NO850155L - Fremgangsmaate og glidestoepemaskin til stoeping av prefabrikerte enheter av betong - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av hule, ferdigstøpte elementer av betong ved anvendelse av glidestøping, hvorved betongblandingen ekstruderes på et underlag ved anvendelse av én eller flere formingsdeler som danner et hulrom og deretter komprimeres ved forflytting av formingsdelene. Videre vedrører oppfinnelsen en glidestøpemaskin for fremstilling av hule, prefabrikerte betongelementer, og omfattende en dekkplate, sidevegger, én eller flere materanord-ninger for fremføring av betongblandingen, samt én eller flere forskyvbare formingsdeler for utforming av hulrommene. Oppfinnelsen er særlig egnet for tilvirkning av forspente hulplater. Den kan også komme til anvendelse ved fremstilling av hulplater av armert betong.

Det er fra tidligere kjent flere typer av glidestøpe-maskiner for hulplater, som alle er basert på samme prinsipp, idet betongblandingen ekstruderes i maskinen ved hjelp av spiralskruer. En av disse anordninger er kjent fra US-patent-skrift 4.046.848. Maskinen forflyttes på skinner som er montert på et fundament. Spiralskruen er av en konisk form som øker i bredde mot den bakre ende av maskinen, hvorved det oppnås en effektiv komprimering av betongen.

I umiddelbar forlengelse av spiralskruen er det anordnet et formingselement eller en hulromskjerne som vibreres ved hjelp av en vibrator som er innmontert i kjernen. Vibrasjonsfrekvensen er ca. 150-250 c/s. En vibrobjelke som er innmontert i maskinens dekkparti, blir samtidig vibrert slik at vibreringen av hulroms-kjernene i forening med overflatevibreringen ved maskinens overkant resulterer i den endelige komprimering av betongen.

Hulromskjernen er anordnet foran et følgerrør som tjener for understøttelse av hulromsveggen ved den bakre ende av maskinen .

Av ulemper ved denne hulromskjerne kan nevnes høyt støy-nivå (mer enn 85 dBA) grunnet den høye vibrasjonsfrekvens, stort kraftbehov og lav virkningsgrad for kraftkilden som benyttes under vibreringen.

Det er fra finske patentskrifter 64.072 og 64.073 kjent en fremgangsmåte for komprimering av betongblanding hvorved det, istedenfor vibrering, overføres skyvekrefter til blandingen, for komprimering av denne. Skyvekreftene fremkalles ved at to innbyrdes overforliggende formvegger beveges frem og tilbake i samme retning.

Oppfinnelsen som er beskrevet i det etterfølgende, gjør det mulig å erstatte den hittil vanlige hulromvibrering, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved anvendelsen av formingsdeler hvor ytterflatene innbefatter ett eller flere fremspring eller hvor det i ytterflatene fra tid til annen opprettes ett eller flere fremspring, og hvor fremspringene, ved å endre sine plasseringer i forhold til lengdeaksen, frembringer krefter som bevirker komprimering av den omgivende blanding eller av betongen. Glidestøpemaskinen ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at formingsdelenes ytterflater innbefatter ett eller flere fremspring, eller at det i ytterflaten kan opprettes ett eller flere fremspring.

Fremspringene på formingsdelene kan anordnes slik, at det kan anvendes formingsdeler hvis tverrsnittsform avviker fra en sirkel. Alternativt kan det benyttes formingsdeler av modifisert ytterflatefasong. Uttrykket fremspring er i beskrivelsen brukt om ethvert fremspring som rager ut fra omkretsen av en sirkel om formingsdelens tverrsnittsflate eller som, sett i lengdesnitt, rager utad fra en rett linje. Et fremspring i tverrsnittet forandrer sin stilling ved å kretse rundt tverrsnittets midtparti. Et fremspring i lengdesnitt forandrer sin stilling i forhold til lengdeaksen ved forflytting i aksial- og/eller radialretning.

Når fremspringene på formingsdelene beveges, vil tverr-snitts- og/eller lengdesnittsformen av rommet som omgir formingsdelen, endres. Formingsdelene overfører skyvekrefter til blandingen og disse krefter bevirker at de sammenhopete partikler i blandingen søker nye posisjoner, hvorved blandingen samtidig komprimeres.

Ved jevnføring av komprimeringsprosessen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med den tidligere kjente vibrasjons komprimering vil det fremgå at ved vibrasjonskomprimering er bevegelsesfrekvensen høy mens amplityden er liten. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er derimot frekvensen relativt lav mens amplityden er større.

