FI84575B - Foerfarande och glidgjutningsmaskin foer gjutning av en eller flera parallella betongprodukter. - Google Patents

Description

1 84575

Menetelmä ja liukuvalukone yhden tai useamman rinnakkaisen betonituotteen valamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää yhden tai samanaikaisesti yhdellä valukoneella useamman rinnakkaisen betonituotteen 5 valamiseksi valukoneella liukuvaluna jäykästä betonimassasta, jolloin betonimassaa syötetään yhdellä tai useammalla rinnakkaisella syöttöelimellä yhteen tai useampaan erilliseen valettavan betonituotteen poikkileikkaukseen ja betoni-massaa tiivistetään pienentäen betonimassassa olevien kivi-10 ainesosasten välisiä vapaita tiloja. Keksintö koskee myös liukuvalukonetta yhden tai useamman rinnakkaisen betonituotteen valamiseksi, jossa liukuvalukoneessa on seinämät, jotka muodostavat yhden tai useamman valettavan betonituotteen poikkileikkauksen, sekä yksi tai useampi rinnakkainen syöt-15 töelin betonimassan syöttämiseksi sekä elimet betonimassan tiivistämiseksi.

Valmistettaessa betonista tai vastaavasta materiaalista tuotteita käyttämällä ekstruuderityyppistä valukonetta, jolle on tunnusomaista syöttöruuvien ja niiden jatkeena olevien 20 tiivistyselimien käyttäminen massan tiivistystarkoitukseen, erään pääongelmista muodostaa valettavan poikkileikkauksen tasaisen tiivistymisen varmistaminen ja hallinta.

Ongelmaa on pystytty jossain määrin eliminoimaan säätämällä kokemusperäisesti rinnakkaisten syöttöruuvien pyöri-25 misnopeuksien keskinäistä suhdetta vakiovälityssuhtein. Kuitenkin syöttöelimien kuluminen ja massan ominaisuuksien vaihtelu muuttaa valutapahtuman luonnetta ja tiivistymistä jatkuvasti valuprosessissa.

Suomalaisessa patenttijulkaisussa 70821 on kuvattu liuku-30 valumenetelmää ontelolaattojen valamiseksi betonista. Betonimassaa syötetään valualustalle loppupäätään kohti paksune-van ruuvikierukan avulla. Massaa tiivistetään lisäksi syöt-töruuvin jälkeen sovitetun liikkuvan tuurnan avulla, jolloin nivelpisteen suhteen liikkuva tuurna saa aikaan leikkaustii-35 vistysvaikutuksen. Syöttöruuvien liike saa myös itse valuko-neen liikkumaan alustalla eteenpäin.

Muovituotteiden ekstruusiomenetelmistä on tunnettua mitata syöttöruuviin vaikuttavaa aksiaalivoimaa tai sulan muovin 2 84575 painetta ja säätää syöttöruuvin kierroslukua sen perusteella. Tällaista muovin valumenetelmää on kuvattu esim. US-patenttijulkaisussa 3 704 972 ja 3 090 992 sekä sveitsiläisessä patenttijulkaisussa 387 289. Homogeenista muovimassaa 5 valettaessa syöttöruuvin kierrosluvun muutos ei kuitenkaan vaikuta tiivistävään paineeseen, vaan sitä säätämällä vaikutetaan koneen tuotokseen.

Englantilaisessa patenttijulkaisussa 1 586 181 on kuvattu 1iukuvalukone, jonka alla olevat pyörät on kytketty käyttö-10 koneistoon koneen kuljettamiseksi valualustalla. Syöttöruu-viin vaikuttavan vääntömomentin tai voimien perusteella säädetään pyöriin syötettävää kuljetustehoa. Näin saadaan syöt-töruuvien tiivistysvaikutus koneen kulkusuunnassa mahdollisimman tasaiseksi. Laitteessa ei kuitenkaan ole mahdollista 15 säätää tiivistystä erikseen saman poikkileikkauksen eri kohdissa .

