ES2384810T3

ES2384810T3 - Method and apparatus for casting concrete products

Info

Publication number: ES2384810T3
Application number: ES08397001T
Authority: ES
Inventors: Aimo Seppänen
Original assignee: Elematic Oyj
Current assignee: Elematic Oyj
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2028-01-15
Also published as: EP1952961A2; FI119050B; FI20070099A0; EP1952961B1; CA2618581A1; ATE552088T1; EP1952961A3; CA2618581C

Abstract

A method and an apparatus for casting concrete products with a substantially horizontal slipforming process, the concrete mass in said method being fed by means of at least one feed element (2) through a limited cross section (11, 7, 8) for forming the concrete product, whereby the feed elements (2) are brought to a dual-frequency longitudinal reciprocal motion for compacting the concrete mass.

Description

Método y aparato para el colado de productos de hormigón. Method and apparatus for casting concrete products.

La presente invención hace referencia al colado de productos de hormigón mediante un proceso de encofrado deslizante sustancialmente horizontal, en donde la masa de hormigón se encuentra presurizada al menos mediante un husillo alimentador. De manera más precisa, la invención hace referencia al movimiento del husillo alimentador y/o del elemento que forma el núcleo hueco durante el proceso de colada. The present invention refers to the casting of concrete products by means of a substantially horizontal sliding formwork process, where the concrete mass is pressurized at least by means of a feed spindle. More precisely, the invention refers to the movement of the feeder spindle and / or the element that forms the hollow core during the casting process.

Durante el proceso de colada con máquinas de colada tradicionales, del tipo extrusora y de colada de encofrado deslizante, el molde de colada se forma mediante un lecho de colada y las paredes laterales y la superficie superior que se desplazan con la máquina de colada y que forman la sección transversal del producto que va a ser colado en la forma y tamaño deseado. Cuando la máquina de colada avanza, las paredes laterales y la superficie superior, y si fuera necesario, los elementos que forman uno o una pluralidad de núcleos huecos del producto a ser colado, realizan un movimiento de compactación de la masa de hormigón. El producto colado acabado permanece en el lecho de colada para su endurecimiento. Debido a que la losa fresca colada permanece extendida sobre el lecho de colada en su forma final, se requiere de una alta rigidez por parte de la masa de hormigón que va a ser utilizada, en las soluciones del arte anterior. During the casting process with traditional casting machines, of the extruder and sliding form casting type, the casting mold is formed by a casting bed and the side walls and the upper surface that move with the casting machine and which they form the cross section of the product that is going to be cast in the desired shape and size. When the casting machine advances, the side walls and the upper surface, and if necessary, the elements that form one or a plurality of hollow cores of the product to be cast, perform a compaction movement of the concrete mass. The finished cast product remains in the casting bed for hardening. Because the fresh cast slab remains extended on the casting bed in its final form, high rigidity is required by the concrete mass to be used, in the solutions of the prior art.

La masa de hormigón rígida utilizada en las soluciones del arte anterior, causa un fuerte desgaste en las piezas de desgaste de la máquina de encofrado deslizante, tales como los husillos alimentadores y los elementos de conformación de núcleos huecos, por lo cual estas piezas de desgaste deben ser cambiadas con relativa frecuencia. En referencia al cambio de las piezas de desgaste, también debe interrupirse el proceso de colado en la planta de producción durante el tiempo que dure el cambio. La masa de hormigón rígida también genera una carga mécanica en los dispositivos de procesamiento, tales como los dispositivos de fratasado de la superficie superior, paredes laterales y mandriles de núcleo hueco, y los dispositivos de rotación de los husillos, y la degradación de la eficacia de compactación causada por el desgaste rápido. The rigid concrete mass used in the solutions of the prior art, causes a strong wear on the wear parts of the sliding formwork machine, such as the feeder spindles and the hollow core forming elements, whereby these wear parts they must be changed relatively frequently. In reference to the change of the wear parts, the casting process in the production plant must also be interrupted for the duration of the change. The rigid concrete mass also generates a mechanical load on the processing devices, such as top surface crushing devices, hollow core side walls and mandrels, and spindle rotation devices, and efficiency degradation of compaction caused by rapid wear.

El documento EP 0 677 362 revela un método y un aparato para el colado de productos de hormigón con un proceso de encofrado deslizante sustancialmente horizontal de acuerdo a los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 4 respectivamente. EP 0 677 362 discloses a method and apparatus for casting concrete products with a substantially horizontal sliding formwork process according to the preambles of claims 1 and 4 respectively.

