DE2738944A1

DE2738944A1 - Verfahren zur herstellung eines betonrohres und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2738944A1
Application number: DE19772738944
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Kern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DE2738944C2; DE3012090A1; DE3012090C2

Description

"Verfahren zur Herstellung eines Betonrohres und Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonrohres in einer als Schalung dienenden senkrecht stehenden Rohrform, in deren Längsachse ein Rollenkopf angeordnet ist, der Preßrollen und einen an einer Welle rotierenden und in der Längsachse auf- und abwärtsbewegbaren Glättzylinder aufweist.
Die Rollenköpfe, die zur Durchführung der bekannten Verfahren dieser Art üblicherweise verwendet werden, sind so aufgebaut, daß der Glättylinder an der Antriebswelle befestigt ist, mit einer einstellbaren Umdrehungsgeschwindigkeit rotiert und dabei in der Rohrform langsam nach oben bewegt wird. Auf der Oberseite des Glättzylinders sind mehrere Preßrollen aufrecht stehend drehbar gelagert, wobei diejenige Mantellinie eines jeden Preßkopfes, die sich am weitesten entfernt von der Drehachse des Rollenkopfes befindet, im wesentlichen mit der Mantelfläche des Glättzylinders fluchtet. Die Preßrollen besitzen keinen eigenen Antrieb, sondern wälzen sich während der Rotation des Glättzylinders an dem zu verdichtenden Betongemisch, das die Rohrwand des Betonrohres ergeben soll, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit ab wie der Glättzylinder, nur in umgekehrter Drehrichtung.
Im Interesse einer schnellen Fertigung eines gut verdichteten Betonrohres ist es erwünscht, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Preßrollen möglichst groß ist. Damit müsste aber auch der Glättylinder schnell rotieren, was zu einem hohen Verschleiß der Wandung des Glättzylinders und zu einer starken ERwärmung der noch nicht ausgehärteten Rohrwand, gelegentlich sogar zum Verbrennen des Betons führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß gut verdichtete Betonrohre durch einmaliges zügiges Durchfahren der Rohrform herstellbar sind, ohne daß es dadurch zu einer unnötig hohen Wärmeentwicklung im Beton oder gar zu Verbrennungen des Betons kommt. Die Innenwandung der so hergestellten Rohre soll von höchster Qualität sein, also glatt, dicht und ohne Poren, Die Aufgabe schließt auch die Entwicklung einer Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens ein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Preßrollen an einem Teller drehbar gelagert sind, der über eine zweite Welle angetrieben wird, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Tellers größer als diejenige des Glättzylinders ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also möglich, den Teller mit den Preßrollen wesentlich schneller rotieren zu lassen als den Glättzylinder. Dadurch wird einerseits eine wesentlich bessere und gleichmäßigere Verdichtung des Betongemisches erreicht und andererseits wird der Verschleiß des Glättzylinders erheblich verringert und Verbrennungserscheinungen an der Innenwandung des gefertigten Betonrohres, wie sie bei zu schnell laufenden Clättzylindern häufig auftreten, ausgeschlossen.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Tellers soll vorzugsweise fünfbis dreißigmal größer als diejenige des Glättzylinders sein. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Umfangsgeschwindigkeiten gesondert stufenlos variiert werden. Zweckmäßigerweise kann die eine Welle auch mit entgegengesetzter Drehrichtung wie die andere betrieben werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Wellen konzentrisch verlaufen und getrennte Antriebe, vorzugsweise Hydraulikmotoren aufweisen. Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen die Ausgestaltung und Anordnung der Preßrollen und des Glättzylinders. Sie sind in den Unteransprüchen 6 bis 11 angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Radialpresse zur Herstellung von Betonrohren mit einem Teilstück einer Rohrform im Längsschnitt und Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Rollenkopfes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Rohrpresse gem. Fig. 1 weist eine über ein Getriebe 10 angetriebene innere Welle 11 auf, an deren unterem Endstück ein Glättzylinder 12 befestigt ist. Die innere Welle 11 ist von einer äußeren Welle 13 konzentrisch umgeben,' die über ein Getriebe 14 angetrieben wird und an ihrem unteren Endstück einen Teller 15 trägt, auf dem Preßrollen 16 drehbar gelagert sind.
Der im wesentlichen aus den Preßrollen 16 und dem Glättzylinder 12 bestehende Rollenkopf der Rohrpresse ist entlang der Mittelachse einer senkrecht stehenden zylindrischen Rohrform 17 an seinen Wellen 11 und 13 auf- und abwärtsbewegbar. Der Teller 15 wird über die äußere Welle 13 mit ca. 400 Upm angetrieben. Dabei drücken die Preßrollen 16 das von oben in die oben offene Rohrform 17 eingeschüttete Betongemisch radial nach außen gegen die Rohrform und bilden somit die bei 18 angedeutete Wand des herzustellenden Betonrohres. Bei der Fertigung dieser Betonrohre hat sich gezeigt, daß es für eine gute Verdichtung des Betongemisches nicht nur auf den auf das Betongemisch ausgeübten Druck, sondern auch auf die Frequenz, mit der gedrückt wird, ankommt. Die schnell laufende äußere Welle 13 sorgt dafür, daß das Betongemisch durch die Preßrollen 16 mit großer Druckfrequenz verdichtet wird.