Tutkimuksissa ja käytännön valuprosesseissa on todettu tiivistystapahtuman vaativan kaksi pääkomponenttia: paine + tärytys tai 20 paine + leikkaustiivistysefekti.

Varsinkin käytettäessä nk. jäykkää betonimassaa, on pai-nekomponentilla erittäin suuri merkitys.

Tämä painekomponentin suuri merkitys mahdollistaa sen käytön koko tiivistystapahtuman ohjauksessa.

25 Tämän keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että valettavan betonituotteen tai -tuotteiden tiivistymistä kontrolloidaan mittaamalla betonimassan painetta tai paineesta valukoneen osaa vasten aiheutuvaa voimaa ainakin kahdessa poikkileikkauksen kohdassa tai ainakin kahdessa 30 erillisessä poikkileikkauksessa ja säätämällä erikseen ainakin kahden rinnakkaisen syöttöelimen syöttöliikkeen tai tiivistävän elimen tiivistysliikkeen toiminta-arvoja saatujen mittausarvojen perusteella. Keksinnön mukaiselle liukuvalu-koneelle on tunnusomaista se, että liukuvalukoneessa on mit-35 tauselimet betonimassan paineen tai paineesta valukoneen osaa vasten aiheutuvan voiman mittaamiseksi ainakin kahdessa poikkileikkauksen kohdassa tai ainakin kahdessa erillisessä poikkileikkauksessa sekä välineet ainakin kahden rinnakkai- 3 84575 sen syöttöelimen syöttöliikkeen tai ainakin kahden rinnakkaisen tiivistävän elimen tiivistysliikkeen toiminta-arvojen säätämiseksi saatujen mittausarvojen perusteella toisistaan erikseen.

5 Eräs käyttökelpoinen ratkaisu on seuraava:

Varustetaan syöttöelimet (syöttöruuvit) aksiaalivoiman mittauselimillä (antureilla) ja säädetään rinnakkaisten syöttöelimien aksiaalivoimat vakiosuuruisiksi tai haluttuun suhteeseen toisiinsa nähden säätämällä syöttöruuvien pyöri-10 misnopeutta automaattisesti mitattavan aksiaalivoiman mu kaan. Tässä voidaan käyttää tunnettua säätötekniikkaa. Samanaikaisesti tarvittaessa vakioidaan koneen kokonaiskulkuvas-tus halutulle tasolle käyttämällä esimerkiksi kitkapyöriä tai vastaavia laitteita.

15 Esitetyn keksinnön eräs merkittävä sovellutus on useiden erillisten kappaleiden valmistus samanaikaisesti, jolloin esitetty tiivistystapahtuman hallinta on perusedellytys prosessin onnistumiselle.

Keksinnön avulla voidaan varmistaa se, että betonimassa 20 tiivistyy tasaisesti poikkileikkauksen eri kohdissa ja erillisissä poikkileikkauksissa halutulla tavalla.

Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seu-raavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää sivulta nähtynä ja osittain leikattuna 25 yhtä sovellutusta keksinnön mukaisesta liukuvalukoneesta.

kuvio 2 esittää samaa konetta päältä nähtynä ilman syöt-tösuppiloa, kuvio 3 esittää sivulta nähtynä ja osittain leikattuna toista sovellutusta keksinnön mukaisesta liukuvalukoneesta, 30 kuvio 4 esittää poikkileikkausta valettavasta ontelolaa tasta ja sen paineprofiileja, kuvio 5 esittää periaatepiirroksena ja sivulta nähtynä toisen tyyppistä liukuvalukonetta ja kuvio 6 esittää leikkausta A-A kuvion 5 koneesta.