Grunnet forbedret virkningsgrad er komprimeringsprosessen ifølge den foreliggende oppfinnelse betydelig mer effektiv i forhold til energiforbruket under komprimeringen, jevnført med vibrasjonskomprimering, mens støynivået samtidig er atskillig lavere.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et lengdesnitt av en glidestøpemaskin ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et øvre planriss, delvis i snitt, av samme maskin. Fig. 3 viser et forstørret detalj snitt av anordningen. Fig. 3a viser et snitt, langs linjen A-A i fig. 3, av en modifisert utførelsesform.

Fig. 4 viser en detalj av en andre utførelsesform.

Fig. 5 viser en detalj av en tredje utførelsesform.

Fig. 6 viser en detalj av en fjerde utførelsesform.

Fig. 7 viser en detalj av en femte utførelsesform.

Fig. 7a viser et snitt langs linjen A-A i fig. 7.

Fig. 8 viser et tverrsnitt av en første versjon av en formingsdel. Fig. 9 viser et tverrsnitt av en andre versjon av en formingsdel. Fig. 10a-10f viser ulike tverrsnittsformer av et hulrom som kan opprettes i overensstemmelse med oppfinnelsen.

En matertrakt 1 er forbundet med forenden av glidestøpe-maskinen. I avhengighet av dimensjonene av den plate som skal støpes, er maskinen utstyrt med et varierende antall spiralskruer 2 av en konisk form som øker i bredde mot maskinens bakre endeparti. En formingsdel, dvs. en hulromskjerne 3 er montert i tilslutning til spiralskruen 2. Anordningen er dessuten utstyrt med en dekkplate 6 og med sidelemmer 7 samt blandingsavjevnende deler 8, 9 og 10 som er anbrakt på oversiden.

Hver skrue 2 er forbundet med en aksel 11 som kan drives av en motor 12. Akselen lia strekker seg gjennom skruen og til forenden av hulromskjernen 3, og kan drives av en motor 12a. Maskinen forflyttes ved hjelp av hjul 19 på et fundament 18 i retning som angitt ved en pil.

I utførelsesformene ifølge fig. 2-8 er hulromskjernenes 3 yttermantler tilvirket av et elastisk materiale, f.eks. gummi.

I utførelsesformen ifølge fig. 3 er den deformerbare, ikke-roterende hulromskjerne 3 montert på en stasjonær aksel lia. På innersiden av hulromskjernens fleksible, elastiske mantel 3 er det innmontert en kjeglestumpformet rulle 21 som er opplagret mellom to bæreplater 20 og er fritt dreibar på sin aksel. Rullen 21 øker i bredde mot anordningens bakre endeparti. Platene 20 er stasjonært fastgjort på tvers av akselen 13 som strekker seg gjennom akselen lia og er forbundet med et separat drivverk. Rullen 21 er opplagret, parallelt med drivakselen 13, mellom platene 20 i tilstrekkelig avstand fra drivakselen, slik at hulromskjernens 3 mantelparti ved den bredeste rulleende tvinges utad. (Tverrsnittsformen av hulromskjernens yttermantel 3 er sirkelformet i ustrukket tilstand). Under sin dreiebevegelse om akselen 13 vil rullen 21 deformere hulromskjernens yttermantel, hvorved betongblandingen komprimeres effektivt i sonen ved rullen.

Istedenfor én rulle 21 kan det også benyttes flere ruller, eksempelvis tre, som jevnt fordelt om akselen 13 er montert mellom platene 20 (fig. 3a). Rullene bevirker derved at det bakre endeparti av mantelen 3 endrer sin fasong til triangelform. Om nødvendig kan det dessuten mellom de koniske ruller 21 anbringes mindre bæreruller 22 som plasseres nærmere akselen 13 for ute-lukkende å understøtte mantelen 3 uten at denne strekkes.

Mantelen 3 og akselen lia kan også være anordnet for rotasjon. Akselen 13 kan derved være ikke-roterende, mens rullene 21 bare roterer om sine egne aksler.

I utførelsesformen ifølge fig. 4 er det, innenfor en flek-sibel, elastisk mantel 3, anordnet en plate 23 som er fastgjort til drivakselen 13. Et parti av platekanten forløper i form av en skruelinje og dekker 180° av mantelomkretsen. Skruediameteren er noe større enn innerflatediameteren av mantelen 3, når mantelen befinner seg i ustrukket tilstand, og skruen er svakt konisk og øker i bredde mot ytterenden. Mantelen 3 er ikke-roterbar i likhet med akselen lia. Spiralkanten av platen 23 kan være utstyrt med kuler som er innmontert i spor. Nar akselen 13 roterer, vil skruespiralen 23 strekke den ene side av mantelen 3 ytterligere utad og komprimere den omgivende betongblanding, og samtidig transportere blandingen fremad. Lagerkulene som er anordnet langs skruelinjen, reduserer friksjonen mellom spiralen og mantelen.

