02
Filing date: 1972-11-02
Publication date: 1974-05-16

Description

Verfahren und Maschine zur Herstellung von Betonbauelementen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zugehörige maschinelle Einrichtung (Formmaschine), Betonfertigteile begrenzter flächenhafter Ausdehnung in 1 Arbeitsgang, einer allseitig geschlossenen Form, bzw. mit im Wesentlichen 1 Maschine gebrauchsfertig, ohne zusätzliche Bearbeitung herzustellen.
In der L änge begrenzte Betonfertigteile werden bislang hauptsächlich in mindestens 5-seitig geschlossenen Formen gefertigt. Im Wesentlichen wird unterschieden zwischen 2 Fertigungsverfahren und Vorrichtungen. Beim Ersteren wird das Bauteil mit seiner Größtausdehnung in einer horizontalen Ebene vorbereitet, gegossen und getrocknet oder gehärtet. Gemeint sind hier die stationären, horizontalen Fertigungspaletten, Kipptische oder in horizontaler oder vertikaler Ebene umlaufende Paletten oder Formtische. Die Größtausdehnung der Bauteile verläuft während des Fertigungsablaufes in einer horizontalen Ebene, die Betoneinbringung erfolgt auf der größten Oberfläche, deshalb auch Horizontalfertigung genannt.
Beim 2. Verfahren werden die Bauteile in senkrecht stehenden Formen gefertigt. Das zu fertigende Bauteil erstreckt sich im Wesentlichen in einer senkrechtstehenden Ebene, die Vorbereitung erfolgt an einer senkrechtstehenden Form und die Betoneinfüllung erfolgt von einer schmalen Stirnseite, meist der oberen Längsstirnseite. Man spricht von Vertikalfertigung in Batterieformen.
Die Vorteile der Horizontal fertigung sind: auf großer horizontaler Oberfläche, von allen Seiten zugänglich, bei guten Lichtverhältnissen, erfolgen Reinigen, Ölen, Armieren und Vorbereiten der Formen sowie das Einfüllen des Betons auf größter Oberfläche, damit schnelles Ermitteln und Entlüften der Betonmasse. Der einzige entscheidende Nachteil ist der, daß diese große Oberfläche entweder manuell oder mit zusätzlichen Maschinen geschlossen, bzw. fertigbearbeitet werden muß.
Demgegenüber ist der Vorteil der vertikalen Arbeitsweise der, daß die beiden größten Flächen zwischen Formteilen maßlich "fertig" sind und nur eine Stirnseite, meist die obere Längs- Stirnseite manuell fertigzubearbeiten ist. Der entscheidende Nachteil ist aber das erschwerte Arbeiten an senkrechter Wand bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen, die Betonzufuhr durch meist schmale sdie Längsstirnseite und insbesondere bei starker Armierung oder von der geschlossenen, ebenen Platte abweichenden Form, größere Rüttelintensität, damit mehr Lärm.
Während des weiteren bei horizontalen Arbeitsweisen erhöhter Flächenbedarf und oft großer Fördermittelaufwand für die Massenverteilung erforderlich sind, schrumpft der Flächenbedarf und der Fördermittelaufwand bei der vertikalen Arbeitsweise zu ungunsten größerer Hallenhöhen.
Es sind auch Lösungen bekannt, die die Vorteile des einen Fertigungs-Systems mit denen des anderen zu verbinden suchen. Eine Lösung, gemäß der deutschen Offenlegungsschrift P 1683825.8 ermöglicht, horizontal vorzubereiten, zu füllen, einen Deckel aufzulegen und die ganze Einrichtung durch Kippen,um eine horizontale Achse in vertikale Stellung zu bringen, gleichzeitig zu vibrieren und Beton, möglichst auf einer Schmalseite zuzufördern. Ist auch die Deckseite sauber abgeformt, soll die Einrichtung wieder in die Horizontale geschwenkt, die Deckformplatte gelüftet und die Palette mit dem Bauteil ausgefahren werden.
