DE4210994A1 - Vibriervorrichtung für die Muffenform einer Vorrichtung zur Herstellung von Betonrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vibriervorrichtung für die Muffenform einer Vorrichtung zur Herstellung von Betonrohren nach dem Walz-Preßverfahren mit einem auf Schwingungsbeinen gelagerten Schwingkörper, der mit einem Antrieb in auf die Muffenform über­ tragene Vertikalschwingungen versetzbar ist.

Die Herstellung von Betonrohren mit Muffen größeren Durchmessers am Ende nach dem Walz-Preßverfahren ist aus der Praxis bekannt. Man füllt dazu eine Betonmasse von oben in eine im wesentlichen zylindrische hohle Rohrform ein und fährt mit einem rotierenden Rollenkopf längs der Rohrachse von unten nach oben durch die Form, um die Betonmasse gegen die Innenwand der Form zu walzen und zu pressen. Das Rohrende mit der Rohrmuffe befindet sich dabei unten. Die Fertigung der Rohrmuffe ist kritisch, da hier eine Durchmessererweiterung vorliegt und der Walz-Preßvorgang erst einsetzt. Nach dem Stand der Technik kommt eine besondere Muffenform zum Einsatz, deren Kontur der zu formenden Rohrmuffe entspricht und die mit einem Kragen in die Rohrform ragt. Die Muffenform hat in der Rohrform axiales Bewegungsspiel. Sie wird vibriert, d. h. bezüglich der Rohrform in axiale Vertikal­ schwingungen versetzt, um die in die Muffenform eingefüllte Betonmasse zu verdichten. Über die Vibration der Muffenform hinaus muß die anfängliche Zudosierung der Betonmasse und das Anfahren des Rollenkopfes genau gesteuert werden, um eine ein­ wandfreie Rohrmuffe zu erhalten.

Eine aus der Praxis bekannte Vibriervorrichtung für die Muffenform hat einen auf Schwingungsgummis gelagerten Vibriertisch, der aus einer mit Rippen versteiften massiven runden Stahlplatte besteht. Der Vibriertisch trägt zwei Vibratoren, mit denen er in Vertikalschwingungen versetzt wird. Die Vibratoren sind Elektromotoren mit Exzentergewichten an der Welle, die mit glei­ cher Drehzahl so rotieren, daß sich die auf den Vibriertisch übertragenen Horizontalkräfte aufheben, während sich die Verti­ kalkräfte positiv summieren. Die Vertikalschwingungen des Vi­ briertischs werden über einen Zwischenring auf die Muffenform übertragen.

Das Vibrationsverhalten und insbesondere der Frequenzgang des bekannten Vibriertischs befriedigen nicht voll. Innerhalb des eine optimale Betonverdichtung gewährleistenden Frequenzbands läßt sich kaum eine über die ganze Fläche der Tischplatte homo­ gene Vertikalschwingung erzielen. Vielmehr bilden sich radiale Schwingungsbäuche und -knoten. Damit gehen Materialbelastungen einher, die man nach dem Stand der Technik durch eine massive Auslegung der Tischplatte und die erwähnte Rippenversteifung zu beherrschen sucht. Trotzdem kommt es zu Materialermüdung und im Extremfall zu einer schnellen Zerstörung der Tischplatte. Die massive Auslegung der Tischplatte bedingt ein hohes Gewicht und eine entsprechend große zu installierende Antriebsleistung.

In der Praxis will man den verschiedenen Rohrgrößen entsprechend Muffenformen unterschiedlichen Durchmessers vibrieren. In der Durchmesserzone eines radialen Schwingungsknotens der bekannten Vibriertischplatte werden aber keine oder nur geringe Schwingungsamplituden auf die Muffenform übertragen, so daß die Vibriervorrichtung ineffektiv arbeitet.

Schließlich besteht auch ein Verschmutzungsproblem. Aus der Rohrform bzw. Muffenform austretender Beton kleckert auf die durchgehende Vibriertischplatte herab und muß davon mühsam ent­ fernt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vibriervorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, deren Schwingkörper bei geringem Gewicht und entsprechend niedriger zu installierender Antriebs­ leistung äußerst robust ist und sich durch ein homogenes Schwingungsbild ohne unerwünschte Eigenschwingungen und einen guten Frequenzgang in dem für die Betonverdichtung optimalen Frequenzband auszeichnet.

