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Vorrichtung zum Auskleiden von Rohren mit zementhaltiger Masse Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auskleiden von Rohren mit zementhaltiger
Masse, insbesondere reinem Zement oder Sandzement.
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Es sind bereits Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren aus zementhaltiger
Masse sowie Vorrichtungen zum Auskleiden von Rohren mit solchen zementhaltigen Massen
bekanntgeworden, bei denen ein Verdränger mittels eines Ziehwerkes durch die mit
der Formmasse gefüllte Form bzw. das auszukleidende Rohr gezogen wird.
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Beim Auskleiden von Rohren mit derartigen Vorrichtungen, vor allen
Dingen solchen mit kleinen Durchmessern, kam es bisher sehr genau darauf an, der
Masse die richtige Konsistenz zu geben. Sie durfte weder zu trocken noch zu feucht
sein, um am Rohr haftenzubleiben und eine gleichmäßige Auskleidung zu geben. Die
genaue Einstellung der Konsistenz bereitete aber Schwierigkeiten.
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Es ist zwar bereits bekannt, zur Auskleidung von Rohren diese über
einen feststehenden Dorn zu führen, wobei durch Löcher im Dorn überschüssige Flüssigkeit
herausgepreßt werden kann, um hierdurch die richtige Konsistenz der Masse zu erreichen.
Diese bekannten Vorrichtungen gestatten es aber nur, gerade Rohre von kurzer, bestimmter
Länge auszukleiden, während der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, das Auskleiden
der Röhre im Gelände und an der Baustelle selbst zu ermöglichen, wo zumeist nur
ungelernte Arbeitskräfte zur Verfügung stehen; insbesondere soll auch das Auskleiden
gekrümmter und gerader Rohre ermöglicht werden.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der mittels des
Ziehwerkes durch das auszukleidende Rohr gezogene Verdränger so ausgebildet ist,
daß Wasser im ÜberSChuß der Zementmasse bei ihrer Mischung zugesetzt werden kann,
ohne daß darunter die Beschaffenheit der Auskleidung leidet. Der Verdränger ist
zu diesem Zweck mit Entwässerungsöffnungen in seinem Mantelteil versehen, durch
welche das überschüssige Wasser aus der vom Verdränger angepreßten Zementmasse in
das Innere des Verdrängers abläuft.
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Das Wasser kann dann aus dem hinteren offenen Verdränger austreten,
ohne in das Innere der Auskleidung einzudringen und deren Haltbarkeit zu zerstören,
weil sie inzwischen durch den Verdränger eine feste und glatte Oberfläche erhalten
hat.
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Durch das aus dem Verdränger austretende überschüssige Wasser, das
in der Regel noch etwas Zement enthält, können kleine Unebenheiten an der Zementoberfläche
entstehen. Wenn die Bedürfnisse der Praxis es nötig machen, können auch diese kleinen
Unebenheiten gemäß der weiteren Erfindung durch einen von dem Verdränger hergezogenen
Glätter
beseitigt werden, der sämtliche Unebenheiten glattstreicht.
Beim Auskleiden von gekrümmten Rohren ist es manchmal schwierig, einen Glätter hinter
dem Verdränger anzuordnen. In diesem Fall kann man zur Vermeidung von Unebenheiten
an der Auskleidung den Verdränger hinten durch eine vorteilhaft haubenförmige Kappe
abschließen, so daß das in den Verdränger eindringende Wasser in seinem Inneren
gesammelt vrii-d. In manchen Fällen, z. B. bei gekrümmten Rohren sowie bei längeren
Rohrstücken, ist es zweckmäßig, vor dem Verdränger einen oder mehrere Führungskörper
vorzuspannen, an deren vordersten das Ziehseil angreift. Derartige Führungskörper
unterstützen die Zentrierung des Verdrängers in dem Rohre sowie die Verteilung und
Abführung des überschüssigen Wassers, welches sich um die Führungsarme ansammelt.
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Um auch eine sichere Führung des Verdrängers am Ende des auszukleidenden
Rohres nach Austritt der Führungskörper aus ihm zu gestatten, kann ein Hilfsrohr
verwendet werden, das auf das Ende des auszukleidenden Rohres aufgesetzt wird.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. i im Schnitt eine schematische Darstellung
der ganzen Vorrichtung.
