NL9300996A

NL9300996A - Method and device for manufacturing a concrete building element.

Info

Publication number: NL9300996A
Application number: NL9300996A
Authority: NL
Original assignee: Haitsma Beton Bv
Priority date: 1993-06-09
Filing date: 1993-06-09
Publication date: 1995-01-02
Also published as: ATE171889T1; DE69413745D1; EP0628389B1; EP0628389A1; ES2123091T3; DE69413745T2; DK0628389T3

Abstract

The invention provides a method for manufacturing a concrete building component with a number of plate-like parts standing at a mutual angle. The method comprises of providing a mould (12) having a mould space with corresponding plate-like sections (2-7) which corresponds with the shape of the building component, which mould space has a pouring opening (17) on one side, positioning the mould such that the pouring opening (17) lies at the top and successively filling the plate-like sections (2-7), wherein the mould (12) is in each case positioned for filling each plate-like section (2-7) such that the plate-like section for filling stands at a minimal angle relative to the vertical. <IMAGE>

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN BETONNEN BOUWELEMENTMETHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A CONCRETE BUILDING ELEMENT

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een betonnen bouwelement met een aantal onderling onder een hoek staande plaatvormige delen. Een dergelijk element is bijvoorbeeld een bouwelement met de doorsnede van een aantal traptreden. Om aan minimale kwaliteitseisen te kunnen voldoen is het gebruikelijk om een dergelijk bouwelement samen te stellen uit een aantal afzonderlijke bouwelementen elk met de doorsnede van een enkele traptrede. Het vooraf vervaardigen van betonnen elementen met een relatief geringe wanddikte en een aantal onderling onder een hoek staande plaatvormige delen is tot nu toe niet met een voldoende kwaliteitsniveau mogelijk.The invention relates to a method for manufacturing a concrete building element with a number of mutually angled plate-shaped parts. Such an element is, for example, a building element with the cross section of a number of stair steps. In order to be able to meet minimum quality requirements, it is customary to assemble such a building element from a number of separate building elements, each with the cross section of a single stair step. Pre-fabrication of concrete elements with a relatively small wall thickness and a number of mutually angled plate-shaped parts has hitherto not been possible with a sufficient quality level.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen waarmee een dergelijk betonnen bouwelement wel in een keer kan worden vervaardigd.The object of the invention is now to provide a method with which such a concrete building element can be manufactured in one go.

Dit doel wordt bereikt met de werkwijze volgens conclusie 1. Door de mal voor elke vol te storten plaatvormige sectie van het bouwelement telkens in een optimale stand te plaatsen, wordt elke sectie achtereenvolgens onder optimale omstandigheden volgestort en verkrijgt elke sectie daardoor een goede kwaliteit. Het totale bouwelement zal aldus eveneens de gewenste goede kwaliteit hebben.This object is achieved with the method according to claim 1. By placing the mold for each poured plate-shaped section of the building element in an optimum position each time, each section is successively poured under optimal conditions and each section thereby achieves good quality. The total building element will thus also have the desired good quality.

Bij voorkeur wordt de werkwijze van conclusie 2 toegepast. Gebleken is dat met toepassing van deze maatregel onder nagenoeg alle omstandigheden de gewenste kwaliteit kan worden bereikt. Luchtinsluitsels in de mal die tot holtes in het element leiden, worden doeltreffend voorkomen.The method of claim 2 is preferably used. It has been found that with the application of this measure the desired quality can be achieved under almost all circumstances. Air inclusions in the mold that lead to cavities in the element are effectively prevented.

Een verdere gunstige ontwikkeling wordt gekenmerkt in conclusie 3. Hierdoor wordt verzekerd dat het te storten beton goed naar de te storten sectie vloeit zonder dat voor transport van het beton in de mal trilapparatuur nodig is.A further favorable development is characterized in claim 3. This ensures that the concrete to be poured flows well to the section to be poured without vibration equipment being required for transport of the concrete in the mold.