Damit durch das Abheben des Deckels vor dem Ausfahren nicht die Beton-Oberfläche wieder aufgerissen wird, war erforderlich, eine Deckpalette zu verwenden, die mit der Formpalette und dem Bauteil verbunden bleibt, bis der Beton erhärtet ist. Danach sollte diese Deckpalette gereinigt und getrennt von der Formpalette zur Einbaustelle zurücktransportiert werden.
Der Aufwand an Deckpaletten mit deren Dichtungen gegenüber der Formpalette und an Fördermitteln ist damit so groß, daß der Vorteil der Fertigungseinrichtung (Formmaschine) so stark geschmälert wird und schließlich die bisher bekannte vertikale Arbeitsweise mit Batterieformanlagen bevorzugt wird.
Die Erfindung befaßt sich mit der Vervollkommnung des bekannten letztgenannten Verfahrens dahingehend, daß Formteile beliebiger MaBe und Ausdehnung in 1 Arbeitsgang allseitig, bzw. allflächig gefertigt werden, keine starren Deckpaletten erforderlich sind, und der Forminnenraum vollständig und in gleichem Gefügebau, bzw. gleichen Festigkeits- und physikalischen -Eigenschaften ausgefüllt wird. Diese neue Technologie ist anwendbar auf flächige Bauteile, etwa Wandbauteile mit Längen von bis IOmund Breiten bis 4 m, wie auf Bauteile mit zahlreichen Durchbrüchen oder stabförmige Teile.
Gelöst werden diese Aufgaben durch Einsatz teils bekannter, teils neuer technischer Mittel, nämlich: A dem automatischen Anbringen von Trennfolien an der Deckformplatte sowie die Trennung dieser Folie von der Deckformplatte im Moment des Abhebens des Deckels, B der Art der Dichtung zwischen der einen Deckformplatte und den verschiedenen durchlaufenden Formpaletten, C einer Restbetonzufuhr durch pulsierenden Förderkolben, D der elektrischen Ablaufsteuerung.
Dabei ist nicht unbedingt erforderlich, die Anlage um 900 in die Senkrechte zu kippen. Die Mehrzahl der beliebig geformten Bauteile kann sauber ausgeformt werden, wenn die Formeinrichtung auf der Seite der Verpreßeinrichtung um ca. die Plattenstärke angehoben wird.
Folgende Beschreibung befaßt sich näher mit den Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens und technischen Details.
Zunächst zeigen die Fig. 1 a - j typische aber verschiedenartige Bauteile, welche bisher in horizontaler Fertigungsweise mindestens auf 1 Seite einer zusätzlichen Bearbeitung bedurften, oder in vertikaler Arbeitsweise nicht, oder nur mit Mängeln herstellbar waren, nun aber nach der neuen Technologie all flächig in 1 Arbeitsgang fertig bearbeitet werden können. Auf Details soll nicht eingegangen werden.
Die Fig. 2 zeigt die Formmaschine im Horizontalschnitt, mit geschlossener Deckformplatte, die Fig. 3 in der Draufsicht, mit offener Deckformplatte.
In Fig. 4 ist eine Lösungsmöglichkeit dargestellt, eine Trennfolie mit der Formdeckplatte zu verbinden.
Fig. 5 zeigt den Moment des Abhebens der Formdeckplatte.
In Fig. 6 ist schließlich verdeutlicht, wie der Hohlraum an einer Längskante in schräger und wahlweise senkrechter Stellung verpreßt wird.
Die Fig. 7 zeigt eine Verpreßeinrichtung in Seitenansicht, die Fig. 8 in Draufsicht.
Im Einzelnen: In Fig. 2 ist dargestellt, wie ein winkelförmiger Maschinenrahmen 1, um eine horizontale Achse 2, über Dämpfungsglieder 3 elastisch auf dem Fundament 4 abgestützt, mittels Hydraulikzylinder 5 um die Achse 2 kippbar, mit einer Transport- und Absenkeinrichtung 6, der Vibrationseinrichtung 7, dem hydraulisch betätigten und ebenfalls mit Vibrationseinrichtung 8 bestückten Deckformplatte 9 und der Verpreßeinrichtung. 10 besteht. Die geöffnete Deckformplatte ist strichpunktiert eingetragen.
