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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von vorgespannten
Stahlbeton-Fertigteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Vorrichtung zum
Herstellen von vorgespannten Stahlbeton-Fertigteilen, wie beispielsweise Bauplatten,
Stützen, Träger, Pfosten, Säulen, Masten, Pfählen, Eisenbahnschwellen usw. und hat
eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung und Anordnung der Arbeitsmittel
zum Gegenstand, durch welche es ermäglicht wird, die-Fertigung am laufenden Band
vorzunehmen.
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Der Gedanke, die bisher übliche, äußerst zeitraubende, kostspielige
und daher sehr unwirtschaftliche Einzelherstellung von vorgespannten Stahlbeton-Fertigteilen
durch einen ununterbrochenen Fertigungsprozeß zu ersetzen, ist-nicht neu. Seine
Verwirklichung stieß aber bisher auf unüberwindliche Schwierigkeiten, da bei der
Fortbewegung der mit Frischbeton gefüllten Formkästen auf dem Transportband sich
ein Schlupf der im Beton eingebetteten Drähte nicht vermeiden ließ. Denn für eine
vollkommen gleichzeitige und gleichmäßige Fortbewegung des Transportbandes, der
auf ihm aufgesetzten Formen und der vorgespannten Drähte ist praktisch nicht die
geringste Gewähr gegeben. Es ist auch nicht möglich, zwei grundverschiedene Fördermaschinen
so auszugestalten, daß ein vollkommener Synchronismus erzielt wird. Hierzu kommt
der noch erschwerende Umstand, daß die Spannvorrichtung für die Strahl-drähtfie
und die
Antriebsmaschine für das Transportband jede getrennt für
sich bedient werden müssen. Schon bei der geringsten Unstimmigkeit findet ein Schlupf
der im Frischbeton eingebetteten Stahldrähte statt, wodurch deren Haften in dem
sich erhärtenden Beton empfindlich gestört wird.
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Alle diese Schwierigkeiten werden mit der Erfindung dadurch vollkommen.
beseitigt, daß die Spannung und Weiterbewegung der durch die- mit Frischbeton zu
füllenden bzw. bereits gefüllten, lösbar zu einem zusammenhängenden Strang miteinander
gekuppelten Formkästen hindurchgeführten dünnen Stahldrähte lediglich durch die
Haftwirkung des am Ende des wandernden Stranges sich verfestigenden Betons verursacht
wird.
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Die gleichzeitige und gleichmäßige -Bewegung der mit Frischbeton
gefüllten Formkästen mitsamt der in dem Frischbeton eingebetteten, vorgespannten
Stahldrähte, ohne daß ein Schlupf stattfindet, wird gemäß der Erfindung dadurch
:erreicht, daß zwischen dem Haspel und der Fördermaschine an Stelle des Transportbandes
eine Rollenbahn angebracht ist, auf welcher die zu einem durchgehenden Strang miteinander
gekuppelten Formkästen der Reihe nach die Einfüll- und Rüttelmaschine sowie den
Heizkanal durchlaufen, hinter welchem die bereits vollständig erhärteten Betonfertigteile
von den mehrteiligen Formkästen befreit, von der Fördermaschine erfaßt und durch
diese hindurchgeführt werden, wobei die durch die ganze Länge des Stranges hindurchgehenden
Stahldrähte lediglich durch die in den erhärteten Betonfertigteilen entstandene
Haftwirkung gespannt und mitgenommen werden.
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Bei Beginn des Fertigungsvorganges werden gemäß der Erfindung an Stelle
der Formkästen des Stranges lösbar miteinander gekuppelte, in ihren Ausmaßen den
Formkästen bzw. Betonfertigteilen entsprechende Eisenträger od. dgl. verwendet,
von denen der letzte am Anfang der Stahldrähte durch ein besonderes Kopfstück befestigt
ist, während die Träger am anderen Ende des Stranges nach dem Passieren der Fördermaschine
vom Strange losgelöst werden.