Het gebruiken van trilapparatuur voor het verplaatsen van beton is ongewenst, omdat daarbij ontmenging kan optreden.The use of vibrating equipment for moving concrete is undesirable because separation can occur during this.

Volgens een verdere ontwikkeling wordt de werkwijze van conclusie 4 toegepast. Deze draagt bij tot het op betrouwbare wijze goed volstorten van de lager liggende secties.According to a further development, the method of claim 4 is applied. This contributes to the reliable filling of the lower lying sections.

De uitvinding betreft en verschaft eveneens een inrichting voor het vervaardigen van een betonnen bouwelement met een aantal onderling onder een hoek staande plaatvormige delen. Volgens de uitvinding omvat deze inrichting een gestel, een zwenkbaar aan het gestel gemonteerde mal met een met de vorm van het bouwelement overeenkomende vormruim-te met corresponderende plaatvormige secties, welke vorm-ruimte aan de bovenzijde een stortopening heeft, een boven de stortopening opgestelde betonstortinrichting, aandrijf-middelen voor het in een gewenste zwenkstand kantelen van de mal en besturingsmiddelen voor de aandrijfmiddelen. Tijdens het storten van het bouwelement wordt de mal met de aan-drijfmiddelen telkens in de juiste zwenkstand geplaatst zodat de op elk moment gestorte sectie van het bouwelement onder optimale omstandigheden wordt volgestort.The invention also relates to and provides an apparatus for manufacturing a concrete building element with a number of mutually angled plate-shaped parts. According to the invention, this device comprises a frame, a mold mounted pivotally on the frame with a mold space corresponding to the shape of the building element with corresponding plate-shaped sections, which mold space has a pouring opening at the top, a concrete pouring device arranged above the pouring opening drive means for tilting the mold into a desired pivoting position and control means for the drive means. During the pouring of the building element, the mold is always placed in the correct pivoting position with the driving means, so that the section of the building element poured at any time is filled in under optimum conditions.

Bij voorkeur omvat de inrichting volgens de uitvinding de maatregel van conclusie 6. De respectieve optimale zwenkstanden van de mal kunnen vooraf worden bepaald en ingevoerd worden in het programmageheugen van de besturingsmiddelen. Hierdoor wordt tijdens de produktie op goed reproduceerbare wijze telkens de juiste opeenvolging van zwenk-standen ingestgeld.Preferably, the device according to the invention comprises the measure of claim 6. The respective optimum pivoting positions of the mold can be predetermined and entered into the program memory of the control means. As a result, the correct sequence of pivot positions is set in a reproducible manner during production.

Een geschikte verdere ontwikkeling is gekenmerkt in conclusie 7. Ook vooraf is te bepalen wat het totale gewicht aan beton voor elke sectie bedraagt. Zodra aldus een met een dergelijke bepaalde hoeveelheid beton is gestort, zal de overeenkomende sectie van de mal zijn gevuld en kunnen de besturingsmiddelen de aandrijfmiddelen activeren om de voor het storten van de volgende sectie juiste zwenkstand in te stellen.A suitable further development is characterized in claim 7. It is also possible to determine in advance the total weight of concrete for each section. Thus, as soon as one has been poured with such a certain amount of concrete, the corresponding section of the mold will be filled and the control means can activate the drive means to set the correct swiveling position for pouring the next section.

De uitvinding wordt nader toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld.The invention is further elucidated in the following description on the basis of an exemplary embodiment.

Pig. 1 toont een voorbeeld van een betonnen bouwelement dat met de werkwijze en een inrichting volgens de uitvinding kan worden vervaardigd.Pig. 1 shows an example of a concrete building element that can be manufactured with the method and an apparatus according to the invention.

Fig. 2 toont een dwarsdoorsnede van een inrichting volgens de uitvinding voor het vervaardigen van het bouwelement van fig. 1.Fig. 2 shows a cross section of a device according to the invention for manufacturing the building element of FIG. 1.

Pig. 3 toont de inrichting van fig. 2 in een andere werkstand.Pig. 3 shows the device of FIG. 2 in a different operating position.

