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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Her-
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stellen von Formkörpern, insbesondere Rohrkörpern, aus Beton od. dgl.
verdicht- und aushärtbarem Material in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Bei einer bekannten Maschine dieser Art (DE-OS 19 44 229 besteht die
Rüttelvorrichtung aus einer rohrförmigen Trägereinheit, in der eine Anzahl von untereinander
synchronisierten Unwuchtmotoren angeordnet und abgestützt ist. Die rohrförmige Tragereinheit
ist dabei mit einem unteren und einem oberen Außenkonus versehen. Die Kernschalung
besteht aus einem zylindrischen, in seinem Durcbmesser unveränderlichen Rohrmantel,
der in axialem Abstand übereinander zwei sich radial einwärts erstreckende Ankerflansche
aufweist. Der untere Ankerflansch weist eine zentrale Öffnung auf, in die ein Konusring
eingeschraubt ist, welcher einen Sitz für den unteren Konus an der rohrförmigen
Trägereinheit der Rüttelvorrichtung bildet. Der obere Ankerflansch weist ebenfalls
eine zentrale Öffnung auf, durch die die Rütteleinheit von oben her eingesetzt werden
kann, bis der Konus seinen Sitz auf dem Konusring des unteren Ankerflansches eingenommen
hat. Anschließend wird zur Festlegung der Rüttelvorrichtung ein oberer Spreizkonusring
in die Mittelöffnung des oberen Ankerflansches eingesetzt, der den oberen Konus
an der Trägereinheit der Rüttelvorrichtung zentrierend und fixierend umgreift und
mit dem Ankerflansch verschraubt wird.
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Eine derartige Ausbildung der Maschine erbringt aufgrund der Ausbildung
und Abstützung der Rüttelvorrichtung und der Kernschalung die Möglichkeit zum Herstellen
von Betonrohrkörpern verhältnismäßig großer Bauhöhe bei gleichmäßiger Verdichtung
des Betons über die gesamte Höhenerstreckung des Rohrkörpers. Die der Kernschalung
zugeordnete und mit dieser vereinigte Rüttelvorrichtung bildet Bestandteil der Formvorrichtung
und wird mitsamt dieser und dem fertig gerüttelten Formkörper nach Abschluß des
Rüttelvorganges von der Trägerplatte abgenommen und zu einem Aushärteplatz verbracht.
Nach Aushärten des Formtorpers erfolgt dann dessen Entschalung, wonach die Formvorrichtung
für einen erneuten Herstellungsvorgang zur Verfügung steht. Dies bindet die Formvorrichtung
und die Rüttelvorrichtung für eine unerwünscht lange Zeitspanne, in der für weitere
Herstellungsvorgänge von Formkörpern andere Formvorrichtungen und in der Regel auch
andere Rüttelvorrichtungen verwendet werden müssen. Zwar besteht die Möglichkeit,
die Rüttelvorrichtung aus ihrer jeweiligen Kernschalung auszubauen und in eine andere
Kernschalung einer anderen Formvorrichtung wieder einzubauen. Dies erfordert jedoch
einen erheblichen Umbauaufwand.
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Es sind ferner Maschinen bekannt, bei denen die Rüttelvorrichtung
der Trägerplatte der Maschine zugeordnet ist und diese in rüttelnde Bewegungen versetzt,
welche
die Trägerplatte auf die auf ihr abgestützte Formvor- -richtung
überträgt. Diese Ausführung bietet für die Formvorrichtung die Möglichkeit, die
Kernschalung als Spreizschalung auszubilden, welche es nach sehr viel kürzerer Zeit
erlaubt, den fertig gerüttelten Formkörper aus der Formvorrichtung auszuschalen.
Mit einer derartigen Maschine ist zwar eine wesentlich bessere Auslastung der Formvorrichtungen
und der Rüttelvorrichtung erreichbar, jedoch können mit dieser Maschine nur Formkörper
von sehr begrenzter Höhe hergestellt werden, weil die Verdichtungswirkung von einseitig
über die Trägerplatte von unten in die Formvorrichtung eingetragenen Rüttelbewegungen
begrenzt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die bei großer baulicher Einfachheit
eine gute Auslastbarkeit von Form- und Rüttelvorrichtung erbringt und dabei von
Beschränkungen in der Bauhöhe der mit ihr herstellbaren Formkörper frei ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Hinsichtlich zahlreicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Unteransprüche verwiesen.
