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'Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von
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Betonrohren" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Betonrohren mit angeformter Muffe mittels einer senkrecht, die Muffe nach unten,
angeordneten Pressform aus einem Fornmantel mit der Aussengestalt des Rohres, einem
Formkern mit der Innengestalt des Rohres, einem ringförmigen Formboden und einem
ringförmigen Stempel als oberem Formabschluss, wobei Betonmasse in die Pressform
eingefüllt und verdichtet wird und hierauf der Formmantel, der Formkern und der
Stempel von dem Formling entfernt werde und der Formling abtransportiert und erharten
gelassen wird.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
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Betonrohre mit angeformter Muffe, d.h. einer Erweiterung am einen
Ende zur Aufnahme des anderen Endes des nächsten Rohres, werden
in
aller Regel mit der Muffe nach unten geformt und erhärten gelassen. Dies hat entscheidende
Vorzüge gegenüber einer Anordnung der .çuffe nach oben. Es verlangt jedoch beim
Entformen Rücksicht auf den Umstand, dass nach dem Entfernen des Formkerns die etrasse
in dem sich erweiternden Abschnitt der Muffe praktisch durch keine Reibungskraft
an der Wandung des Formmantels gehalten ist, eil sie sich hier weitgehend unter
dieser befindet. an verwendet deshalb meist einen Formboden, der ringförmig in einem
Stück mit demjenigen Teil des Formkerns ausgebildet ist, der die Innengestalt der
Muffe formt, und lässt den Formling nach Herausziehen des übrigen, zylinderförmigen
Formkerns aus dem Formling durch den genannten Ring nach unten und Abziehen des
Formz.antels von dem Formling nach oben auf dem Ring stehend erhärten, so dass der
Formling bis zu seiner Erhärtung sowohl an seiner unteren Stirnseite als auch in
der Muffe ununterbrochen unterstützt ist. Das bedeutet, da die Pressform nach de
Entformen wieder für das nächste Arbeitsspiel zur Verfügung stehen und deshalb der
Formling zum Erhärten woanders abgestellt werden muss, das Bedürfnis nach einer
Vielzahl solcher Ringe.
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Die Ringe machen bei einer Anlage, die für verschiedene Rohrdurchmesser
und Wzndstärken ausgelegt ist und dementsprechend Ringe in verschiedenen Grössen
braucht, bis zur Hälfte der Ccsamtinvestition und mehr aus. Nur etwas anders liegen
die Verhältnisse bei den Herstellungsanlagen mit einem aufklappharen Formmantel,
in dem ein nur die untere Stirnseite der Pressform einnehmender Ring eingelegt wird,
wobei der die Muffe bildende Teil des Formkerns stationär bleibt. Hier sind die
Ringe einfacher gestaltet und damit billiger. Zum Abstellen des Formlings muss jedoch
der Formmantel jeweils mitgenommen werden, erst dann wird er aufgeklappt und vom
Formling entfernt; dies verkompliziert und verlangsamt auf der anderen Seite die
tierstellung beträchtlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den bekannten
Arbeitsweisen rationelleres IXerstellungsverfahren flir Betonrohre zu schaffen,
das auch nur einen geringeren Vorricb.-tungsaufwand verlangt.
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Gemäss der Erfindung ist ein Verfahren der eingangs genarnten Art
vorgesehen, bei dem nach der: Entfernen des Formkerns cer Formboden von dem Formmantel
und dem darin hängenden Formllentfernt wird und eine Unterlageplatte in Anlrige
mit der Formmantel und dem Formling gebracht wird und hierauf der Formmantel entfernt
wird und der Formling, von dem auch der Stempel entfernt worden ist, auf der Unterlageplatte
abtransportiert und erhärten gelassen wird.