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Fig.2 und 3 sind eine Seitenansicht und Draufsicht der vorderen Führungskörper.
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Fig. q. und 5 sind eine Seitenansicht und Draufsicht der hinteren
Führiuigskörper. Fig.6 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Verdrängers
mit hinteren Führungskörpern anderer Ausführungsform.
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Fig.7 zeigt eine Seitenansicht des Verdrängers und seiner Führungskörper
in, anderer Ausführungsform.
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Fig. 8 ist _ eine Draufsicht auf den Verdränger gemäß Fig. 7.
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Fig. 9 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Verdrängers und
eines Führungskörpers zum Auskleiden von langen Rohren.
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Fig. -io ist ein Längsschnitt eines Verdrängers mit eingebauten Führungskörpern.
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Fig. ii ist eine Draufsicht auf den Verdränger gemäß Fig. io.
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Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht eines Verdrängers mit einer andersartigen
Führung. Fig. 13 und 14 stellen Schnitt und Endansicht von federnden Stützfüßen
für Führungsrollen dar.
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Fig. i5 zeigt im Längsschnitt einen Verdränger mit Entwässerungslöchern
und einer besonderen kuppelförmigen Verschlußkappe.
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Für die Auswahl der Einzelteile der Vorrichtung zum Auskleiden eines
Rohres ist die besondere Form des Rohres, gekrümmt oder gerade, grundlegend in gleicher
Weise, wie auch der Abstand der verschiedenen Teile durch die Rohrform bedingt ist.
Wenn es sich um gekrümmte Rohre handelt, müssen die Einzelteile entsprechend dem
Krämmungsradius angeordnet werden, damit der Verdränger stets genau in der Mitte
des Rohres arbeitet.
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Die Vorrichtung kann in einfachster Weise aus einer Mehrzahl vorderer
Führungskörper 15 und hinterer Führungskörper 16 bestehen, obwohl auch schon die
vorderen Führungskörper allein sehr vorteilhaft verwendet werden können. An den
hinteren Führungskörpern ist mittels Schraubverbindung oder einer sonstigen Kupplungsart
ein Verdränger befestigt, der entweder aus einem Verteiler 17 allein oder aus einem
Verteiler 17 mit anschließendem Glätter 18 oder auch aus einem Nachglätter i9 besteht.
Auch die Kombination dieser drei Ausführungsformen ist natürlich möglich.
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Der vorderste Führungskörper besitzt einen Schenkelring 2o, an dem
das Ziehseil 21 befestigt ist, das von einem in der Zeichnung nicht angedeuteten
Windwerk betätigt wird. Die vorderen Führungskörper 15 bestehen aus Naben 23, von
denen eine Anzahl radialer federnder Arme 24 ausgehen, die kurvenförmig ausgebildet
sind, um an ihren hinteren Enden vorzufedern, und zwar bis auf einen größten Durchmesser,
der kleiner ist als der des noch nicht ausgekleideten Rohres, wodurch ein Arbeitsspiel
zwischen Führungskörpern und Rohrwandung entsteht. Vorzugsweise hat ein derartiger-
Führungskörper besonders zum Auskleiden von Krümmungen vier Arme; denn bei Vorhandensein
von vier Armen können die Gußnaht und ähnliche Erhöhungen umgangen werden. Das Federvermögen
der Arme ist ausreichend, daß sie über eine kleine Erhöhung in dem Rohr hinweggehen,
wenn ein Arm auf eine solche stößt.
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Die radialen Arme 24 und die Naben 23 sind an ihren Oberflächen zugespitzt
oder abgerundet, wo es angebracht ist, z. B. an den Krümmungsstellen 25 und 26,
um den Widerstand gegen den Vortrieb zu verringern. Die Naben 23 haben Bohrungen
27 zur Befestigung der Kettenglieder oder Kupplungsgelenke 28 oder eines einzigen
Gliedes 29 für die hinteren Führungen 16.