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Bei der Maschine nach der Erfindung ist die Rüttelvorrichtung eine
von der Formvorrichtung und von der Träger
platte unabhängige Baueinheit,
die jedoch schnell und einfach mit der Kernschalung einer auf der Trägerplatte aufgesetzten
Formvorrichtung kuppelbar ist. Dementsprechend überträgt sie im Be-trieb ihre Rüttelkräfte
auf die Kernschalung der Formvorrichtung und damit gleichmäßig auf das den Formkörper
bildende Material.
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Die dem Fundament im Bereich der Trägerplatte zugeordnete Rüttelvorrichtung
kann dabei für eine Vielzhal von Formvorrichtungen Anwendung finden, ohne irgendwelche
Umbauarbeiten zu erfordern. Denn nach einem entkuppelnden Betätigen der Schnellspannvorrichtung
kann eine Formvorrichtung mit fertig gerütteltem Formkörper als Ganzes frei von
Behinderungen in einer einfachen Hubbewegung von der Trägerplatte abgenommen werden,
wonach sogleich eine andere Formvorrichtung aufgesetzt und nach einem kuppelnden
Betätigen der Schnellspannvorrichtung gerüttelt werden kann.
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Es können sowohl starre Kernschalungen, als auch Spreizkernschalungen
Anwendung finden. Im letzteren Falle besteht die Möglichkeit, ein und dieselbe Kernschalung
in Spreizausführung zusammen mit einer Mehrzahl von passenden Außenschalungen nacheinander
jeweils zu einer kompletten Formvorrichtung zusammenzufügen, so daß sich der bauliche
Aufwand für die Formvorrichtungen erheblich reduziert. Denn die Spreizkernschalung
ermöglicht es, tlesfQaus dem Formkörper praktisch sofort nach Ab- -schluß
des
Rüttelvorganges herauszunehmen. Hierbei kann beispielsweise die Kernschalung in
ihrer durch RiNgelglieder auf der Trägerplatte festgelegten Lage verbleiben, nach
Aufheben des Kupplungseingriffs mit der Schnell spannvorrichtung der Rüttelvorrichtung
in ihrem Durchmesser verringert und der Formkörper mitsamt Außenschalung entfernt
werden. Statt dessen kann auch die aus Spreizkernschalung, Trägerplatte und Rüttelvorrichtung
be stehende Teileinheit der Maschine relativ zur Außenschalung und dem von dieser
umgrenzten Formkörper abgesenkt werden.
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Anstelle einer solchen Sofortentschalung in der Maschine känn die
Entschalung der Spreizkernschalung auch nach kompletter Abnahme der Formvorrichtung
von der Trägerplatte außerhalb der Maschine, z.B.im Bereich eines Aushärteplatzes
vorgenommen werden. In jedem Fall steht zumindet die Spreizkernschalung kurzfristig
wieder als Bestandteil für andere Formvorrichtungen zur Verfügung.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands
der Erfindung näher veranschaulicht. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Darstellung
der Maschine nach der Erfindung in einem vertikalen Mittelschnitt, Fig. 2 einen
horizontalen Querschnitt durch die Ma-Maschine nach Fig. 1 entsprechen der Linie
II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Darstellung einer zweiten Ausführung der Schnellspannvorrichtung
in einem axialen, abgebrochenen Teilschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig.
2, in Vergrößerung, Fig. 4 eine Ausschnittdarstellung ähnlich Fig. 3 einer dritten
Ausführung der Schnellspannvorrichtung, Fig. 5 in einem sektorenförmigen, horizontalen
Ausschnitt die Spreizkernschalung im Bereich ihre axialen Teilungsfugen in Rüttelbetriebsstellung
der Teile, und Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 zur Veranschaulichung der
Teile in Entschaltungsstellung.
