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Form zum Herstellen von Rohren aus Formen zum Herstellen von Rohren
aus vorge- vorgespanntem Beton spanntem Beton sind an sich bekannt. Insbesondere
sind Formen mit einem eine elastisch verfonnbare Außenhülse aufweisenden Kern, einem
koaxial zu diesem Kein ausgebildeten Formmantel, der mit dem Kein einen Ringraum
bildet und in diesem Zwischenraum einen Außenmantel, welcher die Außenkontur des
Betonkörpers bildet, aufweist, bekannt.
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Bei diesen bekannten Formen wird ein starrer äußerer Mantel verwendet,
so daß lediglich eine Verdichtung des Formlings erfolgt, nicht aber eine radiale
Ausdehnung. Deshalb treten beim Entformen des Rohres Schwierigkeiten auf. Nachteilig
ist ferner, daß an derartigen Formen keine Vorrichtungen für die Bildung von Muffenrohren
mit entsprechenden Vor- und Einsprüngen an ihren Enden vorgesehen sind. Folglich
können derartige Betonrohre, wenn überhaupt, dann nur sehr schwierig mit dieser
bekannten Form hergestellt werden.
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Bei einer anderen der bekannten Formen weist deshalb der Ringraum
zwischen Kein und Außenmantel einen dehnbaren Mantel auf. Der Außenmantel dieser
Form besteht aus zwei Halbschalen, die elastisch miteinander verbunden sind. Auch
bei dieser Form ist jedoch das Muffenende starr. Es hat sich herausgestellt, daß
mit einer solchen Form eine ausschließliche und gleichmäßige Zugbeanspruchung im
Zuge der Verformung der Betonmasse nicht erreichbar ist. Es ergeben sich vielmehr
örtliche Gleitbewegungen und Abscherungen im Rohrkörper, insbesondere in der Ebene,
in der die beiden Schalen verbunden sind. Besonders schwerwiegend sind
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doch die Spannungsverhältnisse im Bereich der Muffen, und diese Schwierigkeit
wird verschärft, wenn das herzustellende Rohr profilierte Muffen aufweisen
soll.
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Es gibt auch Formen mit einem aus länglichen, nebeneinander angeordneten
Dauben bestehenden Außenmantel. Diese Dauben sind durch Schrauben starr festgelegt,
vermögen also nicht ohne weiteres nachzugeben. Hierzu ist vielmehr ein Nachlassen
der Schrauben erforderlich. Folglich sind auch in dieser Form die oben gegebenen
Schwierigkeiten der anderen, zum Stande der Technik gehörigen Formen nicht beseitigt.
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Endlich sind äußere Hüllen von Formen in Gestalt von elastischen Hüllen
bekannt, in die ein Druckmedium einleitbar ist. Solche Hüllen sind jedoch wenig
widerstandsfähig und auch hinsichtlich des von ihnen aufgebrachten Gegendrucks nicht
im erforderlichen Maße kontrollierbar. Die mit ihnen erlangten Ergebnisse bleiben
daher bisher unbefriedigend. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Form
zu schaffen, die automatisch von sich aus den radialen Gegendruck des Außenmantels
ausgleicht und die deshalb die Bildung von schädlichen Scherbeanspruchungen im Beton,
insbesondere in den Muffen, völlig vermeidet. Gegenstand der Erfindung ist eine
Form zum Herstellen von Rohren aus vorgespanntem Beton mit einem- eine elastische,
zusammendrückbare Außenhülse# aufweisenden Kern, einer zu diesem Kern koaxialen
äußeren starren Schale, die mit dem Kern einen Ringraum bildet, und einem dehnbaren,
aus Dauben bestehenden Außenmantel in diesem Ringraum, welcher die Außenkontur des
Betonkörpers bildet. Die Erfindung besteht ihrem Grundgedanken nach darin, daß die
Dauben durch gewellte Federn gegen die Schale abgestützt sind.
