DE10041834A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bauelementen aus Porenbeton - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Porenbeton wird eine wäßrige Schlämme aus den Grundmaterialien der Porenbetonmischung nach Zugabe eines Treibmittels zur Erzeugung einer gieß- und treibfähigen Porenbetonmasse durchgemischt und in einen Formkasten (1) eingefüllt. Noch vor Beginn des Steig- oder Treibvorganges wird eine haubenartige Vorrichtung (2) verbunden mit einem negativen Überdruckerzeuger (Unterdruckerzeuger) (5) abdichtend auf den Formkastenrand gesenkt. Zur Qualitätssteigerung und Treibmitteleinsparung wird während des Steigvorganges, oder auch länger, mit Hilfe des erzeugten Unterdrucks die Porenbetonmasse gleichmäßig und ganzflächig bis zum Formkastenrand hochgesaugt. Beim Abbindevorgang der Porenbetonschlämme wird der Unterdruck abgestellt und die unterdruckerzeugende Vorrichtung (2-8) vom Formkasten (1) abgehoben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Porenbeton der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art, sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.

Bei einem derartigen Verfahren wird zunächst in einer Mischvorrichtung eine wäßrige Schlämme aus den Grundmaterialien der Porenbeton­ mischung mit einem zugesetzten Treibmittel, beispielsweise Aluminium­ pulver vermischt, so daß eine gieß- und treibfähige Porenbetonmasse ent­ steht. Bei jedem Mischvorgang wird dabei eine solche Menge hergestellt, wie sie zum Befüllen eines Formkastens erforderlich ist, in welchem man die Masse dann treiben und soweit ansteifen läßt, daß sie aus der Form entnommen und gegebenenfalls in Bauteile der gewünschten Größe zer­ schnitten werden kann, die dann einem hydrothermalen Härtungsprozeß in einem Autoklaven unterworfen werden.

Nach dem Stand der Technik werden die befüllten Formkästen in einer Ruhezone abgestellt, so kann die Porenbetonmasse treiben, abbinden und ansteifen. Aus der DE 198 00 182 C2 ist bekannt, daß die befüllten Form­ kästen zum Abbinden und Ansteifen unter Wärmeeinwirkung in Wärme- und Heizkammern verweilen, bis sie aus der Form entnommen und in Bau­ teile zerschnitten werden. Aus der EP 0 644 024 B1 ist auch bekannt, die befüllten Formen während des Steigvorganges mit Rüttelschwingungen zu versetzen, um eine Homogenisierung der Mischung zu erzielen, so daß Luftblasen ausgetrieben und die Lunkerbildung vermindert wird. Des­ weiteren ist aus der DE 198 48 204 A1 bekannt Betonsteinplatten aus Schwerbeton im Formkasten mit Rüttlern und Unterdruck zu behandeln, um eine gleichmäßigere Verteilung und bessere Verdichtung zu erhalten, was dazu dient, Luft- und Wasserporen auszutreiben.

Der Fachmann weiß, daß bei den bekannten Verfahrenstechniken die Porenbetonmasse beim Steigvorgang sehr unruhig ist, unterschiedlich steigt (sogenannte Mondlandschaft) und manchmal beim Abbinden in sich zusammenfällt oder nach dem Abbinden um einige Zentimeter nach unten absetzt, sodaß die Mischungen beim Schneiden nicht die gewünschten Bauelementeformen und Abmaße erreichen und deshalb unbrauchbar sind. Unregelmäßige Porenbilder, d. h. verzerrte Porenstruktur, sowie kleinere Poren am Formenboden als an der Formenoberfläche sind die Ursache für nicht optimale Lambda Werte, sowie Druckfestigkeitswerte.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art so weiterzubilden, daß mit einer unterdruckerzeugenden Vorrichtung die Porenbetonmasse unab­ hängig von der Festigkeitsklasse und Rohdichte gleichmäßig und ganz­ flächig zum Formenkastenrand, oder sogar darüber, hoch zu saugen. Obwohl weniger Treibmittel verwendet wird, sind überraschender Weise, die Druckfestigkeitswerte nicht niedriger sondern höher, sowie die Lambda­ werte niedriger.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zu­ sammengefaßten Merkmale vor.

