DE68906139T2 - METHOD AND DEVICE FOR CASTING CONCRETE BODIES. - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Betonprodukten.The invention relates to a method for casting concrete products.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Gießen von Betonprodukten.The invention further relates to a device for casting concrete products.
Herkömmliche Techniken für die Herstellung länglicher Betonprodukte, wie etwa Säulen und Träger, schließen Gleitgießen ein, bei dem eine Gießmaschine Beton einer Form unter Bewegung auf Schienen entlang der Form von ihrem einen Ende zu dem anderen zuführt. Die Gießmaschine ist oberhalb der Form angeordnet, so daß der Beton unter dem Einfluß der Schwerkraft in die Form fließt. Der der Form zugeführte Beton wird mittels Vibratoren zum Entfernen von Luftblasen daraus verdichtet. Die Vibratoren können mit der Gießmaschine verbunden sein oder fest in der Form angebracht sein.Conventional techniques for producing elongated concrete products such as columns and beams include slip casting, in which a casting machine feeds concrete into a mold by moving it on rails along the mold from one end to the other. The casting machine is located above the mold so that the concrete flows into the mold under the influence of gravity. The concrete fed into the mold is compacted by means of vibrators to remove air bubbles from it. The vibrators may be connected to the casting machine or may be fixed to the mold.
Diese herkömmliche Technik hat einige Nachteile, die insbesondere bei der Herstellung hochfester Betonprodukte auftreten. Ein Nachteil besteht darin, daß das endgültige Maß der Verdichtung und der Homogenität des Betons nicht vollständig bekannt sein kann, weil es nicht genau bekannt ist, wieviel Luft mit dem Beton vermischt ist, während dieser von der Gießmaschine in die Form fällt, und weil der verdichtete Beton nicht ohne Zerstörung des Produkts zur Homogenitätsbestimmung vermessen werden kann. Somit können die Festigkeitseigenschaften des Betonprodukts an seinen verschiedenen Stellen nicht genau bekannt sein. Ein anderer Nachteil der Technik ist, daß sie sehr langsam ist, weil die zu bewegende Gießmaschine schwer ist und weil es erforderlich ist, dem Beton ein langsames Fließen zu ermöglichen, um die Menge der damit vermischten Luft zu minimieren. Die Verdichtung des Betons mittels Vibratoren ist ebenfalls zeitaufwendig. Zusätzlich ist festzustellen, daß der Verdichtungsprozeß schwierig auszuführen ist und eine komplizierte Maschinerie erfordert, wenn das Gießen mittels einer geschlossenen Form ausgeführt wird.This conventional technique has some disadvantages, which are particularly evident in the manufacture of high-strength concrete products. One disadvantage is that the final degree of compaction and homogeneity of the concrete cannot be fully known because it is not known exactly how much air is mixed with the concrete as it falls from the casting machine into the mold and because the compacted concrete cannot be measured to determine homogeneity without destroying the product. Thus, the strength properties of the concrete product at its various locations cannot be known precisely. Another disadvantage of the technique is that it is very slow because the pouring machine to be moved is heavy and because it is necessary to allow the concrete to flow slowly in order to minimize the amount of air mixed with it. The compaction of the concrete by means of vibrators is also time consuming. In addition, it should be noted that the compaction process is difficult to carry out and requires complicated machinery when pouring is carried out by means of a closed mold.
Die FR-A-2 405 796 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermischen und Bewegen von Artikeln unterschiedlicher Komponenten zum Herstellen einer Mineralzusammensetzung. Die Partikel werden von einer Mühle 6 mit einem Vibrator bearbeitet. Die so bearbeitete Mischung wird einem Rührwerk zugeführt, wo es mit Wasser und anderen flüssigen Komponenten vermischt wird. Der Vibrator dient nur zum Mahlen.FR-A-2 405 796 discloses a method and an apparatus for mixing and agitating articles of different components to produce a mineral composition. The particles are processed by a mill 6 with a vibrator. The mixture thus processed is fed to an agitator where it is mixed with water and other liquid components. The vibrator serves only for grinding.
