WO1999014025A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von stabförmigen hohlbauteilen aus beton - Google Patents

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Uwe Klauss
Frank Birkenbeul
Burkhard Freund
Andrea De Luca
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Schmitt & Weitz Baustoffwerke Gmbh & Co. Kg
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/02—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
    • B28B23/022—Means for inserting reinforcing members into the mould or for supporting them in the mould
    • B28B23/024—Supporting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/56—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles incorporating reinforcements or inserts

Definitions

  • the invention relates to a method for producing rod-shaped hollow components made of concrete or polymer concrete using an orm, which consists of cores and a movable relative to the cores, the cores laterally enclosing the cores at a distance and a likewise movable, with openings for the cores provided and arranged underneath the outer form are assembled and in the cavities between the cores and the outer form a reinforcement cage is inserted approximately in the middle and then the material is filled in and compacted by shaking.
  • Rod-shaped hollow components made of concrete or polymer concrete with a round, rectangular or polyhedral cross-section, for example, are used in the form of palisades and steles as design elements in gardens and parks, where they are used as borders and boundaries as well as for securing steps, terraces and embankments in the field Find.
  • these components are often manufactured as hollow bodies which are open on the underside and which, at least in the case of larger designs, are reinforced with steel reinforcement on the inside.
  • a vibratory press is used to manufacture these components, with which the components are made of concrete or polymer concrete.
  • the shape used consists of solid cores and a movable outer shape with continuous vertical openings assigned to the individual cores, the clear width of which exceeds the width of the cores and with which the outer shape is placed over the cores in such a way that the wall of each opening moves one of the cores laterally encloses.
  • the cavities resulting between the cores and the outer shape are closed at the bottom by a movable plate with holes for the cores, the lower sleeve, and absorb the material when filling.
  • steel reinforcement cages are inserted approximately in the center of the cavity between the core and the outer shape and their position is fixed with spacers.
  • the filled material is compacted by vibrating vibrators.
  • a layer of facing concrete is applied to improve the surface quality of the component.
  • a press dips its press plate into the individual molds and thus forms the heads of the components.
  • the outer shape is raised first, then the lower sleeve, and the components are thereby removed from the cores. To ensure that there is no negative pressure between the core and the component during this process, the cores are located in the lid
  • Ventilation openings that are covered with a membrane, which is held by a mounting block, to protect against penetrating material.
  • the present invention has set itself the task of simplifying the position fixing of the reinforcement cage in the form in order in this way Saving steps in the filling process and reducing the costs incurred.
  • the core is equipped in the region of its upper end face with upwardly open receiving elements in which the reinforcement cage is fastened with fastening hooks arranged on its upper end face with a radially inwardly extending component and by means of centering pins distributed around its circumference is supported against the core with a component running radially inwards.
  • the basic idea of the present invention is to fasten the reinforcement cage to the core in such a way that it is secured against undesired rotational movements and axial pulling off of the finished component is not hindered.
  • fastening hooks are to be used, which are fastened to the upper end face of the basket and have a radially inwardly extending component in their course, so that from above into corresponding upwardly open receiving elements in the region of the upper end face of the
  • Kernes can be inserted. Since these receiving elements are open at the top, they do not represent an obstacle to pulling the finished components axially upward, but effectively prevent the basket from rotating about axially extending axes of rotation.
  • the reinforcement The basket is equipped with additional centering pins that have a radially inward-facing component and support the basket against the core from several sides.
  • the advantage of the arrangement according to the invention is that fastening hooks and centering pins can be manufactured directly as components of the reinforcement cage and any contact with the outer surface by the cage itself or additional fixing elements such as spacers is excluded. This eliminates the steps of inserting spacers and reworking the outer surface, which simplifies the production of these components and saves manufacturing costs.
  • Vibration presses are used to manufacture these rod-shaped hollow components, which have a filling car for filling the concrete or polymer concrete into the mold as well as vibrators and a press for compacting the material.