Dadurch, daß die Unterdruckvorrichtung beim Absenken auf den Form­ kastenrand mit der Form abdichtet, kann mit dem Unterdruckerzeuger, vorzugsweise Ventilator, ein negativer Überdruck (Unterdruck) bis hin zum absoluten Vakuum erzeugt werden, somit muß die steigende Porenbeton­ schlämme den auf ihr lastenden Luftdruck (Pamb ≈ 1 bar) nicht mehr über­ winden und kann gleichmäßig, ruhig und ganzflächig bis zum Formenrand, oder sogar darüber, hochgesaugt werden. Durch das gleichmäßig mit Unterdruck erzeugte Porenbetongefüge entstehen keine schweren Ober­ flächen und Verdichtungen, welche ein Zusammenfallen der Masse beim Abbindevorgang, sowie Absetzen nach dem Abbinden, bewirken können. Regulierungen an den Luftabzugsschächten zwischen Haube und Ven­ tilator ermöglichen, daß die verschiedenen Festigkeitsklassen und Rohdichten mit den optimalen Unterdrücken gefahren werden können, d. h. daß das Porenbild hiermit beeinflußt wird, ob große oder kleine Poren­ struktur.

Ein fortwährender Einsatz der Unterdruckvorrichtung ermöglicht, vor allem nicht nur Einsparung von teueren Treibmitteln, vorzugsweise Aluminium­ pulver, sondern auch schnellere Taktzeiten, da weniger Standzeit in Ruhe­ zone durch schnelleres Ansteifen, zügigeres Fräsen und Schneiden in der Bearbeitungsstraße und kürzere Härtezeiten, da leichte Durchhärtung dank der gleichmäßigen Porenstruktur. Ferner ist beim Mischvorgang genügend Zeit vorhanden, so daß beim Unterdrucksaugen keine Verlängerungen der Taktzeiten entstehen.

Diese und weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, sowie Merkmale der zu seiner Durchführung geeigneten Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der unterdruckerzeugenden Vor­ richtung mit einem darunter plazierten Formkasten.

Der Formkasten 1 wird auf nicht dargestellten Schienen mit Transportein­ richtungen unter die Misch- bzw. Gießvorrichtung platziert, wo die zur Her­ stellung von Bauelementen aus Porenbeton vorbereitete Schlämme por­ tionsweise mit einem Treibmittel, beispielsweise Aluminiumpulver versetzt und zur Erzeugung einer gieß- und steigfähigen Porenbetonmasse gut durchgemischt wird. Durch Öffnen des Absperrorganes unter dem Misch­ behälter fließt die vermischte Schlämme in einen teleskopartig ausge­ bildeten und hydraulisch heb- und senkbaren Auslauf, durch eine an vier Stahlseilen heb- und senkbare, in Rüttelschwingungen versetzte Siebanordnung, weiche am Formkastenboden abgesenkt ist und anschließend aus der Porenbetonmasse hindurch und aus ihr heraus­ gezogen wird, in den Formkasten. Bevor der Steig- oder Treibvorgang einsetzt, wird der Formkasten 1 mit der wäßrigen Schlämme auf nicht dargestellten Schienen mit Transporteinrichtungen in die Ruhezone gefahren und ziemlich genau unter der unterdruckerzeugenden Vor­ richtung 2-8 platziert.

Noch vor Beginn des Steigvorganges wird die unterdruckerzeugende Vor­ richtung 2-8, befestigt an einer heb- und senkbaren Hubrahmentraverse 9, welche mit einer Seilwinde über Führungen am Unterbau eines Zweiträger­ brückenkranes befestigt ist (nicht dargestellt) auf den Formkasten 1 abge­ senkt, so daß das volle Gewicht von Vorrichtung 2-8, sowie der Traverse 9, inklusive Hubrahmen auf dem Formkasten 1 aufliegt.

An der Vorrichtung 2-8 angebrachte Näherungs- und Endschalter korre­ gieren den Hubrahmen während des Aufsetzens der Vorrichtung 2-8 auf den Formkasten 1, so daß Vorrichtung 2-8 und Formkasten 1 mit nicht dar­ gestellten Arretierungen genau zusammenkoppeln, nur so kann die unten am Hubenrahmen umlaufende Dichtung 3, vorzugsweise Moosgummi prä­ zise abdichten.

Sobald die unterdruckerzeugende Vorrichtung 2-8 passend auf dem Form­ kasten 1 aufliegt wird durch Endschalter das Signal zum Saugen freige­ geben. Der Ventilator 5, hier angetrieben über einen E-Motor 6, läuft an und saugt durch die Schächte 4 Luft aus der Haube an und erzeugt somit einen Unterdruck, wenn nötig, bis hin zum Vakuum, zwischen Haube 2 und der treibenden Schlämme im Formkasten 1. Durch Regelung der Motorge­ schwindigkeit und den nicht dargestellten Klappen in den Abzugsschächten 4 kann die Saugleistung bzw. der Unterdruck auf jeden beliebigen Wert ein­ gestellt werden. Die Saugleistung und Saugdauer ist von den jeweiligen Festigkeitsklassen und Rohdichten der Schlämme, sowie Erfahrenswerten und Qualitätserfordernissen abhängig.

