CH535641A - Verfahren zum Abbau von Restspannungen in Rohr-Rohlingen aus Beton und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau von Restspannungen in Rohr-Rohlingen aus einem durch ein Bindemittel zusammengehaltenen Materialgemisch, vorzugsweise Beton, die beim Herstellen mit Hilfe eines sich drehenden Verteilers durch eine radial wirksame Kraft geformt werden und ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Vorrichtung eine Rohrform tragende Plattform umfasst und ein sich drehender Verteiler in das Materialgemisch für den Rohr-Rohling mit Hilfe eines kraftgetriebenen Verschiebemechanismus hinein- und herausführbar ist.



   Bei der Herstellung von Rohren aus einem aushärtbaren Materialgemisch, z. B. bei der Herstellung von Betonrohren, ergibt sich das Problem der verbleibenden Restspannung im Rohr-Rohling, wenn dieser durch eine sich drehende Spachtelung oder Verteilung aus der aushärtbaren Masse geformt wird. Bei den herkömmlichen Vorrichtungen zur Herstellung solcher Rohre ist die Rohrform, welche die äussere Gestaltgebung des Rohres bestimmt, stationär aufgebaut. Damit wird durch die Drehbewegung durch den Verteiler oder die Spachteleinrichtung eine Spannung in dem Materialgemisch aufgebaut, die besonders nachteilig für den Fall ist, dass eine schlaffe Bewehrung im Rohr vorgesehen ist. Es hat sich gezeigt, dass dabei die für die Bewehrung verwendeten Drähte bis über den Fliesspunkt hinaus beansprucht werden können, so dass sie sich bleibend verformen und verbiegen.

  Damit ist die Herstellung eines Rohres nicht mehr in der gewünschten Qualität sichergestellt. Überdies kann sich aufgrund des unterschiedlichen Elastizitätsmoduls zwischen dem Stahl und dem Beton eine unerwünschte Spannung aufbauen, welche in dem fertig geformten Rohr-Rohling unnötige Hohlräume sich ausbilden lässt. Derartige Hohlräume verringern offensichtlich die Festigkeit des fertiggestellten Rohres und können auch die Ursache für Leckwege sein, die sich über die Hohlräume aufbauen.



   Bei nichtbewehrten Rohren kann die Restspannung und die dadurch bedingte Verschiebung des Materials Risse auslösen, wodurch die Festigkeit des Rohres ebenfalls verringert wird und Leckerscheinungen auftreten. Aufgrund dieser Schwierigkeiten stösst man im Handel immer wieder auf die Ablehnung von Rohren, die mit Hilfe eines sich drehenden Verteilers oder eines sich drehenden Rollstampfers hergestellt sind. Es ist bereits bekannt, bei der Herstellung von Betonrohren Vibrationskerne zu benutzen (US-Patent 1 504 834), wobei der Vibrationskern mit Hilfe von druckflüssigkeitsgesteuerten Vorrichtungen in die Rohrform hinein- und herausführbar ist. Es ist auch bereits bekannt (US-Patent 1961981) einen verschiebbaren Kern einer Rohrform zusammen mit einem Stampfer zu benutzen, mit dem das Materialgemisch verdichtet wird.

  Schliesslich ist es bekannt (US-Patent 2 544 453) einen vertikal verschiebbaren Vibrationskern zu verwenden, der in die Rohrform hinein- und herausführbar ist.



   Mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren ist es jedoch nicht möglich, das Problem zu lösen, das sich aufgrund der Restspannung ergibt, die bei der derzeit üblichen Herstellung von Rohren im Rohr-Rohling entsteht, insbesondere wenn eine aufrecht stehende Rohrform und ein sich drehender Verteiler Verwendung findet, der langsam längs der Achse der Rohrform während des Einfüllens des Materialgemisches verschiebbar ist.



   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit bei der Herstellung von Rohren aus einem aushärtbaren Materialgemisch, insbesondere aus Beton, die bei der Ausformung des Rohr-Rohlings entstehenden Restspannungen völlig abgebaut werden kann.



   Ausgehend von dem eingangs erwähnten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Vibrationskern mit einem dem Innendurchmesser des Rohr Rohlings ensprechenden Aussendurchmesser und einer dem Rohr-Rohling entsprechenden Länge in den Rohr-Rohling eingeführt wird, und dass der Vibrationskern während des Einführens zum Verdichten des Materialgemisches und zum Ausfüllen von Hohlräumen in Vibration versetzt wird.



   Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäss darin, dass die Vorrichtung einen nichtrotierenden Kern umfasst, dass Vibrationseinrichtungen vorhanden sind, die der Formgebung und Verdichtung des Rohr Rohlings dienen, dass eine Verbindungskonstruktion zum Verbinden des Verteilers mit dem Kern vorhanden ist, und dass der Kern in einem Führungssystem während der vertikalen Verschiebung führbar ist.



   Unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens sowie der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, die Nachteile beim Herstellen von Rohren aus einem Materialgemisch, insbesondere Beton, zu vermeiden, die sich aufgrund der Restspannung ergeben, welche durch rotierende Verteiler aufgebaut wird. Die Vorteile ergeben sich sowohl für bewehrte als auch für nichtbewehrte Rohre. Durch die Verwendung eines Vibrationskernes werden während der Formung des Rohr-Rohlings mit Hilfe der in das Materialgemisch und der Bewehrung zugeführten Vibrationsbewegungen solche Restspannungen vermieden. Der erfindungsgemässe Vibrationskern kann auch zum Abbau von Restspannungen und zum Ausfüllen von Hohlräumen benutzt werden, wenn die Rohre nach einem anderen Verfahren, z. B. in einem Schleuderverfahren, einem Stampfverfahren, oder Vibrationsverfahren hergestellt sind.

  Durch die Verwendung des Vibrationskernes lassen sich derart hergestellte Rohr-Rohlinge weiter verdichten, wobei auch eine innigere Verbindung zwischen der Bewehrung und dem Materialgemisch vor dem Abbinden des Materials erzielbar ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass sich bei der Herstellung von Rohren im Materialgemisch Zuschlagstoffe mit grösseren Abmessungen verwenden lassen, woraus sich eine Verringerung der Absorption der Rohrwandung ergibt, da durch den Vibrationskern eine bessere Durchmischung des   Materialgemischs    erzielbar ist und der Sand und die Zuschlagstoffe mit dem Bindematerial besser und gleichmässiger bedeckt werden.



   Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vibrationskern zusammen mit einem sich drehenden Verteiler, z. B. in Form eines Rollstampfers, Verwendung findet, wobei auf der Innenseite des Vibrationskerns Vibratoren angeordnet sind, die jeweils beim Eintauchen des vom Vibrator erfassten Kernbereiches in die Rohrform nacheinander einschaltbar sind. Wenn der Rohr-Rohling fertig geformt ist, kann es   zweckmässig    sein, den Vibrationskern nach dem Herausziehen erneut durch den Rohrrohling hindurchzuführen, wobei ein weiterer Abbau der Restspannungen und ein Verringern von Resthohlräumen durch die eingeführte Vibration sichergestellt wird. 

  Durch ein nur teilweises Herausziehen des Vibrationskernes und erneutes Einführen, wobei dieser Vorgang mehrmals wiederholt werden kann, kann durch die in diesen Bereich zusätzlich eingeführte Vibration eine stärkere Verdichtung des oberen bzw. glatten Rohrbereiches erzielt werden. Durch diese weitere Verdichtung des glatten Rohrendes kann es notwendig sein, gleichzeitig zusätzliches Materialgemisch zuzuführen, um eine einwandfreie Ausformung des oberen Rohrendes sicherzustellen. Nach einer beispielsweise dreimaligen Einwirkung des Vibrationskernes auf das obere glatte Ende des Rohres wird dieser abgesenkt und aus dem fertiggestellten Rohr-Rohling herausgezogen, der nunmehr zum Abbinden entfernt wird.



   Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be  schreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 teilweise geschnittene Frontansichten einer Maschine zur Herstellung von Zementrohren gemäss der Erfindung, wobei die Reihenfolge der Figuren aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten entspricht,
Fig. 6 bis 9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 10 einen Schnitt durch die Verbindungskonstruktion zwischen dem Vibrationskern der Maschine für die Herstellung von Zementrohren und einem sich drehenden Stopfer.



   In den Fig. 1 bis 5 ist eine Maschine zur Herstellung von Rohren, vorzugsweise Zementrohren, dargestellt, wie sie in ihrem grundsätzlichen Aufbau zur Herstellung von Rohren bereits Verwendung findet. Diese Maschine ist jedoch mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattet, wodurch sich die nachfolgend noch näher erläuterten Vorteile erzielen lassen.



  Die Maschine umfasst eine Rohrform 10 mit grundsätzlich zylindrischem Aufbau und kann mit kreisförmigen Riffelungen versehen sein. Die Rohrform 10 hat ein oberes, glattes Ende 12 und einen unteren kegelstumpfförmig sich erweiternden Rand, der das Muffenende 14 bildet. Die Rohrform 10 ist auf einer Plattform 16 angeordnet, die eine kreisförmige Öffnung 18 zentrisch unterhalb dem Muffenende 14 aufweist. Diese Plattform 16 kann zum Einrichten der Arbeit als Drehtisch ausgebildet sein.



   Innerhalb des Muffenendes 14 ist eine Formscheibe 20 vorgesehen, die ebenfalls eine kreisförmige Öffnung 22 aufweist, und konzentrisch auf die Öffnung 18 in der Plattform 16 ausgerichtet ist. Die Formscheibe 20 ist innerhalb des Muffenendes 14 etwas vertikal verschiebbar, um am Anfang der Herstellung des Rohres das Muffenende auszuformen.



