DE3620909A1 - Maschine zur herstellung von ruettelbetonrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Rüttelbetonrohren, mit einer zylinderischen Form, durch die ein Kern vorschiebbar ist, und mit einer den mit Beton zu fül­ lenden Ringraum zwischen Kernaußenmantel und Forminnenmantel unten abdichtenden Untermuffe sowie einer nach dem Einfüllen des Betons mittels einer Vorschubeinrichtung ansetzbaren, oben abdichtenden Obermuffe.

Mit Maschinen der vorbezeichneten Gattung lassen sich Be­ tonrohre fertigen, die mehrere Meter lang sein können. Die Fer­ tigung erfolgt stehend, um die Form durch Einschütten des Be­ tons von oben füllen zu können. Die Maschinen müssen deshalb erhebliche Bauhöhe aufweisen, zumal die zylinderische Form vom fertigen, stehenden Betonrohr abziehbar bleiben soll. Die Bau­ höhe der Maschine muß deshalb etwa gleich der doppelten Länge des längsten Betonrohres sein, welches auf der Maschine her­ stellbar ist. Durch das exakte Aufsetzen der Obermuffe auf die Form wird die Länge des Betonrohres bestimmt. Wegen der großen Bauhöhe der Maschine ist die Obermuffe dazu mittels der Vor­ schubeinrichtung entlang einem erheblichen Weg zu bewegen.

Es ist bekannt, den von der Obermuffe zurückzulegenden Weg durch einen Zeitabschnitt zu bestimmen, in welchem sich die Obermuffe mit vorbestimmter Geschwindigkeit auf die mit Beton gefüllte Form absenkt. Daraus sich ergebende Schwankungen in den Endpunkten der Bewegungsbahn sind unvermeidlich, weshalb die von der erreichten Endlage der Obermuffe bestimmte Länge der hergestellten Betonrohre vom Sollwert erheblich abweichen kann. Die auftretenden Toleranzen können Werte von mehreren Zentimetern annehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend zu verbessern, daß sich Betonrohre mit exakter Rohrlänge und sehr geringen Längentoleranzen herstellen lassen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Vorschubeinrichtung eine betätigbare Schubwegbegren­ zung aufweist und daß die Schubwegbegrenzung einen auf vor­ bestimmte Weglängen einstellbaren Auslöser hat.

Mit der Schubwegbegrenzung wird die Vorschubeinrichtung, welche die Obermuffe von oben auf die betongefüllte Form aufzusetzen hat, nach Zurücklegen eines vorbestimmbaren Vorschubweges abgestoppt. Die Obermuffe steht dann oben auf der Form in einer der gewünschten Rohrlänge exakt entspre­ chenden Position, sobald die Vorschubeinrichtung abgestoppt ist.

Da die Obermuffe von der Vorschubeinrichtung lediglich zu heben und zu senken ist, hat die Vorschubeinrichtung ein gegen die stehende Form vorschiebbares Teil, an dem die Obermuffe be­ festigt sein kann. Dieses vorschiebbare Teil wird an entspre­ chenden Führungen der Vorschubeinrichtung geführt. Die Vor­ schubbewegung des vorschiebbaren Teils kann nach einer Weiter­ bildung der Vorrichtung dadurch auf konstruktiv einfache Weise gestoppt werden, daß die Schubwegbegrenzung an ein vorschieb­ bares Teil der Vorschubeinrichtung anpreßbare Klemmbacken auf­ weist. Die Klemmbacken können sich z.B. an einem feststehenden Teil der Vorschubeinrichtung abstützen und sind mit entspre­ chender Druckkraft an das vorschiebbare Teil anpreßbar, so daß dessen Vorschubbewegung und damit auch die Bewegung der Ober­ muffe gegenüber der Form in einer vorbestimmten ausgeschobenen Stellung des vorschiebbaren Teils gehalten wird. Die Preß­ backen können sich jedoch auch am vorschiebbaren Teil abstüt­ zen und dann am feststehenden Teil angreifen.

Zur Betätigung der Klemmbacken sind Arbeitszylinder vorge­ sehen. Andere geeignete Betätigungsmöglichkeiten für die Klemm­ backen sind ebenfalls denkbar. Die Betätigung der Klemmbacken über Arbeitszylinder ist jedoch vorteilhaft, weil eine aus ei­ nem Arbeitszylinder vorstehende Kopffläche eines Arbeitszylinder-Kolbens als Klemmbacke ausgebildet sein kann. Die Bauweise der Schubwegbegrenzung und ihrer Betätigung ist dadurch einfach, betriebssicher und kostengünstig.