Pig. 4 toont de inrichting van fig. 2 in de stand voor het uitnemen van het gevormde bouwelement.Pig. 4 shows the device of FIG. 2 in the position for removing the molded building element.

Het in fig. 1 getoonde bouwelement 1 is een relatief dunwandig element met een trapvormige doorsnede van drie treden. Het bouwelement 1 kan bijvoorbeeld gebruikt worden bij de bouw van een stadion.The construction element 1 shown in Fig. 1 is a relatively thin-walled element with a stepped cross section of three steps. The building element 1 can for instance be used in the construction of a stadium.

Zoals fig. 1 duidelijk laat zien heeft het bouwelement 1 een aantal onderling onder een hoek staande plaatvormige delen 2-7. De delen 2, 4 en 6 vormen de aantreden en de delen 3, 5 en 7 vormen de optreden van het trapprofiel.As Fig. 1 clearly shows, the building element 1 has a number of mutually angled plate-shaped parts 2-7. Parts 2, 4 and 6 form the tread and parts 3, 5 and 7 form the occurrence of the stair profile.

In het verlengde.van elk deel 2, 4, 6 is een overstekende rand 8 gevormd.An extension edge 8 is formed in line with each part 2, 4, 6.

Fig. 2 toont een inrichting 10, waarmee het bouwelement 1 van fig. 1 wordt vervaardigd.Fig. 2 shows a device 10 with which the building element 1 of FIG. 1 is manufactured.

De inrichting 10 omvat een gestel 11. Een in zijn geheel met 12 aangeduide mal is bij 18 scharnierend met het gestel 11 verbonden. De mal 12 bestaat uit een linker mal-deel 15 en een rechter maldeel 15 die elk door respectievelijk een linker malsteunconstructie 13 en een rechter mal-steunconstructie 14 worden ondersteund. De twee maldelen kunnen ook ten opzichte van elkaar scharnieren om het scharnierpunt 18, teneinde het gevormde bouwelement uit de mal te kunnen nemen. Dit ontvormen zal nog aan de hand van fig. 4 worden beschreven.The device 10 comprises a frame 11. A mold indicated in its entirety by 12 is hingedly connected to the frame 11 at 18. The mold 12 consists of a left mold part 15 and a right mold part 15, each supported by a left mold support structure 13 and a right mold support structure 14, respectively. The two mold parts can also pivot relative to each other about the pivot point 18, in order to be able to remove the molded building element from the mold. This demoulding will be further described with reference to Fig. 4.

De mal 12 omvat tussen de linker en rechter maldelen 15, 16 een vormruimte met plaatvormige secties die overeenkomen met de plaatvormige delen 2-7 van het te vormen element 1. In de figuren zijn deze plaatvormige secties met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid als de overeenkomstige plaatvormige delen van het element.The mold 12 comprises between the left and right mold parts 15, 16 a molding space with plate-shaped sections corresponding to the plate-shaped parts 2-7 of the element 1 to be formed. In the figures, these plate-shaped sections are indicated with the same reference numbers as the corresponding plate-shaped parts of the element.

Zoals uit fig. 2 duidelijk zal zijn, zou het, wanneer niet de bijzondere maatregelen volgens de uitvinding zouden zijn toegepast, het bijzonder moeilijk zijn om de vormruimte overal goed, zonder luchtinsluitsels te vullen met beton. Daarbij wordt opgemerkt dat uiteraard een hier niet getoonde stalen wapening in de vormruimte is opgenomen, voordat met het storten wordt aangevangen. De twee maldelen worden stijf ten opzichte van elkaar gefixeerd, onder andere met behulp van een aantal spanners, waarvan er in fig. 2 één met nr. 28 boven in de constructie is aangeduid. De vormruimte kan aan de bovenzijde via de stortopening 17 worden gevuld.As will be apparent from Fig. 2, if the special measures according to the invention had not been applied, it would be particularly difficult to fill the mold space with concrete everywhere without air inclusions. It should be noted that a steel reinforcement, not shown here, is of course included in the molding space before the pouring is started. The two mold parts are fixed rigidly with respect to each other, inter alia with the aid of a number of tensioners, one of which is indicated in Fig. 2 with no. 28 at the top of the construction. The mold space can be filled at the top via the pouring opening 17.

