DE3718626A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von betonplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonplatten, insbesondere Stahlbetonelement­ deckplatten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.

Bei der Herstellung von Betonplatten, insbesondere Stahlbeton­ elementdeckenplatten, werden seit einiger Zeit zum Einbringen des Betons in eine Schalung sogenannte Betonaustrager verwen­ det. Eine derartige Fülleinrichtung für den flüssigen Beton weist einen Betonvorratsbehälter auf, aus dem über Klappen, Schnecken, Bänder oder dgl. der flüssige Beton in die Schalung eingebracht wird. Diese Fülleinrichtung wird mit entsprechender Fahrgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Füllquerschnit­ tes längs der Schalung bewegt (oder umgekehrt) und der flüssige Beton wird in der erforderlichen Stärke des Betonauftrages eingefüllt. Üblich sind Dicken von 4, 5 oder 6 cm. Ein Unter­ schreiten dieser vorgeschriebenen Stärken ist unzulässig, weshalb üblicherweise mit überflüssigem Beton gefahren wird.

Falls Betonplatten auf diese Weise in größerem Umfange herge­ stellt werden, so ist die Größe des Überstandes über die ge­ forderte Mindestdicke hinaus ein wesentlicher zu beachtender Kostenfaktor. Denn bereits einige mm Abweichung führen bei den erwähnten geringen Stärken zu erheblichen Mehrkosten. Wesent­ licher Störungsfaktor bei der Bestimmung des Mehr an einzu­ füllendem Beton ist jedoch die Konsistenz des Betons selbst, während andererseits die Fahrgeschwindigkeit des Betonaus­ tragers oder die Arbeitsgeschwindigkeit der diesem zugeord­ neten Austragelemente, wie Schnecken, Bänder oder dgl., noch einigermaßen aufeinander abstimmbar sind. Die Konsistenz des Betons schwankt jedoch sehr stark, selbst wenn stationäre Mischanlagen verwendet werden können. Selbst die meisten stationären Mischanlagen können nicht die Konsistenz ständig fahren. Selbst wenn eine solche Mischanlage vorgesehen wäre, so tritt zusätzlich der Nachteil auf, daß der Beton im Randbereich des Vorratsbehälters der Fülleinrichtung länger verbleibt und somit einer Konsistenzschwankung unterliegt (wobei anzumerken ist, daß bei vergleichsweise schmalen Betonplatten nur ein Teil der Quererstreckung des Betonaustragers in Anspruch genommen wird, also auch nur in dessen Mitte der Beton entnommen wird, während am Rand Beton verbleibt und erst bei einer folgenden weiteren Platte verwendet wird).

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Aufrechterhaltung der geforderten Mindestdicke eine möglichst genaue Anpassung an diese Mindest­ dicke möglich ist.

Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei der eingangs genannten Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche wei­ tergebildet.

Wesentlich ist also, daß ein Abziehbalken verwendet wird, der den überschüssigen Beton abstreift, der somit zur Weiterver­ arbeitung zur Verfügung steht. Von großem Vorteil ist es je­ doch, wenn möglichst wenig überschüssiger Beton zum Abstreifen kommt, also eine möglichst genaue Menge an Beton in die Scha­ lung eingefüllt wird. Dies wird gemäß einer vorteilhaften Wei­ erbildung dadurch erzielt, daß der Betonwulst, der vor dem Abziehbalken hergeschoben wird, in seinem Volumen erfaßt wird und dann, wenn dieses Volumen dem noch auszufüllenden Volumen innerhalb der Schalung entspricht, das Zuführen von Beton von der Fülleinrichtung her beendet wird. Dies kann halbautomatisch aufgrund der Erfindung des Bedieners, aber auch vollautomatisch mit Hilfe von Detektoren erreicht werden, deren Signale mitein­ ander verglichen werden. Dabei können auch Schätzungen durchge­ führt werden.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise eignet sich nicht nur bei vollautomatischen Fertigungsanlagen mit in der Lage verstell­ baren Schalungselementen, sondern auch bei solchen Anlagen, bei denen eine Bewehrung eingebracht wird. Dabei kann vorteilhaft ein vom gleichen Erfinder entwickeltes Verfahren zum nach­ träglichen Einbringen der Bewehrung verwendet werden. Jedoch ist die Erfindung auch bei solchen Anordnungen verwendbar, bei denen in die Schalung eingesetzte Bewehrungen aus dem späteren Beton herausschauende Obergurte besitzen, die in gleicher Richtung wie die Bewegungsrichtung von Fülleinrichtung und Abziehbalken verlaufen, da lediglich der Abziehbalken in entsprechender Form zu gestalten und im Bereich der Verbin­ dungsstelle zwischen Obergurten und Untergurten verbleibende Überstand in Kauf zu nehmen ist.

