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Verfahren zur Herstelung von Hohlkörpern kreisrunden Querschnitts aus plastischen Massen.
Einwandfreie Prüfungen und Versuche haben gezeigt, dass ein Beton, der auf bekannte Weise unter Druck bis an die Arbeitstelle gepresst und dann hier, durch Druckluft zerstäubt, gegen die Arbeit- stelle geschleudert wird, ohne besondere Zuschlagstoffe bedeutend fester und dichter ist als jeder andere.
Besonders auffallend ist die Wasserdichtigkeit derart geblasener Gegenstände, die das bei Handbeton bekannte Mass weit übertrifft.
Es wurde nun gefunden, dass die hervorragenden Eigenschaften des geblasenen Betons und anderer ähnlicher bildsamer Massen bei der Herstellung von Betonwaren u. dgl., insbesondere von Rotations- körpern, wie Rohren, Fässern, Behältern, Schwimmkörpern usw. noch ganz bedeutend erhöht werden können, wenn die Hohlkörper gemäss der vorliegenden Erfindung durch Aufblasen der bildsamen Masse auf eine rasch rotierende Form erzeugt werden.
Die Ausführung des Verfahrens besteht darin, dass z. B. eine Rohrform in eine Schleudeunasehine eingespannt und um ihre Längsachse mit entsprechender Geschwindigkeit gedreht wird, wobei aus einer oder mehreren Düsen der Beton auf die Innenwandung der Form durch Bewegen der Düse in der Richtung der Längsachse des Rohres gleichmässig aufgeblasen wild, bis die gewünschte Wandstärke des Rohres erreicht ist.
Die auf diese Weise hergestellten Gegenstände, z. B. Rohre, sind noch fester und dichter als die auf einer stehenden Form geblasenen, denn das Anblasen wn d noch durch das Schleudern äusserst wirksam unterstützt, indem das in dünnen Schichten zerstäubt angeblasene gröbere Gut durch Wirkung der Zentrifugalkraft gezwungen wird, sich an der tiefsten Stelle der angeblasenen Obenläche-siso in einer
Guibe oder einen Hohlraum gleichmässig zu Ipgern-während gleichzeitig das Bindemittel mit der feinkörnigen Beimengung in die Hohlräume eingepresst wird und diese restlos ausfüllt. Nur der Überschuss des Bindemittels, in welchem sich die weiter angeblasenen Körner einbetten, bleibt oben.
Besonders wesentlich ist bei diesem Verfahren der Umstand, dass durch das Anblasen des Formgutes an die Innenwandung der sich schnell drehenden Form, auch bei dem grössten Durchmesser und der kleinsten Wandstärke der gebildeten Hohlkörper ein Entmischen des angeblasenen und durch die Fliehkraft sofort angepressten Gutes ausgeschlossen ist, weil es allmählich, schichtenweise an die gewünschte Stelle mit einem jeweilig einstellbaren Druck und in gewünschter Menge aufgetragen wird.
Nur durch das Anblasen des Formgutes in eine sich drehende Form ist es möglich, die für die Bildung der Körper wichtigen Arbeiten, wie das Pressen und das dichte, schichtenweise Lagen der Masse, in einem Arbeitsgange zu vereinigen.
Demgegenüber wird bei einem bekannten und in der Praxis angewandten Verfahren die Foun mit dem zur Bildung des ganzen Körpers nötigen Gut gefüllt und dann erst der Schleuderwirkung ausgesetzt. Obwohl sich auch hier das Formgut bei kreisrunden Körpern an der Formwand zu einer gleichmässigen Wandstärke verteilt, so wird sich doch das Gemenge unbedingt entmischen, wenn der Durchmesser der Form gross ist und eine geringe Wandstärke gewünscht wird. In erhöhtem Masse tritt die Entmischung in diesem Falle noch ein, wenn in die Form Bewehrung eingelegt ist, was bei dünnwandigen Körpern Bedingung ist, denn die eingesetzte Bewehrung (Drahtgeflecht) wird geradezu als ein Wurfsieb wirken, hinter dessen Stäben ausserdem noch Hohlprismen entstehen dürften.