   Eine mit 24 bezeichnete Rahmenkonstruktion ist über der Plattform 16 angeordnet und mit einem Trichter 26 sowie einem Förderband 28 zum Füllen der Rohrform 10 mit dem für die Herstellung des Rohres verwendeten Materials versehen. Ein Verteiler 30, der als Stopfer, Rollenverdichter oder im Kreis sich drehende Spachtel in bekannter Weise ausgebildet ist, dient der Verteilung des Rohmaterials und dessen Verdichtung, wobei er vom Muffenende 14 aus durch das über den Trichter und das Förderband eingefüllte Rohmaterial nach oben wandert und dabei das Rohr formt. Die Rahmenkonstruktion 24 ist ferner mit einem nicht dargestellten, in vertikaler Richtung verschiebbaren Kreuzkopf versehen, in dem die Antriebswelle 34 des Verteilers 30 gelagert und angetrieben wird.



   Eine unter der Plattform 16 angeordnete Grube 36 enthält die wesentlichen Teile der vorliegenden Erfindung. Im Boden der Grube 36 ist ein Senkschacht mit einem hydraulischen Zylinder 38 vorgesehen, der mit einem in senkrechter Richtung verschiebbaren, nicht dargestellten Kolben ausgerüstet ist und dessen Kolbenstange 40 zusammen mit dem Kolben in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Ein Rahmen 14 besteht aus einer Vielzahl von radial nebeneinander angeordneten vertikalen Stützen 42, die konzentrisch um den Zylinder 38, unterhalb der Öffnung 18 in der Plattform 16 angeordnet sind. Eine kreisförmige Basisplatte 44 ist um den Zylinder 38 herum am Boden der Grube 36 mit den Stützen 42 verbunden. Eine entsprechende Platte 46 ist am oberen Ende der Stützen 42 montiert, wobei zwischen der Basisplatte 44 und der Platte 46 eine Vielzahl von Führungsstäben 48 verlaufen.

  Die Platten 44 und 46 dienen ferner am oberen und unteren Ende als Anschläge für eine Lagerbockanordnung 50, die vertikal verschiebbar ist und nicht dargestellte Lagerhülsen aufweist, die entlang den Führungsstäben 48 frei verschiebbar gleiten. Die Lagerbockanordnung 50 arbeitet mit den Führungsstäben 48 zusammen und verhindert eine axiale Drehung des Vibrationskernes 60 gemäss der Erfindung.



   Auf der Lagerbockanordnung 50 ist eine zylindrische Lagerhülse 52 montiert und mit dem freien Ende der Kolbenstange 40 verbunden. Die Lagerhülse 52 hat in ihrer unteren Endfläche eine kreisförmige Öffnung 54, in welche der Zylinder 38 zu liegen kommt, wenn die Kolbenstange 40 in ihrer unteren Ruhe- und Ausgangslage ist (Fig. 1). Mit der Kolbenstange ist eine Schubstange 56 verbunden und verläuft durch den oberen Teil der Lagerhülse 52. An ihrem oberen Ende trägt die Schubstange 56 eine Kernplattform 58, auf der der Vibrationskern 60 gehaltert ist. Durch diese Befestigungsart ist sowohl eine axiale Stabilität als auch eine Schubbegrenzung des Vibrationskernes 60 im wesentlichen unterhalb des unteren Endes des Vibrationskernes 60 möglich, so dass der Kern ganz in die Rohrform 10 ohne Behinderung durch andere Teile hineinverschoben werden kann (Fig. 4).



  Der Vibrationskern 60 ist unmittelbar auf der Kernplattform 58 montiert und ist mit einer Anzahl von Vibratoren 62 versehen, die in seinem Innern in räumlichem Abstand voneinander befestigt sind.



   Unmittelbar unterhalb der Plattform 16 ist eine Anhebevorrichtung 64 für die Formscheibe 20 vorgesehen, die beim Ausformen der Muffe zu Beginn der Rohrherstellung betätigbar ist. Eine solche Anhebevorrichtung ist ausführlich im US-Patent 3 083 433 beschrieben. Die Anhebevorrichtung 64 ist mit einer Vibrationsplatte 66 versehen, an der Füsse 68 angebracht sind, mit denen der Kontakt zur Formscheibe 20 herstellbar, diese anzuheben und in Vibration zu versetzen ist. Unmittelbar unterhalb der Vibrationsplatte 66 ist eine Antriebsplatte 70 befestigt, wobei sowohl die Vibrationsplatte 66 als auch die Antriebsplatte 70 innerhalb der Stützen 42 drehbar montiert sind. Ein Motor mit einem geeigneten Getriebe treibt die Platte 70 an, womit auch die Formscheibe 20 während der Herstellung der Muffe in Drehung versetzt wird.

  Die Anhebevorrichtung 64 wird durch geeignete, nicht dargestellte Antriebsmittel angehoben und abgesenkt, wobei der Hub durch zwei Anschläge 72 und 74 begrenzt wird.



   Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 6 bis 9 dargestellt, wobei die gemäss diesen Figuren aufgebaute Maschine zur Herstellung von Rohren ohne eine Anhebevorrichtung 64 arbeitet. Die dargestellte Maschine zur Herstellung von Rohren umfasst eine Rohrform 10, eine Rahmenkonstruktion 24, einen Verdichter 30 mit einer Antriebswelle 34, eine Plattform 16 in Form eines Drehtisches, sowie einen Trichter 26 zur Zuführung des Rohmaterials. In einer Grube 36 ist ein Senkschacht mit einem hydraulischen Zylinder 38 vorgesehen, dessen Kolbenstange 40 direkt an der Kernplattform 58 angreift. Eine geführte Bewegung für die Kernplattform 58 wird durch eine Vielzahl von Führungsstäben 76 bewirkt, die in einem radialen Abstand voneinander zwischen dem Boden der Grube 36 und einem Rahmenteil 78 unterhalb der Plattform 16 verlaufen.



  An dem Muffenende 14 der Rohrform 10 sind Vibratoren 80 auf der Aussenseite befestigt, um das für die Herstellung des Rohres verwendete Material im Bereich der Muffe   zwischen    dem Muffenende 14 und der Formscheibe 20 zu verdichten.

 

  Ferner sind unterhalb der Plattform 16 am Rahmenteil 78 Rollen 82 befestigt, die den Vibrationskern beim Verschieben in und aus der Rohrform 10 führen.



   In Fig. 10 ist die Verbindungskonstruktion zwischen dem sich drehenden Verdichter 30 und dem sich nichtdrehenden Vibrationskern 60 dargestellt. Der Verdichter 30 ist auf der sich drehenden Antriebswelle 84 gehalten, die an ihrem unteren Ende 86 mit einem Gewinde versehen ist, das in ein Gehäuse 88 für einen Lager- und Führungsstutzen einschraubbar ist. Innerhalb des Gehäuses 88 ist ein sich nichtdrehender Halterungsstift 90 montiert, wobei zwei Schublager Verwendung finden, die mit Rollen 92 versehen sind und eine radiale sowie axiale Belastung in der Grössenordnung  von etwa 10 000 kg und etwa 5 000 kg aufnehmen. Am unteren Ende des Halterungsstiftes 90 ist ein Führungsstift 94 angebracht, der am freien Ende angefast ist, damit er sich selbsttätig in den Verriegelungsblock 96 beim Einstecken führt. Dieser Verriegelungslbock 96 ist mit dem Vibrationskern 60 starr verbunden.

  An dem Führungsstift 94 ist ferner eine konzentrisch verlaufende Rille 98 vorgesehen, in welche ein Verriegelungsstift 100 eingreift und mit Hilfe von hydraulischem auf einen Kolben 104 wirksamen Druck über Leitungen 102 in der Verriegelungsposition gehalten werden kann.



  Der Verriegelungsstift 100 und die Rille 98 sind mit gekrümmten Anschlagflächen versehen, so dass sich der Führungsstift 94 aus dem Verriegelungsblock 96 durch axiale Verschiebung lösen kann, wenn kein Hydrulikdruck wirksam ist, und der Führungsstift 94 durch eine axiale Verschiebung den Verriegelungsstift 100 in den Kolbenraum 106 verschiebt.



   Die Wirkungsweise der beiden vorstehend beschriebenen Maschinen zur Herstellung von Rohren ist im wesentlichen gleich. In Fig. 1 ist die Maschine im Ruhezustand dargestellt.



  In dieser Position kann die Plattform 16 z. B. in einer solchen nicht dargestellten Weise gedreht werden, dass die Rohrform 10 genau zentrisch unter dem Verdichter 30 und über dem Vibrationskern 60 zu liegen kommt.



   Die Herstellung des Rohres beginnt mit dem Absenken des Verdichters 30 zusammen mit dem Gehäuse 88 und dem Führungsstift 94 in die Giessform 10, sowie gleichzeitigem Anheben des Vibrationskernes 60 mit Hilfe des Zylinders 38. Über die Leitungen 102 wird Hydraulikdruck zugeführt und der Verriegelungsstift 100 in die Rille 98 gepresst, so dass der drehbare Verdichter 30 und der Vibrationskern 60 fest miteinander verbunden sind. Anschliessend wird das gemischte Material zur Herstellung des Rohres mit Hilfe des Förderbandes 28 in die Rohrform 10 geschüttet und die Anhebevorrichtung 64 in die in Fig. 2 dargestellte Position angehoben. Anschliessend wird die Muffe des Rohres in bekannter Weise durch Drehen und Vibrieren der Anhebevorrichtung 64 hergestellt, wie dies in US-Patent 3 083 433 beschrieben ist.

  Die Drehung des Verdichters verläuft entgegengesetzt zur Drehrichtung der Formscheibe 20.