Spiralen kan også ha flere løp. Det parti av mantelen som derved dekkes, kan også avvike fra 180°, men spiralen vil for-trinnsvis dekke mindre enn 360° av mantelomkretsen. I likhet med utførelsesformen ifølge fig. 3, kan mantelen 3 og akselen 13 også være roterbart anordnet.

Fig. 5 viser en utførelsesform hvor den spiralbøyde plate er erstattet av en serie av ruller 24 som er plassert langs en skruelinje. Rullene 24 er opplagret i armer 25 som strekker seg radialt utad fra akselen 13. Rulleserien dekker 180° av mantelomkretsen.

Rulleserien kan også ha flere løp. Likeledes kan mantelen 3 og akselen 13 være dreibart anordnet.

Formingsdelen 3 ifølge fig. 6 er i den ene ende opplagret på en plate 27 som er forbundet med akselen 13. Akselen 13 og formingsdelen 3 kan være dreibart eller ikke-dreibart anordnet. Akselen 13 kan beveges frem og tilbake i aksial retning. Ved å beveges mot høyre, ifølge fig. 6, vil akselen 13 sammentrykke formingsdelen 3 slik at denne buler utad i midtpartiet og derved komprimerer den omgivende betongblanding. Når akselen tilbake-føres, vil formingsdelen atter anta sin opprinnelige form. Videre kan akselen 13 forskyves ut over sin utgangsstilling, slik at formingsdelen 3 blir tynnere enn opprinnelig. I tilslutning til formingsdelen 3 er det montert et medfølgerrør 26 som kan være elastisk eller stivt, og eksempelvis bestå av et stålrør.

I utførelsesformen ifølge fig. 6 kan deformeringen av formingsdelen også oppnås ved at det som formingsdel anvendes en belg og at det til belgens indre overføres trykkstøt, eller ved hjelp av bladfjærer som er innmontert i aksial retning innenfor formingsdelens omkrets, og som bøyes ved frem- og tilbakegående bevegelse av akselen 13 i aksial retning.

Mantelens form kan også endres ved anvendelse av ett eller flere stykker av konisk eller annen form, som beveges innvendig i mantelen ved hjelp av akselen 13, hvor ett parti av stykkene rager lengre utad enn mantelens innerflate i avspent tilstand.

Fig. 7 og 7a viser en utførelsesform med en rettavkortet konus 28 som avsmalner mot anordningens endeparti og som er fastgjort til formingsdelens 3 ende nærmest materskruen 2 og som opptar den gjennomgående aksel 13. Konusen 28 omsluttes av en hylse 29 bestående av flere sektorer, hvor innersiden av hylsen 29 heller i motsvarighet til hellingen av konusen 28. Den bakre ende av hylsen 29 ligger an mot platen 27 i den bakre ende av akselen 10. Når akselen 13 beveges mot høyre ifølge figuren, vil hylsen 29 øke i bredde idet den forskyves langs ytterflaten av konusen 28, hvorved formingsdelens yttermantel 3 strekkes og formingsdelens tverrsnittsflate øker. Betongblandingen som omgir formingsdelen, blir på denne måte komprimert periodisk under akselens 13 frem- og tilbakegående bevegelse. Fig. 8 viser en formingsdel 3 av elastisk materiale, med en tverrsnittsform som ikke er sirkulær men som motsvarer den ønskete tverrsnittsform av hulrommet i betongelementet. Det er innvendig i formingsdelen anordnet en konus 21 som vist i fig. 3, som ved å rotere om akselen 13 utvider formingsdelen og komprimerer betongblandingen. I dette tilfelle vil formingsdelens yttermantel ikke rotere om sin lengdeakse. Fig. 9 viser snitt av formingsdeler 3 som er plassert side om side og som eksempelvis er av en triangulær tverrsnittsform med tre jevnt fordelte rygger, hvor partiene mellom ryggene har en ønsket form, f.eks. konveks. Antallet rygger kan også avvike fra tre. Formingsdelene som er plassert side om side, er slik

montert at de innbyrdes motsvarende rygger peker i samme retning, jevnført med hverandre, eller har en viss, innbyrdes faseforskyv-ning når formingsdelene roterer med samme hastighet i forhold til hverandre, alle i samme retning eller i forskjellige retninger. Tverrsnittsformen av rommet mellom to parallelle formingsdeler vil derved endres konstant. Når det mellomliggende rom er konstant deformert, blir betongblandingen i rommet komprimert.

Fig. 10 viser hulrom av forskjellige tverrsnittsformer som er opprettet ved hjelp av ulike formingsdeler ifølge oppfinnelsen .

