DE69004015T2

DE69004015T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verstärkten Betonrohren.

Info

Publication number: DE69004015T2
Application number: DE90111506T
Authority: DE
Inventors: Croci Piero
Original assignee: Croci Mario & Figli Srl
Current assignee: Croci Mario & Figli Srl
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2010-06-20
Also published as: EP0406612A1; ES2047761T3; IT1230976B; IT8921074A0; EP0406612B1; DE69004015D1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine darauf bezogene Einrichtung zur Herstellung von Betronrohren, die mit vorgefertigten Gittern verstärkt sind und die insbesondere bei Abwasserleitungen verwendet werden.
Rohre dieses Typs werden gegenwärtig mit verschiedenen Systemen ausgeführt, die alle unterschiedliche Arten von Nachteilen aufweisen.
Ein erstes System besteht darin, eine horizontal angeordnete Form in eine schnelle Drehung zu versetzen, wobei das Rohr in der Form durch Zentrifugalkräfte geformt wird. Dieses System erlaubt, Betonrohre mit oder ohne Verstärkungen herzustellen; es ist allerdings sehr teuer und weist den Nachteil auf, daß sich die Bestandteile des Gemisches trennen.
Ein anderes System besteht darin, die Rohre vertikal mittels eines rotierenden Dorns herzustellen, der mit Flügeln versehen ist, die wie die Abschnitte eines Propellers geformt sind. Diese Flügel komprimieren den in die Form eingeführten Beton und erzeugen einen Aufwärtsschub des Dorns, bis das Rohr komplett gebildet ist. Bei diesem System ist es nicht möglich, in das Rohr eine Verstärkung einzusetzen, da diese die Flügel des Dorns stören würde.
Eine Abänderung dieses Verfahrens ist das "Packerhead"-System, das einen rotierenden Dorn verwendet, der mit Rollen versehen ist, die tangential zum Innendurchmesser des Rohrs sind und die den Beton hiter der Verstärkung formen und verteilen und dann aufgrund ihrer hohen Rotationsgeschwindigkeit komprimieren. Die Nachteile dieses Verfahrens liegen in der hohen benötigten Leistung, in der starken Abnutzung der Dornbauteile und in der Verdrehung, der die Verstärkung ausgesetzt ist. Diese Verdrehung tritt ungeachtet der Verwendung von mehreren Reihen von einander überlappenden, sich in entgegengesetzter Richtung drehenden Rollen und ungeachtet von Hydraulikzylindern auf, die in verschiedenen horizontalen Ebenen angeordnet sind und die dazu vorgesehen sind, in die Verstärkung einzugreifen und ihrer Verdrehung entgegenzuwirken.
Ein weiteres Herstellungssystem, welches das ist, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist ein Vibrationspreßsystem. Dieses besteht darin, einen vibrierenden Kern innerhalb einer Form anzuordnen, die allmählich mit Beton gefüllt wird, der durch den vibrierenden Kern verdichtet wird.
Mit diesem System wird ein ausgezeichneter Gegenstand aus unverstärktem Beton oder aus Beton mit einer halbstarren Verstärkung erhalten, die z. B. aus Stangen in Umfangsrichtung besteht, die miteinander durch Ketten verbunden sind. Wenn es aber notwendig ist, verstärkte Rohre mit einer Verstärkung herzustellen, die aus einem starren Käfig besteht, wird dieser durch die tangentiale Komponente in Drehung versetzt, die durch die Drehbewegung des innerhalb des Kerns angeordneten Vibrationselements erzeugt wird. Diese Drehung der Verstärkung führt nach dem Entfernen der Form vom Rohr aufgrund der Rückfederung der Verstärkung zu Rißbildung des Betons.
Um diese Auswirkung zu begrenzen, wird versucht, die Verstärkung zentriert zu halten und ihre Drehung bei der Bildung des Rohres durch Hydraulikzylinder zu verhindern, die in verschiedenen horizontalen Ebenen angeordnet sind. Diese Systeme sind unbefriedigend, da sie ein Biegen der Längsstäbe der Verstärkung zwischen den Ebenen, in denen die Zylinder positioniert sind, nicht verhindern können.
Die DE-C-882 667 und die FR-A-1 246 252 beschreiben Vorrichtungen zum Herstellen von vibrationsgepreßten Betonrohren, die unverstärkt sind und bei denen der gesamte Kopf des axial innerhalb einer Form angeordneten Kerns in Vibrationen versetzt wird.
Mit diesen Vorrichtungen ist es unmöglich, entweder verstärkte Betonrohre herzustellen oder rotierende Schaufeln auf dem Vibrationskopf des Kerns zu plazieren, um eine gleichförmige Verteilung des Betons im zwischen der Form und dem Kern gebildeten, ringförmigen Raum zu erzielen.
SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, Woche B38, 31. Oktober 1979, Auszug Nr. J1123B/38, Derwent Publications, Ltd. London, GB, und die SU-A-638 473 (UKR. DNEPR. CONS. PROD.) vom 28.12.1978 beschreiben eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4 zum Herstellen von vibrationsgepreßten Rohren, die ein Vibrationselement enthält, das zwischen zwei nicht-vibrierenden Elementen angeordnet ist. Eine solche Vorrichtung besitzt allerdings die typischen Nachteile der oben erwähnten Vibrationspreßvorrichtungen, z. B. die Erzeugung von Tangentialkräften, die zu einer Verdrehung von möglicherweise innerhalb der Form plazierten Verstärkungen führen können.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine sich darauf beziehende Einrichtung zum Herstellen von insbesondere vibrationsgepreßten Betonrohren zu schaffen, die die Erzeugung von Tangentialkräften verhindern, welche die Drehung des Betons und folglich die Deformation der Verstärkungen bewirken.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird es möglich sein, starre Verstärkungen zu verwenden, die aus vorgefertigten Metallkäfigen bestehen und die aus Längsstangen und Stangen in Umfangsrichtung zusammengesetzt sind, die miteinander verschweißt oder durch Binden zusammengefügt sind.
Dieses Ziel wird mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erreicht, das eine relative Vorschubbewegung eines Kerns in einer Außenform vorsieht, in die der Beton allmählich eingefüllt und verdichtet wird, wobei er nach und nach in dem Maße, in dem er zugeführt wird, mittels eines Vibrationselements des Kopfes des Kerns verdichtet wird. Dieses Vibrationselement besitzt einen ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt, der mit radialen Separatoren versehen ist, die geeignet sind, die Drehung des in Vibrationen versetzten Betons und damit die Drehung der Verstärkung, die, falls vorhanden, in die Form eingesetzt ist, zu verhindern, und ein vollkommen zylindrisches Band, das die innere Wand des Rohres beim Herstellen abrichtet und glättet. Nicht in Vibrationen versetzt werden der Rest des Kerns und das Oberteil des Kopfes, der aus einem konischen Körper besteht, an dem rotierende Schaufeln angeordnet sind, die den Beton gleichmäßig in dem ringförmigen Raum verteilen, der zwischen dem Vibrationselement des Kopfes des Kerns und der Form gebildet ist.
Weitere Merkmale des Verfahrens und der Einrichtung gemäß der Erfindung werden deutlicher in der ausführlichen, folgenden Beschreibung erklärt, die sich auf eine ausschließlich beispielhafte und daher nicht einschränkende, in den beigefügten Zeichnungen dargestellte Ausführung bezieht. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Einrichtung gemäß der Erfindung während der Bildung eines verstärkten Rohres, wobei die Form beschnitten ist;
Fig. 2 eine Vergrößerung des Kopfes des Kerns von Fig. 1.
In diesen Figuren bezeichnet 1 einen zylindrischen Körper oder Kern, der vertikal koaxial zu einer Außenform 2 angeordnet ist, in die er eingesetzt werden kann. Die Form 2 sitzt auf einem Grundring 3, an dem sich auch eine starre Metallverstärkung 4 abstützt, die innerhalb der Form angeordnet ist. Die Verstärkung 4 enthält in Umfangsrichtung verlaufende Stangen 5, die miteinander durch Längsstangen 6 verbunden sind.
Am Kopf des Kerns 1 ist ein Vibrationselement 7 vorgesehen, das vom Kern elastisch durch in Fig. 2 gestrichelt dargestellt Dämpfungsvorrichtungen 8 isoliert ist. Das Vibrationselement 7, das durch in ihm angeordnete, bekannte Mittel in Vibrationen versetzt wird, besitzt einen ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt 9, an dem radiale Separatoren 10 angeordnet sind und der mit einem zylindrischen Band 11 verbunden ist, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Körpers des Kerns 1 ist. Der Endabschnitt oder das Oberteil des Kopfes des Kerns besteht aus einem konischen Körper 12, der ebenfalls nicht vibriert und auf dem sich die Schaufeln 13 drehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird in der folgenden Weise ausgeführt.
Der entsprechend Fig. 1 vorbereiteten Form 2 wird Beton 14 zugeführt, z. B. durch Einschütten von einem Förderband 15. Der Beton fällt auf den Kopf des Kerns 1, und er wird durch die sich drehenden Schaufeln 13 mit Hilfe eines Förderkonus 12 in dem ringförmigen Raum verteilt, der die Verstärkung 4 enthält und der zwischen der Form 2 und dem Vibrationsteil 7 des Kopfes gebildet ist. In dieser Phase, in der das in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnete Rohr gebildet wird, ist eine relative Vorschubbewegung des Kerns 1 in der Form 2 vorgesehen. Diese relative Vorschubbewegung kann dadurch erzielt werden, daß der Kern 1 in eine Hebebewegung versetzt wird, daß die Form 2 in eine Abwärtsbewegung versetzt wird oder daß der Kern 1 und die Form 2 gemeinsam bewegt werden.