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Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit veranschaulichte Maschine besteht
im einzelnen aus einer Formvorrichtung 1, einem auf einem Fundament 3 festgelegten
Maschinengestell 2, einer auf dem Maschinengestell 2 schwingbar
abgestützten
Trägerplatte 4 für die Formvorrichtung 1 und einer Rüttelvorrichtung 5.
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Die Formvorrichtung 1 setzt sich im einzelnen zusammen aus einer Kernschalung
6, z.B. in Form eines im wesentlichen zylindrischen Rohrmantels, und einer Außenschalung
7, welche die Kernschalung in der Regel koaxial im Abstand unter Belassung eines
Formraumes 8 umgibt. Diese ist zur Herstellung eines Rohrkörpers mit Beton od. dgl.
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füllbar. Auf das obere Ende der Kernschalung 6 ist ein Abschlußdeckel
9 aufgesetzt, der den Innenraum der Kernschalung 6 nach oben hin abschließt und
abnehmbar ist.
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An ir Kernschalung 6 sind, wie auch an der Außenschalung 7, Tragösen
10 bzw. 11 für eine Handhabung durch Lasthubmittel befestigt.
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Die Fig. 1 veranschaulicht rechts von der vertikalen Mittelachse 12
der Maschine eine Ausbildung der Formvorrichtung für die Herstellung eines Vortriebsrohres.
Links von der Mittelachse veranschaulicht die Fig. 1 eine Formvorrichtung 1 für
die Herstellung eines Glockenmuffenrohres. Dementsprechend unterscheiden sich jeweils
die Querschnittsformen der Außenschalung 7 im Bereich des unteren Rohrendes, die
den jeweiligen unteren Rohrabschluß bildenden Untergestelle 13 bzw. 14 und die oberen
Formeinsätze 15 bzw. 16. Bei 17 bzw. 18 sind Schnellverschlußvorrichtungen schematisch
veranschaulicht
wie sie zur Lagefixierung der Formvorrichtung 1
auf der Trägerplatte 4 bzw. der Teile der Formvorrichtung übereinander Anwendung
finden können.
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Die Kernschalung 6 ist bei den dargestellten Beispielen als Spreizkernschalung
ausgebildet, wie dies die Fig. 2, 5 und 6 erkennen lassen. Dementsprechend weist
der zylindrische Rohrmantel der Kernschalung 6 eine sich axia erstreckende Teilungsfuge
19 auf, die in Rüttelbetriebsstellung von einer Paßleiste 20 eingenommen wird. Eine
durch einen Druckmittelantrieb 21 betätigbare Hebelmechanik 22 ermöglicht es, die
Paßleiste 20 mittels der Lenker 23 radial einwärts und aus der Teilungsfuge 19 herauszubewegen
und anschließend die einander benachbarten Randbereiche des zylindrischen Rohrmantels
der Rernschalung 6 einander anzunähern, um für einen Entschalungsvorgang den Außendurchmesser
der Kernschalung 6 zu verringern.
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An ihrer Innenseite weist die Kernschalung 6 bei den dargestellten
Beispielen zwei im Abstand übereinander angeordnete, in ihrer Ausführung untereinander
gleiche Widerlager 24 auf. Bei geringeren Bauhöhen von Formvorrichtungen 1 kann
ein einziges Widerlager genügen, wohingegen es bei größeren Bauhöhen vorteilhaft
sein kann, drei oder auch mehr solcher Widerlager vorzusehen. Diese Widerlager 24ÄLben
im wese-ntlichen eine ringförmige Grundform und
bieten eine axial
ausgerichtete, im wesentlichen ringförmige Druckeingriffsfläche dar. Diese Druckeingriffsfläche
wird von den Innenflächen von ringsektorenförmigen Druckstücken 25 eines jeden Widerlagers
24 gebildet, zwischen denen jeweils axiale Teilungsfugen 26 belassen sind. Bei dem
dargestellten Beispiel sind drei unter 1200 Zentriwinkel angeordnete Teilungsfugen
26 vorgesehen und die Widerlager sind dementsprechend ihrerseits in 1200-Sektoren
(Fig. 2) unterteilt, damit die Spreizkernschalung ihre Spreiz- und Schrumpfbewegung
ausführen kann ohne durch die Widerlager hierin behindert zu werden. Die Widerlager
24 umfassen radiale Streben 27, die mit der Innenseite des Rohrmantels der Kernschalung
6 verbunden, z.B. verschweißt sind und an ihrem inneren Ende gruppenwiese ein Druckstück
25 tragen. Horizontale Strebflansche 28 versteifen die Konstruktion und sind mit
den radialen Streben 27, mit der Innenseite des Rohrkörpers der Kernschalung 6 und
der Außenseite der Druckstücke 25 verbunden, wie dies insbesondere die Fig. 2 veranschaulicht.
