DE3042814A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bauelementen - Google Patents

Description

• Titel: Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
• von Bauelementen.
• Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren zur kernlosen Erzeugung von,in den Abmessungen variablen, auch geschoßhohen Bauelementen und Hohlblocksteinen aus Leichtbaustoffen wie Styroporbeton oder Thastyron, wobei auch die Anzahl,die Große'die Anordnung und auch die Form der Hohlräume uno/oder der Nuten dieser aukörper variabel sind sowie Vorrichtungen zur rationellen Herstellung solcher Baukörper.
• Bekannt sind eine Reihe von Fertigungsverfahren von Bausteinen'Wandelementen und dergleichen,wobeiallen gemeinsam ist1 daß ,gleichgültig ob es sich um ein Verfahren mit oder ohne die Anwendung von ;in dem Bauelement vorübergehend - bis zur vorläufigen Härtung -verbleibenden Formkernen,oder nach der Einformung sofort gezogenen Kernen,handelt,die Gestalt der Formkere und die der Formen,die Gestalt und die Anordnung der Hohlräume der Baukörper vorbestimmen.Dabei spielt die jeweilige Frühfestigkeit der Baukörper eine nicht zu unterschätzende Rolle,weil davon die Anzahl der Formkerne resultiert, bzw.komplizierte Maschinen mit entsprechend schonender Manipulation der Baukörper nötig verden.
• Formatwechsel der zu erzeugenden Baukörper bedingen auch den Austausch von Schalungen,Formkernen und so weiter.
• Durch diese Notwendigkeiten ergibt sich ein entsprechend hoher Investitionsaufwand.Damit verbunden auch außerdem noch ein nicht unbedeutender tZontageaufwand,der besonders bei Auslandsmontagen von Bedeutung ist.
• Das Ziel der Erfindung besteht nun darin'daß unter Vermeidung vorgenannter Nachteile ein Verfahren und die dazu erforderliche Vorrichtung aufgezeigt wird,wobei darüberhinaus noch weitere Vorteile resultieren sollen.
• Erfindungsgemäß wird die Fertigung in drei Phasen vorgenommen,wobei Phase 1 das Mischen,eine an sich bekannte Vorgangsweise darstellt.Phase zwei geschieht unter Verwendung von,aus dem Straßenbau bekannten,Schwarzdeckenfertigern.
• Bei Phase zwei wird mit diesem Schuarzdeckenfertiger ein Leichtbetonkuchen auf eine Fläche aufgebracht oder ein gebaut".Bei Phase drei wird die ausgehärtete Leichtbetonschicht zu den einzelnen Bauelementen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bearbeitungs-und Stapelvagens, verarbeitet, wobei das Fertiggut gestapelt wird.
• Phase 1: Kommentar erübrigt sich,da Mischverfahren von Leichtbeton genügend bekannt.
• Phase 2: Mit Hilfe eines Schwarzdeckenfertigers (Maschine zum gleichmäßigen Auftragen von Bitumen-Heißmischgut im Straßenbau) wird ein Leichtbetonkuchen in zukünftiger Elementwanddicke und Breite(die der Elementhöhe oder der Elementlän'gt,taueine planebene Fläche-zum Beispiel eine Betonfläche- aufgetragen.Es erübrigen sich hiebei Schalungsschienen,Formkerne Schalungen,Fahrschienen und so weiter.
• Das nun aufgetragene (eingebaute) Leichtbetonmaterial kann nach Belieben in Ruhe sushärten,weil damit - außer Betonflächenkosten - keine weiteren Kostenstellen wie: Schalungskosten,Formkernkosten,Schalungsschienenkosten u s.w.zu berücksichtigen sind.
• Im Gegenteil: Es ist bei diesem Verfahren sogar rationell dem Leichtbeton Verzögerer beizumischen,um optimalen Temperaturhaushalt beim Abbindevorgang je nach Temperaturbedingungen der Zuschlagstoffe und der Außenluft zu gewährleisten.Auch können bei diesem Verfahren billigste Zementsorten verwendet werden,weil außerdem durch Beigabe von Porenbildner Polyretard höhere Frischfornfestigkeiten (und höhere Endfestigkeiten) des frisch eingebauten Leichtbetones erzielbar sind.