   Wenn die Muffe des Rohres fertiggestellt ist, wird die Anhebevorrichtung 64 in ihre Ruhelage gemäss Fig. 3 abgesenkt. Der Verdichter 30 wird anschliessend durch das Gemisch des Rohmaterials zusammen mit dem daran hängenden Vibrationskern 60 mit Hilfe des Zylinders 38 nach oben gedrückt, wobei beim Passieren jeden Vibrators 62 durch das Muffenenede der Rohrform 10 dieser mit Hilfe eines nicht dargestellten Betätigungsschalters eingeschaltet wird, um diesen Teil des Vibrationskernes in Vibration zu versetzen.



  Wenn der Verdichter 30 das glatte Ende 12 der Rohrform 10 erreicht, wird die Drehbewegung abgeschaltet und der über die Leitung 102 zugeführte Hydraulikdruck abgebaut.



  Damit kann der Verdichter 30 vom Vibrationskern 60 gemäss Fig. 4 abgehoben werden. Die Vibration des Vibrationskernes 60 mit Hilfe der Vibratoren   62 wird    noch für eine kurze Zeitdauer aufrechterhalten, um eine weitere Verdichtung des für die Herstellung des Rohres verwendeten Rohmaterials, insbesondere im Bereich des oberen glatten Endes der Rohrform 10 zu erhalten. Damit wird sichergestellt, dass jegliche Restspannung in dem fertiggestellten Rohr beseitigt wird, die möglicherweise noch von dem sich drehenden Verdichter 30 herrührt.



   Sobald die Verdichtung durch Vibration mit Hilfe des Vibrationskernes 60 beendet ist, wird der Vibrationskern mit Hilfe des Zylinders 38 abgezogen und eine neue Rohrform 10 mit Hilfe der Plattform 16 in Position gebracht, wobei gleichzeitig der fertiggestellte Rohr-Rohling entfernt wird.



   Selbstverständlich können die Vibratoren 62 ersetzt oder von weiteren Vibratoren unterstützt werden, die unabhängig von der Erfindung positioniert sind. Wichtig ist vor allen Dingen, dass die Vibration in das Gemisch des Rohmaterials eingeleitet wird, wenn das Rohr geformt wird, um sicherzustellen, dass das Materialgemisch ausreichend verdichtet ist.



   Das vorstehend allgemein aufgezeigte Verfahren kann durch weitere Schritte gewünschtenfalls ergänzt werden. Damit lässt sich eine weitere Verbesserung des fertiggestellten Produktes erzielen. So kann z. B., sobald der Verdichter 30 das obere glatte Ende 12 der Rohrform 10 erreicht hat, zusammen mit dem Vibrationskern 60 zurück in die Ausgangsposition geführt werden, um mit einem zweiten vertikalen Durchlauf des Vibrationskernes 60 durch den neugeformten Rohr-Rohling diesen mit Hilfe der Vibratoren weiter zu verdichten und weiter zu glätten. Am Ende des zweiten Durchlaufes befindet sich der Vibrationskern 60 in der obersten Stellung und kann in dieser Stellung bei laufenden Vibratoren für eine gewisse Zeit gehalten werden. Diese Zeit kann zwischen 1 bis 3 Minuten liegen und hängt weitgehend von der Absetzgeschwindigkeit des Materialgemisches ab.

  Je trockener das Materialgemisch ist, um so länger sollte der Vibrationskern 60 im stehenden Zustand arbeiten. Anschliessend kann der Vibrationskern 60 und der Verdichter 30 erneut um eine kurze Strecke abgesenkt und wieder angehoben werden, wobei diese Strecke z. B. zwischen 30 und 60 cm lang sein kann, um damit den oberen am glatten Ende 12 der Rohrform 10 liegenden Teil weiter zu verdichten. Dieser kurze Verdichtungshub sollte etwa dreimal wiederholt werden, wobei alle Vibratoren 62 eingeschaltet sind. Dabei wird zweckmässigerweise eine geringe Menge des Materialgemisches am oberen Ende der Rohrform entsprechend dem Absetzen des Materialgemisches aufgrund der Verdichtung zugeführt. Mit dem Beenden des dritten Verdichtungshubes werden alle Vibratoren gleichzeitig abgeschaltet, um das Absetzen zu beenden.

  Anschliessend wird der Verdichter 30 vom Vibrationskern 60 losgelöst und der Vibrationskern aus dem Rohr-Rohling wie vorstehend erläutert abgezogen.



   Die Wirkungsweise der in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Ausführungsform entspricht im wesentlichen der der Ausführungsform gemäss den Fig. 1 bis 5. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Muffe des Rohres mit Hilfe einer Vibration geformt wird, die von auf der Aussenseite der Rohrform 10 im Bereich des Muffenendes 14 angeordneten Vibratoren 80 eingeleitet wird. Diese Vibratoren 80 werden abgeschaltet, wenn die Muffe ausgebildet ist und bleiben während des nachfolgenden Herstellungsablaufes, wie er vorstehend bereits beschrieben wurde, im abgeschalteten Zustand.



