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"Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Beton und Vor-
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richtung zur Durchführung des Verfahrens" Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Beton, vorzugsweise solchen aus
Leichtbeton, unter Verwendung von Formen. Weiterer Gegenstand der Erfindung ist
die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Es ist bekannt, Bauelemente aus Beton mit verschiedenster Formgebung
in Formen herzustellen, wobei die Betonmischung in die oben offenen Formen eingebracht
und in diesen ausgehärtet wird.
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Um, insbesondere bei komplizierterer Formgebung, eine gleichmässige
Füllung
der Form zu erreichen, wird diese in aller Regel Rüttelbewegungen ausgesetzt, so
dass sich die Betonmischung möglichst gleichmässig in der Form verteilt. Gegebenenfalls
kann die Form verschlossen und die Aushärtung unter Einsatz von Dampf beschleunigt
werden.
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Das Rütteln übt auf die Betonmischung, abhängig von deren Zusammensetzung,
insbesondere der Beschaffenheit und des Anteiles der einzelnen Zuschläge, Einflüsse'aus,
die dazu führen können, dass zumindest eine teilweise Entmischung stattfindet und
sich Zonen unterschiedlicher Zusammensetzung und Beschaffenheit im Formkörper bilden
können. Dies gilt insbesondere bei sogenanntem Leichtbeton, der Zuschlägeanteile
aufweist, deren Wichte weit unterhalb derer von anderen Zuschlägen liegt.
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Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zu entwickeln, bei welchem eine gleichmässige Füllung der Form mit dem Betongemisch
von vornherein möglich ist, so dass ein anschliessendes Rütteln des Forminhaltes
nicht mehr nötig ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung
von Formkörpern aus Beton, insbesondere Leichtbeton, unter Verwendung von Formen
dergestalt, dass die Betonmischung in eine allseits geschlossene Form mittels in
die Form jeweils bis in den Bereich vor deren gegenüberliegender Wandung, einschiebbarer
Füllrohre unter Druck eingebracht wird, wobei die Rohre während des Füllvorganges
in ihre Ausgangsstellung zurückfahren.
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Damit wird primär erreicht, dass eine gleichmässige Füllung der Form
erfolgt.
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Die Geschwindigkeit, unter der die Rohre während des- Füllvorffi nges
zurückfahren, kann gesteuert werden.
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Damit ergibt sich die Möglichkeit der Vorbestimmung der gewünschten
Dichte des Formkörpers, ohne dass es eines zusätzlichen Rüttelns oder ähnlicher
Massnahmen bedarf, die einen ungünstigen Einfluss auf die Gleichmässigkeit der Mischungszusammensetzung
in den einzelnen Bereichen des Formkörpers haben könnten.
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Es ist des weiteren möglich, von der den Füllrohren gegenüberliegenden
Seite der Form vor Beginn des Füllvorganges Kerne einzufahren und diese nach abgeschlossenem
Füllvorgang aus der Form zurückzufahren.
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Damit können Formkörper mit Hohlräumen hergestellt werden0 Die eingefahrenen
Kerne können während und nach dem Füllvorgang, auch bei ihrem Zurückfahren, eine
Drehbewegung um ihre Längsachse ausführen.
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Dies führt zu einer gleichmässigen Verdichtung in den die Hohlräume
umschliessenden Wandungsbereichen des Formkörpers, so dass die Kerne sehr bald nach
Beendigung des Füllvorganges aus gefahren werden können, ohne ein Zusammenstürzen
der gebildeten Hohlkörper befürchten zu müssen.
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Die Vorrichtung zur Durchführung. des Verfahrens besteht im wesentlichen
aus einem die Füllrohre und deren Beschickungseinrich tung tragenden, in Achsrichtung
der Rohre verschiebbaren Schlitten, einem gegenüber diesem Schlitten angeordneten
weiteren in Achsrichtung
der Rohre verschiebbaren Schlitten mit
den verschiebbaren Kernen sowie einer Zuw und Abführeinrichtung für die Formen,
die mit einem auf die Formen absenkbaren und diese von oben verschliessenden Deckel
ausgestattet ist.
