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Glätt- und Auskleidevorrichtung für Betonrohre Die Erfindung betrifft
eine Glätt- und Auskleidevorrichtung für Betonrohre als Bestandteil einer mit Vibrationsverdichtung
mittels eines in einen Kern eingebauten Vibrators arbeitenden Betonrohrfertigungsmaschine.
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Betonrohrfertigungsmaschinen, die ohne Vibrationsverdichtung arbeiten,
sind seit langem auch mit Glättvorrichtungen ausgestattet. Die bekannten Glättvorrichtungen,
die dabei über oder unter einem meistens drehbaren Kern angeordnet sind, sind teilweise
mit dem Kern fest verbunden und bilden eine Art Gleitschuh, teilweise sind sie auch
mit und ohne eigenen Antrieb drehbeweglich an dem Kern gelagert. Der Antrieb für
die drehbeweglich oben oder unten an dem Kern gelagerten Glättvorrichtungen ist
zusätzlich zu dem Antrieb für den Kern selbst.
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In neuerer Zeit werden Betonrohre vorzugsweise im Vibrationsverfahren
hergestellt, da mit diesem Verfahren ein hoher Verdichtungsgrad der Betonmasse und
infolgedessen eine beträchtliche Dichtheit des hergestellten Rohres erreicht wird.
Es zeigt sich jedoch, daß infolge der Vibration die Innenwand der Betonrohre eine
ungenügende Glätte aufweist, wobei es gleichgültig ist, ob die Vibration über die
Form selbst oder über den Kern eingeleitet wird. Die Rauheit der Innenwand hat zur
Folge, daß der Durchflußbeiwert des Betonrohres erheblich gemindert wird. Dieser
Nachteil macht sich vor allem bei mit geringem Geflille verlegten Rohrleitungen
störend bemerkbar.
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Es sind nun bereits Vorrichtungen bekannt, mit deren Hilfe auch die
Innenwand eines im Vibrationsverfahren hergestellten Betonrohres geglättet werden
kann. So wird z. B. eine Glättvorrichtung verwendet, die mit ihrem Antriebsmotor
an einem fahrbaren kranförmigen Gestell hängt. Die Vorrichtung wird zentrisch über
das stehende Betonrohr gebracht und in dasselbe abgesenkt. Zu diesem Zweck muß das
Betonrohr erst völlig entschalt und an einen anderen Platz gebracht werden, da die
Glättvorrichtung eine selbständige Maschine darstellt und zur Herstellungsmaschine
in keiner Verbindung steht. Es ist für den Glättvorgang jedoch wichtig, daß die
Betonmasse noch eine relativ weiche Beschaffenheit aufweist. d. h. daß vom Formprozeß
her noch eine entsprechende Menge überschüssige Betonschlempe vorhanden ist. Unter
ungünstigen Umständen, z. B. bei verlängerter Entschalzeit, geringer Luftfeuchtigkeit
od. dgl., kann es aber vorkommen, daß der erforderliche Zustand der Betonmasse beim
Glätten schon nicht mehr vorhanden ist. Die erhoffte Wirkung der beschriebenen Glättvorrichtung
ist damit in Frage gestellt. Eine andere bekannte Konstruktion sieht vor, die Glättvorrichtung
auf den Kern aufzusetzen. Diese Vorrichtung wird bei solchen Kernen angewendet,
welche nach unten aus dem Betonrohr herausgezogen werden. Bei diesen ist im Inneren
des Kerns ein Motor angebracht, auf dessen Wellenstumpf erst beim Kernziehen die
Vorrichtung aufgeschoben wird. Während des Formprozesses hängt die Glättvorrichtung
an einem Hebezeug über der Herstellungsmaschine. Der zum Glätten notwendige Zementleim
od. dgl. findet in einem Gefäß Aufnahme, das unter der Glättvorrichtung angebracht
ist. Bei der Rotation tritt der Zementleim durch ein perforiertes Randblech aus
