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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einbringen von Dickstoffmaterial, insbesondere von Flüssigbeton in eine Schalung unter Verwendung mindestens einer Steuerarmatur für Dickstoffe sowie Steuerarmatur hierfür.
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Im Fertigteilbau und im Bauwesen sind Anordnungen zum Befüllen von Schalungen mit Flüssigbeton bekannt, die eine an einen Betonaufgabebehälter angeschlossene Betonpumpe und eine über einen Verteilermast geführte Förderleitung aufweisen, wobei die Förderleitung an ihrem Ende in ein an der Mastspitze nach unten hängendes, in die Schalung eintauchendes Fallrohr mündet und der Betonverteilermast und die Betonpumpe über Steuerorgane einer Fernbedienung halbautomatisch betätigbar sind. Um eine gleichmäßige Verdichtung des Betons ohne Entmischungserscheinungen und Lufteintrag zu erzielen, führt dort das Fallrohr über einen Teil der Schalungshöhe eine Hubbewegung in definiertem Abstand über oder unter dem Flüssigkeitsspiegel in der Schalung aus. Die Höhe der Austrittsstelle des Fallrohrs innerhalb der Schalung wird dabei automatisch durch Messung des Füllvolumens oder durch Füllstandsmessung bestimmt. Es gibt eine Vielzahl Anwendungsfälle, bei denen die Schalung mit einem Verteilermast dieser Art nicht erreichbar ist oder bei denen ein Verteilermast zum Zwecke der Befüllung nicht zur Verfügung steht. Man behilft sich in diesen Fällen häufig damit, dass die Schalungen mit Betonkübeln befüllt werden, die an einer Betonmischanlage mit Frischbeton beschickt und über einen Kranverteiler oder eine Hängebahn zu den Schalungen transportiert werden. Diese Verfahrensweise führt aufgrund der diskontinuierlichen Befüllung und der Entmischung des Betons während des Kübeltransports besonders bei Sichtbetonflächen zu schlechter Qualität im Fertigbeton. Außerdem lässt dort die Produktionsgeschwindigkeit zu wünschen übrig.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerarmatur zu entwickeln, die mit der Unterstützung einer Dickstoffpumpe und einer an diese angeschlossenen Förderleitung ein kontinuierliches Befüllen einer Schalung ohne Entmischungserscheinungen mit gleichmäßiger Betonqualität auch über große Betonierhöhen erlaubt. Eine weitere Aufgabe besteht in der vorteilhaften Verwendung derartiger Steuerarmaturen beim Befüllen von Schalungen sowie bei ihrem Einsatz in Anordnungen zum Einbringen von Dickstoffmaterial in Schalungen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1, 6, 8 und 14 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Der Erfindung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, eine Steuerarmatur für Dickstoffe, insbesondere für Flüssigbeton zur Verfügung zu stellen, die ein Gehäuse mit einem Eingangsstutzen, einem Ausgangsstutzen und einem Durchgangsstutzen aufweist, in welchem ein Steuerorgan zur Umsteuerung eines Dickstoffstroms angeordnet ist. Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Steuerarmatur besteht darin, dass der Ausgangsstutzen in einer Offenstellung des Steuerorgans mit dem Eingangsstutzen kommuniziert und in einer Schließstellung des Steuerorgan gegenüber dem Eingangsstutzen abgesperrt ist, und dass der Durchgangsstutzen sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Steuerorgans mit dem Eingangsstutzen kommuniziert. Damit wird erreicht, dass das unter Druck über den Eingangsstutzen in das Gehäuse eingeführte Dickstoffmaterial zeitweise über den Ausgangsstutzen beispielsweise in eine Schalung ausgetragen werden kann und dass der Durchgangsstutzen sowohl bei offenem als auch bei geschlossenem Ausgangsstutzen stets mit Dickstoffmaterial für den Weitertransport zu weiteren Steuerarmaturen oder Austrittsstellen beaufschlagt ist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Steuerorgan als in einem mit dem Ausgangsstutzen fluchtenden Zylinder zwischen einer den Ausgangsstutzen gegenüber dem Eingangsstutzen absperrenden Schließstellung und einer den Ausgangsstutzen gegenüber dem Eingangsstutzen freigebenden Offenstellung bewegbarer Kolben ausgebildet ist und dass der Durchgangsstutzen sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Kolbens mit dem Eingangsstutzen kommuniziert. Dies kann vor allem dadurch realisiert werden, dass der Ausgangsstutzen gegenüber dem Eingangsstutzen abgewinkelt ist, dass der Durchgangsstutzen mit dem Eingangsstutzen fluchtet, und dass der Kolben in seiner Schließstellung dichtend in den Ausgangsstutzen eingreift und in seiner Offenstellung so aus diesem herausgezogen ist, dass er den Durchgang vom Eingangsstutzen zum Ausgangsstutzen und zum Durchgangsstutzen freigibt. Zusätzlich weist der Kolben einen quer zu seiner Verschieberichtung gerichteten Durchbruch auf, der in der Schließstellung des Kolbens den Durchgang vom Eingangsstutzen zum Durchgangsstutzen freigibt. Das Steuerorgan kann entweder manuell oder mit hydraulischen, pneumatischen oder elektromechanischen Mitteln betätigt werden. Herstellungstechnisch ist es von Vorteil, wenn der Zylinder an einen Zylinderflansch des Gehäuses angeschlossen ist. In diesem Falle kann der das Steuerorgan enthaltende Zylinder getrennt vom Gehäuse hergestellt und anschließend angeflanscht oder mittels einer Rohrkupplung angekuppelt werden.
