FI81520C - ANORDINATION FOR CONCRETE PRODUCTS, SPECIFIC HAOLPLATTOR SOM GLIDGJUTEN. - Google Patents

Description

, 81520, 81520

Laite betonituotteiden, erityisesti ontelolaattojen valamiseksi liukuvaluna. - Anordning för gjutning av betongprodukter, speciellt hälplattor sorti glidgjuten.Apparatus for sliding casting of concrete products, in particular hollow core slabs. - Anordning för gjutning av betongprodukter, speciellt hälplattor sorti glidgjuten.

Keksinnön kohteena on laite betonituotteiden, erityisesti ontelolaattojen valamiseksi liukuvaluna, jossa laitteessa betoni johdetaan vähintään yhden syöttöruuvin avulla paineisena tii-vistysosaan, jonka muodostavat valualusta, sivulevyt ja ylä-levy, tiivistysosaan on syöttöruuvin jatkeeksi järjestetty osittain syöttöruuvin sisään menevä ja aksiaalisesti syöttöruuvin suhteen liikutettava ontelotuurna, ja ontelotuurnan syöttö-ruuvin sisäänmenevän lieriömäisen kaulan jatkeena oleva ontelotuurnan ulkopinta on ruuvin syöttösuunnassa ainakin osittain kasvava.The invention relates to a device for sliding casting of concrete products, in particular hollow core slabs, in which concrete is guided by means of at least one feed screw under pressure into a sealing part formed by a casting base, side plates and top plate. and the outer surface of the hollow mandrel extending as an extension of the incoming cylindrical neck of the hollow mandrel feed screw is at least partially increasing in the feed direction of the screw.

Erityisesti ontelolaattojen valmistamiseksi betonista tunnetaan jo liukuvalumenetelmiä, joissa betonia puristetaan jatkuvasti suppilosta ruuvikuljettimen avulla muottiin ja betoni tiivistetään suurtaajuustäryttimellä, joka on kosketuksissa muotin seinämiin tai keernaelementteihin. Näillä menetelmillä on epäkohtana se, että betoni tiivistyy epätasaisesti ja riittämättömästi, erityisesti mikäli rakennuselementin seinämäpaksuudet vaih-televat. Lisäksi syntyvä melu on huomattava. Täryttimistä johtuen tulee lisäksi valmistuslaitteista rakenteeltaan monimutkaisia, koska täryttimien energian siirtäminen muottiin ja keernoihin vaatii kalliita konstruktioita.In particular, sliding casting methods are already known for producing hollow core slabs from concrete, in which the concrete is continuously pressed from the hopper into the mold by means of a screw conveyor and the concrete is compacted by a high-frequency vibrator in contact with the mold walls or core elements. The disadvantage of these methods is that the concrete compacts unevenly and insufficiently, especially if the wall thicknesses of the building element vary. In addition, the noise generated is considerable. In addition, due to the vibrators, the manufacturing equipment becomes complicated in structure, because the transfer of the energy of the vibrators to the mold and the cores requires expensive constructions.

Lisäksi tunnetaan liukumenetelmiä, joissa betoni syötetään kerroksittain paineettomana muottiin ja tiivistetään. Tällöin on epäkohtana rajoitetut käyttömahdollisuudet erityisesti rakennuselementin saavutettavan rakennekorkeuden suhteen ja alhaisempi betonin lujuus. Myös näissä menetelmissä käytetään tiivistykseen suuritaajuisia täryttimiä, jotka aiheuttavat korkean melutason.In addition, sliding methods are known in which the concrete is fed in layers into the mold under pressure and compacted. In this case, the disadvantages are the limited use possibilities, in particular with regard to the achievable structural height of the building element, and the lower strength of the concrete. These methods also use high-frequency vibrators for compaction, which cause high noise levels.

