FI76517B

FI76517B - GLIDGJUTMASKIN FOER TILLVERKNING AV HAOLELEMENT AV BETONG.

Info

Publication number: FI76517B
Application number: FI860235A
Authority: FI
Inventors: Aimo Seppaenen; Lassi Jaervinen
Original assignee: Kt Suunnittelu Oy
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1988-07-29
Also published as: ATE52056T1; EP0229751A2; EP0229751A3; DK22187A; DE3762323D1; FI860235A; FI76517C; EP0229751B1; DK22187D0; NO870201L; FI860235A0; NO870201D0

Abstract

This publication describes a slipforming extruder for production of hollow-core concrete elements (23), movable in respect to a casting bed (4) and comprising a frame (18) which is movable, e.g. supported by wheels (19), and provided with at least two adjacent auger flights (2, 25) with flights (5) and core-forming mandrels (3), mounted to the final end of each auger flight (2). Furthermore, the machine comprises a primary drive and power train system (7, 15, 16, 17) for rotating the auger flights (2) and a feed apparatus attached to the frame (18), e.g. a hopper (1), for feeding the auger flights (2) with the concrete mix to be cast. According to the invention, a secondary drive and power train system (8...14) is adapted to move the core-forming mandrel extensions (3) of the adjacent auger flights (e.g. 2 and 25) in a synchronized and counterphased reciprocating manner in the axial direction with respect to each other so as to make an annular slot (29) remaining between the final end of auger flights (2, 25) and corresponding core-forming mandrels (3, 30) alternately widen and narrow due to the relative movement between the auger flight (2, 25) and the corresponding counterphased moving core-forming mandrel (3, 30), thus mixing the concrete.

Description

7651 77651 7

Betonisten onteloelementtien valmistamiseen käytettävä liu-kuvalukone Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen liukuvalukone.The present invention relates to a sliding casting machine according to the preamble of claim 1.

Valettaessa betonisia onteloelementtejä, varsinkin ontelo-laattoja, liukuvalamalla betonimassa pursotetaan valualus-talle käyttämällä yhtä tai useampaa ontelon muodostavaa muo-toiluelintä, esim. muototuurnaa ja/tai saattoputkea. Betoni-massa tiivistetään syöttöruuvin synnyttämää painetta hyväksikäyttämällä.When casting concrete cavity elements, in particular cavity slabs, by sliding casting, the concrete mass is extruded onto a casting substrate using one or more cavity-forming shaping elements, e.g. a forming mandrel and / or a guide tube. The concrete mass is compacted by utilizing the pressure generated by the feed screw.

Ennestään tunnetaan useita periaatteiltaan keskenään samankaltaisia onteloelementtien liukuvalukoneita, joissa betoni-massa pursotetaan syöttöruuvien avulla. Kone kulkee alustalla olevia kiskoja pitkin. Syöttöruuvit ovat sydänosaltaan kartiomaisia niin, että sydänosa laajenee ruuvin jättöpäätä kohti. Tällaisen rakenteen ansiosta saadaan aikaan tehokas betonin tiivistyminen. Välittömästi syöttöruuvin jatkeena on muotoiluelin, esim. ontelotuurna, jota tärytetään sen sisälle asetetun täryttimen avulla. Lisäksi tärytetään koneen kansiosassa olevaa tärypalkkia, jolloin ontelotuurnien täry-tys yhdessä koneen päällä olevan pintatärytyksen kanssa saa aikaan betonin lopullisen tiivistymisen. Ontelotuurnaa seuraa ns. saattoputki, jonka tehtävänä on onteloseinämän tukeminen koneen loppupäässä.Several principle-like sliding casting machines for hollow elements are already known, in which the concrete mass is extruded by means of feed screws. The machine runs along the rails on the platform. The feed screws are conical in their core part so that the core part expands towards the screw end. Thanks to such a structure, effective compaction of the concrete is achieved. Immediately an extension of the feed screw is a shaping member, e.g. a hollow mandrel, which is vibrated by means of a vibrator placed inside it. In addition, the vibrating beam in the cover part of the machine is vibrated, whereby the vibration of the hollow mandrels together with the surface vibration on top of the machine causes the final compaction of the concrete. The hollow mandrel is followed by the so-called a guide tube for supporting the cavity wall at the rear of the machine.

