DE10022753A1 - Vibrationsvorrichtung für eine Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vibrationsvorrichtung (13) zum Ankoppeln an eine Fertigungseinrichtung für Muffenrohre, wobei die Führungseinrichtung aus einer Hohlform (2) mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längsachse (A) und einem in Richtung der Schwerkraft unten liegenden Muffenformabschnitt (8) besteht und die Vibrationsvorrichtung mindestens einen Vibrator (15) und einen Ringkörper (14) als Auflager für den Muffenformabschnitt (8) umfaßt. DOLLAR A Dabei bilden der Ringkörper (14) und der mindestens eine Vibrator (15) eine Baueinheit mit einer Durchgangsöffnung, deren freier Durchmesser größer ist als der kleinste Innendurchmesser der Hohlform (2). Somit wird eine besonders kompakte Vibrationsvorrichtung geschaffen, die sich insbesondere auch zur Nachrüstung bestehender Vorrichtungen zur Herstellung von Muffenrohren eignet. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres angegeben, die eine solche Vibrationsvorrichtung umfaßt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vibrationsvorrichtung zum Ankoppeln an eine Fer­ tigungseinrichtung für Muffenrohre, wobei die Fertigungseinrichtung aus einer Hohl­ form mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längsachse, einem in Rich­ tung der Schwerkraft unten liegenden Muffenformabschnitt und einer Einfülleinrich­ tung für ein verdichtungsfähiges Gemenge, insbesondere für Beton, in die Hohlform besteht und die Vibrationsvorrichtung mindestens einen Vibrator und einen Ringkörper als Auflager für den Muffenformabschnitt umfaßt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres mit einer solchen Vibrations­ vorrichtung.

Muffenrohre besitzen üblicherweise an einem Ende einen Abschnitt mit einem zumeist stufenartig erweiterten Innendurchmesser, der üblicherweise als Muffe bezeichnet wird. Die Muffe dient der Aufnahme des Endabschnittes beispielsweise eines weiteren Muffenrohres, das an seinem der Muffe gegenüberliegenden Ende in glatter Fortset­ zung des Rohrschaftes ausläuft. Der aufzunehmende Endabschnitt ist häufig auch sich verjüngend ausgeführt. Anstelle eines weiteren Muffenrohres können auch andere Elemente eines Rohrleitungssystems in die Muffe eingefügt werden, sofern ein ent­ sprechend auslaufendes, in die Muffe passendes Ende ausgebildet ist.

Gerade Muffenrohre aus Beton lassen sich in Hohlformen mit in Richtung der Schwer­ kraft ausgerichteter, aufrechtstehender Längsachse herstellen, indem der Beton von oben in die Hohlform eingefüllt, durch geeignete Vorrichtungen an die Innenwand der Hohlform verbracht und dort verdichtet wird. Das Verdichten erfolgt durch radial ge­ richtete Druckausübung auf den Beton mit Hilfe geeigneter Preßwerkzeugen während des Einfüllens.

Eine verbreitete Möglichkeit zur Radialverdichtung besteht in der Verwendung eines Preßwerkzeuges in Form eines Rollenkopfes mit mehreren Druckrollen, deren Mantel­ flächen jeweils parallel zu der Längsachse der Hohlform angeordnet sind. Diese Druck­ rollen pressen den Beton an die Innenwand der Hohlform und wälzen dabei auf dem eingefüllten Beton ab. Gleichzeitig verdrängen die Druckrollen überschüssigen Beton, so daß eine glattflächige Rohr-Innenwand ausgebildet wird. Das Muffenrohr wird dabei sukzessive entgegen der Schwerkraftrichtung aufgebaut, wobei der Rollenkopf und die Hohlform in Richtung der Längsachse axial gegeneinander verfahren werden.

Zur Ausformung der Erweiterung des Innendurchmessers an der Muffe umfaßt die Hohlform eine hülsenartige Außenschale und einen konturierten Formring, auf dem sich das entstehende Muffenrohr abstützt. Dabei ist der Formring von unten her in die Außenschale eingesetzt oder auch an diese angesetzt. Der Muffenformabschnitt wird im wesentlichen zwischen der Außenschale sowie der Axialwand und einwärts gerichte­ ten Abschnitten des konturierten Formringes gebildet. Diese Anordnung mit unten liegendem Muffenabschnitt erlaubt die Entschalung des noch nicht ausgehärteten Roh­ stückes bereits unmittelbar nach der Beendigung der Verdichtung, so daß die Außen­ schale sofort zur Fertigung des nächsten Muffenrohres verwendet werden kann. Ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP 0 015 469 B1 bekannt.