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Die Erfindung ist im übrigen grundsätzlich auf verschiedene Weise
zu verwirklichen. Als zweckmäßig hat man dabei jedoch erkannt, jede Daube in radialer
Richtung in bezug auf die äußere, starre Schale durch an den Dauben angeordnete
Bolzen zu führen, welche die starre Schale durchdringen und auf denen sich elastisch
außen gegen die Schale abstützende Außenmuttern sitzen.#' Die durch die Erfindung
eriielbaren Vorteile bestehen darin, daß durch die 'den Gegendruck ausgleichenden
Federn, über den' Umfang des Rohres bzw. Formlings gesehen, völlig gleichmäßige
Drücke liefern, also örtliche Druckspitzen ausgleichen. Dadurch entsteht ein Betonrohr,
das gleichmäßig vorgespannt ist und folglich gleichmäßig hoch beanspruchbar ist,
ohne diskontinuierliche Spannungsübergänge in seinem Inneren aufzuweisen. Solche
Rohre sind daher erheblich dauerhafter als die bekannten Rohre. Die Form selbst
ist billig, einfach zu
handhaben und dauerhaft in ihrer Verwendung,
so daß der Vorteil in den Gebrauchseigenschaften des mit ihr hergestellten Rohres
keine Verteuerung bei der Herstellung voraussetzt. Dabei gelten sämtliche dieser
Vorteile, insbesondere auch für die an den Enden der Rohre vorgesehenen Muffen.
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Insbesondere wird durch die alleinige Abstützung der Federn an dem
starren Außenmantel der radiale, zentripetale Gegendruck, welcher den radialen,
zentrifugalen Druck, der durch die Ausdehnung des Kerns entsteht, ausgleicht, automatisch
in einfacher Weise geregelt und gleichmäßig sowohl über den gesamten Umfang wie
auf die ganze Länge der Form verteilt. Demzufolge ist das Rohr nur radialen zentripetalen
und zentrifugalen Druckbeanspruchungen unterworfen, die im Sinne einer Verdichtung
wirken und den Rohren an allen Stellen ihrer Wandung hervorragende mechanische Eigenschaften
verleihen.
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Der Gegenstand der Erfindung wird nunmehr an Hand einer in den Figuren
der Zeichnungen dargestellten, beispielsweisen Ausführungsform weiter beschrieben.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Gesamtanordnung einer
ersten Ausführungsforin einer Form gemäß der Erfindung, teilweise weggebrochen;
Fig. 2 ist ein Teilschnitt gemäß Linie 2-2 der Fig. 1, wobei der Abschnitt
1-11-III die Form vor der Ausdehnung und der Abschnitt 1-III-IV den Zustand während
der Ausdehnung veranschaulicht; Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt durch
einen Teil des dehnfähigen Metallmantels; Fig. 4 ist eine Einzeldarstellung einer
anderen Ausführungsforrn des dehnfähigen Metallmantels in gegenüber F i
g. 3 kleinerem Maßstab; F i g. 5 ist eine der F i g. 4 entsprechende
Einzeldarstellung einer anderen Ausführungsform des dehnfähigen Metallmantels.
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Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte vertikale Form
dient zum Herstellen von Rohren aus vorgespanntem Beton. Sie weist einen Kern
A und eine zu diesem Kern koaxiale starre Außenschale B auf, die mit dem
Kein A einen Ringraum bildet. Der Ringraum weist gemäß dem Ausführungsbeispiel
einen dehnflähigen Kern C, der die Innenkonturen der Muffe bildet, einen
dehnfähigen Metallmantel D in zu dem Hauptkern A koaxialer Anordnung,
der die Außenkonturen des herzustellenden Betonrohres bildet, einen dehnfähigen
Kern E, der die Außenform der Rohrspitze erzeugt, und schließlich zwei einander
zugeordnete Vorrichtungen F, und F, zur Vorspannung der Längsarmierungsdrähte
A des Rohres T auf.
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Die äußere, dem Kern A koaxiale Außenschale B ist starr. Sie
ist an der Muffenseite und der Spitzenseite des herzustellenden Rohres T erweitert
und besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel aus zwei starr miteinander in einer diametralen
Ebene z. B. durch Ösen 7 und Bolzen 8 (F i g. 2) verbundenen
Halbschalen 6. Zwischen den einander zugekehrten Kanten der Halbschalen
6 ist eine als solche bekannte, nicht dargestellte Dichtung eingepreßt. An
'der Muffenseite ist die eine der Halbschalen 6 von einem Loch
9 durchbohrt (F i g. 1), durch welches Dampf in Richtung des Pfeiles
f.. in die Form eingeführt werden kann. Im unteren Teil weist diese Halbschale ein
normalerweise durch einen Stopfen verschlossenes Abflußloch 10 auf.