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Die Fördermaschine ist gemäß der Erfindung so eingerichtet, daß sie
bei Beginn der Fertigung auf die Zwischenträger und während der Fertigung selbst
unmittelbar auf die Betonfertigteile einwirkt, und zwar ohne Rücksicht auf deren
Form und Ausmaße, wobei im ersteren Falle die vorgespannten Stahldrähte von den
Zwischenträgern gespannt und mitgenommen werden, während im zweiten Falle die Mitnahme
der Stahldrähte lediglich durch die Haftung der Sahldrähte in dem bereits erhärteten
Beton erfolgt. Auf diese Weise wird es ermöglicht, daß die Stahldrähte stets in
den mit Frischbeton gefüllten Formkästen deren Bewegung auf der Rollenbahn ganz
genau mitmachen, ohne daß eine Relativverschiebung derStahldrähte imFrischbeton
befürchtet zu werden braucht. Damit sind aber erst die Voraussetzungen für. die
kontinuierliche Fertigung von Betongegenständen jeglicher Art mit vorgespannten
Stahldrähten gegeben, wobei gleichzeitig neben der Zeitersparnis auch zusätzliche
Fördereinrichtungen für die Rollenbahn und die Stahldrähte bzw. Formkästen eingespart
werden.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar
zeigt -Abb. i eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung der kontinuierlichen
Fertigung von Betonfertigteilen gemäß der Erfindung, Abb.2 die zugehörige Stahldrahtkle.mmvorrichtung
in einem senkrechten Schnitt, Abb.3 die Spannbremse in einem senkrechten Querschnitt,
Abb.4 den Gegenstand der Abb.3 in einem mittleren Längsschnitt und Abb. 5: das Schema
der Fördermaschine.
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In der Zeichnung ist mit i ein Haspel bezeichnet, der zweckmäßig so
eingerichtet ist, daß er eine der Anzahl der jeweils zur Bewehrung vorgesehenen
Stahldrähte 15 in einzelnen Ringen nebeneinander aufnehmen kann. Die glatten.
oder gedrillten Stahldrähte 15 werden mit Hilfe der Fördermaschine 13 gegen die
Wirkung der Drahtklemmen 3 und einer Spannbremse 4 mit konstanter Geschwindigkeit
vom Haspel i abgezogen und dabei so abgebremst, daß die erforderliche Vorspannung
in den einzelnen Drähten erzielt wird. Zur Überwachung der Drahtspannung dienen
die Spannungsmesser 5, 2, i16 und i;7 sind Umlenkunggrollen zur Führung der Stahldrähte.
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Die vom Haspel i kommenden Stahldrähte 15 werden über die Umlenkvorrichtungen
2 so geführt, daß sie waagerecht zur Spannbremse 4 laufen, wobei ein Abrutschen
der Drähte auf der Spannbremse durch die vorgeschalteten Drahtklemmen 3 verhindert
wird. Diese werden zweckmäßig, wie Abb. 2 zeigt, aus: zwei Klemmbacken i8"i@9 gebildet,
von welchen die Backe 18 feststeht, während die Backe i.9 beweglich angeordnet ist
und mittels Feder 2o fest gegen den auf der feststehenden Backe 18 gleitenden: Stahldraht
15 angedrückt wird. Die beiden an sich parallel gelagerten Backen 18, i9 sind so
ausgeführt, daß sie sich am Drahteintrittsende vom :Draht abheben, damit etwaige
Drahtverbindungsstellen ungehindert die Drahtklemmen 3 passieren können.
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Die Spannbremse 4 (vgl. Abb. 3 und ¢) besteht zweckmäßig aus einer
Trommel ei, welche für jeden Stahldraht 15 mehrere Windungen 22-, beispielsweise
fünf, aufweist. Die Trommelei ist drehbar auf einer feststehenden Achse 23 gelagert
und wird im Innern durch die Bremsbacken 24 unter der Einwirkung verstellbarer Federn
25 abgebremst.
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Mit 6 ist eine Rollenbahn bezeichnet, auf welcher die zur Aufnahme
des Frischbetons bestimmten, aus mehreren zusammensetzbaren Teilen bestehenden Formkästen
7 zur Fördermaschine 13 transportiert werden. Die Formkästen 7 werden bei A eingesetzt
und bilden bis zur Fördermaschine einen durchgehenden Strang, wobei die einzelnen
Kästen fest miteinander gekuppelt sind. Auf ihrem Wege bis zur Fördermaschine
13, . durchlaufen die
Formkästen der Reihe nach die Einfüllmaschine
9, die Rüttelmaschine io und den Heizkanal i i, in welchem der Frischbeton sich
verfestigt, wobei nach dem Erhärten die vorgespannten, im Beton eingebetteten Stahldrähte
15 fest im Beton haftenbleiben. Die hierbei entstandene Haftwirkung ist so groß,
daß nach dem Entschalen der Formstücke i2 hinter dem Heizkanal I I der ganze nachfolgende
Strang an den diesen mit dem Formstück 12, nur noch verbindenden Stahldrähten. 15
hängt, welche die gesamten Zugkräfte nunmehr aufnehmen müssen.