und wird gegen die Innenwand des Betonrohres geschleudert. Da die Menge des einzubringenden
Zementleimes begrenzt, seine Viskosität unterschiedlich und eine Dosierung bei der
Arbeitsweise der Maschine nicht vorgesehen ist, kann es vorkommen, daß der Inhalt
des Gefäßes nicht für das ganze Rohr ausreicht. Ein anderer Nachteil ist im ständig
wiederholten Auf- und Abziehen der Glättvorrichtung auf den Wellenstumpf des Antriebsmotors
zu erblicken. Dieser Vorgang führt - abgesehen vom Zeitverlust - naturgemäß zu vorzeitigem
Verschleiß der in Verbindung zu bringenden Teile.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Glättvorrichtung zu schaffen, mit
der die Betonrohre in einem Arbeitsgang mit dem Ziehen des Kerns geglättet werden
können. Die erfindungsgemäße Glättvorrichtung soll nicht nur für große, sondern
auch für kleinere Rohrdurchmesser geeignet sein. Außerdem sollen auf gleiche Weise
die Betonrohre mit Innenanstrichen,
Auskleidungen mit plastischen
Massen od. dgl. versehen werden, die üblicherweise noch von Hand eingebracht werden.
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Die Aufgabe wird für mit Vibrationsverdichtung arbeitende Betonrohrfertigungsmaschinen
dadurch gelöst, daß die Glättvorrichtung über einen Freilauf mit einer den Kern
über die ganze Länge durchsetzenden und unten aus dem Kern herausragenden Vibrationswelle
des Vibrators verbunden und durch einen regelbaren Getriebemotor, unabhängig von
einem Hauptmotor für die Vibrationswelle über eine Kupplung im entgegengesetzten
Drehsinn zur Drehrichtung der Vibrationswelle über diese antreibbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glättvorrichtung
ist in dieser eine kalottenförmig ausgebildete rotierende Wanne angeordnet, mit
der ein mittels eines Zuleitungsrohres, das sich im Inneren des Kerns befindet,
eingefülltes Glatt- oder Auskleidungsmittel, beispielsweise Wasser, Zementleim,
Bitumen oder Kunststoffe, auf die Innenwand des Betonrohres aufgebracht wird. Die
beweglichen Glättbacken, die infolge der Fliehkraft an die Betonrohrinnenwand gepreßt
und mittels Federkraft in die Ruhelage zurückgeholt werden, sind entlang und dicht
unter- dem äußeren Rand der Wanne angeordnet.
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Zwischen dem Getriebemotor für die Glättvorrichtung und einer als
Vorgelege zur Drehzahlminderung dienenden Antriebsscheibe auf der Vibrationswelle
ist zweckmäßig eine mit dem Getriebemotor verbundene elektromagnetische Kupplung
angeordnet, die während des Vibrationsarbeitsganges den Getriebemotor von der Vibrationswelle
trennt. Außerdem wird zweckmäßig eine selbsttätige Schalteinrichtung mit einem Verzögerungsrelais
vorgesehen, die beim Abschalten des Hauptmotors mit Verzögerung aufeinanderfolgend
eine Hubeinrichtung für eine den Kern tragende Traverse, den Getriebemotor und die
elektrische Kupplung einschaltet, wobei die Verzögerung so eingestellt ist, daß
der Getriebemotor erst eingeschaltet wird, wenn die Glättvorrichtung den unteren
Rand des Betonrohres bereits teilweise passiert hat. Dadurch wird vermieden, daß
die Glättbacken den unteren Rand des Betonrohres beschädigen.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, daß die bewegliche Glättvorrichtung
mit der Vibrationswelle für den im Kern angeordneten Vibrator angetrieben wird,
werden die Nachteile der bekannten Glättvorrichtungen in vorteilhafter Weise vermieden.
Die Ableitung des Antriebs der Glättvorrichtung von der Vibrationswelle ermöglicht
eine raumsparende Ausbildung ohne zusätzliche Kosten für gesonderte Antriebseinrichtungen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung, in der eine mit der
erfindungsgemäßen Glättvorrichtung ausgestattete Betonrohrfertigungsmaschine schematisch
als Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die Betonrohrfertigungsmaschine
im Aufriß mit lotrechtem Schnitt durch ihren Kern und die Glättvorrichtung, Fig.2
die Anordnung der Antriebsmotoren in Draufsicht, Fig. 3 die Glättvorrichtung in
Unteransicht. Auf einer vertikal bewegbaren Traverse, welche in der Zeichnung nur
angedeutet ist, befinden sich sowohl ein Hauptmotor 1 mit mehrstufiger Antriebsscheibe
2 als auch ein Getriebemotor 3 mit aufgezogener elektromagnetischer Kupplung 4.
Eine übertragungswelle 5, ebenfalls in der Traverse gelagert, überträgt die Bewegungsenergie
auf einen Vibrator 6, der durch eine elastische Aufhängung 7 mit der Traverse verbunden
ist. Der Vibrator 6 und Kern 8 sind auf einer gemeinsamen Längsachse angeordnet
und beide miteinander verkeilt. Im Innern des Vibrators 6 befindet sich eine Vibrationswelle
9, die ihrerseits durch eine Kupplung 10 mit der übertragungswehe 5 verbunden ist.
Am unteren Ende der Vibrationswelle 9 ist ein Freilauf 11 angebracht, der eine Glättvorrichtung
12 nur in einer Richtung mitnimmt, und zwar im entgegengesetzten Sinn zur Drehrichtung
der Vibrationswelle 9 beim Formprozeß. über ein Zuleitungsrohr 13 wird die zum Glätten
oder Auskleiden benötigte Masse, wie z. B. Wasser, Zementleim, Bitumen, Kunststoffe
od. dgl., einer Wanne 14 zugeführt. An der Glättvorrichtung 12 sind unterseits vier
Glättbacken 15 gelenkig angebracht, die mittels - nicht gezeichneter - Federn nach
innen gezogen, bei Betrieb der Vorrichtung jedoch unter Hiehkraftwirkung nach außen
gegen die Wand des zu glättenden Rohres gepreßt werden. Selbstverständlich kann
ihre Anzahl in Abhängigkeit vom Durchmesser der Betonrohre auch anders gewählt sein.
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Während des Formprozesses wird die Bewegungsenergie des Hauptmotors
1 von seiner zweistufigen Antriebsscheibe 2 durch geeignete Kraftübertragungsmittel,
wie Keilriemen od. dgl., auf die auf der Übertragungswelle 5 sitzende Scheibe übertragen.
Die übertragungswelle 5 nimmt durch die Kupplung 10
die Vibrationswelle 9
mit, und diese erregt den Vibrator 6 mit einer für die Verdichtung der Betonmasse
erforderlichen Drehzahl von beispielsweise 6000 bis 12 000 Ulmin. Die auf diese
Weise erzeugten Schwingungen werden vom Vibrator 6 über den mit diesem fest verkeilten
Kern 8 in die Betonmasse eingeleitet. Dieser Vorgang dauert an, bis die Verdichtung
der Betonmasse beendet ist. Der regelbare Getriebemotor 3 ist während dieser Zeit
elektrisch abgeschaltet und bewegungsmäßig durch die gelöste elektromagnetische
Kupplung 4 von der zweistufigen Antriebsscheibe 2 des Hauptmotors 1 getrennt. Lediglich
die auf der elektromagnetischen Kupplung 4 sitzende Keilriemenscheibe od. dgl. wird
infolge der vorhandenen Kraftübertragung zwischen dieser und der zweistufigen Antriebsscheibe
2 im Leerlauf mitgenommen.