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Die hinteren Führungen 16 haben Naben 30. Diese weisen an ihrem Umfange
Gewindebohrungen zur Aufnahme der Gewindeenden 31 von gegabelten Armen 32 auf. Die
Zinken 33 dienen als Lager für die Bolzen 34 der mit Weichgummireifen 36 versehenen
Rollen 35. Die Seitenflächen 37 der Führungsrollen sind, wie in der Zeichnung dargestellt,
abgerundet, um das Ablösen der anhaftenden Masse zu erleichtern. Die Zinken 33 sind
zugeschärft, um den Wider stand bei ihrem Vortrieb zu verringern.
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Die Arme 32 haben Distanzscheiben 38, und zwar von verschiedener Stärke,
auf die die Gewindeschäfte 31: gesteckt werden, um die Führungskörper
Rohren
mit verschiedenem Durchmesser anpassen zu können. Die Naben 3o haben in der Axialrichtung
Gewindebohrungen zur Aufnahme einer Osenschraube 39 oder von Universalgelenkschäften
40.
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Für die Verbindung zweier Führungskörper ist ein Universalgelenk 41
vorgesehen, wobei die eine Achse des Universalgelenks, der Schaft 42, als Osenschraube
39 ausgebildet ist, die durch eine Muffe 43 befestigt wird, während die andere
Achse des Universalgelenks, der Schaft 40, die hintersten Führungskörper trägt und
den Verdränger 17 nach sich zieht. Der Gewindeschaft 4o ist als Osenschraube 44
ausgebildet, wenn ein Glätter o. dgl. eingehängt werden soll. In beiden Fällen wird
der Gewindeschaft 40 durch eine Muffe 45 gesichert. Die Muffen 43 und 45 können
verschiedene Längen aufweisen, um die Vorrichtung bei Rohren mit verschiedenen Durchmessern
oder sonst entsprechend einstellen zu können.
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In der in Fig.6 dargestellten Ausführungsform der hinteren Führungskörper
sind die Rollen entbehrlich, und die Führungskörper 46 und 47 sind ähnlich ausgebildet
wie die obererwähnten vorderen Führungskörper 15, mit der Ausnahme, daß die Führungskörper
47 Arme 48 besitzen, die der Spitzenform des Verdrängers 17 angepaßt sind. In allen
Ausführungsformen, auch bei den in der Zeichnung dargestellten, kann hinter den
Muttern 43 und 45 noch eine Gegenmutter 49 vorgesehen werden, die eine größere Feineinstellung
ermöglicht. In der Fig. 6 ist, der Glätter 18 mittels einer Ösenschraube 44 an den
Verdränger angekettet.
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Bei der in Fig.7 und 8 dargestellten Ausführungsform besteht der Verdränger
aus zwei Teilen 5o und 51, die eine Verschraubung 52 besitzen, so daß, je nach den
Erfordernissen, ein Mantel oder ein Glätter 51 von gewünschter Länge eingeschraubt
werden kann: Der vordere Teil 5ö dieses Verdrängers zeigt eine Abstufung 53 und
ist besonders zum Auskleiden von langen Rohren geeignet, da diese Abstufung als
Gegenlage das Vorwärtsschieber der überschüssigen Masse erleichtert.
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Bei der in Fig. g gekennzeichneten Ausführungsform besteht der Verdränger
aus zwei Teilen 54 und 55, die durch eine Verschraubung 56 miteinander verbunden
sind und einen Nachglätter ig nach sich ziehen. Diese Ausführungsform ist besonders
zum Auskleiden von geraden Rohren geeignet. Der Mantel 55 ist vorzugsweise
an seinem Umfang mit Öffnungen 57 versehen, die die Entwässerung der Masse durch
das Einsickern des Wassers in diese Löcher unterstützen. Die Arme 58 des Führungskörpers
59
passen sich annähernd der äußeren Form des Verdrängers an und berühren
ihn, um zur Unterstützung dessen Gewichts zu dienen und den Verdränger in einer
Mittellage im Rohr zu halten. Der nachfolgende Nachglätter ig aus Gummi oder einem
ähnlichen Stoff kann an den Verdränger angekettet werden, jedoch kann er auch ein
Gewindeloch besitzen, in das das eine Ende eines Gewindebolzens 6o geschraubt wird,
dessen anderes Ende in einem Einsatz 61 ruht, der Öffnungen 62 aufweist, und an
dem Ende der Glocke 55 mittels einer Verschraubung 63 befestigt ist. Zwischenlegscheiben
64 sind zwischen dem Einsatz 61 und dem Nachglätter zg vorgesehen.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. io und ii sind die Führungsrollen
66 mit dem Verdränger fest verbunden. Der vordere Teil des Verdrängers hat radiale
Kerben 67, in die die Arme 68 genau passen, die durch die in einer Ausnehmung
70 sich befindlichen Muttern 69
in dem Verdränger befestigt sind.
