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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Betonrohren Betonrohre
wurden bisher im allgemeinen mittels besonders hierfür ausgebildeter Rohrpressen
hergestellt, bei denen der Kern in der stillstehenden Mantelform sich dreht und
nach Maßgabe der Eintragung der Betonmasse in den Ringspalt zwischen Mantelform
und Kern mittels nahe dessen unterem Rand am Umfang befestigter Kufen auf der Betonmasse
sich anhebt ' wobei diese gleichzeitig durch den Preßdruck des Gewichtes
des Kerns verdichtet wird. Die auf diese Art und Weise hergestellten Betonrohre
genügen den neuzeitlichen Anforderungen an Flüssigkeits- und Gasdichtheit nicht
mehr. Außerdem beansprucht die Herstellung der Betonrohre mit solchen Vorrichtungen
verhältnismäßig viel Zeit.
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Im Zuge der neueren Entwicklung wurde in die Fertigung von Betonrohren
auch das Arbeitsprinzip der Schwingungsverdichtung aufgenommen. Hierbei kann entweder
die Mantelform oder der Kern als Vibrator ausgebildet sein und zur Eintragun
g` r der Schwingungen in die Betonmasse dienen. Eine bekannte Vorrichtung
dieser Art arbeitet mit einem als Vibrator ausgebildeten Kern, wobei die Eintragung,
der Betonmasse mittig über den Kopf des nach unten herausziehbaren Kerns von Hand
erfolgt.
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Nach einem weiteren bekannten Verfahren, das ohne Schwingungsverdichtung
arbeitet, wird die Mantelform in gleichförmige Drehung versetzt und die Betonmasse
mechanisch laufend in den Ringspalt zwischen Mantelform und Kern eingetragen. 'Die
Verdichtung erfolgt bei diesem Verfahren mittels geeignet geformter, im Ringspalt
auf- und nieder-Cre hender Stampfgeräte.
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Andere bekannte Vorrichtungen zur Herstellung von flüssigkeits- und
gasdichten Betonrohren arbeiten nach dem Prinzip der Schleuderverdichtung, bei welchem
sowohl der Formmantel als auch der Kern mit verhältnismäßig hoher Drehzahl zur Erzielung
der Schleuderwirkung umlaufen, wobei der feuchte Beton an die Mantelform angepreßt
und verdichtet wird. Bei diesem Verfahren wird gegen Ende des Verdichtungsvorgangs
die Drehzahl erhöht, wobei sich die Innenwand des Betonrohres von dem Kein abhebt.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art erfolgt der Antrieb des Kerns unmittelbar
vom Formmantel aus durch Friktion, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, den Kern
abzubremsen und mit gegenüber dem Formmantel herabgesetzter Drehzahl weiterlaufen
zu lassen oder aber ihn stillzustellen. Eine mechanische Glättung der Innenwand
des Betonrohres durch eine Relativbewegung gegenüber dem mit niederer Drehzahl umlaufenden
Kern, die für die Flüssigkeits- und Gasdichtigkeit von Bedeutung ist, ist hierdurch
gegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Betonrohren zu schaffen, bei dem das Arbeitsprinzip der Schwingungsverdichtung
zwecks Erzielung flüssigkeits- und gegebenenfalls gasdichter Betonrohre benutzt
werden soll. Die bekannten, mit Vibrationsverdichtung arbeitenden Verfahren haben
nach bisherigen Erfahrungen noch mehrfache Nachteile.
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Bei der Einbringung der Betonmasse mittig über den Kopf des feststehenden
Vibrationskerns in die ebenfalls feststehende Form wird eine ungleichmäßige Gefügebildung
infolge Ungleichmäßigkeiten der Eintragung verursacht. Durch die Vibrationsverdichtung
werden die Ungleichmäßigkeiten des Gefüges infolge ungleichmäßigen Entweichens der
Luft noch verstärkt. In Fällen, in denen der Kein nicht nach unten herausziehbar,
sondern aufgehängt ist, entstehen zusätzlich Beschickungsschwierigkeiten, insbesondere
bei großen Durchmessern, da die Eintragung nicht mehr von oben erfolgen kann.
