DE2643176A1

DE2643176A1 - Vorrichtung zum herstellen von betonrohren

Info

Publication number: DE2643176A1
Application number: DE19762643176
Authority: DE
Inventors: Jens Peter Nielsen
Original assignee: Pedershaab Maskinfabrik AS
Current assignee: Pedershaab Maskinfabrik AS
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1977-04-07
Also published as: NO145651B; US4067679A; FR2325480B1; DK431175A; NO763281L; NO145651C; CA1055230A; GB1546850A; SE413135B; FR2325480A1; DK135614C; SE7610598L; DK135614B

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Betonrohren

Die Erfindung betriff:"· eine Vorrichtung zum ^erstellen von Röhren aus Beton.

Ctellt man Betonrohre in stehender Anordnung mit Hilfe einer ?wOhrformmaschine bekannter Art her, zu der ein elastisch unterstützter äußerer Formteil und ein iv ψρagerechte Schwingungen versetzbarer innerer Formteil od«r Kern gehören, bleibt es häufig dem Zufall überlassen, ob die ⁿ.ohre den zu stellenden .Anforderungen bezüglich der mechanischen Festigkeit, der \'.bsserundurchlässigkeit und der Oberflächengüte entsprechen. Insbesondere können Fehler in Form von undichten Stellen im oberen Sndabschnitt des geformten Rohrs auftreten, und in solchen Fällen erkennt man bei einer genaueren Untersuchung der fehlerhaften Rohre gewöhnlich, daS Ansammlungen von Steinen in Form sogenannter hiteinnester vorhanden sind, die anzeigen, daß die Schwingungen bei der bzw. jeder in Frage kommenden Zone zu einer Entmischung der Bestandteile des Betons geführt haben, statt die beabsichtigte Verdichtung hervorzurufen. Andererseits kann man die Fehlstellen nicht auf bestimmte Merlanale des angewandten Systems zurückführen, denn die meisten der hergestellten Rohre entsprechen normalerweise den Güteanforderungen, und daher besteht bis jetzt eine erhebliche Unsicherheit bezüglich der tatsächlichen Ursachen des Auftretens von Fehlstellen der beschriebenen Art. Ferner hat es sich gezeigt, daß es bei einer

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bestimmten Haschine möglich ist, da3 sie ±ώ Verbindung mit Zusp.tzeinrichtungsM für i^ohre bestirnter Nenndurchmesser einv^cc-frei ^rfceitctj daß sich dagegen fcei anderen ^.ohrdurchraessern ein relativ holier /msschuP.snteil ergibt, und zwar insbesondere ~.z-?± "lofcren von kleinerem D'jrefe?iesser; ?uch für diese Erschein":')ng ist bis jetzt keine befriedigende Erklärung gefunde*; uorden.

BeiiTi Herste!Ion eines ßetonrohrs vird frischer Beton in den Hoblra'iiE zivischeru den äußeren Formteil nnü dem Kern geschüttet _s nachdem der vibrator für den Kern bereits in Betrieb gesetzt wurde. Die Schwingungen werden durch Kräfte erzeugt, die über obere und untere Vibratorlager a<af den Kern übertragen werden und in vasgerechten Ebenen umlaufen, um eine kreisende Bewegung des Kerns hervorzurufen. Durch den eingeschütteten Beton und in einem gewissen Ausmaß auch auf andere Weise werden die Schv/ingungskräfte auf den äußeren Formteil übertragen, der daher ebenfalls eine kreisende Eevegung ausführt. Die Freque-ßz dieser Bewegung ähnelt der Frequenz der Bewegung des Kerns, docli unterscheiden sich die Bewegungen des äußeren Formteils "and des ICerns bezüglich ihrer Amplitude, d.h. der Radien der Kreisbe'vegwngenj und ihrer Phsse. Somit tritt zwischen dem äußeren Formteil und dem Kern eine Relativbewegung auf, bei der es sich in erster Linie tsrs eine in radialer Richtung erfolgende Bewegung handelt, zu der jedoch auch eine tangentiale Komponente gehört. Infolgedessen "wird die zu formende Materialmasse schwingenden Zug- und Druckkräften ausgesetzt, die zu einer Verlagerung und Verdieiitimg des Materials führen sollerij döcfc kann gleichzeitig die t&ngentiale Bewegung zu einer Verlagerung der Materialmasse gegenüber den Wänden des Hohlraums der Form führen«

Soll eine ausreichende Packungs- hzw_c Verdi ei: tungswirkung erzielt "v/erden, rsiS die in SehwIngussgeR versetzte Betonmasse einer bestimmten Energie ©der Trägheitskraft ausgesetzt werdeiif und gleichzeitig Muß ein statischer- Drisek auf die Betoniasse ausgeübt werden₅ um zu gewährleistertj; daS die Schwingungen zxL der gewüssefctesü Verdichtung führen:_s IiHd daß nicht etwa