2 81 5202 81 520

Koska betonin tiivistämisessä suurtaajuustärytyksellä on todettu olevan useita haittoja, on viime aikoina kehitetty betonin tiivistämiseksi myös harvajaksoisia menetelmiä. Suurtaajuus- ja shocktärytyksessä betonin tiivistämisen pääperiaate on dynaamisin keinoin ja hyväksikäyttäen massapartikkelien kimmoisuutta saada ne liikkeeseen keskenään sekä näin betoni tiivistymään. Harvajaksoisissa menetelmissä betonin tiivistäminen tapahtuu pääosiltaan massapartikkelien mekaanisten keskinäisten siirtymien avulla. Tällöin tiivistysliikkeet ovat myös tyypillisesti pitkiä, jolloin vähäinen määrä liikkeitä riittää betonin tiivistykseen. Tunnusomaista näille menetelmille on vähäinen melu.Because high-frequency vibration has been found to have several disadvantages in compacting concrete, sporadic methods for compacting concrete have also been recently developed. In high-frequency and shock vibration, the main principle of compacting concrete is by dynamic means and by utilizing the elasticity of the mass particles to move them with each other and thus the concrete to compact. In infrequent methods, the compaction of concrete takes place mainly by means of mechanical mutual displacements of the pulp particles. In this case, the compaction movements are also typically long, in which case a small number of movements is sufficient for compacting the concrete. These methods are characterized by low noise.

Mekaanista, harvajaksoista tiivistystä on sovellettu myöskin ontelolaatan valmistukseen. Esimerkkinä hakemusten 831606 sekä 840217 ratkaisuissa betonin syöttämiseen käytetään syöttöruuvia sekä betonin tiivistämiseen betonin virtaussuuntaan nähden poikittaisia muotoiluelimen siirtoja.Mechanical, sparse sealing has also been applied to the manufacture of hollow core slabs. As an example, in the solutions of applications 831606 and 840217, a feed screw is used for feeding the concrete and displacements of the shaping member transverse to the flow direction of the concrete for compacting the concrete.

Patenttihakemuksen 853224 mukaisessa menetelmässä tiivistäminen tapahtuu mielivaltaiseen suuntaan kohdistetulla betonin edestakaisella liikuttelulla.In the method according to patent application 853224, the compaction takes place by reciprocating the concrete in an arbitrary direction.

Betoniin kohdistettu edestakainen liikuttelu on tunnettu lisäksi mm. patenttihakemuksista 831605 sekä 813555 ja 813556.The reciprocating movement applied to the concrete is also known e.g. patent applications 831605 and 813555 and 813556.

SU-patenttijulkaisussa 766860 betoni valuu omalla painollaan suppilosta ja siinä on syöttöruuvin asemesta mäntä, mistä johtuen tällä laitteella ei saada aikaan kovin hyvää tiivistystä.In SU patent publication 766860, concrete flows out of the hopper with its own weight and has a piston instead of a feed screw, as a result of which this device does not provide a very good seal.

Näissä kaikissa tunnetuissa menetelmissä ja laitteissa on haittoja kuten että tiivistäminen tapahtuu vain määrätyssä suunnassa ja/tai betonia liikutellaan edestakaisin, jolloin tarpeettomasti muokataan jo tiivistynyttä betonia. Täten ei li 3 81520 saavuteta riittävää tiivistymisen astetta sekä koneen osissa tapahtuu ylimääräistä kulumista.All of these known methods and devices have disadvantages such as that the compaction takes place only in a certain direction and / or the concrete is moved back and forth, whereby the already compacted concrete is unnecessarily worked. Thus, a sufficient degree of compaction is not achieved and extra wear occurs in the machine parts.

Tämän keksinnön tehtävänä on poistaa edellä mainittuja ongelmia ja toteuttaa laite onteloelementtien tai sentapaisten valmistamiseksi sopivimmin betonista ja saavuttaa suuri ja hallittu tiivistysteho alhaisella melutasolla samalla vähentäen tiivis-tysosien kulumista.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and to implement an apparatus for manufacturing cavity elements or the like, preferably of concrete, and to achieve a high and controlled sealing performance at a low noise level while reducing the wear of the sealing parts.

Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu siten ja keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että syöttöruuvin ontelo-tuurnan puoleisen pään ulkopinta on muodostettu ruuvin syöttö-suunnassa ainakin osittain suppenevaksi.According to the invention, this object is solved in this way, and the device according to the invention is characterized in that the outer surface of the hollow-mandrel end of the feed screw is formed to be at least partially tapered in the feed direction of the screw.

Keksinnön mukaisessa laitteessa betoniin kohdistetaan paineen-alaisessa tilassa useaan suuntaan vaikuttavia hiertotiivistys-liikkeitä, eri suuntaiset liikkeet kohdistetaan samaan alueeseen, betoniin kohdistetaan pääosin yhdensuuntaisia siirtymiä ilman edestakaista liikuttelua ja eri suuntaiset liikkeet (siirtymät) voidaan keskinäisten suhteiden ja vaikutusajan osalta hallita. Laitteella voidaan saavuttaa erityisesti onte-loelementin tapaisissa tuotteissa tai muissa liukuvaletuissa profiileissa entistä suurempia lujuuksia ja elementtien mitta-tarkkuuksia.In the device according to the invention, frictional compaction movements acting in several directions are applied to the concrete in a pressurized state, movements in different directions are applied to the same area, concrete is subjected to substantially parallel displacements without reciprocating movements and movements (displacements) in different directions can be controlled. The device can achieve even higher strengths and dimensional accuracies of the elements, especially in products such as a hollow element or other sliding-molded profiles.

Keksintöä tarkastellaan seuraavassa tarkemmin liitteenä olevien piirustusten avulla.The invention will now be examined in more detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää keksinnönmukaisen ontelolaattojen valmistus laitteen sivukuvantona (pituusleikkauksena) kaaviollisesti esitettynä.Figure 1 shows the production of hollow core slabs according to the invention in a schematic side view (longitudinal section) of the device.

Kuvio 2 esittää keksinnönmukaisen ontelolaattojen valmistus-laitteen kaaviollista poikkileikkausta koneen 81520 4 päästä nähtynä laitteen ollessa säädettynä valmistamaan kolmireikäisiä ontelolaattoja.Figure 2 shows a schematic cross-section of the hollow core slab manufacturing device according to the invention, seen from the end of the machine 81520 4 with the device adjusted to produce three-hole hollow core slabs.

Kuvio 3 esittää poikkileikkausta betonin tiivistysalueesta.Figure 3 shows a cross-section of the sealing area of the concrete.

Kuvio 4 esittää poikkileikkausta betonin tiivistysalueesta, jossa on keskenään erilaiset massapoikkileikkaukset.Figure 4 shows a cross-section of a concrete sealing area with different mass cross-sections.