Volgens de uitvinding is de gehele mal 12 door aandrijfmiddelen, die hier de vorm hebben van hydraulische vijzels 20, 21 zwenkbaar om het scharnier 18.According to the invention, the entire mold 12 is pivotable about the hinge 18 by drive means, which here are in the form of hydraulic jacks 20, 21.

Het betonnen bouwelement 1 wordt als volgt gevormd. Bij de in fig. 2 getoonde stand wordt via de stortopening 7 een hoeveelheid beton in de vormruimte gestort als voldoende is om de plaatvormige sectie 2 te vullen. Zoals te zien staat de plaatvormige sectie 2 nagenoeg verticaal, zodat de toegevoerde beton de lucht goed uit de sectie 2 kan verdrijven. Zodra de juiste hoeveelheid beton in de vormruimte is gestort, wordt met tegen de mal gemonteerde, niet getoonde trilapparatuur, het gestorte beton verdicht.The concrete building element 1 is formed as follows. In the position shown in Fig. 2, an amount of concrete is poured through the pouring opening 7 into the mold space if it is sufficient to fill the plate-shaped section 2. As can be seen, the plate-shaped section 2 is almost vertical, so that the concrete supplied can expel the air well from section 2. As soon as the correct amount of concrete has been poured into the mold space, the poured concrete is compacted with mold-mounted vibration equipment (not shown).

Voor het storten van de volgende sectie 3 wordt de gehele mal 12 gekanteld tot in de fig. 3 getoonde stand. Daarbij komt de sectie 3 onder een gezien de vorm van het element minimale hoek ten opzichte van de verticaal. Voor een goede werking bedraagt deze minimale hoek in het algemeen ten hoogste 45*. Zoals fig. 3 duidelijk laat zien wordt de mal 12 hierbij zodanig gepositioneerd dat de rechte lijn 30 tussen de stortopening en de vol te storten plaatvormige sectie 3 een minimale hoek met de verticaal insluit. Hierdoor wordt verzekerd dat het in de stortopening 7 toegevoerde beton goed naar beneden vloeit, tot in de vol te storten sectie 3. Nadat weer zoveel beton toegevoerd is als voldoende is om de sectie 3 te vullen, wordt de gestorte beton met op de mal aangebrachte trilmiddelen verdicht.To cast the next section 3, the entire mold 12 is tilted to the position shown in Fig. 3. In addition, the section 3 is placed at a minimum angle to the vertical given the shape of the element. This minimum angle is generally at most 45 * for proper operation. As Fig. 3 clearly shows, the mold 12 is herein positioned such that the straight line 30 between the pouring opening and the plate-shaped section 3 to be poured encloses a minimum angle with the vertical. This ensures that the concrete fed into the pouring opening 7 flows down well into the section 3 to be fully poured. After again as much concrete has been supplied as is sufficient to fill the section 3, the poured concrete is applied to the mold vibrating means compacted.

Hierna wordt de mal 12 met behulp van de aandrijf-middelen 19 weer teruggekanteld tot in de in fig. 2 getoonde stand en wordt de sectie 4 volgestort. Voor het daaropvolgend volstorten van de sectie 5 wordt de mal weer in de stand van fig. 3 gekanteld en voor de secties 6 en aansluitend 7 wordt de mal weer in de stand van fig. 2 geplaatst.After this, the mold 12 is tilted back again with the aid of the driving means 19 to the position shown in fig. 2 and the section 4 is filled up. For the subsequent pouring of the section 5, the mold is tilted again in the position of fig. 3 and for the sections 6 and subsequently 7, the mold is placed in the position of fig. 2 again.