Die US-A-2 429 012 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen hohler Pfeiler, wobei Beton aufwärts in einen Kern 27 gepumpt wird, der Teil der entsprechenden Form ist.US-A-2 429 012 shows an apparatus and method for producing hollow pillars, whereby concrete is pumped upwards into a core 27 which is part of the corresponding mold.
Aus der CH-A-1 53 386 ist es bekannt, komprimierte Luft auf den Beton anzuwenden, um den Beton in eine Form einzugeben.From CH-A-1 53 386 it is known to apply compressed air to the concrete in order to pour the concrete into a mold.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Betonprodukten anzugeben, das bzw. die ein schnelles Gießen erlaubt und qualitativ hochstehende Produkte mit guten Festigkeitseigenschaften schafft.The invention is based on the object of specifying a method and a device for casting concrete products, which allows rapid casting and creates high-quality products with good strength properties.
Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Aufgabe mit einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bzw. 9 gelöst.According to the invention, the above-mentioned object is achieved with a method or a device according to claims 1 and 9, respectively.
Das Gießverfahren nach der Erfindung ist schneller als bekannte Verfahren, weil die Verdichtung des in die Form zu gießenden Betons vor dem Gießschritt erfolgt. Darüber hinaus sind die nach dem Verfahren hergestellten Produkte von exzellenter Qualität. Dies ist teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Betonverdichtung vor dem Gießen als separater Schritt erfolgt, weshalb die Verdichtung unter kontrollierten Bedingungen von statten geht, was wiederum beispielsweise eine Prüfung erlaubt. Die Qualität der Produkte wird ferner von der Art und Weise beeinflußt, in der der Beton in die Form eingegeben wird. Nach der Erfindung wird der Beton so eingegeben, daß keine Gasblasen und keine Ränder darin ausgebildet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für die Herstellung von langen, vorgespannten Betonprodukten, wie etwa vorgespanntes Eisen enthaltende Betonstangen, nach FI 88 18 43 geeignet.The casting method according to the invention is faster than known methods because the compaction of the concrete to be poured into the mold takes place before the casting step. In addition, the products manufactured according to the method are of excellent quality. This is partly due to the fact that the concrete compaction takes place before pouring as a separate step, which means that the compaction takes place under controlled conditions, which in turn allows, for example, testing. The quality of the products is also influenced by the way in which the concrete is introduced into the mold. According to the invention, the concrete is introduced in such a way that no gas bubbles and no edges are formed therein. The method according to the invention is particularly suitable for the manufacture of long, prestressed concrete products, such as concrete rods containing prestressed iron, according to FI 88 18 43.
Im Falle einer länglichen Form besteht eine einfache Art der Schaffung eines kontinuierlichen Flußes darin, einen Gegendruck in der Form zu erzeugen und den Beton längs der Form zuzuführen.In the case of an elongated mold, a simple way to create a continuous flow is to create a counter pressure in the mold and feed the concrete lengthwise along the mold.
Ränder und Gasblasen werden während des Gießens nicht in dem Beton ausgebildet, wenn der Beton der Form über ihr eines Ende zugeführt wird.Edges and gas bubbles are not formed in the concrete during pouring if the concrete is fed into the mold from one end.
Um sicherzustellen, daß das Produkt keine Gasblasen beinhaltet, ist es wichtig, daß der Beton sich nicht während des Gießens in der Richtung der Schwerkraft bewegt, und zwar in die Form hinein und innerhalb der Form; anderenfalls könnte der Massenfluß unterbrochen werden. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Form während des Gießens in einer vertikalen oder geneigten Position gehalten, wobei der Beton der Form durch ihr unteres Ende zugeführt wird und in der Form gegen die Schwerkraft bewegt wird. Da der Beton gegen die Schwerkraft fortbewegt wird, bleibt er während des gesamten Gießprozesses kompakt, und es treten keine Unterbrechungen in dem Fluß auf.To ensure that the product does not contain gas bubbles, it is important that the concrete does not move in the direction of gravity during pouring, both into and within the mold; otherwise the mass flow could be interrupted. According to an example According to the invention, the mold is held in a vertical or inclined position during pouring, the concrete being fed into the mold through its lower end and being moved in the mold against gravity. Since the concrete is moved against gravity, it remains compact throughout the pouring process and no interruptions in the flow occur.