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Diese Nachteile werden bei einer Vorrichtung zum Herstellen von Betonrohren
mit einem angetriebenen rotierenden Formmantel und einem drehbar gelagerten Kern,
auf welchen die Drehbewegung des Formmantels durch Reibung zu übertragen und dessen
Drehzahl gegenüber der des Fonnmantels am Ende des Formvorganges zum Glätten der
Rohrinnenwand durch Abbremsen zu verringern ist, dadurch beseitigt, daß der mit
Vibrationseinrichtungen versehene Kein im Formmantel ohne Verbindung mit einem Antrieb
frei drehbar ist, wobei der Antrieb
des Kerns durch Reibung über
die eingefüllte Betonmasse erfolgt.
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Die Kombination der Maßnahme einer sich drehenden Mantelform mit einem
gleichzeitig zur Schwin-- ,u ngsverdichtung dienenden, ohne Verbindung mit einem
Antrieb frei drehbaren Kein vermittelt eine Reihe beträchtlicher Vorteile. Die Beschickung
kann mechanisch mittels geeigneter Einrichtungen, Förderbänder u. dgl., durchaus
gleichmäßig erfolgen, und die Vibrationsverdichtung vom Kein her bewirkt bei gleichförmiger,
mechanischer Beschickung ein unbedingt gleichmäßiges, poren#freies Gefüge des Betonrohres.
Das Arbeitsspiel für die Fertigung eines Rohres besteht nur aus sehr wenigen Arbeitsgängen
und kann sehr rasch durchgeführt werden.
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Eine bevorzugte Arbeitsweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sieht vor, daß der frei drehbar gelagerte bzw. aufgehängte, während der Einbringung
und Vibrationsverdichtung der Betonmasse mit der Mantelform synchron sich drehende
Kein erst nach beendigter Vibrationsverdichtung auf geeignete Drehzahl oder bis
zum Stillstand abgebremst und herausgezogen wird. Der Kein erhält sein Drehmoment
erst durch die in den Ringspalt eingebrachte Betonmasse von der sich drehenden Mantelform.
Durch die Maßnahme, die Verdichtung mittels eines frei drehbar or -
gelagerten,
nur über die Betonmasse in Drehung ver setzten Kerns zu bewirken, wird erreicht,
daß während der gesamten Beschickungszeit und Vibrationsverdichtung die Gefügebildung
nicht durch die Reibung infolge Relativbewegung von Kein und Betonmasse gestört
wird. Erst nach Abstellung der Vibration wird daher der Kein bei sich weiterdrehender
Mantelform und Betonrohr abgebremst, wobei infol der größeren Haftung und Reibung
zwischen ge b
Außenfläche des Betonrohres und Mantelform diese sich
gemeinsam weiterdrehen. Der auf geringe Drehzahl oder bis zum Stillstand abgebremste
Kein bewirkt bei diesem Arbeitsgang eine Glättung der inneren Oberfläche durch Einreibung
des während der Vibrationsverdichtung ausgetretenen Zementleims.
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Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung sieht eine
auf einem Drehgestell vertikal gelagerte Mantelform mit einem an ihrer oberen Mündung
verdrehungsfest mit ihr verbundenen Arbeitstisch vor sowie einen am Maschinengestell
drehfest befestio en, entlang der Oberfläche des Arbeitstisches von außen nach innen
verlaufenden Abweiser für die auf dem Arbeitstisch aufgebrachte Betonmasse, einen
vom Drehgestell unabhängig gelagerten Kern und eine mechanisch mengenregelnde Beschickungseinrichtung
für das Aufbringen der Betonmasse auf den Arbeitstisch.
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Vorzugsweise ist der Kein frei drehbar am Maschinengestell aufgehängt
und mittels eines Schlittens in vertikaler Richtung verschiebbar. Er enthält an
sich bekannte Vibrationseinrichtungen und ist mit einer Bremse in Form einer Backenbremse
oder Bandbremse ausgestattet.
