1 SKRUEMATER FOR BETONGBLANDING OG FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV SKRUEMATEREN Oppfinnelsen vedrører en betongmasseskruemater for anvendelse i glideforskalingsstøping av betongelementer. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en løsning anvendt i festingen av en skruemater, så vel som til en fremgangsmåte for å fremstille en slik skruemater. 1 2 Prosessen med å støpe betongprodukter med glideforskalingsstøping av ekstrudertype involverer mating av betongmasse fra en glideforskalingsstøpemaskins betongmassebeholder oppå skruematere, der skruematerne transporterer betongmasse under trykk inn i et avgrenset tverrsnitt dannet av en støpebenk, sideveggene går frem sammen med støpemaskinen, og sammen med en vibrobrygge (eng.: vibrator beam) definerer oversiden av et produkt som støpes, dvs. inn i en glideforskalingsstøpeform. Glideforskalingsstøpeformen definerer et produkt som skal støpes med hensyn til dets tverrsnittsform. Betongblandingen under trykk, som mates inn i en glideforskalingsstøpeform, kompakteres for eksempel ved en vibrerende og/eller vekselvirkende bevegelse av sideveggene og vibrobryggen, så vel som ved en vekselvirkende bevegelse av skruemateren i tillegg til en roterende bevegelse av skruemateren som er ansvarlig for mating av massen. Under prosessen med å støpe betongprodukter med hulkjerner ved glideforskalingsstøping tilføres det bak skruemateren hulkjerneutformende deler eller hulkjernedorer. Mens glideforskalingsstøpingen pågår, går glideforskalingsmaskinen frem langs en støpebenk som respons til en reaksjonskraft som er resultatet av matingen med betongmasse fra skruematerne, og glideforskalingsmaskinens fremgåing kan akselereres eller retarderes etter behov ved hjelp av en drivmotor i glideforskalingsstøpeinnretningen. Mens glideforskalingsstøpemaskinen går frem, forblir støpeproduktet på støpebenken for størkning og herding før eventuell tilkutting til lengdedefinerte blokker og erstatning til lagring. 3 Skruematere kan også anvendes i andre glideforskalingsstøpemaskintyper enn ekstrudertypene, der skruematerne kan forbedre matingen av betongblandingen, for eksempel ved et spesifikt matingssteg.
2 I dag er skruematere vanligvis festet ved hjelp av flenser som er fastgjort til en aksel som roterer skruemateren, og til skruematerne. Disse flensene er festet til hverandre med skruer som går gjennom ugjengede hull som finnes i flensene. En etablert tilnærming med disse festingene er å sveise skruehodene forsvarlig til flensen i et forsøk på å sikre holdbarhet til skruematerfestingen som anvendes. Et problem med denne typen ordinær festing er at betongblanding under en støpeprosess penetrerer inn i hull på enden av skruene i festeflensene og gjengene, og størkner deri, hvilket betydelig forhindrer løsning og utbytting av skruematere. 1 2 EP 0 339 961 A1 beskriver en mateskrue for mating av en blanding ifølge ingressen til krav 1, der skruen består av en kjernedel som blir tykkere mot den bakre enden, og omfatter en skruespiral som er omviklet kjernedelen, og en løsbar spisseksjon på kjernedelens tykkeste ende. Mateskruens kjernedel kan være fremstilt av mykere materiale enn spisseksjonen. EP O 339 961 A1 beskriver ytterligere en fremgangsmåte for å fremstille en mateskrue ifølge ingressen til krav 7. Under prosessen med å fremstille skruemateren er det ved dens ende tilpasset en innsats som anvendes for festingen av skruemateren. Innsatsen er utformet med gjengede blindhull som anvendes for å feste skruemateren til flensen på en aksel som roterer skruemateren. Betongblandingen er følgelig ikke i stand til å penetrere inn i festeskruenes ender og til dermed å forhindre løsning av skruemateren. Enheten som utformes ved en innsats og en skruemater er foretrukket dimensjonert på en slik måte at innsatsen kun har lett eller ingen kontakt med betongblandingen under operasjon av skruemateren, dvs. at den havner på den tomme siden av en masseplate i glideforskalingsstøpemaskinen. 3 En skruemater ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved det som presenteres i den karakteriserende delen av krav 1, en fremgangsmåte for fremstilling av en skruemater ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved det som presenteres i den karakteriserende delen av krav 7, og en glideforskalingsstøpeinnretning ifølge oppfinnelsen ved det som presenteres i krav 8.