In der Regel beginnt der Saugvorgang vor dem Steigen der Schlämme und endet wenn die Schlämme abbindet, mit dem totalen Schließen der Klap­ pen. In beide Abzugsschächte 4, sowie dem Zusammenführungsrohr von 4 und 4 ist jeweils eine Klappe, vorzugsweise pneumatisch einstellbar ein­ gebaut um gegebenenfalls bei einseitigem Treiben durch Öffnen oder Schließen der jeweiligen Klappen in den Abzugsschächten 4 mit einer Hau­ benseite mehr oder weniger zu saugen, was den Ausgleich eines einsei­ tigen Treibvorganges bewirkt.

Nach dem die Schlämme abbindet, werden sämtliche Klappen in den Ab­ zugsschächten total geschlossen, damit sich zwischen Abzugshaube 2 und der Schlämme der normale Luftdruck bilden kann, erst dann wird die unter­ druckerzeugende Vorrichtung 2-8 vom Formkasten 1 abgehoben und zum nächsten Formkasten in Richtung F mittels des Kranes gefahren. Sofern von der Mischanlage kontinuierlich befüllte Formkästen in die Ruhezone ge­ langen, läuft der Ventilator 5 ununterbrochen durch, um kostbare Anlauf­ zeiten zu vermeiden, nur bei Pausen oder Standzeiten wird der Motor 6 ab­ gestellt. Die Abluft vom Ventilator 5 wird über den Abzugsschacht 8 in die Halle oder mit einem flexiblen Lüftungsschlauch ins Freie geblasen.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Porenbeton, das folgende Schritte umfaßt:

• - Herstellen einer wäßrigen Schlämme aus den Grundmaterialien der Porenbetonmischung,
• - Zugabe eines Treibmittels zur Schlämme,
• - Durchmischen der Schlämme zur Erzeugung einer gieß- und treibfähigen Porenbetonmasse,
• - Einfüllen der Porenbetonmasse durch eine Siebanordnung hin­ durch in den Formkasten,
• - Abstellen des Formkastens mit der treibfähigen Schlämme in einer Ruhezone,
• - Aufsetzen einer unterdruckerzeugenden Vorrichtung auf den befüllten Formkasten noch vor Beginn des Steigvorganges.

dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtung und Formkasten mit­ einander abdichten und mit Hilfe eines erzeugten Unterdrucks, die Porenbetonmasse während des Steig- bzw. Treibvorganges bis zum Abbindevorgang, oder auch länger, gleichmäßig und ganzflächig bis zum Formkastenrand oder darüber hochgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugdauer vor dem Treibvorgang einsetzt und solange andauert, bis der nächste Formkasten (1) ankommt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Saugdauer den Qualitätserfordernissen angepaßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch im Mischbehälter beim Mischen, sowie Befüllen des Formkastens, Unterdruck erzeugt werden kann.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erzeugte Unterdruck bis zum totalen Vakuum gesenkt werden kann.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erzeugte Unterdruck während des Saug­ vorganges verändert und jederzeit abgestellt werden kann.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Unterdruck zwischen Vorrichtung und der treibenden Schlämme variabel einstellbar ist um unregelmäßige Treibvorgänge auszugleichen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugverfahren nicht nur in der Ruhe­ zone, sondern auch im Misch- und Gießbereich durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Saugvorganges der Form­ kasten mit Rüttelschwingungen versetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten während und nach dem Gießvorgang in Rüttelschwin­ gungen versetzt wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterdruckerzeugende Vorrichtung (2-8) auch als eine Art Glocke ausgeführt wird, über den ganzen Formkasten gestülpt wird und mit dem Hallenboden abdichtet.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterdruckerzeugende Vorrichtung aus einer Abzugshaube (2) einem Unterdruckerzeuger (5-7), sowie Verbindungsschächten (4) besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Haubenrahmenunterkante eine umlaufende Dichtung (3) ange­ bracht ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtung aus Profilgummi, Moosgummi oder einer sonstigen handelsüblichen Dichtung, auch mit Fluiden beaufschlag­ barer Dichtung, besteht.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Unterdruckerzeuger (5) ein Ventilator ist und über Keilriemen von einem E-Motor (6) betrieben wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch genkennzeichnet, daß der Unterdruckerzeuger (5) eine motorangebtriebene Vakuumpumpe ist, oder eine sonstige unterdruckerzeugende Pumpe.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Abzugsschächten (4) und Zusammen­ führungsschacht von (4) und (4) Klappen eingebaut sind, mit welchen die Luftabsaugung geregelt, gesteuert und gestoppt werden kann.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen pneumatisch angesteuert werden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen hydraulisch oder motorisch angesteuert werden.