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Steuerarmaturen der vorstehend beschriebenen Art können besonders vorteilhaft in einer Anordnung zum Einbringen von Dickstoffmaterial, insbesondere von Flüssigbeton in eine durch mindestens eine Schalungswand begrenzte Schalung verwendet werden, indem die Steuerarmatur mit ihrem Eingangsstutzen und ihrem Durchgangsstutzen an eine eingangsseitig mit einer Dickstoffpumpe verbundene Förderleitung angeschlossen ist, und wobei die Steuerarmatur mit ihrem Ausgangsstutzen in die zu befüllende Schalung mündet. Um im Fertigzustand eine glatte Betonoberfläche zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn der Ausgangsstutzen mit seiner Stirnseite mit dem Inneren der Schalungswand fluchtet und der Kolben in der Schließstellung mit seinem Boden bis zur Stirnseite des Ausgangsstutzens reicht. Dadurch bildet die Stirnseite der Ausgangsstutzen und der Boden des Kolbens eine mit dem Inneren der Schalungswand fluchtende glatte Begrenzungsfläche.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Anordnung zum Einbringen von Dickstoffmaterial, insbesondere von Flüssigbeton in eine Schalung, die mindestens eine Schalungswand aufweist, wobei erfindungsgemäß auf der Außenseite der Schalungswand eine eintrittsseitig an eine Dickstoffpumpe angeschlossene Förderleitung angeordnet ist, die mindestens einen Horizontalstrang aufweist, und wobei in dem mindestens einen Horizontalstrang jeweils mindestens eine Steuerarmatur der vorstehend beschriebenen Art mit ihrem Eingangsstutzen und ihrem Durchgangsstutzen in die Förderleitung eingekoppelt ist und mit ihrem Ausgangsstutzen durch eine Öffnung der Schalungswand hindurch in die Schalung mündet. Eine besonders vorteilhafte Anordnung dieser Art weist mindestens zwei übereinander angeordnete, über eine Verbindungsleitung miteinander verbundene Horizontalstränge auf, die jeweils mindestens eine Steuerarmatur enthalten, die in den einzelnen Horizontalsträngen getrennt voneinander ansteuerbar sind. Je nach Länge der Schalung und Fließfähigkeit des einzubringenden Dickstoffmaterials können in den Horizontalsträngen auch mindestens zwei Steuerarmaturen in seitlichem Abstand voneinander angeordnet sein. Bei hohen Schalungen können auch mehrere Horizontalstränge über Verbindungsleitungen mäanderartig miteinander verbunden werden. Am Ende eines jeden Horizontalstrangs ist zweckmäßig ein Sperrschieber angeordnet, der es ermöglicht, den Einbringvorgang von unten nach oben fortzusetzen und nacheinander die jeweils darüber angeordneten Horizontalstränge in die Förderleitung einzubinden.
