CH313341A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von hohlen Rotationskörpern - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von hohlen Rotationskörpern         Gegenstand    vorliegender Erfindung ist ein  Verfahren zur Herstellung von hohlen Ro  tationskörpern, zum Beispiel von Rohren ans,  zementhaltigem Material, wie Beton, und eine  Vorrichtung zur Durchführung des Verfah  rens.  



  Dem bisher bekannten Schleuderbetonver  fahren mit horizontalen Schleuderrohren haf  tet der Nachteil an, dass zur Bildung der       innern    Rohrform der Beton in     stark    plasti  schem oder flüssigem Zustand in die rotie  rende Rohrform eingebracht werden muss.  Damit beim Auftrag des Betons derselbe  nicht seitwärts über die Muffenränder aus  treten kann, ragen die Muffenränder über  den innern Rohrdurchmesser hinaus.  



  Durch die Zentrifugalwirkung der rotie  renden Rohrform trägt sich der Beton, so  lange er noch genügend Wasser enthält,  gleichmässig auf die innere Rohrformwand  auf und bildet somit, die Innenwand des  Rohres.  



  Bei diesem mit grossem Wasserzementfak  tor verwendeten Beton muss das reichlich vor  handene, überschüssige Anmachwasser wäh  rend der Schleuderung ausgeschieden werden.  



  Während dem ersten Teil des Formungs  vorganges, das heisst, wenn sich der Beton  noch in geschmeidigem Zustande befindet,  verlagern sieh bekanntlich die gröberen Beton  bestandteile gegen die äussere Peripherie, wäh  rend die spezifisch leichteren Teile, wie Was  ser, ganz feiner Sand mit Zement sowie vom    Zement ausgeschiedener Kalk nach innen  abgedrängt werden. So entsteht die bekannte,  stark mit Zement angereicherte innere, 5 bis  10 mm starke Rohrschicht.  



  Bekannt ist ferner, dass beim Beton mit  verschiedenen Zementgehalten auch ungleiche  Schwindspannungen beim Abbinde- und     Er-          härtumgsv    organg auftreten.  



  Dadurch entstehen in dieser stark mit Ze  ment. angereicherten Schicht die sogenannten       Sehwindrisse,    wodurch diese Schichtstärke  von der vollen     Rohrwandstärke    bei innerer  wie äusserer Druckbeanspruchung nicht mehr  als tragender Teil mitgerechnet werden     kann.     



       Ebenso    reduziert sich die Betonfestigkeit  bei höherem     Wasserzementfaktor.     



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht, die  erwähnten Nachteile zu vermeiden.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren arbeitet  unter     Verwendung    einer liegenden, drehbaren  Form, in welche das Material eingebracht  wird, und ist dadurch gekennzeichnet, dass  das Material in feuchtem Zustand durch eine  axial in die Form bewegbare     Auftrageinrieli-          tung    in die an mindestens einem ihrer beiden  Stirnenden offene Form eingebracht und die  Form mit Inhalt während der Drehung der  Einwirkung mindestens einer     Vibriereinrich-          tung    unterworfen wird, worauf schliesslich das  Material auf der     Innenwandfläche    nachge  formt wird.  



  Da. bei der Formung, im     Gegensatz    zu den  bekannten Verfahren, mit diesem steifen, was-      serarmen Material die Einwirkung der Zentri  fugalkraft allein ungenügend ist, so muss mit  Vibration nachgeholfen werden.  



  Bei Erreichung der ganzen Wandstärke  des Betonauftrages fliesst das kaum in Er  scheinung tretende Überschusswasser ab. Eine       Entmisehung    des Betons sowie die bisher  unvermeidliche innere Feinschicht fallen aus.  



  Die Schlussbehandlung der Innenw     and-          fläche    kann mittels eines von Hand geführten  Formers geschehen.  



  In der beiliegenden Zeichnung ist ein       Ausführungsbeispiel    einer Vorrichtung zur  Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens schematisch dargestellt  Fig. 1 ist eine Draufsicht der Rollenbank.  Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Rollen  bank.  



  Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Rollen  bank.  



  Fig.4 ist eine Ansieht eines Teils eines  Rollenpaars mit eingeschliffenen Mantel  flächen.  



  Fig.5 ist eine Draufsicht,  Fig.6 eine Seitenansicht und  Fig. 7 ein Schnitt des Rohrformers.  



  Fig. 8 ist eine Draufsicht der     Material-          besehiekungsmittel.     



  Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Material  beschickungsmittel.  



  Die Rohrform 1 mit den an den Enden  befestigten Laufringen 2 ist auf die Rollen  bank 3 aufgesetzt. In etwa 1/5 Abstand von  den Formenden nach innen befinden sieh  beidseitig zwei weitere Laufringe4, die einen  Bestandteil der Form 1 bilden. Die     Formen-          absehlüsse    werden durch die Rohrmuffen 5  gebildet, deren Innendurchmesser gleich dem       Innendurchmesser    des zu erstellenden Rohres  ist. Die Rohrform ist in bekannter Weise  zweiteilig ausgebildet und mit Verschlüssen 8  und Längsnähten 7 versehen. Die Rollen  bank 3 besitzt einen Fundamentrahmen 8  mit den zwei Rollenpaaren 9 und den Wellen  lagern 10. Der Antrieb der Rollenwelle 12  umfasst einen Motor 13 mit einstellbarer Tou  renzahl oder mit einem Variationsgetriebe und  ein Kraftübertragungsmittel 11.

      Die Tourenregelung sowie die Ein- und  Ausschaltung des Motors kann vom Führer  standort 14 durch an sieh bekannte, nicht  gezeichnete Mittel, wie zum Beispiel durch  ein Rad und einen Druckknopf, vorgenommen  werden. Das zusätzliche Rollenpaar 15 über  dem zweiten Paar Laufringe 4 ist in Stahl  guss mit schmalen eingeschliffenen Flächen  16 (Fig.4j ausgeführt. Auf der Querverstei  fung 17 befindet sich ein Vibrator 18 mit  sehr hoher Schwingungszahl, dessen Ein- und  Ausschaltung vom Führerstandort 14 aus  betätigt wird. Das Rollenpaar 15 mit dem  Vibrator 18 ist mit seinem Rahmen 19 und  den Gegengewichten 20 am Ständer 21  schwenkbar gelagert.  



  Das Aufsetzen und Abheben sowie das  stärkere oder schwächere Andrücken des Rol  lenpaares 15 erfolgt durch die Gestänge 2'  bei Betätigung des Hebels 23, was vom Füh  rerstandort aus geschehen kann. In den Fig. 8  und 9 ist die Beschickungsmaschine darge  stellt. Auf dem Rollbahngeleise 24 befindet  sich der Rollwagen 25 mit den zwei Trägern  96, die zu Quergeleisen ausgebildet sind. Die  Verschiebung des Rollwagens 25 zur Bedie  nung mehrerer Schleuderrolrmaschinen er  folgt durch Betätigung der Kurbel 27, deren  Getriebeteil 28 mit der einen Rollenachse 29)  in Verbindung steht.  



  Auf dem Trägergeleise 26 ist der Material  beschickungsdorn 30 mit der Fördersehnecke  31 und dem Materialbehälter 32 mittels zweier  Rollenpaare 34 fahrbar gelagert. Zur Bewe  gung dieses     A;gzegates    30, 31,     32        auf    dem  Geleise     2ö    ist. ein     Mechanismus    33 torgesehen.  In     Verlängerung    der     Fördersehneckenwelle    35  nach hinten ist. der Antriebsmotor mit va  riabler Drehzahl 36 gelagert, der wiederum  vom Führerstandort aus     betätigt    wird.  