35 Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty liukuvalukone. Syöttösuppilo 1 yhtyy liukuvalukoneen alkupäähän. Koneessa on valettavan laatan koosta riippuen esimerkiksi 3-8 kierukkaruuvia 2, jotka ovat siten kartiomaisia, että ne laajenevat koneen 4 84575 loppupäätä kohti. Kierukkaruuvin 2 jälkeen on sovitettu on-telotuurna 3, mitä seuraa saattoputki 4. Laitteessa on lisäksi sivulevyt 7 ja kansitaso, joka muodostuu etulistasta 10, tiivistyslevystä 9 ja saattolevystä 6. Kansitason ylä-5 puolelle on sovitettu käyttölaitteisto, jolla aikaansaadaan haluttu liikerata tiivistyslevyyn 9. Kansitason etupuolella sijaitsevan etulistan 10 avulla voidaan säätää massan virtausta. Kansitason eri osien asemat ja asennot ovat asetettavissa halutuiksi.

10 Kukin ruuvi 2 on kiinnitetty akselille 11, jota käytetään moottorin 12 avulla. Kullakin akselilla on oma moottori 12. Akseli 11a ulottuu ruuvin 2 ja akselin 11 läpi ontelotuurnan 3 alkupäähän asti ja sitä käytetään moottorilla 12a. Kullakin akselilla 11a on samoin oma moottori 12a. Kone liikkuu 15 alustalla 18 pyörien 19 varassa kuviossa 1 oikealle. Pyörien 19 ja niiden akselien välinen kitka on säädettävissä siten, että koneen kokonaiskulkuvastus voidaan saada halutuksi. On-telotuurnaa 3 kannatetaan tuurnan käyttöakselin 11a läpi menevällä kannatusakselilla 13. Ontelotuurnan alkupään kiin-20 nitys akselilla 11a on epäkeskeinen, jolloin tuurna liikkuu sen loppupäässä olevan pallonivelen varassa akselin 11a pyöriessä. Tiivistyselimien mekaaninen periaate ja rakenne on selostettu yksityiskohtaisesti suomalaisessa patenttijulkaisussa 70821.

25 Kunkin syöttöruuvin 2 akseli 11 on varustettu aksiaali- voimaa Fal**,Fa5 mittaavalla anturilla 20. Mittaustiedot prosessoidaan keskusprosessorissa 21, josta annetaan käskyt moottoreiden 12 ja 12a säätöarvojen asettamiseksi. Kun säädetään esimerkiksi moottoreiden 12 kierroslukuja, vaikute-30 taan syöttöruuvien 2 kierroslukuihin ni...n5· Näin kukin ruuvi saadaan syöttämään massaa siten, että massa tiivistyy mahdollisimman tasaisesti koko poikkileikkauksessa. Moottoreiden 12 kierroslukujen lisäksi voidaan säätää vastaavasti moottoreiden 12a kierroslukuja ja vaikuttaa tuurnien 3 tii-35 vistysliikkeen taajuuteen.

Keksintö soveltuu käytettäväksi myös muun tyyppistä betonin tiivistysperiaatetta soveltaviin koneisiin, esimerkiksi ontelolaattojen liukuvalukoneeseen, jossa tiivistystuurnat 5 84575 on varustettu korkeajaksotäryttimillä.

Kuvioissa 3 ja 4 on esitetty keksinnön vaihtoehtoinen sovellutus. Syöttöruuvien 2 aksiaalivoimaa mittaavien anturien asemesta tässä ratkaisussa on käytetty valukoneen suu-5 tinosan pintoihin eli kansitason alkupäähän 9a tai etulis-taan 10 ja laitalevyihin 7 sovitettuja levymäisiä anturiele-menttejä 20, jotka mittaavat betonituotteen paineprofiilin. Antureina voidaan käyttää esim. sinänsä tunnettuja muovikal-voantureita, jotka on suojattu tarkoituksenmukaisella taval-10 la betonimassan kulutusvaikutusta vastaan. Eräs esimerkki sopivasta kalvoanturista on materiaalin pietsosähköiseen käyttäytymiseen perustuva PVDF (polyvinylideenifluoridi)-kalvo.