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eine einfache pulsierende Bewegung hervorgerufen wird, die zu einer Entmischung der Bestandteile der Betonmasse Anlaß geben kann, so daß sich Steinnester der eingangs beschriebenen Art bilden. Tn den unteren Zonen der Torrn, z.B. in einer Tiefe von mehr als 20 bis .?0 cm unterhalb der Oberfläche des eingefüllten Betons, kann das Gewicht des darüber vorhandenen Materials ausreichen, um den erforderlichen statischen Druck aufzubringen, während im oberen Teil der Form die Schwingungskräfte eher zu einer Lockerung des Materials statt zu einer Verdichtung führen können. Diese Gefahr macht sich bei einer Zunahme der Schwingungsenergie stärker bemerkbar; hieraus könnte man auf eine Verringerung der wirkung des ".üttelns schließen; jedoch führt dies nicht zu einer befriedigenden Erklärung, denn das Vorhandensein eines geringeren Drucks geht mit einer Verschlechterung der Qualität einher» Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es bis jetzt üblich, während des 'letzten Stadiums des Füllens der Form einen zum Aufbringen von Druck und zum Glätten des Betons dienenden Kopf zu benutzen, der unter .Kraftaufwand in das obere ü!nde der Hohlform eingeführt wird, um die Oberfläche des Betons einzuebnen und einen statischen Druck aufzubringen,= Um dies zu ermöglichen, muß der Preß- und Glättkopf nahezu wie ein Ringkolben in die Hohlform passen, so daß er eine relativ starre Verbindung zwischen dem äußeren Formteil und dem Kern bildet„ was zur Folge hat, daß sich alle genannten Teile gemeinsam bewegen. Dies bedeutet, daß die Relativbewegung zwischen dem äußeren Formteil und dem Kern weitgehend eingeschränkt und daher der dynamische Einfluß der Schwingungen auf die Betonmasse in einem erheblichen Ausmaß verringert wirtiL Der noch wirksam bleibende (statische) Druck bewirkt dann nur noch eise geringe Verdichtung, so daß sich eine entsprechend schlechte Qualität des Betons im oberen Teil des geformten liohrs ergibt.

Diese auf die Verminderung der Verdichtumgswirkung zurückzuführende Pualitätsverringerung wäre nur von untergeordneter Bedeutung, wenn nicht die Gefahr einer Entmischung des Materials und damit der Bildung von Steinnestern gerade im gleichen Teil des Betonrohrs in einem sehr ausgeprägten Maße bestehen

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v'urde. dieser Tenden.¹? sur Entmischung kann man nicht durch eine Steigerung des statischen Drucks entgegenwirken, denn diese führt nicht zu einer bemerkbaren Verlagerung oder ITmordnung der Bestandteile.

Der Erfindung liegt ^rlic Aufgabe zugrunde, der Gefahr einer -intmischung des Betonmeterials entgegenzuwirken, so d=?ß ein kräftiges Rütteln möglich ist, ohne daß sich undichte Stellen im oberen Teil der geformten 2?etonrohre bilden, und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine bessere Ausnutzung des statischen Drucks gestattet, der durch den Preßkopf auf die Betonmas.~e ausgeübt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen, von Betonrohren in einer stehenden Form gesclmffen worden, zu der ein in Drehschwingungen verletzbarer Kern gehört, ferner eine elastisch unterstützte äußere Form, puf die die Schwingungskräfte in erster Linie durch die in die ringförmige Fohlform geschüttete Betonmasse übertragen v/erden, sowie ein Preßkopf, der sich im oberen Teil der Hohlform zur i/irkung bringen läßt, um einen statischen Druck auf die Betonmasse in der Hohlform auszuüben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, die es ermöglicht, vor dem Aufbringen des statischen Drucks mit Hilfe des Preßkopfes eine mäßige Verringerung der Helativbewegungen zwischen den oberen Teilen des Kerns und der äußeren Form dadurch herbeizuführen, daß das obere Ende der äußeren Form so abgestützt wird, daß Schwenkbewegungen ein Widerstand entgegengesetzt wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Bewegungen des Kerns sowie diejenigen der äußeren Form nach Größe und Phasenlage vom unteren Ende der Form in Richtung auf ihr oberes Ende variieren, was bedeutet, daß die Teile der Form nicht nur kreisende Bewegungen ausführen, sondern daß sie veranlaßt werden, Kipp- oder Schwenkbewegungen um waagerechte Achsen auszuführen. Diese unterschiedliehen Bewegungen führen zu einer