3 Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer nøyaktig, gjennom eksempel, med henvisning til de medfølgende figurene, i hvilke fig. 1 viser én skruemater ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser skruemateren i fig. 1 i et tverrsnitt, fig. 3 viser en innsats ifølge oppfinnelsen i et delvis tverrsnitt, og fig.4 viser en skruemater ifølge oppfinnelsen i et tverrsnitt i en sammenstilt tilstand. Løsningen ifølge oppfinnelsen fremstilt i figurene omfatter en effektiv skruemater 1, en innsats 2, og en fyllstøping 3 som dekker minst en del av innsatsen. 1 Innsatsen 2 er festet til oppstrømsenden av den effektive skruemateren 1, dvs. av et helisk segment av skruemateren, ved hvilken oppstrømsende skruematerfestingen til en støpemaskin finner sted. For denne skruematerfestingen er innsatsen 2 utformet med gjengede festehull 4. Skruemateren festes med skruer til en flens som er fastgjort til en skruedrivaksel, der skruenes hoder forblir på festeflensens side. Som vist i fig. 2 har disse festehullene 4 som finnes i innsatsen 2, foretrukket fast bunn, hvilket blokkerer betongmassens tilgang til å støpes i sammenføyningen eller komponenter som er relevante dertil. 2 I den illustrerte løsningen, innenfor området av en sammenføyning mellom innsatsen 2 og skruemateren 1, minst delvis oppå innsatsen 2, er det foretrukket tilført et støpefyll 3, der støpefyllet holder innsatsen mekanisk på plass samt fordelaktig beskytter innsatsen sammen med andre av støpeinnretningenes komponenter, mot betongblandingens slipehandling. Støpefyllet 3 produseres foretrukket på samme tid som skruemateren 1 støpes, og av det samme materialet som skruemateren. 3 I løsningen ifølge oppfinnelsen er innsatsen 2 foretrukket fremstilt i et materiale som er mykere enn fremstillingsmaterialet til den slitebestandige skruemateren 1. Innsatsens 2 mykere materiale muliggjør maskinering av gjengene til festeskruer til komponenten samt bearbeiding av en festeoverflate til innsatsen som kreves for maskinering av enheten utformet av skruemateren og innsatsen. I tillegg muliggjør det mykere materialet til innsatsen 2 bearbeiding og ferdiggjøring av overflatene som kreves i innrettingen, og festing av
4 skruemateren. Tidligere ble innrettingen av en skruemater i prosessen med å montere den på en støpeinnretning, utført ved å anvende en separat innrettingsring. Eksempler på egnede innsatsmaterialer inkluderer f.eks. konstruksjonsstål i S3-kvalitet og støpejern med kulegrafitt. Innsatsen 2 har en materialhardhet som er foretrukket mindre enn 40 HRC, mer foretrukket mindre enn 36 HRC, og mest foretrukket mindre enn HRC for tilstrekkelig formbarhet. Det skal imidlertid bemerkes at innsatsen 2 anvendt i løsningen ifølge oppfinnelsen, også kan modifiseres etter behov etter bearbeidingsprosessen for å heve dens hardhet så høyt som til 62 HCR. Følgelig, i løsningen ifølge oppfinnelsen er innsatsens 2 materialhardhet eller -mykhet i forhold til et hardere materiale i den effektive skruemateren 1, betraktet med henvisning til hardheten til en innsats under materialets bearbeidingsprosess. 1 Støpefyllet 3 er foretrukket sammensatt av hardt slitebestandig støpejern og av det samme materialet som selve skruemateren 1. Eksempler på dette harde slitebestandige materialet inkluderer kvaliteter av hvitt støpejern, slik som kromjern og Ni-hard. I tillegg er støpefyllet foretrukket produsert i den samme støpingen som skruemateren. Skruemateren 1 har en materialhardhet som er foretrukket ikke mindre enn 0 HRC, mer foretrukket ikke mindre enn HRC, og mest foretrukket ikke mindre enn 8 HRC. 2 Innsatsen 2 kan foretrukket være tilveiebrakt med løp, hvilket gjør at støpefyllet 3 som skal støpes minst delvis derpå, kan hindres i mulig sprekkdannelse idet støpefyllet avkjøles etter en støpeprosess. Innsatsen 2 kan ytterligere tilveiebringes med fordypninger eller hull, i hvilke støpematerialet er i stand til å penetrere under støping av støpefyllet 3. Dette tilveiebringer en mer forsterket sammenføyning mellom innsatsen 2 og støpefyllet 3, der sammenføyningen dermed er bedre utstyrt til å tåle krefter og dreiningsmomenter påført dertil under anvendelse. 3 Fig. 3 viser en innsats 2 ifølge oppfinnelsen i et delvis tverrsnitt. Under fremstillingsprosessen maskineres innsatsen 2 for gjengede festehull 4, hvorved en innsatsutstyrt skruemater er festet til en støpeinnretning. Innsatsen 2