Für die Ausführbarkeit des Verfahrens nach der Erfindung ist es bevorzugt, daß der Beton von der Verdichtungseinrichtung in die Form gepumpt wird.For the implementation of the method according to the invention, it is preferred that the concrete is pumped from the compaction device into the mold.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Betonverdichtungseinrichtung von einem Tank gebildet, und ein Vibrator sowie eine Einrichtung zum Erzeugen eines Überdrucks und/oder eines Unterdrucks in dem Tank sind mit dem Tank verbunden. Durch Verdichten des Betonmaterials in dem separaten Tank anstatt in der Form wird insofern ein Vorteil erzielt, daß die Verdichtung unter kontrollierten Bedingungen erfolgen kann. Gewünschtenfalls können dem Beton Proben entnommen werden, und die Anforderungen an Vibrationseffekt und -zeit können leicht entsprechend der Erfahrung festgelegt wreden. Im Hinblick auf die Verdichtung des Betonmaterials ist es zu bevorzugen, daß der Tank eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Tank aufweist. Das Betonmaterial kann vorteilhafterweise der Form von dem Tank mit einer einen Überdruck in dem Tank erzeugenden Einrichtung zugeführt werden, wobei das Betonmaterial mittels dieses Überdrucks in die Form gedrängt wird. Eine andere für das Verfahren nach der Erfindung geeignete Alternative besteht darin, das Betonmaterial von dem Tank der Form mittels einer Pumpe zuzuführen.According to an embodiment of the device according to the invention, the concrete compacting device is formed by a tank, and a vibrator and a device for generating an overpressure and/or a negative pressure in the tank are connected to the tank. By compacting the concrete material in the separate tank instead of in the mold, an advantage is achieved in that the compaction can take place under controlled conditions. If desired, samples can be taken from the concrete and the requirements for vibration effect and time can easily be determined according to experience. With regard to compacting the concrete material, it is preferable that the tank has a device for generating a negative pressure in the tank. The concrete material can advantageously be fed to the mold from the tank with a device generating an overpressure in the tank, the concrete material being forced into the mold by means of this overpressure. Another alternative suitable for the method according to the invention is to feed the concrete material from the tank to the mold by means of a pump.
Um sicherzustellen, daß das der Form eingegebene Betonmaterial verdichtet bleibt, ist es wichtig, die Form horizontal, vertikal oder in einer geneigten Position anzuordnen. In den beiden letztgenannten Fällen ist die Form geschlossen, wobei der Betoneinlaß an dem unteren Ende der Form liegt.To ensure that the concrete material fed into the mold remains compacted, it is important to keep the mold horizontal, vertically or in an inclined position. In the latter two cases, the mould is closed, with the concrete inlet at the lower end of the mould.
Nachstehend ist die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert, in der zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;Fig. 1 is an overall view of a preferred embodiment of the device according to the invention;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil eines anderen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung; undFig. 2 is a plan view of a part of another embodiment of the device; and
Fig. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung nach Fig. 2 entlang der Linie III-III in Fig. 2.Fig. 3 is a sectional view of the device according to Fig. 2 along the line III-III in Fig. 2.
Fig. 1 zeigt die Hauptbestandteile einer Gießvorrichtung, nämlich eine Form 1; eine Einrichtung 2 zum Einspeisen von Betonmaterial in die Form; und eine Einrichtung 3 zum Verdichten des Betonmaterials. Die Elemente 1 und 3 kommunizieren miteinander über Leitungen 4 und 5. Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel weist die Betoneinspeiseeinrichtung eine Pumpe 2 auf, und die Verdichtungseinrichtung weist einen Verdichtungstank 3 auf.Fig. 1 shows the main components of a casting device, namely a mold 1; a device 2 for feeding concrete material into the mold; and a device 3 for compacting the concrete material. The elements 1 and 3 communicate with each other via lines 4 and 5. In this particular embodiment, the concrete feeding device comprises a pump 2 and the compacting device comprises a compacting tank 3.