La técnica de encofrado deslizante para la fabricación de losas alveolares (o losas de núcleo hueco) y de losas macizas se conoce bien en el arte. Por ejemplo, la publicación de patente PI 80845 revela un método y un aparato para el colado de una losa de núcleo hueco. El método de compactación descrito en la misma está basado en el balanceo recíproco del mandril de núcleo hueco de manera simultánea con el movimiento longitudinal recíproco. Hoy en día, la altura de las losas se está incrementando, por lo que también se incrementa la altura de los núcleos huecos. En el caso de núcleos huecos altos, no se logra la compactación adecuada del núcleo hueco con el balanceo descrito del mandril de núcleo hueco. The sliding formwork technique for the manufacture of honeycomb slabs (or hollow core slabs) and solid slabs is well known in the art. For example, patent publication PI 80845 discloses a method and an apparatus for casting a hollow core slab. The compaction method described therein is based on the reciprocal balancing of the hollow core mandrel simultaneously with the reciprocal longitudinal movement. Today, the height of the slabs is increasing, so the height of the hollow cores is also increased. In the case of high hollow cores, proper compaction of the hollow core with the described balancing of the hollow core mandrel is not achieved.

La publicación de patente FI 85350 revela un método de compactación, en donde superficies de compactación con forma de cuña se desplazan en la dirección de la colada en sentidos opuestos una respecto a la otra, en fase recíproca, opuesta. El efecto de las superficies con forma de cuña, sin embargo, sigue siendo bastante escaso, ya que las superficies con forma de cuña deben ser bastante bajas desde el punto de vista del flujo de la mezcla de hormigón, lo que disminuye sus propiedades disminuyendo o aumentando el área de compactación. Con superficies con forma de cuña profundas se evita el flujo de la mezcla de hormigón. Patent publication FI 85350 discloses a method of compaction, where wedge-shaped compaction surfaces move in the direction of the laundry in opposite directions with respect to each other, in reciprocal, opposite phase. The effect of wedge-shaped surfaces, however, remains quite low, since wedge-shaped surfaces must be quite low from the point of view of the concrete mix flow, which decreases their properties by decreasing or increasing the area of compaction. With deep wedge-shaped surfaces the flow of the concrete mixture is prevented.

Con máquinas de encofrado deslizante del tipo extrusora conocidas en el arte, la longitud del movimiento recíproco del husillo alimentador y los mandriles de núcleo hueco se sitúa en un rango de 5 a 50 mm, con una frecuencia de 1 a 10 Hz. With sliding formwork machines of the extruder type known in the art, the length of the reciprocal movement of the feeder spindle and the hollow core mandrels is in a range of 5 to 50 mm, with a frequency of 1 to 10 Hz.

Mediante la presente invención, se proporciona una máquina de encofrado deslizante con una construcción simple para el proceso de encofrado deslizante, que consta de un sistema de compactación de doble frecuencia, por el cual se puede proporcionar un mejor resultado de compactación, con un menor desgaste de los componentes, que en el caso de máquinas del arte anterior. By the present invention, a sliding formwork machine is provided with a simple construction for the sliding formwork process, which consists of a double frequency compaction system, by which a better compaction result can be provided, with less wear of the components, which in the case of machines of the prior art.

A este respecto, un método de compactación de doble frecuencia hace referencia a un método de compactación en donde la masa es compactada de forma simultánea con dos frecuencias diferentes. In this regard, a double frequency compaction method refers to a compaction method where the mass is compacted simultaneously with two different frequencies.

De manera más precisa, el método de acuerdo a la presente invención está caracterizado por lo que se encuentra expuesto en la parte de caracterización de la Reivindicación 1, y el aparato de acuerdo a la presente invención está caracterizado por lo que se encuentra expuesto en la parte de caracterización de la Reivindicación 4. More precisely, the method according to the present invention is characterized by what is exposed in the characterization part of Claim 1, and the apparatus according to the present invention is characterized by what is exposed in the characterization part of claim 4.

La invención será descrita ahora en más detalle, a continuación, en referencia a los dibujos adjuntos, en donde The invention will now be described in more detail, below, with reference to the accompanying drawings, wherein

La Figura 1 muestra una vista esquemática de una máquina de enconfrado deslizante de acuerdo a la presente invención. Figure 1 shows a schematic view of a sliding wrapping machine according to the present invention.