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Die wegen der Ausbildung der Kernschalung 6 als Spreizkern schalung
vorgenommene Unterteilung der Widerlager 24 in Sektoren mit den Teilungsfugen 26
hat zur Folge, daß in dz den Teilungsfugen 26 radial außen gegenüberliegenden Bereichen
lediglich die Wandung des zylindrischen Rohrmantels der Kernschalung 6 deren Formfestigkeit
bestimmt.
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Um im Rüttelbetrieb sicherzustellen, daß keine ausbeulenden
Formveränderungen
in der Kernschalung 6 auftreten, die das Auftreten unerwünschter Tangentialkräfte
zur Folge hätten, ist, wie das die Fig. 3 und 4 veranschaulichen, eine Stabilisierung
vorgesehen. Diese Stabilisie rung besteht bei den dargestellten Beispielen aus einem
oberen und einem unteren Anschlagring 29 bzw. 30, die jeweils einen L-förmigen Querschnitt
aufweisen. Diese Anschlagringe 29,30 weisen jeweils einen die Druckstücke 25 außenseitig
hintergreifenden Schenkel 31 auf, dessen den Druckstücken 25 zugewandte Anschlagfläche
einen Durchmesser besitzt, der so bemessen ist, daß in der Rüttelbetriebsstellung
der Teile die Druckstücke 25 mit ihrer Außenfläche formschlüssig an den Schenkeln
31 anliegen. Da die Druckstücke 25 der Widerlager 24 beim Schrumpfen der Kernschalung
6 für einen Entschalungsvorgang eine radial einwärts gerichtete Bewegung relativ
zu den Anschlagringen 29,30 ausführen, sind die Schenkel 31 jeweils mit einer Anzahl
von über den Umfang verteilt angeordneten, radial einwärts gerichteten Führungsbolzen
32 versehen, deren radial einwärts überstehenden Enden in Ringnuten 33 im Außenumfang
der Druckstücke 25 radial verschieblich eingreifen. Diese Führungsbolzen 32 erlauben
eine radiale Relativbewegung zwischen den Druckstücken 25 und den Anschlagringen
29,30 und sichern gleichzeitig den Verbund der Teile, so daß die Anschlagringe 29,30
auch in der Entschalungsstellung der Teile nicht verloren gehen können. In der in
den Fig. 3 und 4
veranschaulichten Rüttelbetriebsstellung der Teile
bilden die Anschlagringe 29,30 äußere Bandagen, welche den Druckstücken 25 der Widerlager
eine exakte kreisförmige Ausrichtung vorgeben, so daß Ausbeulungen im Sinne von
Abweichungen der Kernschalung 6 von der Kreisform ausgeschlossen sind.
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Die Rüttelvorrichtung 5 besteht bei den dargestellten Bei spielen
aus einer Gruppe von Unwuchtmotoren 33, die axial übereinander zu einer durch Kupplung
ihrer Wellen synchronisierten Unwuchterzeugereinheit zusammengefaßt sind. Die Unwuchtmotoren
33 sind im Innenraum einer rohrförmigen Trägereinheit 34 vorgesehen und mit dieser
verbunden. Diese so gestaltete Rüttelvorrichtung 5 ist mit ihrer Trägereinheit 34
bei 35 und 36 gegenüber dem Maschinengestell 2 und dem Fundament 3 schwingbar abgestützt.