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Diese Arbeitsweise ist auf die Erkenntnis und überraschende Erfahrung
gegründet, dass trotz des oben schon erwähnter Fehlens von Reibungshaftung auf dem
sich erweiternden Abschnitt der Muffe sowie leichter Konizität des übrigen Rohrkörpers
der Formling wenigstens kurzzeitig frei in dem Formmantel hängen gelassen werden
kann und dabei weder das Rohr als ganzes herauszurutschen beginnt noch der Muffenteil
abreisst. Wo man hisher Betonformlinge im Formmantel hängen lässt, namlich bei der
Herstellung von Steinen mit 10x20 cm Grundfläche, wird der Formling durch absolut
parallele Seitenwände gehalten mit einem Belastunasver hältnis von 10 g Gewicht
pro cm3 Ilaftfläche. In der Rohrpressform, wo der Beton etwa ebenso wie in der Steinpressform
verdichtet wird und das gleiche spezifische Gewicht von etwa 3 g/cm³ erhält, liegt
das Verhältnis bei 6 cn Wandstärke dagegen bei 18 g/cm2, und der Formmantel erweitert
sich zudem in: Bereich der Muffe stark und auf der übrigen Rohrlänge leicht nach
unten.
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Angesichts dieser Umstände ist von der eine nicht unbeträchtliche
Zahl von herstellern umfassenden Fachwelt eine ununterbrochene M>stützung der
noch nicht erhärteten Formlinge von unten auch beim Entformen als zwingend betrachtet
worden.
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Die Loslösung von dieser Vorstellung, der Austausch des ringförmigen
Formbodens gegen eine Unterlageplatte bei währenddessen frei im Formmantel hängendem
Formling, hat bedeutende Vorteile zur Folge. Die Unterlageplatten sind nur in einem
Format und daher nur in einem kleinen Bruchteil der Zahl der bisherigen Ringe notwendig,
und darüberhinaus nur in einfacher Form. Das vermindert die Anlagekosten beträchtlich,
hat aber vor allem den Vorteil, eine vollständige Automatisierung des llerstellungsprozesses
zu
ermöglichen, die die komplizierte Handhabung der Ringe bisher verhindert hat. Das
zu den übrigen Teilen der Pressform zentrische Einsetzen der Ringe bindet im Falle
der ATechanisierung eine Person zur Uberwachung, so dass es stattdessen auch von
Hand bewerkstelligt werden kann und in aller Regel wird. Die Unterlageplatten können
demgegenüber aufgrund ihrer vergleichsweise einfachen, ebenen Form einfach bewegt,
beispielsweise auch in einem Magazin bereit gehalten, und, da sie nicht zentriert
zu werden brauchen - der zentrierte ringförmige Formboden bleibt ebenso wie der
Formkern stationär -, mittels einer unkomplizierten, betriebssicheren Mechanik in
ihre Position unter dem Formmantel gebracht werden. Insbesondere lassen sich die
gegenüber den Ringen einfacheren, grösseren, standsichereren Unterlageplatten jedoch
in einen Lager- und Transportkreislauf bringen, auf dem die Formlinge erhärten.
Eine entsprechende Anlage ist für Betonsteine bekannt. Sie kann nun die letzte Lücke
in der Mechanisierung des Herstellungsganges von Betonrohren schliessen; die umständliche,
viel manuellen Arbeitsaufwand erfordernde Entfernung und Rückführung der Ringe von
den erhärteten Rohren einschliesslich Säuberung entfällt. Damit kann auch die Maschinenleistung
erheblich gesteigert werden. Darüberhinaus ermöglicht die Anwendung der Unterlageplatten
eine Produktivitätssteigerung dadurch, dass mehrere Formlinge auf derselben Unterlage
ausgeformt und abtransportiert und erhärten gelassen werden können; dieser Vorzug
ist vor allem bei Mehrfach-Rohrmaschinen von Bedeutung.
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Nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann sowohl mit einem Formmantel
gearbeitet werden, der sich nach unten leicht erweitert und unter Benutzung des
Stempels als Widerlager von dem Formling nach oben abgezogen wird, worauf der Stempel
entfernt wird, als auch mit einem aufklappbaren oder sonst auseinandernehmbaren
Formmantel. Es kann auch ein nach oben abgezogener Formmantel wenigstens teilweise
auseinandernehmbar sein. Er kann sich z.B.