Componentes esenciales de la máquina de encofrado deslizante, que se muestran en la Figura 1, son el depósito de masa 1, el husillo alimentador 2, los dispositivos de accionamiento 3, 4, 5 del husillo alimentador, el mandril de núcleo hueco 6, las paredes laterales 7, el brazo de fratasado 8, los dispositivos de accionamiento 9 del brazo de fratasado, la placa de nivelación de superficie 10, el lecho de colada 11, el motor de accionamiento 12 y la manga 13 del tornillo alimentador. El aparato que se muestra en la figura está pensado para el colado de losas de núcleo hueco o vigas. Essential components of the sliding formwork machine, shown in Figure 1, are the mass reservoir 1, the feed spindle 2, the drive devices 3, 4, 5 of the feed spindle, the hollow core mandrel 6, the side walls 7, the failure arm 8, the actuation devices 9 of the failure arm, the surface leveling plate 10, the casting bed 11, the drive motor 12 and the sleeve 13 of the feed screw. The apparatus shown in the figure is intended for casting hollow core slabs or beams.

Durante la utilización de la máquina de colada que se muestra en la Figura 1, la masa de hormigón rígido se suministra desde el depósito de masa 1 a uno o una pluralidad de husillos alimentadores 2. Cada uno de los husillos alimentadores 2 está situado en una manga 13 que guía la masa de hormigón hacia el husillo alimentador en el extremo delantero del husillo alimentador. Los husillos alimentadores 2 extruden la masa de hormigón bajo presión hasta la sección transversal definida por el lecho de colada 11, las paredes laterales 7 y el brazo de fratasado 8 definiendo las dimensiones externas del producto a ser colado. El movimiento de rotación causado por la extrusión de la masa de hormigón por parte de los husillos alimentadores 2, se efectua mediante el dispositivo de accionamiento 3 del movimiento de rotación. Durante el proceso de colada de productos con núcleos huecos, existen mandriles de núcleo hueco 6 montados a continuación del husillo alimentador, que forman los núcleos huecos del producto a ser colado. During use of the casting machine shown in Figure 1, the rigid concrete mass is supplied from the dough tank 1 to one or a plurality of feed spindles 2. Each of the feed spindles 2 is located in a sleeve 13 that guides the concrete mass towards the feed spindle at the front end of the feed spindle. The feeder spindles 2 extrude the concrete mass under pressure to the cross section defined by the casting bed 11, the side walls 7 and the fripping arm 8 defining the external dimensions of the product to be cast. The rotation movement caused by the extrusion of the concrete mass by the feeder spindles 2, is carried out by means of the driving device 3 of the rotation movement. During the casting process of products with hollow cores, there are hollow core chucks 6 mounted next to the feeder spindle, which form the hollow cores of the product to be cast.

La máquina de colada se desplaza soportada por medio de ruedas a lo largo del lecho de colada, accionada por la fuerza de reacción de los husillos alimentadores 2, donde dicha fuerza que desplaza la máquina de colada hacia delante es acelerada o desacelerada mediante un motor de accionamiento 12 conectado a la máquina de colada. The casting machine moves supported by means of wheels along the casting bed, driven by the reaction force of the feeder spindles 2, where said force that moves the casting machine forward is accelerated or decelerated by means of a motor drive 12 connected to the casting machine.

El producto a ser colado es compactado mediante el movimiento recíproco de los husillos aliementadores 2 y los mandriles de núcleo hueco 6, además de mediante el movimiento de fratasado de compactación de las paredes laterales 7 y del brazo de fratasado 8, que en el caso de dicho brazo de fratasado se efectúa mediante los dispositivos de accionamiento 9 del brazo de fratasado. La placa de nivelación de la superficie 10 a continuación del brazo de fratasado 8, nivela la superficie superior del producto final. The product to be cast is compacted by the reciprocal movement of the feeder spindles 2 and the hollow core mandrels 6, in addition to the compaction failure movement of the side walls 7 and the fripping arm 8, which in the case of said failure arm is carried out by means of the actuation devices 9 of the failure arm. The leveling plate of the surface 10 following the failure arm 8, levels the upper surface of the final product.

El movimiento recíproco de los husillos alimentadores 2 y los mandriles de núcleo hueco 6 es un movimiento de doble frecuencia, efectuado mediante un medio de accionamiento de movimiento largo 5 y un medio de accionamiento de movimiento corto 4. De ese modo, los medios de accionamiento 4 realizan varios movimientos recíprocos durante un movimiento recíproco largo del medio de accionamiento 5. Por tanto, el conjunto de compactación, formado por los husillos alimentadores 2 y los mandriles de núcleo hueco 6, realiza varios movimientos recíprocos cortos, al mismo tiempo que dicho conjunto de compactación realiza un movimiento recíproco largo. The reciprocal movement of the feeder spindles 2 and the hollow core mandrels 6 is a double frequency movement, effected by means of a long movement drive means 5 and a short move drive means 4. Thus, the drive means 4 perform several reciprocal movements during a long reciprocal movement of the drive means 5. Thus, the compaction assembly, formed by the feeder spindles 2 and the hollow core mandrels 6, performs several short reciprocal movements, at the same time as said assembly Compaction performs a long reciprocal movement.