   Rohr-Rohlinge, die aus einem Zementmaterialgemisch durch sich drehende Spachteln, oder mit Hilfe anderer bekannter Verfahren hergestellt sind, können dem Verfahren zum Verdichten gemäss der Erfindung unterzogen werden, indem ein Vibrationskern 60 in die Rohr-Rohlinge eingeführt wird. Mit Hilfe dieser nachträglichen Behandlung können Restspannungen im Rohr-Rohling beseitigt werden und dem so behandelten Rohr-Rohling der strukturelle Aufbau gegeben werden, wie er bei der Anwendung der Erfindung entsprechend der beschriebenen Verfahren erzielbar ist, wenn der   Vibrationseinfluss    bereits vom anfangenden Ausformen des Rohr-Rohlings an wirksam ist.

 

   An gemäss der Erfindung ausgeformten Betonrohren wurden Dreikanten-Bruchprüfungen vorgenommen und die Ergebnisse mit entsprechenden Ergebnissen verglichen, welche an in herkömmlicher Weise hergestellten Rohren der gleichen Art ermittelt wurden. Es wurden fünf Prüflinge verwendet, die nur 74% der Stahlbewehrung enthielten, wie sie für nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellte Rohre Verwendung findet. Die Prüfungen wurden entsprechend  den Bedingungen durchgeführt, wie sie 1963 von der Gesellschaft  American Society for Testing and Materials  unter dem Titel  Tentative Specifications for Reinforced Concrete Culvert, Storm Drain and Sewer Pipe  (C 76-631) veröffentlich wurden.

  Die in der Spalte D angegebenen Werte entsprechen einer Prüflast, die in 0,45 kg/0,3 m   /    0,3 m Durchmesser des Rohres (pounds per linear foot per foot of pipe diameter) angegeben sind. Die zum Vergleich herangezogenen Betonrohre wurden nach einem bekannten Verfahren hergestellt, unter Beachtung der Bedingungen der American Society for Testing and Materials, Klasse IV für bewehrte Zementrohre.



   Die gemäss der Erfindung hergestellten Prüfrohre haben jeweils eine Länge von etwa 2,43 m, einen Durchmesser von etwa 60,8 cm und eine Wandstärke von etwa 7,62 cm. Die Prüfung wurde nach einer feuchten Behandlung von etwa 10 Stunden vorgenommen.



  Herstellungs- Prüfieit-   D-Priiflast    D-Prüflast Vibrations zeit punkt 0,27 mm Riss Bruch dauer x   x+2Tage    997,9 kg 1533,1 kg 5 Min.



   (2200 lbs) (3380 lbs) x   x + 3 Tage    918,0 kg 1680,5 kg 5 Min.



   (2024 lbs) (3705 lbs) x x + 3 Tage 953,4 kg 1577,2 kg 5 Min.



   (2102 lbs) (3477 lbs) x   x + 3 Tage    963,4 kg 1499,6 kg   4Min.   



   (2124 lbs) (3306 lbs) x x + 3 Tage 858,6 kg 1493,7 kg 2 Min.



   (1893 lbs) (3293 lbs)
Für die 4 Vergleichsrohre, die nach dem bekannten Verfahren hergestellt sind, ergeben sich die nachfolgenden Werte, wobei zu beachten ist, dass für die Prüfrohre dieselben Abmessungen gelten und eine stärkere Bewehrung Verwendung fand, sowie eine längere Lagerungszeit bis zum Prüfzeitpunkt erforderlich ist.



  Herstellungs-   Präfzeit-    D-Prüflast D-Prüflast zeit punkt 0,27 mm Riss Bruch x x   +50    Tage 1088,6 kg 1487,8 kg  (2400 lbs) (3280 Ibs) x x + 20 Tage 916,2 kg 1406,2 kg  (2020 lbs) (3100 lbs) x x + 10 Tage 893,6 kg 1505,9 kg  (1970 lbs) (3320 lbs) x   x + 25 Tage    952,5 kg 1573,9 kg  (2100 lbs) (3470 lbs)
Wie aus dem Vergleich der beiden Tabellen hervorgeht, lassen sich mit Hilfe der Erfindung Betonrohre herstellen, die wesentlich schneller herzustellen sind und mit einem wesentlich kleineren Bewehrungsaufwand dieselben Qualitätseigenschaften wie die bekannten Betonrohre haben.