Zur Verbesserung der Wirkung der Klemmbacken ist vorge­ sehen, daß miteinander zur Anlage bringbare Flächenbereiche des vorschiebbaren Teils der Vorschubeinrichtung und der Klemm­ backen aufrauhende Profilierungen aufweisen. Eine solche Profi­ lierung kann z.B. als feine Verzahnung ausgebildet sein, durch die das vorschiebbare Teil der Vorschubeinrichtung sofort fest­ geklammert wird, sobald der Auslöser die Betätigung der Schub­ wegbegrenzung der Vorschubeinrichtung ausgelöst hat.

Der für die Auslösung der Schubwegbegrenzung vorgesehene Auslöser zeichnet sich dadurch aus, daß er einen mit dem vor­ schiebbaren Teil der Vorschubeinrichtung mitlaufenden Schalt­ körper umfaßt, dessen Laufbahn bei Vorbeilaufen des Schaltkör­ pers ansprechende Schaltelemente für die Betätigung der Schub­ wegbegrenzung der Vorschubeinrichtung zugeordnet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der aufgrund der Wirkung der Vorschubeinrichtung von der Obermuffe zurückgelegte Weg exakt dem Weg des Schaltkörpers entspricht, weil dieser von dem die Obermuffe bewegenden Teil der Vorschubeinrichtung praktisch mitgeschleppt wird.

Durch entsprechendes Setzen der Schaltelemente an vorbe­ stimmte Stellen des vom Schaltkörper zurückgelegten Schlepp­ weges lassen sich die Punkte, an denen die Schubwegbegrenzung ausgelöst werden soll, exakt bestimmen, so daß die Obermuffe bei jedem zu fertigenden Betonrohr wieder exakt in die gleiche Position gefahren wird, sobald die stehende Form mit Beton ge­ füllt ist.

Die Schaltelemente können z.B. als Induktionsschalter aus­ gebildet sein, die den Vorteil haben, daß berührungslos ge­ schaltet wird. Selbstverständlich sind auch mechanische Schalt­ elemente möglich.

Wegen der besonders großen Bauhöhe einer Maschine zur Fertigung von langen Betonrohren ist die Einstellung der Schaltelemente zur Vorbestimmung der Endposition der vorzu­ schiebenden Obermuffe schwierig, wenn die Laufbahn des Schalt­ körpers sich im oberen Bereich der Maschine befindet. Damit eine Nachjustierung und Veränderung des Vorschubweges der Ober­ muffe vom Maschinenfundament aus jederzeit möglich ist, und da­ mit auch eine Überwachung der exakten Auslösung der Vorschubbe­ grenzung erfolgen kann, ist bei der erfindungsgemäßen Maschine vorgesehen, daß der Auslöser einen mit dem vorschiebbaren Teil der Vorschubeinrichtung verbundenen Seilzug aufweist, daß die Laufbahn des Schaltkörpers als Führungsstange ausgebildet ist und daß der Schaltkörper ein an der Führungsstange mittels des Seilzuges heb- und senkbar geführter Stellring ist.

Der Seilzug kann mit einem Ende an dem vorschiebbaren Teil der Vorschubeinrichtung befestigt werden und verläuft über Um­ lenkrollen bis zum unteren Bereich der Maschine, wo sich die Führungsstange für den daran geführten Schaltkörper befindet, der als auf der Führungsstange gleitender Stellring ausgebil­ det ist. Mit dem Stellring ist der Seilzug verbunden, so daß sich der Stellring bei Bewegung der Vorschubeinrichtung ent­ lang der Führungsstange bewegt. Dieser Laufbahn des Stell­ ringes entlang der Führungsstange sind die als Induktions­ schalter ausgebildeten Schaltelemente zugeordnet, die das Aus­ lösen der Vorschubbegrenzung mit den vorbeschriebenen Klemm­ backen bewirken.

Die Induktionsschalter können in Längsrichtung der Füh­ rungsstange verstellbar angeordnet sein. In entsprechender Umkehr kann der Stellring am Seilzug verschiebbar befestigt sein.