Durch die vorliegende Erfindung ist nicht nur das qualitativ erforderliche Ergebenis gewährleistet, sondern auch eine milli­ metergenaue Fertigung der Betonplatten möglich, was von erheb­ licher wirtschaftlicher Bedeutung ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch das Grundprinzip der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 2 bis 4 die Verfahrensschritte bei der Berücksichtigung des vor dem Abstreifbalken hergeschobenen Wulstes,

Fig. 5 schematisch eine automatische Steuerung der Betonzu­ fuhr,

Fig. 6 eine Anordnung des Abstreif- oder Abziehbalkens für mit aus der Betonoberseite herausragender Bewehrung verse­ hener Betonplatten.

Gemäß Fig. 1 sind auf einer Basis 1 Schalungswände 2 vorge­ sehen, wodurch eine im wesentlichen wannenartige Schalung 3 ge­ bildet ist. Die Schalungswände 2 können in an sich bekannter Weise gegenüber der Basis 1 verstellbar ausgebildet sein, wo­ durch Schalungen 3 unterschiedlicher Größe gebildet werden können. Jedoch sind auch einheitliche Schalungen für Betonplatten stets gleicher Größe vorsehbar.

In die Schalung 3 wird mittels einer in Fig. 1 nicht darge­ stellten Fülleinrichtung wie einem Betonaustrager flüssiger Beton eingebracht, und zwar durch Relativbewegungen der Fülleinrichtung gegenüber der Schalung 3 längs einer Erstreckungsrichtung der Schalung 3. Hierdurch bildet sich in der Schalung 3 eine Betonmasse 4 aus, die an der Stelle, an der der flüssige Beton eingefüllt wird, einen Bug 5 besitzt. Der flüssige Beton wird von der Fülleinrichtung solange eingefüllt, bis die Schalung 3 gefüllt ist. Es erfolgt dann eine gleichmäßige Verteilung, gegebenenfalls ein Einrütteln und ein Aushärten in an sich üblicher Weise.

Gemäß der Erfindung wird ein Abzieh- oder Abstreifbalken 6 längs einer Erstreckungsrichtung der Schalung 3 über die in dieser befindlichen Betonmasse 4 (relativ) gezogen, wodurch vor dieser ein Wulst 7 hergeschoben wird. Der Abziehbalken 6 wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils 8 bewegt. Hinter dem Abziehbalken 6 hat die Betonmasse 4 eine gleichmäßige Oberfläche, die die erforderliche Mindestdicke gegenüber der den Boden der Schalung 3 bildenden Basis 1 hat. Bei Bewegung des Abziehbalkens 6 über das stirnseitige Ende der Schalung 3 hinaus wird überflüssiger Beton, nämlich der Inhalt des Wulstes 7, abgestriffen und kann aufgefangen und für eine nachfolgende Betonierung wiederverwendet werden.