Während der Vorschubbewegung des Kerns 1 in der Form 2 wird der Beton 14 allmählich durch das Vibrationselement 7 des Kopfes verdichtet. Während er verdichtet wird, verhindern die auf dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 des Vibrationselements vorgesehenen Separatoren 10 die Drehung des in Vibrationen versetzten Betons, und sie verhindern damit die Verdrehung der Verstärkung 4, die in einer exakt senkrechten, vertikalen Position gehalten wird.
Das zylindrische band 11, das dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 des Vibrationselements 7 folgt, richtet die innere Wand des geformten Rohres 16 ab, und es glättet sie.
Das Verdichten der Wand des Rohres 16 ist daher auf den kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 des Vibrationselements 7 und auf die Wirkung von Zentrifugalkräften zurückzuführen, die vom in dem kegelstumpfförmigen Abschnitt angeordneten Vibrationselement erzeugt werden.
Die spezifische Form des Vibrationselements 7 und die Vorschubbewegung des Kerns 1 in der Form 2 erzeugen Kräfte, deren Komponenten sowohl radial als auch vertikal (wobei letztere nach oben gerichtet sind) auf das die Verstärkung 4 umgebende Zementgemisch einwirken, ohne daß freie Räume verbleiben.
Da der Körper des Kerns 1 nicht vibriert, bewirkt er keine Drehung des Zementgemisches und folglich auch keine Drehung der Verstärkung 4; seine einzige Aufgabe besteht darin, die Wand des Rohres 16 zu stützen, wenn es weiter geformt wird.
Der Abschluß des oberen Abschnittes des Rohres 16 wird wie üblich mittels eines (nicht dargestellten) Glättungsringes erreicht, der mit einer Drehbewegung und einem abwärts gerichteten Vertikaldruck versehen ist.
Das fertige Rohr gleitet dann aus der Form 2 heraus, und es wird zu einem Trocknungsbereich transportiert.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von vibrationsgepreßten Betonrohren (16), bei dem der Beton (14) in eine vertikale, einen Kern (1) umschließende Form (2) gefüllt und durch ein am Kopf des Kerns (1) angeordnetes Vibrationselement (7) verdichtet wird, welches kleinere Abmessungen als der Körper des Kerns aufweist und zwischen nichtvibrierenden Teilen angeordnet ist, die aus dem Körper des Kerns (1) und aus dem Endteil oder Oberteil (12) des Kopfes des Kerns bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorschubbewegung des Kerns (1) in der Form (2) vorgesehen ist, und daß das Vibrationselement (7) des Kerns (1) einen ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt (9) aufweist, der mit radialen Separatoren (10) versehen ist, die geeignet sind, die Drehung des Betons bei seiner Verdichtung zu verhindern, und auf den ein zylindrisches Band (11) folgt, das geeignet ist, die innere Wand des geformten Rohres (16) abzurichten und zu glätten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Positionierung einer starren Verstärkung (4) in der Form (2) vorsieht, so daß ein verstärktes Rohr (16) erhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtvibrierende Endteil bzw. Oberteil (12) des Kopfes des Kerns (1) durch einen konischen Abschnitt gebildet ist, an dem rotierende Schaufeln (13) angeordnet sind, die geeignet sind, den Beton (14) gleichmäßig in dem ringförmigen Raum zu verteilen, der zwischen der Form (2) und dem Vibrationselement (7) des Kerns (1) gebildet ist.

4. Einrichtung zum Herstellen von vibrationsverdichteten Betonrohren (16), die einen vertikalen Kern (1) enthält, der axial bezüglich einer äußeren Form (2) positioniert ist, in die Beton (14) gefüllt wird, z.B. durch Einschütten, wobei der Kern (1) in Verbindung mit seinem Kopf ein Vibrationselement (7) besitzt, welches zwischen zwei nichtvibrierenden Teilen positioniert ist, die aus dem Körper des Kerns (1) und aus dem Endteil oder Oberteil (12) des Kopfes des Kerns betsehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) mit einer relativen Vorschubbewegung bezüglich der Form (2) versehen ist, und daß das Vibrationselement (7) einen ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt (9) mit radialen Separatoren (10) enthält, auf den ein zylindrisches Band (11) folgt, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Körpers des Kerns (1) ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vibrationselement (7) vom Körper des Kerns (1) durch Dämpfungsvorrichtungen (8) elastisch isoliert ist und in gleicher Weise vom Endteil oder Oberteil (12) des Kopfes des Kerns elastisch isoliert ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtvibrierende Endteil bzw. Oberteil (12) des Kopfes des Kerns durch einen konischen Körper gebildet ist, an dem rotierende Schaufeln (13) positioniert sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kern (1) und der Form (2) eine starre Verstärkung (4) positioniert ist.