Kuvion 1 ja 2 mukaisessa keksinnön sovellutuksessa ontelolaatan valmistuslaitteisto on rakennettu rungon 1 varaan. Massasäi-liöstä 2 betoni valuu alas syöttöruuveille 3. Syöttöruuveja on yksi tai useampia ja ne siirtävät betonin tiivistysosaan 10. Syöttöruuvien avulla betoniin voidaan synnyttää myös haluttu paine tiivistyksen hallitsemiseksi. Tiivistysosassa betoni muotoillaan haluttuun muotoonsa ontelotuurnan 4, joita voi olla yksi tai useampia, sivulevyjen 11 sekä ylälevyn 12 avulla valu-alustan 18 päälle. Onteloholkin 5 avulla voidaan kalibroida ontelon muotoa. Syöttöruuveja käytetään pyöristysakselien 6 varassa ja ruuvin käyttölaitteiden 8 avulla. Tuurnien 4 tiivis-tysliike saadaan aikaan vetotankojen 7 sekä tuurnien käyttölaitteen 9 avulla. Ylälevyn käyttölaitteen 13 avulla voidaan tarvittaessa myöskin ylälevyllä suorittaa betonin hiertotiivis-tystä tiivistysosassa 10. Myöskin on mahdollista järjestää käyttölaite sivulevyihin 11, jonka avulla ne suorittavat hier-totiivistystä. Valukone liikkuu valualustan reunoilla syöttö-ruuvien aiheuttaman työntövoiman avulla ja kantopyörien 14 varassa. Tällöin muotin päälle syntyy valmis tuote 19, joka kuvioiden esittämässä muodossa on kolmireikäinen ontelolaatta.In the embodiment of the invention according to Figures 1 and 2, the hollow core slab manufacturing apparatus is built on a frame 1. From the pulp tank 2, the concrete flows down to the feed screws 3. There are one or more feed screws and they transfer the concrete to the sealing part 10. The feed screws can also be used to create the desired pressure in the concrete to control the sealing. In the sealing part, the concrete is formed into its desired shape by means of side panels 11 and a top plate 12 on the casting base 18 by means of a hollow mandrel 4, which may be one or more. The shape of the cavity can be calibrated by means of the cavity sleeve 5. The feed screws are driven on the rounding shafts 6 and by means of the screw actuators 8. The sealing movement of the mandrels 4 is effected by means of drawbars 7 and a mandrel drive 9. By means of the top plate drive device 13, it is also possible, if necessary, to friction compact the concrete in the sealing part 10 with the top plate. It is also possible to arrange the drive device in the side plates 11, by means of which they perform rubbing compaction. The casting machine moves at the edges of the casting platform by means of the thrust caused by the feed screws and on the support wheels 14. In this case, a finished product 19 is formed on the mold, which in the form shown in the figures is a three-hole hollow core slab.

Kuviot 3 ja 4 esittävät tarkemmin keksinnön mukaista menetelmää ja sen sovellutusta ontelolaattakoneessa. Tiivistysosassa betoniin kohdistetaan syöttöruuvin, ontelotuurnan sekä ylälevyn avulla haluttu paine, lisäksi näiden elimien avulla aiheutetaan betoniin määrätyn suuntaiset tiivistävät siirtymät eli toisin sanoen halutun suuntainen virtaus.Figures 3 and 4 show in more detail the method according to the invention and its application in a hollow core plate machine. In the sealing section, the concrete is subjected to the desired pressure by means of a feed screw, a hollow mandrel and a top plate, and these elements also cause sealing displacements in the concrete in a certain direction, i.e. a flow in the desired direction.

li 5 81 520li 5 81 520

Syöttöruuvilla 3, joka siirtää betonin tiivistyskohtaan 10, aikaansaadaan betoniin ruuvin kehän suuntainen virtaus. Tämä saadaan parhaiten vaikuttamaan tiivistykseen tekemällä ruuvin 3 loppupää suppenevaksi kartioksi, joka toimii työntökartlona 15. Työntökartion pituuden a ja sen kaltevuuskulman suuruuden avulla voidaan vaikuttaa ruuvin synnyttämän pyörrevirtaus komponentin osuuteen tiivistyksessä. Ontelotuurnaan 4 on muodostettu tuurnan kartio 17, joka toimii betonivirtaukseen nähden vasta-kartiona. Tuurnan kaartio tekee likimäärin ruuvin akselin suuntaista edestakaista liikettä ja tällöin tiivistysosassa 10 betoniin saadaan virtauksen suuntaisia siirtymiä sekä virtaus-suuntaan nähden poikittaisia siirtymiä. Tuurnan kartion 17 pituuden b ja sen kaltevuuskulman suuruuden avulla voidaan vaikuttaa betonin eri virtaus komponenttien keskinäiseen suuruuteen ja näin tiivistymisasteeseen. Tällä tavoin betoniin on johdettu sisäinen siirtymä 1. leikkaus kolmessa avaruuden suunnassa x, y, z, joista pituussuuntainen siirtymä x syntyy tuurnan kartion ja ruuvin syöttövaikutuksen vastakkaiskomponeteis-ta, pystysuuntainen siirtymä y tuurnan kartion poikittaiskompo-nentista sekä näille kahdelle kohtisuora komponentti z ruuvin aiheuttamasta pyörrevirtauksesta sen kehän suunnassa.The feed screw 3, which moves the concrete to the sealing point 10, provides the concrete with a circumferential flow of the screw. This is best effected by making the end of the screw 3 a converging cone which acts as a push cone 15. The length a of the push cone and the magnitude of its angle of inclination can influence the vortex flow generated by the screw to the proportion of the component in the seal. A mandrel cone 17 is formed in the hollow mandrel 4, which acts as a counter-cone to the concrete flow. The curvature of the mandrel makes a reciprocating movement approximately in the axial direction of the screw, in which case in the sealing section 10 the displacements in the direction of flow as well as the transverse transitions with respect to the direction of flow are obtained in the concrete. The length b of the mandrel cone 17 and the magnitude of its angle of inclination can be used to influence the relative size of the different flow components of the concrete and thus the degree of compaction. In this way an internal displacement 1. section is introduced into the concrete in three space directions x, y, z, of which the longitudinal displacement x arises from the opposite components of the mandrel cone and screw in the circumferential direction.