Der in der Form während des Füllens mit Beton vorschieb­ bare Kern hat einen Kopf, der als Doppelkonus ausgebildet ist. Dieser Doppelkonus zeichnet sich aus durch eine erste Konusman­ telfläche mit einer Konizität von etwa 9° zur Zylindermantel­ fläche des Kerns. An diese erste Konusmantelfläche schließt sich eine zweite Konusmantelfläche mit einer Konizität an, die größer als 10° ist.

Sobald die Obermuffe durch die Vorschubeinrichtung auf die Form gesetzt ist, kann der Kern mit seinem Kopf in die Obermuf­ fe vorgeschoben werden, wobei die erste Konusmantelfläche auf­ grund ihrer Konizität von etwa 9° gleichmäßig nach außen ge­ drückt und verdichtet wird, wodurch ein einwandfreies Abstrei­ fen und Pressen des überschüssigen Betons durch die Obermuffe möglich ist.

Weiterhin ist mit besonderem Vorteil vorgesehen, daß am Kopf des Kerns ein Betonverteilorgan angeordnet ist. Dieses Be­ tonverteilorgan dient der gleichmäßigen Verteilung des einge­ schütteten Betons in die Form. Der eingeschüttete Beton fällt zunächst auf den Kopf des Kernes und wird durch das Betonver­ teilorgan gleichmäßig in den Ringraum zwischen Kernaußenman­ telfläche und Forminnenmantelfläche verteilt.

Vorzugsweise ist das Betonverteilorgan ein von Stütz­ blechen, die von der zweiten Konusmantelfläche radial vor­ stehen, in einem vorbestimmten Abstand zur zweiten Konus­ mantelfläche gehaltener Flachring. Dieser Flachring bewirkt, daß sich ein definierter Schüttkegel des eingeschütteten Be­ tons auf dem Kopf des Kerns aufbauen kann und nach unten hin durch den Ringspalt der Beton in die Form abfließen kann, wo­ bei Entmischungserscheinungen nicht auftreten. Eine gleichmä­ ßige Füllung des Ringspalts zwischen Kern und Form wird somit auf dem gesamten Umfang gewährleistet.

Die Füllung der Form mit Beton kann auch vorprogrammiert sein. Die Geschwindigkeit des Transportbandes, welches den Be­ ton zuführt, kann eingestellt werden. Die Steigegeschwin­ digkeit des Kerns kann vorgewählt werden, und die Füllhöhe des Betons in der Form kann mittels Füllsonden abgetastet werden. Je nach Durchmesser des zu fertigenden Rohres kann eine vorher programmierbare Betonmenge über das Transportband eingegeben werden. Sobald der während des Einschüttens des Betons in der Form nach oben vorgeschobene Kern eine bestimmte Höhe erreicht hat, fahren die Sonden in den Ringspalt zwischen Kern und Form und messen den Füllstand der Form. Die Sonden liefern Signale, die durch entsprechende Elektronik dahingehend zu Impulsen ver­ arbeitet werden können, daß durch jeden Impuls eine bestimmte einstellbare Betonmenge über das Transportband der Form zuge­ führt wird, bis die Form vollständig mit Beton gefüllt ist. Nach Aufsetzen der Obermuffe auf die Form, durch welche die exakte Rohrlänge bestimmt wird, kann der Beton in der Form aushärten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weite­ re erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine zum Herstellen von Betonrohren mit der Form im Halbschnitt,

Fig. 2 einen Längsschnitt des unteren Teils der Vorschub­ einrichtung der Maschine gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die durch Einkreisung in Fig. 2 gekennzeichnete Einzelheit X in vergrößerndem Maßstab,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Vorschubeinrichtung entlang der Linie IV-IV in Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine stützt sich mit der Fundamentplatte 1 auf einem Maschinenfundament 2 ab. Unter der Fundamentplatte 1 befindet sich ein freier Raum, in welchem die an lotrechten Führungsstangen 3 heb- und senkbar geführte Kernplatte 4 angeordnet ist. Die Fundamentplatte ist im Zen­ trum durchbrochen, so daß ein auf der Kernplatte 4 stehender Kern 5 durch die Fundamentplatte 1 bei Heben und Senken der Kernplatte 4 nach oben vorgeschoben werden kann. Auf der Fun­ damentplatte erheben sich seitliche Portalsäulen 6 und 6 a, die einen Portalkopf 7 tragen. Neben den Portalsäulen 6 und 6 a sind Führungssäulen 8 und 8 a angeordnet, an denen ein Form­ träger 9 für die zylinderische Form 10 heb- und senkbar ge­ führt ist.

