NO180226B - Fremgangsmåte og anordning til fremstilling av vibrerte betongelementer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av vibrerte betongelementer, fortrinnsvis bygningselementer, omfattende trinnene å montere en form på et formbord som i drift er orientert horisontalt, at det anordnes armeringsstål, isolasjon, utrusting som skal innstøpes, justeringselementer osv. i formen, at formen fylles med betong, at formbordet og formen vibreres utelukkende i et horisontalt plan, at formbordet vibreres i frekvensområdet som ligger under det hørbare området, og at formbordet vibreres horisontalt i to retninger. Dessuten vedrører oppfinnelsen en anordning for fremstilling av vibrerte betongelementer, ifølge fremgangsmåten, omfattende en form for fremstilling av vibrerte betongelementer, fortrinnsvis bygningselementer ifølge fremgangsmåten ifølge krav 1-4, omfattende en form som er montert på et formbord som i drift er orientert horisontalt, et fundament som understøtter formbordet, og en vibrator som kan tilkobles til formbordet og til fundamentet.

Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen fremstilling av isolerte fasadeelementer i størrelsen 4x10 meter og som veier ca 40 tonn.

Under fremstilling av vibrerte betongelementer, vibreres betongen vanligvis i formen ved hjelp av stawibratorer som neddykkes manuelt i betongen. Denne metode er ikke bare irrasjonell, men den er også plagsom som følge av støyen som kommer fra vibratorene som oscillerer med en frekvens på ca 10 KHz.

Det er også kjent teknikk å fremstille vibrerte betongelementer ved hjelp av form som er festet til et formbord. Bordet er forbundet med en vibrator som vibrerer bordet i vertikalretningen. Også i dette tilfelle avgis det en plagsom støy siden vibratorens oscillasjonsfrekvens som regel er i området 6-8 KHz, dvs godt innenfor det hørbare område. En ytterligere ulempe med den kjente teknikk er det at når det fremstilles isolerte sjiktinndelte vegger og basiselementer, er det ofte vanskelig å kompaktere den øverste betongoverflate som følge av den vibrasjonsdempende virkning som det mellom-liggende isolasjonsjiktet gir.

EP-A2-0.183.682 beskriver en metode for vibrering av betong. Ved hjelp av denne metode bringes formveggene, som står i kontakt med den ferske betong, til å frembringe sam-tidige og synkroniserte oscilleringsbevegelser som oppretter skjasrbevegelser i den ferske betong. Ved hjelp av denne metode kan det fremstilles meget tynne betongkonstruksjoner. Vibreringen gjennomføres ved hjelp av en kamakselanordning som er forbundet med formveggene. Denne patentbeskrivelse er således rettet mot fremstilling av lawektskonstruksjoner og kan der-for ikke anvendbar til fremstilling tyngre bygningselementer, såsom de ovennevnte fasadeelementer. Denne tidligere kjente mekaniske vibrator kan ikke vibrere tyngre elementer.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av vibrerte betongelementer som kan ha høy vekt og som kan være utrustet med innmontert isolasjon, og hvor betongen er homogent og uten hulrom gjennom hele elementet, når det skal fremstilles både massive og isolerte betongelementer. Dessuten tas det sikte på å kunne gjennomføre vireringen på en til sammenlikning lydløs måte.

Det er ønskelig å kunne anvende anordningen til de fleste eksisterende formbord som skal anvendes til fremstilling av massive eller isolerte vegger eller sokler av betong. Mange formbord er allerede utrustet med hydrauliske sylindre for å heve formbordet når elementene skal løftes opp. Med en relativt moderat kostnad vil det være mulig å supplere eksisterende hydrauliske konstruksjoner med vibratoren ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Ifølge oppfinnelsen oppnås disse formål ved en fremgangsmåte som er angitt ovenfor, og som karakteriseres ved at vibrasjonen i den ene retning skjer uavhengig av vibrasjonen i den andre retning, at formbordet vibreres ved hjelp av minst to samvirkende par av hydrauliske sylindre, hvilke par danner en vinkel med hverandre, og at vibrasjonenes amplitude og frekvens kontrolleres uavhengig av hverandre og i hver vibrasjonsretning ved hjelp av et styreorgan som er forbundet med de nevnte par av hydrauliske sylindre.

