EP0979713B1 - Verfahren und Vorrichtung zur variablen Fertigung von Betonschwellen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur variablen Fertigung von Betonschwellen Download PDF

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EP0979713B1
EP0979713B1 EP99110373A EP99110373A EP0979713B1 EP 0979713 B1 EP0979713 B1 EP 0979713B1 EP 99110373 A EP99110373 A EP 99110373A EP 99110373 A EP99110373 A EP 99110373A EP 0979713 B1 EP0979713 B1 EP 0979713B1
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EP
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bay
moulds
sleepers
station
heat
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Winfried Mohr
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Pfleiderer Infrastrukturtechnick GmbH and Co KG
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Pfleiderer Infrastrukturtechnick GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B15/00—General arrangement or layout of plant ; Industrial outlines or plant installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/0002—Auxiliary parts or elements of the mould
    • B28B7/0005—Mould identification means, e.g. by radio frequency identification device [RFID]

Definitions

  • the invention relates to a method for the variable production of concrete sleepers with or without tension reinforcement, where the molds are in a preparation station cleaned and provided with the reinforcements to subsequently to be filled with concrete in a concreting and vibrating station, and the Thresholds are cured by a heat treatment, as well as a device to carry out this process.
  • the thresholds made in a mold with holes through the dies in the molds Thresholds are recessed in the subsequently inserted the prestressing steel and is tightened by nuts.
  • the curing of the thresholds takes place in heat chambers, where initially the sleepers are de-energized and only the concrete bodies be introduced into the heating chambers.
  • FR 2,167,001 A shows a manufacturing method of the type described in the introduction for concrete components, not specifically for sleepers, using single molds become.
  • the invention is therefore based on the object, a method and to the Carrying out suitable device for the variable production of concrete sleepers to create with and without tension reinforcement, in which it is in the same Production cycle is possible, different types of sleepers with or without To produce tension reinforcement in the same plant.
  • the invention provides that all thresholds in, similar in their external dimensions, multiple forms with side by side arranged, individually to exciting single forms, preferably quadruple forms, are made of a load-bearing frame and interchangeable inserted Inlayformblechen exist and that the heat treatment in heat chambers carried out with the concreted multiple forms on a stacker crane be loaded and unloaded, the forms of a relaxation and Emptied before a preparation station, with all thresholds with introduced the multiple forms in the heat chambers and depending on the threshold type remain for different periods in different temperature heated chambers.
  • the reinforcement can omit, so that within a Multiple form, for example, quadruple form, both armored and non-armored Thresholds can be made.
  • the production of the various concrete sleepers takes place in multiple forms, consisting of a supporting frame and interchangeable inserted Inlayformblechen exist.
  • This training results in a standard size for the outer frame, which is a particularly favorable standardized
  • Subdivision of the heat chambers according to this frame size allows in turn, the production of different thresholds in a continuous process with different curing times and different temperatures in the heating chambers by the computer-controlled storage and retrieval unit allows.
  • the conversion of multiple forms for different Concrete sleepers extremely easy by only the applied Inlayformbleche can be replaced. It also results in this way Again, the possibility of different concrete sleepers within a To be able to produce multiple forms simultaneously.
  • a circulation production plant is used, at a preparation station for the empty ones in their outside dimensions same multiple forms with juxtaposed, individually exciting Individual forms consisting of a supporting frame and interchangeable inserted Inlayformblechen exist, a concreting and Hinttelstation with transfer transport route to the storage and retrieval unit of a variety of heat chambers having downstream curing station, to which a relaxing station containing emptying station connects.
  • the system of the invention can be designed as a mobile system and can be adapted as needed in their components and their capacity.
  • the system can be built in container units that are only electrically connected must be and where no costly crane systems necessary are because the transport of the forms from and to the curing device as a result of used handy multiple forms, preferably as quadruple forms should be designed very simple.
  • prestressed concrete sleepers are longer Curing time need.
  • the sleep-armored threshold forms can thus be used twice a day.
  • the computer-controlled storage and retrieval unit places prestressed concrete sleepers separately from the sleep-armored sleepers Heat chambers from and transported as desired hardened thresholds Demoulding.
  • the entire system requires only a small space in the ratio to conventional late scarf systems and at the same time there is also the Advantage that the forms of a plant according to the invention in other plants can be used with other production methods.