• Die Phase zwei kann nach Bedarf auch mehrstufig so erfolgen,als verschiedene Betonsorten in beliebiger Abfolge aufgetragen werden können.Dies hat zur Folge'daß das Fertigprodukt mehrschichtig aufgebaut ist und zum Beispiel die Wandaußenseite eine härtere Schichte als die übrige Wand aufweisen kann.Zum Beispiel uird für tragende Wohnbaufertigteil-Wandelemente die AußenSchicht aus einem Leichtbeton mit dem Raumgewicht 500 Kg/m und die Innenschicht des 25 cm dicken Elementes aus einem Leichtbeton mit dem Raumgewicht von 300 kg/m3 bestehen,wobei das Element zum Beispiel 0,4 m breit,2,8 m hoch und wie schon erwäht 0,25 m dick ist.Dieses Element kann an seinen Längsseiten rinnenförmige Nuten (halbkreisförmig R= 7,5 cm) und im Inneren desselben mehrere,mit Hilfe ebenfalls gemäß des in Phase drei beschriebenen Bearbeitungs-und Stapelwagens,hergestellten Quer-oder Schrägbohrungen aufweisen.
• Phase 3: Das nun nach Bedarf entsprechend ausgehärtete Leichtbetonmaterial(zum Beispiel Thastyron oder Styroporbeton)wird nun nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in, der zukünftigen Elementbreite ,entsprrechend abgestimmte Prismenstreifen geteilt und sodann profiliert sowie gegebenenfalls mit Bohrungen versehen.Die Bohrungen können sowohl zylindrisch quer, als auch trichterförmig oder halbtrichterförmig,sowie auch schräg vorgesehen sein.
• Die Aufteilung in die prismenförmigen Elementstreifen, das Abheben vom Bodenpas Profilfräsen der Längsnuten,das Bohren der Querbohrungen sowie das Kappen der Stirnseiten und das Stapeln des Fertiggutes kann mit Hilfe des erfindungsgemäße Bearbeitungs-und Stapelvagens - vorteilhafterweise als eine Einheit zusammengefaßt, erfolgen. Ebenso das Fräsen bzw.das Profilieren der Elementoberseite und gegebenenfalls auch das fräsen der Elementunterseite.
• Die anfallenden Fräaspäne werden abgesaugt und neuerlich dem Mischgut beigegeben,so,daß eine Abfallfreie Produktion gegeben ist.
• Dieses erfindungsgemäße Verfahren erlaubt nun,bei Wegfall jeglicher Schalungen,Fahrschienen und Formkcrnen,mit nur zwei Vorrichtungen-nämlich dem Schwarzdeckenfertiger und dem Bearbeitungs-und Stapeluagen- komplizierte Bauelemente großtechnisch in variablen Abmessungen herzustellen.
• Durch das Entfallen der Schalung und der Formkerne und der Fahrschienen entfallen nicht nur die unmittelberen Investitionskosten,vielmehr auch die mit der Manipulation,der Reinigung (Ulung der Schalungen und Formkerne) der Instandhaltung und der Lagerhaltung verbundenen Kosten.Wobei auch entsprechende Lohnkostenanteile entfallen.
• leiters entfallen für Käufer solcher Anlagen die mit der Montage und Fundierung von Fahrschienen sonst anfallende Kosten.Desgleichen entfallen für den Lieferer der Anlage die mit der Montage verbundenen Aufsichts-und Gewährleistungsverpflichtungen.
• Die für das erfindungsgemäße verfahren nur erforderliche Bodenbetonfläche ist vom Kunden einfach herzustellen und kann gegebenenfalls auch für andere Zwecke verwendet werden.
• Kapazitätserweiterungen,zum Beispiel für ehrechichtbetieb erfordern keine zusätzlichen Umbauten,lediglich die Vergrößerung der Betonfläche.
• Die einzelnen Aggregate am Bearbeitungs-und Stapelwagen sind jeweils folgerichtig programmgesteuert und sind weitgehend verstellbar eingerichtet.Die Schnittiefe der Aufteilsäge (n) wird durch einen automatisch wirkenden Tiefenwächter gesteuert.Die Elementbreite kann durch Eingabe des entsprechenden Wertes stufenlos bis zu einem Maximalwert gesteuert werden.Ebenso die Elementdicke und die Elementlänge.Die Lage'Anzahl und Tiefe der Bohrungen kann ebenso gesteuert werden.Die Fräsköpfe und Walzen sind rasch auswechselbar,so daß die Umrüstzeiten in der Größenordnung von wenigen Minuten liegen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren weist auch den Vorteil auf, daß die Aggregate wie Fertiger und Bearbeitungs-und Stapelwagen vor Versand zum Kunden im Hersteller werk erprobt werden können,weil dazu keine zusätzliche Montage einer etwaigen Anzahl von sonst notwendigen Anlagenteilen (Fundamente,Schienen,Pressen usu)erforderlich ist.