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Um die Vorrichtung für Betonrohre verschiedenen Außendurchmessers
verwenden zu können, kann die Mantelform auch aus einem auf dem Drehgestell befestigten
Zylinder bestehen, in dem innenseitig konzentrisch mit dem Zylinder und auswechselbar
ein engerer Zylinder als eigentliche Mantelform befestigt ist. In gleicher Weise
kann auch die Kernform für die Herstellung g von Betonrohren verschiedener Lichtweiten
innerhalb eines gewissen Spielraums durch aufzuziehende überrohre u. d,- gl. veränderlich
gestaltet sein-Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen eine bevorzu-te
Ausführun sform einer Vor-C 9
richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Aufriß
der gesamten Vorrichtung mit den zur Verfahrensdurchführung erfindungsgemäß wesentlichen
Teilen und Fig. 2 eine Draufsicht auf den Arbeitstisch der Mantelforin der Fig.
1.
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Der auf der Schienenbahn 1 fahrbare Wagen 2 trägt oberseits
ein Drehgestell 3, auf dem ein Stahlblechzylinder 4 ruht, dessen oberer Rand
einen ringförmigen, drehfest an diesem befestigten Arbeitstisch 5 trägt.
Der äußere Rand des Arbeitstisches 5
ist mit einer Zahnung versehen, mittels
deren der Arbeitstisch von dem am Maschinengestell 6 befestigten Motor
7 über den Zahntrieb 8 in Drehung versetzt wird. In dem Zylinder4
ist die eigentliche Mantelforin 9 konzentrisch befestiat. Ein am Maschinengestell
6 befestigter, spiralförmig vom äußeren zum inneren Rand des Arbeitstisches
5 verlaufender, an diesem -leitend reibender Abstreifer 10 bewirkt
das gleichförmige Einbringen der auf den Arbeitstisch 5 aufgegebenen Betonmasse
in den Ringspalt zwischen Mantelform 9 und Kern 11.
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Der Kern 11 ist an einem in einer FührunIg 1-22 senkrecht auf-
und abfahrbaren Schlitten 13 frei pendelnd und beliebig drehbar so in die
Mantelform 9 eingehängt, daß die Mittelachsen beider Formteile zusammenfallen.
Der Kern 11 enthält einen eingebauten Vibrator in Form einer in ihr frei
dreh-D baren Unwuchtwelle - in der Zeichnung nicht dargestellt -, die von
einem in den Schlitten 13 eingebauten Motor 14 mittels einer elastischen
Kupplung 15 angetrieben wird.
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Die Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Der Beschickungskübel
16, der seinerseits beispielsweise mittels einer Eimerkette beschickt werden
kann, gibt durch seinen einstellbaren Auslaßquerschnitt geregelte Mengen Betonmischung
an das Förderband 17 ab, von dem aus die Betonmischung auf den Arbeitstisch
5 aufgegeben und mittels des Abstreifers 10 in den Ringspalt zwischen
Mantelform 9 und Kein 11 weitergefördert wird. Von der von dem Motor
7 über das Getriebezahnrad 8 und den Arbeitstisch 5 in gleichförmige
Drehung versetzten Mantelform 9 wird das Drehmoment mit beginnender Beschickung
des Ringspalts mit der Betonmasse auf den anfangs stillstehenden Kern
11 übertragen, der sich im weiteren Verlauf der Beschickung und Vibrationsverdichtung
gleichförmig mit der Mantelform dreht. Nach beendigoter Beschickung und Verdichtung
wird zunächst der Muffenring 18 zur Bildung der Muffe hydraulisch aufgepreßt,
sodann die Vibration stillgelegt und bei weiterdrehender Mantelform 9 der
Kein 11 teilweise oder bis zum Stillstand abgebremst und gleichzeitig mittels
des Schlittens 13 nach oben heraus-ezogen. Das geformte Betonrohr dreht sich
dabei wegen der größeren Reibung an der Außenfläche mit der Mantelform weiter und
wird während des Herausziehens des Kerns auf seiner inneren Oberfläche durch Einreiben
des während der Vibrationsverdichtung austretenden Zementleims porenfrei geglättet.
Die Mantelform mit dem
ferti--estellten Betonrohr kann sodann auf
der Schienenbahn 1 ausgefahren werden.
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Ebenso wie bei der Mantelform 9 kann auch bei dem Kern
11 die Möglichkeit vorgesehen werden, innerhalb eines gewissen Spielraums
durch überrohre u. dgl. veränderliche Größen zur Herstellung von Betonrohren mit
verschiedenen lichten Weiten zu schaffen.