-
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Gießen
von Betonelementen mit einem oder mehreren hohlen Kernen.
-
Gleitformgießen ist ein üblicherweise
verwendetes Gießverfahren
für Betonelemente.
Eine bekannte Gleitformmaschine zum Gießen von Hohlkerntafeln ist
in der Patentveröffentlichung
FI 70821 beschrieben. Wie es hierin offenbart ist, wird der Beton
durch das sogenannte Scherverdichtungsverfahren unter Verwendung
eines schwingenden Hohlkernformungsmittels verdichtet. Üblicherweise
wird das Gleitformgießen
zur Herstellung langer kontinuierlicher Gussteile verwendet, die,
sobald sie ausgehärtet
sind, in Abschnitte mit einer gewünschten Länge zersägt werden. Hinsichtlich der
Handhabung ist es jedoch in manchen Fällen stärker bevorzugt, Gussteile mit
der richtigen Endlänge
herzustellen.
-
In der Patentanmeldung FI 92 0494
ist eine Lösung
beschrieben, bei der ein Kopfstück
dazu verwendet wird, das vordere Ende des Gussteils kompakt zu machen
und ihm die richtige Endform zu verleihen. In diesem Fall wird kein
Abfallteil, das abgesägt
und weggeworfen werden muss, am Vorderende des Gussteils erzeugt.
-
Aus der Patentveröffentlichung FI 102 253 (WO
97/7949) ist eine Lösung
bekannt, bei der eine Wand, die einen Gussraum definiert, an den
vorderen und hinteren Rändern
einer Metallplatte, die einen Teil einer Verbundkonstruktion bildet,
angeordnet ist. Es wird beim Gießen keine Form verwendet. Nach
dem Gießen
wird die Vorderseite weggehoben. Die Rückseite bewegt sich vor und
zurück,
wodurch während
des Gießens
frischer Beton unter die schwingende Platte gepresst wird. Diese
bekannte Lösung
hat das Problem, dass sie für
das Gießen vorgespannter
Elemente nicht verwendbar ist, da es nicht möglich ist, Drähte an den
beweglichen Endwänden
zu verankern. In der Lösung
werden Verstärkungsstäbe, die
in der Längsrichtung
entlang der oberen Oberfläche
der Metallgrundplatte verlaufen, anstelle der Vorspanndrähte verwendet.
Die Stahlplatte mit Verstärkungsstäben erhöht den Preis
des Gussproduktes.
-
Die DE-A-26 48 744 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung, die den nächstliegenden Stand der Technik
gegenüber
der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
Die kennzeichnenden Merkmale des
Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in Anspruch 1 dargelegt. Die kennzeichnenden Merkmale der
Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind in Anspruch 3 dargelegt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, sowohl
dem vorderen als auch dem hinteren Ende des Gussteils genau die
richtige Endform zu verleihen. Es ist somit möglich, Elemente oder Balken
mit der gewünschten
Länge zu
gießen,
die im Anschluss an das Gießen
nicht in Abschnitte mit der richtigen Länge zersägt werden müssen. Folglich werden keine
Abfallteile erzeugt. Bei der Herstellung von kurzen Tafeln wäre der Anteil
der Abfallteile des Tafelendes proportional größer als bei der Produktion von
langen, kontinuierlichen Tafeln, die danach in Abschnitte mit der
gewünschten
Länge zersägt werden. Es
ist deshalb besonders wichtig, das Erzeugen von Abfallteilen im
Fall von kurzen Tafeln zu vermeiden.
-
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann
ein Ende der Betonvorspannseile an einer Kopfplatte verankert werden,
während
deren anderes Ende an dem unteren Teil einer Endplatte, die ein
Teil der Form bildet, verankert werden kann. Da kurze Elemente nicht
immer vorgespannt werden müssen, kann
die Erfindung auch unter Verwendung von nicht gespannten Drähten oder
Verstärkungsstäben ausgeführt werden.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird eine bewegliche Ankerplatte angewandt, die entweder
die Kopfplatte oder den unteren Teil der Endplatte bildet. Sie kann
an einer geeigneten Stelle an dem Gussbett gemäß der Länge des zu gießenden Elements
befestigt werden.
