DK166606B1 - Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig stoebning af et eller flere ved siden af hinanden placerede betonelementer - Google Patents

Description

i DK 166606 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til støbning af ét eller flere betonelementer ved siden af hinanden ved hjælp af en støbemaskine ved glidestøbning udfra en højkonsistent betonblanding, der tilføres ved hjælp 5 af ét eller flere ved siden af hinanden anbragte fødeorganer ind i et eller flere ved siden af hinanden placerede tværsnit af et betonelement, der skal støbes, og hvor betonblandingen gøres kompakt ved en reduktion af det fri mellemrum, der er til stede mellem aggregatpartiklerne i betonblandin-10 gen. Opfindelsen angår tillige en glidestøbemaskine til støbning af et eller flere ved siden af hinanden placerede betonelementer, hvilken glidestøbemaskine er forsynet med vægge, som former et eller flere tværsnit af et betonprodukt, som bliver støbt, såvel som et eller flere fødeorganer 15 til fremføring af betonblandingen såvel som med organer til kompaktering af betonblandingen.

Ved fremstilling af betonelementer eller elementer af et tilsvarende materiale under anvendelse af en støbemaskine af ekstrudertype, hvor maskinen er karakteriseret ved anven-20 delse af fødesnegle med kompakteringsorganer, der udgør forlængelser af disse med henblik på at gøre betonblandingen kompakt, er et af de væsntligste problemer at sikre en ensartet kompaktering af det tværsnit, som bliver støbt.

Det har til en vis grad været muligt at eliminere 25 problemet ved på basis af erfaring at regulere det indbyrdes forhold mellem omdrejningshastighederne af fødesneglene med indbyrdes faste transmissionsforhold. Imidlertid ændrer slitage på fødeorganerne og variationer i blandingen til stadighed naturen af støbeprocessen og kompakteringen i støbe-30 processen.

I beskrivelsen til finsk patent nr. 70.821 er der beskrevet en fremgangsmåde til glidestøbning af hule betonelementer. Betonblandingen presses ud på støbeunderlaget ved hjælp af ved hjælp af en fødesnegl, der i retning mod dens 35 bageste ende bliver tykkere. Blandingen gøres yderligere kompakt ved hjælp af en bevægelig dorn, der er monteret i forlængelse af fødesneglen, og som er bevægelig i forhold til et omdrejningspunkt. Bevægelsen af fødesneglene får også DK 166606 B1 2 støbemaskinen som helhed til at bevæge sig fremefter på støbeunderlaget .

Fra fremgangsmåder til ekstrudering af plastprodukter er det kendt at måle det aksiale tryk, som virker på føde-5 sneglen, eller trykket af plastsmelten, og at regulere rotationshastigheden af fødesneglen på denne basis. En sådan fremgangsmåde til støbning af plast er f.eks. beskrevet i USA-patenterne nr. 3.704.972 og 3.090.992 såvel som i svejtsisk patent nr 387.289. Når der støbes en homogen plastblan-10 ding, påvirker en ændring af rotationshastigheden af fødesneglen ikke kompakteringstrykket, men ved hjælp af reguleringen finder der en regulering af den af maskinen fremstillede mængde sted.

I beskrivelsen til britisk patent nr. 1.586.181 er 15 der omtalt en glidestøbemaskine, under hvilken der er monteret hjul, der er forbundet med drivmekanismen, således at maskinen bevæges langs støbeunderlaget. Hastigheden, hvormed hjulene drives, afhænger af momentet eller trykkræfterne, der virker på fødesneglen. På denne måde gøres kompakte-20 ringseffekten af fødesneglene i køreretningen så ensartet som muligt. Ved dette apparat er det imidlertid ikke muligt at regulere kompakteringen separat på forskellige steder af det samme tværsnit.

Ved laboratorieundersøgelser og ved praktiske støbe-25 processer har det vist sig, at kompakteringsprocessen omfatter to hovedkomponenter:

Tryk + vibration eller tryk + forskydningskompaktering.

Især når der anvendes en såkaldt højkonsistent be-30 tonblanding, har trykkomponenten en meget høj betydning.

Denne betydning af trykkomponenten gør det muligt at anvende den nævnte trykkomponent til styring af hele kompakteringsprocessen .