Über Schienen- oder Rollenbahnen 10 erfolgt der Transport der horizontalliegenden Formpaletten mit der aufgebauten Form 11 durch die Formmaschine hindurch. Rollen 6 führen die Formpaletten innerhalb der Maschine. Diese Rollen sind gleichzeitig absenkbar, so daß die Paletten auf dem vibrierenden Rahmen 1 aufliegen. Der Formrand 12 ist zweckmäßigerweise starr, die 3 Formränder 13 klappbar auf der Palette montiert, Die Arbeitsweise ist vereinfacht, wenn alle Formränder und evtl. Kernteile gleiche Höhe A haben.
Das Einfüllen des Betons kann mittels nicht dargestelltem Betonverteiler direkt in der Formmaschine oder auf einer in Fertigungsrichtung vor ihr liegenden Station erfolgen.
Es ist dann eine ca. 100 Zige Leistungssteigerung erreichbar. Die Einfüllmenge ist zunächst etwa das Nenvolumen, abzüglich 150 1, bzw. sie reicht bis ca. 5 mn unter den oberen Formenrand A. Die Formausbildung wird immer so gewählt, daß die komplizierten Flächen und Umrisse B nach unten kommen.
Die Deckformplatte 9 ist mit zahlreichen Saugöffnungen 14, Saugrohren 15 versehen und über die Saugleitung 16 mit einer Vakuum-Anlage 17 verbunden.
In der Deckformpalette ist eine Rundu"'-Spezialdichtung 18 eingebaut, welche einen großen Federweg von ca. 20 m besitzt.
Sollen kleinere Bauteile in der Formnaschine gefertigt werden, so sind die in die Form eingebauten Trennprofile mit Dichtung zu versehen.
In Fig. 3 ist daEestellt, wie eine Verpreßeinrichtung 10 mittig - in Längsrichtung - an der Formmaschine angebracht ist, Es hat sich gezeigt, daß bei Teilelängen bis ca. 6m I Verpreßeinrichtung ausreicht, darüber 2 Stück erforderlich sind. In dem längsseitigen Formrahmenprofil 13 auf der Seite der Verpreaeinrichtung sind Entlüftungslöcher 19, in den Ecken zweckmaBigerweise in vergrößerter Ausführung vorgesehen. Während des Verpressens wird die Luft vor dem Beton - Linienzug - hergeschoben und entweicht durch die Entlüftungsöffnung.
Die Fig. 4 zeigt die senkrechtstehende Deckformplatte 9. Über ein auf beliebige Weise betätigtes Umschaltventil 20 ist entweder Luft von der Innenfläche abzusaugen oder luft mit Überdruck zuzuführen.
Mit 17 ist die Vakuumpumpe gekennzeichnet, mit 21 der-Anschluß an die Druckluftanlage. Die Höhe des Vakuums, wie auch des Überdruckes wird der Steifigkeit der Folien angepaßt und ist stufenlos regelbar.
Die Folien 22 sind zu einem Paket 23 zusammengefaßt und am Hebe- und Verschiebezeug 24 aufgehängt. Das Folienpaket 23 verfährt automatisch aus einer seitlichen Wartestellung in die Abgabestellung, wenn die Deckformplatte 9 senkrecht steht.
Die Tragvorrichtung 25 ist mit Mitteln versehen für das selbsttätige Lösen je einer Folie. Das kann beispielsweise geschehen durch selbsttätiges Einfahren einer-Trenn- und Anlageleiste 26 und eine darauf abrollende Schneidrolle 27. Das Vakuum bleibt solange erhalten, bis die Deckformplatte 9 auf der Form 11 aufliegt.
Vor dem Abheben der Deckformplatte 9 zum Zwecke des Ausfahrens der Formpalette 11 wird das Ventil 20 umgeschaltet und die Folie auf die Betonoberfläche gepreßt. Die Trennfolie 22 aus PVC oder Papier wird zweckmäßigerweise mit Oberflächenschichten versehen, die statisches Aufladen verhindern, von der Feuchtigkeit des Betons nicht vollgesogen werden, Einzeltrennung erleichtem und die Adhäsionskraft Folie Deckformplatte reduzieren.
Außer glatten sind auch strukturierte Folien verwendbar. Die Möglichkeit ist außerdem gegeben, daß die Folien in Form von Oberflächenbeschichtungen in fester Form aufgebracht, durch Hitzeeinvirkung in den Härtekammern mit dem Beton verschweißen.