Tämä betoniin kohdistettu kolme virtaussuuntaa voidaan todeta ruuvin työntökartion 15 ja tuurnan kartion 17 välissä koko tiivistysosassa 10. Tiivistyksen tehokkuuteen voidaan lisäksi vaikuttaa muiden osien tiivistysliikkeellä kuten kuviossa ylä-levyn 12 avulla.This three flow directions to the concrete can be seen between the screw pushing cone 15 and the mandrel cone 17 in the entire sealing part 10. The sealing efficiency can further be influenced by the sealing movement of other parts as in the figure by means of the upper plate 12.

Kuviossa 4 on esitetty ratkaisu, jossa betoniin ja valmiiseen elementtiin muodostetaan keskenään erilaiset seinämäpaksuudet d2 ja c2. Näiden yhdenmukaiseen tiivistykseen voidaan keksin-nönmukaisella laitteella vaikuttaa myös tehokkaasti tekemällä tuurnan kartio erimittaiseksi ja muotoiseksi vastaavista kohdista d1 ja d .Figure 4 shows a solution in which different wall thicknesses d2 and c2 are formed in the concrete and the finished element. The uniform sealing of these can also be effectively effected by the device according to the invention by making the mandrel cone of different dimensions and shapes at the respective points d1 and d.

β 81520β 81520

Tiivistyksen voimakkuuteen ja sen suuntaukseen vaikuttaa lisäksi tuurnan kaulan 16 pituus ja syvyys· Ruuvin tyontökartion 15, tuurnan kaulan 16 sekä tuurnan kartion pituudella ja keskinäisellä suhteella voidaan vaikuttaa tiivistysaikaan, jolloin tii-vistystapahtumaan voidaan vaikuttaa tämän neljännen ulottuvuuden avulla.The strength and orientation of the seal are further affected by the length and depth of the mandrel neck 16. The length and relationship of the screw working cone 15, the mandrel neck 16 and the mandrel cone can affect the sealing time, so that the sealing event can be affected by this fourth dimension.

Tyypillistä keksinnönmukaisessa laitteessa on se, että betoniin kohdistetaan yhdessä tiivistysosassa useita eri suuntaisia siirtymiä eikä tehdä niitä eri peräkkäisissä vaiheissa, jolloin rikotaan jo valmiiksi tiivistettyjä betonin kohtia.It is typical in the device according to the invention that several transitions in different directions are applied to the concrete in one sealing part and are not made in different successive stages, whereby the already sealed sections of concrete are broken.

Lisäksi laitteelle on tyypillistä, että betonia ei liikuteta edestakaisin vaan sille annetaan yhdensuuntainen etenevä virtaus ja tästä virtaussuunnasta tarpeelliset tiivistyssiirtymät kaikkiin avaruuden suuntiin x, y, z.In addition, the device is characterized in that the concrete is not moved back and forth but is given a parallel advancing flow and the necessary sealing displacements from this flow direction in all directions x, y, z of space.