  • the method according to the invention and the device used to carry it out moreover has the advantage that accessories for slab tracks and Breitschwellengleise, such as sound absorbers or fillers, also with it can be manufactured, again in the same continuous process, only by using other forms.
  • the differences of these accessories for prestressed concrete sleepers or reinforced sleepers, in particular in Regarding the temperature and curing time, can fully automatically over the programmed storage and retrieval unit are detected and taken into account accordingly.
  • the plant comprises a preparation station 1, a concreting and vibrating station 2 with a transfer transport path 3 to the storage and retrieval unit of a curing station 4 with a plurality of heat chambers and a discharge station or relaxation station 5.
  • a stacking station 6 is arranged in the vicinity of this manufacturing station.
  • the emptied forms used in a previous production cycle become newly prepared in a cleaning and oil station 7 and a buffer 8 the complete mold preparation station 9 fed to which in turn a Buffer station 10 connects.
  • the subsequent tensioning station 11 are at Need the inserted reinforcements taut and the forms - after passing through another buffer 12 - filled with concrete on a Rüttelbock 13 and this vibrated.
  • the forms on the Transfer transport line 3 a receiving station 15 fed, from which they are from a storage and retrieval unit, not shown, the Aushärtestation 4 taken over and be introduced into the individual chambers 16 - 29.
  • An essential feature of the method according to the invention and thus also the construction of the device serving for this is the fact that from the outset only identical multiple forms are processed, wherein identical means that they have the same outside dimensions while the inner division, of course, according to the different ones to be produced Threshold types is selected.
  • This is preferably done by the Multiple forms of a supporting frame and interchangeable inserted Inlayformblechen exist.
  • a corresponding division of the curing station can take place in chambers 16 - 29, their width and depth corresponding to the dimensions of the multiple forms is chosen, of course, a plurality of such forms one above the other in corresponding bays can be introduced.
  • the computer-controlled storage and retrieval unit The computer room 30 also contains the control devices for the heat chambers 16 - 29 - can either directly via an input station at the concreting and vibrating station the necessary information about the individual Get forms or you can also use appropriate markers or Provide identification chips on the molds, via a reading station of the storage and retrieval unit can be read out.
  • the storage and retrieval unit then places the From him identified multiple forms somewhere in the heat chambers off and can always take appropriate access even with chaotic deposition, after the intended hardening time of the thresholds the multiple form again take out and in a relaxation station containing emptying station 5 store. After relaxing or emptying the sleepers or when Threshold Absorber, Fillers or the like.
  • the molds are to be produced fed via a buffer station to a manipulator 32 which rotates the mold and places the sleepers on a conveyor belt with them through the assembly station 33 are transported.
  • the emptied forms are transferred to another conveyor stored, which they the cleaning and oiling device 7 of the preparation station 1 leads.
  • the assembly of the rail fastenings takes place on the Conveyor belt of the assembly station.
  • Any necessary lifting and turning device 34 stacks the thresholds in predetermined units so that the on the Storage Crane can load same size threshold packages. Possibly but can also be a long chain or roller conveyor the thresholds to the storage bin, so for example, the stacking station 6 shown, convey.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur variablen Fertigung von Betonschwellen mit oder ohne Spannarmierung, bei dem die Formen in einer Vorbereitungsstation gereinigt und mit den Armierungen versehen werden, um anschließend in einer Betonier- und Rüttelstation mit Beton gefüllt zu werden, und die Schwellen durch eine Wärmebehandlung ausgehärtet werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Herstellung von Spannbetonschwellen oder schlaffarmierten Schwellen erfolgt weltweit in mehreren Verfahren, wobei derzeit besonders vier Systeme eingesetzt werden.
Bei der Sofortentschalung mit nachträglichem Spannvorgang werden die Schwellen in einer Form gefertigt, wobei durch Matrizen in den Formen Löcher durch die Schwellen ausgespart werden, in die nachträglich der Spannstahl eingelegt und mittels Muttern verspannt wird. Die Aushärtung der Schwellen erfolgt in Wärmekammern, wobei zunächst die Schwellen entschalt werden und nur die Betonkörper in die Wärmekammern eingebracht werden.