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Soll die Wasser-und Gasundurchlässigkeit der Rohrwandungen noch erhöht werden, so wird auf den Beton oder zwischen eine äussere und eine innere Betonschicht eine wasserundurchlässige Schicht z. B. aus Ton, Teer, Asphalt oder andern Zuschlagstoffen oder deren Mischung geblasen, so dass in der Betonwandung oder auf derselben eine Isolierschicht gebildet wird, die mit dem Körper ein unzertrennbares Ganzes bildet. Hiebei wird in der gleichen Weise verfahren, wie vorhergehend bei Herstellung der Rohre beschrieben wurde, nur werden in die rotierende Form zwei Düsen eingeführt.
Aus der einen wird Beton so lange geblasen, bis die Hälfte der Wandstärke angeblasen ist, dann tritt die zweite Düse in Tätigkeit, die ein wasserundurchlässiges Mittel aufbläst, während die erste Düse abgestellt wird oder auch fortarbeitet, bis die gewünschte undurchlässige Schicht erreicht ist, wonach wieder allein eine Betonschicht aufgeblasen wird. Die undurchlässige Schicht besteht dabei also entweder allein aus dem wasser- undurchlässigen Mittel oder aus einer Mischung dieses mit dem Grundstoffe.
Das Verlegen der undurchlässigen Schicht in das innere der Körperwand bietet verschiedene wichtige Vorteile. Die undurchlässige Schicht kann vor allem sehr dünn gehalten werden und ist trotzdem widerstandsfähig, da sie eingepresst ist und nicht ausweichen kann. Sie ist aber auch gegen mechanische Beschädigung jeder Art geschützt, was sowohl beim Transport der Gegenstände als auch beim Verlegen und im Betrieb grosse Vorteile bietet.
Dem Beton kann man natürlicherweise entsprechende Zuschläge beimengen oder in die Form, wie üblich, Eisenbewehrungen einlegen. Ebenso kann man auch die wasserdichte Schicht auf der Aussenoder Innenfläche, u. zw. sehr scharf abgegrenzt oder mit kaum bemerkbarem Übergang in jeder beliebigen Stärke und Feinheit auftragen.
Man kann die Wandung der Rohre oder anderer kreisiunder Körper überhaupt aus verschiedenen
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aus verschiedenen Massen durch Aufblasen übereinander lagert.
Auf diese Weise kann man z. B. eisenbewehrte hohle Säulen herstellen, deren Aussenschicht aus edlem Material besteht, während die Wand im übrigen aus gewöhnlichem Beton hergestellt ist, oder ferner dichte Betonrohre, welche je nach ihrem Verwendungszweck, z. B. innen oder aussen, mit Holz- masse, Papierstoff, Korkschicht oder anderer Masse ummantelt oder gefüttert sind.
Die Vorteile des Verfahrens sind nicht nur die ausserordentliche Dichtigkeit und Festigkeit der
Körper, die sie bei ihrer Wasser-und Gasdichtigkeit geeignet machen, die teuren Eisenrohr zu ersetzen. sondern auch die schnelle und leichte Art der Herstellung, die es gestattet, dass ungeübte Arbeiter in etwa
15 Minuten ein einwandfreies Rohr in der üblichen Baulänge und von 800 mm Durchmesser ohne Schwierig- keit herstellen könnten.
Da bei dem Verfahren der Durchmesser des herzustellenden kreisrunden Körpers sehr gross sein kann, wenn eine entsprechende Einrichtung gebaut wird, und weil man bei grossem Durchmesser ohne weiteres Rippen und Stege, besonders aber Querrippen, gleichzeitig mit der Wandung ohne weiteres blasen und herstellen kann, so ist das Verfahren zur Herstellung von grossen Schiffskörpern, z. B. Schiffen oder allseits geschlossenen andern Hohlschwimmkörpern besonders geeignet.