  • the exact position of the receiving elements for the fastening hooks of the reinforcement cage on the upper end faces of the cores is arbitrary within the scope of the inventive concept. In a preferred embodiment of the invention, however, these are arranged on the mounting block attached to the core. This accommodation of the receiving elements on an easily accessible and easily removable component is particularly advantageous when an existing vibration press is to be retrofitted according to the invention.
  • the design of the receiving elements is also largely free.
  • fastening hooks used and be open at the top without having laterally projecting components so that they do not hinder the finished components from being pulled off axially upwards.
  • receiving elements in the form of radially extending slots are proposed as a variant which is favorable in terms of production technology.
  • the fastening hooks must then have corresponding radially extending areas.
  • the receiving elements are axially running bores.
  • the fastening hooks must then also run out axially.
  • forks pointing in the axial direction can also be used as receiving elements, which receive the fastening hooks between their tines.
  • the upper part of the core (1) can be seen, which in its cover (2) shown hatched here has ventilation openings (3) which serve to vent the cavity formed when the finished casting component is removed from the core . So that the ventilation openings (3) are not blocked by liquid material, they are covered with a membrane, which is held by the mounting block (4), which in turn is screwed onto the cover (2) with the screw (5).
  • the reinforcement cage (6) is arranged approximately in the middle between the core (1) and the outer shape (not shown here), which has fastening hooks (7) on its upper end face, with which the cage opens into radially extending slots (8) in the receiving block (8) 4) is hooked, whereby the reinforcement cage (6) is secured against undesired rotary movements about an axially extending axis.
  • the result is a vibration press for producing rod-shaped hollow components made of concrete or polymer concrete, in which, after the reinforcement cage has been inserted into the mold, no further measures such as fixing the position of the cage, for example the use of additional spacers is required, and post-processing of the surface of the finished component is also eliminated.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung von stabförmigen Hohlbauteilen aus Beton oder Polymerbeton unter Verwendung einer Form, die aus Kernen und einer relativ zu den Kernen beweglichen, die Kerne in einem Abstand seitlich umschließenden Außenform sowie einer ebenfalls beweglichen, mit Öffnungen für die Kerne versehenen und unterhalb der Außenform angeordneten Untermuffe zusammengesetzt ist und in deren Hohlräume zwischen Kernen und Außenform jeweils ein Bewehrungskorb etwa mittig eingesetzt ist und anschließend der Werkstoff eingefüllt und durch Rütteln verdichtet wird, wobei der Kern (1) im Bereich seiner oberen Stirnfläche mit nach oben offenen Aufnahmeelementen (8) ausgestattet ist, in denen der Bewehrungskorb (6) mit an seiner oberen Stirnseite mit einer radial nach innen verlaufenden Komponente angeordneten Befestigungshaken (7) befestigt wird und mittels an seinem Umfang verteilter Zentrierstifte (9) mit einer radial nach innen verlaufenden Komponente gegen den Kern (1) abgestützt wird.

Description

Verfahren und Anlage zur Herstellung von
stabförmigen Hohlbauteilen aus Beton
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von stabförmigen Hohlbauteilen aus Beton oder Polymerbeton unter Verwendung einer orm, die aus Kernen und einer relativ zu den Kernen be- weglichen, die Kerne in einem Abstand seitlich umschließende Außenform sowie einer ebenfalls beweglichen, mit Öffnungen für die Kerne versehenen und unterhalb der Außenform angeordneten Untermuffe zusammengesetzt ist und in deren Hohlräume zwischen Kernen und Außenform jeweils ein Bewehrungskorb etwa mittig eingesetzt ist und anschließend der Werkstoff eingefüllt und durch Rütteln verdichtet wird.
Stabförmige Hohlbauteile aus Beton oder Polymerbeton mit einem beispielsweise runden, rechteckigen oder polyedrischen Querschnitt werden in Form von Palisaden und Stelen als Gestaltungselemente in Garten und Parkanlagen eingesetzt, wo sie als Ein- fassungen und Abgrenzungen sowie zur Befestigung von Stufen, Terrassen und Böschungen im Gelände Verwendung finden.