FI-hakemusjulkaisusta 853224 tunnetaan liukuvalukone, jossa vierekkäisiä syöttöruuveja muototuurnineen liikutellaan tah-distetusti ja vastakkaisvaiheisesti aksiaalisessa suunnassa edestakaisin. Liikkeen aikana ruuvin ja tuurnan välinen rako liikkuu aksiaalisesti muotoaan muuttamatta. Vastaavanlainen ratkaisu on esitetty SU-keksijäntodistuksessa 766860. Fl-ha-kemusjulkaisusta 840217 tunnetaan puolestaan liukuvalukone, jossa muokkaustyötä tehostetaan ruuvin ja tuurnan välissä olevalla paisuvalla muotoiluelimellä.FI application publication 853224 discloses a sliding casting machine in which adjacent feed screws with their shaped mandrels are moved back and forth in a synchronous and opposite phase in the axial direction. During movement, the gap between the screw and the mandrel moves axially without changing its shape. A similar solution is disclosed in SU-inventor's certificate 766860. A filing machine 840217, on the other hand, discloses a sliding casting machine in which the machining work is enhanced by an expandable shaping element between the screw and the mandrel.

Tämän keksinnön tarkoituksena on entisestään tehostaa beto- 2 76517 nin tiivistymistä syöttöruuvien jättöpäässä ja saada aikaan aivan uudentyyppinen liukuvalukone, joka soveltuu maakoste-an betonimassan tiivistämiseen.The object of the present invention is to further enhance the compaction of the concrete at the discharge end of the feed screws and to provide a completely new type of sliding casting machine suitable for compacting soil-moist concrete mass.

Keksintö perustuu siihen, että syöttöruuvien jättöpään ja muototuurnan välissä oleva rengasmainen rako tai syvennys vuorottaisesti lavenee ja kapenee muokaten siinä olevaa betonia. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle liuku-valukoneelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Syöttöruuvit ja varsinkin niiden sydänosat ovat sopivimmin olennaisen tasapaksuja, näin poiketen tavanomaisesta kartiomaisesta rakenteesta.The invention is based on the fact that the annular gap or recess between the discharge end of the feed screws and the forming mandrel alternately widens and narrows, forming the concrete therein. More specifically, the sliding casting machine according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1. The feed screws, and in particular their core parts, are preferably substantially uniform in thickness, thus deviating from the conventional conical structure.

Lisäksi syöttöruuvin kierteen harjan ja sydänosan välinen korkeusero on perinteiseen syöttöruuviratkaisuun nähden vähäinen, mistä syystä sydänosan halkaisija on siten suhteellisesti varsin suuri. Sopivimmin syöttöruuvi on myös melko pitkä.In addition, the height difference between the ridge of the feed screw thread and the core part is small compared to the conventional feed screw solution, which is why the diameter of the core part is thus relatively quite large. Preferably, the feed screw is also quite long.

Keksinnön yhden erikoispiirteen mukaisesti syöttöruuvin kierteen nousu pienenee ruuvin jättöpäätä kohti. Tämä pieneneminen on sopivimmin tasaista, ts. kierteen nousu pienenee jättöpäätä kohti degressiivisesti. Näin ollen syöttöruuvin kierteen nousu jättöpäässä on olennaisesti pienempi kuin alkupäässä.According to one special feature of the invention, the pitch of the feed screw decreases towards the discharge end of the screw. This decrease is preferably uniform, i.e. the pitch of the thread decreases degressively towards the discharge end. Thus, the pitch of the feed screw thread at the discharge end is substantially smaller than at the initial end.

Selmalla kun syöttöruuvin jättöpäässä betoni voimakkaasti tiivistyy, tiivistyminen vielä tehostuu edellä mainitun aksiaalisen edestakaisen liikkeen vaikutuksesta.When the concrete is strongly compacted at the discharge end of the feed screw, the compaction is further enhanced by the above-mentioned axial reciprocating motion.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksinnön mukaisen koneen äänitaso on olennaisesti alhaisempi kuin ontelotärytysratkaisuissa, joissa tärytystaajuus on 150...250 Hzi Lisäksi keksinnön mukaista liukuvalukonetta voidaan erityisen hyvin soveltaa sekä edellä esitettyjen esijännitettyjen ontelolaattojen tuotantoon että teräsbeto-niontelolaattojen valmistukseen.The invention provides considerable advantages. Thus, the sound level of the machine according to the invention is substantially lower than in cavity vibration solutions with a vibration frequency of 150 ... 250 Hzi. In addition, the sliding casting machine according to the invention can be particularly well applied both to the production of prestressed hollow core slabs

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisten suoritusesimerkkien avulla.The invention will now be examined in more detail by means of exemplary embodiments according to the accompanying drawings.