Bei dieser Fertigungsweise ist es jedoch schwierig, den Beton im Bereich des Muffen­ formabschnittes in ausreichendem Maße zu verdichten, da dort aufgrund der einwärts gerichteten Abschnitte nicht genau in Radialrichtung auf das zu verdichtende Gemenge gedrückt werden kann.

Zur Verbesserung des Materialflusses in den Muffenformabschnitt der Hohlform wird in der EP 0 015 469 B1 zwar die Möglichkeit erwähnt, in den Muffenformabschnitt wäh­ rend der Verfüllung mit Beton mittels einer Vibrationsvorrichtung mechanische Schwingungen einzuleiten. Die Vibrationsvorrichtung wird dort allerdings nicht zur Verdichtung des Betons, sondern lediglich zur Unterstützung der Betonförderung bzw. des Betonflusses in den Muffenformabschnitt verwendet, um stärkere Geräuschemis­ sionen zu vermeiden. Die zur Verbesserung des Materialflusses erforderliche Schwin­ gungsleistung liegt deutlich unter dem Niveau, das zur Erzielung eines signifikanten Verdichtungseffektes benötigt wird.

Eine zum Zweck der Betonverdichtung verwendbare Vibrationsvorrichtung ist bei­ spielsweise aus der DE 42 10 994 C3 bekannt. Diese umfaßt einen kreuzförmigen Schwingkörper, dessen Mittelpunkt unterhalb der Durchgangsöffnung der mit ihrer Längsachse an der Schwerkraftrichtung ausgerichteten Hohlform liegt. Die Hohlform ist mit dem konturierten Formring ihres Muffenformabschnittes über einen dünnwan­ digen, rohrartigen Zwischenring auf dem Schwingkörper abgestützt, der mit seinen Enden auf vier in Vertikalrichtung elastisch nachgiebigen Schwingungsbeinen ruht. An der Unterseite des Schwingkörpers ist im Zentrum des Kreuzes ein kreisförmiger Teller befestigt, an dem zwei Vibratoren zur Erzeugung vertikal gerichteter Schwingungen angebracht sind.

Diese Anordnung bedingt eine große Bauhöhe der gesamten, zur Herstellung eines Muffenrohres benötigten Vorrichtung, die im Folgenden auch als Rohrfertiger bezeich­ net wird. Die in der DE 42 10 994 C3 Vorgeschlagene Vibrationsvorrichtung ist über­ dies bei Rohrfertigern, bei denen die Innenfläche des Muffenrohres mittels eines sich von unten in die Hohlform erstreckenden Kerns geformt wird, nicht verbindbar.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vibrationsvorrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kompakte Bauform aufweist und bei unterschiedlichen Typen von Rohrfertigern flexibel einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vibrationsvorrichtung der eingangs genannten Art ge­ löst, bei der der Ringkörper und der Vibrator als Baueinheit mit einer kreisrunden Durchgangsöffnung ausgebildet sind, deren Durchmesser größer ist als der kleinste Innendurchmesser des Muffenformabschnittes.

Aufgrund der freien Durchgangsöffnung ist die erfindungsgemäße Vibrationsvorrich­ tung mit allen Arten von Rohrfertigern zur Herstellung von geraden Muffenrohren ver­ wendbar, bei denen eine aufrecht stehende Hohlform zum Einsatz kommt, ohne das dies mit einem erheblichen Bauraumbedarf in Vertikalrichtung verbunden wäre. Insbe­ sondere lassen sich auch bereits bestehende Rohrfertiger in den meisten Fällen pro­ blemlos mit der erfindungsgemäßen Vibrationsvorrichtung nachrüsten.

Der Ringkörper mit dem Vibrator bzw. den Vibratoren kann als einheitliches Modul komplett vormontiert werden, das dann als Einheit mit geringem Montageaufwand in einen Rohrfertiger eingefügt wird.