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auf einem unteren Abschnitt der Muffe nach unten etwas verengen, damit
der Formling während seines Hängens im Formmantel sicherer gehalten wird, und sich
zum Entformen öffnen lassen, beispielsweise
unter Aufspreizen
von Längsschlitzen. Überhaupt können zu öffnende Formmäntel oder Formmantelteile
in einer Weise gestalt tet sein, die einem Herausrutschen des Formlings oder nur
der Muffe entgegenwirkt, etwa durch Querprofilierungen. Auch kann für die innere
Oberflache des Formmantels unter diesem Gesichtspunkt eine Auswahl getroffen werden,
wie in bezug auf Rauhigkeit und Adhäsionseigenschaften. In der Regel werden jedoch
keine besonderen Massnahmen dieser Art notwendig sein.
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Zweckmässigerweise wird der Formkern unter Benutzung des ringförmigen
Formbodens als Widerlager aus dem Formling nach unten herausgezogen. Dabei wird
vorzugsweise ein Formkern angewendet, der aus einem Profilring mit der Innengestalt
der Muffe und einem in dem Profilring verschiebbaren Zylinder mit der Innengestalt
des übrigen Betonrohres besteht, und es wird erst der Zylinder unter Benutzung des
Formbodens und des Profilringes als Widerlager herausgezogen und dann der Profilring
unter Benutzung des Formbodens als Widerlager herausgezogen. Der Formling ist dann
während des Herausziehens des langen Zylinders noch voll unterstützt, so dass auch
an der gefährdeten Stclle, an der er sich zu der Muffe erweitert, kein Material
herausgerissen und/oder von der Wandung des Formmantels abgerissen werden kann.
Der Profilring ist kurz und deshalb schnell herauçgezogen; er kann ausserdem beim
Herausziehen etwas gedreht werden wodurch sich seine Reibung in Axialrichtung verringert.
Man wird einen Profilring mit glatter Oberfläche und gegenüber der Betonmasse geringer
Haft- und Ruhreibung verwenden. Der Profilring kann auch mit Öl oder einem anderen
Gleitmittel eingesprüht werden.
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Eine dem erfindungsgemässen Arbeitsverfahren entsprechende orrichtung
weist eine senkrecht, d,ie Muffe nach units, angeordnete Pressform aus einem Formmantel
mit der Aussengestalt des Rohres, einem Formkern mit der Innengestalt des Rohres,
einem ringförmigen Formboden und einem ringförmigen Stempel als oberem Form ab schluss
auf, die von einem Maschinenrahmen gehalten und durch eine Bewegungseinrichtung
der Pressform relativ zueinander bewegbar sind, wobei erfindungsgemäss durch die
Bewegungseinrichtung
der Formboden und der Formmantel mit dem
Formling voneinander abhebbar sind und der Formling auf eine Unterlageplatte ausformbar
ist, für die eine Einrichtung zum Positionieren der Unterlageplatte unter dem Formmantel
mit dem Formling in Anlage an diesem vorgesehen ist.
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Vorzugsweise ist die Positioniereinrichtung am Maschinenrahmen angebracht
und in einen Lager- und Transportkreislauf für die Unterlageplatten geschaltet.
Der Positioniereinrichtung kann ein Magazin für die Unterlageplatten vorgeschaltet
sein.
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Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
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Es zeigen Fig. 1 bis 4 eine Pressform für Betonrohre im Längsschnitt
in verschiedenen Arbeitsphasen, und zwar Fig. 1 beim Verdichten, Fig. 2 nach dem
Herausziehen des Formkerns, Fig. 3 nach dem Entfernen des Formbodens, Fig. 4 nach
dem Abziehen des Formmantels und Abheben des Stempels, Fig. 5 eine Fertigungsanlage
mit der Pressform gemäss Fig. 1 bis 4 in Draufsicht.