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besonders ausgeprägten Relativbewegung zwischen der äußeren Form und dem Kern am oberem Ende der Form, und obwohl sich das AusraaS· dieser Relativbewegung während des "Füllens der Form mit Beton verringert;, können die am oberen Ende der Form auftretenden ί-'chwingungskräfte selbst nach dem vollständigen Füllen der Hohlform und nach dem Einführen des Preß- und Glättkopfes noch so groß seinρ daß sie zu einer Lockerung der Materialbestandteile führen, die mehr oder weniger stark fluidisiert werden;, statt in der gewünschten '''eise verdichtet zu werden a Burefe die erfindtangsgemäßen Maßnahmen wird die Hauptv.rsaehe für die beschriebene Erscheinung ausgeschaltet oder bezüglich ihrer Wirkung eingeschränkt, und es hat sich als iHögliclh erwiesen, Betonrotsre herzustellen, die über ihre ganze Länge eine gleichmäßige hohe Qualität aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die äußere Form mit dem ortsfesten Gestell der Vorrichtung durch Kopplungselemente gekuppelt, welche den Phaseisunterschied zwischen den Schwingungen der Form am oberen bzw. am unteren Ende neutralisieren. Diese Kopplungselemente hemmen die erwähnten Kipp- oder Schwenkbewegungen der äußeren Formj und hierdurch werden die unerwünschten Relativbewegungen am oberen Ende der Form verringert.

Zu den Kopplungselementen können zweckmäßig mindestens drei vorzugsweise parallel angeordnete Streben gehören, welche die Endabschnitte der äußeren Form miteinander verbinden und zwischen ihren Enden am Gestell der Vorrichtung befestigt sind. Während des Rütteins der Form bewirken die Streben, daß die Enden der äußeren Form Translationsbewegungen ausführen, um der Tendenz zum Ausführen von Kippbewegungen entgegenzuwirken.

gleiche wirkung läßt sich allein beim oberen Ende der Form, wo eine solche Wirkung besonders erwünscht ist, durch die Verwendung von Kopplungselementen erzielen, zu denen mindestens drei vorzugsweise parallel angeordnete Streben gehören, welche das obere Ende der äußeren Form mit Festpunkten auf dem Gestell der Vorrichtung verbinden.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ',/erden im folgenden anhpnc! schematischei· Zeichnurgen an .Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hs zeigt:

Fig. ¹ und 2 einen axialen Schnitt einer ersten iusführungs- ■ form der Erfindung längs der Linie I-I in Fig. 2 bzw. einen Querschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1; und

Fig. 3 einen vergrößerten senkrechten Teilschnitt einer zweiten Aus führung? forri.

Zu der Vorrichtung zum Formen von Betonrohron gehört auf bekannte !/eise ein Kern 1, der sich über ein elastisches Kissen 2 an einem Unterbau ?. abstützt und mit einer Rüttelwelle 4 versehen ist. An dem Kern ] ist ein Kragen 5 befestigt, der einen gesonderten unteren Ring 6 trägt, durch den teilweise die Form des unteren Endes des Betonrohrs bestimmt wird, das gemäß Fifj. 1 eine glockenförmige Erweiterung bildet. Der ?.ing ': verbleibt auf dem geformten Betonrohr, während das Rohr der Form entnommen wird, und der Beton abbindet.

Der Kern 1 bildet die Innenwand der Hohlform, die gemäß Fig. H mit Beton gefüllt wird, und er ist von einer äußeren Form mit einem unteren Flansch 8 und einem oberen Flansch 9 umgeben. Der untere Flansch S stützt sich an dem unteren ^Tling 6 ab, der somit eine Art Rutschkupplung bildet, durch welche die Schwingungen des Kerns auf die äußere Form 7 übertragen werden; jedoch werden die Schwingungskräfte in erster Linie durch den eingefüllten Beton übertragen, der hierdurch verdichtet wird. Bei der in Fig. 1 gezeigton Gebrauchsstellung der Vorrichtung steht der obere Flansch 9 in Fluchtung mit einer zum Gestell der Vorrichtung gehörenden Platte 10, die zusammen mit der äußeren Form 7 in senkrechter Richtung bewegt werden kann, um das geformte Betonrohr auszuformen. Der Spalt oder Schlitz z\\^rischen dem oberen Flansch 9 und der Platte 3 0 ist durch einen weichen Packungsring 7 λ verschlossen.

Oberhalb der eigentlichen Form ist gemäß Fig. 1 ein Preß- und Glättkopf Π? angeordnet, der nach dem Füllen der ITohlform

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nach unten In die Form hineingedrückt v/erden kfr.n, ujü das fluffenende dos "?ohrs zu formen.

