Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Betonfertigteilen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von Betonfer tigteilen mit Hilfe von Schalungen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe liegt darin, die Fertigung von Betonteilen, wie Platten, Röhren, Schächte, Träger, Balken usw., durch Ver kürzung der für das Erhärten benötigten Zeit ratio neller zu gestalten.
Erfindungsgemäss wird das bei einem Verfahren zum Herstellen von Betonfertigteilen mit Hilfe von Schalungen dadurch erreicht, dass die Schalungen mit dem eingefüllten Beton während einer gegenüber dem herkömmlichen Verfahren abgekürzten Zeitdauer von 1 bis 4 Stunden durch einen beheizten Vorbe- handlungsraum mit einer erhöhten Temperatur zwi schen 30 C und annähernd dem Wasserverdamp- fungspunkt gefördert werden, und dass nachher die Schalungen von den Betonteilen entfernt und diese anschliessend während einiger Stunden durch min destens eine Klimakammer gefördert werden,
in wel cher die Betonteile mit Wasser besprüht und bei einer Temperatur von 50 C bis 60 C vollständig ausgehärtet werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zum Ausfüh ren des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine Förderstrasse von einer Fertigungsstelle, wo die Schalungen mit Beton gefüllt werden, durch den Vor behandlungsraum zu einem Entschalungsplatz und von dort durch die Klimakammer verläuft.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist schematisch in den Zeichnungen ver anschaulicht und nachstehend mit Bezug darauf be schrieben, wobei in der Beschreibung auch das er- findungsgemässe Herstellungsverfahren rein beispiels weise erläutert ist.
Fig. 1 a und 1 b zeigen je einen anderen Teil einer Einrichtung zum Herstellen von Betonfertigteilen im senkrechten Schnitt längs der Förderstrasse für die Betonteile, wobei die Fig. la und 1b an den strich punktierten Linien 1-I gedanklich zusammenzufügen sind; Fig.2a und 2b stellen entsprechende Grundrisse der beiden in Fig.la und 1b gezeigten Teile der Ein richtung dar, wobei die Fig. <I>2a</I> und 2b an den strich punktierten Linien II-II gedanklich zusammenzufü gen sind.
Das in den Fig.la und 2a links ersichtliche Ge bäude 10 weist einen Förderturm 11 auf, in welchem die Rohmaterialien, wie Kies, Sand, Zement usw., durch nicht dargestellte Fördermittel in einen unter teilten Silo 12 transportiert werden. Unterhalb des Silos 12 befinden sich Wägeeinrichtungen 13 und ein Materialmischer 14, von dem die fertige Rohbeton mischung in einen Zwischensilo 15 gelangt. Dieser Zwischensilo 15 befindet sich über einem grossen Fertigungsplatz 16, wo die Fabrikation der herzu stellenden Betongegenstände begonnen wird durch Einfüllen von Betonmasse in die bereitgestellten Schalungen.
Quer durch den Fertigungsplatz 16 verläuft ein Gleis 17 für fahrbare Plattformen 18. Der Boden des Fertigungsplatzes 16 befindet sich wenigstens an nähernd auf gleicher Höhe wie die Oberseite der Plattformen 18, damit das Beladen der letzteren mit den gefüllten Schalungen erleichtert ist.
An das Gebäude 10 schliesst ein niedriger Ge bäudetrakt 20 an, durch den das Gleis 17 hindurch geführt ist. Im Innern des Gebäudetraktes 20 befin det sich ein über dem Gleis 17 angeordneter Tunnel 21, der einen Vorbehandlungsraum 22 für die ein- geschalten Betonteile umschliesst. Im Raum 22 sind an den Wänden des Tunnels 21 mehrere Heizradiato- ren 23 montiert, die mit Hilfe eines durchströmenden Heizmediums beheizbar sind. Das Heizmedium ist vorzugsweise Wasser und wird in einer nicht darge stellten Kesselanlage im Gebäude 10 erwärmt.
Eben falls nicht dargestellte Rohranlagen lassen das Heiz- medium in einem Kreislauf durch den Kessel und die Radiatoren 23 zirkulieren. Mit Hilfe der Radiatoren 23 kann die Temperatur im Raum 22 beliebig erhöht werden, z. B. auf 30 bis 50 C oder darüber bis an nähernd zum Verdampfungspunkt des Wassers.
Der Gebäudetrakt 20 und der Tunnel 21 enden bei einer Werkhalle 25, durch welche hindurch das Gleis 17 fortgesetzt ist. Die Werkhalle 25 enthält bei derseits des Gleises 17 einen Entschalungsplatz 26, dessen Boden wenigstens annähernd auf gleicher Höhe wie die Oberseite der fahrbaren Plattformen 18 ist. Ein über dem Gleis 17 angeordneter zweiter Tunnel 27, der bedeutend länger ist als der vorher erwähnte Tunnel 21, beginnt noch in der Werkhalle 25 und endet im Freien.