En anordning for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt ovenfor er ifølge oppfinnelsenkarakterisert vedat vibratoren omfatter minst to samvirkende par av hydrauliske sylindre, hvilke par danner en vinkel med hverandre, hvor de to sylindre som innbefattes i hvert par er anordnet fluktende med hverandre og er vendt mot eller bort fra hverandre, at parene av de samvirkende hydrauliske sylindre er festet til formbordet og innrettet for frigjørbart å danne anlegg med fundamentet eller er festet til fundamentet og innrettet til frigjørbart å danne anlegg med formbordet, og et styreorgan er forbundet med hvert par av de hydrauliske sylindre for å styre vibrasjonenes amplitude og frekvens uavhengig av hverandre og i hver vibrasjonsretning. Styreinnretningen kan styre de hydrauliske sylindre til vekselvis å øke trykket i den ene hydrauliske sylinder og senke trykket i den andre sylinder.

Ytterligere utførelser av oppfinnelsen vi være åpenbare utafra de karakteristiske trekk som fremgår av de uselv-stendige krav.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal nå beskrives for eksemplifisering under henvisning til de vedlagte tegninger hvori figurene 1-4 viser skjematiske perspektiv-riss av anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, og uten selve formen for tydelighets skyld, idet et par samvirkende hydrauliske sylindre alternerende er plassert.

Fig. 1 viser de hydrauliske sylindre festet til fundamentet og rettet mot hverandre og danner løsgjørbart anlegg mot formbordets omkretsforløpende kant. Fig. 2 viser de hydrauliske sylindre festet til formbordets omkretsforløpende kant og vendt bort fra hverandre og danner løsgjørbart anlegg mot fundamentet. Fig. 3 viser de hydrauliske sylindre festet til selve fundamentet i området ved formbordets midtre parti og danner løsgjørbart anlegg mot formbordets midtparti. Fig. 4 viser de hydrauliske sylindre festet til formbordets midtre parti og danner løsgjørbart anlegg mot fundamentet i området ved formbordets midtparti. Fig. 5 viser et planriss over en anvendelse av oppfinnelsen . Fig. 6 viser et delvis sideriss for å illustrere an-vendelsen av oppfinnelsen slik den er vist på figur 5 hvor de hydrauliske sylindre er festet til formbordet og er frigjort fra fundamentet.

På figurene 1-4 viser de ufylte dobbeltpiler formbordets vibrasjonsretning i horisontalplanet. De mindre og fylte enkeltpiler antyder bevegelsesretningen til de hydrauliske sylindres stempelstenger for å danne anlegg med formbordet og fundamentet respektive.

Under henvisning til figurene 1-4 omfatter anordningen ifølge oppfinnelsen et formbord 1 som har en sokkel 2 og hvor formbordet er anordnet bevegelig på sokkelen, og mellom formbordet og sokkelen er det montert friksjonselementer 3. I bruk er formbordet 1 anordnet horisontalt og er sammenføyd med en form (ikke vist). Sokkelen er understøttet av et fundament 4, fortrinnsvis et sterkt betonggulv eller liknende og utformet i en forsenkning 5 i gulvet slik det vises på figur 1 og 2, eller over bærekonstruksjoner 6 i gulvet. Et par hydrauliske sylindre 7 og 8 er anordnet mellom formbordet 1 og fundamentet 4. De hydrauliske sylindre 7 og 8 er innstillet på linje med hverandre og samvirker slik at formbordet bringes til å vibrere, slik det skal forklares i detalj nedenfor. Figurene 1-4 viser kun ett par samvirkende hydrauliske sylindre 7 og 8, men ved behov er det selvsagt mulig å arrangere flere enn ett par hydrauliske sylindre mellom formbordet 1 og fundamentet 4. Videre vises de hydrauliske sylindre orientert i formbordets langsgående retning, men dersom det ønskes er det selvsagt mulig å orientere de hydrauliske sylindre i formbordets tverr-gående retning eller både i formbordets langsgående og tver-rgående retning.

Det skal nå henvises til figur 1 som viser formbordet 1 som er posisjonert i en forsenkning 5 utformet i fundamentet 4. De hydrauliske sylindre 7 og 8 er fastgjort til veggene i forsenkningen og er vendt mot hverandre. Når de hydrauliske sylindre aktiveres forlenges deres stempler i retningen av de fylte piler og bringes til og danne anlegg mot formbordet. Når anordningen ikke er i drift er stempelstengene trukket tilbake i de hydrauliske sylindre og således frigjort fra formbordet. Fig. 2 er forskjellig fra figur 1 kun ved at de hydrauliske sylindre 7 og 8 er festet til formbordet og vender bort fra hverandre, dvs mot forsenkningens vegger som de bringes til å danne anlegg mot under operasjonen etter hvert som stempelstengene forlenges i retningen av pilene. Fig. 3 viser de hydrauliske sylindre 7 og 8 festet til støttekonstruksjoner 6 i fundamentet 4 og rettet mot hverandre og mot et parti 9 av formbordet som rager nedad. Under operasjonen forlenges stempelstengene i retningen av pilene og bringes til å danne anlegg mot de nedadragende partier 9. Når anordningen ikke er i drift er stemplene tilbaketrukket i de hydrauliske sylindre og således frigjort fra formbordet. Fig. 4 er forskjellig fra figur 3 kun ved at de hydrauliske sylindre 7 og 8 er festet til formbordets nedadragende parti 9, og er rettet bort fra hverandre, dvs mot fundamentets støttekonstruksjon 6 som de bringes til å danne anlegg mot under driften, når stempelstengene forlenges i retningen av pilene.