Zur Herstellung von Spannbetonschwellen mit direktem Verbund gibt es mehrere gängige Verfahren, z.B. einmal das Spätentschalverfahren mit langem Spannbett, das Spätentschalverfahren mit kurzem Spannbett im Umlaufverfahren und die Spätentschalung im Umlaufverfahren. Während bei den ersten beiden Verfahren nachträglich die langen Blöcke aneinanderhängender armierter Betonschwellen auseinandergesägt werden müssen, liegen beim Spätentschalverfahren im Umlaufverfahren die einzelnen Schwellen in Mehrfachformen nebeneinander. Sowohl beim Spätentschalverfahren mit langem Spannbett als auch mit kurzem Spannbett, die wegen der erheblichen Abmessungen der Formen zwischen ca. 15 und bis zu 150 m nur als große stationäre Anlagen realisiert werden können, bereitet die Aushärtung Schwierigkeiten, da sie teilweise nur unter aufgelegten Folien oder aber durch einen umständlichen Transport der sehr langen Formen in eine Wärmekammer erfolgen kann. Bei der Spätentschalung im Umlaufverfahren erfolgt ein Transport der Mehrfachformen in einen Wärmekammertunnel. Diese Art der Aushärtung in Wärmekammertunneln mit einem feststehenden Durchlaufzyklus hat den Nachteil, daß nicht unterschiedliche Arten von Schwellen mit unterschiedlicher Aushärtzeit sinnvoll im gleichen Durchlauf gefertigt werden können.
Die FR 2.167.001 A zeigt ein Fertigungsverfahren der eingangs beschriebenen Art für Betonbauteile, nicht speziell für Schwellen, bei dem Einzelformen eingesetzt werden.
Dies gilt auch wenn man bei der Fertigungsvorrichtung nach der vorstehend angesprochenen FR 2.167.001 Mehrfachformen einsetzen würde, wie sie in der EP 0 592 695 beschrieben sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zur variablen Fertigung von Betonschwellen mit und ohne Spannarmierung zu schaffen, bei dem es im gleichen Produktionszyklus möglich ist, unterschiedliche Arten von Schwellen mit oder ohne Spannarmierung in der gleichen Anlage zu produzieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass alle Schwellen in, in ihren Außenabmessungen gleichen, Mehrfachformen mit nebeneinander angeordneten, einzeln zu spannenden Einzelformen, vorzugsweise Vierfachformen, gefertigt werden, die aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen und dass die Wärmebehandlung in Wärmekammern erfolgt, die mit den ausbetonierten Mehrfachformen über ein Regalbediengerät beschickt und entleert werden, das die Formen einer Entspann- und Entleerstation vor einer Vorbereitungsstation zuleitet, wobei alle Schwellen mit den Mehrfachformen in die Wärmekammern eingebracht und je nach Schwellentyp unterschiedlich lange in unterschiedlich temperierten Wärmekammern verbleiben.
Erfindungsgemäß wird also zum einen darauf verzichtet, mit Großformen im kurzen Spannbett oder langen Spannbett zu arbeiten, sondern es werden grundsätzlich alle Betonschwellen in Mehrfachformen mit nebeneinander angeordneten, einzeln zu spannenden Einzelformen gefertigt. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß man wahlweise auch in einzelnen Formen, sogar in einzelnen Formen innerhalb einer Mehrfachform, die Armierung weglassen kann, so daß innerhalb einer Mehrfachform, also beispielsweise Vierfachform, sowohl armierte als auch nichtarmierte Schwellen hergestellt werden können.
Erfindungsgemäß erfolgt dabei die Herstellung der verschiedenen Betonschwellen in Mehrfachformen, die aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen. Durch diese Ausbildung ergibt sich eine Standardabmessung für den äußeren Rahmen, die eine besonders günstige genormte Unterteilung der Wärmekammern entsprechend dieser Rahmengröße ermöglicht, was wiederum die Fertigung unterschiedlichster Schwellen in einem Durchlaufverfahren mit unterschiedlich langen Aushärtezeiten und unterschiedlichen Temperaturen in den Wärmekammern durch das rechnergesteuerte Regalbediengerät zuläßt. Darüber hinaus ist die Umrüstung der Mehrfachformen für verschiedene Betonschwellen extrem einfach, indem lediglich die angelegten Inlayformbleche ausgewechselt werden können. Außerdem ergibt sich auf diese Art und Weise auch wiederum die Möglichkeit, unterschiedliche Betonschwellen innerhalb einer Mehrfachform gleichzeitig produzieren zu können.