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Mit diesen Maßnahmen wird ein Verfahren zum Befüllen von durch mindestens eine Schalungswand begrenzten Schalungen mit Dickstoffmaterial, insbesondere mit Flüssigbeton möglich, bei welchem das Dickstoffmaterial kontinuierlich entlang mehrerer übereinander befindlicher, über Verbindungsleitungen miteinander verbundener Horizontalstränge einer Förderleitung gepumpt wird, wobei die Horizontalstränge nacheinander von unten nach oben zur Schalung hin für den Dickstoffeintrag an mindestens einer Ausgangsstelle geöffnet und anschließend wieder geschlossen werden, wobei die Horizontalstränge mit fortschreitender Befüllung nacheinander für den Dickstoffdurchlass geöffnet werden und wobei die Horizontalstränge mit bereits geschlossenen Ausgangsstellen für den Dickstoffdurchlass zu den nachfolgenden Horizontalsträngen offengelassen werden. Die Abstände zwischen den einzelnen Horizontalsträngen werden dabei so bemessen, dass die Fallhöhe des Dickstoffmaterials in der Schalung klein genug bleibt, dass es zu keiner spürbaren Entmischungserscheinung und zu einer gleichmäßigen Verdichtung des Betons kommt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Draufsicht auf eine Steuerarmatur;
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2 eine Seitenansicht der Steuerarmatur nach 1;
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3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der 2;
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4a und b eine schaubildliche geschnittene Darstellung einer abgewandten Ausführungsform der Steuerarmatur in Offenstellung und in Schließstellung des Schließorgans;
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5a, b und c Prinzipskizzen für den Anschluss der Steuerarmatur an eine Schalungswand in Offenstellung des Steuerorgans im Befüllungszustand über den Ausgangsstutzen, in Schließstellung des Steuerorgans mit durch den Kolbendurchbruch hindurchströmendem Flüssigbeton, und in Schließstellung des Steuerorgans mit in der Förderleitung zurückströmendem Reinigungswasser;
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6a und b ein Schema mit zwei in übereinander befindlichen Horizontalsträngen der Förderleitung angeordneten Steuerarmaturen beim Befüllvorgang über den unteren Horizontalstrang und über den oberen Horizontalstrang.
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Die in der Zeichnung dargestellte Steuerarmatur 10 ist als Zweiwege-Kreuzarmatur ausgebildet. Sie ist für den Einsatz in Förderleitungen 12 für Dickstoffe, insbesondere für Flüssigbeton bestimmt. Sie umfasst ein Gehäuse 14, das einen Eingangsstutzen 16, einen Ausgangsstutzen 18 und einen Durchgangsstutzen 20 aufweist, und in welchem ein Steuerorgan 22 verschiebbar angeordnet ist. Eine Besonderheit der Steuerarmatur 10 besteht darin, dass der Ausgangsstutzen 18 in einer Offenstellung des Steuerorgans 22 mit dem Eingangsstutzen 16 kommuniziert und in einer Schließstellung des Steuerorgans 22 gegenüber dem Eingangsstutzen 16 abgesperrt ist, und dass der Durchgangsstutzen 20 sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Steuerorgans 22 mit dem Eingangsstutzen 16 kommuniziert.
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Das Steuerorgan 22 ist als in einem mit dem Ausgangsstutzen fluchtenden Zylinder 24 zwischen einer den Ausgangsstutzen 18 gegenüber dem Eingangsstutzen 16 absperrenden Schließstellung (4b) und einer den Ausgangsstutzen 18 gegenüber dem Eingangsstutzen 16 freigebenden Offenstellung (4a) bewegbarer Kolben 22' ausgebildet, wobei der Durchgangsstutzen 20 sowohl in der Offenstellung (4a) als auch in der Schließstellung (4b) des Kolbens mit dem Eingangsstutzen kommuniziert. Zu diesem Zweck ist der Ausgangsstutzen 18 gegenüber dem Eingangsstutzen 16 abgewinkelt, während der Durchgangsstutzen 20 mit dem Eingangsstutzen 16 fluchtet. Der Kolben 22' dringt in seiner Schließstellung dichtend in den Ausgangsstutzen ein, während er in seiner Offenstellung so aus diesem herausgezogen ist, dass er den Durchgang vom Eingangsstutzen 16 zum Ausgangsstutzen 18 und zum Durchgangsstutzen 20 freigibt. Weiter weist der Kolben 22' einen quer zu seiner Verschieberichtung gerichteten Durchbruch 26 auf, der in der Schließstellung des Kolbens 22' den Durchgang vom Eingangsstutzen 16 zum Durchgangsstutzen 20 freigibt. Bei dem in 1 bis 4a gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kolben 22' über einen zweiseitig ansteuerbaren Hydrozylinder 28 oder Pneumatikzylinder betätigbar. Der Zylinder ist im Falle der 1 bis 3 über eine Rohrkupplung 30 an einen Zylinderflansch 32 des Gehäuses 16 so ankuppelbar, dass er mit dem Ausgangsstutzen 18 fluchtet.