3 765173,76517

Kuvio 1 esittää osittain kaaviollisena sivuleikkauskuvantona yhtä keksinnön mukaista liukuvalukonetta.Figure 1 shows a partially schematic side sectional view of one sliding casting machine according to the invention.

Kuvio 2 esittää osittain kaaviollisesti kuvion 1 mukaisesta rakenteesta hiukan poikkeavaa liukuvalukonetta päältä katsottuna.Fig. 2 is a partial schematic plan view of a sliding casting machine slightly different from the structure of Fig. 1.

Kuvio 3 esittää halkileikkauskuvantona ja suuremmassa mittakaavassa yhtä syöttöruuvia muototuurna sisään vedetyssä asennossa.Figure 3 shows a cross-sectional view and, on a larger scale, one feed screw in the retracted position.

Kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaista syöttöruuvia muototuurna ulos työnnetyssä asennossa.Fig. 4 shows the feed screw according to Fig. 3 in the extended mandrel position.

Seuraavassa tarkastellaan piirustusten mukaisia ratkaisuja rinnakkain analogista viitenumerointia noudattaen.In the following, the solutions according to the drawings are considered in parallel, following the analog reference numbering.

Kuvion 1 mukainen liukuvalukone on sovitettu valualustan 4 päälle liikkuvaksi. Se käsittää rungon 18, joka on sovitettu kiskoja 20 myöten kulkevien pyörien 19 varassa liikkuvaksi. Siinä on viisi runkoon 18 vierekkäin laakeroitua syöttö-ruuvia 2, 25, joissa on matalahkot kierteet 5. Syöttöruuvien 2 sydänosa 26 on näin ollen halkaisijaltaan varsin suuri ja aksiaalisessa suunnassa olennaisen tasapaksu. Kierteiden 5 nousu on tasainen yli koko ruuvin 2 pituuden. Kunkin syöttö-ruuvin 2 jättöpäähän on kiinnitetty syöttöruuviin 2 nähden aksiaalisesti siirrettävissä oleva ja sen suhteen kiertyvä muototuurna 3 ja/tai saattoputki.The sliding casting machine according to Fig. 1 is arranged to move on the casting base 4. It comprises a frame 18 which is adapted to move on wheels 19 running along the rails 20. It has five feed screws 2, 25 mounted side by side on the body 18, with low-pitch threads 5. The core part 26 of the feed screws 2 is thus quite large in diameter and substantially evenly thick in the axial direction. The pitch of the threads 5 is uniform over the entire length of the screw 2. Attached to the discharge end of each feed screw 2 is a shaped mandrel 3 and / or a guide tube which is axially displaceable and rotatable relative to the feed screw 2.

Käyttö- ja voimansiirtojärjestelmä 7, 15, 16, 17, jonka tarkoituksena on pyörittää syöttöruuveja 2, on sovitettu liikkuvan rungon 18 varaan. Tämä käyttö- ja voimasi irtojärjestelmä käsittää sähkömoottorin 17, joka hammaspyörän 16 ja ketjun 15 välityksellä käyttää eri syöttöruuvien 2, 25 akse-leihin 6 liitettyjä hammaspyöriä 7 syöttöruuvien 2, 25 pyörittämiseksi .The drive and transmission system 7, 15, 16, 17 for rotating the feed screws 2 is arranged on a movable frame 18. This drive and power loose system comprises an electric motor 17 which, via a gear 16 and a chain 15, drives gears 7 connected to the shafts 6 of different feed screws 2, 25 to rotate the feed screws 2, 25.

4 765174,76517

Syöttösuppilosta 1 valettava betoni on sovitettu valumaan syöttöruuvien 2 alkupäähän. Valettavaa ontelolaattaa 23 rajoittaa altapäin alusta 4, sivuilta ei-esitetyt laitaosat sekä päältä tärypalkit 21 ja 22. Liukuvalukoneen siirtyessä valun edistyessä kuvion 1 mukaisesti vasemmalta oikealle muototuurna 3 jättää jälkeensä ontelon 24.The concrete to be poured from the hopper 1 is adapted to flow to the beginning of the feed screws 2. The moldable hollow core plate 23 is delimited from below by the base 4, the side parts (not shown from the sides) and the vibrating beams 21 and 22 from above. As the sliding casting machine moves as the casting progresses from left to right according to Fig.