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Die Glättvorrichtung 12 steht während des Formprozesses still, da
sie der Freilauf 11 nur in entgegengesetzter Drehrichtung mitnimmt. Sollte durch
die Lagerreibung eine geringfügige Mitbewegung in Erscheinung treten, so wirkt diese
nicht störend, da sich die Glättvorrichtung 12 außerhalb der Betonrohrform befindet.
Andererseits ist es ohne weiteres möglich, die Glättvorrichtung 12 auf eine elastische
Unterlage aufsitzen zu lassen, falls sich diese aus irgendeinem Grund überhaupt
nicht mitdrehen soll.
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Nach Beendigung des Formprozesses wird der Hauptmotor 1 abgeschaltet,
über ein Verzögerungsrelais der Getriebemotor 3 eingeschaltet und gleichzeitig die
Wicklung der elektromagnetischen Kupplung 4 erregt, so daß diese sich im Eingriff
befindet.
In diesem Betriebszustand treibt der regelbare Getriebemotor
3 über die als Vorgelege dienende Antriebsscheibe 2 des abgeschalteten Hauptmotors
l die Vibrationswelle 9 in entgegengesetzter Drehrichtung an. Im Gegensatz zur Schwingungserzeugung
beim Formprozeß ist für den Glättvorgang eine wesentlich niedrigere Tourenzahl angezeigt.
Vorzugsweise wird hierbei die Vibrationswelle 9 und mit ihr die Glättvorrichtung
12 mit etwa 300 Uimin betrieben, so daß keine wirksame Erregung des Vibrators mehr
stattfindet. Aus diesem Grunde ist die Antriebsscheibe 2 zweistufig ausgebildet.
Um außerdem besonderen Bedingungen gerecht zu werden, ist der Getriebemotor 3 zusätzlich
noch regelbar.
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Gleichzeitig mit dem Abschalten des Hauptmotors 1 beginnt die Traverse
ihre Aufwärtsbewegung, wodurch der Kern 8 aus dem Betonrohr gezogen und die Glättvorrichtung
12 in das Betonrohr eingeführt wird. Die elektrischen Schaltvorgänge sind so aufeinander
abgestimmt, daß sich der Getriebemotor 3 erst in Bewegung setzt, wenn die Glättvorrichtung
12 den unteren Rand der Innenwand des Betonrohres bereits teilweise passiert hat.
Damit ist vorgesorgt, daß bei der nun beginnenden Rotation die zur Glättvorrichtung
12 gehörenden Glättbacken 15 nicht von unten in den Rand einschneiden, sondern gegen
die Betonrohrinnenwand gepreßt werden. Die Glättbacken 15 sind so an die Glättvorrichtung
12 angelenkt, daß sie mittels Federkraft im Ruhezustand eingezogen werden, d. h.
daß sie bei langsamem Umlauf die Betonrohrinnenwand an keiner Stelle berühren.
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Gleichlaufend mit diesem Arbeitstakt fließt, gegebenenfalls durch
bekannte Einrichtungen dosiert, über das Zuleitungsrohr 13 die zum Glätten oder
bzw. und Auskleiden erforderliche Masse, wie z. B. Wasser, Zementleim, Bitumen,
Kunststoff od. dgl., auf die kalottenförmig ausgebildete Wanne 14 der Glättvorrichtung
12. Infolge der Rotation wird diese Masse zwischen dem Kern 8 und der Glättvorrichtung
12 an die Innenwand des Betonrohres geschleudert und von den nachfolgenden Glättbacken
15 verstrichen.
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Die Vorrichtung schaltet sich automatisch ab, sobald der Kern 8 das
geformte Betonrohr verlassen hat. Die Glättvorrichtung 12 befindet sich hierbei
noch innerhalb des Betonrohres, und die Glättbacken 15 werden mittels Federkraft
von der Innenwand des Betonrohres abgezogen. Auf diese Weise wird eine Deformation
der noch plastischen Betonmasse am oberen Ende des Betonrohres vermieden.