Diese Aufgabe wird mit einer Vibriervorrichtung dieser Art da­ durch gelöst, daß der Schwingkörper ein rechtwinkliges Kreuz ist, dessen Balken einen vorzugsweise länglich-rechteckigen Querschnitt mit Haupterstreckung in Vertikalrichtung haben.

Ein rechtwinkliges Kreuz hat nach dem Feststellungen der Er­ findung gegenüber einem runden Vibriertisch deutlich verbesserte Schwingungseigenschaften. Das Kreuz kann weniger massiv ausgelegt werden. Es unterliegt in geringerem Maß der Verschmutzung, da Beton auch zwischen seinen Armen hindurchkleckert, und es kann einfacher gereinigt werden als eine durchgehende Platte.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Balken des Kreuzes an den Enden mit je einem Schwingungsbein abgefangen.

Für den Schwingungsantrieb kann im Zentrum des Kreuzes an der Unterseite der Balken ein kreisrunder Teller angeordnet sein, an dem zwei gegenläufige Exzentermotoren sitzen. Der Durchmesser des Tellers kann dabei wesentlich kleiner sein, als die Auslage des Kreuzes. Die Exzentermotoren sind vorzugsweise Elektromotoren mit Exzentergewichten an der Welle, die mit gleicher Drehzahl so rotieren, daß sich die auf das Kreuz übertragenen Horizontal­ kräfte aufheben, während sich die Vertikalkräfte positiv summieren.

In einer bevorzugten Bauform läßt sich an der Oberseite der Balken in mittiger Anordnung ein Zwischenring befestigen, mit dem die Muffenform in Anlage steht. Der Zwischenring dient dazu, die Vibration des Kreuzes auf die Muffenform zu übertragen. Es kommt maßgeblich auf eine starre Verbindung zwischen Kreuz und Zwischenring an, damit die so gebildete Einheit insgesamt schwingt und keine Eigenschwingungen des Zwischenrings angeregt werden.

In einer bevorzugten Bauform lassen sich an der Oberseite der Balken Zwischenringe verschiedenen Durchmessers für Muffenformen unterschiedlicher Größe in konzentrischer Anordnung befestigen. Im Betrieb wird das Kreuz jeweils mit einem Zwischenring bestückt, der der zu vibrierenden Muffenformgröße entspricht. Dank seines homogenen Schwingungsverhalten ist das Kreuz zum Vibrieren von Muffenformen in einem großen Durchmesserbereich gleichbleibend gut geeignet.

In einer bevorzugten Bauform stützen sich die Schwingungsbeine der Vibriervorrichtung an einem Ring ab, der sich mit einem Antrieb in Drehung, insbesondere hin- und hergehende Drehung versetzen läßt. Die vibrierende Muffenform kann so beim Einfüllen der Betonmasse gedreht werden, um eine gleichmäßige Verteilung des Betons zu erreichen. Für den Drehantrieb trägt der Ring vor­ zugsweise einen Zahnkranz, mit dem das Ritzel wenigstens eines Drehmotors kämmt. Für eine gleichmäßige Drehmomenteinleitung ist die Anordnung mehrerer, vorzugsweise zweier einander diame­ tral gegenüberliegender Drehmotoren bevorzugt. Für die elek­ trische Stromversorgung der Exzentermotoren kann der Ring mit Schleifkontakten versehen sein.

In einer bevorzugten Bauform ist der Ring mitsamt der Vibriervor­ richtung an einer vertikal verstellbaren Hubplattform angeordnet. Das eröffnet die Möglichkeit, die Vibriervorrichtung für einen Wechsel der Rohrform nach unten abzusenken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die ausschnittsweise Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Betonrohren nach dem Walz-Preß­ verfahren; und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von oben.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Betonrohren weist eine hori­ zontale Revolverplatte 10 großen Durchmessers auf, die mehrere, mit einem Rollenkopf 78 durchfahrene Rohrformen 12 für Betonrohre in unterschiedlichen Stadien der Rohrherstellung trägt. Die Rohrformen 12 werden durch Drehung der Revolverplatte 10 von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert. Im ein­ zelnen dargestellt ist die Station 14, an der die Rohrfertigung mit der Herstellung einer Rohrmuffe an dem einen Rohrende be­ ginnt.