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Bei dem Verdränger gemäß Fig. 12 sind die Doppelrollen 71 dicht hintereinander
angeordnet. Die Führungskörper entsprechen der früheren Beschreibung und werden
deshalb in doppelter Anzahl angeordnet, um das Gewicht des Verdrängers aushalten
zu können. Diese Ausführungsform kommt besonders bei schweren Verdrängern in Frage.
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Der in den Fig. 13 und 14 dargestellte Arm wird bei mehreren Führungskörpern
und einem hier schon beschriebenen Verdränger benutzt, wenn das auszukleidende Rohr
uneben oder eine sonst rauhe Bohrung besitzt und infolgedessen eine stärkere Polsterung
oder Federung erwünscht ist, damit die Führungen frei über die Unebenheiten hinweggleiten
können. Der Arm 72 hat einen Schaft 73, der in dem Zylinder 74 eingepaßt ist, der
wiederum einen Gewindeschaft 75 besitzt. Durch die Mitte des Schaftes 73 wird ein
Splint 76 gesteckt, dessen Enden in senkrechter Richtung in Schlitzen 77 in der
Wandung des Zylinders 74 gleiten. Ein Polster oder Puffer 78 aus Gummi oder ähnlichem
federnden Material ist zwischen dem Ende des Schaftes 73 und dem Boden des Zylinders
74 gelagert.
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Der in Fig. 15 im Schnitt dargestellte Verdränger besitzt zahlreiche
Entwässerungsöffnungen 57 und hat eine am Verdränger befestigte gewölbte Abschlußkappe
84. Diese Ausführungsform des Verdrängers ist besonders bei gekrümmten Rohren zu
benutzen und ist so gewölbt, daß ein Spielraum für den Aufnahmebehälter des absickernden
Wassers, der von der gewölbten Kappe gebildet wird, bestehen bleibt. Beim Auskleiden
von geraden Rohren kann die Kappe zylindrische oder auch eine andere Form besitzen.
Wenn der Verdränger dagegen einen langen Mantel besitzt, wie in Fig. g (Mantel 55),
braucht statt einer Kappe nur eine Scheibe verwandt werden. Zur Abdichtung der Kappe
und des Mantels besitzt der Mantel an seiner Innenseite eine Abstufung
85
und die Kappe 84 einen entsprechenden Ansatz 86. Der Verdränger hat eine Gewindebohrung
87, in die eine die Verbindung mit der Kappe herstellende Buchse 88 eingeschraubt
ist, die an ihrem Ende 89 Gewinde aufweist und zur Befestigung eines Universalgelenks
41 oder sonstiger Kupplungsgelenke dient. Ein zweites Verbindungsstück go besitzt
an seinem Ende gi Gewinde für eine Mutter 92, die die Kappe 84 auf den Sitz 85 preßt.
Die inneren Enden 93 und 94 der Verbindungsstücke 88 und go sind in eine
Muffe 95 geschraubt, die so lang ist, daß auf jeden Fall verhindert wird,
daß sich das Ende 96
des Verbindungsstückes go aus der Mutter 92 so weit herausdreht,
daß es die Auskleidung des Rohres berühren kann. Die beiden Verbindungsstücke 88
und go haben mittlere Bohrungen 97 und 98 und einen Luftkanal 9g,
der in eine dieser Bohrungen mündet, so daß in dem Falle, wenn der Verdränger und
die Kappe voll oder nahezu angefüllt ist, das eingesickerte Wasser aus dem Ende
96 herausfließen kann, anstatt daß ein weiteres Einsickern durch die Öffnungen
57 verhindert wird.