Damit ergibt sich weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, insbesondere aus Beton, umfassend eine Hohl­ form mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längsachse und einem in Richtung der Schwerkraft unten liegenden Muffenformabschnitt, eine in der Hohlform angeordnete Einrichtung zur Definition der Innenwand des zu fertigenden Muffenroh­ res, welche zumindest zeitweilig unter dem Muffenformabschnitt aus der Hohlform hervorragt, sowie eine Vibrationsvorrichtung der vorstehend erläuterten Art.

Die Einrichtung zur Definition der Innenwand kann dabei ein Rollenkopf herkömmli­ cher Bauart sein, der in seiner untersten Stellung, wie beispielsweise in der DE 42 10 994 C3 dargestellt, unter der Unterseite der Hohlform hervorsteht. Bei der erfindungs­ gemäßen Lösung kann sich dieser vorstehende Teil in die Durchgangsöffnung der Bau­ einheit hinein- oder auch durch diese hindurcherstrecken. So werden konstruktive Ein­ schränkungen vermieden und trotzdem eine Verminderung der Bauhöhe des Rohrferti­ gers erzielt. Durch geeignete Kopplungselemente können von der Vibrationsvorrich­ tung erzeugte Schwingungen bei Bedarf auch in das radial wirkende Preßwerkzeug eingeleitet werden.

Anstelle eines Rollenkopfes kann als radial wirkendes Preßwerkzeug auch ein in Rich­ tung der Längsachse der Hohlform feststehender Kern verwendet werden, der zur Ver­ dichtung des Betons in Radialrichtung vibriert. Dieser Kern erstreckt sich ohne weiteres durch die gesamte Vibrationsvorrichtung hindurch. Da sich der Kern ungehindert durch die freie Durchgangsöffnung der Vibrationsvorrichtung erstreckt, kann bei einem sol­ chen Rohrfertiger trotz der zusätzlichen Anordnung der Vibrationsvorrichtung die ur­ sprüngliche Bauhöhe beibehalten werden.

Dies gilt auch für einen sogenannten steigenden Kern, der in Längsrichtung in die Hohlform von unten axial einfahrbar ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vibrationsvorrichtung weist der Ringkörper einen Obergurt und einen Untergurt auf. Diese sind über Stege miteinander verbunden, die im wesentlichen senkrecht zu den Gurten verlaufen. Hieraus resultiert eine hohe dynamische Steifigkeit des Ringkörpers. Dieser wird bevorzugt biegestarr ausgelegt, so daß dessen erste Eigenfrequenz oberhalb der durch die Vibratoren erzeugten Frequen­ zen liegt. Bei einer Schwingungsanregung vollführt der Ringkörper dann in der Regel eine starre Körperbewegung. Hierdurch ergibt sich an der dem Muffenformabschnitt zugewandten Seite eine homogene Beschleunigungsverteilung über den gesamten Auflagebereich. Dies wiederum ermöglicht eine entsprechend gleichmäßige Einleitung der mechanischen Schwingungen in das in dem Muffenformabschnitt befindliche ver­ dichtungsfähige Gemenge.

Die in der Praxis an Vibrationstischen häufig beobachteten Inhomogenitäten der Be­ schleunigungsverteilung, die mit einer für die Verdichtung von Beton unerwünscht ho­ hen Beschleunigung an Schwingungsbäuchen und zu geringen Beschleunigungen an Schwingungsknoten verbunden sind, werden durch die besonders biegestarre Ausbil­ dung des Ringkörpers vermieden. Hierdurch wird eine zuverlässige Formausfüllung des Muffenformabschnittes mit hohem Verdichtungsgrad erzielt. Zudem werden lokale Entmischungen des Gemenges sowie eine unerwünschte Porenbildung verhindert. Dies wirkt sich positiv auf die Festigkeits- und Dichtigkeitseigenschaften der fertigen Muffe aus.

Der Ringkörper kann beispielsweise besonders einfach als Schweißteil aus Blechele­ menten zusammengesetzt werden. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, den Obergurt und/oder den Untergurt als Ringscheibe auszubilden. Überdies werden hier­ durch günstige, weil ebene Abstützflächen an der Vibrationsvorrichtung geschaffen.