maskineres ytterligere for spor og fordypninger 6, som havner på undersiden av skruematerstøpingen og som muliggjør sikring av en mekanisk festing av innsatsen til skruematerstøpingen på en formlukket måte. 1 Ifølge fig. 3 er innsatsen 2 foretrukket også utformet med løp 7, som tilveiebringer elastisitet for innsatsseksjonen som havner under skruematerstøpingen, hvilket gjør det mulig å hindre at det hardere slitebestandige skruematermaterialet som skal støpes derpå, utvikler sprekker idet støpematerialet avkjøles. Løpene 7 har en bredde som er foretrukket mindre enn 2 mm og mer foretrukket mindre enn 1,7 mm, hvilket gjør det mulig å forsikre seg om at smeltet støpemateriale ikke er i stand til å penetrere inn i disse løpene og således hemme den konstruerte funksjonen derav. Som vist i fig. 3 er løpene 7 spor som forbinder en indre overflate og en ytre overflate i innsatsen 2 med hverandre og går over lengden av en innsatsseksjon etterlatt på undersiden av skruematerstøpingen. Fig. 4 fremstiller en skruemater 1 ifølge oppfinnelsen satt i sin posisjon i en støpeinnretning av ekstrudertype. Det kan ses i figuren at innsatsen 2 foretrukket havner bak og delvis under en masseplate 8 som avgrenser en betongblandingmatingsplass, og hvordan fyllstøpingen 3 i det vesentlige dekker innsatsen 2 andre steder. Som et resultat er det i hovedsak ikke tillatt at innsatsen 2 av et mykere materiale eksponeres for betongblandingens slipehandling. 2 Utførelsesformen i fig. 4 viser også en fordelaktig løsning for innrettingen av en skruemater ifølge oppfinnelsen i forhold til en aksel som roterer den samme. I denne henseende er innsatsen 2 innbygd i fremspring utformet på en akselfesteflens. Denne løsningen nødvendiggjør maskineringen av en festeoverflate av innsatsen 2 samt en ytre overflate som forbindes lateralt med festeoverflaten, hvis maskinering er muliggjort av et mykere innsatsmateriale.
6 P a t e n t k r a v 1. Skruemater for betongblanding omfattende et helisk segment (1), hvori skruemateren omfatter en innsats (2) montert på en oppstrømsende av skruemateren, der innsatsen fremstilles i et materiale som er mykere enn det som anvendes for fremstilling av skruematerens heliske segment (1), og der innsatsen omfatter middel (4) for å feste skruemateren til en støpeinnretning, karakterisert ved at skruemateren omfatter et støpefyll (3) støpt minst delvis over innsatsen (2). 2. Skruemater ifølge krav 1, karakterisert ved at støpefyllet (3) består av det samme materialet som skruematerens heliske segment (1). 1 3. Skruemater ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at innsatsen (2) er tilveiebrakt med løp (7) som minst delvis dekkes av støpefyllet (3). 4. Skruemater ifølge hvilke som helst av kravene 1 3, karakterisert ved at innsatsen (2) er utformet med spor () og fordypninger (6), der støpefyllet (3) er i stand til å penetrere deri under en støpeprosess av støpefyllet (3).. Skruemater ifølge hvilke som helst av kravene 1 4, karakterisert ved at støpefyllet (3) har en diameter som i det vesentlige samsvarer med diameteren til en åpning som er utformet i en masseplate (8) til en glideforskalingsinnretning for operasjon av skruemateren. 2 6. Skruemater ifølge hvilke som helst av kravene 1, karakterisert ved at innsatsens (2) materialhardhet fastsettes i dens maskineringssteg før mulig modifikasjon eller en annen mulig prosedyre for materialstørkning. 3 7. Fremgangsmåte for fremstilling av en skruemater, der fremgangsmåten omfatter fremstilling av et helisk segment (1) i skruemateren, i hvilken fremgangsmåte en innsats (2) som skal monteres på en oppstrømsende av skruemateren, fremstilles med et materiale som er mykere enn det som anvendes for skruematerens heliske segment (1), og innsatsen er tilveiebrakt med middel (4) for få feste skruemateren til en støpeinnretning, karakterisert ved at innsatsen (2) er festet til skruematerens heliske segment (1) ved å støpe et støpefyll (3) for å dekke minst en del av innsatsen som en del av støpingen av skruematerens heliske segment.
7 8. Glideforskalingsinnretning for betongmasse utstyrt med en skruemater ifølge hvilke som helst av kravene 1 6.
1
2