Die doppelte Bewehrung wird in die Form eingebracht und befestigt, wobei die zwei Enden der Form auch geschlossen werden können, entweder durch vorher abgerundete geformte Stücke oder durch entsprechend geformte Schalung, und es können ebenfalls wasserdichte Schichten in die Wandung zwischen zwei oder mehreren andern Schichten scharf abgegrenzt oder gemischt mit dem Grundstoff aufgetragen oder aber die Wandung aus übereinander- geschichteten Stoffen gebildet werden. Die Querrippen des gebildeteten Körpers können in der sich rasch drehenden Form eingebrachten Verschalung gleichzeitig mit der dünnen Wandung hergestellt werden, indem die Düse an den Stellen der Rippen in der Richtung der Längsachse des Körpers lang- samer fortbewegt bzw. angehalten wird. Die Längsrippen, z. B.
Kielsehwein u. dgl., können nach Her- stellung des Körpers sofort zwischen Schalungen eingeblasen werden, so dass zwischen die frisch her- gestellte Wandung und Querrippen eine innige Verbindung mit dem noch nicht abgebundenen Beton erfolgt, weil das Schleudern des Betons nur kurze Zeit in Anspruch nimmt, so dass der Beton durch die
Schleuderwirkung wohl gepresst und, durch das Anblasen gestampft, seine Form bereits erhält, aber noch nicht abgebunden hat.
Das Verfahren bietet eine überraschend leichte Möglichkeit zur Herstellung grosser Schwimm- körper aus Eisenbeton als Massenartikel mit dünnen Wandungen, grosser Festigkeit, ausserordentlichen hohen Wasserdichtigkeit, kurzer Baufrist und Billigkeit, ohne Materialverschwendung.
Mehrere derartige Hohlschwimmkörper können nebeneinandergereiht und mit einem gemeinsamen Boden und Seitenwänden versehen werden, in Schotten geteilt, die billigsten Schiffe und Flösse bilden ; einzelne Hohlkörper können bei entsprechender Ausbildung selbst als Schiffskörper benützt werden, wenn man sie mit entsprechenden Lücken versieht. Besonders geeignet sind aber die einzelnen
Körper als Pontons zu verwenden, z. B. zur Herstellung von Schiffsbrücken, Badeanstalten u. dgl.
Nach diesem Verfahren ist es auch ohne jede Schwierigkeit möglich, ringförmige Hohlkörper von beispielsweise 4m Durchmesser herzustellen, welche mittels aufgeblasener Längsrippen und durch ihre ineinander eindringende Eisenbewehrungen zu Schwimmkörpern beliebiger Länge vereinigt werden können.
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Das Verfahren lässt sich endlich nicht nur zur Herstellung kreisrunder Hohlkörper, sondern ebenso vorteilhaft zur Herstellung fast voller Körper mit einem inneren Hohlraum kreisrunden Querschnitts wie Walzen, Mühlsteine, Schleifscheiben und andern ähnlichen Gegenständen-verwenden, bei denen eine Übereinanderlagerung von verschiedenen Stoffen und Schichten oder eine grosse Festigkeit erwünscht ist.
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung, welche bei allen angegebenen Anwendungsarten mit besonderem Vorteil verwendbar ist, besteht darin, dass man der Düse ausser ihrer Bewegung in der Längsachse des Körpers auch noch eine umlaufende Bewegung um die Achse des Körpers erteilt, so dass die Düse das Material streng nach dem Unterschied der Umdrehungs-
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Zweck entsprechend in dünneren oder dickeren Schichten auf die Arbeitsfläche - mit der sie mitläuft ablagern wird. Das Auftragen des Materials wird infolgedessen ebenso vor sich gehen als bei ruhender Arbeitsfläche, wo die Düse langsam fortbewegt wird. Die Umdrehungsrichtung der Düse ist zumeist die gleiche wie die der Schleuderformmaschine.
Da aber die Schleudermaschine - um ihren Zweck zu erfüllen-mit grosser Geschwindigkeit gedreht wird, so muss auch die Düse rasch gedreht werden, und weil das Ergebnis-das Fortschreiten auf der Arbeitsfläche- nur von dem Unterschied der Umdrehungsgeschwindigkeit abhängig ist-ohne Rücksicht darauf, ob die Düse voreilt oder zurückbleibt-so ist es vorteilhaft, wenn man die Umlaufgeschwindigkeit der Düse über die der Zentrifuge erhöht.