Runkoon 18 on asennettu myös toinen käyttö- ja voimansiirto-järjestelmä 8 - 14. Se käsittää sähkömoottorin 14 sekä tämän' käyttämän ja vierekkäisten syöttöruuvien 2, 25 akseleihin 6 vaikuttavan kampiakselirakenteen 10. Tämä on kampitankojen 9 välityksellä kytketty syöttöruuvien 2 onttojen akselien 6 läpi menevien tankojen 8 päihin niin, että liukuvalukonetta käytettäessä vierekkäiset muototuurnat 3 ja 30 joutuvat liikkumaan tahdistetusti ja vastakkaisvaiheisesti aksiaalisessa suunnassa edestakaisin syöttöruuveihin 2 ja vastaavasti 25 nähden. Tuurnien 3, 30 edestakaisen liikkeen taajuus on 0,3...100 Hz, sopivimmin 5...10 Hz. Edestakaisen liikkeen amplitudi (iskunpituus) on 0,5...50 mm, sopivimmin n. 10 mm.A second drive and transmission system 8-14 is also mounted on the frame 18. It comprises an electric motor 14 and a crankshaft structure 10 operated by it and acting on the shafts 6 of adjacent feed screws 2, 25. This is connected via crank rods 9 to rods 8 so that, when the sliding casting machine is used, the adjacent shaped mandrels 3 and 30 have to move synchronously and in the opposite phase in the axial direction back and forth with respect to the feed screws 2 and 25, respectively. The frequency of the reciprocating movement of the mandrels 3, 30 is 0.3 ... 100 Hz, preferably 5 ... 10 Hz. The amplitude (stroke length) of the reciprocating movement is 0.5 ... 50 mm, preferably about 10 mm.

Tämä pursotusvaiheen loppupäässä tapahtuva edestakainen liike saa betonin tiivistymään erittäin tehokkaasti. Tuurnien 3, 30 edestakainen liike saa aikaan paineen vaihteluita betonissa, jolloin ruuvien 2, 25 jättöpään ja tuurnan 3, 30 välinen rengasmainen rako 29 vuorottaisesti suuretessaan ja pienetessään saa aikaan betonimassassa sisäistä muokkautumista. Tällöin betonirakeet virtaavat lomittain myös etenemiseen nähden poikittaisessa suunnassa. Muototuurna 3 antaa ontelolle 24 halutun muodon. Jos muototuurna 3 on poikkipinnaltaan ympyränmuotoinen tai pyörii syöttöruuvin 2 mukana, ontelosta 24 tulee lieriömäinen.This reciprocating movement at the end of the extrusion stage causes the concrete to compact very effectively. The reciprocating movement of the mandrels 3, 30 causes pressure fluctuations in the concrete, whereby the annular gap 29 between the leaving end of the screws 2, 25 and the mandrel 3, 30 alternately increases and decreases the internal mass in the concrete mass. In this case, the concrete granules also interleave in a direction transverse to the propagation. The shaped mandrel 3 gives the cavity 24 the desired shape. If the shaped mandrel 3 has a circular cross-section or rotates with the feed screw 2, the cavity 24 becomes cylindrical.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisessa esimerkissä muototuurna 3 voi myös olTa pyörimätön. Tällöin ruuvin 2 läpi menevän putkimaisen akselin 6 läpi viety tanko 8 ainoastaan siirtää tuurnaa 3 edestakaisin ruuviin 2 nähden. Tätä aksiaalista liikettä varten tuurnan 3 sisääntyöntyvän osan vaippapinnas-sa on aksiaaliset urat 27 ja ruuvin 2 jättöpään vaippaosan 5 76517 sisäpinnassa vastaavat vaste-elimet 28. Pyörimätöntä tuurnaa 3 käytettäessä myös ympyräpoikkipintaisesta poikkeavat onte-lonmuodot ovat mahdollisia.In the example according to Figures 3 and 4, the shaped mandrel 3 can also be non-rotatable. In this case, the rod 8 passed through the tubular shaft 6 passing through the screw 2 only moves the mandrel 3 back and forth relative to the screw 2. For this axial movement, the casing surface of the projecting part of the mandrel 3 has axial grooves 27 and corresponding abutment members 28 on the inner surface of the casing part 5 of the leaving end of the screw 2.