Am Portalkopf 7 hängt die Vorschubeinrichtung 11. Die Vor­ schubeinrichtung besteht hier aus einem feststehenden, am Por­ talkopf 7 befestigten Teil 12 sowie einem vorschiebbaren, somit beweglichen Teil 13. Das vorschiebbare Teil 13 der Vor­ schubeinrichtung 11 trägt ein korbartiges Gerüst 14, dessen der Form zugekehrte Unterseite mit der die Form oben abdich­ tende Obermuffe 15 versehen ist. Eine die Form unten abdich­ tende Untermuffe ist mit 16 bezeichnet.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Form in geschlossenem, mit Beton gefüllten Zustand. Der Kern 5 ist vollständig in die Form eingefahren, bis sein Kopf 17 aus der Obermuffe 15 vorsteht. Der Kopf des Kerns, der hier in das korbartige Gerüst 14 vorsteht, ist als Doppelkonus ausgebildet, der eine erste Konusmantelfläche 18 mit einer Konizität von etwa 9° zur Zylindermantelfläche 19 des Kerns 5 hat. An diese erste Konusmantelfläche 18 schließt sich eine zweite Konusmantelfläche 20 mit einer Konizität größer als 10° an. An der zweiten Konusmantelfläche sind radial vorstehende Stützbleche 21 angeordnet, die einen Flachring 22 in einem vorbestimmten Abstand zur zweiten Konusmantelfläche 20 halten. Der Flachring dient als Betonverteilorgan, indem er bei Zuführen von Beton einen Schüttkegel umgrenzt, der sich auf dem Kopf oberhalb des Flachrings bildet. Der Beton fließt zwischen den radial vorstehenden Stützblechen in den Ringraum zwischen Kern und Form.

Damit die Obermuffe 15 in eine der gewünschten Rohrlänge entsprechenden exakten Position durch die Vorschubeinrichtung 11 bringbar ist, weist diese eine Schubwegbegrenzung 23 auf.

An dem vorschiebbaren Teil 13 der Vorschubeinrichtung 11 ist das Ende eines Seilzuges 24 angeschlagen, der über Umlenk­ rollen 25 und 26 am Portalkopf nach unten zum Maschinenfunda­ ment 2 verläuft. Das untere Ende des Seilzuges ist mit einem Belastungsgewicht 27 straff gehalten. Ein Stellring 28 ist an einer Führungsstange 29 auf- und abbewegbar geführt, wobei ent­ lang seiner Laufbahn als Induktionsschalter 30 ausgebildete Schaltelemente sitzen. Hier ist der Induktionsschalter 30 an der Portalsäule 6 angeordnet. Der Stellring 28 kann vom Seil­ zug 24 mitgeschleppt werden, sobald sich das vorschiebbare Teil 13 der Vorschubeinrichtung bewegt. Passiert der Stellring 28 dabei den Induktionsschalter 30, wird die Schubwegbe­ grenzung 23 ausgelöst. Die Vorschubbewegung stoppt augenblick­ lich, wodurch gewährleistet ist, daß sich die zusammen mit dem vorschiebbaren Teil der Vorschubeinrichtung bewegte Obermuffe 15 in einer vorbestimmten exakten Position zur Form 10 befin­ det.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den unteren Bereich der Vorschubeinrichtung 11. Fig. 2 läßt erkennen, daß festste­ hendes Teil 12 und vorschiebbares Teil 13 der Vorschubeinrich­ tung 11 als gegeneinander verschiebbare Teleskoprohre ausgebil­ det sind. Die gegenseitige Verschiebung erfolgt durch einen Ar­ beitszylinder 31, der im festen Teil 12 abgestützt ist und des­ sen Kolbenstange 32 am unteren, durch eine Halteplatte 33 ge­ schlossenen Ende des vorschiebbaren Teils 13 angreift.

Die Schubwegbegrenzung 23 besteht aus zwei einander gegen­ überstehenden, am vorschiebbaren Teil 13 abgestützten kurzhü­ bigen Hydraulikzylindern 34 und 35, deren durch eine entspre­ chende Öffnung im vorschiebbaren Teil 13 vorschiebbare Kolben 36 und 37 im Bereich ihrer vorderen Kopfflächen als Klemm­ backen 38 und 39 ausgebildet sind, die hier an das feststehen­ de Teil der Vorschubeinrichtung anpreßbar sind, um weitere Vor­ schubbewegung des vorschiebbaren Teils 13 zu blockieren. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der die Klemmbacken 38, 39 gegen ein vorschiebbares Teil preßbar sind, wobei die Zylinder 34 und 35 dann an einen fest­ stehenden Teil abzustützen sind.

