DE2460525A1 - Verfahren und vorrichtung zum verdichten von formkoerpern aus beton o.dgl. plastischen massen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von Formkörpern aus Beton od. dgl. plastischen Massen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten von Formkörpern aus Beton od. dgl. plastischen Massen in einem auf einem Rütteltisch lagernden Formrahmen, wobei auf die Formkörper sowohl die vom Rütteltisch als auch die von einer oben aufgesetzten Auflast abgegebenen Vibrationsschwingungen einwirken.
• Betonsteine od. dgl. Formkörper, insbesondere aus Schwerbeton werden in Formmaschinen mit in viele Formräume unterteilte SFormrahmen geformt und verdichtet. Zum Verdichten des in diese Formräume eingefüllten Betons werden entweder direkt auf den Formrahmen einwirkende Vibratoren oder Rüttel- bzw. Schwingtische, auf denen die Formrahmen direkt oder unter Zwischenschaltung einer Form- -bzw. Transportunterlage auf liegen, eingesetzt. Die auf diese Weise erzeugten Bodenschwingungen werden zum Teil direkt und zum Teil über den Formrahmen auf den in die Formräume eingefüllten Beton übertragen. Diese Bodenvibrationen wirken besonders intensiv, wenn sie in Form gerichteter Schwingungen auftreten. Solche Schwingungen beeinflussen auch die von oben auf das preßgut aufgesetzte Auflast zum Mitschwingen. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß es zwischen diesen Resonanzschwingungen und den Grundschwingungen zu Uberlagerungen kommt, die den Verdichtungsvorgang ungünstig beeinflussen.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, wodurch die Formkörper nicht nur von unten über einen Rütteltisch, sondern auch von oben durch kontrollierbare und reproduzierbare Resonanzschwingungen verdichtet werden.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das Verfahren der eingangs genannten Art gemaß der Erfindung vor, daß die durch die gerichteten Bodenschwingungen zu Resonanzschwingungen beeinflußte Auflast mit einem vorbestimmten Auflastdruck auf die Formkörper abgesetzt wird und ein verminderter darauf abgestimmter Speicherdruck den Schwingungsbereich der Auflast beeinflußt.
• Durch diese Maßnahme lassen sich die Resonanzschwingungen der Auflast den eingeleiteten Bodenschwingungen nach einem hestimmten Sirstem überlagern, d. h. die Auflastschwingungen sind ehenso wie die Bodenschwingungen steuerbar, damit kontrollier- und auch iederholbar.
• Ein optimales Zusammenwirken der unteren und oberen Vibrationen wird erreicht, wenn ihre Schwingungsfrequenzen übereinstimmen und die Amplituden um 180 Grad verschoben sind, so daß gleichzeitig mit einem Stoß von unten auch ein Stoß von oben auf die Formkörper wirkt und dadurch eine Steigerung der Verdichtungswirkung erzielt wird, was wiederum eine Verkürzung des Verdichtungsvorganges zur Folge hat.
• Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zur Belastung der Auflast eine Einrichtung zur Beaufschlagung mit vorbestimmtem Auflastdruck, der durch ein Absperrorgan erhaltbar ist, vorgesehen sowie ein auf verminderten Speicherdruck eingestelltes Speicherorgan in diese Beaufschlagungseinrichtung auf der Druckseite des Absperrorganes eingeschaltet ist.
• Als Speicherorgan hat sich ein hydraulischer Blasenspeicher besonders bewährt. Aher auch andere Vorrichtungen, wie Schwingmetalle, Federelemente oder ein pneumatischer Druckzylinder mit vorbestimmtem Druckwert sind gut brauchbar.
• Die weiteren Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles einer pssitteltisch Formmaschine, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, zu entnehmen. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht, teilweise geschnitten und Fig. 2 ein Schwingungsdiagramm.
• Die dargestellteNttehrzweckformmaschine für insbesondere Schwerbeton-Formkörper hesteht aus einem Maschinenrahmen 1 und einem auf- und abbeweglichen Formrahmen 2. Dieser Formrahmen ist gewöhnlich durch Zwischenwande 3 in mehrere Formräume für die zu bildenden Formkörper unterteilt. Die Formrahmen-Fiihrung und -Lagerung sind in der Zeichnung ebenso weggelassen wie ein üblicher Füllwagen zum Füllen der Formräume. Im Ausführungsbeispiel liegt der Formrahmen auf einer Formunterlage 5 auf, die wiederum auf einem Rüttel- oder Schwingtisch 6 lagert. Natürlich könnte der Formrahmen auch unmittelbar auf dem beispielsweise durch einen Gegenlauferreger 30 in Schwingung versetzten Rütteltisch aufsitzen.