Anschließend wird die Innenwandung des gefertigten Betonrohres 18 durch den Glättzylinder 12 geglättet. Der Glättzylinder beseitigt dabei die von dem Verdichtungsprozeß herrührenden Unebenheiten und schließt weitgehend die Poren an der Innenwandung des Betonrohres 18. Um den Verschleiß an der Mantelfläche des Glättzylinders 12 soweit wie möglich herabzusetzen und Verbrennungen des Betons durch zu starke Reibung zwischen dem Glättzylinder und dem Betonrohr 18 auszuschließen, treibt die innere Welle 11 den Glättzylinder 12 lediglich mit ca. 25 Upm an. Eine weitere Herabsetzung der Umfangsgeschwindigkeit des Glättzylinders 12 auf ca. 15 Upm ist stufenlos einstellbar. Auch die Umfangsgeschwindigkeit des Tellers 15 kann stufenlos nach oben und unten variiert werden.
Fig. 2 zeigt einen abgeänderten Rollenkopf, der ebenfalls in einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es anhand der schematischen Darstellung gem. Fig. 1 beschrieben worden ist, verwendbar ist. Der Glättzylinder 12 wird auch hier von einer inneren Welle 11 angetrieben, während der Teller 15 diesmal nicht unmittelbar über dem Glättzylinder 12 angeordnet ist. Er ist vielmehr mit Abstand über dem Glättzylinder 12 angeordnet und trägt sowohl an seiner Ober- wie auch an Unterseite Preßrollen 26. Die an der Unterseite des Tellers 15 drehbar gelagerten Preßrollen 26 sind unmittelbar über der Oberseite des Glättzylinders 12 angeordnet.
Ein weiterer Unterschied zu der Ausgestaltung de s Rollenkopfes gem. Fig. 1 besteht in der stufenförmigen Ausgestaltung der Preßrollen 26. Die Durchmesser der einzelnen Stufen sind dabei so gewählt, daß die oberste Stufe 20 der am weitesten oben angeordneten Preßrollen den kleinsten und die unterste Stufe 23 der am weitesten unten angeordneten Preßrollen den größten Durchmesser besçitzt. Die Durchmesser der Stufen 20 bis 23 nehmen von oben nach unten von Stufe zu Stufe zu. Die Zunahme der Stufendurchmesser entspricht zweckmäßigerweise der Zunahme des Verpressungsgrades des Betongemisches. Wie die Stufen 20 bis 23 auf die nach oben und unten weisenden Preßrollen 26 verteilt werden und ob sie - wie im Ausführungsbeispiel - nur bei den nach oben weisenden Preßrollen ausgebildet sind, ist nicht erfindungswesentlich. Wichtig ist lediglich, daß das von oben eingeführte Betongemisch durch die oberste Stufe 20 mit dem kleinsten Durchmesser zunächst nur zu einem gewissen Grad verdichtet wird.
Der dabei auf das Betongemisch ausgeübte und sich in dem Betongemisch allseitig fortpflanzende Druck ist deshalb noch relativ gering und führt noch nicht zu einer unerwünschten Ausbauchung des gefertigten Betonrohres nach innen unterhalb der Preßrollen 26 bzw. des Glättzylinders 12.
Die zweite Stufe 21 der Preßrollen26 besitzt bereits einen etwas größeren Durchmesser, so daß das vorverdichtete Betongemisch durch diese Stufe stärker verdichtet wird. Bei der dritten Stufe 22 wird die Verdichtung weiter erhöht und die vierte, unterste Stufe 23 bringt das zu fertigende Betonrohr schließlich auf den gewünschten Innendurchmesser. Diese Stufe 23 übt zwar den gleichen Druck auf das Betongemisch aus, wie ihn die Preßrolle 16 nach dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 ausübt, deren Durchmesser auf der gesamten Länge demjenigen der Stufe 23 der Preßrolle 26 entspricht; das Betongemisch ist durch das stufenweise Pressen mit den Preßrollen 26 aber so stark verdichtet, daß die bereits geglätteten, unterhalb des Glättzylinders 12 liegenden Teile des zu fertigenden Betonrohres dem von oben wirkenden Druck standhalten können und sich nicht mehr nach innen auswölben.
Um zusätzlich eine möglichst gute Abstützung des gerade verdichteten Teiles des zu fertigenden Betonrohres unterhalb der letzten Stufe 23 zu erreichen, wird der Glättzylinder 12, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser des Abwälzkreises der untersten Stufe 23 der Preßrollen 26 ist, möglichst hoch ausgebildet. Zweckmäßigerweise soll die Höhe des Glättzylinders 12 mindestens das dreifache der Wandstärke des zu fertigenden Betonrohres betragen.
Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch einen Speichenring 27 erreicht, der oberhalb der nach oben weisenden Preßrollen 26 drehbar an der äußeren Welle 13 gelagert ist. Der Speichenring 27, dessen äußerer Durchmesser kleiner als der Abwälzkreis der obersten Stufe 20 der Preßrollen 26 ist, sorgt dafür, daß oberhalb der nach oben weisenden Preßrollen 26 bereits eine Rohrwand aus unverdichtetem Betongemisch aufgebaut wird, so daß die Preßrollen nicht ständig von dem über ihnen zusammenbrechenden Betongemisch zugeschüttet werden.
Die mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Betonrohre 18 weisen nicht nur einen höheren, sondern auch einen über die gesamte Länge des Betonrohres gleichmäßigereren Verdichtungsgrad auf. Ihre Innenwandung ist glatt, weitgehend porenfrei, extrem genau kalibriert und weist keinerlei Verbrennungserscheinungen auf. Der Verschleiß des Glättzylinders 12 ist vernachlässigbar gering.