Zur Durchführung des Verfahrens verwendet man eine Umlaufproduktionsanlage, bei der einer Vorbereitungsstation für die leeren in ihren Außenabmessungen gleichen Mehrfachformen mit nebeneinander angeordneten, einzeln zu spannenden Einzelformen, die aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen, eine Betonier- und Rüttelstation mit Übergabetransportstrecke zum Regalbediengerät einer eine Vielzahl von Wärmekammern aufweisenden Aushärtestation nachgeordnet ist, an die sich eine eine Entspannstation enthaltende Entleerstation anschließt.
Die erfindungsgemäße Anlage läßt sich als mobile Anlage konzipieren und kann damit je nach Bedarf in ihren Komponenten und ihrer Kapazität angepaßt werden. Die Anlage läßt sich in Containereinheiten bauen, die nur noch elektrisch verbunden werden müssen und bei denen keine aufwendigen Krananlagen notwendig sind, da der Transport der Formen von und zur Aushärtevorrichtung infolge der verwendeten handlichen Mehrfachformen, die vorzugsweise als Vierfachformen sein sollen, sehr einfach ausgelegt sein kann.
Durch die Verwendung einer Vielzahl von getrennten Wärmekammersegmenten ist eine gemischte Produktion von Spannbetonschwellen und schlaffarmierten Schwellen möglich. Hier ist zu beachten, daß Spannbetonschwellen eine längere Aushärtezeit benötigen. Die schlaffarmierten Schwellenformen können somit zweimal pro Tag eingesetzt werden. Das rechnergesteuerte Regalbediengerät legt Spannbetonschwellen getrennt von den schlaffarmierten Schwellen in den Wärmekammern ab und transportiert wie gewünscht ausgehärtete Schwellen zur Entschalung. Die Gesamtanlage benötigt nur einen geringen Platz im Verhältnis zu herkömmlichen Spätentschalsystemen und gleichzeitig besteht auch noch der Vorteil, daß die Formen einer erfindungsgemäßen Anlage auch in anderen Werken mit anderen Produktionsverfahren genutzt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung dienende Vorrichtung hat darüber hinaus auch den Vorteil, daß Zubehörteile für feste Fahrbahnen und Breitschwellengleise, wie Schallabsorber oder Füllsteine, ebenfalls damit gefertigt werden können, und zwar ebenfalls wiederum im gleichen Durchlaufverfahren, lediglich durch Verwendung anderer Formen. Die Unterschiede dieser Zubehörteile zu Spannbetonschwellen oder armierten Schwellen, insbesondere im Hinblick auf die Temperatur und Aushärtezeit, können vollautomatisch über das programmierte Regalbediengerät erfaßt und entsprechend berücksichtigt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage zeigt.
Die Anlage umfaßt eine Vorbereitungsstation 1, eine Betonier- und Rüttelstation 2 mit einer Übergabetransportstrecke 3 zum Regalbediengerät einer Aushärtestation 4 mit einer Vielzahl von Wärmekammern und eine Entleerstation bzw. Entspannstation 5. Darüber hinaus ist vorzugsweise in der Nähe dieser Fertigungsstation eine Stapelstation 6 angeordnet.
Die entleerten, in einem vorherigen Produktionszyklus eingesetzten Formen werden in einer Reinigungs- und Ölstation 7 neu vorbereitet und über einen Puffer 8 der kompletten Formvorbereitungsstation 9 zugeleitet, an die sich wiederum eine Pufferstation 10 anschließt. In der nachfolgenden Spannstation 11 werden bei Bedarf die eingelegten Armierungen gespannt und die Formen - nach Durchlaufen eines weiteren Puffers 12 - auf einem Rüttelbock 13 mit Beton verfüllt und dieser eingerüttelt. Über eine zusätzliche Pufferstation 14 werden die Formen über die Übergabetransportstrecke 3 einer Aufnahmestation 15 zugeleitet, von der sie von einem nicht gezeigten Regalbediengerät der Aushärtestation 4 übernommen und in die einzelnen Kammern 16 - 29 eingebracht werden.