Der Ringkörper wird bevorzugt als Hohlprofilkörper ausgebildet, der trotz hoher dy­ namischer Steifigkeit dann eine geringe Masse besitzt. Ein solches Hohlprofil kann bei­ spielsweise durch Biegen eines Strangprofiles oder auch gußtechnisch hergestellt wer­ den. Besonders bevorzugt wird hierbei ein kastenförmiger Profilquerschnitt, der auch als Schweißteil realisierbar ist.

Die Anbindung des mindestens einen Vibrators erfolgt bevorzugt platzsparend an dem Untergurt. Durch die Anordnung von zwei in Umfangsrichtung des Ringkörpers um 180° versetzt angeordnete Vibratoren läßt sich, eine Synchronisation derselben voraus­ gesetzt, eine sehr gleichmäßige Erregung des Ringkörpers erzielen. Bei einem gegen­ sinnigen Antrieb der Vibratoren können überdies Radialschwingungen kompensiert werden, so daß der Ringkörper lediglich mit Vertikalschwingungen beaufschlagt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Baueinheit zusätzlich einen in seinem Durchmesser verstellbaren Spannring auf, der mit seiner Durchgangsöffnung koaxial zu dem Ringkörper angeordnet ist. Der größte Öffnungsdurchmesser des Spannringes entspricht mindestens dem kleinsten Innendurchmesser der Hohlform bzw. des Muffenformabschnittes und ist auf einen kleineren Durchmesser als den kleinsten Innendurchmesser verminderbar.

Über den Spannring kann die Vibrationsvorrichtung an ein aus der Hohlform nach un­ ten hervorragendes Preßwerkzeug angekoppelt werden, um dieses in Vertikalrichtung anzuregen. In einer ersten Variante ist es damit möglich, sowohl das Preßwerkzeug als auch den Muffenformabschnitt in Vertikalrichtungen zu vibrieren. Allerdings ist es auch möglich, die Vibrationsvorrichtung gegen einen Maschinenrahmen abzustützen, so daß bei einem Anziehen des Spannringes lediglich der Formring in Vertikalrichtung vibriert wird. Über den Spannring kann die Vibrationsvorrichtung je nach Bedarf an- und abgekoppelt werden.

Vorzugsweise ist der Spannring über elastische Federelemente an dem Ringkörper ab­ gestützt. Er kann, wie auch die Vibratoren, platzsparend auf der Unterseite des Unter­ gurtes angeordnet werden. Die Ausdehnung des Ringkörpers in seiner Radialrichtung bleibt dann im wesentlichen auf das für die Abstützung des Muffenformabschnittes notwendige Maß beschränkt, so daß sich eine besonders kompakte Baueinheit verwirk­ lichen läßt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teil einer Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres im Bereich eines unten liegenden Endes einer Hohl­ form zur Ausformung des Muffenrohres sowie eine dort angeordnete Vibrationsvorrichtung, und in

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1 bei Betrachtung von unten;

Fig. 3 Einrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres in einer Hohlform mit unten liegendem Muffenformabschnitt im Zusammenhang mit einem steigenden Kern.

Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Rohrfertiger 1 zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, wobei hier vorwiegend ein Betongemenge verwendet wird. Das Betongemenge kann beliebige Füll- und Zusatzstoffe enthalten. Auch ist es möglich, den im Gemenge enthaltenen Zement ganz oder teilweise durch Kunstharze zu ersetzten.

Der Rohrfertiger 1 umfaßt ein Maschinengestell, in dem eine Hohlform 2 zur Ausfor­ mung eines Muffenrohres gehalten werden kann. Die Hohlform 2 ist mit ihrer Längs­ achse A in Schwerkraftrichtung ausgerichtet und umfaßt zunächst eine abnehmbare Außenschale 3, welche die Außengestalt des zu fertigenden Muffenrohres festlegt.

Wie Fig. 1 entnommen werden kann, besitzt die Außenschale 3 einen geraden Schaftab­ schnitt 4 mit einem konstanten Innendurchmesser und weitet sich an ihrem unteren Ende radial auf. Die radiale Aufweitung wird bei der dargestellten Hohlform 2 durch einen an den Schaftabschnitt anschließenden konischen Abschnitt erzielt, der in einem wiederum im wesentlichen zylindrischen Endabschnitt mit größerem Innendurchmesser ausäuft.