-
Das Verfahren ist leicht anzuwenden,
indem eine übliche
Gleitformmaschine verwendet wird, die sich entlang eines Gussbettes
bewegt. In diesem Fall wird ein oberer Teil der Endplatte, der mittels
der Gießmaschine
bewegt werden kann, an der Vorrichtung nach dem Stand der Technik
befestigt.
-
Im Folgenden werden die Erfindung
und Details von dieser ausführlicher
anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
1 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu Beginn des Gießens
ist,
-
1a den
oberen und den unteren Teil der Endplatte vom Ende der Vorrichtung
aus gesehen zeigt,
-
2 bis 5 die Vorrichtung von 1 an den unterschiedlichen
Endstadien des Gießens
zeigen,
-
6 eine
alternative Möglichkeit
einer Befestigung der Kopfplatte oder der Endplatte an den Seiten
der Form zeigt, und
-
7a und 7b eine Möglichkeit eines Verriegelns
einer Platte an ihrer Stelle zeigen, die auf die in 6 gezeigte Weise befestigt ist.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine
Gleitformmaschine, die sich entlang eines Bettes 1 bewegt
(1). Es ist auch möglich, eine
stationäre
Maschine und ein bewegliches Bett zu verwenden. Die Gießmaschine
umfasst einen Zufuhrtrichter 2 und eine Anzahl paralleler
Zufuhrschnecken 3, die in Richtung des hinteren Endes der
Vorrichtung breiter werden, und deren Verlängerungen Dorne, d.h. Verdichtungshülsen 4 bilden.
Die Wellen der Zufuhrschnecken sind an dem Maschinenrahmen gelagert und
mit einem Antrieb 5 an ihrem vorderen Ende verbunden. Die
Betonform ist durch eine obere Platte 6, die oberhalb der
Schnecken und der Dorne angeordnet ist, sowie durch Seitenplatten,
die an ihren Seiten angeordnet sind, gebildet.
-
Wenn die Zufuhrschnecken frischen
Beton in Richtung des hinteren Endes der Schnecken schieben, lässt die
Reaktionskraft der Schnecken die Vorrichtung sich auf ihren Rädern in
die durch den Pfeil gezeigte Richtung bewegen. Die Verdichtungshülsen bewegen
sich in Relation zu der Gießmaschine,
beispielsweise indem sie sich um die Längsachse in entgegengesetzten
Richtungen relativ zueinander hin- und herdrehen, oder indem sie
sich in der Längsrichtung
vor und zurück
bewegen, wobei jede Verdichtungshülse sich in der entgegengesetzten
Richtung relativ zu der benachbarten Hülse bewegt. Somit wird der
Beton in seine Endform um die Hülsen
herum verdichtet. Außerdem
kann die obere Platte 6 in Schwingung versetzt werden.
All dies ist bekannt.
-
Eine Betonrutsche 7 ist
an der Gießmaschine
unter den Zufuhrschnecken montiert. Ihre obere Oberfläche ist
durch eine Anzahl paralleler Rutschen gebildet, von denen jede unter
einer Zufuhrschnecke liegt.
-
Die Gießmaschine umfasst einen Unterseitenverschluss 8,
der unter die Öffnung
des Betontrichters geschoben werden kann, um die Öffnung abzudecken.
Der Verschluss kann beispielsweise mittels eines hydraulischen Stellgliedes
bewegt werden.
-
Am vorderen Ende des Gussbetts ist
eine Kopfplatte 9 vorgesehen, die eine vertikale Wand in dem
vorderen Ende bildet und Öffnungen
umfasst, durch die die Dorne 4 hindurchgeschoben werden können.