Die im wesentlichen zylindrische Rohrform 12 ist mit vertikaler Orientierung oberhalb einer runden Öffnung 16 in der Revolver­ platte 10 gehaltert, deren Durchmesser etwa dem des Rohr ent­ spricht. Das untere Ende der Rohrform 12 ist der Außenkontur der zu bildenden Rohrmuffe entsprechend erweitert. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel geht der Zylindermantel 18 der Rohrform 12 über eine konische Partie 20 in eine äußere zylind­ rische Partie 22 größeren Durchmessers über. Letztere nimmt eine Muffenform 24 auf.

Die Muffenform 24 ist ein Formring mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel 26, der in konzentrischer Anordnung mit Abstand innerhalb der äußern zylindrischen Partie 22 der Rohrform 12 zu liegen kommt. Am außeren Ende des Mantels 26 setzt ein radial nach außen abstehender, sich bis dicht vor die Innenwand der zylindrischen Partie 22 erstreckender Kragen 28, und am inneren Ende des Mantels 26 ein radial nach innen abstehender Kragen 30 an. Der äußere Kragen 28 ist der Kontur der äußeren Stirnfläche der zu bildenden Rohrmuffe entsprechend gestaltet. Der Mantel 26 der Muffenform 24 gibt die Innenwand der Rohrmuffe, und der innere Kragen 30 die rückversetzte innere Stirnfläche der Rohrmuffe vor.

Die Muffenform 24 ist mit soviel Spiel in der Rohrform 12 auf­ genommen, das sie darin gedreht und vertikal vibriert werden kann. Unterhalb der Öffnung 16 in der Revolverplatte 10 ist an einer Hubplattform 32 eine Dreh- und Vibriervorrichtung für die Muffenform 24 höhenverstellbar angeordnet. Laufrollen der Hubplattform 32 sind bei 34, und vertikale Führungsprofile für die Laufrollen 34 bei 36 angedeutet.

Auf der Hubplattform 32 baut ein zylindrisches Gehäuse 38 auf, an dem als drehendes Teil der Dreh- und Vibriervorrichtung eine horizontale, kreisringförmige Platte 40 gelagert ist. Das Gehäuse 38 ist im Durchmesser beträchtlich größer, als die Rohrform 12, und konzentrisch zu dieser angeordnet. Die Platte 40 über­ deckt die Außenwand 42 und die Innenwand 44 des Gehäuses 38. An ihrer Unterseite ist ein in das Gehäuse 38 hineinragender Ring 46 fest angeordnet, der radial innen kugelgelagert 48 und radial außen mit einem Zahnkranz 50 versehen ist. Die stationären Kugellagerteile 48 befinden sich im oberen Bereich der Gehäuse­ innenwand 44 und sind mit Trägern 52 gegen den Boden 54 des Gehäuses 38 abgestützt.

Die Gehäuseaußenwand 42 ist auf Höhe des Zahnkranzes 50 an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen unterbrochen. Hier befinden sich Drehmotoren, die auf vertikaler Welle ein Ritzel tragen, das mit dem Zahnkranz 50 kämmt.

An der Oberseite der ringförmigen Platte 40 sind auf Höhe der Gehäuseaußenwand 42 vier sich vertikal nach oben erstreckende Schwingungsbeine 58 angebracht. Die Schwingungsbeine 58 liegen im Quadranten auf einem zu der Platte 40 zentrischen Kreis. Sie stützen einen Schwingkörper in Form eines rechtwinkligen Kreuzes 60 mit vierzähliger Drehsymmetrie, d. h. vier gleich gestalteten und insbesondere gleich langen massiven Balken 62 aus Stahl, die sich unter 90° kreuzen. Die Schwingungsbeine 58 greifen an den Enden der Balken 62 an. Die Balken 62 haben einen länglich-rechteckigen Querschnitt mit Haupterstreckung in die Höhe. Die Balkenhöhe ist etwa fünfmal so groß wie die Balkenbreite.

In Zentrum des Kreuzes 60 ist an der Unterseite der Balken 62 ein kreisrunder Teller 64 aus Stahl fest angebracht, vorzugsweise mit den Balken 62 verschweißt. Der Durchmesser des Tellers 64 ist wesentlich kleiner, als die Auslage der Balken 62.

An der Unterseite des Tellers 64 sind zwei Vibratoren 66 ange­ bracht. Es handelt sich dabei um Elektromotoren, die um 180° versetzt angeordnet sind und parallele, je ein Exzentergewicht tragende Wellen haben.