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig 35 ved, at kompakteringen af betonelementet overvåges ved en måling af trykket af betonblandingen eller den kraft, som opstår fra trykket mod en del af støbemaskinen på i det mindste to punkter af tværsnittet eller i det mindste i to DK 166606 B1 3 forskellige tværsnit og ved separat regulering af driftsværdierne af fødebevægelserne af i det mindste to parallelle fødeorganer eller af kompakteringsbevægelserne af i det mindste to parallelle kompakteringsorganer på basis af de 5 udvundne måleværdier. Glidestøbemaskinen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at støbemaskinen er forsynet med måleorganer til måling af trykket på betonblandingen eller kraften, som opstår på grund af trykket på en del af støbemaskinen på i det mindste to steder af tværsnittet eller ved i 10 det mindste to forskellige tværsnit, samt midler til regulering af driftsværdierne for fødebevægelserne af i det mindste to parallelle fødeorganer eller af kompakteringsbevægelserne af i det mindste to parallelle kompakteringsorganer på basis af de udvundne måleværdier.

15 En anvendelig løsning er følgende: Fødeorganerne (fødesneglene) er forsynet med organer (detektorer) til måling af den aksiale kraft, og de aksiale kræfter på parallelle fødeorganer justeres til et konstant niveau eller et forudbestemt indbyrdes forhold ved regule-20 ring af rotationshastigheden af fødesneglene i overensstemmelse med den aksiale kraft, som automatisk måles. Det er herunder muligt at anvende en i og for sig kendt reguleringsteknik. Samtidig kan om nødvendigt den totale køremod-stand af maskinen indstilles på et konstant, forudbestemt 25 niveau ved anvendelse af f.eks. friktionshjul eller tilsvarende midler.

En vigtig anvendelse af den foreliggende opfindelse er samtidig fremstilling af et antal ens elementer, i hvilket tilfælde den foreslåede styring af kompakteringsproces-30 sen er en grundlæggende forudsætning for en vellykket proces .

Ved hjælp af opfindelsen kan det sikres, at betonblandingen kompakteres ensartet på forskellige steder i tværsnittet eller i forskellige tværsnit på forudbestemt må-35 de.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken:

Fig. 1 viser set fra siden delvis i snit en glidestø- DK 166606 B1 4 bemaskine ifølge opfindelsen, fig. 2 viser den samme maskine set fra oven uden fødes ilo, fig. 3 viser set fra siden delvis i snit en anden ud-5 førelsesform for en glidestøbemaskine ifølge opfindelsen, fig. 4 viser et tværsnit af et hult element, som skal støbes og dets trykprofiler, fig. 5 er en illustration af princippet og en glidestøbemaskine af en alternativ type, og 10 fig. 6 viser et snit langs linien A-A gennem maskinen ifølge fig. 5.

Fig. 1 og 2 viser en glidestøbemaskine. Fødesiloen 1 er monteret ved den forreste ende af glidestøbemaskinen. Afhængig af størrelsen af det element, der skal støbes. omfat-15 ter maskinen f.eks. 3 til 8 spiralsnegle 2, som er koniske på en sådan måde, at de bliver større i retning mod den bageste ende af maskinen. I forlængelse af spiralsneglen 2 er der monteret en hul dorn 3, som efterfølges af et følgerør 4. Apparatet omfatter desuden sideplader 7 og en dækplade, 20 der omfatter en forribbe 10 og en kompakteringsplade 9 og en følgeplade 6. Over dækpladen er der placeret en drivmekanisme, ved hjælp af hvilken den ønskede bevægelsesbane for kom-pakteringspladen tilvejebringes. Ved hjælp af forribben 10, der er placeret på den forreste ende af dækpladen, er det 25 muligt at regulere strømningsmængden af blandingen. Placeringerne af de forskellige dele af dækpladen kan variere efter de konkrete forhold.

Hver snegl 2 er monteret på en aksel 11, som er drevet ved hjælp af en motor 12. Hver aksel har sin egen motor 30 12. Akslen 11a strækker sig gennem sneglen 2 og gennem aks len 11 frem til den forreste ende af den hule dorn 3, og drives ved hjælp af en motor 12a. På tilsvarende måde har hver aksel 11a sin egen motor 12a. Maskinen bevæger sig på hjul 19 på et underlag 18 mod højre på fig. 1. Friktionen 35 mellem hjulene 19 og disses aksler kan justeres, således at den samlede køremodstand af maskinen kan reguleres til et forudbestemt niveau. Den hule dorn 3 er understøttet ved hjælp af en støtteaksel 13, der passerer gennem drivakslen DK 166606 B1 5 11a til dornen. Fastgørelsen af den forreste ende af den hule dorn på akslen 11a er ekscentrisk, medens dornen bevæger sig som understøttet på et kugleleje ved den bageste ende, når akslen 11a roterer. Det mekaniske princip og konstrukti-5 onen af kompakteringsorganerne er detaljeret beskrevet i finsk patentskrift nr. 70.821.