-
Die untere Endplatte 10 ist
am hinteren Ende des Gussbettes montiert. In ihrem oberen Ende sind bogenförmige Ausnehmungen
vorgesehen, die derart geformt sind, dass die Schnecken und die
Zufuhrrutsche der Gießmaschine über sie
hinweg treten können.
Es können
ebenfalls Vorspanndrähte
im Voraus an dem unteren Anschlag verankert werden. Die anderen
Enden der Drähte
sind an der Kopfplatte 9 verankert.
-
Ferner umfasst die Gießmaschine
eine obere Endplatte 11, deren unterer Rand mit bogenförmigen Ausnehmungen
versehen ist und die im Endstadium des Gusses von einer Position
vor dem Betontrichter in eine Position, die an der Endwand der fertiggestellten
Tafel anschlägt,
verschoben werden kann. Wenn der obere Teil der Endplatte über dem unteren
Teil der Endplatte liegt, bilden die zusammenfallenden Ausnehmungen
dieser beiden Teile Öffnungen,
die einen Hindurchtritt der Zufuhrschnecken und Dorne zulassen. 1a zeigt einen Querschnitt
der Form rechtwinklig zur Gussrichtung wobei die untere Endplatte 10 und
die obere Endplatte 11 ausgerichtet sind.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie
folgt:
Der Guss wird begonnen, indem die Gießmaschine
in die sich am Ende der Form befindliche Kopfplatte 9 in eine
Position zurückgeführt wird,
in der die Verdichtungshülsen 9 durch
die Öffnungen
in der Kopfplatte hindurchtreten (1).
Die Zufuhrschnecken speisen frischen Beton ein und pressen ihn gegen
die Kopfplatte, wodurch das vordere Ende des Elements verdichtet
wird. Danach wird die Gießmaschine
nach vorne entlang des Betts auf die normale Weise bewegt und ein
Element auf dem Bett gebildet.
-
Wenn sie sich dem hinteren Ende des
Elements nähert,
bewegt sich die Gießmaschine
bis die untere Endplatte 10 sich nahe bei dem äußeren Ende der
Betonrutsche 7 unterhalb der Betonrutsche befindet. Noch
immer strömt
frischer Beton aus dem Tank 2 der Gießmaschine auf die Zufuhrschnecken 3 und die
Schnecken rotieren (2).
-
In diesem Stadium wird die obere
Endplatte 11 mittels eines Stellgliedes über die
untere Endplatte 10 geschoben. Gleichzeitig wird die Zufuhr
von Beton aus dem Tank 2 gestoppt, indem der Bodenverschluss
des Betontanks 8 verschlossen wird (3). Wenn die obere Endplatte 11 über die
untere Endplatte geschoben wird, während die Schnecken noch rotieren
(vgl. 1a), wird eine
vertikale Elementendwand erhalten.
-
Das hintere Ende des Elements wird
auf eine solche Weise verdichtet, dass, während die obere Endplatte 11 sich
in der in 3 gezeigten
Position befindet, in der sie mit der unteren Endplatte 10 ausgerichtet
ist, die Zufuhrschnecke 3 noch Beton zuführt und
den Druck an der Verdichtungshülse 4 aufrechterhält, die
gleichzeitig den Beton zu seiner Endform und -dichte verdichtet.
-
Das genaue Zuführen von Beton am hinteren Ende
der Tafel wird durch das kontinuierliche Aufrechterhalten eines
stetigen Zufuhrdruckes gesteuert. Wenn der Druck zu sehr zunimmt,
wird der überschüssige Beton
durch den Zwischenraum zwischen den spiralförmigen Stegen der benachbarten
Zufuhrschnecken sowie durch Zurückschieben
durch den Zwischenraum zwischen dem Steg und dem hohlen Kern ausgetragen.
Die Schnecken übertragen
kontinuierlich Beton zu ihrem Außenumfang, mit dem Ergebnis,
dass der Beton an der Zufuhrschnecke sehr locker ist und in der
Lage ist, zu fließen,
wenn der lokale Druck zu sehr zunimmt.