   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Abbau von Restspannungen in Rohr-Rohlingen aus einem durch ein Bindemittel zusammengehaltenen Materialgemisch, vorzugsweise Beton, die beim Herstellen mit Hilfe eines sich drehenden Verteilers durch eine radial wirksame Kraft geformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vibrationskern (60) mit einem dem Innendurchmesser des Rohr-Rohlings entsprechenden Aussendurchmesser und einer dem Rohr-Rohling entsprechenden Länge in den Rohr-Rohling eingeführt wird und dass der Vibrationskern während des Einführens zum Verdichten des Materialgemisches und zum Ausfüllen von Hohlräumen in Vibration versetzt wird.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass während der Formgebung des Rohr-Rohlings der Vibrationskern gleichzeitig eingeführt und in Vibration versetzt wird.

 

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern gleichzeitig während der Formgebung des Rohr-Rohlings in Vibration versetzt wird und dass die Vibration nach der Formgebung des Rohr-Rohlings für eine gegebene Zeitdauer aufrechterhalten wird,   wäh-    rend welcher der Vibrationskern im Rohr-Rohling verbleibt.



   3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern nach der Formgebung des Rohr-Rohlings zunächst herausgezogen, wieder eingeführt und in Vibration versetzt wird.



   4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern nach der Wiedereinführung bis zur vollständigen Verdichtung vibrie 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. den Bedingungen durchgeführt, wie sie 1963 von der Gesellschaft American Society for Testing and Materials unter dem Titel Tentative Specifications for Reinforced Concrete Culvert, Storm Drain and Sewer Pipe (C 76-631) veröffentlich wurden. Die in der Spalte D angegebenen Werte entsprechen einer Prüflast, die in 0,45 kg/0,3 m / 0,3 m Durchmesser des Rohres (pounds per linear foot per foot of pipe diameter) angegeben sind. Die zum Vergleich herangezogenen Betonrohre wurden nach einem bekannten Verfahren hergestellt, unter Beachtung der Bedingungen der American Society for Testing and Materials, Klasse IV für bewehrte Zementrohre.

   Die gemäss der Erfindung hergestellten Prüfrohre haben jeweils eine Länge von etwa 2,43 m, einen Durchmesser von etwa 60,8 cm und eine Wandstärke von etwa 7,62 cm. Die Prüfung wurde nach einer feuchten Behandlung von etwa 10 Stunden vorgenommen.

   Herstellungs- Prüfieit- D-Priiflast D-Prüflast Vibrations zeit punkt 0,27 mm Riss Bruch dauer x x+2Tage 997,9 kg 1533,1 kg 5 Min.

   (2200 lbs) (3380 lbs) x x + 3 Tage 918,0 kg 1680,5 kg 5 Min.

   (2024 lbs) (3705 lbs) x x + 3 Tage 953,4 kg 1577,2 kg 5 Min.

   (2102 lbs) (3477 lbs) x x + 3 Tage 963,4 kg 1499,6 kg 4Min.

   (2124 lbs) (3306 lbs) x x + 3 Tage 858,6 kg 1493,7 kg 2 Min.

   (1893 lbs) (3293 lbs) Für die 4 Vergleichsrohre, die nach dem bekannten Verfahren hergestellt sind, ergeben sich die nachfolgenden Werte, wobei zu beachten ist, dass für die Prüfrohre dieselben Abmessungen gelten und eine stärkere Bewehrung Verwendung fand, sowie eine längere Lagerungszeit bis zum Prüfzeitpunkt erforderlich ist.

   Herstellungs- Präfzeit- D-Prüflast D-Prüflast zeit punkt 0,27 mm Riss Bruch x x +50 Tage 1088,6 kg 1487,8 kg (2400 lbs) (3280 Ibs) x x + 20 Tage 916,2 kg 1406,2 kg (2020 lbs) (3100 lbs) x x + 10 Tage 893,6 kg 1505,9 kg (1970 lbs) (3320 lbs) x x + 25 Tage 952,5 kg 1573,9 kg (2100 lbs) (3470 lbs) Wie aus dem Vergleich der beiden Tabellen hervorgeht, lassen sich mit Hilfe der Erfindung Betonrohre herstellen, die wesentlich schneller herzustellen sind und mit einem wesentlich kleineren Bewehrungsaufwand dieselben Qualitätseigenschaften wie die bekannten Betonrohre haben.

   PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Abbau von Restspannungen in Rohr-Rohlingen aus einem durch ein Bindemittel zusammengehaltenen Materialgemisch, vorzugsweise Beton, die beim Herstellen mit Hilfe eines sich drehenden Verteilers durch eine radial wirksame Kraft geformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vibrationskern (60) mit einem dem Innendurchmesser des Rohr-Rohlings entsprechenden Aussendurchmesser und einer dem Rohr-Rohling entsprechenden Länge in den Rohr-Rohling eingeführt wird und dass der Vibrationskern während des Einführens zum Verdichten des Materialgemisches und zum Ausfüllen von Hohlräumen in Vibration versetzt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass während der Formgebung des Rohr-Rohlings der Vibrationskern gleichzeitig eingeführt und in Vibration versetzt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern gleichzeitig während der Formgebung des Rohr-Rohlings in Vibration versetzt wird und dass die Vibration nach der Formgebung des Rohr-Rohlings für eine gegebene Zeitdauer aufrechterhalten wird, wäh- rend welcher der Vibrationskern im Rohr-Rohling verbleibt.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern nach der Formgebung des Rohr-Rohlings zunächst herausgezogen, wieder eingeführt und in Vibration versetzt wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern nach der Wiedereinführung bis zur vollständigen Verdichtung vibrie