Akslen 11 på hver fødesnegl 11 er forsynet med en detektor 20, som måler den aksiale kraft F ,.....F c. De for- skellige måledata behandles i en central processor 21, fra 10 hvilken der afgives styresignaler til indstilling af sætværdier for motorerne 12 og 12a. Når f.eks. rotationshastigheden af motorererne 12 reguleres, påvirkes rotationshasitig-hederne η^.,.,η^ af fødesneglene 2. På denne måde kan hver snegl indstilles således, at blandingen kompakteres så ens-15 artet som muligt henover hele tværsnittet. Ud over reguleringen af rotationshastigheden af motorerne 12 er det muligt på tilsvarende måde at regulere rotationshastigheden af motorerne 12a og at påvirke frekvensen af kompakteringsbevæ-gelserne på dornene 3.

20 Opfindelsen er også egnet til maskiner, som benytter sig af et kompakteringsprincip af anden type, f.eks. en glides tøbemaskine til fremstilling af hule plader, og hvorved kompakteringsdornene er forsynet med højfrekvensvibratorer.

Fig. 3 og 4 viser en alternativ udformning af appara-25 tet tifølge opfindelsen. I stedet for detektorer, som måler den aksiale kraft på fødesneglene 2, anvendes der pladeformede detektorelementer 20, som er fastgjort til maskinens dysedel, dvs. ved den forreste del 9a af dækpladen eller på den forreste ribbe 10 og på sidepladerne, hvilke detektore-30 lementer måler betonelementets trykprofil. Som detektorer er det f.eks. muligt at anvende i og for sig kendte plastmem-brandetektorer, der på passende måde beskyttes mod abrasion fra betonblandingen. Et eksempel på en egnet membrandetektor er en PVDF (polyvinylidenfluorid) membran baseret på den pi-35 ezoelektriske effekt i materialet.

På fig. 4 repræsenterer linierne 30 det ønskede trykprofil, og linierne 31 viser et forventet trykprofil ved kendte fremgangsmåder. På basis af det ved hjælp af detekto- DK 166606 B1 6 rerne målte trykprofil reguleres driftsværdierne for fødesneglene 2 og/eller kompakteringsorganerne 3 til de ønskede værdier. Antallet af detektorer, som skal placeres side om side, afhænger af den ønskede nøjagtighed på profilet. Pla-5 ceringerne af detektorerne kan varieres, men mest hensigtsmæssigt placeres de i nærheden af den bageste ende af fødesneglene og ved den forreste ende af kompakteringsdornene.

Fig. 5 og 6 viser en glidestøbemaskine, i hvilken fødesneglene 2 for betonblandingen er placeret uden for det 10 tværsnit, der skal støbes, og hvor forskallingsindretningen er forsynet med trykdetektorer 20 og 22, idet driftsværdierne for fødesneglene reguleres på basis af trykinformationer, der leveres af trykdetektoreme. Fig. 6 viser et tværsnit langs linien A-A ifølge fig. 5 og placeringerne af detekto-15 rerne i forbindelse med den øvre væg af rysteindretningen. Placeringerne af detektorerne i længderetningen af forskallingskonstruktionen er optimal i nærheden af fødesneglene, men placeringerne kan varieres, og det er muligt samtidigt at anvende flere detektorer placeret efter hinanden. I en 20 glidestøbemaskine i henhold til fig. 5 og 6 udføres kompak-teringen ved hjælp af en synkroniseret bevægelse i sideretningen af forskallingen som beskrevet i finsk patentskrift nr. 64.072 eller på anden kendt måde, f.eks. ved vibration.

Ved hjælp af den på fig. 5 viste støbemaskine kan der støbes 25 to massive betonelementer 23 og 24 på samme tid. Sidevæggene bevæger sig omkring hængslede aksler 25.

På basis af måleværdier er det også muligt at regulere kompakteringsorganer af anden art forskellig fra de ovenfor beskrevne. Det er muligt at regulere f.eks. amplituden 30 af en væg, som er svingbar omkring en hængslet aksel. På lignende måde er det muligt at regulere oscillationsfrekven-sen af en vibrerende væg.

Driftsværdierne for et kompakteringsorgan omfatter alle størrelser, der kan defineres som længder og/eller ti-35 der, såsom rotationshastighed, hastighed, amplitude, fase af bevægelser etc.

Drivarrangementet af fødeorganerne og af kompakte-ringsorganerne kan udformes ved hjælp af i og for sig kendte DK 166606 B1 7 krafttransmissioner, f.eks. hydraulik, ved hjælp af mekaniske variatorer, ved hjælp af frekvensomformere eller ved hjælp af jævnstrømsmotorer.

Ovenfor er udførelseseksemplerne beskrevet som frem-5 gangsmåder til glidestøbning, hvor støbemsakinen bevæger sig i forhold til underlaget og produktet. Det er selvfølgelig også muligt med støbeprocesser, hvor støbemaskinen i sig selv er stationær og hvor det støbte produkt og om nødvendigt støbeunderlaget bevæger sig i forhold til maskinen.