An dem unten liegenden axialen Ende der Hohlform 2 ist ein konturierter Formring 5 vorgesehen, der gegen die Außenschale 3 abdichtet und einen sich in die Hohlform 2 axial hineinerstreckenden Wandabschnitt 6 aufweist. Dabei ist der Wandabschnitt 6 stufenförmig ausgebildet, wodurch sich an dem späteren Muffenrohr eine Erweiterung des Innendurchmessers an einem Endabschnitt ausformt. Der konturierte Formring 5 besitzt eine Durchgangsöffnung, welche dem kleinsten Innendurchmesser des zu ferti­ genden Muffenrohres entspricht.

Es ist allerdings auch möglich, den zwischen dem konturierten Formring 5 und der Außenschale 3 gebildeten Muffenformabschnitt 8 der Hohlform 2 mit einer anderen Querschnittskontur als einer stufenförmigen Kontur auszubilden. Auch ist es möglich, an dem konturierten Formring 5 Vorsprünge zur Ausbildung einer Nut für eine Dich­ tung vorzusehen. Weiterhin kann ein geeignetes Dichtelement an dem konturierten Formring 5 fixiert werden, um dieses unmittelbar in die Muffe des Muffenrohres ein­ zubetten.

Bei dem hier dargestellten Rohrfertiger 1 ist zur Definition der Gestalt der Innenwand an dem Muffenrohr ein rohrförmig ausgebildeter Kern 9 mit einem konstanten Außen­ durchmesser vorgesehen. Dieser Kern 9 ist über Elastomerkörper 10 auf einer unter der Hohlform 2 angeordneten Grundplatte 11 axial abgestützt. Die Grundplatte 11 kann dabei, wie in Fig. 3 gezeigt, als in Vertikalrichtung an dem Maschinenrahmen ver­ fahrbare Traverse ausgebildet werden, um den Kern 9 von unten in die Hohlform 2 einzufahren.

Es ist allerdings auch möglich, die Grundplatte fest mit dem Maschinenrahmen zu ver­ binden, wobei dann eine vertikale Verfahrmöglichkeit für die Hohlform 2 vorgesehen wird.

Innerhalb des Kerns 9 ist eine Einrichtung 12 zur Erzeugung radial gerichteter Schwin­ gungen vorgesehen, welche überdies den Kern 9 zu einer Kreisbewegung um die Längsachse A veranlaßt. Durch eine Erregung des Kerns 9 kann Gemenge, das sich zwischen dessen radialer Außenwand und der Innenwand der Außenschale 3 im Bereich des konischen Abschnittes wie auch des Schaftabschnittes 4 befindet, radial verdichtet werden.

Üblicherweise ruht bei derartigen Rohrfertigern 1 die Hohlform 2 auf einer weiteren Traverse des Maschinenrahmens. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der axialen Abstützung der Hohlform 2 und dem Maschinenrahmen eine Vi­ brationsvorrichtung 13 eingegliedert. Je nach Ausgestaltung kann die gesamte Hohl­ form 2, d. h. die Außenschale 3 einschließlich des konturierten Formringes 5, an der Vibrationsvorrichtung 13 abgestützt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Es ist aller­ dings auch möglich, die Außenschale 3 weiterhin an dem feststehenden Maschinen­ rahmen abzustützen und lediglich den konturierten Formring 5 auf der Vibrationsvor­ richtung 13 zu lagern, wobei dann eine Axialbeweglichkeit zwischen dem Formring 5 und der Außenschale 3 vorgesehen wird.

Die Vibrationsvorrichtung 13 ist als kompakte Baueinheit mit einem Ringkörper 14 und zwei an der Unterseite desselben befestigten Vibratoren 15 ausgebildet. Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 entnommen werden kann, weist diese Baueinheit eine Durchgangsöffnung auf, die eine ungehinderte Hindurchführung des Kerns 9 erlaubt. Hierzu ist der Durchmesser der Baueinheit entsprechend dem Durchmesser der Durchgangsöffnung 7 des konturierten Formringes 5 oder auch etwas größer gewählt, so daß der Kern 9 bei Vollführung seiner Radialschwingungen nicht gegen Teile der Vibrationsvorrichtung 13 anstoßen kann.