En la solución de acuerdo a la invención, la longitud del movimiento recíproco corto se encuentra, de manera preferente, en un rango de 0.2 a 4 mm presentando, de manera preferente, una frecuencia de 15 a 50 Hz. La longitud y frecuencia del movimiento recíproco largo, de la solución de acuerdo con la invención, corresponde esencialmente con el movimiento correspondiente de las soluciones conocidas en el arte, en otras palabras, la longitud se encuentra en un rango de 5 a 40 mm con una frecuencia de 1 a 10 Hz. In the solution according to the invention, the length of the short reciprocal movement is preferably in a range of 0.2 to 4 mm, preferably having a frequency of 15 to 50 Hz. The length and frequency of the movement Long reciprocal, of the solution according to the invention, corresponds essentially to the corresponding movement of the solutions known in the art, in other words, the length is in a range of 5 to 40 mm with a frequency of 1 to 10 Hz .

Este tipo de frecuencia doble del movimiento de compactación de acuerdo a la invención proporciona para la parte de movimiento corto: This type of double frequency of the compaction movement according to the invention provides for the short movement part:

• •: trabajo eficiente de la masa de hormigón, por lo que la masa de hormigón resultará ya compactada de forma parcial sobre la longitud del husillo alimentador, efficient work of the concrete mass, so that the concrete mass will already be partially compacted over the length of the feeder spindle,

• •: bombeo de la pasta de cemento contra la superficie de los componentes móviles, lo que disminuye la fricción y el desgaste de los componentes, pumping the cement paste against the surface of the moving components, which reduces friction and wear of the components,

• •: liberación del mandril de núcleo hueco del hormigón compactado, por lo que un movimiento de liberación adicional puede ser omitido, release of the hollow core mandrel from the compacted concrete, so that an additional release movement can be omitted,

Y para la parte de movimiento largo: And for the long moving part:

• •: proporciona el efecto de compactación sobre la longitud total del mandril de núcleo hueco, e provides the compaction effect on the total length of the hollow core mandrel, and

• •: intensifica la alimentación de la masa de hormigón al área de sección transversal limitada con la mayor presión. intensifies the feeding of the concrete mass to the limited cross-sectional area with the greatest pressure.

Conectando el movimiento largo y corto, además, puede utilizarse un paso de mayor tamaño del husillo alimentador, debido al suministro y compactación intensificados de la masa de hormigón, lo que proporciona una mayor velocidad de colada de la máquina de colada, y al mismo tiempo un menor desgaste relativo del husillo alimentador. By connecting the long and short movement, in addition, a larger feed spindle passage can be used, due to the intensified supply and compaction of the concrete mass, which provides a higher casting speed of the casting machine, and at the same time less relative wear of the feeder spindle.

La solución de acuerdo a la invención no se encuentra limitada al método y aparato para el colado de productos de The solution according to the invention is not limited to the method and apparatus for casting products of

5 hormigón con núcleo hueco, únicamente, tal como se muestra en el ejemplo de la figura, sino que se puede aplicar también al colado de, por ejemplo, losas macizas sin núcleos huecos. Para ello, los elementos de conformación del núcleo hueco son extraidos del aparato de colada, y solamente el husillo/s alimentador/es se desplaza/n de manera recíproca con el movimiento de compactación de doble frecuencia. 5 concrete with hollow core only, as shown in the example in the figure, but can also be applied to the casting of, for example, solid slabs without hollow cores. For this, the hollow core forming elements are extracted from the casting apparatus, and only the feeder spindle / s travels reciprocally with the double frequency compaction movement.

La solución de acuerdo a la invención puede también implementarse con una estación de colada fija, por lo cual el The solution according to the invention can also be implemented with a fixed casting station, whereby the

10 aparato de colada se situa en la estación de colada fija, pero el lecho de colada se desplaza con respecto a la estación de colada. Para ello, el lecho de colada que se desplaza, desplaza el producto acabado hacia el exterior de la estación de colada, y el producto colado acabado permanece en el lecho de colada. The casting apparatus is located in the fixed casting station, but the casting bed moves with respect to the casting station. To do this, the casting bed that moves, moves the finished product out of the casting station, and the finished cast product remains in the casting bed.