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Die Mündungen der Füllrohre sind vorzugsweise mit einer der Querschnittsgestaltung
der Form entsprechenden, mit den Füllrohren verschiebbaren Platte verbunden0 Diese
kann, falls eine Bewehrung der Formkörper vorgesehen ist, entsprechend kleiner ausgebildet
sein, um Platz für diese Bewehrungen zu lassen.
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Die Füllrohre selbst sind an der Beschickungseinrichtung in ihrer
Anordnung veränderbar und/oder auswechselbar angeordnet, so dass je nach Gestaltung
des Formkörpers und insbesondere der Anordnung der Kerne zur Schaffung von Hohlräumen
unterschiedliche Füllrohrpositionen eingesetzt werden können.
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Der die Beschickungseinrichtung und die Füllrohre tragende Schlitten
kann mit einer Bremsvorrichtung oder auch mit einem Rückholgetriebe mit regelbarer
Geschwindigkeit ausgestattet sein.
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Damit lässt sich die Rückholgeschwindigkeit steuern, was wiederum
eine Steuerungsmöglichkeit für die Dichte des herzustellenden Betonformkörpers bietet.
Auch der Verdichtungsdruck der Pump- bzw.
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Förderorgane in der Beton zuführung,vorzugsweise einer Schneckenpumpe,
zu den Füllrohren, kann regelbar sein.
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Zur Erleichterung der Auswechselbarkeit der Fül1rohre sind zwischen
den
Mündungen der Beschickungsvorrichtung und den diesen zugewandten Enden der Füllrohre
vorteilhafterweise leicht lösbare Verbindungsschlauchstücke angeordnet.
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Der die Kerne tragende Schlitten weist einen Antrieb und eine entsprechende
Kraftübertragungseinrichtung zur Erteilung einer Rotationsbewegung auf die Kerne
auf. Vorteilhafterweise drehen sich zwei jeweils benachbarte Kerne gegeneinander.
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Die Zu- und Abführeinrichtung für die Formen ist des weiteren mit
einem verschiebbaren und im Füllbereich auf die jeweils dort eingebrachten Formen
absenkbaren Deckel ausgestattet. Dieser Deckel besteht aus einer oberen an der Zu-
und Abführeinrichtung in senkrechter Richtung bewegbar angeordneten Deckelplatte,
an der eine Schließplatte für die Form aufgehängt ist.
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Die Schließplatte kann entweder über ein Entlastungsgestänge an der
Deckelplatte aufgehängt sein oder auch mit dieser lösbar verbunden sein. Die Schließplatte
ist an ihrer der Form zugerichteten Oberfläche mit einem Werkstoff möglichst geringer
Haftreibung versehen, Mit den verschiedenen Gestaltungen des Deckels kann erreicht
werden1 dass beim Anheben des Deckels der Druck in der Form gesteuert abgebaut wird.
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Im Zwischenraum zwischen den Schlitten für die Füllrohre einerseits
und dem Schlitten für die Kerne andererseits sind vorteilhafterweise Justiermittel
zum Ausrichten der eingebrachten Formen in ihre Füllstellung vorgesehen.