Der Ringkörper 14 umfaßt einen scheibenförmigen Obergurt 16 sowie einen entspre­ chenden Untergurt 17, zwischen denen senkrecht stehende Verbindungsstege vorge­ sehen sind. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei ringförmige Ste­ ge 18 und 19 vorgesehen, so daß der Ringkörper 14 in seinem Querschnitt ein kaste­ förmiges Profil besitzt. Anstelle von ringförmigen Stegen können jedoch auch eine Vielzahl von einzelnen Stegelementen verwendet werden, die in axial versteifender Art und Weise zwischen dem Obergurt 16 und dem Untergurt 17 eingefügt sind. Bei­ spielsweise können die hier dargestellten ringförmigen Stege 18 und 19 durch eine Vielzahl von aneinandergesetzten, ebenen Elementen gebildet werden. Auch ist es möglich, derartige Stege beispielsweise sternförmig in Radialrichtung anzuordnen.

Bevorzugt sind die einzelnen Elemente des Ringkörpers 14 als Blechstücke ausgebildet, die zu einem Hohlkörper zusammengeschweißt werden.

Anstelle der hier gezeigten Profilform können jedoch auch Ringkörper 14 mit anderen Profilformen zum Einsatz gelangen, die beispielsweise durch Biegen eines Strangprofils oder gießtechnisch herstellbar sind.

Für eine möglichst gleichmäßige Beschleunigungsverteilung über die Oberfläche des Obergurtes 16 ist der Ringkörper 14 biegestarr ausgebildet, d. h. seine erste Eigenfre­ quenz liegt auf jeden Fall oberhalb der höchsten, zur Schwingungserregung verwende­ ten Erregerfrequenz. Dies hat zur Folge, das bei einer Schwingungserregung durch die Vibratoren 15 der Ringkörper 14 den erzeugten Schwingungen in der Art eines starren Körpers folgt. Vorzugsweise ist die dynamische Steifigkeit des Ringkörpers 14 sol­ chermaßen ausgelegt, daß dessen erste Eigenfrequenz in etwa bei dem Dreifachen der höchsten Erregerfrequenz liegt, die bei Rohrfertigern 1 üblicherweise zu Verdichtungs­ zwecken vorgesehen wird.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind an der Unterseite des Untergurtes 17 zwei um 180° in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Vibratoren 15 vorgesehen, die beispielsweise als Elektromotoren mit einer Unwucht ausgebildet sind. Durch einen synchronen, jedoch gegensinnigen Antrieb der Vibratoren 15 werden an dem Ringkör­ per 14 lediglich vertikal gerichtete mechanische Schwingungen erzeugt. Die in Radial­ richtung erzeugten Kräfte heben sich hingegen gegeneinander auf.

Für eine besonders effektive Wirkung der Schwingungskräfte in dem Muffenformab­ schnitt 8 ist es vorteilhaft, die Vibratoren 15 unmittelbar unterhalb des Auflageberei­ ches des konturierten Formringes 5 anzuordnen. Zur zielgerichteten Einleitung von Schwingungen in den konturierten Formring 5 kann zwischen der Unterseite desselben und dem Obergurt 16 des Ringkörpers 14 ein schmaler Stützring 20 vorgesehen wer­ den, der hier einstückig mit dem konturierten Formring 5 ausgebildet ist. Der Stützring 20 kann jedoch auch lose ausgebildet und an dem Formring 5 oder dem Ringkörper 14 befestigt werden.

Sofern ein Interesse daran besteht, auch in den Kern 9 Vertikalschwingungen einzulei­ ten, wird die Vibrationsvorrichtung 13 mit einer Kopplungseinrichtung versehen. Diese ist hier ein Spannring 21, der, wie Fig. 1 dargestellt, unterhalb des Untergurtes 17 des Ringkörpers 14 angeordnet. Der Spannring 21 ist in seinem Durchmesser veränderbar. In seiner größten Öffnungsstellung kann der Kern 9 ungehindert durch den Spannring 21 hindurchgeführt werden. Zu diesem Zwecke ist dessen größter Innendurchmesser auf jeden Fall größer bemessen als der kleinste Innendurchmesser der Hohlform 2, d. h. in der Regel größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 7 des Formringes 5. Zur festen Ankopplung der Vibrationsvorrichtung 13 an den Kern 9 läßt sich der Durchmesser des Spannringes 21 auf ein entsprechend kleineres Maß verringern. An dem Spannring 21 sind weiterhin geeignete Mittel vorgesehen, welche ein schnelles Spannen und Entspannen erlauben, so daß die Vibrationsvorrichtung 13 je nach Bedarf mit dem Kern 9 gekoppelt oder von diesem entkoppelt werden kann.