Von Vorteil ist jedoch die Vorgehensweise gemäß den Fig. 2 bis 4, in denen die in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen in gleicher Weise verwendet sind.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel, nämlich den Fig. 2 bis 4, wird die Fülleinrichtung 10 in der gleichen Richtung bewegt wie der Abziehbalken 6, jedoch räumlich gesehen etwas vor diesem ent­ sprechend dem Pfeil 11. Die Bewegung ist synchronisiert, wie das durch eine Strichlinie 12 dargestellt ist. Die Füllein­ richtung 10 enthält den einzufüllenden flüssigen Beton, der von einer Mischstation kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird. Über eine an der Unterseite der Füllein­ richtung befindliche Klatte 13 kann der flüssige Beton 14 bei geöffneter Klappe 13 in die Schalung 3 fließen. Es zeigt sich, daß in der Schalung 3 ein Bereich 15 gebildet ist, der noch von flüssigem Beton aufzufüllen ist und dessen Volumen laufend abnimmt, während der Abziehbalken 6 den Wulst 7 vor sich her­ schiebt. Wie Fig. 3 zeigt, wird kurz vor Erreichen des Endes der Schalung 3 derjenige Augenblick erreicht, zu dem das Volumen des Wulstes 7 mit dem Volumen des noch aufzufüllenden Bereiches 15 übereinstimmt. In diesem Augenblick wird die Klappe 13 geschlossen und der aufzufüllende Bereich 15 aus­ schließlich von dem flüssigen Beton 14 im Wulst 7 aufgefüllt, was zwangsweise erfolgt, da der Abstreifbalken 6 weiter bewegt wird. Da selbstverständlich ein Sicherheitszuschlag einzuhalten ist, wird am Ende der Abziehbewegung, vgl. Fig. 4, der Abziehbalken 6 einen kleinen Rest 16 über die Schalung 3 hinaus abstreifen. Die Oberseite 9 der Betonmasse 4 in der Schalung 3 hat nach dem Abziehen den vorgeschriebenen Mindestabstand d von der Basis 1 (zuzüglich üblicher Zuschläge, die beim Abbinden des Betons aufgrund Schwund oder dgl. zu beachten sind, derart, daß die endgefertigte Betonplatte sicher die geforderte Mindestdicke besitzt, jedoch darüber hinaus nahezu keine Überstände aufweist).

Aus vorstehendem ergibt sich, daß je gleichmäßiger die Austrittsöffnungen für den flüssigen Beton 14 aus der Füllein­ richtung 10 über die Breitenerstreckung in der Schalung ver­ teilt sind, um so geringer der Rest 16 bemessen sein kann, den der Abziehbalken 6 am Ende des Abziehvorganges über die Scha­ lung 3 hinaus abstreift. Dies deshalb, weil dadurch die Bil­ dung eines Buges 5, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, weit­ gehend über die Breite der Schalung 3 vergleichmäßigt wird.

Im einfachsten Fall wird ein Bediener die Klappe 13 schließen, wenn er aufgrund Erfahrung erkennt, daß das Volumen des Wulstes 7 sicher ausreicht, um den noch aufzufüllenden Bereich 15 tat­ sächlich aufzufüllen.

Dieser Vorgang kann auch automatisiert werden.

Hierzu (vgl. Fig. 5) wird ein erster Detektor 17 vorgesehen, der das Volumen des Wulstes 7 erfaßt und wird ein zweiter Detektor 18 vorgesehen, der das Volumen des noch aufzufül­ lenden Bereiches 15 erfaßt (und damit auch die Größe desjenigen Wulstes, der ihn aufzufüllen vermag). Diese beiden Größen wer­ den miteinander verglichen und bei Koinzidenz wird ein Signal an ein Schließorgan 19 der Fülleinrichtung 20 gegeben; beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist das Schließorgan 19 ein Ventil und die Fülleinrichtung 20 ein Zuführrohr für flüssigen Beton, wobei bei Eintreffen dieser Signale das Schließorgan 19, nämlich das Ventil, schließt.