Kuviossa 4 on esitetty viivoilla 30 haluttu paineprofiili 15 ja viivoilla 31 oletettu paineprofiili aikaisemmin tunne tuilla menetelmillä. Antureilla mitatun paineprofiilin perusteella säädetään syöttöruuvien 2 ja/tai tiivistyselimien 3 toiminta-arvot halutuiksi. Rinnakkain asetettavien anturien lukumäärä riippuu halutusta profiilin tarkkuudesta. An-20 tureiden sijoituskohtaa voidaan vaihdella, mutta sopivimmin ne sijoitetaan syöttöruuvien loppupään ja tiivistystuurnien alkupään läheisyyteen.

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty liukuvalukone, jossa betonin syöttöruuvit 2 ovat valettavan poikkileikkauksen ulkopuolel-25 la ja muottirakenne on varustettu paineantureilla 20 ja 22, joisen antaman painetiedon perusteella säädetään syöttöruuvien toiminta-arvoja poikkileikkauskohtaisesti. Kuvio 6 esittää poikkileikkausta A-A kuviosta 5 ja antureiden sijoitusta muottirakenteen yläseinämän yhteyteen. Antureiden si-30 joituspaikka muottirakenteen pituussuunnassa on edullisimmillaan syöttöruuvien läheisyydessä, mutta niiden sijoitus voi vaihdella ja voidaan käyttää myös useita peräkkäisiä antureita samanaikaisesti. Kuvioiden 5 ja 6 mukaisessa liuku-valukoneessa betonin tiivistys suoritetaan esimerkiksi muot-35 tiosan sivuseinämien tahdistetulla sivuttaisliikkeellä, kuten suomalaisessa patenttijulkaisussa 64072 on kuvattu tai jollain muulla tunnetulla tavalla, esimerkiksi täryttämällä. Kuvion 5 mukaisella valukoneella valetaan samanaikaisesti 6 84575 kahta umpipoikkipintaista betonituotetta 23 ja 24. Sivusei-nämät liikkuvat nivelakselien 25 ympäri.

Mittausarvojen perusteella voidaan säätää myös muunlaisia tiivistyselimiä kuin edellä kuvattuja. Voidaan säätää esim.

5 nivelakselin ympäri kääntyvän seinämän liikkeen amplitudia. Samoin voidaan säätää tärytetyn seinämän värähdyslukua.

Tiivistyselimen toiminta-arvoilla tarkoitetaan kaikkia matkan ja/tai ajan avulla määriteltäviä suureita, kuten kierroslukua, nopeutta, amplitudia, tiivistysliikkeiden vai-10 heistusta jne.

Syöttöelimien ja tiivistyselimien käyttöjärjestely voidaan toteuttaa sinänsä tunnettujen voimansiirtojärjestelyjen avulla esim. hydraulisesti, mekaanisilla variaattoreilla, taajuusmuuttajakäytöillä tai tasavirtakäytöillä.

15 Edellä on esitetty keksinnön sovellutuksia liukuvalupro- sesseissa, joissa valukone liikkuu alustan ja tuotteen suhteen. Luonnollisesti keksintö soveltuu käytettäväksi myös sellaisessa valuprosessissa, jossa itse valukone on kiinteästi paikallaan ja valettava tuote ja tarvittaessa tuotetta 20 kannattava valualusta liikkuu valukoneen suhteen. Periaate tällaisesta prosessista on kuvattu mm. suomalaisessa patenttihakemuksessa 84 1310.

Syöttöruuvien asemesta voidaan käyttää myös muunkinlaisia syöttöelimiä ja säätää näitä. Voidaan käyttää esim. 25 lokerosyöttimiä tai mäntätyyppisiä syöttimiä.

Säätöjärjestelmässä voidaan käyttää sinänsä tunnettua säätötekniikkaa, mikroprosessoreita ym. Säätö voidaan ohjelmoida halutulla tavalla riippuen halutusta automaatioas-teesta.