J")er untere "-'l-insch ^r; und der obere Fl^.nsjch 0 der äußeren 7oriii ? sind durch drei in der Längsrichtung starre, stehend angeordnete ·.treben oder ytangen 1.2 verbunden, die um die Achse der Form in gleichmäßigen '.-.'ink--?labständen verteilt und jeweils zwischen ihren ?5ndon einzeln en einem Tragklot?: "'4 befestigt sind, velcher mit dem unteren Hnöe einer- h^ntol- oder Gehäuseteils 15 verbunden ist, das seinerseits an der Gestellplatte 10 befestigt ist. Aufgabe und Wirkung der Streben 13 ergebon sich aus der vorstehenden Erläuterung, die auch erkennen läßt, daß man die unteren Teile der Streben, d.h. diejenigen, v/öl ehe sich von den Tragklötzen 3 4 aus su dem unteren Flansch S erstrecken, fortlassen könnte. *,'ird diese Maßnahme angewendet, setzen die verbleibenden Teile der Strc-' bon ' ?■ jeder ü^:chv.^renkbev.^regung c\e^ oberen Flansches 9 der äußeren Form 7 einen Widerstand entgegen, ohne jedoch begrenzte v/aagerechte Translationsbewegungen des oberen Flansches zu verhindern.

üiine ähnliche '/irkung läßt sich mit tfilfc der /lusführungsform nach Fig. ? erzielen, bei der der obere Flansch 9 dor äußeren Forn mit einer ringförmigen Platte ^Ί5' verbunden ist, dia v/.ioderum mit der Gestcllplatte 10 durch mindestens drei flexible Kopplungselemente verbunden ist, von welchen Fig. 3 eines zeigt. Zv. jedem dieser Kopplungselemente gehören zwei konzentrische, ringförmige Dämpfungsglleder 16 aus einem flexiblen Material, z.B. Gummi, sowie ein in Fig. 3 als Kugellager 1.7 dargestelltes Drucklager. Die Drucklager setzen jeder Schwenkbewegung des oberen Flansches 0 einen Widerstand entgegen, und zwar unabhängig von dein Widerstand, den die Dämpfungselemente 16 in radialer Richtung waagerechten Translationsbewegungen des Flansches 9 entgegensetzen.

Patentansprüche:

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Leer seife

Claims

P A T-.E.U ΐ A N S P " Γ C "I !

M.) Vorrichtung zum Herstellen von Ootonrohren in einer stehend angeordneten Form, g 3 k e η η ζ c i ebnet durch einen in Drehschv/ingungen versetzbaren Kern (X), eine elastisch unterstützte äußere Form (7), ?uf velche die Gchvingungskräfte in erster Linie durch die in die ringförmige Hohlform geschüttete Betonmasse übertragen verden, einen Preßkopf (15), der im oberen Teil der Hohlform zur '"-.'irkung bringbar ist, um einen statischen Druck auf die die nohlform ausfüllende Betonmasso aufzubringen, sowie Einrichtungen, die es ermöglichen, vor dem Aufbringen des statischen Drucks durch den Preßkopf eine mäßige Verringerung der ^elativbewegungen zwischen den oberen Abschnitten des Kerns und der äußeren Form dadurch herbeizuführen, daß dos obere Ende der äuß-eren Form so abgestützt wird, daß Kippbewegungen ein !/iderstand entgegengesetzt wird.

?. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Form (7) mit dem ortsfesten Gestell (?.O) der Vorrichtung durch Kopplungselemente (13) gekuppelt ist, durch welche der Phasenunterschied zwischen den Schwingungen der äußeren Form am oberen und unteren Ende neutralisiert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kopplungselementen mindestens drei vorzugsweise parallel angeordnete Streben (13) gehören, welche die Endabschnitte der äußeren Form (7) miteinander verbinden und jeweils z\\rischen ihren Enden fest mit dem Gestell (10) der Vorrichtung verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Kopplungselementen mindestens drei vorzugsweise parallele Streben (13) gehören, welche das obere Ende der äußeren Form (7) mit Festpunkten (14) auf dem Gestell der Vorrichtung verbinden.

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Γ. Vorrichtung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, CPj zu den Kopplungselementen mindestens drei in radialen dichtungen wirksame flexible Dämpfungselemente (16) gehören, die zwischen den oberen linde der äußeren Form (7) und einer dieses obere Zncla umgebenden Gestellplatte (15·) angeordnet und jeweils mit einem Drucklager (17) versehen sind, und da.% die Drucklager a::ialen Relativbev/egungen zv/isclion dem oberen inde der äußeren !Torrn und der Gestellplatte einen Viderotnncl entgegensetzen.

Der Patentam/alt:

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