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In der Offenstellung befindet sich der Durchbruch 26 innerhalb des Zylinders 24, während er im Schließzustand des Kolbens 22' einen Durchgangskanal zwischen dem Eingangsstutzen 16 und dem Durchgangsstutzen 20 bildet.
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Wie aus 5a bis 5c zu ersehen ist, können die Steuerarmaturen 10 mit ihrem Eingangsstutzen 16 und ihrem Durchgangsstutzen 20 beispielsweise mittels Rohrkupplungen an eine Förderleitung 12 angeschlossen werden, die auf der Außenseite einer durch eine Schalungswand 34 begrenzten Schalung 36 verlegt ist. Die Förderleitung 12 ist eingangsseitig mit der Druckseite einer Betonpumpe verbunden. Weiter sind an definierten Stellen der Schalungswand 34 Öffnungen 38 angeordnet, an die jeweils eine der Steuerarmaturen 10 mit ihrem Ausgangsstutzen 18 angeschlossen ist.
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Wie aus 5a zu ersehen ist, kann der unter einem Förderdruck ankommende Flüssigbeton bei geöffnetem Steuerorgan 20 der Steuerarmatur 10 in Richtung des Pfeils 42 über den Ausgangsstutzen 18 in die Schalung 36 eingebracht werden. Da der Eingangsstutzen 16 auch mit dem Durchgangsstutzen 20 kommuniziert, gelangt während des Einbringvorgangs auch Flüssigbeton in Richtung des Pfeils 44 über den Durchgangsstutzen 20 in die weiterführende Förderleitung 12. Im Schließzustand des Steuerorgans gemäß 5b wird der Ausgangsstutzen 18 gegen Dickstoffdurchtritt in die Schalung 36 verschlossen, so dass der ankommende Flüssigbeton in Richtung des Pfeils 44 durch den Durchbruch hindurch nur in die weiterführende Förderleitung 12 zu einer weiteren Einbringstelle gefördert wird. Am Ende eines Befüllvorgangs werden gemäß 5c alle Steuerorgane 22 in ihre Schließstellung gebracht und in einem Reinigungslauf in Richtung des Pfeils 46 mit Wasser und gegebenenfalls mit pfropfenartigen oder schwammartigen Reinigungskörpern, die über eine endseitige Eingabeschleuse eingebracht werden, gereinigt.
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Wie aus den 6a und b zu ersehen ist, ist es für eine gleichmäßige Befüllung der Schalung 36 von Vorteil, wenn die auf der Außenseite der Schalungswand 34 verlegte Förderleitung 12 mehrere übereinander angeordnete Horizontalstränge 48', 48'' aufweist, die über vertikale Verbindungsleitungen 50 vorzugsweise mäanderartig miteinander verbunden werden. In einer solchen Anordnung wird der Flüssigbeton kontinuierlich durch die Förderleitung 12 gepumpt, wobei die Horizontalstränge 48', 48'' nacheinander von unten nach oben zur Schalung 36 hin für den Dickstoffeintrag an mindestens einem Ausgangsstutzen 18 geöffnet und anschließend wieder geschlossen werden, und wobei die Horizontalstränge 48', 48'' mit fortschreitender Befüllung nacheinander für den Dickstoffdurchlass geöffnet werden und die Horizontalstränge 48' mit bereits geschlossenen Ausgangsstutzen 18 für den Dickstoffdurchlass zu den nachfolgenden Horizontalsträngen 48'' offen bleiben. In dem in 6a gezeigten Zustand ist die Steuerarmatur im ersten Horizontalstrang 48' offen, so dass über deren Ausgangsstutzen 18 Flüssigbeton 40 in den unteren Teil der Schalung 36 gelangt. Zweckmäßig ist in diesem Schaltzustand der obere Horizontalstrang 48'' gegenüber dem unteren Horizontalstrang 48' über einen nicht dargestellten Sperrschieber gegen Dickstoffzugang gesperrt. Sobald der Flüssigbetonspiegel bis zum Ausgangsstutzen 18 der Steuerarmatur 10 im unteren Horizontalstrang 48' angestiegen ist, wird das Steuerorgan 12 der betreffenden Steuerarmatur 10 in seine Schließstellung gebracht, in welcher der Ausgangsstutzen 18 zur Schalung 36 hin fluchtend verschlossen und der Durchgang über den Kolbendurchbruch 26 freigegeben wird. Gleichzeitig wird das gegebenenfalls vorhandene Sperrglied am Ende des unteren Horizontalstrangs 48' geöffnet, so dass Flüssigbeton über die vertikale Verbindungsleitung 50 zum oberen Horizontalstrang 48'' gelangen kann. Von dort aus gelangt Flüssigbeton über den bereits offenen Ausgangsstutzen 18 der im oberen Horizontalstrang 48'' befindlichen Steuerarmatur in den oberen Bereich der Schalung 36 bis diese bis zu ihrem Ausgangsstutzen 18 gefüllt ist. Falls darüber noch weitere Horizontalstränge angeordnet sind, wiederholt sich dieser Vorgang bis die Schalung 36 vollständig gefüllt ist. Je nach Viskosität des Flüssigbetons 40 und Breite der Schalung 36 müssen entlang eines jeden Horizontalstrangs 48', 48'' mehr oder weniger Steuerarmaturen 10 angeordnet werden, um eine gleichmäßige Befüllung zu gewährleisten.