Na het geheel volstorten van de mal wordt het eindvlak ter plaatse van de stortopening 7, welk eindvlak een zijwand vormt van de sectie 7 afwerkt en wordt de beton de gelegenheid gegeven uit te harden.After the mold has been completely filled in, the end face is finished at the location of the pouring opening 7, which end face forms a side wall of the section 7 and the concrete is allowed to harden.

Behalve dat door het beschreven kantelen van de mal telkens een optimale hoek voor het storten van een bepaalde sectie wordt ingesteld, heeft het kantelen eveneens tot effect dat beton die tijdens het storten van een bepaalde sectie niet volledig naar beneden doorgevloeit zou zijn, door het kantelen weer loskomt en verder vloeit.In addition to setting an optimum angle for pouring a particular section through the described tilting of the mold, the tilting also has the effect that concrete that would not have completely flowed down during the pouring of a certain section, by tilting comes loose again and flows further.

Zoals fig. 2 en 3 laten zien zijn aan de linker malsteun 13 en de rechter malsteun 14 respectievelijk bordessen 27 en 26 aangebracht. Het bordes 26 is horizontaal bij de positie van fig. 2 en het bordes 27 horizontaal bij de positie van fig. 3. Deze bordessen worden gebruikt door het personeel dat de mal volstort.As shown in Figs. 2 and 3, platforms 27 and 26 are mounted on the left mold support 13 and the right mold support 14, respectively. The platform 26 is horizontal at the position of Fig. 2 and the platform 27 horizontal at the position of Fig. 3. These platforms are used by the staff who fill the mold.

De zwenkstand van fig. 3 kan worden bepaald door een geschikte dimensionering van de vijzel 21. Deze zwenkstand kan juist bereikt worden in de eindstand van de vijzel 21. Deze mogelijkheid is hier gegeven omdat slechts twee standen nodig zijn doordat de secties van het element 1 onder slechts twee verschillende hoeken staan. Wanneer meer verschillende zwenkstanden gewenst zijn kan met de mal een hoeksensor worden verbonden en kunnen de aandrijfmiddelen 19 zodanig door een niet nader getoonde besturingsinrichting worden bestuurd dat telkens een door de hoeksensor gedetecteerde stand wordt ingesteld.The pivot position of fig. 3 can be determined by a suitable dimensioning of the auger 21. This pivot position can just be reached in the end position of the auger 21. This possibility is given here because only two positions are required because the sections of the element 1 be at only two different angles. When more different pivot positions are desired, an angle sensor can be connected to the mold and the drive means 19 can be controlled by a control device (not shown in more detail) such that a position detected by the angle sensor is set each time.

Zoals in het voorgaande is beschreven, wordt telkens bij voorkeur juist een zodanige hoeveelheid beton in de vormruimte gebracht als nodig is voor het volstorten van een bepaalde sectie. Dit kan op eenvoudige wijze worden vastgesteld door de hier niet getoonde betonstortinrichting te voorzien van een weeginrichting. Het volume van een bepaalde sectie kan eenvoudig door berekening worden vastgesteld en daarmee kan het gewicht van de benodigde hoeveelheid beton worden bepaald.As described above, it is preferable in each case to introduce just such an amount of concrete into the mold space as is necessary for the pouring of a particular section. This can be determined in a simple manner by providing the concrete pouring device, not shown here, with a weighing device. The volume of a particular section can be easily determined by calculation and thus the weight of the required amount of concrete can be determined.

De hier niet getoonde besturingsinrichting is bij voorkeur een geprogrammeerde besturingsinrichting die de achtereenvolgende besturingscommando's voor het in de juiste stand zwenken van de mal en het toevoeren van de juiste hoeveelheid beton regelt. Het inschakelen van de trilmiddelen kan eveneens door de besturingsinrichting worden gedaan.The control device not shown here is preferably a programmed control device which controls the successive control commands for pivoting the mold into the correct position and supplying the correct amount of concrete. Switching on the vibrating means can also be done by the control device.