Claims (12)

1. Menetelmä yhden tai samanaikaisesti yhdellä valuko-neella useamman rinnakkaisen betonituotteen valamiseksi va-lukoneella liukuvaluna jäykästä betonimassasta, jolloin be- 5 tonimassaa syötetään ainakin kahdella rinnakkaisella syöttö- elimellä (2) yhteen tai useampaan erilliseen valettavan betonituotteen poikkileikkaukseen ja betonimassaa tiivistetään pienentäen betonimassassa olevien kiviainesosasten välisiä vapaita tiloja, tunnettu siitä, että valettavan 10 betonituotteen tai -tuotteiden tiivistymistä kontrolloidaan mittaamalla betonimassan painetta tai paineesta valukoneen osaa (2; 9, 7) vasten aiheutuvaa voimaa ainakin kahdessa poikkileikkauksen kohdassa tai ainakin kahdessa erillisessä poikkileikkauksessa ja säätämällä saatujen mittausarvojen 15 perusteella ainakin kahden rinnakkaisen syöttöelimen (2) syöttöliikkeen toiminta-arvoja toisistaan riippumatta ja ainakin kahden rinnakkaisen tiivistävän elimen (3) tiivis-tysliikkeen toiminta-arvoja toisistaan riippumatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että mitataan syöttöeliminä toimivien syöttöruuvien (2) aksiaalivoimia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan valukoneen seinää (9, 7) vasten kohdistuvaa painetta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaustuloksen perusteella säädetään syöttöeliminä toimivien syöttöruuvien (2) pyörimisnopeutta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaustuloksen perusteella säädetään 30 massaa tiivistävien elimien (3, 7) liikkeen nopeutta tai liikkeen laajuutta tai liikkeiden keskinäistä vaiheistusta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valualustalla kulkevan liukuvalukoneen kulkuvastus valualustan (18) suhteen asetetaan halutulle 35 tasolle esimerkiksi mekaanisella tai sähköisellä järjeste lyllä tai koneen kulkunopeus asetetaan ajokoneiston avulla halutun suuruiseksi. 8 84575

7. Liukuvalukone ainakin kahden rinnakkaisen betoni-tuotteen valamiseksi, jossa liukuvalukoneessa on seinämät (18, 10, 7), jotka muodostavat yhden tai useamman valettavan betonituotteen poikkileikkauksen, sekä yksi tai useampi rin- 5 nakkainen syöttöelin (2) betonimassan syöttämiseksi sekä elimet (3, 7, 9) betonimassan tiivistämiseksi, tunnettu siitä, että liukuvalukoneessa on mittauselimet (20, 22) betonimassan paineen tai paineesta valukoneen osaa vasten aiheutuvan voiman mittaamiseksi ainakin kahdessa poikkileik- 10 kauksen kohdassa tai ainakin kahdessa erillisessä poikki- leikkausessa sekä välineet ainakin kahden rinnakkaisen syöttöelimen (2) syöttöliikkeen toiminta-arvojen säätämiseksi saatujen mittausarvojen perusteella toisistaan riippumatta ja ainakin kahden rinnakkaisen tiivistävän elimen (3, 7) 15 tiivistysliikkeen toiminta-arvojen säätämiseksi saatujen mittausarvojen perusteella toisistaan riippumatta.

7 84575

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen liukuvalukone, tunnettu siitä, että siinä on välineet (20) syöttöelimenä toimivien syöttöruuvien aksiaalivoimien mittaamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen liukuvalukone, tunnettu siitä, että siinä on välineet (20, 22) valukoneen seinää vasten kohdistuvan paineen mittaamiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen liukuvaluko-ne, tunnettu siitä, että syöttöelimenä toimivien syöttöruu- 25 vien (2) pyörimisnopeudet ovat erikseen säädettävissä.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen liukuvaluko-ne, tunnettu siitä, että massaa tiivistävien elimien (3, 7) liikkeen nopeus tai liikkeen laajuus tai liikkeiden keskinäinen vaiheistus on säädettävissä.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen liukuvalu- kone, tunnettu siitä, että siinä on välineet sen kulkuvas-tuksen asettamiseksi valualustan (18) suhteen halutulle tasolle tai koneen kulkunopeuden asettamiseksi halutun suuruiseksi. Il 9 84575