Während des Abhebens der Deckformplatte 9 schließt zunächst die umlaufende Dichtung 18 den Raum zwischen Deckformplatte 9 und Folie 22, so daß sich ein Überdruck aufbauen kann, der imstande ist, die Folie auf der ganzen Fläche von der Deckformplatte gleichmäßig abzudrücken. Hierzu Fig. 5. Die Verbindungsleitungen 15 können mit Abschlußelementen versehen sein, welche ein zonenweises Außerbetriebsetzen möglich machen.
Ist die Deckformplatte 9 auf das Formteil 28 aufgedrückt, und mit dem Maschinenrahmen 1 verriegelt, so erfolgt automatisch, zunächst langsam, dann evtl. schneller das Kippen der Formmaschine um die Achse 2. Dabei fließt unter der Vibrationseinwirkung der Rüttler 8 der Deckformplatte 9 Beton zur tieferliegenden Seite der Deckpalette 9 (nach rechts) und verdrängt die Luft zur höherliegenden Seite (nach links). Der entstehende Dreieck-Hohlraum C wird daraufhin automatisch durch die Verpreßeinrichtung 30 vollgepreßt, Fig. 6 a und b. Die Formränder 12/13 können dabei beliebig 1, 2, 3 oder mehrflächig ausgeführt und mit beliebig vorstehenden Armierungen versehen sein.
Die Verpreßeinrichtung 10 Fig. 7 und 8 besteht aus dem Vorratsbehälter 30, dem Mundstück 31 mit Dichtungsauflage 32, dem vorzugsweise rechteckigen Preßstempel 33, der Abstreifdichtung 34, dem Hydraulikzylinder 35, dem Steuerventil 36, dem Impulssteuergerät 37 in Verbindung mit dem Steuerventil 36 ermöglicht, dem Vorschub Impulse beliebiger Frequenz zwischen ca. 5 und 100/sec bei wählbarer Amplitude zu überlagern. Damit ist eine gute Anpassung an die Betonkonsistenzen und die Armierungsverhältnisse sowie die Vibrationstechnik der Formeinrichtung gegeben.
Das Verpreßaggregat 10 ist am Maschinenrahmen 1 gelenkig gelagert und wird mittels Exzenterhebel 40 an den Formrahmen 13 an- und von diesem abgestellt, entweder durch Handkraft oder hydraulisch. Entlang der Formlängsseite 13 ist das Aggregat 10 umsetzbar.
Beschickt wird der Vorratsbehälter durch den Betonverteiler.
Als zweckmäßig hat sich erwiesen, den vertikalen Abstand D Formdeckkante - Qberkante Vorratsbehälter kleinstmöglich oder nicht größer als ca. 50 cm zu wählen. Als vorteilhaft hat sich weiter gezeigt, die Rückzugsgeschwindigkeit des Preßkolbens größer als die Vorschubgeschwindigkeit zu wählen, damit der Betonfilm abgerissen und der Beton nicht wieder herausgesaugt wird.
Über ein gemeinsames hydraulisch - elektrisches Steuerpult 40 sind sämtliche Bewegungsvorgänge miteinander sinnvoll gekuppelt, so daß folgender automatischer Ablauf ermöglich wird: 1. Einfahren der Palette und Absenken auf den Rahmen, bei offener Deckformplatte und Anstellen der Verpreßeinrichtung.
2. Einfüllen des Betons in die Form und in den Vorratsbehälter der Verpreßeinrichtung bei gleichzeitigen Vibrationsstößen von unten.
3. Einfahren des Folienpaketes, Abgabe je 1- Folie, zurückfahren des Folienpaketes, Schließen der Deckformplatte und Sichern gegenüber dem Grundrahmen 1.
4. Vibrieren und zeitabhängiges Anheben der Form auf der Seite der Verpreßeinrichtung. Automatisches Verpressen d er Form, abhängig von einem vorgewählten Kippwinkel.
5. Abstellen der Verpreßeinrichtung, Abdrücken der Folie von der Deckformplatte, Hochstellen derselben und Ausfahren der Palette.
Eine derartige Technologie ist nicht auf ebenflächige Bauteile begrenzt, sondern genauso auf beidseitig strukturierte, stabförmige, mit bestimmten Hohlräumen versehene Bauteile anwendbar.