Der Innenraum des zweiten Tunnels 27 ist in mehrere Abschnitte unterteilt, näm lich eine Eintrittsschleusenkammer 28, eine Klima kammer 29, eine Austrittsschleusenkammer 30 und einen Abkühlraum 31.
Die Eintrittsschleusenkammer 28 ist der Klimakammer 29 vorgelagert und gegen den Entschalungsplatz 26 durch eine erste Rolltüre 32 und gegen die Klimakammer 29 durch eine zweite Rolltüre 33 abgeschlossen. Die Klimakammer 29 ist dem erhöhten Bedarf an Durchlaufzeit entsprechend länger als der Vorbehandlungsraum 22 und enthält mehrere an den Wänden des Tunnels 27 befestigte Heizradiatoren 34,
die mit Hilfe eines durchströmen den Heizmediums, vorzugsweise Wasser, beheizbar sind. Das Heizmedium wird mittels nicht dargestellter Rohrleitungen aus der gleichen Kesselanlage zuge führt, wie in bezug auf die Heizradiatoren 23 im Vorbe- handlungsraum 22 beschrieben wurde.
An der Decke des Tunnels 27 sind innerhalb der Klimakammer 29 mehrere Sprührohre 35 einer Besprühungsanlage be festigt, die einen Teil des Warmwassers aus der Kes selanlage zugeführt bekommt. Die an die Klimakam- mer 29 anschliessende Austrittsschleusenkammer 30 weist gegen die Klimakammer eine erste Rolltüre 36 und gegen den Abkühlraum 31 eine zweite Rolltüre 37 auf.
Der Abkühlraum 31 steht über Lüftungska- mine 38 und eine offene Ausfahrlucke 39 mit der Atmosphäre in Verbindung.
Zum maschinellen Vorschub der fahrbaren Platt formen 17 sind nicht dargestellte, an sich bekannte Mittel vorhanden, wie z. B. eine endlose Förderkette mit Mitnehmern für die Plattformen oder ein end loses Förderseil mit Kupplungsorganen, die ein will kürliches oder programmiertes Verbinden oder Lö sen der Plattformen mit dem Seil erlauben. Der An trieb der Fördermittel erfolgt von einer Maschinen- station 40 in der Werkhalle 25 aus.
Unter Benutzung der beschriebenen Einrichtung lassen sich Betonfertigteile auf rationelle Weise ge- mäss folgendem Verfahren herstellen: Auf dem Fertigungsplatz 16 werden die vorberei teten und gegebenenfalls mit Armierungen oder Spanndrähten versehenen Schalungen mit Frischbe ton gefüllt, der dem Zwischensilo 15 entnommen wird. Die gefüllten Schalungen stellt man auf eine der fahrbaren Plattformen 18, die anschliessend in den Vorbehandlungsraum 22 eingefahren wird.
Dort neh men die Betonteile langsam die im Vorbehandlungs- raum 22 herrschende Temperatur an, die beispiels weise zwischen 30 und 50 C beträgt, vorzugsweise etwa 35 C. Durch nachfolgende Plattformen 18 wird die betrachtete allmählich durch den ganzen Vorbe- handlungsraum 22 hindurchgeschoben, was -etwa 1 bis 4 Stunden in Anspruch nimmt, in der Regel aber nicht länger als 2 Stunden dauert. In dieser Zeit wird der Beton unter dem Einfluss der erhöhten Umge bungstemperatur erwärmt und dadurch der Abbinde- prozess beschleunigt.
Nach dem Verlassen des Vor behandlungsraumes 22 können daher die Betonteile bereits von ihren Schalungen befreit werden. Diese Arbeit wird auf dem Entschalungsplatz 26 durchge führt, wo dann die Schalungen gereinigt und für er neute Verwendung zum Fertigungsplatz 16 zurück transportiert werden.
Die ausgeschalten Betonteile bleiben auf der zu geordneten Plattform 18. Nachher wird die Platt form mit den Betonteilen bei geöffneter Rolltür 32 in die Eintrittsschleusenkammer 28 eingefahren, wo nach die Tür 32 wieder geschlossen wird. Anschlies send öffnet man die zweite Rolltüre 33 und fährt die Plattform 18 mit den Betonteilen in die Klimakam- mer 29 ein, wonach auch die Tür 33 wieder geschlos sen wird.
In der Klimakammer 29 herrscht eine er höhte Temperatur zwischen beispielsweise 50 und 60 C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 bis 95 %. Die Betonteile werden somit auf die genannte Temperatur aufgeheizt und mit der Plattform 18 all mählich durch die Klimakammer 29 hindurch bewegt, wenn nach und nach weitere Plattformen in die Klimakammer einlaufen.