Claims

Ansprüche Verfahren zur erstellung eines Betonrohres in einer als Schalung dienenden senkrecht stehenden Rohrform, in deren Längsachse ein Rollenkopf angeordnet ist, der Preßrollen und einen an einer Welle rotierenden und in der Längsachse auf- und abwärtsbewegbaren Glättzylinder aufweist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Preßrollen (16, 26) an einem Teller (15) drehbar gelagert sind, der über eine zweite Welle (13) angetrieben wird, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Tellers wesentlich größer als derjenige des Glättzylinders (12) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Tellers (15) fünf- bis dreißgmal größer als diejenige des Glättzylinders (12) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeiten gesondert stufenlos variiert werden können.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellen (11 und 13) mit entgegengesetzter Drehrichtung betrieben werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellen (11 und 13) konzentrisch verlaufen und getrennte Antriebe, vorzugsweise Hydraulikmotoren aufweisen.
6, Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrollen (16) auf dem Teller (15) montiert sind und der Teller unmittelbar über der Oberseite des Glättzylinders (12) angeordnet ist.
7, Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßrollen 26 an der Ober- und Unterseite des Tellers (15) montiert sind, wobei die nach unten weisenden Preßrollen unmittelbar über der Oberseite des Glättzylinders (12) angeordnet sind
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die nach oben weisenden Preßrollen (26) einen stufenförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die oberste Stufe (20) der am weitesten oben angeordneten Preßrollen den kleinsten und die unterste Stufe (23) der am weitesten unten angeordneten Preßrollen den größen Durchmesser besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme der Stufendurchmesser von Stufe zu Stufe der Zunahme des Verpressungsgrades des Betongemisches entspricht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Glättzylinders (12) geringfügig, vorzugsweise 2 mm kleiner als der Durchmesser des Abwälzkreises der untersten Stufe (23) der Preßrollen (16,26) ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Glättzylinders (12) mindestens das dreifache der Wandstärke des zu fertigenden Betonrohres (18) beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der nach oben weisenden Preßrollen (16, 26) ein Speichenring (27) drehbar an der äußeren Welle (13) gelagert ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser des Abwälzkreises der obersten Stufe (20) der Preßrollen (26) ist.