Die elektrische Stromversorgung der Elektromotoren erfolgt über eine Anzahl Schleifringe 68, die an der Innenseite der Gehäuse­ außenwand 42 angeordnet sind und mit an der drehenden Ringplatte 40 befestigten Bürsten 70 abgegriffen werden. Fig. 1 zeigt die elektrische Kontaktierung der Schleifringe 68 in einem Klemmenkasten 72 an der Außenseite des Gehäuses 38.

Im Betrieb drehen sich die Wellen der Elektromotoren mit gleicher Drehzahl gegenläufig. Die horizontalen Komponenten der durch die Exzentergewichte erzeugten Fliehkräfte heben sich auf, während sich die vertikalen Kraftkomponenten positiv überlagern, so daß das Kreuz 60 in Vertikalschwingungen versetzt wird. Die Schwingungsbeine 58 z. B. in Form von Schwingungsgummis gewährleisten die dafür erforderliche elastische Aufhängung des Kreuzes 60.

An der Oberseite des Kreuzes 60 ist ein Zwischenring 74 angebracht, der die Vertikalschwingung und Drehung des Kreuzes auf die Muffenform 24 überträgt. Der Zwischenring 74 ist im wesentlichen kreiszylindrisch und konzentrisch zu der Rohrachse angeordnet. Die Muffenform 24 lastet auf dem Zwischenring 74.

Wie in den Abbildungen angedeutet, kann das Kreuz 60 Zwischen­ ringe 74, 76 unterschiedlichen Durchmessers tragen, die auf verschiedene Größen von Muffenformen 24 für verschiedene Rohr­ durchmesser abgestimmt sind. Die Zwischenringe 74, 76 nehmen konzentrische Montageplätze auf dem Kreuz 60 ein.

Liste der Bezugszeichen

10 Revolverplatte
12 Rohrform
14 Station
16 Öffnung
18 Zylindermantel
20 konische Partie
22 äußere zylindrische Partie
24 Muffenform
26 Mantel
28 äußerer Kragen
30 innerer Kragen
32 Hubplattform
34 Laufrolle
36 Führungsprofil
38 Gehäuse
40 ringförmige Platte
42 Außenwand
44 Innenwand
46 Ring
48 Kugellager
50 Zahnkranz
52 Träger
54 Boden
58 Schwingungsbein
60 Kreuz
62 Balken
64 Teller
66 Exzentermotor, Vibrator
68 Schleifring
70 Bürste
72 Klemmenkasten
74 Zwischenring
76 Zwischenring
78 Rollenkopf

Claims (9)

1. Vibriervorrichtung für die Muffenform einer Vorrichtung zur Herstellung von Betonrohren nach dem Walz-Preßverfahren mit einem auf Schwingungsbeinen gelagerten Schwingkörper, der mit einem Antrieb in auf die Muffenform übertragene Vertikalschwingungen versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper ein rechtwinkliges Kreuz (60) ist, dessen Balken (62) einen vorzugsweise länglich-rechteckigen Querschnitt mit Haupterstreckung in Vertikalrichtung haben.

2. Vibriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken (62) an den Enden mit je einem Schwingungs­ bein (58) abgefangen sind.

3. Vibriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Zentrum des Kreuzes (60) an der Unterseite der Balken (62) ein kreisrunder Teller (64) angeordnet ist, an dem zwei gegenläufige Exzentermotoren (66) sitzen.

4. Vibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß an der Oberseite der Balken (62) in mittiger Anordnung ein Zwischenring (74) befestigbar ist, mit dem die Muffenform (24) in Anlage steht.

5. Vibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Balken (62) Zwischenringe (74, 76) verschiedenen Durchmessers für Muffenformen (24) unterschiedlicher Größe in konzentrischer Anordnung befestigbar sind.

6. Vibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichent, daß sich die Schwingungsbeine (58) an einem Ring (40) abstützen, der mit einem Antrieb in Drehung, insbesondere hin- und hergehende Drehung versetzbar ist.

7. Vibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (40) einen Zahnkranz (50) trägt, mit dem das Ritzel eines oder mehrerer, vorzugsweise zweier einander diametral gegenüberliegender Drehmotoren (56) kämmt.

8. Vibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentermotoren (66) Elektromotoren sind, und daß der Ring (40) Schleifkontakte (68, 70) für die elektrische Stromversorgung der Exzentermotoren (66) aufweist.

9. Vibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (40) an einer vertikal ver­ stellbaren Hubplattform (32) angeordnet ist.