Wie Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, erfolgt die Abstützungen des Spannringes 21 gegen den Untergurt 17 des Ringkörpers 14 über eine starre Trägerplatte 22, die über in Richtung der Längsachse A elastische Federelemente 23 an dem Untergurt 17 befestigt ist. Über die Federelemente 23 ist der Spannring 21 an dem Ringkörper 14 befestigt, so daß die gesamte Vibrationsvorrichtung 13 als Einheit einfach handhabbar ist. Wird die Vibrationsvorrichtung 13 bei verschiedenen Rohrfertigern 1 verwendet, so ist es zweckmäßig, den Spannring 21 abkoppelbar an dem Ringkörper 14 zu befestigen.

In einer alternativen Ausführungsvariante wird anstelle des Kerns 9 als Preßwerkzeug ein entlang der Längsachse A in der Hohlform 2 verfahrbarer Rollenkopf genutzt, wie er beispielsweise in der EP 0 015 469 B1 offenbart ist. In seiner untersten Stellung ragt dieser an sich bekannte Rollenkopf unter der Hohlform 2 hervor. An diesen vorragen­ den Abschnitt kann bei Bedarf die Vibrationsvorrichtung 13 über ihren Spannring 21 angekoppelt werden.

Nachfolgend wird nun anhand der Fig. 3 eine Verfahrensweise zur Herstellung eines Muffenrohres in einer Hohlform 2 mit unten liegendem Muffenformabschnitt 8 im Zu­ sammenhang mit einem Rohrfertiger 1 mit steigendem Kern 9 näher erläutert.

Zur Ausformung eines Muffenrohr-Rohstückes wird zunächst die Hohlform 2 zusam­ mengesetzt und in den Maschinenrahmen derart eingebaut, daß sich der Muffen­ formabschnitt 8 mit dem konturierten Formring 5 auf der Vibrationsvorrichtung 13 abstützen kann. Der Kern 9 befindet sich in seiner Ausgangsstellung in einer nach un­ ten gefahrenen Position, in welcher die Oberkante desselben in etwa im Bereich des Muffenformabschnittes 8, insbesondere etwa auf der Höhe der Durchgangsöffnung 7 des konturierten Formringes 5 oder geringfügig darüber liegt.

In dieser Ausgangsstellung wird ein verdichtungsfähiges Gemenge 24, beispielsweise Beton, von oben in die Hohlform 2 gefüllt, wobei zunächst der Muffenformabschnitt 8 ausgefüllt wird. Zur Unterstützung des Materialflusses in den Muffenformabschnitt 8 sowie zur Verdichtung des sich dort ansammelnden Gemenges 24 werden die Vibrato­ ren 15 eingeschaltet und so lange betrieben, bis in dem Muffenformabschnitt 8 ein gewünschter Verdichtungsgrad erzielt ist.

Mit zunehmendem Füllstand wird der Ringraum zwischen dem Kern 9 und der Innen­ wand der Außenschale 3 erreicht. Zur Verdichtung des in diesen Bereich eingeförderten Gemenges 24 wird der Kern 9 in radial umlaufende Schwingungen versetzt, so daß das in dem Ringraum befindliche Material gegen die Innenwand der Außenschale 3 ge­ drückt und dabei verfestigt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die Vibrationsvorrichtung 13 abgeschaltet und vom Kern 9 gelöst werden.

Mit zunehmender Füllung wird der Kern 9 axial nach oben gefahren, so daß im we­ sentlichen stets nur das frisch zugeführte Gemenge 24 verdichtet werden muß. Nach Verfüllung der Hohlform 2 wird der Kern 9 nach unten in seine Ausgangsstellung zu­ rückgefahren und das verdichtete Muffenrohrstück wird entschalt, ohne daß ein voll­ ständiges Aushärten desselben abgewartet werden muß.