Aus Gründen der Gewichts- und Materialersparnis werden diese Bauteile oft als auf der Unterseite offene Hohlkörper gefertigt, die zumindest bei größeren Bauformen mit einer Stahlbewehrung in ihrem Inneren verstärkt sind. Zur Herstellung dieser Bauteile dient eine Vibrationspresse, mit der die Bauteile aus Beton oder Polymerbeton hergesellt werden. Die verwendete Form besteht aus festen Kernen und einer beweglichen Außenform mit den einzelnen Kernen zugeordneten durchgängigen vertikalen Öffnungen, deren lichte Weite die Weite der Kerne übersteigt und mit denen die Außenform so über die Kerne gestülpt ist, daß die Wand einer jeden Öffnungen einen der Kerne seitlich umschließt. Die zwischen Kernen und Außenform resultierende Hohlräume sind nach unten durch eine bewegliche Platte mit Löchern für die Kerne, die Untermuffe abgeschlossen, und nehmen beim Be- füllen den Werkstoff auf. Vor dem eigentlichen
Gießvorgang werden stählerne Bewehrungskörbe etwa mittig in den Hohlraum zwischen Kern und Außenform eingesetzt und ihre Lage mit Abstandhaltern fixiert. Während des Prozesses wird der eingefüllte Werkstoff durch vibrierende Rüttler verdichtet. Zum Abschluß des Befüllens wird eine Lage Vorsatzbeton aufgebracht, um die Oberflächenqualität des Bauteils zu verbessern. Abschließend taucht eine Presse ihre Preßplatte in die einzelnen Formen und formt so die Köpfe der Bauteile. Nach Beendigung dieses Prozesses werden erst die Außenform, dann die Untermuffe hochgefahren und die Bauteile dadurch von den Kernen abgezogen. Damit bei diesem Vorgang kein Unterdruck zwischen Kern und Bauteil entsteht, befinden sich im Deckel der Kerne
Belüftungsöffnungen, die zum Schutz vor eindringendem Werkstoff mit einer Membran abgedeckt sind, die von einem Aufnahmeklotz gehalten wird. Beim Befüllen dieser Bauteile ist es wichtig, den stähleren Bewehrungskorb in seiner etwa mittigen Position zwischen Kern und Außenform zu fixieren, damit kein Stahl an die Oberfläche des Bauteils gelangt, wo es unter dem Einfluß der Witterung zu einer schnellen Rostbildung und damit zu einer mit seiner gestalterischen Funktion unvereinbarend Beeinträchtigung des Erscheinungsbildes des Bauteils kommen würde. Naheliegend wäre die Verwendung von nach innen weisenden Abstandshaltern, die den Korb gegen den Kern abstützen. Diese Vorgehensweise ist aber nicht praktikabel, da derartige Abstandshalter den Korb unter dem Einfluß der Vibrationen der in- neren Rüttler zu einer Drehbewegung veranlassen, die, da Bauteil und Korb im Regelfall keine konzentrischen Zylinder sind, solange dauert, bis der Korb an die Außenform anstößt, wodurch rostender Stahl an die Oberfläche des Bauteils gelangt. Daher werden bisher zur Lagefixierung des Bewehrungskorbes separate Abstandshalter aus Plastik verwendet, die in einem eigenen Arbeitsgang zwischen Bewehrungskorb und Außenform eingesetzt werden. Nach dem Befüllen ist eine Nachbearbeitung der Bauteilober- fläche erforderlich, um die Stellen, wo die Ab- standshalter die Oberfläche berühren, zu kaschieren.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Lagefixierung des Bewehrungskorbes in der Form zu vereinfachen um auf diese Weise Ar- beitsgänge beim Befüllvorgang einzusparen und die anfallenden Kosten zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kern im Bereich seiner oberen Stirnfläche mit nach oben offenen Aufnahmeelementen ausgestattet ist, in denen der Bewehrungskorb mit an seiner oberen Stirnseite mit einer radial nach innen verlaufenden Komponente angeordneten Befestigungshaken befestigt wird und mittels an seinem Umfang verteilter Zentrierstifte mit einer radial nach innen verlaufenden Komponente gegen den Kern abgestützt wird.