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In einem nur in Fig. 5 erkennbaren Maschinenrahmen 1 ist eine im einzelnen
in Fig. 1-4 dargestellte Pressform 2 angeordnet, die sich aus einem ringförmigen
Formboden 3, einem Formmantel 4, einem Profilring 5, einem Zylinder 6 und einem
ringförmigen Stempel 7 zusammensetzt; der Profilring 5 und der Zylinder 6 bilden
einen Formkern. Diese Teile der Pressform sind durch eine nicht dargestellte Bewegungseinrichtung
mit hydraulischen Antrieben entsprechend der weiter unten beschriebenen Funktion
der Pressform axial verschiebbar.
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Fig. 1 bis 4 lassen ferner eine Unterlageplatte 8 und einen Rohrformling
9 erkennen.
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Der Maschinenrahmen 1 erstreckt sich beispielsweise über eine
Höhe
von 10 m, von denen etwa 4 m unter Flur liegen. Im wesentlichen in den letzteren
Abschnitt fallen bei der Stellung der Pressformteile gemäss Fig. 4 die Formkernteile
5 und 6 und der Formboden 3, die den Rohrformling 9 tragende Unterlageplatte S liegt
in einer etwa in Knie- oder Ilüfthöhe über Flur eingerichteten Transportebene und
der Formmantel 4 und der Stempel 7 sind in den obersten Abschnitt des Maschinenrahmens
1 hochgezogen. In der in Fig. 1 wiedergegebenen Füll- und Verdichtungsstellung befinden
sich alle Pressformteile unter Flur. In der Stellung gemäss Fig. 2 fällt der Formboden
3 ungefähr in die erwähnte Transportebene. In der Stellung gemäss Fig. 3 fällt die
Unterlageplatte 8 in die Transportebene und der Formboden 3 liegt in Flurebene.
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In Fig. 5 wird die Flurebene durch eine den darunterliegenden Teil
des Maschinenrahmens 1 abgrenzende Plattform 10 reprSsentiert und die Transportebene
durch die Oberseite eines in dem Maschinenrahmen 1 angeordneten Förderers 11 für
die Unterlageplatten 8. Der Förderer 8 besteht aus zwei Achsen 12 mit Kettenrädern
13, über die zwei endlose Tragketten 14 gelegt sind.
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Die oberen Trume der Tragketten 14 sind durch nicht gezeichnete Schienen
unterstützt.
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Im obersten Bereich des Maschinenrahmens 1 ist eine nicht dargestellte
Betonmischanlage untergebracht, von der ein darunter befindlicher Trichter 15 zu
einem Füllschieber 16 führt, der auf der Flurebene unter dem Kettenförderer 1 in
die Achse der Pressform 2 hinein verfahrbar ist.
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Scliesslich sind neben dem Maschinenrahmen 1 ein Steuerpult 17 und
ein Hydraulikaggregat 18 für die Bewegungseinrichtung der Pressform dargestellt.
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Von dem Förderer 11 führt ein weiterer, im wesentlichen gleicher Förderer
19 aus dem Maschinenrahmen 1 heraus auf eine Plattenbahn 20 bekannter Bauart. Die
Plattenbahn 20 liegt parallel zu einer weiteren Plattenbahn 21 sowie zu einer Vielzahl
von Absetzbahnen 22, die jeweils zwischen niedrigen Setzmauern 23 verlaufen) alle
diese Bahnen gehen von einer Verbindungsbahn 24 aus, auf der eine Reversierbühne
25 verfahrbar ist.
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Die genannte weitere Plattenbahn 21 ist für die Obergabe der erhärteten
Betonrohre auf weitere Fördermittel und die Rückführung der Unterlageplatten 8 eingerichtet.