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Am Ende eines jeden Füllvorgangs wird der vorstehend beschriebene Reinigungslauf bei geschlossenen Steuerarmaturen 10 in Gang gesetzt.
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Mit diesen Maßnahmen ist es möglich, eine Betonschalung 36 kontinuierlich mit Flüssigbeton zu befüllen, ohne dass es an irgendeiner Stelle zu unerwünschten Entmischungserscheinungen und Lufteinschlüssen kommt.
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Es versteht sich, dass die Steuerarmatur 10 auch zum kontinuierlichen Befüllen einer Mehrzahl von Behältnissen und zur Herstellung einer Vielzahl von Fertigbetonteilen eingesetzt werden kann.
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Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerarmatur 10 für Dickstoffe, insbesondere für Flüssigbeton. Die Steuerarmatur 10 umfasst ein Gehäuse 14, das einen Eingangsstutzen 16, einen Ausgangsstutzen 18 und einen Durchgangsstutzen 20 aufweist, und in welchem ein Steuerorgan 22 angeordnet ist. Eine Besonderheit der Steuerarmatur 10 besteht darin, dass der Ausgangsstutzen 18 in einer Offenstellung des Steuerorgans 22 mit dem Eingangsstutzen 16 kommuniziert und in einer Schließstellung des Steuerorgans 22 gegenüber dem Eingangsstutzen 16 abgesperrt ist, und dass der Durchgangsstutzen 20 sowohl in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Steuerorgans 22 mit dem Eingangsstutzen 16 kommuniziert. Die erfindungsgemäße Steuerarmatur 10 wird bevorzugt in einer Anordnung zum Einbringen von Dickstoffmaterial, insbesondere von Flüssigbeton in eine durch mindestens eine Schalungswand 34 begrenzte Schalung 36 verwendet. Zu diesem Zweck wird auf der Außenseite der Schalungswand 34 eine eintrittsseitig an eine Dickstoffpumpe angeschlossene Förderleitung 12 angeordnet, die mindestens einen Horizontalstrang 48', 48'' aufweist. In den mindestens einen Horizontalstrang 48', 48'' ist jeweils mindestens eine Steuerarmatur 10 mit ihrem Eingangsstutzen 16 und ihrem Durchgangsstutzen 20 eingekoppelt, die mit ihrem Ausgangsstutzen 18 durch eine Öffnung 28 der Schalungswand 34 hindurch in die Schalung 36 mündet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steuerarmatur
- 12
- Förderleitungen
- 14
- Gehäuse
- 16
- Eingangsstutzen
- 18
- Ausgangsstutzen
- 20
- Durchgangsstutzen
- 22
- Steuerorgan
- 22
- Kolben
- 24
- Zylinder
- 26
- Durchbruch
- 28
- Hydrozylinder
- 30
- Rohrkupplung
- 32
- Zylinderflansch
- 34
- Schalungswand
- 36
- Schalung
- 38
- Öffnungen
- 40
- Flüssigbeton
- 42, 44, 46
- Pfeile
- 48', 48''
- Horizontalstränge
- 50
- Verbindungsleitungen
