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Verfahren und Maschine zur Herstellung von Konglomerat-Hohlkörpern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Konglomerat-Hohlkörpern, z. B. aus Beton oder Eisenbeton, und auf eine Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Herstellung von Konglomerat-Hohlkörpern unter der Einwirkung der Fliehkraft ist bekannt, es haftet ihr jedoch der Nachteil an, dass die auf diese Weise hergestellten Hohlkörper längere Zeit in ihren Formen verbleiben müssen, bis das Konglomerat genügend erstarrt ist, um den fertigen Hohlkörper ans der Form herausnehmen zu können. Dies benötigt aber eine grosse Anzahl von Formen.
Dieser Nachteil wird durch das erfindungsgemässe Verfahren beseitigt, ohne dass die Güte des Erzeugnisses etwa darunter leiden würde.
Gemäss diesem Verfahren, bei welchem man den für die Herstellung der Hohlkörper dienenden Baustoff der Wirkung der Fliehkraft unterwirft, um die darin im Übermass vorhandene Flüssigkeit nach aussen zu treiben, wobei man die Drehgesehwindigkeit der Form verändert, erzeugt man erfindungsgemäss bei verhältnismässig geringer Drehgeschwindigkeit eine Verdichtung des Materials und ein Verdrängen des Wassers nach innen, wobei während dieser Herstellungsphase zur Erhöhung der Verdichtung die Form an sich bekannten Erschütterungen ausgesetzt wird, worauf man bei erhöhter Drehgeschwindigkeit das Wasser und die im Wasser schwebenden Teilchen zur völligen Verstopfung der Poren durch die bereits verdichtete Wandung hindurchtreibt, während das überschüssige Wasser allein durch die durchlässige Form entweicht.
Die Maschine zur Durchführung des Verfahrens, welche mit einer verschiedenartig schnell drehbaren und zeitweilig Erschütterungen aussetzbare, flüssigkeitsdurehlässigen Aussenform versehen ist, besitzt eine wegnehmbare innere, gleichfalls flüssigkeitsdurehlässige Auskleidung.
Die Zeichnung veranschaulicht in schematischer Darstellung eine beispielsweise Ausführungsform der Maschine, welche zur Herstellung von Konglomeratröhren, wie Betonröhren, aus Schlacken hergestellte Röhren usw., dient.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab einen Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1.
Die Form 11 ist in ihrer Längsrichtung in zwei Teile unterteilt, welche aus durchlöchertem Blech hergestellt, an ihren Enden mittels abnehmbarer, kreisförmiger Rollbahnen 10 miteinander verbunden sind. Die Form liegt mit ihren Rollbahnen auf zwei Rollenpaaren 12 auf, welche gemeinsam von Wellen 13 paarweise getragen werden. Eine dieser Wellen wird durch einen Elektromotor 14 angetrieben. Durch die zwischen den Rollbahnen und den in Drehung versetzten Rollen auftretende Reibung wird die Form mitgenommen. Im Innern derselben befindet sich eine nicht dargestellte Auskleidung, z. B. aus einem Jutegewebe, welche derart ausgebildet ist, dass sie in Gegenwart von Zement das Wasser nur bei einer höheren Drehzahl der Form austreten lässt. Die Auskleidung ist mit der Form leicht abnehmbar verbunden.
Ein Untergestell 19 mit zwei lotrechten Rahmen 15 trägt die Wellen 13 und den Motor 14. Längs der lotrechten Rahmen können waagrechte Querbalken 16 in der lotrechten Richtung verschoben und in jeder beliebigen Stellung festgehalten werden. Jeder der Querbalken 16 trägt zwei Rollen 17, welche auf den Rollbahnen 10 aufruhen und somit die Lage der Form 11 auf den Rollen 12 sichern. Die gegenseitigen waagrechten Entfernungen der Wellen 12 sowie der Rollen 17 können je nach der Grösse der betreffenden Form eingestellt werden (s. die strichpunktierte Darstellung in Fig. 2).
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die zur Erzeugung der längs-und quergerichteten Erschütterungen bestimmte Einrichtung befindet. Diese kann z. B. aus Nocken bestehen oder aus rasch umlaufenden exzentrisch gelagerten Massen.
Bei
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werden kann.
Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gestaltet sieh mittels der beschriebenen
Maschine wie folgt.
Die Form 11 samt ihrer Auskleidung wird auf die Rollen 12 aufgebracht und die Rollen 17 auf die Rollenbahnen 10 herabgelassen. Zum Schutze gegen das austretende Wasser kann ein die Form umgebender Schirm angeordnet werden.
Es werden alsdann der Motor 14 und die die Erschütterungen erzeugende Einriehtung 21 derart in Betrieb gesetzt, dass die Form mit einer verhältnismässig kleinen Drehzahl umläuft und die mit einer gegebenen, praktisch zu ermittelnden minutlichen Schwingungsanzahl erzeugten Erschütterungen oder
Schwingungen eine Schwingungsweite von z. B. 2-3 mm aufweisen. Dann wird der Beton in flüssigem Zustand entweder durch das eine Ende oder gleichzeitig durch beide Enden in die Form gegossen.