Nach einem Aushärten weist das solchermaßen hergestellte Muffenrohr im Bereich sei­ ner Muffe ein sehr homogenes Gefüge sowie eine hohe Festigkeit und für das Dich­ tungsverhalten vorteilhafte Formgenauigkeit auf.

Bezugszeichenliste

1

Rohrfertiger

2

Hohlform

3

Außenschale

4

Schaftabschnitt

5

konturierter Formring

6

Wandabschnitt

7

Durchgangsöffnung

8

Muffenformabschnitt

9

Kern

10

Elastomer

11

Grundplatte

12

Einrichtung zur Erzeugung radial gerichteter Schwingungen

13

Vibrationseinrichtung

14

Ringkörper

15

Vibratoren

16

Obergurt

17

Untergurt

18

,

19

ringförmige Stege

20

Stützring

21

Spannring

22

Platte

23

elastisches Federelement

24

verdichtungsfähiges Gemenge
A Längsachse

Claims (12)

1. Vibrationsvorrichtung zum Ankoppeln an eine Fertigungseinrichtung für Muffen­ rohre aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, insbesondere Beton,
wobei die Fertigungseinrichtung eine Hohlform (2) mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längsachse (A) und einen in Richtung der Schwerkraft unten liegenden Muffenformabschnitt (8) aufweist und
die Vibrationsvorrichtung mindestens einen Vibrator (15) und einen Ringkörper (14) zum Übertragen von Schwingungen in den Muffenformabschnitt (8) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (14) und der Vibrator (15) als Baueinheit mit einer Durchgangsöffnung ausgebildet sind, deren Durchmesser größer ist als die kleinste lichte Weite des Muffenformabschnittes (8).

2. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring­ körper (14) einen Obergurt (16) und einen Untergurt (17) aufweist, die als Ringscheiben ausgebildet und über im wesentlichen senkrecht zu den Ringschei­ benflächen angeordnete Stege (18, 19) miteinander verbunden sind.

3. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring­ körper (14) einen kastenförmigen Profilquerschnitt aufweist.

4. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mindestens eine Vibrator (15) an dem Untergurt (17) befestigt ist.

5. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei in Umfangsrichtung des Ringkörpers (14) um 180° versetzt ange­ ordnete Vibratoren (15) vorgesehen sind.

6. Vibrationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Baueinheit weiterhin einen in seinem Durchmesser verstellbaren Spannring (21) aufweist, der mit seiner Durchgangsöffnung koaxial zu dem Ring­ körper (14) angeordnet ist, wobei der größte Öffnungsdurchmesser des Spann­ ringes (21) mindestens dem kleinsten Innendurchmesser (7) des Muffenformab­ schnittes (8) entspricht und auf einen Durchmesser verminderbar ist, der kleiner als der kleinste Innendurchmesser (7) ist.

7. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spann­ ring (21) über elastische Federelemente (23) mit dem Ringkörper (14) verbunden ist.

8. Vibrationsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (21) auf der Seite des Untergurtes (17) angeordnet ist.

9. Vorrichtung zur Herstellung von Muffenrohren aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, insbesondere aus Beton, umfassend
eine Hohlform (2) mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längs­ achse (A) und einem unten liegenden Muffenformabschnitt (8),
eine innerhalb der Hohlform (2) anordenbare Einrichtung zur Definition der In­ nenwand des zu fertigenden Muffenrohres, welche zumindest zeitweilig unter dem Muffenformabschnitt (8) hervorsteht,
eine Einfülleinrichtung für das verdichtungsfähige Gemenge und
eine Vibrationsvorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Definition der Innenwand des Muffenroh­ res ein feststehender Kern ist.

11. Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Definition der Innenwand des Muffenroh­ res ein steigender Kern (9) ist, der in die Hohlform (2) in Richtung der Längsach­ se (A) axial einfahrbar ist.

12. Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Definition der Innenwand des Muffenroh­ res ein in der Hohlform (2) in Richtung der Längsachse (A) axial verfahrbarer Rollenkopf ist.