  In     F--.    5 bis 7 ist ein flacher Dorn<B>37,</B>  der sogenannte Former,     dargestellt,    dessen  Breite annähernd dem     innern    Rohrradius ent  spricht, und der     etwas    länger ist.

   als die       Rohrform.    Eine 'Seite hat schräg zur Längs  achse des Formers verlaufende Rippen 33,       w        z        ährend        die        Ge-        e        nseite        39        glatt        ist.        An        den              beiden    Enden befinden sich zur     Führung    des  Formers zwei Handgriffe 40.  



  Ein Beispiel des Arbeitsvorganges:  Für das zu erstellende Rohr wird die be  treffende Rohrform auf die Rollenbank der  Schleuderrohrmaschine aufgelegt und vom  Mlaschinisten vom Führerstandort aus mit der  vorgeschriebenen Drehzahl in Betrieb gesetzt.  



  Der Materialbeschickungsdorn 30, der sieh  mit Material vom Betonbehälter 32, der vom  Betonmischer durch Rollwagen gespiesen  wird, gefüllt hat, wird in die Formenöffnung  eingeführt.  



  Das zweite Rollenpaar 15 mit den in Be  trieb gesetzten Vibrator 18 wird nun auf die  innern Laufringe 4 der Rohrform aufgesetzt.  Die Vibrationswirkung dieses Stahlrollenpaares  15 mit den eingeschliffenen schmalen Flächen  16 auf dem Mantel der Rollen 15 wird bei  loher Tourenzahl der Laufringe an sich sehr  intensiv.  



  Der zusätzlich angebrachte Vibrator er  zeugt etwa 2000 bis 3000 Schwingungen, die  den durch die Flächen 16 erzeugten Schwin  gungen überlagert werden, wodurch die     Vi-          brationswirkung    noch intensiver wird.  



  Es wird nun durch, die in Betrieb gesetzte  Materialschnecke 31 Beton in die Rohrform  gebracht, und zwar durch     Regulierung    der  Menge wie auch durch Veränderung der     Vor-          und    Rückschubgeschwindigkeit des     Aufgabe-          dorns    im Innern der Rohrform band- und  schichtartig aufgetragen.  



  Der sieh so bildende Rohrwandbeton, der  einen sehr niederen Wasserzementfaktor be  sitzt, wird durch die sehr hohe Drehzahl und  durch die Vibration verdichtet.  



  In Gegensatz zu den Verfahren, die Beton  mit hohem Wasserzementfaktor verwenden,  brauchen Verfahren, die Beton mit einem  nögliclst niederen Wasserzementfaktor ver  wenden, eine sehr intensive Einwirkung durch  eine hohe Fliehkraft und eine intensive, mit  sehr hoher Schwingungszahl wirkende     Vibra-          tion.    Das nur stark feuchte Betongemisch  bettet sieh in dünn schraubenlinienförmig       aufgetragenen    Schichten fast porenlos inein  ander.    Durch das geringe Überschusswasser ent  steht keine     Kalkausscheidung,    und es wan  dern bei der Betonverdichtung keine feinen  Bestandteile aus dem Innern des Wandquer  schnittes nach der innern Rohrperipherie.

    Die Betonzusammensetzung verbleibt somit im  ganzen Rohrwandquerschnitt praktisch umver  ändert, was ein Hauptzweck des     beschriebenen     Verfahrens ist.  



  Der kaum sichtbare Wasserüberschuss übt  keine nachhaltige Wirkung aus, wenn er  durch die folgenden aufzutragenden Schich  ten nach innen abgedrängt wird. Durch den  ungehinderten Einblick in das Innere des sich  bildenden Rohres ist es auch möglich, den  Auftrag ausgeglichen und ganz schwach über  die Muffenränder auszuführen.

   Dieser schwach  über die Muffenränder aufgeführte Beton hat  den Zweck, eventuell überschüssiges Anmach  wasser nicht in dem Rohrkörper zurückzu  halten, sondern seitlich über die     Muffenräu-          der    abfliessen zu lassen,  Nach dem vollständigen Auftrag, der nur  kurze Zeit dauert, wird die Rohrform auf der  vorgeschriebenen Tourenzahl und     unter    teil  weiser Einwirkung einer oder beider     Vibrier-          einrichtungen    fertig     geschleudert.     