Wie schon angegeben, ist die Auskleidung der Form derart getroffen, dass sie in Gegenwart von Zement das Wasser nur bei einer höheren Drehzahl der Form austreten lässt. Unter diesen Verhältnissen wird der Beton durch die Fliehkraft gegen die Auskleidung und die Form angepresst, wobei er das übersehüssige Wasser aber beibehält, was eine gegenseitige Bewegung des Kieses, Sandes sowie der Zementund Schlackenteilehen und deren Verteilung begünstigt.
Erhöht man die Drehgesehwindigkeit der Form etwas, so sondert sich das überschüssige Wasser unter der Wirkung der Fliehkraft von den schweren. Teilchen des Konglomerate ab, und da der Grossteil desselben nicht durch die auskleidung hindurchzutreten vermag, fliesst es gegen das Innere der in Bildung begriffenen Röhre.
WährenddiesererstenHerstellungsperiodewirkendieFliehkraftunddieErschütterungenfolgendermassen.
Unter dem Einfluss der Erschütterungen wird dem Kies und den verschieden grossen Konglomeratteilchen die Möglichkeit gewährleistet, ihre Lage zueinander zu verändern, bis sie im Röhrenquerschnitt günstig verteilt sind, und dies auch dann. nachdem das Wasser zum grössten Teile ausgeschieden ist und der Beton, ohne die Erschütterungen, schon derart erstarrt wäre. dass eine Veränderung der gegenseitigen Lage der verschiedenen Teilchen unmöglich würde, ohne dass der Beton jedoeh seine höchste Dichtigkeit bereits erreicht hat.
Wie weiter oben erklärt, werden die verschiedenen Teilchen durch die Erschütterungen in Bewegung gehalten, so dass die Fliehkraft, auch wenn sie sehr gering ist, die Bestandteile des Betons dicht aneinander bringt und dadurch die grösstmögliche Dichtigkeit erzielt wird. Wenn anderseits das Wasser während dieser ersten Herstellungsperiode nach aussen fliessen würde, so würden im jetzigen Fall die erreichte Verteilung und Saekung und somit die Dichtigkeit der hergestellten Röhre beeinträchtigt.
Gegen Ende dieser ersten Herstellungsperiode wird die die Erschütterungen hervorrufende Einrichtung derart geregelt, dass die Schwingungsweite abnimmt, während die minutliche Anzahl der Schwingungen zunimmt.
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und es beginnt die zweite Herstellungsperiode in der Weise, dass man die Drehgeschwindigkeit der Form 11 erhöht. Im Verlauf dieser zweiten Periode durchfliesst das vorher ins Innere der Röhre getriebene Wasser unter dem Einfluss der erhöhten Fliehkraft die Röhrenwände sowie die Formauskleidung. welche aber ein Durchlassen der groberen Teilehen verhindert, während das Wasser durch die Bohrungen der Form 11 hindurch gegen den Schirm geschleudert wird.
Dabei werden die feinsten Festkörper, welche das Wasser mitführt, von diesem in die noch immer vorhandenen Poren der Röhre mitgenommen, wodurch dieselben verstopft werden und die Undurrhlässigkeit der gesamten Röhre erhöht wird.
Ist die Herstellung der Röhre beendet, so werden der Motor 14 abgestellt und die Rollen 17 sowie die Rollenbahnen 10 entfernt. Die Form 11 kann mitsamt der Auskleidung und der darin befindlichen Röhre an einer beliebigen Stelle bis zur völligen Erstarrung gelagert werden. Hiezu wird das Ganze etwa lotrecht aufgestellt und die Form und deren Auskleidung entfernt. Die Form kann dann von neuem in die Maschine gebracht und eine neue Röhre hergestellt werden.
Dank des Zusammenwirkens der Fliehkraft, der Erschütterungen und der Entwässerung besitzt die Röhre gar bald eine solche Festigkeit, welche erlaubt, die Auskleidung von der Form ohne die Gefahr des Zusammensinkens der Röhre zu trennen, sobald diese an ihre Lagerstelle gebracht ist. Die Undurehlässigkeit dieser Röhren ist grösser als diejenige der auf eine andere Weise hergestellten Röhren.
Aus der vorstehenden Beschreibung eines beispielsweisen Verfahrens zur Herstellung von Röhren geht hervor, dass die Fliehkraft und die Erschütterungen während einer gewissen Zeitspanne gleichzeitig auf den Baustoff wirken bzw. die Lage der Einzelkörperchen in der werdenden Röhre beeinflussen können, ohne dass aber diese Gleichzeitigkeit bis zur Fertigstellung der Röhre anzuhalten braucht.
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Die Auskleidung dient hier hauptsächlich dazu, um einen bestimmten Durchlässigkeitsgrad der
Form sicherzustellen, um den hergestellten Gegenstand, nachdem er der Form entnommen ist, zusammen- zuhalten, und auch dazu, um ein Anhaften des Baustoffes an der Form zu verhindern.