Im zweiten und dritten Drit tel der Klimakammer 29 gelangen die Betanteile in den Bereich der Besprühungsanlage 35, aus deren Öffnungen ein feiner Wasserregen mit einer Tempe ratur von etwa 55 C austritt. Die Betonteile werden dadurch mit einer Wasserhaut überzogen, deren Tem peratur mit jener der Betonteile selbst annähernd übereinstimmt. Die Besprühungsanlage sorgt auch für die erwähnte hohe Luftfeuchtigkeit in der Klimakam mer 29 und eine gute, gleichmässige Durchfeuchtung der Betonteile.
Unter dem Einfluss der Wärme und der Feuchtigkeit erhärten die Betongegenstände in- nert weniger Stunden vollständig und gleichmässig. Hierzu trägt das Fehlen der Schalungen in bedeuten dem Mass bei, weil Wärme und Feuchtigkeit so gleichmässigen Zutritt zu den Betonteilen haben. Un erwünschte Spannungen oder gar Risse im Beton werden dadurch vermieden. Die für diese Wärme- und Feuchtigkeitsbehandlung in der Klimakammer 29 benötigte Zeitdauer liegt zwischen 3 und 5 Stun- den, je nach der Grösse und der Form der Beton gegenstände. Für gebräuchliche Betonröhren oder dgl. genügen 3i/2 Stunden.
Am Schluss der Behandlungsdauer wird die Roll- türe 36 geöffnet und die fahrbare Plattform 18 mit den Betonfertigteilen in die Austrittsschleusenkam mer 30 hineingeschoben. Nachdem die Rolltüre 36 wieder geschlossen worden ist, öffnet man die zweite Rolltüre 37 und fährt die Plattform 18 in den Ab kühlraum 31, wonach auch die Rolltüre 37 wieder geschlossen wird.
Im Raum 31 lässt man den Beton teilen etwa eine halbe Stunde Zeit, um sich auf die Temperatur der Atmosphäre abzukühlen. Die Atmo sphärenluft kann über die Lucke 39 und die Kamine 38 durch den Raum 31 hindurchströmen. Dennoch erfolgt die Abkühlung der Betonteile erheblich lang samer, als dies im Freien geschehen würde, was sich auf die Qualität der fertigen Betonteile günstig aus wirkt. Schliesslich wird die mit den Betonfertigteilen beladene Plattform 18 mit Hilfe einer Lokomotive oder dgl. auf dem Gleis 17 aus dem Abkühlraum 31 herausgezogen und weiter transportiert.
Das beschriebene Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen hat gegenüber den herkömmlichen Fertigungsarten ganz wesentliche Vorteile: Die vom Einfüllen des Frischbetons in die Schalungen bis zum Abtransport der fertiggestellten Betonteile benötigte Zeitdauer beträgt nur einige Stunden, während bis her eine mehrfach längere Zeitdauer, in der Regel mehrere Tage, erforderlich war. Dadurch erzielt man eine erhebliche Einsparung an Fabrikationsfläche und eine Steigerung der Produktionskapazität. Das rasche Aushärten der Betonteile wird, wie beschrieben, hauptsächlich durch das frühzeitige Befreien der Be tonteile von ihren Schalungen ermöglicht.
Diese Massnahme bringt aber noch den weiteren wirtschaft lichen Vorteil, dass die Schalungen viel schneller für die erneute Verwendung zur Verfügung stehen, wes halb vergleichsweise viel weniger Schalungen erfor derlich sind. Zudem ist der Rücktransportweg für die von den Betonteilen entfernten Schalungen kürzer. Die Schleusenkammern 28 und 30 gewährleisten, dass beim Ein- und Ausfahren der Plattformen 18 in die bzw. aus der Klimakammer 29 nur verhältnis- mässig wenig erwärmte Luft nach aussen entweicht. Dadurch kann Energie eingespart werden. Ausser der kürzeren Produktionszeit erzielt man mit dem be schriebenen Verfahren eine bemerkenswerte Einspa rung an Nebenkosten für Arbeitskräfte, Schalungen, Transporte, Hallen- und Lagerflächen und Wärme energie.
Dass mit dem beschriebenen Verfahren zu dem qualitativ einwandfreie oder gar hochwertigere Betonteile erzeugt werden können als bisher, wurde bereits erwähnt. Ein weiterer Vorteil von Bedeutung ist, dass die Fabrikation von den klimatischen Ver hältnissen der Atmosphäre praktisch unabhängig ist und demzufolge auch in den Wintermonaten bei Frost ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann.
Mit der beschriebenen Fertigungseinrichtung kön nen bei Bedarf Betonteile mit einer Breite bis zu 2,30 m, einer Höhe bis zu 2 m und einer Länge bis zu 30 m hergestellt werden.