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Die Fördermaschine 13 besteht, wie Abb. 5 erkennen läßt, zweckmäßig
aus zwei endlosen Raupenbändern 26, die über die Antriebsräder( 27 und die unter
Federdruck stehenden Spannrollen 28 geführt werden. Gegebenenfalls könnte auch der
untere Raupenbandantrieb durch eine Anzahl feststehender Rollen ersetzt sein. Die
zwischen die beiden Raupenbänder 2;6 eintretenden Formstücke 12 werden beim Antrieb
der Raupenbänder mitgenommen' wodurch der ganze nachgeschaltete Strang in Bewegung
gerät, was durch das Vorhandensein der Rollenbahn 6 wesentlich erleichtert wird.
Zur Entlastung der 1Fördermaschine 13
dürfte es sich empfehlen, die Rollenbahn
6 mit etwas Gefälle zu verlegen.
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Die vor der Fördermaschine von den Formstücken entfernten Formkästen
werden auf dem unter oder neben der Rollenbahn 6 angeordneten endlosen. Transportband
8 wieder zur Anfangsstelle des Stranges zurückbefördert, wo sie von neuem eingesetzt
werden.
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Für den anlaufenden Betrieb wird die Rollenbahn 6 von geeigneter Länge
mit den einzelnen aneinandergekuppelten oder -geschraubten eisernen T-Trägerstücken
von etwa 3 bis q. m Länge oder Betonkörpern gleicher oder ähnlicher Abmessungen
ausgelegt, und zwar so, daß der Strang bei A beginnt und das letzte Stück in der
Fördermaschine endet. Bei A hat das erste Stück ein besonderes Kopfstück, in dem
die erforderliche Anzahl Stahldrähte fest verankert ist.
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Die Fördermaschine, deren Geschwindigkeit derart stufenlos regulierbar
ist, daß die Durchlaufzeit der Betonkörper durch den Heizkanal i i: der Härtezeit
der jeweils verwendeten Bindemittel entspricht, wird in Gang gesetzt und zieht durch
den ausgelegten Trägerstrang an den Stahldrähten, die dadurch unter Spannung gesetzt
werden. Beim Erreichen der gewünschten Spannung (Vorspannung) gibt die Spannbremse
nach und der gesamte Strang beginnt mit der eingestellten Geschwindigkeit zu wandern.
Die einzelnen miteinander verbundenen Trägerstücke rollen dabei auf der Rollenbahn
6.
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Ist bei A auf der Rollenbahn der Kopf des Trägerstranges so weit gewandert,
wie der Länge des herzustellenden Betonstückes 12 entspricht, wird eine erste Form
7. aufgesetzt, mit dem Kopfstück des wandernden Stranges verbunden,- wodurch sie
ihrerseits an der Fortbewegung teilnimmt. In gleicher Weise wird der zweite, dritte
usw. Formkasten aufgesetzt und mit dem vorherigen verbunden. Die Formkästen laufen
dabei unter der Einfüllmaschine 9 her, wo sie automatisch entweder im Zuge der'Fortbewegung
oder insgesamt auf einen Schub mit !Frischbeton gefüllt werden, durchlaufen die
Rüttelmaschine ro, wo der Beton verdichtet wird, und gelangen in den Heizkanal i
i, der aus einer Vorwärm-, einer Heiz- und einer Abkühlstrecke besteht. Die Länge
dieses Heizkanals ist so bemessen, daß der Beton nach Verlassen dieser Strecke unter
dem Einfluß der zugeführten Wärme (Dampf) die erforderliche Festigkeit erreicht
hat.
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Das Formstück i2 wird nach seiner Erhärtung entschalt. Die nach unten
abgenommene Schalung wird hier gereinigt und vorbereitet und geht ,dann über das
Laufband 8 nach A zurück.
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In dem Maße, wie bei A die eigentlichen Formkästen aufgesetzt werden,
schiebt sich der Strang der T-Träger aus der Fördermaschine heraus, und seine einzelnen
Stücke werden bei @v4 auseinandergenommen und seitlich abgelegt. Nach. dem letzten
Trägerstück wandert das erste fertige und entschalte Formstück 12 in die Fördermaschine
und übernimmt nun seinerseits die Funktion des Ziehens an dem gesamten nachfolgenden
Strang.
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Sobald das erste Stück aus der Fördermaschine herausgetreten ist,
werden die Drähte 15 bei 1q. durchgetrennt, so daß das Formstück 12 frei beweglich
ist. Dieses wird dann abgenommen und auf Lager gelegt. Der Betrieb kann nun ununterbrochen
laufen. Die Drähte des zu Ende gehenden Haspels werden zwischen 2 und 3 mit den
nachfolgenden verbunden, so daß ein kontinuierlich laufender Betrieb gewährleistet
ist.