Erfindungsgemäß ist der Verdichtungstank 3 über eine Leitung 4 vor der Pumpe 2 in der Richtung der Bewegung des Betons angeschlossen, und die Pumpe 2 ist über eine Leitung 5 an ein Ende der Form 1 angeschlossen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Form länglich, geschlossen und vertikal angeordnet, und die Leitung 5 ist an ihr unteres Ende angeschlossen.According to the invention, the compaction tank 3 is connected via a line 4 upstream of the pump 2 in the direction of movement of the concrete, and the pump 2 is connected via a line 5 to one end of the mold 1. In this embodiment, the mold is elongated, closed and arranged vertically, and the line 5 is connected to its lower end.
Oben an dem Verdichtertank 3 ist eine Einfüllöffnung vorgesehen. Die Öffnung kann mit einem Deckel 6 verschlossen werden. Ferner ist oben an dem Tank eine Gasabführverbindung 7 vorgesehen. Im Bodenbereich des Tanks ist mindestens ein Vibrator 8 vorgesehen, und in dem Boden des Tanks ist ein mit der Leitung 4 verbundener Schließanschluß 9 vorgesehen. Mit der Bezugszahl 10 ist eine Verbindung zwischen der Leitung 4 und der Pumpe bezeichnet, und mit der Bezugszahl 11 ist ein mit der Leitung 5 verbundenes Pumpenzuführrohr bezeichnet.At the top of the compressor tank 3 there is a filling opening The opening can be closed with a lid 6. Furthermore, a gas discharge connection 7 is provided at the top of the tank. At least one vibrator 8 is provided in the bottom area of the tank, and a closing connection 9 connected to the line 4 is provided in the bottom of the tank. The reference number 10 designates a connection between the line 4 and the pump, and the reference number 11 designates a pump feed pipe connected to the line 5.
Erfindungsgemäß wird das Gießen des Betonprodukts ausgeführt, indem zunächst der Beton in dem Tank 3 verdichtet und er sodann in die Form 1 gepumpt wird, so daß er sich in der Form als kontinuierlicher Fluß fortbewegt.According to the invention, the casting of the concrete product is carried out by first compacting the concrete in the tank 3 and then pumping it into the mold 1 so that it moves in the mold as a continuous flow.
Um den Beton zu verdichten, wird er in Richtung des Pfeils A in den Verdichtertank 3 eingespeist, worin er gerüttelt wird, während Gas über die Gasabführverbindung 7 in Richtung des Pfeiles B abgesaugt wird. Nachdem die Verdichtung abgeschlossen ist, wird der Schließanschluß 9 geöffnet und die Pumpe 2 wird gestartet, wodurch der Beton von dem Verdichtertank durch die Pumpe zu dem unteren Ende der Form 1 und innerhalb der Form weiter aufwärts entlang der Form fließt, bis die Form voll ist oder der Betonfluß abgeschaltet wird. Das Gießverfahren nach der Erfindung ist beträchtlich schneller als herkömmliche Herstellungstechniken, weil anstelle der Bewegung der Gießvorrichtung selbst der Beton von dem Tank in die Form fließt. Das Verfahren nach der Erfindung kann in Verbindung sowohl mit einer geschlossenen als auch mit einer offenen Form Anwendung finden.To compact the concrete it is fed in the direction of arrow A into the compactor tank 3 where it is vibrated while gas is evacuated via the gas exhaust connection 7 in the direction of arrow B. After compaction is complete the shut-off connection 9 is opened and the pump 2 is started whereby the concrete flows from the compactor tank through the pump to the lower end of the mould 1 and inside the mould further up the mould until the mould is full or the concrete flow is shut off. The pouring method according to the invention is considerably faster than conventional manufacturing techniques because instead of moving the pouring device itself the concrete flows from the tank into the mould. The method according to the invention can be used in connection with both a closed and an open mould.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei dem die Form 1 beispielsweise rechteckig, horizontal und oben offen ist, z.B. für die Herstellunge einer Betontafel. In diesem Fall speist die Leitung 5 Beton von oben in die Form ein. Damit der Beton einen kontinuierlichen Fluß darstellt, muß ein Gegendruck in der Form erzeugt werden. Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel wird der Gegendruck von einer horizontalen Platte 12 erzeugt, die die Öffnung der Leitung 5 umgibt. Die Platte 12 und der Boden sowie die Seiten der Form legen einen im wesentlichen geschlossenen Raum fest, der ein freies Fallen des Betons in die Form verhindert. Die Leitung 5 und die Platte 12 sind horizontal entlang der Form entlang paralleler Linien angeordnet, so daß die Tafel durch nebeneinanderliegende Betonzonen 13 gebildet wird. Um die Tafel mit einer glatten Oberfläche auszubilden, ist es bevorzugt, daß die Platte 12 sich dreht oder oszilliert.Fig. 2 and 3 show another embodiment of the device, in which the mold 1 is, for example, rectangular, horizontal and open at the top, e.g. for the production of a concrete slab. In this case, the line 5 feeds concrete into the mold from above. In order for the concrete to flow continuously , a counter pressure must be created in the mold. In this particular embodiment, the counter pressure is created by a horizontal plate 12 surrounding the opening of the conduit 5. The plate 12 and the bottom and sides of the mold define a substantially closed space which prevents the concrete from falling freely into the mold. The conduit 5 and the plate 12 are arranged horizontally along the mold along parallel lines so that the panel is formed by adjacent concrete zones 13. In order to form the panel with a smooth surface, it is preferred that the plate 12 rotates or oscillates.
Alternativ kann die Erfindung ohne die Pumpe 2 realisiert werden. Der Verdichtertank ist dazu mit einem Anschluß versehen, durch den komprimiertes Gas in den Tank eingeführt werden kann, um verdichteten Beton direkt in die Form einzuspeisen.Alternatively, the invention can be implemented without the pump 2. The compressor tank is provided with a connection through which compressed gas can be introduced into the tank in order to feed compacted concrete directly into the mold.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Form länglich und vertikal angeordnet, und die Leitung 5 öffnet in das untere Ende der Form. Alternativ kann die Form geneigt oder horizontal angeordnet sein, wodurch der Betoneinlaß nicht notwendigerweise am Ende der Form angeordnet sein muß. Um das Verdichtungsmaß des Betons unverändert zu halten, ist es unerläßlich, daß die Einspeisekraft der Pumpe o. dgl. die einzige Kraft darstellt, welche auf den Beton in seiner Bewegungsrichtung wirkt. Eine der Einspeisung des Betons entgegenwirkende Kraft kann alternativ durch Ausbilden eines Überdrucks in einer geschlossenen Form vor dem Füllen der Form erzeugt werden. Der einfachste Weg besteht jedoch darin, die Schwerkraft als Gegenkraft zu nutzen. Falls es nötig erscheint, kann der Beton selbstverständlich einer zusätzlichen Verdichtung nach herkömmlicher Art unterzogen werden, nachdem er in die Form eingegossen worden ist.In the embodiment of Fig. 1, the mold is elongated and vertical and the pipe 5 opens into the lower end of the mold. Alternatively, the mold can be inclined or horizontal, whereby the concrete inlet does not necessarily have to be located at the end of the mold. In order to keep the degree of compaction of the concrete unchanged, it is essential that the feed force of the pump or the like is the only force acting on the concrete in its direction of movement. A force counteracting the feed of the concrete can alternatively be generated by creating an overpressure in a closed mold before filling the mold. The simplest way, however, is to use gravity as a counterforce. If it appears necessary, the concrete can of course be subjected to additional compaction in the conventional manner after it has been poured into the mold.
Alternativ kann eine zusätzliche Verdichtung dadurch erzielt werden, daß der Beton einem Druck durch Erzeugen eines Überdrucks in der Form ausgesetzt wird.Alternatively, additional compaction can be achieved by subjecting the concrete to pressure by creating an overpressure in the mold.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |