-
Verfahren zur Eierstellung von Rohren aus Beton und Rohrforininaschinen
zur Durchführung des Verfahrens. Die Lrfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Rohren aus hydraulischen Bindemitteln mit Zuschlagstoffen z.8. Beton, durch
ßinfüllen vorbereiteter Betonmasse in den Ringspalt einer aufrecht stehenden, aus
einem Fornunantel, einem Formkern und einem Muffenring als Formboden zum Anformen
der Untermuffe bestehenden, oben offenen Rohrform, Verdichten durch
Rüttelschwingungen
und Entformen durch gegenseitige Axialverschiebung von Formmantel, Formling und
Formkern gegeneinander. Die Erfindung ist ferner auf eine Rohrfornunaschine zur
Durchführung des Verfahrens gerichtet.
-
Für die Herstellung von Betonrohren in aufrecht stehenden Rohrformen
der erwähnten Art wird zumeist der Frischbeton in die fertig zusammengestellte Rohrform
eingefüllt. Das Einfüllen der Betonmasse in den Ringspalt zwischen Formmantel und
Formkern der fertig zusammengestellten Betonrohrform bereitet stets gewisse Schwierigkeiten
und erfordert besondere Linfüllvorrichtungen am Kopf der Rohrform. Diese Schwierigkeiten
wachsen naturgemäß mit abnehmendem Durchmesser des herzustellenden Betonrohres,
insbesondere mit abnehmender Jandstärke, d.h. abnehmendem Querschnitt des Ringspaltes
zwischen Mantel und Kern. Darüber hinaus ist stets für eine über die gesamte klandstärke
gleichbleibende Verdichtung zu sorgen.
-
Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 896 429 ist eine Rohrformmaschine
bekannt, bei der der axial bewegliche Kern zunächst in einer unteren Ausgangsstellung
gehalten und nach Einfüllen der erforderlichen Betonmasse iii Rüttelschwingung unter
gleichzeitigem Eindringen in den Formmantel versetzt wird. Hiermit ist zwar die
Chargierung vereinfacht, doch können erhöhte Anforderungen an den Verdichtungsgrad@nicht
erfüllt werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsverfahren vorzuschlagen,
welches nicht nur eine einfache Chargierung, sondern auch eine höchsten. Anforderungen.genügende
Verdichtung des Betons ermöglicht. Die Erfindung geht davon aus, daß die der Einwirkung
von Rüttelschwingungen ausgesetzte Betonmasse während der Dauer der Vibration einen
thixotropen Zustand annimmt, d.h. breiig-flüssig ist, solange die Rüttelbewegung
dauert. Nach der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis
muß
es infolgedessen möglich sein, nicht nur den Taormmantel ohne eingesetzten Formkern
zu befüllen und letzteren erst ,nachträglich einzufühi,en, sondern auch Zentrifugalkräfte
auf diese blasse zur Wirkung zu bringen, da sie sich wie eine Aufschlämmung od.dgl.
verhält.
-
Von dieser Erkenntnis ausgehend schlägt die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung von Betonrohren vor, wobei in an sich bekannter 'Weise.zuerst der
Formkern von unten in die Offnung .des Untermuffenr-irigs nur so weit eingefahren
wird, daß diese verschlossen ist, anschließend die gesamte zur Tierstellung des
Rohres erforderliche Betonmasse bis zu der sich einstellenden
| ob ;en |
| Höhe eingefüllt wird, worauf- nach Verschließen der/Üffnung |
durch eine am unteren Ende einen Muffenring tragende Muffen-
. -
pressvorrichtung der nahe seinem oberen Ende mit einem mit koexialer
Achse umlaufendes Schleuderrad ausgerüstete -Formkorn unter fortwährender Drehung
des Schleuderrades und unter fortwährender Einträguiig von Rüttelschwingungen hochgefahren
wird, woraufhin der Formling hach Aufpressen der Obermuffe entförmt wird.
-
Aus der deutschen Patentschrift 56O 886 ist zwar eine Rohrformmaschine
bekannt, deren Arbeitsweise auf einem ähnlichen, jedoch nur unvollkommen durchgeführten
Gedankengang beruht: va diese Maschine nicht mit Schwingrüttlern ausgeriistet^ist,
eilte Sehwingverdichtung also nicht ermöglicht, gestattet sie nicht, dein Beton
in den thixotropen Zustand zu versetzen, der die physikalische Voraussetzung für
die Durchführüiig des ,er findungsgemäßen Verfahrens ist. Infolgedessen. ist bei
der bekannten Arbeitsweise laufende Chargierung der Betonmasse ic.'iliregid des
Hochfahrens des Kerns erforderlich. Darüber liinatis. muß die Betonmasse in d erKernmitte
aufgegeben werden, um der iiinccirkung von- Zentrifnigalkräften überhaupt ausgesetzt
zu werden, da die Teile der Betonmasse kaum gegenseitige
Bindungen
haben, wie sie bei einer thixotropen Masse vorhanden sind. Demgegenüber bietet das
Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, daß die Betonmasse aus einem_Chargierbehälter
in einem Wurf an beliebiger Stelle in die Form eingeworfen werden kann, so daß es
möglich ist, den Chargierbehälter in der Zeit neu zu beschicken, während der der
Formkern unter laufender Verdichtung des Betons hochfährt. Die bessere Verdichtung
aufgrund der Schwingungen bedarf keiner-weiteren Erörterung. Bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßig der am oberen Ende mit einem mit
koaxialer Achse umlaufenden Schleuderrad ausgerüstete Formkern insgesamt und bzw.
oder dessen Schleuderrad in Drehbewegung versetzt. Durch das Schleuderrad wird die
beim Einfüllen auf den Formkern aufgeschüttete Betonmasse gegen die Formwandung
gedrängt und dabei zusätzlich verdichtet. Auch beim Niederfahren des Formkerns-erfüllt
dessen Rotation eine wichtige Aufgabe, indem dadurch die Innenwand des Rohres.geglättet
und die radiale Verdichtung der Betonmasse noch verstärkt wird. Schließlich erfolgt
auch durch das Aufpressen des Obermuffenrings zur Bildung der Obermuffe nochmals
eine Verdichtungg so daß durch diese vierfache Verfestigung (durch die Rüttelschwingung,
durch das Schleuderrad beim Aufwärtsfahren des Formkerns, durch den Formkern beim
Niederfahren und durch Aufpressen der Obermuffe) eine ausgezeichnete Verfestigung
des Formlings erzielt wird. Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Rohrformmaschine
besitzt erfindungsgemäß eine im Maschinenständer angeordnete Führungssäule, an der
oberhalb des Maschineütisches ein den Formmantel tragender Schieber, unterhalb des
mit. einer zentralen, mit dem Formkern querschnittsgleichen Öffnung versehenen Maschinentisches
ein den Formkern tragender Support
gleitend auf und ab beweglich
geführt ist und an deren oberem Ende ein Querhaupt angeordnet ist, in dem die Muffenpressvorrichtung
für den Obermuffenring gleitend auf und ab beweglich gelagert ist. Ferner weist
sie ein am oberen Ende des Formkerns mit koaxialer Achse gelagertes Schleuderrad
und am Formkern und % oder am Formmantel angeordnete Schwingungserreger auf.
-
Wenn außer dem Formmantel auch der Formkern mit Schwingungserregern
ausgerüstet wird, erscheint es ratsam, den Formmantel mit elektromagnetisch angetriebenen
Schwingungserregern, dagegen den Formkern mit einem elektromotorisch angetriebenen
Unwucht-Schwingungserreger auszurüsten. Da für das Schleuderrad des Formkerns und
bzw. oder für diesen selbst ohnehin ein elektromotorischer Antrieb vorhanden sein
muß, kann der Antrieb eines Unwiicht-Schwingungserregers am Kern unter Kostenersparnis
gegenüber der Verwendung eines elektromagnetischen Vibrators an dieser Stelle ohne
Schwierigkeiten von der Jelle zum Antrieb des Schleuderrades abgeleitet werden.
-
"Weitere Merkmale der ,rfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung in mehreren Arbeitsphasen des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellten Ausführungsbeispiels einer Rohrformmaschine in Verbindung
mit den Ansprüchen und den Zeichnungen. In diesen ist die die -Rohrform tragende
Rohrformmaschine in Seitenansicht bzw. im Vertikalschnitt mit ihren für das Verständnis
ihrer Wirkungsweise wesentlichen, schematisch dargestellten Einzelteilen gezeigt
und zwar in - .
-
Fig. 1 in Bereitschaftsstellung mit vom Tisch abgehobenem Formmantel,
nach unten ausgefahrenem Formkern, der Dluffenpressvorrichtung in der obersten Endstellung
und auf den Tisch aufgelegtem unteren 14uffenring;
Fig. 2 mit auf
den Tisch aufgesetztem Formmantel sowie bis zum Verschluß der Öffnung des unteren
Muffenringes hochgefahrenem Formkern und in den Formmantel teilweise eingefüllter
Betonmasse; Fig.. 3 mit bis zum Verschluß der oberen Forimnantelöffnung abwärts
gefahrener Nuffenpressvorrichtung und bis in die obere Endstellung hochgefahrenem
Formkern; Fig. 4 mit aufgepresster, in einen dem Endmaß der Rohrlänge entsprechenden
Stellung befindlichen Muffenpreßvorrichtung; Fig. 5 mit bis in die untere Endstellung
abgesenktem Formkern;' Fig. 6 mit vom Formling nach oben abgezogenem Formmantel
Lind Fig. 7 mit abgehobener Muffenpressvorrichtung, wobei sich die Maschine wieder
in der in Figur 1 gezeigten Stellung befindet und der Formling freistehend auf dem
Tisch ruht.
-
Der Maschinenständer ist nur in Figur 1 andeutungsweise dargestellt
und mit 1 bezeichnet. Im Querhaupt 2 des Maschinenständers und dessen Gegenstück
am Boden einer Grube 3 ist eine Führungssäule 4 verankert, an der oberhalb eines
Tisches 5 ein Schieber 6 und unterhalb des Tisches ein Support 7 auf und ab beweglich
geführt ist. Der Formmantel 8 ist mit senkrecht stehender Achse am Schieber 6 angebracht,
während der Formkern 9 auf dem Support 7, gleichfalls senkrecht stehend und konzentrisch
zum Formmantel 8, einer
10 für die Obermuffe, die mittels einer Führungsstange 11 auf-und
ab
beweglich im Querhaupt 2 gelagert ist und einer auf den Tisch 5 aufgelegten Untermuffe
12 aufgebaut ist. Der Tisch besitzt eine zum Formkern gleichachsige Bohrung, deren
.Durchmesser derart bemessen ist, daß der Formkern sie durchfahren kann.
-
Am Schieber sind zwei elektromagnetisch arbeitende Schwirigungserreger_13
und 14 angebracht, die dazu bestimmt sind,- den Formmantel 8 in Rüttelschwingungen
*zu versetzen. Im Formkern ist ein - nicht gezeichneter - Unwucht-Schwingungserreger
eingebaut, dessen Antrieb gemeinsam mit dem eines im Formkern gelagerten Schleuderrads
15 von einem auf dem Support 7 aufgebauten Elektromotor 16 aus abgeleitet ist. Die
an der Führungsstange 11 angebrachte Muffenpressvorrichtung besteht aus einer zylindrischen
Glocke 17, die am unteren Rand einen übermuffenring 18 trägt.
-
Die beschriebene Rohrformmaschine arbeitet wie folgt: Zunächst wird
die Untermuffe 12 in die in Figur 1 dargestellte Arbeitsstellung eingefahren, darauf
der Formmantel zur Ablage auf dem Maschinentisch niedergefahren und der Formkern
so weit hochgefahren, daß sein Kopfstück die Öffnung der Untermuffe verschließt
(vgl. Fig. 2). Anschließend werden die Schwingungserreger 13 und 14 eingeschaltet,
die den Formmantel 8 in Rüttelschwingungen versetzen, sowie der Motor 16, so daß
das Schleuderrad umläuft und der ganze Formkern, durch den Unwucht-Schwingungserreger
beeinflußt, gleichfalls Rüttelschwingungen ausführt und die zur Herstellung des
Rohres insgesamt erforderliche Betoncharge (Fig. 2) einfüllt. Sobald der Füllvorgang
beendet ist, wird der Formkern durch die auf ihm lagernde in thixotropeni Zustand
befindliche Masse hindurch bis zu der in Figur 3 gezeigten Endstellung nach oben
verfahren. Gleichzeitig
wird-die rluffenpressvorrichtung 10 abgesenkt,
bis sie mit dem Obermuffenring 18 die obere Öffnung des Formmantels abdeckt. Dadurch
wird verhindert, daß der Beton überquillt, wenn ihn das obere Ende des Formkerns
und das Schleuderrad durchquert. Im fölgenden Verfahrensschritt (Fig. 4) wird bei
fortdauerndem Rütteln uie Muffenpressvorrichtung 10 so weit aufgepresst, daß, vom
Untermuffenring 12 aus gerechnet, das Endmaß der Rohrlänge erreicht ist, wonach
die Schwingungserreger 13 und 14 und der Unwuchtschwingungserreger im Formkern abgeschaltet
werden.
-
Zum Entformen des fertiggestellten Betonrohres wird nun zunächst der
rotierende Formkern 9 nach unten ausgefahren (Fig. 5) und anschließend der Formmantel
8 nach oben verfahren,. während die Muffenpressvorrichtung noch auf der oberen Stirn-,
fläche des Fotmlings 19 aufsitzt, so daß dieser beim Hochziehen des Formmantels
nicht mitgenommen und zerstört werden kann (Fig. 6). Als letzte Arbeitsphase wird
die Muffenptessvorrichtung abgehoben (Fig. 7) und die Maschine steht wieder
in ihrer Bereitschaftsstellung. Der fertige Formling 19 mit eingeformtem unteren
Muffenring steht auf dem Tisch 15 zum Abtransport bereit. Die beschriebenen Bewegungen
der Formteile -durch entsprechendes Auf- und Abwärtsfahren des Schiebers 6, des
Supports -7 und der'Führüngsstange 11 vermittelt - und die Steuerung der Schwingrüttler.können
selbsttätig durch programmgesteuerte Antriebsmittel oder durch eine Folgesteuerung
bewirkt werden. In gleicher Weise können die Transportmittel für die Untermuffenringe,
die Betonmasse und die-fertigen Formlinge weitgehend automatisiert werden, so daß
die Herstellung der Rohre praktisch vollautomatisch erfolgt.