Wenn sich aber die Düse rasch dreht, so wird sie selbst als Schleudermaschine arbeiten. die das ihr zugeführte Material an die Arbeitsfläche, in diesem Falle an die Innenfläche der rasch gedrehten Form, schleudert, dadurch das Auftragen des Materials ausserordentlich erleichtert und möglich macht. dass man auch bei Verarbeitung grosser Materialbrocken, z. B. Steine, Schotter und dadurch bedingter grosser Düsenöffnung mit wenig Pressluft arbeiten kann, da das Herausstossen des Materials durch die Fliehkraft wesentlich unterstützt wird, und die zugeführte Pressluft hauptsächlich nur die Arbeit des Zerstäubens und das Formen und Zusammenhalten des Strahles zu leisten hat.
Dieses Verfahren ist durchaus nicht mit dem bereits vielfach bekannten Verfahren zu vergleichen. wo das Material durch einen rasch gedrehten Teiler an die Arbeitsfläche gestreut wird. Denn bei den bekannten Einrichtungen tritt die Entmischung schon am Streuteller selbst ein, da er als Ausscheider arbeitet. Beim Gegenstand der Anmeldung ist vielmehr ein Entmischen des Gutes unmöglich, weil das Gut einer rohrartigen, sich rasch drehenden Düse zugeführt wird, aus der es durch die Fliehkraft ausgestossen und durch Pressluft zerstäubt an die sich ebenfalls drehende Arbeitsfläche langsam fortschreitend geschleudert wird, wobei die zugeführte Pressluft gleichzeitig die seitliche Ausdehnung des Strahles begrenzen kann.
Die Ausführungsform des Verfahrens kann sehr vielseitig sein, ohne dass dadurch das besondere Kennzeichen der Erfindung geändert und eingeschränkt wäre. So kann man z. B. mehrere Düsen überoder hintereinander auf eine gemeinsame oder verschiedene ineinander gesteckte Wellen anordnen, denen man verschiedene Stoffe oder die einzelnen Mörtelbildner zuführt, die sich dann auf der Fläche oder vor oder nach dem Austritt aus der Düse treffen, mischen, und Mörtel bzw. den gewünschten
Körper bilden.
Die Zuführung des Materials zu den Düsen kann auf verschiedene Art erfolgen, z. B. durch Schnecken,
Kettenpumpen, Schläuche u. dgl. Vorteilhaft ist es aber, wenn die Düsen an dem grösseren Umfang eines rasch gedrehten stumpfen, kegelförmigen Hohlkörpers befestigt sind, weil dann das bei dem kleineren
Durchmesser aufgegebene Gut durch die Fliehkraft zwangsläufig zu dem grösseren Umfang bzw. in die dort befestigten Düsen gedrängt wird.
Die Umdrehungsrichtung der Düse ist zumeist die gleiche wie die der Schleuderform, doch kann es in manchen Fällen, z. B. bei plastischen Massen oder wo eine erhöhte Stampfwirkung erwünscht ist, vorteilhaft sein, die Düse in entgegengesetzter Richtung laufen zu lassen.
Es ist selbstverständlich, dass, wenn sich die Düsen sehr schnell drehen, die Fliehkraft auch allein genügt, um das zugeführte Material heraus und an die sich rasch drehende Form zu schleudern, so dass in diesem Falle die Zuführung der Pressluft zwecks Zerstäuben und Anblasen des Materials auch ganz wegbleiben kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Körpern kreisrunden Querschnitts, wie Rohren, Behältern,
Schwimmkörpern, Fässern u. dgl. aus bildsamen Massen auf Schleuder-Formmaschinen, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Formgut gegen die Innenwandung der rasch rotierenden Form geblasen wird. wobei das Gut gleichzeitig durch die Fliehkraft und durch das Anblasen angepresst wird.