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for tilvirkning av hule, prefabrikerte betongelementer ved glidestøping, hvorved betongblandingen ekstruderes på et underlag (18) under anvendelse av ett eller flere formings-elementer (3) som avgrenser et hulrom, og blandingen komprimeres ved forflytting av formingsdelene, karakterisert ved at det anvendes formingsdeler (3) hvis ytterflate er utstyrt med et eller flere fremspring, eller at det i formingsdelenes ytterflate periodisk opprettes et eller flere fremspring som fra tid til annen skifter stilling i forhold til formingsdelenes lengdeakse og derved frembringer krefter som komprimerer den omgivende blanding eller betongen.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvorved det benyttes formingsdeler (3) som roterer om sine lengdeakser, karakterisert ved at formingsdelene (3) har en tverrsnittsform som avviker fra sirkelformen.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det anvendes formingsdeler (3) av en tverrsnittsform med innbyrdes atskilte rygger.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at fasongen av formingsdelens (3) mantelparti forandres slik at avstanden mellom ulike punkter i formingsdelens ytterflate og formingsdelens lengdeakse varierer.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at fasongen av formingsdelenes (3) mantelparti forandres ved forskyvning av en bevegelig del (21,23,24) som er anbrakt innvendig i mantelpartiet.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at fasongen av formingsdelenes (3) mantelparti forandres ved forskyvning av en bæredel (27) som understøtter den ene eller begge ender av mantelpartiet.

7. Glidestøpemaskin for tilvirkning av hule, prefabrikerte betongelementer og omfattende en dekkplate (6), sidelemmer (7), én eller flere materdeler (2) for. fremføring av betongblandingen, samt én eller flere, forskyvbare formingsdeler (3) for opprettelse av hulrommene, karakterisert ved at formingsdelenes ytterflate er utstyrt med et eller flere fremspring, eller at det i ytterflaten kan opprettes et eller flere fremspring .

8. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 7, med formingsdeler som er dreibare om sine lengdeakser, karakterisert ved at formingsdelenes (3) tverrsnittsform avviker fra sirkelformen.

9. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 8, karakterisert ved at formingsdelen er av en tverrsnittsform med innbyrdes atskilte rygger.

10. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 7, karakterisert ved at formingsdelenes (3) mantelparti er tilvirket av fleksibelt materiale.

11. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 10, karakterisert ved at det innenfor formingsdelenes (3) mantelparti er anordnet én eller flere, bevegelige deler (21,23,24) hvis be-vegelsesbaner forløper slik at delene, ved å beveges, forandrer formen av mantelpartiet.

12. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 11, karakterisert ved at den bevegelige del (21) som er anordnet innenfor formingsdelenes (3) mantelparti, kan forskyves langs en sirkelbane om formingsdelens lengdeakse, hvorved den tverrsnittsflate som beskrives av de punkter på den bevegelige del som på hvert tidspunkt befinner seg lengst fra formingsdelens lengdeakse, strekker seg, i hvert fall i noen posisjoner, lengre utad enn den innvendige tverrsnittsflate av formingsdelens mantelparti på et tidspunkt da mantelpartiet befinner seg i avlastet tilstand.

13. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 12, karakterisert ved at den bevegelige del består av én eller flere, koniske ruller (21) hvis akser forløper stort sett parallelt med formingsdelens (3) aksel (13).

14. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 11, karakterisert ved at formingsdelenes (3) mantelparti er tilvirket av elastisk materiale og at den bevegelige del som er innmontert innenfor formingsdelenes mantelparti, består av en skruespiral (23) hvis akse forløper stort sett parallelt méd formingsdelens aksel (13) og hvis diameter er større enn tverrsnittet av formingsdelens mantelparti når dette befinner seg i ubelastet tilstand.

15. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 13, karakterisert ved at skruespiralen dannes av ruller (24) som er montert langs en skruelinje og hvis akser forløper stort sett parallelt med skruelinjeaksen.

16. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 9, karakterisert ved at formingsdelenes (3) mantelparti kan dreies om formingsdelens lengdeakse mot ytterflaten av én eller flere støttedeler (21) som er montert innenfor mantelpartiet.

17. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 9, karakterisert ved at bæredelen (27) som understøtter den ene eller begge ender av formingsdelenes (3) mantelparti, kan forskyves i retning av formingsdelens lengdeakse (13).

18. Glidestøpemaskin i samsvar med krav 9, karakterisert ved at formingsdelenes (3) mantelparti er tilvirket av elastisk materiale og at den bevegelige, koniske del (28) som er montert innenfor formingsdelenes mantelparti, kan forskyves aksialt langs den koniske innerflate på den hylse (29) som består av sektorer.