  Unterdessen ist die     Betonverdichtungvoll-          ständig    erfolgt und die Drehzahl     wird    herab  gesetzt.. Hierauf wird der     Innenwandformer     (Fug. 5 bis 7) mit den vorstehenden Rippen  38 in das Rohr eingeführt. Diese schräg zur  Rohrachse verlaufenden Rippen     38    schieben  den noch schwach über die     Muffenränder    ra  genden     Rohrwandbeton    über die .Seiten der  eisernen     Muffenränder    aus. Der     Former    wird  hierauf gewendet und durch die glatte Seite  die     Innenrohrfläche    geglättet.

   Schliesslich  wird die Rotation     eingestellt,    das     fertige    Rohr  in der Form von der Maschine abgehoben und  die äussern Laufringe 4 entfernt. Das Rohr  in der Form wird alsdann senkrecht gestellt.  



  Der Beton hat. eine solche Festigkeit, dass  nach kurzer Zeit.     ent.sehalt    werden kann, wo  durch die Anzahl der     erforderlichen    Rohr  formen verhältnismässig niedrig gehalten wer  den kann.      Die Entsehalung des gestellten Rohres kann  durch einen zweckentspreehenden Silikon  anstrich der Forminnenfläehen gefördert wer  den.  



  Die Nachbehandlung der frischen Rohre  erfolgt wie üblich durch Feuehthaltung oder  auch durch Dampferhärtung.

Claims (1)

1. P ATEN TAN SPRÜ CHE I. Verfahren zur Herstellung von hohlen Rotationskörpern aus zementhaltigem Material unter Verwendung einer liegenden, drehbaren Form, in welche das Material eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Ma terial in feuchtem Zustand durch eine axial in die Form bewegbare Auftrageinrichtung in die an mindestens einem ihrer beiden Stirnenden offene Form eingebracht und die Form mit Inhalt während der Dre hung der Einwirkung mindestens einer Vibriereinriehtung unterworfen wird, worauf schliesslich das Material auf der Innenwand- fläehe nachgeformt wird. II.

   Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch eine mindestens eine Rohr form tragende Rollenbank und durch eile Auftrageinrichtung, die axial in die Rohr form einführbar ist, um damit das Material auf die Innenwand der Rohrform auftragen zu können, weiter gekennzeichnet durch mim- destens eine auf die Rohrform einwirkende V ibriereinrichtung und durch einen in die erstere einführbaren Former. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Material schraubenlinienförmig auf die Innenwand der Form aufgetragen wird. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrierein- riehtung durch unrunde Rollen (15) gebil det ist. 3. Vorrichtung nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch antreibbarer Vibrator (18) vorgesehen ist. 4. Vorrichtung nach U nteransprueh 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrator schwenkbar gelagert und auf die Rohrform aufsetzbar und von ihr abhebbar ist. 5. Vorrichtung nach U nteransprucli 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrator auf einem schwenkbar gelagerten Rahmen angeordnet ist, der mindestens eine auf die Rohrform aufsetzbare Rolle (15) trägt. 6.

   Vorrichtung nach den Unteransprüehen und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Rohrform aufsetzbare Rolle (15) einen polygonalen Umfang aufweist. 7. Vorrichtung nach den U nteranspriichen und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Rohrform aufsetzbare Rolle über ihren Umfang verteilte ebene Flächen aufweist. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gelennzeichnet, dass die Vibrationen auf die Form durch mindestens einen Ring (41) übermittelt werden, der zwischen de a Endringen der Form (1) angeordnet ist.

   (1. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gehennzeiehnet, dass zwei Ringe (4) vorgesehen sind. 10. Vorriehtun; naeh rnteransprueh 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (-1) fest mit der Form verbunden ist.