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Der dehnfähige Meiallmantel D, der insbesondere aus F i
g. 2 und in größerem Maßstab aus F i g. 3
ersichtlich ist, erstreckt
sich über die gesamte Höhe der Form. Er besteht aus einem Hauptteil, der den die
Muffe bildenden Kern C und den Kern A auf nahezu der gesamten Höhe
desselben umgibt, und einem sekundären, den Kern E für die
Bildung der Rohrspitze umgebenden Teil. Diese beiden Teile bestehen aus Dauben
13 oder 13 a in Nebeneinanderanordnung, deren jede sich z.
B. über einen Bogen in der Größenordnung von 301 erstreckt. Demzufolge sind
zwölf solcher Dauben zur Bildung des vollständigen zylindrischen MetallmanteIs
D erforderlich. In nicht ausgedehntem Zustand liegen die Dauben
13,
13a nicht fugendicht nebeneinander, sondern es sind zwischen ihnen mit
14 (F i g. 3) bezeichnete Längszwischenräume vorhanden. Je zwei benachbarte
Dauben 13 oder 13a sind deckleistenartig durch Streifen 15 aus Gewebe
oder ähnlichem weichen Material miteinander verklebt. Die Dauben13, 13a sind durch
an ihnen befestigte Bolzen 16 mit radialem Spiel an den Halbschalen
6 geführt. Jeder dieser Bolzen 16 durchdringt, wie aus F i
g. 3 ersichtlich ist, die eine der Halbschalen und trägt auf seinem mit Gewinde
versehenen Ende eine Mutter 17, die sich über eine Scheibe 18 auf
einem Kautschukring 19
abstützt, der auf dem Bolzen 16 zwischen der
Scheibe 18 und der Halbschale 6 aufgefädelt ist. Durch diese Kautschukringe
19 werden die Durchtrittsbohrungen der Bolzen 16 durch die Halbschalen
6 dicht verschlossen.
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Der Metallmantel D ist gegen die Wirkung von gewellten Federn
20, 20a, die zwischen die Dauben 13, 13 a und die Halbschalen 6 eingeschaltet
und von den Bolzen 16 frei durchdrungen sind, ausdehnbar. Die gewellten Federn
20, 20a fluchten in der Längsrichtung über die ganze Länge der Form miteinander
und schließen in dieser Richtung praktisch fugendicht aneinander an, während in
der Umfangsrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Federn, wie aus F i
g. 2 ersichtlich ist, ein erhebliches Spiel vorhanden ist, so daß sie sich,
wenn sie in radialer Richtung zusammengepreßt werden, nach beiden Seiten der Bolzen
16 verbreitern können. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind ebenso viele miteinander
fluchtende Reihen von gewellten Federn 20 wie Dauben 13 vorhanden. Die gewellten
Federn 20, 20 a werden bei der Montage durch die Muttern 17 gespannt.
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Das* Außenprofil der Spitze des Rohres T wird durch den dehnbaren
Kern E geformt, der aus einem Kautschukring 21 mit einer Shore-Härte von
50 bis 751 besteht, welcher von den Dauben 13 a des oberen
verbreiterten Teils des dehnbaren Metallmantels D
umgeben ist und sich gegen
die gewellten Federn 20a abstützt.
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Auf einer unteren Platte 22 sind der Kein A und der die Muffe
bildende Kern C gelagert. Eine obere Platte 23 umschließt eine Ringplatte
24, die das obere Ende des Kerns A überkappt. Zwischen den Platten
23 und 24 ist ein Ringraum 25 für das Einfüllen des Betons belassen.
Dieser Ringraum wird durch eine abnehmbar auf den Platten 23 und 24 befestigte
Verschlußplatte 26 abgedeckt.
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Für das Formen in vertikaler Anordnung der Form wird diese auf eine
horizontale ebene Fläche, z. B. einen Sockel 27, aufgesetzt.
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Das Formen eines Rohres aus vorgespanntem Beton erfolgt in der nachstehend
beschriebenen, an sich bekannten Weise.
Die Betonmasse wird durch
die Ringöffnung 25
eingegossen und durch Rütteln verdichtet. Nachdem der Formraum
völlig gefüllt ist, wird die öffnung 25
durch die Platte 26 geschlossen.