• Über dem Formrahmen befindet sich eine Auflast 8. Diese besteht aus einer mit der Formraum-Anzahl übereinstimmenden Zahl von Druckstempeln 9, die durch Druckstangen 10 mit einer Auflasttraverse 11 in Verbindung stehen, auf der wiederum ein Auflastrüttler 12 sitzt. Diese Auflast ist wie üblich höhenverschiebbar. Der hierzu erforderliche Mechanismus ist nicht dargestellt. Die Auflast wird in hekannter Weise zum Verdichten des in die Formrhiume 4 eingefüllten Betons abgesenkt und mit den Druckstempeln 9 unter einem bestimmten Auf lastdruck in die Formräume eingefahren. Dieser Auflastdruck wird während der Verdichtung des Betons aufrechterhalten. Wie üblich dienen diese Druckstempel auch zum Ausstoßen der verdichteten Formkörper aus den zu diesem Zweck anhebbaren Formrahmen. Der Rüttler 12 an der Auflast erleichtert und beschleunigt diesen Entformungsvorgang. Die Auflast 8 ist mittels einer Kolbenstange 13 eines in einem Druckzylinder 14 verschiebbaren Kolbens 15 auf- und abbewegbar. Der doppeltwirkende Kolben 15 ist durch die heiden Druckmittelleitungen 16, 17 heaufschlagbar. In die Druckleitung 16 für die Beaufschlagung mit dem Auflastdruck ist ein Absperrventil 19 eingeschaltet. Zwischen dem Druckzylinder 14 und diesem Absperrventil 19 steht noch ein hydraulischer Blasenspeicher 20 mit dieser Druckleitung 16 in Verbindung.
• Die Formmaschine arbeitet wie folgt: Bei angehobener Auf last 18 werden zunächst in üblicher Weise die Formräume 4 des Formrahmens 2, der zu diesem Zweck auf einer auf dem Riitteltisch 6 aufliegenden Formunterlage 5 liegt, gefüllt. Die Formunterlage bildet also den Bodenahschluß für die Formraume 4. Während des Füllvorganges und auch in der Fortsetzung überträgt die Formunterlage die vom Rütteltisch erzeugten Vibrationen auf den Beton und den Formrahmen. Nach dem Füllen der Formraume wird die Auflast abgesenkt und mittels der Auflaststempel 9 der Beton mit einem vorbestimmten Auflast druck belastet. Gleichzeitig beginnt die Hauptverdichtung mittels der Bodenschwingungen. Durch die Gegenlauferreger 30 werden gerichtete Schwingungen abgegeben. Diese versetzen die mit einem bestimmten Auf lastdruck auf die Betonmasse aufsitzende Auflast 8 in- esonanzschwingungen. Damit keine wilden unkontrollierten Resonanzschwingungen, die einer hohen Verdichtung sowie einem guten Aussehen der Formkörper abträglich sind, entstehen, sind rlaßnahmen ergriffen, die eine Steuerung und damit eine Kontrolle der Resonanzschwingungen der Auf last ermöglichen. Sowird unmittelbar nach Erreichung des vorbestimmten Auf lastdruckes das Absperrventil 19 geschlossen und damit das eigentliche Beaufschlagungssystem vom Hauptdrucksystem abgetrennt, so daß nunmehr ein konstanter Auf lastdruck auf den Beton wirkt. Hierdurch omt auch der Blasenspeicher 20 zum Einsatz. Dieser Blasenspeicher ist ebenfalls auf einen vorbestimmten Vorspannungsdruck, der jedoch etwas niedriger als der Auflastdruck ist, eingestellt.
• Dieses Druckverhältnis wird nach Erfahrungswerten bzw. nach Versuchsergebnissen ermittelt. Beispielsweise ergeben sich 2 bei einem Auflastdruck von 43 kp/cm² und einem Blasenspeicherdruck von 37 kp/cm² ausgezeichnete Arbeitsbedingungen.
• Bereits 0,6 bis 1 Sekunde nach Beginn der Hauptvibration beginnt die aufgesetzte Auflast mitzuschwingen. Beim Hochschwingen der Auflast wird das Druckmittel aus dem Druckzylinder 14 mit in den Blasensneicher 20 ahgedrängt, wodurch das Medium, mit dem der Blasenspeicher vorgesoannt ist, komprimiert wird. Ist diese Anhubenergie der Auflast verhraucht, dann bewirken die Scherkaff der Auflast und der Entspannungsvorgang im Blasenspeicher wieder die Abwär tsbewegung der Auflast. Diese Schwingungsvorgänge wiederholen sich bis zum Ende der Hauptvibration.
• Durch die Bestimmung des Druckverhältnisses, Auflastdruck zu Speicherdruck, das im vorerwähnten Falle 0,86 beträgt, werden die Resonanzschwingungen entsprechend beeinflußt, d. h. gesteuert. Optimale Verhältnisse werden erreicht, wenndas Druckverhältnis zu Schwingungen führt, die gemäß Fig. 2 gleichen Verlauf zeigen. Die Frequenzen der Schwingungslinien 40 und 41 des Rütteltisches 6 und der Auflast 8 sind hierbei gleich, die Amplituden jedoch um 180 Grad verschoben. Eine Schwingungsspitze des Rütteltisches trifft also mit einem Schwingungstal der Auflast zusammen. Die gerichteten und kontrollierten überlagerten Schwingungen iiben also eine verstärkte Verdichtungswirkung auf die Formkörper aus. Zum anderen bringt auch das wiederholte Hochschwingen der Auflast und das damit einhergehende Entlasten des Betons die Möglichkeit einer Verlagerung und Umschichtung der Körner zu einem dichteren und homogeneren Gefüge. Daraus resultieren wiederum höhere Festigkeitswerte bei weniger aufgewendeter Vibrationsenergie.
• Anstelle eines hydraulischen Blasenspeichers können auch pneumatische oder mechanische Speicherorgane zum Einsatz kommen, wie beispielsweise ein Zylinder mit einer Luftsäule mit veränderbarem Druckwert oder Federn, Schwingmetalle od. dgl..
• Die pneumatischen oder hydraulischen Spejcherorgane sind wegen ihres veränderbaren Druckwertes besonders geeignet.