Dabei ist das untere Ende der Trägereinheit 34 auf einem Radialflansch 37 einer
Rohrverlängerung 38 aufgeschraubt, die sich mit diesem Rohrflansch 37 und einem
weiteren Rohrflansch 39 auf Schwingmetallagern 35,36 abstützt. Dementsprechend befindet
sich die Rüttelvorrichtung 5 konzentrisch innerhalb der Kernschalung 6 in deren
Innenraum, während sich die Abstützung in Gestalt der Rohrverlängerung 38 durch
eine Mittelöffnung 40 der Trägerplatte 4 hindurch bis in den Innenraum der Kern
schalung der auf der Trägerplatte 4 aufgesetzten Formvorrichtung 1 erstreckt. Die
Rüttelvorrichtung 5 ist somit
dem Maschinengestell 2 bzw. der Trägerplatte
4, d.h.
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dem Unterteil der Maschine, zugeordnet, als lösbares Teil grundsätzlich
abnehmbar und überträgt ihre Rüttelbewegungen unmittelbar auf die Kernschalung 6.
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Hierzu ist die Rüttelvorrichtung 5 mittels einer ihr zugeordneten,
radialverstellbaren Schnellspannvorrichtung 41 versehen. Die Schnellspannvorrichtung
41 in der Ausführung nach Fig. 1 besteht entsprechend der Anzahl der Widerlager
24 aus zwei Teileinheiten, von denen jede mit einem ihr radial gegenüberliegenden
Widerlager 24 der Kernschalung 6 einer in Betriebsstellung aufgesetzter Formvorrichtung
1 zusammenwirkt. Jede Teileinheit der Schnellspannvorrichtung 41 umfaßt ein Spannglied,
das ringförmig ausgebildet und in seinem Außendurchmesser veränderbar ist. Bei der
Ausführung nach Fig. 1 besteht das Spannglied aus einem durch ein Druckmittel expandierenden
Hohlspannring 42 aus elastischem Material, z.B.
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einem geeigneten, mit einer Verstärkungseinlage versehenen Gummi od.
dgl. Die beiden Spannglieder 42 der Schnellspannvorrichtung 41 sind jeweils an einem
auf dem Außenumfang der Rüttelvorrichtung 5 festgelegten inneren Tragringkörper
43 abgestützt. Dieser untergreift zur Aufnahme und Abstützung jeweils eines Hohlspannringes
42 diesen innen- und zumindest bereichsweise ober- und unter seitig und ist dabei
vorzugsweise so in seinem Außenbereich geformt, daß der Hohlspannring 42 formschlüssig
im Tragringkörper 43 aufgenommen ist. Zur Druckmittelbeaufschlagung
ist
ein Druckmittelgeber 44 vorgesehen, der über eine in den Innenraum der Rüttelvorrichtung
5 eingeführte Druckmittelzuleitung 45 und über Zweigleitunge 46 an den Innenraum
der Hohlspannringe 42 angeschlossen ist. Bei Druckmittelbeaufschlagung expandieren
die Hohlspannring>42 und legen sich mit ihrer Außenseite unter Druckeingriff
an die Druckstücke 25 an, wodurch die Kupplung der Rüttelvorrichtung 5 mit der Kernschalung
6 hergestellt ist.' Zum Entkuppeln werden Innenräume der Hohlspannringe 42 drucklos
gestellt mit der Folge, daß die Hohlspannringe schrumpfen und sich aus einem Eingriff
an den Druckstücken 25 lösen können. Danach kann die Formvorrichtung 1 in einem
vertikalen Hubvorgang behinderungsfrei von der Trägerplatte 4 abgehoben werden.
Desgleichen kann in diesem Zustand der Schnellspannvorrichtung 41 auch eine Formvorrichtung
1 auf der Trägerplatte 4 angebracht werden. Danach kann dann wieder durch Druckbeaufschlagung
der Hohlspannringe 42 der Kupplungseingriff herbeigeführt werden. Sind die Hohlspannringe
42 drucklos gestellt, besteht auch die Mög -lichkeit, die Kernschalung 6 zu schrumpfen,
um anschließe d direkt in der Maschine eine Teilentschalung vorzunehmen, die durch
Anheben der Außenschalung 7 mitsamt dem von dieser umgrenzten Formkörper, oder aber
auch durch Absenken des unteren Maschinenteils vorgenommen werden kann.