Im allgemeinen ist die genaue berührungsfreie Erfassung von Volumina nicht einfach, jedoch kann ein interatives Schätzver­ fahren verwendet werden, insbesondere wenn ein Rechner zur Verfügung steht. Zudem sind Sicherheitszuschläge zu berück­ sichtigen.

Bei einer Weiterbildung dieser Vorgehensweise kann dann, wenn die Abweichung zwischen dem Volumen des Wulstes 7 und dem Vo­ lumen des noch aufzufüllenden Bereiches 15 in einen bestimmten Bereich kommt, das Schließorgan 19, etwa das Ventil gemäß Fig. 5, ausgehend zum Ausgangssignal des Vergleichers 21 allmählich oder schrittweise geschlossen werden.

Auf diese Weise kann die Größe des Restes 16 sehr klein gehal­ ten werden.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 bis 4 entspricht die Höhe der Schalungswände 2 der Schalung 3 der Mindestdicke d. Daher wird bei diesen Ausführungsbeispielen der Abziehbalken 6 längs der Oberkanten 22 der Schalungswände 2 bewegt. Jedoch kann bei geeigneter Bemessung des Abziehbalken 6 in Querrichtung dieser auch zwischen den seitlichen Schalungs­ wänden 2 bewegt werden. Zweckmäßig wird dann zur Aufnahme des Restes 16 die den Wulst 7 vor sich herschiebende Seite des Ab­ ziehbalkens 6 derart ausgebildet, daß am Ende des Bewegungs­ weges, nämlich der Anlage gegen die stirnseitige Schalungswand 2 der Rest 16 von der Betonmasse 4 abgetrennt wird. Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit, wie dies erreichbar ist, nämlich da­ durch, daß diese den Wulst 7 vor sich herschiebende Seite schräg ausgebildet wird, wie das durch eine Strichlinie 23 dargestellt ist.

Schließlich ist die vorliegende Erfindung grundsätzlich auch dann anwendbar, wenn vor dem Einbringen des flüssigen Betons 14 in die Schalung 3 Bewehrungselemente vorgesehen werden müssen, sofern sichergestellt ist, daß sich ein Abziehbalken zumindest über bestimmte Bereiche der eingefüllten Betonmasse 4 unter Ab­ ziehen bewegen läßt. Dies ist dann der Fall, wenn, wie in Fig. 6 angedeutet, sich die aus der Betonmasse herausragenden Obergurte 25 der Bewehrung 24 in der gleichen Richtung erstre­ cken, wie die Bewegungsrichtung des Abziehbalkens 26 (entspre­ chend der Bewegungsrichtung gemäß dem Pfeil 8 des Abziehbalkens 6 in Fig. 1). In diesem Fall weist der Abziehbalken 26 Ausneh­ mungen 27 auf, die so angeordnet sind, daß der Abziehbalken 26 ungehindert und auch ohne Berührung der Bewehrung 24 bewegt werden kann. In diesem Fall wird im Bereich der Bewehrung an der Betonoberseite ein Überstand 28 gebildet. Im übrigen zeigt Fig. 6, daß die Oberseite des abgezogenen Betons unterhalb des Niveaus der Oberkanten 22 der Schalungswände 2 liegen kann, wie das erwähnt worden ist.

Bei bewehrten Betonplatten ist jedoch eine Vorgehensweise von Vorteil, die der Anmelder bereits früher vorgeschlagen hat, bei der die Bewehrung nach Einfüllen des Betons in die Schalung 3 eingebracht wird.