Sie ist mit einer Reinigungsstation 26 für die Unterlageplatten versehen und mündet
in ein Plattenmagazin 27. Das Plattenmagazin 27 weist eine Einrichtung 28 zum Entnehmen
und Übersetzen der Platten auf den Förderer 19 auf.
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Die beschriebene Fertigungsanlage ist mit einer Steuerung entsprechend
ihrer im folgenden beschriebenen Arbeitsweise versehen.
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Bei der Stellung der Pressform gemäss Fig. 1, in der der Formmantel
4 und der Zylinder 6 oben bündig mit der Plattform 10 abschliessen, jedoch bei hochgezogenem
Stempel 7, fährt der aus der erwähnten Mischanlage mit einer abgemessenen Menge
an Betonmasse gefüllte Füllschieber 16 auf der Plattform 10 über die Pressform 2
und so lange über dieser vor und zurück, bis die Betonmasse sich aus dem Füllschieber
entleert und den Formhohlraum gefüllt hat. Sie ist währenddessen durch Vibration
des Zylinders 6, der in bekannter Weise mit Schwingungserzeugern versehen ist, verdichtet
worden. Hierauf senkt sich, nachdem der Füllschieber 16 in seine Ausgangsstellung
zurückgekehrt ist, der Stempel 7 auf die Betonmasse ab und verdichtet sie, wobei
die Vibration des Zylinders 6 fortgesetzt wird.
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Nach Abschluss des Verdichtungsvorgangs'fährt die Pressform nach oben,
bis sich der Formboden 3 etwas über der Transportebene des Förderers 11 befindet.
hierauf wird zunächst der Zylinder 6 und dann der Profilring 5 aus dem Formling
9 nach unten herausgezogen. Die damit eingenommene Stellung ist die in Fig. 2 wiedergegebene.
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Nun hebt sich auch der Formboden 3 von dem Formling 9 ab und fährt
zusammen mit dem Profilring 5 und dem Zylinder 6 nach unten, bis der letztere seine
Ausgangslage wieder eingenommen hat.
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Diese Stellung der Pressformteile zeigt Fig. 3.
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Jetzt bringt der Förderer 11 eine Unterlageplatte 8, die von dem Förderer
19 auf ihn übergehen wird und dua sem Plattenmagazin 27 durch die Übersetzeinrichtung
28 auf den Förderer 19 aufgelegt worden war, unter den Formmantel 4 mit dem Formling
9. Diese
senken sich um einen kurzen Weg auf die Unterlageplatte
8 ah.
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Nachdem die Unterlageplatte 8 und der Formmantel 4 in Berührung miteinander
gebracht worden sind, wird.der Formmantel 4 von dem Formling 9 nach oben abgezogen.
Darauf hebt auch der Stempel 7 ab. Die jetzt erreichte Stellung der Pressformteile
gibt Fig. 4 wieder.
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Die Unterlageplatte 8 mit dem auf ihr stehenden Formling 9 wird nun
von dem Förderer 11 zwischen den Teilen der Pressform herausgefahren, auf den Förderer
19 überführt und von diesem auf die Plattenbahn 20 übergeben. Die auf dieser befindlichen
Unterlageplatten 8 werden dabei um die Breite einer Unterlageplatte weitergeschoben
oder sind vorher weitergeschoben worden.
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Durch die Reversierbühne 25 werden die Unterlageplatten 8 mit den
Formlingen 9 von der Bahn 20 abgenommen und auf eine der Bahnen 22 überführt, wo
sie auf den Setzmauern 23 abgesetzt werden.
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Hier erhärten die Formlinge 9. Die erhärteten Formlinge, in der Regel
die am Vortag gesetzten Reihen, werden auf den betreffenden Bahnen zu der Verbindungsbahn
24 zurückgebracht und von der Reversierbühne 25 zu der Bahn 21 gefahren, wo die
erhärteten Betonrohre durch andere Fördermittel von den Unterlageplatten 8 abgenommen
werden. Die letzteren werden an der Station 26 gereinigt und zum Plattenmagazin
27 zurückgeführt.
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