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Die einzelnen Teile der Vorrichtung, also der Schlitten mit Beschickungseinrichtung
und Füllrohren, der Schlitten mit den Kernen und die Zu- und Abführeinrichtung für
die Formen sowie der Deckel, sind in ihren aufeinander abgestimmten Bewegungen während
des Arbeitsablaufes in an sich bekannter Weise mittels geeigneter Steuer- und Regelmittel
bewegbar, Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den beigefügten
Zeichnungen rein schematisch und beispiels weise dargestellten Ausführungsform der
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die einzelnen Verfahrensschritte
erläutert werden0 Fig. 1 zeigt die Vorrichtung rein schematisch in der Seitenansicht,
teilweise im Schnitt, im Füll zustand, in Fig. 2 ist dieselbe Ansicht nach abgeschlossenem
Füllvorgang dargestellt, Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Fig. 4
gibt im wesentlichen eine Ausbildungsform der Zu-und Abführvorrichtung für die Formen
wieder, ebenso Fig. 5 jedoch in einem anderen Beschickungszustand, Fig. 6 zeigt
Einzelheiten der Deckelanordnung in der Zu- und Abführvorrichtung für die Formen.
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Die Vorrichtung besteht aus drei'Hauptteilen, nämlich der Besctiickungseinrichtung
1 mit der Beton zuführung und den Füllrohren, der Einrichtung 2 mit den Kernen und
der Zu- und Abführeinrichtung 3 für die Formen0 Die Beschickungseinrichtung 1 weist
im wesentlichen einen Schlitten 4 auf, an dessen einer Stirnseite eine Stirnplatte
5 zur Halterung von Füllrohren 6 angeordnet ist. Der1 Schlitten 4 trägt des weiteren
vorzugsweise eine der Anzahl der Füllrohre 6 entsprechende Anzahl von Pumporganen
7 für den Beton, die über einen gemeinsamen Fülltrichter 8 mit der fertigen Betonmischung
versorgt werden0 Ausserdem trägt der Schlitten 4 den Antrieb 9 für die Pumporgane
7.
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Die Füllrohre 6 sind in der Stirnplatte 5 auswechselbar gelagert und
mit den Mundstücken 10 der Pumporgane 7 durch Schlauchstücke 11 verbunden Die Auswechselbarkeit
der Füllrohre 6 bezieht sich sowohl auf deren Dicke; deren Anzahl und deren Zuordnung.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind fünf Füllrohre vorgesehen, die in einer
waagerechten Mittelebene angeordnet sind. Es ist auch denkbar, die Füllrohre versetzt
in verschiedenen Ebenen vorzusehen.
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Gegenüber der Beschickungseinrichtung 1 ist die Einrichtung 2 mit
Kernen 21 vorgesehen. Auch die Einrichtung 2 weist einen Schlitten 22 auf, der die
Kerne 21 trägt. Die Kerne 21 sind im Schlitten 22 um ihre Längsachse drehbar gelagert.
Um die Kerne 21 in Umdrehung versetzen zu können, ist ein Antrieb 23 und eine Kraftübertragung
24 vorgesehen. Vorzugsweise drehen jeweils benachbarte Kerne 21 gegensinnig wie
mit den Pfeilen in Fig. 3 angedeutet.
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Die Beschickungseinrichtung 1 und die Einrichtung 2 für die Kerne
sind auf Fundamenten 31 und 32 gelagert und gegeneinander mit ihren Stirnseiten
33 und 34 unter Einhaltung eines Zwischenraumes für die Einführung der Formen ausgerichtet.
Die Schlitten 4 und 22 gleiten auf Schienen 35 und 36 bzw. 37 und 38 auf den Fundamenten
31 und 32.
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Formen 41 sind in den Zwischenraum zwischen die beiden Einrichtungen
1 und 2 mittels der Zu- und Abführeinrichtung 3 einfahrbar.
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Es kann z.B. eine Rollenbahn 42 für die Zu- und Abführung der Formen
vorgesehen sein. Die Formen gelangen in der Einrichtung 3 von der Rollenbahn42 auf
einen Schlitten 43, der mittels Schubzylindern 44 in die Füllstellung zwischen den
Einrichtungen 2 und 3 verfahren wird.