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Wenn in einer Werkstatt z. B. ein Rohr, wie in der Fig. i dargestellt,
ausgekleidet werden soll, so muß es in der gekennzeichneten Lage festgehalten werden,
und Gummi- oder lederne Dichtungsringe 79 werden an seinen Enden aufgelegt.
An seinem tiefer liegenden Ende ist mittels einer geeigneten Verklammerung ein Abflußrohr
8o angeschlossen. In dieses Abflußrohr mündet ein weiteres Rohr 81, in dem sich
ein Kolben 82 oder eine andere Vorrichtung befindet, durch die die Masse in das
Rohr gedrückt wird. An dem anderen Ende des auszukleidenden Rohres wird ein Endfühnungsrobr
verklammert. Das eine Ende des Kabels 2i wird zuerst durch das Rohr gesteckt und
an einer Winde befestigt. Die Masse wird dann in genügender Menge in das Rohr gepreßt,
um durch eine gewisse Trägheit der Masse das Anbacken an den Rohrwandungen zu sichern,
wenn der Verdränger durchgezogen wird. Eine Anzahl Führungen hintereinander und
der Verdränger werden an dem freien Ende des Kabels angehängt; darauf wird die Winde
gedreht, um die Vorrichtung durch das Rohr zu ziehen. Durch die Führungskörper wird
das den Verdränger ziehende Kabel und auch der Verdränger selbst in der Mittellage
im Rohr- gehalten, und der vordere Teil des Verdrängers drückt mit Gewalt die Masse
gegen die Rohrwandungen und bildet eine Auskleidung, während der Mantel des Verdrängers
die Schicht weiter zusammenpreßt und glättet bis zu dem gewünschten Enddurchmesser.
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Die Verwendung solcher Verdränger richtet sich in erheblichem Umfang
nach der Art der Zusammensetzung der Masse. Wenn ein mit Entwässerungsöffnungen
versehener Verdränger verwendet wird, so ist vorzugsweise ein Nachglätter ig angekuppelt,
um die Auskleidung zu glätten und die wenigen Zementtropfen, die durch die Entwässerungsöffnungen
oder durch den mit Öffnungen versehenen Verdränger treten, mit der Auskleidung zu
verbinden, oder der Verdränger besitzt eine Abschlußkappe 84. Wenn Rohre auf der
Baustelle ausgekleidet werden sollen, so ist Vorsorge dazu zu treffen, wenn es sich
darum handelt, die Rohre in bestimmten Abständen auszukleiden, die Masse in das
Rohr in vorbestimmten Abständen einzuführen. Die Abstände bestimmen sich durch Änderung
der Durchzugsgeschwindigkeit der Vorrichtung durch das Rohr und des Volumens der
Zementmasse, die längs des Rohres durch die Vorrichtung an die Rohrwandungen gepreßt
wird.
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Die einzelnen Ausführungen der verschiedenen Einzelteile genügen den
Anforderungen aller bekannten Rohrbauarten sowie des bisher verwendeten Materials.
Aber selbstverständlich ist die Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsformen
nicht beschränkt, denn die Erfindung läßt auch viele Abarten der Einzelteile und
der ganzen Vorrichtung zu, die in ihrer Wirkungsweise sich jedoch völlig mit dem
Erfindungsgedanken decken.
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Beispielsweise kann der Verdränger zylindrisch mit einer Spitze ausgebildet
sein, oder auch eine Anzahl von Führungen oder auch mehrere Verdränger können vorteilhaft
verwandt werden.
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Auch können Scheiben 38 in Verbindung mit einer von den beschriebenen
Führungsrollen angebracht werden. Die Kupplung kann durch Universalgelenke oder
aber auch durch Kettenglieder vorgenommen sein.
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Obwohl der Erfindungsgegenstand nach der Beschreibung hauptsächlich
zur Auskleidung von Rohren mit einer Zementmasse gedacht ist, so kann er auch jederzeit
zum Auskleiden von Rohren mit jedem anderen bildsamen Stoff verwandt werden.