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, den Bewehrungskorb in einer derartigen Weise am Kern zu befestigen, daß er gegen unerwünschte Drehbewegungen gesichert ist und ein axiales Abziehen des fertigen Bauteiles nach oben nicht behindert wird. Zu diesem Zweck sollen Befestigungshaken dienen, die an der oberen Stirnseite des Korbes befestigt sind und in ihrem Verlauf eine radial nach innen verlaufende Komponente aufweisen, so daß sie von oben in entsprechende nach oben offene Aufnah- meelemente im Bereich der oberen Stirnfläche des
Kernes eingelegt werden können. Da diese Aufnahmee- lemente nach oben geöffnet sind, stellen sie für ein axiales Abziehen der fertigen Bauteile nach oben kein Hindernis dar, verhindern aber wirkungs- voll Drehbewegungen des Korbes um axial verlaufende Drehachsen. Für eine zuverlässige Lagefixierung des Bewehrungskorbes gegen eventuell mögliche Kippbewegungen und seitliches Verschieben ist der Beweh- rungskorb mit zusätzlichen Zentrierstiften ausgestattet, die eine radial nach innen weisende Komponente besitzen und den Korb von mehreren Seiten her gegen Kern abstützen. Der Vorteil der erfindungsge- mäßen Anordnung besteht darin, daß Befestigungshaken und Zentrierstifte direkt als Bestandteile des Bewehrungskorbes gefertigt werden können und jede Berührung der äußeren Oberfläche durch den Korb selbst oder zusätzliche Fixierungselemente wie Ab- Standshalter ausgeschlossen ist. Damit entfallen die Arbeitsgänge des Einsetzens von Abstandshaltern und der Nachbearbeitung der äußeren Oberfläche, wodurch sich die Herstellung dieser Bauteile vereinfacht und sich Fertigungkosten einsparen lassen.
Zur Herstellung dieser stabförmigen Hohlbauteile werden Vibrationspressen verwendet, die einen Füllwagen zum Einfüllen des Betons oder Polymerbetons in die Form sowie Rüttler und eine Presse zur Ver- dichtung des Werkstoffes besitzen. Bei einer derartigen Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die genaue Position der Aufnahmelemente für die Befestigungshaken des Bewehrungskorbes auf den oberen Stirnseiten der Kerne im Rahmen des erfinderischen Gedankens beliebig. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden diese jedoch an dem auf dem Kern angebrachten Aufnahmeklotz angeordnet. Diese Unterbringung der Aufnahmeelemente an einem gut zugänglichen und einfach demontierba- ren Bauteil ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine bestehende Vibrationspresse erfindungsgemäß nachgerüstet werden soll. Auch die Aufnahmeelemente sind in ihrer Gestaltung weitgehend frei. Sie müssen lediglich zu den verwendeten Befestigungshaken passen und nach oben geöffnet sein, ohne seitlich auskragende Komponenten aufzuweisen, damit sie ein Abziehen der fertigen Bauteile axial nach oben nicht behindern. Hierzu werden als fertigungstechnisch günstige Variante Aufnahmeelemente in Form von radial verlaufenden Schlitzen vorgeschlagen. Die Befestigungshaken müs- sen dann entsprechende radial verlaufende Bereich aufweisen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Aufnah- meelemente als axial verlaufende Bohrungen zu fer- tigen. Die Befestigungshaken müssen dann ebenfalls axial auslaufen.
Schließlich kommen als Aufnahmeelemente auch in axialer Richtung weisende Gabeln in Frage, die die Befestigungshaken zwischen ihren Zinken aufnehmen.