-
Die Gießmaschine bewegt sich weiter
in die in 4 gezeigte
Position, in der die Rotation der Schnecken gestoppt wird, wohingegen
die Hülsen noch
verdichten werden. Schließlich
bewegt sich die Maschine in die in 5 gezeigte
Position, wonach die Maschine aus der gegossenen Tafel und von der Position über der
unteren Endplatte 10 weg herausgefahren wird.
-
Danach wird die Gießmaschine
zum vorderen Ende der folgenden zu gießenden Form verbracht und in
Position zurückgeführt, wobei
die Verdichtungshülsen 4 in
der Kopfplatte 9 durch die Öffnungen in der Kopfplatte
hindurch treten. In diesem Stadium werden die Zufuhrschnecken gestartet,
mit dem Ergebnis, dass der Rest des Betons der Schnecken auf die
Form fällt.
Die obere Endplatte 11 kann nun mittels eines Stellgliedes
in die Startposition bewegt werden, und es kann ein neuer Guss begonnen werden.
-
Die obere Endplatte ist vorzugsweise
zumindest 100 bis 150 mm dick. Bei dieser Dicke bedeckt sie mehr
als einen Schneckensteg. Die untere Endplatte ist vorzugsweise so
dick wie die obere Endplatte, so dass sie im Endstadium das hintere
Ende der Betonrutsche bedeckt und folglich den Fluss von Beton auf
die Form verhindert.
-
Die Kopfplatte 9 und/oder
der untere Teil 10 der Endplatte können beweglich an der gewünschten Position
auf dem Bett montiert sein, um eine Veränderung der Position des Anschlages
gemäß der Größe der zu
gießenden
Tafel zuzulassen. 6 zeigt eine
Lösung,
bei der die Kopfplatte an den Seiten des Bettes befestigt ist. Die
Platte ist an ihrer Stelle mittels eines Anschlagschiebers 12 verriegelt,
der in seinen Enden Löcher 13 aufweist.
In den Seiten des Betts sind eine Anzahl aufeinanderfolgender Löcher 14 vorgesehen,
und der Schieber wird in seiner Position wie gewünscht verriegelt, indem ein
Stift durch die ausgerichteten Löcher 13 und 14 geschoben wird.
Vorspanndrähte 15 werden
mittels des Schiebers gespannt. Die Löcher 13 und 14 müssen nicht
in den horizontalen Flächen
hergestellt werden, sondern sie können auch in den vertikalen
Flächen
der Seiten des Schiebers und des Bettes hergestellt werden.
-
Die 7a und b zeigen eine Art und Weise einer Verriegelung
des beweglichen Anschlages von 6 an
seiner Stelle im Schnitt bzw. von oben. Das Loch 13 in
dem Schieber ist oval, und sein größerer Durchmesser liegt quer
zur Gussrichtung. Eine kreisförmige
Platte 16 ist in dem Loch 13 vorgesehen, die einen
Durchmesser aufweist, der dem kleineren Durchmesser des Loches 13 entspricht.
Ein Stift 17, der in die Löcher 14 in den Seiten
des Bettes passt, ist exzentrisch zu der Platte 16 befestigt.
Die obere Platte 18 ist mit einem Betätigungs- und Verriegelungshebel 19 versehen.
Somit kann der Anschlag bewegt werden, indem die Platte 16 in
dem ovalen Loch 13 mittels des Hebels 19 gedreht
wird. Wenn die Löcher 14 den
richtigen Abstand in Bezug auf die Größe der Löcher 13 und zur Exzentrizität des Stiftes 17 aufweisen,
kann die Position des Anschlages stufenlos verändert werden.
-
Eine einstellbare Verriegelung der
Kopfplatte und der Endplatte kann auf irgendeine andere zweckmäßige Weise
vorgesehen werden, und die Platten können nicht nur an den Seiten
sondern auch an der Endwand des Bettes verriegelt werden.