Eine wesentliche Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit auch des Aufbaus der dazu dienenden Vorrichtung ist die Tatsache, daß von vorneherein ausschließlich identische Mehrfachformen verarbeitet werden, wobei identisch bedeutet, daß sie die gleichen Außenabmessungen aufweisen, während die innere Aufteilung natürlich entsprechend den unterschiedlichen zu erzeugenden Schwellentypen gewählt ist. Bevorzugt geschieht dies dadurch, daß die Mehrfachformen aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen. Durch diese Verwendung gleicher Mehrfachformen kann eine entsprechende Aufteilung der Aushärtestation in Kammern 16 - 29 erfolgen, deren Breite und Tiefe entsprechend den Abmessungen der Mehrfachformen gewählt ist, wobei natürlich eine Mehrzahl solcher Formen übereinander in entsprechende Einschübe eingebracht werden kann. Das rechnergesteuerte Regalbediengerät - der Rechnerraum 30 enthält auch die Steuerungseinrichtungen für die Wärmekammern 16 - 29 - kann entweder direkt über eine Eingabestation bei der Betonier- und Rüttelstation die notwendigen Angaben zu den einzelnen Formen erhalten oder aber man kann auch entsprechende Markierungen oder Identifizierungschips an den Formen vorsehen, die über eine Lesestation des Regalbediengeräts ausgelesen werden können. Das Regalbediengerät legt dann die von ihm identifizierten Mehrfachformen irgendwo in den Wärmekammern ab und kann auch bei chaotischer Ablagerung stets in geeigneter Weise Zugriff nehmen, um nach der vorgesehenen Härtezeit der Schwellen die Mehrfachform wieder herauszunehmen und in der eine Entspannstation enthaltenden Entleerstation 5 abzulegen. Nach dem Entspannen bzw. Entleeren der Schwellen oder wenn Schwellenabsorber, Füllsteine od.dgl. produziert werden sollen, werden die Formen über eine Pufferstation einem Manipulator 32 zugeführt, der die Form dreht und die Schwellen auf ein Förderband ablegt, mit dem sie durch die Montagestation 33 transportiert werden. Die geleerten Formen werden auf ein anderes Förderband abgelegt, welches sie der Reinigungs- und Ölvorrichtung 7 der Vorbereitungsstation 1 zuleitet. Die Montage der Schienenbefestigungen erfolgt auf dem Förderband der Montagestation. Eine ggf. erforderliche Hebe- und Drehvorrichtung 34 stapelt die Schwellen in vorbestimmten Einheiten, so daß der auf dem Lagerplatz befindliche Kran gleichgroße Schwellenpakete verladen kann. Gegebenenfalls kann aber auch ein langer Ketten- oder Rollenförderer die Schwellen zum Lagerplatz, also beispielsweise der gezeigten Stapelstation 6, befördern.

Claims (3)

  1. Verfahren zur variablen Fertigung von Betonschwellen mit oder ohne Spannarmierung, bei dem die Formen in einer Vorbereitungsstation (1) gereinigt und mit den Armierungen versehen werden, um anschließend in einer Betonier- und Rüttelstation (2) mit Beton gefüllt zu werden, und die Schwellen durch eine Wärmebehandlung ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schwellen in, in ihren Außenabmessungen gleichen, Mehrfachformen (F) mit nebeneinander angeordneten, einzeln zu spannenden Einzelformen, vorzugsweise Vierfachformen, gefertigt werden, die aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen und dass die Wärmebehandlung in Wärmekammern erfolgt, die mit den ausbetonierten Mehrfachformen (F) über ein Regalbediengerät beschickt und entleert werden, das die Formen einer Entspann- und Entleerstation vor einer Vorbereitungsstation zuleitet, wobei alle Schwellen mit den Mehrfachformen in die Wärmekammern (16-29) eingebracht und je nach Schwellentyp unterschiedlich lange in unterschiedlich temperierten Wärmekammern (16-29) verbleiben.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Vorbereitungsstation (1) für die leeren in ihren Außenabmessungen gleichen Mehrfachformen (F) mit nebeneinander angeordneten, einzeln zu spannenden Einzelformen, die aus einem tragenden Rahmen und auswechselbar eingelegten Inlayformblechen bestehen, eine Betonier- und Rüttelstation (2) mit Übergabetransportstrecke (3) zum Regalbediengerät einer eine Vielzahl von Wärmekammern (16 - 29) aufweisenden Aushärtestation (4) nachgeordnet ist, an die sich eine eine Entspannstation enthaltende Entleerstation (5) anschließt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Station eine Pufferstrecke für die Mehrfachformen (F) nachgeordnet ist.
EP99110373A 1998-08-11 1999-05-28 Verfahren und Vorrichtung zur variablen Fertigung von Betonschwellen Revoked EP0979713B1 (de)

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