10 Princippet for en sådan proces er beskrevet f.eks. i beskrivelsen til finsk patentansøgning nr. 841310.

I stedet for fødesnegle er det også muligt at anvende fødeorganer af andre typer og at regulere disse. For eksempel er det muligt at anvende fødeorganer af stempeltype.

15 I reguleringssystemet er det muligt at anvende for skellige kendte former for reguleringsteknik, såsom mikroprocessorer, Reguleringen kan programmeres på enhver ønsket måde afhængig af den ønskede grad af automatisering.

20

Claims (12)

1. Fremgangsmåde til støbning af ét eller flere beton- 5 elementer ved siden af hinanden ved hjælp af en støbemaskine ved glidestøbning udfra en højkonsistent betonblanding, der tilføres ved hjælp af ét eller flere ved siden af hinanden anbragte fødeorganer (2) ind i et eller flere ved siden af hinanden placerede tværsnit af et betonelement, der skal 10 støbes, og hvor betonblandingen gøres kompakt ved en reduktion af det fri mellemrum, der er til stede mellem aggregatpartiklerne i betonblandingen, kendetegnet ved, at kompakteringen af betonelementet overvåges ved en måling af trykket af betonblandingen 15 eller den kraft, som opstår fra trykket mod en del (2;9,7) af støbemaskinen på i det mindste to punkter af tværsnittet, eller i det mindste to punkter af tværsnitttet eller i det mindste to forskellige tværsnit og ved separat regulering af driftsværdierne af fødebevægelserne af i det mindste to pa-20 rallelle fødeorganer (2) eller af kompakteringsbevægelserne af i det mindste to parallelle kompakteringsorganer (3) på basis af de udvundne måleværdier.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de aksiale kræfter af føde-25 sneglene (2), der virker som fødeorganer, måles.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at trykket mod en væg (9,7) af støbemskinen måles.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, 30 kendetegnet ved, at rotationshastigheden af fødesneglene (2), der virker som fødeorganer, reguleres på basis af de udvundne måleresultater.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at bevægelseshastigheden eller 35 bevægelsesamplituden eller de relative bevægelsesfaser af organerne (3,7), der kompakterer blandingen, reguleres på basis af måleresultatet.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene DK 166606 B1 9 1 til 5, kendetegnet ved, at køremodstanden af glidestøbe-maskinen, som kører på støbeunderlaget (18), indstilles på et forudbestemt niveau, f.eks. ved hjælp af et mekanisk el-5 ler elektrisk arrangement, eller at kørehastigheden af maskinen indstilles på en forudbestemt værdi ved hjælp af kø-remekanismen.

7. Glidestøbemaskine til støbning af ét eller flere ved siden af hinanden placerede betonelementer, hvilken støbe- 10 maskine er forsynet med vægge (18,10,7), som danner et eller flere tværsnit på betonelementer, som skal støbes, samt et eller flere fødeorganer (2) såvel som organer (3,7,9) til kompaktering af betonblandingen, kendetegnet ved, at støbemaskinen er forsynet med 15 måleorganer til måling af trykket på betonblandingen eller kraften, som opstår på grund af trykket på en del af støbemaskinen på i det mindste to steder af tværsnittet eller ved i det mindste to forskellige tværsnit, samt midler til regulering af driftsværdierne for fødebevægelserne af i det 20 mindste to parallelle fødeorganer (2) eller af kompakte-ringsbevægelserne af i det mindste to parallelle kompakte-ringsorganer (3,7) på basis af de udvundne måleværdier.

8. Glidestøbemaskine ifølge krav 7, kendetegnet ved, at den er forsynet med organer 25 (20) til måling af den aksiale kraft på fødesneglene, der virker som fødeorgnaer.

9. Glidestøbemaskine ifølge krav 7, kendetegnet ved, at den er forsynet med organer (20,22) til måling af trykket, der virker mod en væg på stø-30 bemaskinen.

10. Glidestøbemaskine ifølge krav 7, 8 eller 9, kendetegnet ved, at rotationshastighederne af fødesneglene (2), der virker som fødeorganer, er separat regulerbare .

11. Glidestøbemaskine ifølge krav 7, 8 eller 9, kendetegnet ved, at bevægelseshastigheden eller -amplituden eller den indbyrdes fase af bevægelserne af organerne (3,7), der kompakterer blandingen, er regulerbar. DK 166606 B1 10

12. Glidestøbemaskine ifølge et hvilket som helst af kravene 7 til 11, kendetegnet ved, ar den er forsynet med midler til indstilling af dens køremodstand til et forudbestemt ni-5 veau i forhold til støbeunderlaget (18) eller til indstilling af kørehastigheden af maskinen til et forudbestemt niveau .