Nadat het beton in de vormruimte voldoende hard geworden is, wordt dit uit de vormruimte verwijderd. Vanuit de in fig. 3 getoonde stand worden eerst de spanners zoals de spanner 28 losgenomen. Vervolgens wordt de draagarm 22 die aan zijn vrije einde door middel van een borgpen bij 24 verbonden is met de rechter maldeel 14 losgenomen en om het scharnier 18 naar rechts gezwenkt totdat deze met de borgpen vastgezet kan worden in het gat 25. De rechter malsteun 15 is bij 23 scharnierend met de draagarm 22 verbonden. Door de beschreven zwenkbeweging van de draagarm 22 om het scharnier 18 waarbij het einde van de borgpenpositie 24 naar 25 wordt verplaatst, zal het scharnierpunt 23 en dus de gehele rechter malsteun met mal ten opzichte van de linker malsteun naar beneden bewegen over een afstand die tenminste gelijk is aan de overstekende randen 8. Vervolgens kan het rechter maldeel in de richting van de klok worden gezwenkt door de vijzel 21 in te trekken. Het linker maldeel wordt tegen de richting van de klok in gezwenkt, zodat uiteindelijk de positie van fig. 4 wordt verkregen. Het gevormde betonnen i bouwelement 1 kan vervolgens eenvoudig uit de mal worden verwijderd.After the concrete in the mold space has hardened sufficiently, it is removed from the mold space. From the position shown in Fig. 3, the tensioners such as the tensioner 28 are first released. Subsequently, the support arm 22, which is connected at its free end by means of a locking pin at 24, is released from the right-hand mold part 14 and is pivoted about the hinge 18 to the right until it can be fixed with the locking pin in the hole 25. The right-hand mold support 15 is hingedly connected to the support arm 22 at 23. Due to the described pivoting movement of the support arm 22 about the hinge 18, whereby the end of the locking pin position 24 is moved to 25, the hinge point 23 and thus the entire right jig support with jig will move downwards relative to the left jig support by a distance that is at least is equal to the protruding edges 8. Then the right mold part can be pivoted clockwise by retracting the auger 21. The left mold part is pivoted counterclockwise so that the position of Fig. 4 is finally obtained. The formed concrete building element 1 can then be easily removed from the mold.

Na het plaatsen van een nieuwe wapening, en het weer sluiten van de mal, kan een volgende fabrikagecyclus worden aangevangen.After placing a new reinforcement, and closing the mold again, the next manufacturing cycle can be started.

Claims

Method for manufacturing a concrete building element with a number of mutually angled plate-shaped parts, comprising providing a mold with a mold space corresponding to the shape of the building element with corresponding plate-shaped sections, which mold space has a pouring opening on one side positioning the mold such that the pouring opening is at the top and successively pouring the plate-shaped sections, wherein the mold for pouring each plate-shaped section is positioned in such a way that the plate-shaped section to be poured is at a minimum angle with respect to from the vertical.

The method of claim 1, wherein the minimum angle is at most. 45 ".

A method according to any one of the preceding claims, wherein the positioning of the mold takes place in such a way that all plate-shaped sections between the section to be filled and the pouring opening are also at an angle smaller than 90th from the vertical.

Method according to one of the preceding claims, in which the positioning of the mold takes place in such a way that a straight line between the pouring opening and the plate-shaped section to be filled also encloses a minimum angle with the vertical.

5. Device for manufacturing a concrete building element with a number of mutually angled plate-shaped parts, comprising a frame, a mold mounted pivotally on the frame, with a mold space corresponding to the shape of the building element with corresponding plate-shaped sections, which the top side has a pouring opening, a concrete pouring device arranged above the pouring opening, driving means for tilting the mold into a desired pivoting position and control means for the driving means.

Apparatus according to claim 5, wherein the control means are programmed control means which programmatically control the drive means for successively positioning the mold in different pivoting positions.

Device as claimed in claim 6, wherein the concrete-pouring device comprises a weighing device with which the quantity of concrete poured in each case can be determined, which weighing device is coupled to the control means and wherein the control means activate the drive means in each case for placing the mold in a next pivoting position , after a certain weight of concrete has been poured into the mold.