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In Fig. 3 ist in einer Ausschnittdarstellung eine Schnellspannvorrichtung
41 mit einem Spannglied 47 veranschaulicht,das aus einer ringförmigen Membranmanschette
besteht. Diese ist am Tragringkörper 43 entlang ihren Randbereichen 48 unter Abdichtung
festgelegt und umgrenzt zusammen mit dem Tragringkörper 43 einen durch Druckmittel
beaufschlagbaren ringförmigen Druckraum 49, der wiederum über eine Zweigleitung
46 von der Druckmittelzuleitung 45 her mit Druckmittel beaufschlagbar ist Die Festlegung
der Randbereiche 48 erfolgt mit Hilfe von oberen und unteren Ringspannplatten 50,51.
Die Einspannun ist dabei so ausgebildet, daß, wie auch schon bei der Abstützung
der Hohlspannringe 42,bei Druckbeaufschlagung eine Expansion des elastischen Materials
praktisch lediglich in radialer Richtung möglich ist.
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Als Druckmittel kann ein Drucköl od. dgl. in sich praktisch inkompressibles
Medium, oder auch ein Druckgas Anwendung'finden, und es besteht bei beiden Druckmitteln
die Möglichkeit einer Druckumsteuerung mit der Folge, übe ein Schrumpfen des elastischen
Materials hinaus eine relative Einwärtsbewegung der beweglichen Bereiche dieser
Spannglieder durch Unterdruck herbeizuführen.
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Die Fig. 4 veranschaulicht schließlich ein Spannglied für die Schnellspannvorrichtung
41 in Gestalt eines axial geschlitzten,
spreizbaren Federringes
52, der z.B. aus Federstahl bestehen kann. Zum Betätigen des spreizbaren Federringes
52 sind gegenläufig axial mittels eines Antriebs 53,54 verschiebbare Keilringe 55,56
od. dgl. Keil glieder vorgesehen, die in zwischen dem Federring 52 und dem Tragringkörper
43 vorgesehene Keilnuten 57,58 eingreifen. Die Druckmittelantriebe 53,54 können
über eine den Druckmitteleitungen 45,46 entsprechende Zuleitung mit Druckmittel
beaufschlagt werden und stützen sich an Ringstützflanschen 59,60 der rohrförmigen
Trägereinheit 34 der Rüttelvorrichtung 5 ab. Sie werden jeweils gleich zeitig beaufschlagt,
um Verlagerungen des Federringes 52 in axialer Richtung zu vermeiden.
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Der Federring umgreift bei dem Beispiel nach Fig. 4 den inneren Tragringkörper
43 im Abstand und weist zur Koppelung der Teile eine Anzahl von über den Umfang
verteilt angeordneten, sich radial einwärts erstreckenden Führungsbolzen 61 auf,
deren inneren Enden in eine umlaufende Haltenut 62 am Außenumfang des Tragringkörpers
43 radial verschieblich eingreifen, so daß der Federring 52 auch bei gegenläufig
ausgefahrenen Keilringen 55,56 seine Ausgangsstellung in Bezug auf den Tragringkörper
43 beibehält.
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Anstelle der vorbeschriebenen Spannglieder für die Schnellspannvorrichtung
41 können auch sonst geeignete
radial wirksame Spannglieder Anwendung
finden, z.B. solch in Gestalt von einzelnen Spannbacken, die ringsum verteilt angeordnet,
gleichzeitig und gleichförmig betätigbar sind und so'wie ein einheitliches Spannglied
arbeiten In besonderen Fällen können Widerlager 24 in den Kernschalungen 6 auch
ganz oder in der veranschaulichten Form entbehrlich sein, in welchem Falle die Spannglieder
der Schnellspannvorrichtung unmittelbar auf die Innenseite oder auf vereinfachte
Widerlager einwirken können. Anstelle von druckmittelbetätigten Antrieben 53,54
können auch solche elektrischer oder mechanischer Ausführung Anwendung finden.
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