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Darauf wird durch die öffnung 2 des Kernes A
Druckwasser eingeleitet,
durch dessen Wirkung der Kern A in radialer Richtung ausgedehnt wird.
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Wie aus dem oberen Teil der F i g. 2 ersichtlich ist, wird
als Folge dieser die eingegossene Betonmasse in radialer Richtung zusammenpressenden
Ausdehnung die Betonmasse in zentripetaler Richtung gegen die Dauben 13 gedrückt,
welche sich in radialer Richtung von der Achse der Form entfernen und demzufolge
die gewellten Federn 20 gegen die Halbschalen 6 der Schale B drücken, die
ihrerseits, weil sie starr miteinander verbunden sind, ortsfest bleiben. Als Folge
dessen übt der Druck der gewellten Federn 20 auf die Außenfläche der Betonmasse
einen durch die Dauben 13 übertragenen Gegendruck aus. Dieser Gegendruck
trägt in vorteilhafter Weise dazu bei, ein Abscheren der verdichteten Betonmasse
durch die Schrumpfbänder bzw. -drähte während der Ausdehnungsphase zu verhindern.
Ferner wird die Betonmasse unter der Wirkung dieses in zentrifugaler Richtung wirkenden
Innendrucks und in zentripetaler Richtung wirkenden Gegendrucks entwässert. Das
durch die Streifen 15 gefilterte ausgepreßte Wasser fließt durch die Zwischenräume
14 zwischen den Dauben 13 in den Ringräumen zwischen diesen und den Schalen
6 ab.
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Während der Ausdehnung des Kerns A wird gleichzeitig auch der
die Muffe bildende Kern C in radialer Richtung ausgedehnt. Auch der
Kein E für die Bildung der Rohrspitze nimmt an der Ausdehnung teil, indem
er sich gegen die Wirkung der Stahldauben 13 a und der gewellten Federn 20
a erweitert.
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Nachdem der innere Ausdehnungsdruck erreicht ist, wird er aufrechterhalten,
während nunmehr durch die öffnung 9 des Außenmantels B Dampf eingeführt wird.
Dieser Dampf gelangt über die Zwischenräume zwischen den Dauben 13 in Kontakt
mit der Betonmasse.
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Am Ende dieses Arbeitsganges wird der Ausdehnungsdruck abgelassen.
Unter der Wirkung ihrer Elastizität nehmen der Kern A sowie der die Muffe
bildende Kein C unter Ablösen von der Betonmasse wieder ihre Anfangsdurchmesser
an.
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Nunmehr wird durch die gleiche Öffnung 9 kaltes Wasser eingelassen,
um die nach dem Dämpfen wasseranziehende Betonmasse zum Abbinden zu bringen und
zum Zwecke der Erleichterung der späteren Handhabung zu kühlen. Dieses Kühlwasser
dient gleichzeitig zum Waschen des Ringraumes zwischen den Dauben 13, 13
a und den Halbschalen 6.
Das zum Waschen und Spülen benutzte Wasser
wird schließlich durch die Öffnung 10 abgelassen.
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Nach dem Spülen erfolgt das Entformen. Die oberen Platten
23 und 24 werden abgenommen, und die Schale B wird durch Abnehmen der Halbschalen
6 geöffnet. Der dehnfähige, mit der Schale B durch die Bolzen 16 fest
verbundene MetallmantelD wird mit dieser abgenommen. Der Kern zur Bildung der Rohrspitze
wird seinerseits herausgezogen, wobei sein überschieben über den ringförmigen Bund
des Rohres T durch elastische Druckeinwirkung erzwungen wird. Die Armierungsdrähte
des Rohres werden von der unteren Platte 22 abgenommen, und das Rohr wird durch
ein beliebiges Hebezeug von dem Kern A und dem die Muffe bildenden Kern
C abgezogen.
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Gemäß den in den F i g. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen
können die gewellten Federn 20 miteinander zu Doppelfedern verbunden werden, und
zwar können sie entweder übereinandergelegt sein (F i g. 4 ), wodurch
sie für ein und dieselbe Verformung einen doppelten Druck ausüben können, oder wie
gemäß F i g. 5 einander gegenüberliegen, wodurch sich für ein und denselben
Druck eine doppelte Durchbiegungslinie ergibt.