• Als Varianten zu dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren können gegebenenfalls bei Vorliegen besonderer Umstände feststehende Bearbeitungseinheiten vorgesehen sein..Ebenso kann die Fertigungseinheit in diesem Falle entweder fahrbar,oder auch stationär aufgebaut sein.
• Dabei muß aber das zu bearbeitende Material zur Bearbeitungseinheit transportiert wer ien Der Transport dieses Materiales kann auch so erfolgen'daß dastlaterial mittels des Fertigers auf ein Transportband aufgebracht wird.
• Wird ein fahrbarer-ortsveränderlicher Fertiger verwendet, so wird die Bandbewegung erst dann eingeschaltet,wenn der Fertiger die gesamte Bandstrecke beschichtet hat.
• Befindet sich am anderen Ende des Transportbandes jedoch ein fix montierter stationörer Fertiger,so muß die Bandbewegung kontinuierlich erfolgen.
• Bei stationärer Bearbeitungseinheit und fahrbarem Fertiger ist eine zusätzliche Trennschnitteinheit zwecks Aufteilung in Elementprismenstreifen für den Transport zur Bearbeitungseinheit erforderlich.
• Unabhängig von den vorher beschriebenen Verfahren können, um Werkzeugverschleiß zu verringern in die Leichtbetonmasse beim Einbau "verlorene Formkerne"eingelegt werden.
• Zum Beispiel gefrorenes Wasser. Das abachmelzende Wasser bewirkt erfahrungsgemäß keine nachteiligen Folgen beim gegenständlichen Leichtbeton. Je nach Kostenentwicklung kann diese Maanahme wirtschaftlich werden.
• In Bild 1 ist eine schematische Darstellung des Produktionsablaufes zu ersehen. Der Bearbeitungs-und Stapelwagen 2 stapelt das Fertiggut parallel zur Fertigungabahn,damit die Fertigungsbahn nicht durch gelagertes Fertiggut für den Fertiger 3 blockiert ist.
• Bild 2 zeigt schematisch den Bearbeitungs-und Stapelwagen..
• Der Leichtbetonkuchen 4 wird mittels der Aufteilsäge 5, zu Elementprismen 6 ,geteilt.Der Greifer 7,bringt ein Elementprisma 6 auf den Bearbeitungstisch 8 .Dort wird das Elementprisma mittels der Einspannklauen 9, festgehalten.Im Bedarfsfall kann mit der Mittelschnittsäge 10 das Elementprisma in zwei Teile geteilt w.erden.Mittels des Nutenfräsers ll,werden die Längsnuten hergestellt.Mittels der Bohreinheiten 12 , werden im Bedarfsfall die Querbohrungen angebracht.Die Kappsägenl3, begrenzen die Länge des EIementes,währnd mittels des Oberflächenfräsers 14, die Egalisierung der Oberseite und gegebenenfalls,wenn vorgesehen mittels Unterseitenfräsers die Elementunterseite bearbeitet wird. (dazu muß die Einspannklaue gelöst sein und eine im Bild nicht dargestellte zusätzliche obere Einspannvorrichtung eingesetzt werden).Ein weiterer Greifer 15, bringt das Fertiggut zur jeweils richtigen Stapelposition.
• Nun beginnt ein neuer Arbeitstakt,wobei der Bearbeitungsvagen um eine Elementbreite plus Schnittbreite vorrückt.
• Die Bearbeitungsspäne werden mittels Absaugvorrichtung 16, in an sich bekannter Weise in einen Spänesilo 17 geleitet.
• Das Sägeblatt 5 ist höhenverstellbar.eina Abtastung der richtigen Arbeitsposition erfolgt mittels einer Zusatzeinrichtung welche am Greifer 7 montiert ist.
• Bild 3 zeigt Ausführungsbeispiele von Bauelementen,die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw.nach dem erfindungsgemäßen VerFahren herstellbar sind. Ein Wandelementstreifen 18 ,weist Längsnuten 20, auf. Außerdem besitzt das Element 7 Querbohrungen 21.
• Das Element 19,be-sitzt nur eine Längsnut 22.
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Claims (1)