Selbstverständlich sind auch Kombinationen zwischen den genannten Ausbildung der Aufnahmeelemente möglich.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei- bungsteil entnehmen, in dem anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert ist. Sie zeigt einen vertikalen Schnitt durch Kern und Bewehrungskorb in schematischer Darstellung.
In der Mitte der Zeichnung ist der obere Teil des Kernes (1) zu sehen, der in seinem hier schraffiert dargestellten Deckel (2) , Belüftungsöffnungen (3) aufweist, die dazu dienen, den beim Abziehen des fertigen Gießbauteils vom Kern entstehenden Hohlraum zu belüften. Damit die Belüftungsöffnungen (3) nicht von flüssigem Werkstoff verstopft werden, sind sie mit einer Membran abgedeckt, die von dem Aufnahmeklotz (4) gehalten wird, der seinerseits mit der Schraube (5) auf dem Deckel (2) festgeschraubt ist. Etwa mittig zwischen dem Kern (1) und der hier nicht dargestellten Außenform ist der Bewehrungskorb (6) angeordnet, der an seiner oberen Stirnseite Befestigungshaken (7) aufweist, mit denen der Korb in oben offene, radial verlaufende Schlitze (8) des Aufnahmeklotzes (4) eingehakt ist, wodurch der Bewehrungskorb (6) gegen unerwünschte Drehbewegungen um eine axial verlaufende Achse gesichert ist. Zusätzliche, am Umfang des Bewehrungskorbes (6) verteilte Zentrierstifte (9) , deren Anordnung eine radial nach innen weisende Komponente aufweist, fixieren die Lage des Korbes (6) und verhindern insbesondere sein Verkippen und sein seitliches Verschieben.
Im Ergebnis erhält man eine Vibrationspresse zum Produzieren von stabförmigen Hohlbauteilen aus Beton oder Polymerbeton, bei der nach Einsetzen des Bewehrungskorbes in die Form keine weiteren Maßnahmen zur Lagefixierung des Korbes wie beispielsweise das Einsetzen zusätzlicher Abstandshalter erforderlich sind, und eine Nachbearbeitung der Obeflache des fertigen Bauteils ebenfalls entfällt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Herstellung von stabförmigen Hohl- bauteilen aus Beton oder Polymerbeton unter Verwendung einer orm, die aus Kernen und einer relativ zu den Kernen beweglichen, die Kerne in einem Abstand seitlich umschließende Außenform sowie einer ebenfalls beweglichen, mit Öffnungen für die Kerne ver- sehenen und unterhalb der Außenform angeordneten Untermuffe zusammengesetzt ist und in deren Hohlräume zwischen Kernen und Außenform jeweils ein Bewehrungskorb etwa mittig eingesetzt ist und anschließend der Werkstoff eingefüllt und durch Rüt- teln verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Kern (1) im Bereich seiner oberen Stirnfläche mit nach oben offenen Aufnahmeelementen (8) ausgestattet ist,
- in denen der Bewehrungskorb (6) mit an seiner oberen Stirnseite mit einer radial nach innen verlaufenden Komponente angeordneten Befestigungshaken (7) befestigt wird und
- mittels an seinem Umfang verteilter Zentrierstifte (9) mit einer radial nach innen verlaufenden Komponente gegen den Kern (1) abgestützt wird.
2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Füllwagen zum Einfüllen des Werkstof- fes in die Form, Rüttlern und einer Presse zur Verdichtung des Werkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeelemente an den Kernen (1) am auf - lo ¬
dern jeweiligen Kern (1) angeordneten Aufnahmeklotz (4) angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeelemente radial verlaufende Schlitze sind.
4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeelemente axial verlaufende Bohrungen sind.
5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeelemente in axialer Richtung weisende Gabeln sind.
PCT/DE1998/002093 1997-09-12 1998-07-24 Verfahren und anlage zur herstellung von stabförmigen hohlbauteilen aus beton WO1999014025A1 (de)

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