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Die Formen sind zunächst mit einem Boden 45, Seitenwandungen 46 und
47 sowie Stirnwandungen 48 und 49 ausgestattet. Die der Beschickungseinrichtung
1 zugewandte Stirnseite 48 ist dabei mit Durchbrechungen 50 zur Einführung der Füllrohre
6 versehen. Sie kann ggfs.
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wie dargestellt auch Durchbrechungen 51 zur Aufnahme der freien Enden
der Kerne 21 aufweisen. Die der Einrichtung 2 zugewandte Stirnseite 49 der Form
41 weist Durchbrechungen 52 zur Einführung der Kerne 21 auf.
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Es kann eine Platte 53 zur Verbindung'der Mürdungen der Füllrohre
6 vorgesehen sein, deren Formgebung der Querschhittsform der Form 41 entspri echt.
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Über der Zu ' und Abführeinrichtung ist des weiteren ein Schlitten
61 installiert, der eine Formdeckelanordnung 62 trägt. Diese Deckelanordnung besteht
im wesentlichen aus einer Deckelplatte 64, die am
die am Schlitten
61 unter Zwischenschaltung von Hebe- und Senkeinrichtungen 68, die z.B. als Balgzylinder
ausgebildet sein können, aufgehängt ist. Unterhalb der Deckelplatte 64 ist, parallel
zu letzterer, eine Schließplatte 63 an der Deckelplatte 64 festgelegt, wobei die
der Form zugewandte Unterseite der Schließplatte 63 mit einer Oberflächenschicht
65 geringer Haftreibung ausgestattet ist, z.B. einer Platte aus Polyäthylen.
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Die Schließplatte 63 kann lösbar mit der Deckelplatte 64 verbunden
sein, um vor dem Ausfahren der Form aus der Vorrichtung die beiden Platten voneinander
lösen zu können, die Schließplatte wird dann mit der Form ausgefahren und späterhin
beim Öffnen der Form abgehoben. Die Schließplatte 63 kann aber auch mit einem Entlastungsgestänge
67 an der Deckelplatte 64 aufgehängt sein. Die Wirkungsweise dieses Entlastungsgestänges
beim Öffnen der Form ist späterhin im Zusammenhang mit der Beschreibung des Ablaufes
der einzelnen Arbeitsgänge dargestellt.
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Das Verfahren zur Herstellung von Betonformkörpern unter Einsatz der
vorbeschriebenen Vorrichtung läuft wie folgt ab: Eine Form 41 wird mit der Einrichtung
3 in den Zwischeraum zwischen den Einrichtungen 1 und 2 eingeführt. Eine genaue
Justierung erfolgt mittels der Zylinder 44, die den Schlitten 43 bewegen, durch
welchen die zu beschickende Form über die Rollenbahn 42 gelangte.
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Es können jedoch auch weitere an sich beliebig gestaltete Justiermittel
vorgesehen sein, dieeme genaue Ausrichtung der Form, bezogen auf die Schlitten mit
den Füllrohren einerseits und den Kernen andererseits gewährleisten. Nun werden
die Füllrohre- 6 durch entsprechende Bewegung des Schlittens 4 in die Form eingefahren.
Sofern
Formkörper mit Hohlkörpern hergestellt werden sollen, erfolgt
ebenso die Einführung der Kerne 21 mittels des Schlittens 22.
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Die Deckelanordnung 62 wird über die Form 41 gefahren und abgesenkt,
so dass die Form allseits geschlossen ist.
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Nun wird die Beschickung mit der Betonmischung eingeleitet. Die Pumporgane
7 werden in Betrieb genommen. Der Schlitten 4 bewegt sich mit regel- bzw, steuerbarer
Geschwindigkeit in seine Ausgangslage zurück. Diese Geschwindigkeit kann entweder
durch eine Bremsvorrichtung oder auch durch ein Rückholgetriebe mit regelbarer Drehzahl
eingestellt werden. Auch der Verdichtungsdruck ist durch entsprechende Regelung
der Pumporgane 7 regelbar.