Claims

5 chutzansprüche

1. Verfahren und Formmaschine mit Zusatzeinrichtung für die Herstellung von Betonbauteilen, bestehend aus einem Maschinenrahmen (1) der die Vibrationseinrichtung (7), Absenkeinrichtung (6), evtl. einen Palettenvorschub und eine Verpreßeinrichtung (10), aufnimmt, mit einer an diesem Rahmen gelagerten Deckformplatte (9) samt Verriegelung gegen den Maschinenrahmen (1), wobei diese Baueinheit um eine horizontale Achse (2) kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckformplatte (9) mit Öffnungen (14) versehen ist, welche über ein Leitungssystem (15) und ein Steuerventil (20) wechselweise an eine Vakuumpumpe (17) oder eine Überdruckanlage (21) anschließbar sind zum Zwecke des Ansaugens von beliebigen Trennfolien (22) an die Deckformplatte (9) vor dem Aufdrücken der Deckformplatte (9) auf die Form (11), bzw. zum Trennen der Folie (22) von der Deckformplatte (9) mit gleichzeitigem Aufdrücken der Folie auf das Betonteil (28) vor dem Abheben der Deckformplatte (9).

2. Verfahren und Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckformplatte (9) mit einer hochelastischen Rundumdichtung (18) gegen die Formenrahmen (11/13) dichtend versehen ist.

3. Verfahren und Formmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) und die Vakuumpumpe (17) automatisch ein- und bei Erreichen eines einstellbaren Unterdruckes selbsttätig um- bzw. abgeschaltet werden.

4. Verfahren und Formmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (15) zonenweise Abschaltung ermöglicht.

5. Verfahren und Formmaschine für die Herstellung von Betonformteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumanlage (17) mit einer Trennfolienzuführungsanlage (23 bis 27) in funktionalem Zusammenhang steht derart, daß bei aufgestellter Deckformplatte (9) eine Folie (22) selbsttätig zugeführt, vom Stapel oder Speicher (23) abgezogen wird und der Folien-Stapel oder Speicher (25) selbsttätig in Wartestellung zurückfährt.

6. Verfahren und Formmaschine, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) mit der Kippeinrichtung (2, 5) der Fornunaschine in funktionellem Zusammenhang steht, derart, daß nach dem Absenken der Deckformplatte und Erreichen der Horizontallage sowie dem Abheben der Deckformplatte (9) zwischen dieser und der Folie (22) Überdruck entsteht und so die Folie abgedrückt wird.

7. Verfahren und Formmaschine, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (22) imprägniert und mit Antistatik-Schutzfilm versehen sind

8. Verfahren und-Formmaschine, nach den vorhergehenden Ansprüchen, daß die Folien aus einer Wetterschutzschicht oder einer Farbschicht in fester Form besteht, die bei Temperatur-Erhöhung, etwa beim Härten des Betones bei über 800 C in die flüssige Phase übergeht, sich gleichmäR9g auf der Oberfläche des Betonteiles verteilt und erstarrt.

9. Verfahren und Formmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Restvolumen der Form aus einem Vorratsbehälter (30) mittels hydraulisch betätigtem Preßschieber (33).

gefüllt wird, wobei der Vorschub - und Rückzugsbewegung eine Vibration in Längsrichtung überlagert werden, deren Frequenz und Amplitude veränderlich sind und die Rückzugsgeschwindigkeit größer als die Vorschubgeschwindigkeit.

10. Verfahren und Formmaschine, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Frequenz über ein rotierendes Spezialventil (36) angetrieben durch stufenlos regelbaren E-Motor oder Hydromotor, die der Amplitude durch ein fördermengenregelbares Ventil der Hydraulik erfolgen.

11. Verfahren und Forninaschine, nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Riickzugsgeschvindigkeit des Preßschiebers (33) größer als die Vorschubgeschwindigkeit ist und die Umsteuerung auf diese vergrößerte Rückzugsgeschwindigkeit autonatisch erfolgt.

12. Verfahren und Formmaschine, nach Anspruch 9, 10, 11, dadurch gekennzeichnet, daß die An- und Abstellung der Verpreßeinrichtung (10) an den Foroenrad (13) automatisch und beispielsweise durch Spannexzenter (38) erfolgt.

13. Verfahren und Formmaschine nach den Ansprüchen 9, 10, 11, 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Verpreßeinrichtung (10) entlang der Formenlängsseite (13) am Rahmen (1) versetzbar ist.

14. Verfahren und Formmaschine, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Funktionsteile für die Fertigung eines allseitig von einer Form umschlossenen Bauteiles automatisch, vorzugsweise elektrohydraulisch verkettet und angesteuert sind.

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