Tämän lisäksi laitteessa on tyypillistä, että ruuvin työntökar-tion, tuurnan kaulan ja tuurnan kartion pituuksien ja niiden suuruuksien avulla vaikutetaan betonin erisuuntaisiin tiivisty-misasteisiin sekä tiivistymisaikaan.In addition to this, it is typical in the device that the lengths of the screw push cone, the mandrel neck and the mandrel cone and their sizes are used to influence the different compaction degrees of the concrete and the compaction time.

Aikaisemmissa laitteissa on ollut tavanomaista, että betoni-tuotteessa on ollut täysin erilainen lujuus tuotteen eri suuntiin. Keksinnönmukaisella laitteella voidaan saavuttaa yhdenmukainen lujuus tuotteen kaikissa suunnissa.In previous devices, it has been common for a concrete product to have a completely different strength in different directions in the product. With the device according to the invention, uniform strength can be achieved in all directions of the product.

Claims (4)

81 520 781 520 7 1. Laite betonituotteiden, erityisesti ontelolaattojen (19) valamiseksi liukuvaluna, jossa laitteessa betoni johdetaan vähintään yhden syöttöruuvin (3) avulla paineisena tiivistys-osaan (10), jonka muodostavat valualusta (18), sivulevyt (11) ja ylälevy (12), tiivistysosaan (10) on syöttöruuvin (3) jatkeeksi järjestetty osittain syöttöruuvin (3) sisään menevä ja aksiaalisesti syöttöruuvin (3) suhteen liikutettava ontelo-tuurna (4), ja ontelotuurnan (4) syöttöruuvin (3) sisäänmenevän lieriömäisen kaulan (16) jatkeena oleva ontelutuurnan (4) ulkopinta on ruuvin (3) syöttösuunnassa ainakin osittain kasvava, tunnettu siitä, että syöttöruuvin (3) ontelotuurnan (4) puoleisen pään ulkopinta on mQodostettu ruuvin (3) syöttö-suunnassa ainakin osittain suppenevaksi.Apparatus for sliding casting concrete products, in particular hollow core slabs (19), in which concrete is guided under pressure by means of at least one feed screw (3) into a sealing part (10) formed by a casting base (18), side plates (11) and top plate (12) (10) is provided as an extension of the feed screw (3) with a hollow mandrel (4) partially entering the feed screw (3) and movable axially with respect to the feed screw (3), and a hollow mandrel extending into the incoming cylindrical neck (16) of the feed screw (3) (4) the outer surface is at least partially increasing in the feed direction of the screw (3), characterized in that the outer surface of the hollow mandrel (4) end of the feed screw (3) is at least partially tapered in the feed direction of the screw (3). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että syöttöruuvin (3) ontelotuurnan (4) puoleiseen päähän on lisätty kohoumia pyörrevirtauskomponenttin tehostamiseksi.Device according to Claim 1, characterized in that protrusions are added to the end of the hollow mandrel (4) on the end of the feed screw (3) in order to enhance the eddy flow component. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ontelotuurnan (4) kaulan (16) jatkeena olevan mainitun ulkopinnan kasvu on erisuuri tuurnan (4) eri puolilla.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the growth of said outer surface extending from the neck (16) of the hollow mandrel (4) is different on different sides of the mandrel (4). 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylälevy (12) on muodostettu syöttöruuvin (3) aksiaalisuunnassa edestakaisin liikkuvaksi ja siinä on tiivistysosan (10) kohdalla syöttöruuvin (3) syöttösuunnassa syöttöruuvin pyörimisakselia lähenevä pinta. 1 Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että syöttöruuvin (3) kartion (15), tuurnan (4) kaulan (16) ja tuurnan (4) kartion (17) keskinäinen mitoitus on sovitettu siten, että saadaan aikaan halutun mittainen tiivistysaika. β 81520Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the upper plate (12) is designed to reciprocate in the axial direction of the feed screw (3) and has a surface approaching the axis of rotation of the feed screw at the sealing part (10). Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the mutual dimensioning of the cone (15) of the feed screw (3), the neck (16) of the mandrel (4) and the cone (17) of the mandrel (4) is arranged so as to obtain the desired length. sealing time. β 81520