Die Erschütterungen, welchen die Form 11 unterworfen wird, können längs-oder quergerichtet sein, oder sie können auch in einem Winkel zur Trommelachse gerichtet sein, was die Abnutzung der Maschine beträchtlich vermindert. Es können auch kombinierte Erschütterungen angewendet werden.
Die Auskleidung kann auch anders als durch ein Gewebe gebildet werden, wenn nur immer dafür gesorgt wird, dass sie das Wasser, nicht aber auch die feinsten festen Körper durchlässt. So kann sie z. B. aus Papier hergestellt werden oder aus einem andern Faserstoff, welcher nach Zusatz einer Flüssigkeit in Breiform auf ein Geflecht aufgetragen wird, oder aus einem für sieh undurchlässigen Baustoff, z. B. aus ganz dünnem Blech, in welchem durch Bearbeitung der Oberfläche schmale Rinnen oder Ritzen angebracht werden, ohne dass aber durch eine derartige Bearbeitung Baustoff entfernt wird. Der Bau- stoff für die Herstellung der Auskleidung kann auch so gewählt werden, dass das Wasser, wenn die werdende Röhre einer nur geringen Fliehkraft ausgesetzt wird, nicht durch die Auskleidung hindurch- zutreten vermag, sondern nur bei einer entsprechenden Erhöhung derselben.
Die Auskleidung kann derart gestaltet sein, dass sie beim Entfernen der Form zylindrisch bleibt und dass man sie in der Weise von der Röhre abnimmt, dass man sie nach und nach abschält.
Auf diese Weise lässt sich das Abnehmen der Auskleidung ohne jegliche Beschädigung der frisch hergestellten Röhre bewerkstelligen, was nicht der Fall wäre, wenn diese Abtrennung sich gleichzeitig über einen grösseren Teil der Oberfläche erstrecken würde. Ein die Arbeit erleichterndes Verhalten der Auskleidung beim Abtrennen von der Röhre kann man dadurch gewährleisten, dass man die Auskleidung mit in der Längsrichtung angeordneten Beschlägen sowie mit ringförmigen Beschlägen versieht, wobei diese letzteren vorteilhaft nachgiebig sind, damit man die Auskleidung beim Abnehmen leicht abschälen kann, wobei sie natürlich ihre rohrförmige Gestalt aufgibt.
Die Auskleidung könnte endlich noch so ausgebildet sein, dass sie, wenn sie mitsamt der Röhre in die lotrechte Stellung gebracht wird. sich einer Veränderung des Querschnittes der Röhre widersetzt, wohl aber eine quergeriehtete Biegung zulassen würde.
Das beschriebene Verfahren wird dadurch vervollständigt, dass, anschliessend an die Entwässerung,
Flüssigkeiten eingebracht werden, welche die Erstarrung des Betons beschleunigen und seine Undurch- lässigkeit und Härte noch vergrössern. Die reagierenden Bestandteile besagter Flüssigkeiten dringen durch die Zentrifugalkraft in die Rohrwandung ein und setzen sich dort fest. Die Zugabe solcher Flüssig- keiten kann selbsttätig vorgenommen werden, sobald die Herstellung des Rohres entsprechend fort- geschritten ist. Hiedurch ergibt sich eine Ersparnis an Arbeitsaufwand, eine genauere gleichmässigere
Herstellung und durch die Vorausbestimmung des Zeitpunktes der Zugabe der Flüssigkeit eine Er- sparnis an dieser besonderen benötigten Flüssigkeit. Wird diese z.
B. unmittelbar dann eingeführt, nachdem bereits etwa drei Viertel des überflüssigen Wassers ausgetrieben sind, so wird eine bessere
Wirkung erzielt, als wenn man besagte Flüssigkeit zu früh oder zu spät einbringt.
Anstatt dem heftigen Ausspritzen des Wassers aus der umlaufenden Form durch einen einfachen
Schirm entgegenzuwirken, kann man die Form mit einer zur Aufnahme des Wassers bestimmten Doppel- wand versehen, welche mit einer zum Abfluss besagten Wassers bestimmten Öffnung versehen ist. In diesem Fall kann, wie einleuchtend, die Entwässerung ausser durch die Drehgeschwindigkeit der Form noch durch Veränderung der während des Fabrikationsvorganges veränderlichen Grösse dieser Aus- flussöffnung, z. B. mittels eines Hahnes, beeinflusst werden.
Die Form 11 kann auch von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichen.
Es wäre auch möglich, die Erschütterungen unmittelbar der Form zu erteilen, ohne dass das Unter- gestell 19 mitbewegt wird.
An Stelle des vom Untergestell 19 getragenen Motors 74 könnte auch ein von diesem ersteren unabhängiger Motor verwendet werden.
Die Vorrichtungen, welche zum Eingiessen der Baustoffe in die Form dienen, können den Er- schütterungen unterworfen werden oder auch nicht.
Schliesslich können auch Einrichtungen vorgesehen werden, welche die Drehgeschwindigkeits- änderungen der Form, die Veränderungen des Ausschlages und der Häufigkeit der Erschütterungen
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