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Die Rohre 6 bewegen sich also, während die Betonmischung durch sie
der Form 43 zugeführt wird, von der Stirnwandung 49 zurück zur Stirnwandung 48 der
Form, wobei der freigegebene Raum ion der Form gleichmässig mit Beton gefüllt wird.
Vorzugsweise ist die Platte 53 im Einsatz, so dass der zu füllende Raum innerhalb
der Form in jedem Augenblick der Rückzugsbewegung der Füllrohre 6 genau definiert
ist. Ist eine Bewehrung vorgesehen, dann ist die Querschnittsform und Querschnittsgrösse
dieser Platte 53 entsprechend angepasst. Diese Platte 53 ist in Fig. 1 gezeigt,
während in Fig. 3 auf ihre Darstellung verzichtet wurde.
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Die vor Beginn des Beschickungsvorganges ebenfalls bei Bedarf eingefahrenen
Kerne 21 werden in Rotation versetzt, vorzugsweise so lange der Füllvorgang andauert.
Durch die Rotation wird eine gleichmässige Verdichtung der Wandungszone der zu bildenden
Hohlräume erreicht, so dass die Kerne, weiterhin rotierend, praktisch unmittelbar
nach Abschluss des Füllvorganges durch -Zurückfahren des Schlittens 22 aus der Form
entfernt werden können. Die gebildeten Hohlräume stürzen nicht zusammen.
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Bevor die Form 41 endgültig ausgefahren werden kann, muss sie noch
von der Deckelanordnung 62 freigegeben werden. Das geschieht bei der dargestellten
Ausführungsform dergestalt, dass das zwischen Deckelplatte 64 und Schließplatte
63 vorgesehene Entlastungsgestän ge 67 bei Anheben der Deckelplatte 64 die Schließplatte
63 entlastet.
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Damit wird es möglich, vor Ausfahren der Form aus der Vorrichtung
zunächst die Schließplatte zu entlasten und dann die Deckelanordnung seitlich von
der Form wegzuführen. Um ein einwandfreies Lösen der Schließplatte von der ihr zugekehrten
Oberfläche des in der Form befindlichen Formkörpers aus Beton zu gewährleisten,
wird die Schließplatte zunächst nach vorgenommener Entlastung in einer Richtung
seitlich um einen geringen Betrag'ausgefahren und dann in entgegengesetzter Richtung
unter weiterer Entlastung, also unter weiterer Deckeldruckverminderung oder vollständiger
Aufhebung des Deckeldruckes seitlich abgezogen.
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Nun kann die geöffnete Form über die Verlängerung der Rollenbahn 42
ausgefahren oder mit einem Hebezeug direkt senkrecht nach oben abgeführt werden,
so dass eine neue Form zugeführt werden kann.
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Die Zu- und Abführeinrichtung kann selbstverständlich auch jede beliebige
andere bekannte Ausbildungsform erhalten. Werden die Formen senkrecht nach oben
abgeführt, können sie im waagerechten Vorschub aneinander gekuppelt werden, wobei
die Verbindungen so auszuführen sind, dass sie sich beim Anheben der gefüllten Form
von selbst auslösen. Dann entfällt die Notutendigkeit jeder einzelnen Form den nötigen
Vorschub zum Einführen in den Zwischenraum zwischen den Einrichtungen 1 und 2 vorzusehen.
Wesentlich ist weiterhin, dass: eine genaue Justierung der Form zwischen den Einrichtungen
1 und 2 zur Durchführung des Verfahrens sichergestellt und die ganzen Bewegungsabläufe
mit ebenfalls bekannten Steuer- und Regeleinrich tungen aufeinander abgestimmt sind.
Die Justierung kann z.B. in
einfacher Weise dadurch erfolgen, dass
die eingeführten Formen abgesenkt werden und sich dabei an entsprechend vorgesehenen
Anschlägen ausrichten.
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L e e r s e i t e