Zusammenfassend ist die vorliegende Erfindung vor allem dann von erheblichem Vorteil, wenn bei einem halb- oder vollauto­ matisierten Betrieb Betonplatten unterschiedlicher Abmessungen und insbesondere unterschiedlicher Dicke zu fertigen sind. In diesem Fall können erhebliche Einsparungen an Beton erzielt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen von Betonplatten, insbesondere Stahlbetonelementdeckenplatten, bei dem eine Fülleinrichtung zum fortschreitenden Einfüllen von flüssigem Beton in eine Schalung relativ zu einer Er­ streckungsrichtung der Schalung geführt und der Beton innerhalb der Schalung zur Erreichung einer vorgegebenen Mindestdicke der Betonplatte gleichmäßig verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Mindestdicke (d) der Betonplatte entspre­ chenden Höhe ein Abziehbalken (6, 26) über den flüssigen Beton (4) in der Schalung (3) gezogen wird, der überschüs­ sigen Beton (7) mitnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar im Anschluß an die Fülleinricht6ung (10, 20) der Abziehbalken (6, 26) in der gleichen Richtung (8, 11) relativ zur Schalung (3) bewegt wird und kurz vor Erreichen des Endes der Schalung (3) in der Bewegungsrichtung (8, 11) das Einfüllen von flüssigem Beton (14) abhängig von der Größe des von dem Abziehbalken (6, 26) vor sich hergescho­ benen Wulstes (7) aus flüssigem Beton beendet wird, derart, daß der verbleibende Raum (15) in der Schalung (3) nunmehr durch die in dem von dem Abziehbalken (6, 26) vor sich her­ geschobenen Wulst (7) enthaltenen Menge an flüssigem Beton gefüllt wird und noch sicher abgestrichen werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bereits während zumindest eines Teils der Bewegung, insbesondere vor dem Erreichen des Endes der Schalung (3) die Ausflußmenge aus der Fülleinrichtung (10, 20) abhängig von der Größe des von dem Abziehbalken (6, 26) vor sich hergeschobenen Wulstes (7) geändert wird.

4. Vorrichtung zum Herstellen von Betonplatten, insbesondere Stahlbetonelementdeckenplatten,
mit einer festen Schalung und einer längs einer Erstre­ ckungsrichtung der Schalung relativ bewegbaren Fülleinrich­ tung, aus der flüssiger Beton in die Schalung in vorge­ gebener Menge füllbar ist,
wobei der in die Schalung eingefüllte flüssige Beton zur Erreichung einer vorgegebenen Mindestdicke der Betonplatte gleichmäßig verteilt wird,
gekennzeichnet durch einen Abziehbalken (6, 26) der in der der Mindestdicke (d) der Betonplatte entsprechenden Höhe in der Schalung (3) angeordnet ist und längs dieser über den flüssigen Beton in der Schalung (6) führbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abziehbalken (6, 26) in räumlich enger Nähe zur Fülleinrichtung (10, 20) angeordnet ist und unmittelbar hinter dieser in der gleichen Richtung (8, 11) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
einen ersten Detektor (17), der das Volumen des vor dem Abziehbalken (6, 26) hergeschobenen Wulstes (7) erfaßt,
einen zweiten Detektor (18), der das Volumen des in der Schalung (3) noch durch flüssigen Beton (14) aufzufüllen­ den Raums (15) erfaßt, und
einen Vergleicher (21), der bei Koinzidenz der beiden Volumina den Füllbetrieb der Fülleinrichtung (20) beendet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Detektor (17, 18) die jeweiligen Vo­ lumina mit jeweilgen Sicherheitsreserven aufgrund berüh­ rungsfrei erfaßbarer Größen berechnen oder beschränken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (21) dann, wenn die beiden Volumina in einen bestimmten Abweichungsbereich kommen, den Füllbetrieb der Fülleinrichtung (20) allmählich oder schrittweise drosselt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei aus der Betonmasse (4) ragenden Bewehrungsteilen (25) einer Bewehrung (24) der Abziehbalken (26) Ausnehmun­ gen (27) aufweist, durch die der Abziehbalken (26) ohne Berührung dieser aus der Betonmasse (4) herausragenden Be­ wehrungsteile (25) der Bewehrung (24) über die Betonmasse (4) abstreifend bewegbar ist.