Claims (6)

Patentanssrüche

1. Verfahren zum Verdichten von Formkörpern aus Beton od.

I. Plastischen Massen in einem auf einem Rütteltisch lagerndem Formrahmen, wobei auf die Formkörper sowohl die vom Rütteltisch als auch die von einer oben aufgesetzten Auflast abgegebenen Vibrationsschwingungen einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die gerichteten Bodenschwingungen zu Resonanzschwingungen beeinflußte Auf last mit einem vorbestimmten Auf lastdruck auf die Formkörper aufgesetzt wird und ein verminderter darauf abgestimmter Speicherdruck den Schwingungsbereich der Auflast beeinflußt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Formkörper die Boden- und Auflastschwingungen mit gleicher Schwingungsfrequenz, jedoch mit einer um 180 Grad verschobenen Amplitude einwirken.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflast bzw. Resonanzschwingungen unter einem Druckverhältnis von Auflast- zu Speicherdruck von etwa 0,86 ausgeführt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belastung der Auflast (8) eine Einrichtung zur Beaufschlagung mit vorbestimmten Auflastdruck, der durch ein Absperrorgan (19) erhaltbar ist, vorgesehen sowie ein auf verminderten Speicherdruck eingestelltes Speicherorgan in diese Beaufschlagungseinrichtung auf der nrucksseite des Absperrorganes eingeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherorgan ein Blasenspeicher (20) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherorgan Federelemente, Schwingmetalle od. dgl.

vorgesehen sind.

L e e r s e i t e