1. Patentansprüche zu der am 12.November 1980 dem deutschen Patentamt in München , mit Priorität mit Priorität vom 15.Nov.1979 in Österreich gleichlautend angemeldeten Erfindung: "Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bauelementen" - zugesandten Anmeldung des o.a.Erwindung Aktenzeichen der gleichlautenden österreichischen Anmeldung:7285/79.

   (Patentansprüche für die in Österreich angemeldete Erfindung sind auch erst im Nachhinein verfaßt wort den,bzw.können dieselben in Österreich nachqereicht werden).

   Anspruch 1) Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Leichtbeton oder dergleichen,dadurch gekennzeichnet,daß das Mischgut in kontinuierlichem Vorgang auf ebene Grundflächen mittels Maschinen die gleich,oder ähnlich wie Betonstraßenfertiger oder Heißmischgut-Schwarzdeckenfertiger wirken,aufgrtragen wird,wobei dabei auch mittelszusätzlichen Vorrichtungen die möglichkeit für die Herstellung von Hohlräumen im Inneren des Materialkuchenbandes gegeben sein kann und nach entsprechender Aushärtung des Materials das Aufteilen desselben in die einzelnen gewünschten Bauelemente in gleichbleibenden oder in variablen Abmessungen mit darrauffolgender Bearbeitung mit Profilierung des Elementque.rschnittes sowie gegebenenfalls die Anbringung von Bohrungen oder ähnlich geformten Ausnehmungen im Bauelement,erfolgt.

   Anspruch 2) Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß der Leichtbeton-Materialkuchen mindestens in der zukünftigen BaueTmentwanddicke und in einer Mindestbreite,die der zukünftigen Bauelementlänge(wird das Element vertikal aufgestellt,so ist das dann die Elementhöhe) entspricht,hergestellt wird.

   Anspruch 3) Verfahren nach Anspruch l,dadurch gekennzeichnet,daß der Materialkuchen aus mehreren Leichtbeton-oder Betonsorten unterschiedlicher Rohdichte unterschiedlicher Eigenfestigkeiten und unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der Reihe nach schichtartig übereinander aufgebracht wird,wodurch Bauelemente mit inhomogenem Materialaufbau entstehen. - Anspruch 4) Vorrichtung zur Aufteilung von "endlos-Leichtbetonmaterialkuchen-Bändern",dadurch gekennzeichnet, daß derVorgang des Aufteilens in Elementstreifen, der Vorgang des Abhebens vom Boden,der Vorgang der Profilierung der Elementoberflächen sowie der Vorgang der Anbringung von Bohrungen oder ähnlichen Ausnehmungen im Element und das danach folgende Stapeln des Fertigproduktes mit einer fahrbaren, örtsveränderlichen Vorrichtung erfolgt,die zu einem Aggregat zusammengebaut ist0 Anspruch 5) Vorrichtung nach Anspruch 4),dadurch gekennzeichnet, daß das beim Bearbeiten anfallende Fräsgut in dafür in die Anlage eingebaute Speicher gefördert und sodann, nach gegebenenfalls erforderlicher Zerkleinerung in Chargen oder kontinuierlich,zum Transport zur Mischanlage oder zu einem Depot abgegeben wird.