Jedem als Preßbacke 38, 39 ausgebildeten Kolben 36 und 37 ist eine Rückstellfeder 40, 41 zugeordnet, die hier lediglich schematisch angedeutet ist.

In Fig. 3 ist ein durch Einkreisung in Fig. 2 gekennzeich­ netes Detail X dargestellt, welches verdeutlicht, daß die zur Anlage kommenden Flächen der Klemmbacken 38 und 39 und des feststehenden Teils 12 eine gezahnte Profilierung aufweisen, wodurch der Reibschluß erhöht wird.

In Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugs­ zahlen wie in Fig. 2 bezeichnet. Fig. 4 läßt erkennen, daß so­ wohl das feststehende Teil 12 als auch das vorschiebbare Teil 13 der Vorschubeinrichtung 11 als ineinander geführte Vierkant­ profile ausgebildet sind, wobei für eine Gleitführung Führungs­ leisten 42 aus Polyamid vorgesehen sind. Mit 43 sind Wandver­ stärkungen bezeichnet, die gemäß Fig. 3 profiliert sind und an die sich die Klemmbacken 38 und 39 anpressen.

Claims (13)

1. Maschine zur Herstellung von Rüttelbetonrohren, mit ei­ ner zylinderischen Form, durch die ein Kern vorschiebbar ist, und mit einer den mit Beton zu füllenden Ringraum zwischen Kernaußenmantel und Forminnenmantel unten abdichtenden Unter­ muffe sowie einer nach dem Einfüllen des Betons mittels einer Vorschubeinrichtung ansetzbaren, oben abdichtenden Obermuffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (11) eine betätigbare Schubwegbe­ grenzung (23) aufweist und daß die Schubwegbegrenzung (23) ei­ nen auf vorbestimmte Weglängen einstellbaren Auslöser hat.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubwegbegrenzung (23) an ein vorschiebbares Teil (13) der Vorschubeinrichtung (11) anpreßbare Klemmbacken (38, 39) aufweist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubwegbegrenzung an ein feststehendes Teil (12) der Vor­ schubeinrichtung (11) anpreßbare Klemmbacken (38, 39) auf­ weist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Betätigung der Klemmbacken (38, 39) Ar­ beitszylinder (34, 35) vorgesehen sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem Arbeitszylinder (34, 35) vorstehende Kopffläche eines Arbeitszylinder-Kolbens (36, 37) als Klemmbacke (38, 39) ausgebildet ist.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß miteinander zur Anlage bringbare Flä­ chenbereiche der Teile (12, 13) der Vorschubeinrichtung und der Klemmbacken (38, 39) aufrauhende Profilierungen aufweisen.

7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen als Verzahnungen ausgebildet sind.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Auslöser einen mit dem vorschieb­ baren Teil (13) der Vorschubeinrichtung (11) mitlaufenden Schaltkörper umfaßt, dessen Laufbahn bei Vorbeilaufen des Schaltkörpers ansprechende Schaltelemente für die Betätigung der Schubwegbegrenzung (23) der Vorschubeinrichtung (11) zuge­ ordnet sind.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als Induktionsschalter (30) ausgebildet sind.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auslöser einen mit dem vorschiebbaren Teil (13) der Vorschubeinrichtung (11) verbundenen Seilzug (24) aufweist, daß die Laufbahn des Schaltkörpers als Führungs­ stange (29) ausgebildet ist und daß der Schaltkörper ein an der Führungsstange (29) mittels des Seilzuges (24) heb- und senkbar geführter Stellring (28) ist.

11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopf (17) des Kerns (5) als Dop­ pelkonus ausgebildet ist, der eine erste Konusmantelfläche (18) mit einer Konizität von etwa 9° zur Zylindermantelfläche (19) des Kerns (5) hat, an die sich eine zweite Konusmantel­ fläche (20) mit einer Konizität größer als 10° anschließt.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf (17) des Kerns (5) ein Betonverteilorgan angeordnet ist.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonverteilorgan ein an von der zweiten Konusmantelfläche (18) radial vorstehenden Stützblechen (21) in einem vorbestimm­ ten Abstand zur zweiten Konusmantelfläche (18) gehaltener Flachring (22) ist.