Når det fremstilles vibrerte betongelementer, og fortrinnsvis flate bygningselementer som har en større overflate, festes formen til formbordet hvis størrelse kan være 4x8 meter. Deretter anordnes det armeringsstål, isolasjon, ut rustning som skal innstøpes, justeringselementer for vinduer og andre åpninger i formen og på det horisontale formbord, hvoretter formen fylles med betong.

Vibreringen av formbordet og formen gjennomføres ved at de hydrauliske sylindre bringes til å danne anlegg mot formbordet hhv fundamentet slik det er beskrevet ovenfor. Paret eller parene av de samvirkende hydrauliske sylindre 7 og 8 er forbundet med en styreinnretning (ikke vist), idet det opp-rettes et gitt trykk i de hydrauliske sylindre. Formbordet bringes til å beveges ved at hydraulisk olje pumpes ved et forutbestemt trykk og strømmer til de hydrauliske sylindre via reverseringsventiler som innbefattes i styreorganet, såsom på-av ventiler, doseringsventiler eller servoventiler, avhengig av hvor hurtig omskiftingsoperasjonen skal kunne foregå. Reverseringsventilenes solenoider omskiftes elektronisk, og således omskiftes også formbordets bevegelser, f.eks. ved hjelp av et potensiometer. Formbordets amplitude og frekvens endres fortrinnsvis ved regulering av tiden (elektronisk), trykket og/eller strømningen (hydraulisk).

Således vibreres formbordet ved alternerende å øke trykket i den ene hydrauliske sylinder og senke trykket i den andre hydrauliske sylinder. Vibrasjonens frekvens og amplitude velges ved hjelp av styreorganet. En foretrukket frekvens er i området 0,5 - 5 Hz, dvs langt under det hørbare området for mennesker. Under forsøk har den optimale frekvens vist seg å ligge innenfor området 0,5 - 7,0 Hz, dvs i et slagområde for de hydrauliske sylindre på 100 - 400 anslag pr. minutt. Den foretrukne amplitude er ca + 10 mm.

Det skal nå henvises til figur 5 og 6 som viser et topp-planriss og et delvis sideriss av en anvendelse av den foreliggende oppfinnelse. På figur 5 er formbordet 1 så vel som dets langsgående bjelker 10 og sokkel 2 antydet med strek-prikkede linjer. Formbordet 1 omsvinges i forhold til sokkelen 2 ved hjelp av hengselorganer 11 som muliggjør formbordbeveg-elser i horisontalplanet i forhold til sokkelen 2 som er stivt fastgjort til fundamentet 4. Ved hjelp av de hydrauliske sylindre kan formbordet omsvinges om hengselorganene 11 til en oppløftet stilling for å fjerne det ferdige betongelement eller for å gjennomføre vedlikehold. De hydrauliske sylindre 12 er forbundet både til formbordet 1 og til sokkelen 2, og muliggjør, på samme måte som med hengselorganene 11, form-bordbevegelser i forhold til sokkelen. En hovedsakelig U-formet understøttelseskonstruksjon 6 er festet til fundamentet 4 ved hjelp av boltfester 13. Videre er under-støttelseskonstruks jonen 6 ved hjelp av skråstilte bjelker 14 stivt forbundet med fundamentet 2. Understøttelseskonstruk-sjonen er generelt konstruert som en kasse med endevegger som strekker seg over kassen, se særlig figur 6.

I den illustrerte anvendelse av oppfinnelsen er de hydrauliske sylindre 7 og 8 festet til det nedadragende parti 9 på formbordet og vender bort fra hverandre slik det skjematisk vises på fig. 4. Ifølge fig. 6 (men ikke på fig. 5), er det nedadragende parti 9 antydet ved hjelp av strek-prikkede linjer, men på denne fig. er formbordet utelatt for tydelighets skyld. Under anvendelse forlenges de hydrauliske sylindres 7 og 8 stempelstenger bort fra det nedadragende parti 9 og danner anlegg med endeveggene 15 i understøt-telseskonstruks jonen 6, hvorved formbordet vibreres i sin langsgående retning slik det er beskrevet ovenfor. Dette betyr at formbordet glir på samvirkende par av friksjonselementene 3, idet et friksjonselement i hvert par er montert på under-siden av formbordet mens det andre er montert på fundamentet 2 (ikke vist på fig. 5 og 6). Hensiktsmessig har et friksjonselement konvekst tverrsnitt mens det andre friksjonselement har et komplementært konkavt tverrsnitt slik at friksjonselementene sammen danner en styring for formbordets bevegelser .

Konstruksjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse slik den vises på fig. 5 og 6 kan, slik det vil være åpenbart for en fagmann innen denne teknikk i lys av hva som er beskrevet ovenfor, anvendes i forbindelse med nye konstruksjoner såvel som de fleste eksisterende formbord for fremstilling av vibrerte betongelementer. Det vil også være åpenbart utfra den viste anvendelse at vibratorens hydrauliske sylindre 7 og 8 kan anordnes asymmetrisk i forhold til formbordet.

Den foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet som særlig foretrukket under fremstilling av isolerte betongelementer siden betongen blir homogen og helt uten hulrom gjennom hele betongelementet. Oppfinnelsen er selvsagt foretrukket til fremstilling av massive betongelementer blant annet som følge av det sammenligningsmessig lave støynivå når den er i drift.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av vibrerte betongelementer, fortrinnsvis bygningselementer, omfattende trinnene å montere en form på et formbord (1) som i drift er orientert horisontalt, at det anordnes armeringsstål, isolasjon, utrusting som skal innstøpes, justeringselementer osv. i formen, at formen fylles med betong, at formbordet (1) og formen vibreres utelukkende i et horisontalt plan, at formbordet vibreres i frekvensområdet som ligger under det hørbare området, og at formbordet (1) vibreres horisontalt i to retninger,karakterisert vedat vibrasjonen i den ene retning skjer uavhengig av vibrasjonen i den andre retning, at formbordet (1) vibreres ved hjelp av minst to samvirkende par av hydrauliske sylindre (7,8), hvilke par danner en vinkel med hverandre, og at vibrasjonenes amplitude og frekvens kontrolleres uavhengig av hverandre og i hver vibrasjonsretning ved hjelp av et styreorgan som er forbundet med de nevnte par av hydrauliske sylindre.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat bordet (1) vibreres ved en frekvens i området 0,5-7 Hz.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2,karakterisert vedat formbordet (1) vibreres ved en frekvens i området 1,0-2,0 Hz.

4 . Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat formbordet vibreres med en amplitude på ca. +.10 mm.

5. Anordning for fremstilling av vibrerte betongelementer, fortrinnsvis bygningselementer ifølge fremgangsmåten ifølge krav 1-4, omfattende en form som er montert på et formbord (1) som i drift er orientert horisontalt, et fundament (4-6) som understøtter formbordet (1), og en vibrator som kan tilkobles til formbordet (1) og til fundamentet (4),karakterisert vedat vibratoren omfatter minst to samvirkende par av hydrauliske sylindre (7,8), hvilke par danner en vinkel med hverandre, hvor de to sylindre (7,8) som innbefattes i hvert par er anordnet fluktende med hverandre og er vendt mot eller bort fra hverandre, at parene av de samvirkende hydrauliske sylindre er festet til formbordet (1) og innrettet for frigjørbart å danne anlegg med fundamentet (4-6) eller er festet til fundamentet (4-6) og innrettet til fri-gjørbart å danne anlegg med formbordet (1), og et styreorgan er forbundet med hvert par av de hydrauliske sylindre (7,8) for å styre vibrasjonenes amplitude og frekvens uavhengig av hverandre og i hver vibrasjonsretning.

6. Anordning i samsvar med krav 5,karakterisert vedat parene av samvirkende hydrauliske sylindre (7,8) er arrangert i området ved formbordets (1) midtre parti og/eller tilstøtende til formbordets (1) omkrets-forløpende parti.

7. Anordning i samsvar med krav 5 eller 6,karakterisert vedat friksjonselementene (3) er montert mellom formbordet (1) og dets sokkel (2) som er stivt festet til fundamentet (4) .

8. Anordning i samsvar med et av kravene 5-7,karakterisert vedat formbordet (1) er omsvingbart i forhold til sokkelen (2) ved hjelp av hengselorganer (11).

9. Anordning i samsvar med krav 8,karakterisert vedat hydrauliske sylindre (12) som er anordnet bevegelig i en vibrasjonsretning, er festet både til formbordet (1) og til sokkelen (2) for å omsvinge formbordet (1) og formen til en oppløftet stilling.