   rend im Rohr-Rohling verbleibt und dann, nach Abschalten der Vibration, wieder herausgezogen wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskern nach der Formgebung des Rohr-Rohlings und bei Aufrechterhaltung der Vibration nur teilweise herausgezogen und wieder eingeführt wird.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Herausziehen und Wiedereinführen zumindest einmal, vorzugsweise bis dreimal, erfolgt.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, wobei die Vorrichtung eine eine Rohrform tragende Plattform umfasst und ein sich drehender Verteiler in das Materialgemisch für den Rohr-Rohling mit Hilfe eines kraftgetriebenen Verschiebemechanismus hinein- und herausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen nichtortierenden Kern (60) umfasst, dass Vibrationseinrichtungen (60; 80) vorhanden sind, die der Formgebung und Verdichtung des Rohr-Rohlings dienen, dass eine Verbindungskonstruktion (86, 88, 90, 92, 94, 96, 100) zum Verbinden des Verteilers (30) mit dem Kern (60) vorhanden ist und dass der Kern in einem Führungssystem (46, 48; 82) während der vertikalen Verschiebung führbar ist.

   UNTERANSPRÜCHE 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationseinrichtungen aus einem oder mehreren mit dem Kern verbundenen Vibratoren (62) bestehen.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Vibratoren auf der Innenseite des Kernes in vertikalem Abstand voneinander befestigt sind und dass die einzelnen Vibratoren selektiv einschaltbar sind.

   9. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass selektive Schalteinrichtungen vorhanden sind, mit denen die einzelnen Vibratoren (62) selektiv einschaltbar sind, wenn sie beim Einschieben des Kernes (60) die untere Kante der Rohrform (10) passieren.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch II mit einem Führungssystem für den verschiebbaren Vibrationskern, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsdruckzylinder (38) mit einem Kolben und einer Kolbenstange (40), einer Kernplattform (58), auf der der Vibrationskern montiert ist, vertikal verlaufenden Führungsstäben (48), die in radialem Abstand voneinander um die Kolbenstange herum angeordnet sind und bis zu einer die Rohrform (10) tragenden Plattform verlaufen und durch mit den Führungsstäben und der Kernplattform (58) verbundenen Verbindungselemente, die eine Drehung des Vibrationskernes verhindern.

   11. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente eine zylindrische, gehäuseförmige Halterung umfassen, die von der Kernplattform aus nach unten über die Kolbenstange und den Zylinder zumindest teilweise sich erstreckt, und dass ein Lagerblock vorhanden ist, der von der gehäuseförmigen Halterung aus nach unten verläuft und in gleitendem Eingriff mit den Führungsstäben steht, wodurch eine seitliche und axiale Stabilisierung des Vibrationskernes im wesentlichen unterhalb des Schubendes der Kolbenstange bewirkt wird.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstäbe mit Begrenzungsanschlägen versehen sind, die eine vertikale Verschiebung des Lagerblockes begrenzen.

   13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskonstruktion zwischen dem Verdichter und dem Vibrationskern aus einem drehbaren Gehäuse (88) besteht, das fest mit dem Verteiler (30) verbunden ist und axial von diesem aus nach unten verläuft, dass ein nichtdrehbarer Halterungsstift (90) axial vom drehbaren Gehäuse aus nach unten verläuft, dass der Halterungsstift und das drehbare Gehäuse durch Lager miteinander verbunden sind, die ein freies Drehen des Gehäuses um den Halterungsstift ermöglichen, dass am oberen Ende des Vibrationskernes eine Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist und dass lösbare Verriegelungseinrichtungen den Halterungsstift mit der Verriegelungsvorrichtung verbinden.

   14. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager aus einer Vielzahl gegeneinander geneigter Rollen aufgebaut ist, die sowohl eine axiale als auch radiale Belastung aufnehmen.

   15. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsstift als männliches Verriegelungselement in einen Verriegelungsblock als weibliches Verriegelungselement eingreift und mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Ausnehmung (98) versehen ist und dass in die Ausnehmung ein oder mehrere Verriegelungsstifte (100) durch hydraulische Betätigung verschiebbar sind.

   16. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsstifte und die Ausnehmung mit aneinander angepassten Eingriffsflächen versehen sind, so dass beim Abfallen des hydraulischen Druckes die Verriegelungsstifte den Halterungsstift freigeben und eine Trennung des Vibrationskernes vom Verteiler zulassen.

   17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler als Rollenverdichter ausgebildet ist.

   18. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler als rotierende Spachtel ausgebildet ist.