Edellä jo mainittu kierteen nousun degressiivinen pieneneminen on havainnollistettu kuvion 2 ylimmässä ruuvissa 2'. Siinä kierteen 5' nousu pienenee syöttösuunnassa niin, että se ruuvin 2' jättöpäässä on 30 ...70%, sopivimmin n. 50%, ruuvin 2' alkupään kierteen noususta.The aforementioned degressive reduction of the thread pitch is illustrated in the uppermost screw 2 'of Figure 2. In it, the pitch of the thread 5 'decreases in the feed direction so that it is 30 ... 70%, preferably about 50%, of the pitch of the beginning of the screw 2' at the exit end of the screw 2 '.

Ruuvin 2 kierteen 5 korkeus on esim. 3...10% ruuvin 2 halkaisijasta .The height of the thread 5 of the screw 2 is e.g. 3 ... 10% of the diameter of the screw 2.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatusta suoritusesimerkistä poikkeavia ratkaisuja. Niinpä tuurnien 3 aksiaalisen liikkeen lisäksi vastaavat ruuvit 2 voivat samanaikaisesti liikkua vastakkaiseen suuntaan. Tällöinkin myös ruuvien 2 ja tuurnien 3 suhteellinen keskinäinen liike toteutuu. Tuurnat 3 voidaan myös saattaa vastaavien ruuvien 2 liikkeestä poikkeavaan kiertoliikkeeseen, esim. edestakaiseen kiertoliikkeeseen.Within the scope of the invention, solutions different from the embodiment described above can be considered. Thus, in addition to the axial movement of the mandrels 3, the corresponding screws 2 can simultaneously move in the opposite direction. Even then, the relative relative movement of the screws 2 and the mandrels 3 also takes place. The mandrels 3 can also be made to rotate differently from the movement of the respective screws 2, e.g. back and forth.

Claims

A sliding lock machine for moving concrete cavities (23), adapted to move relative to the casting base (4), comprising - a frame (18) adapted to move e.g. on wheels (19), - at least two slidably mounted on the frame (18) a feed screw (2, 25) with threads (5), - a shaped mandrel (3) associated with the discharge end of each feed screw (2), - a first drive and transmission system (7, 15, 16, 17) for rotating the feed screws (2), and - a dispensing device connected to the frame (18), e.g. a feed hopper (1), for feeding pourable concrete to the feed screws (2), and - shaped mandrels (3, 30) extending from adjacent feed screws (2, 25) and adapted to the second drive and transmission system. (8 - 14) to move back and forth in a synchronous and opposite phase in the axial direction relative to each other, characterized in that each form mandrel (3, 30) and the corresponding feed screw (2, 23) are arranged axially with respect to each other. not move so that the annular gap (29) between them alternately widens and narrows due to the relative movement of the feed screw (2, 25) and the shaped mandrel (3, 30) in the opposite direction.

Sliding casting machine according to claim 1, characterized in that the second drive and transmission system comprises a power unit (14), the most suitable electric motor, and a crankshaft structure (10) driven by it, adapted to act on the respective screws (2) of adjacent shaped mandrels (e.g. 3 and 30). and 25) through the shafts (8) passed through. 7 76517

Sliding casting machine according to Claim 1, characterized in that the frequency of the reciprocating movement of the shaped mandrels (3) is 0.3 to 100 Hz, preferably 5 to 10 Hz.

Sliding casting machine according to Claim 1, characterized in that the amplitude (stroke length) of the reciprocating movement of the shaped mandrels (3) is 0.5 to 50 mm, preferably about 10 mm.

Sliding casting machine according to Claim 1, characterized in that the pitch of the thread (5 ') of each feed screw (2') decreases degressively in the feed direction.

Sliding casting machine according to Claim 5, characterized in that the pitch of the thread (51) at the feed end of the feed screw (2 ') is 30 to 70%, preferably about 50%, of the pitch of the thread (5') at the beginning of the feed screws (2 ').

6 7651 7

Sliding casting machine according to Claim 1, characterized in that each feed screw (2) and its core part (26) have a substantially uniform thickness.

Sliding casting machine according to Claim 7, characterized in that the height of the thread (5) is 3 to 10% of the diameter of the screw (2).

Sliding casting machine according to Claim 1, characterized in that the feed screws (2, 25) are arranged to move synchronously and in opposite directions with respect to their respective shaped mandrels (3, 30).

Sliding casting machine according to Claim 1, characterized in that the shaped mandrels (3, 30) are adapted to make a reciprocating rotation independent of their respective feed screws (2, 25). 8 76517