Claims

1.one.: Un método para el colado de productos de hormigón con un proceso de encofrado deslizante sustancialmente horizontal, donde la masa de hormigón en dicho método es suministrada al menos mediante un elemento alimentador (2) a través de una sección transversal limitada (11, 7, 8) para la conformación de un producto de hormigón, caracterizado porque los elementos alimentadores (2) son conducidos a un movimiento recíproco longitudinal de doble frecuencia para la compactación de la masa de hormigón. A method for casting concrete products with a substantially horizontal sliding formwork process, where the concrete mass in said method is supplied at least by a feeder element (2) through a limited cross section (11, 7, 8 ) for the conformation of a concrete product, characterized in that the feeder elements (2) are driven to a double frequency longitudinal reciprocal movement for the compaction of the concrete mass.

2.2.: Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el producto a ser colado es un producto de hormigón equipado con al menos un núcleo hueco, por lo que, además de los elementos alimentadores (2), también los elementos de conformación del núcleo hueco (6) son conducidos a un movimiento recíproco longitudinal de doble frecuencia. A method according to claim 1, characterized in that the product to be cast is a concrete product equipped with at least one hollow core, whereby, in addition to the feeder elements (2), also the forming elements of the hollow core (6 ) are driven to a double frequency longitudinal reciprocal movement.

3.3.: Un método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la longitud del movimiento recíproco corto del movimiento de doble frecuencia se encuentra en un rango de 0.2 a 4 mm, con una frecuencia de 15 a 50 Hz, y porque la longitud del movimiento recíproco largo se encuentra en un rango de 5 a 40 mm, con una frecuencia de 1 a 10 Hz. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the short reciprocal movement of the double frequency movement is in a range of 0.2 to 4 mm, with a frequency of 15 to 50 Hz, and because the length of the long reciprocal movement It is in a range of 5 to 40 mm, with a frequency of 1 to 10 Hz.

4. Four.: Un aparato para el colado de productos de hormigón con un proceso de encofrado deslizante sustancialmente horizontal, donde dicho aparato consta, al menos, de un elemento alimentador (2) para el suministro de la masa de hormigón a través de una sección transversal limitada (11, 7, 8) para formar un producto de hormigón, caracterizado porque el aparato consta de medios (4, 5) para conducir los elementos alimentadores (2) a un movimiento recíproco longitudinal de doble frecuencia para la compactación de la masa de hormigón. An apparatus for casting concrete products with a substantially horizontal sliding formwork process, wherein said apparatus consists, at least, of a feeder element (2) for supplying the concrete mass through a limited cross section (11 , 7, 8) to form a concrete product, characterized in that the apparatus consists of means (4, 5) for driving the feeder elements (2) to a double-frequency longitudinal reciprocal movement for compacting the concrete mass.

5.5.: Un aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque el aparato consta de medios (6) para la formación de, al menos, un núcleo hueco del producto de hormigón a ser colado, donde dichos medios (6) se conducen a un movimiento recíproco longitudinal de doble frecuencia junto con los elementos alimentadores (2). An apparatus according to claim 4, characterized in that the apparatus consists of means (6) for the formation of at least one hollow core of the concrete product to be cast, wherein said means (6) are conducted to a longitudinal reciprocal movement of double frequency together with the feeder elements (2).

6.6.: Un aparato según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la longitud del movimiento recíproco corto de doble frecuencia se encuentra en un rango de 0.2 a 4 mm, con una frecuencia de 15 a 50 Hz, y porque la longitud del movimiento recíproco largo se encuentra en un rango de 5 a 40 mm, con una frecuencia de 1 a 10 Hz. An apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the length of the short reciprocal movement of double frequency is in a range of 0.2 to 4 mm, with a frequency of 15 to 50 Hz, and because the length of the long reciprocal movement is in a range of 5 to 40 mm, with a frequency of 1 to 10 Hz.

7.7.: Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones de la 4 a la 6, caracterizado porque el elemento alimentador es un husillo alimentador (2). An apparatus according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the feeder element is a feeder spindle (2).

8.8.: Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones de la 4 a la 7, caracterizado porque el aparato consta de medios (12) para desplazar el aparato a lo largo del lecho de colada (11) durante el proceso de colada. An apparatus according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the apparatus consists of means (12) for moving the apparatus along the casting bed (11) during the casting process.

9.9.: Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones de la 4 a la 7, caracterizado porque el aparato consta de una estación de colada fija y lechos de colada que se desplazan. An apparatus according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the apparatus consists of a fixed casting station and moving beds.