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Form zum Herstellen hohler Bauteile Die Erfindung bezieht sich auf
Formen zum Herstellen hohler Bauteile, z. B. zum Herstellen eines Rohres aus formbarem
Material mit unter Vorspannung gesetzten Spanneinlagen, die in Längs@r-ic'htung
durch das Rohr verlaufen und mit den Enden an Metallringen veranikert .sind, die
von dem Rohr :gehalten werden und dauernde Bestandteile des fertigen Rohres bilden.
Ein Rährleitungsabschnitt aus einem Betonrohr, dessen Spanndrähte oder Spannstangen
in Längsrichtung des Rohres verlaufen und an den von dem Beton gehaltenen Ringen
befestigt sind, ist ein Erzeugnis, bei dessen Herstellung die Erfindung vorteilhaft
angewandt werden kann. In einem solchen Rohrleitungsabschnitt dienen die Ringe für
gewöhnlich als Stoßringe, die die Stirnenden des Rohrleitungsabschnittes verstärken
und die mit einer zwei Rohrabschnitte miteinander verbindenden Kupplung zusammenarbeiten.
Die Drähte@inlagenstehen während des Formens und während des Abbindens des Betons
unter Spannung, und die durch die Drähte ausgeübten Kräfte werden nach Abheben der
Form von dem fertiggestellten Rahrleitungsabschnitt auf den Beton übertragen.
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Ziel der Erfindung ist eine Form, die so ausgebildet ist, daB sie
die Ringe und die zwischen den Ringen liegenden Spanneinlagen. trägt, ehe der Beton
oder das andere formbare Material, z. B. ein organischer Kunststoff, erhärtet ist
und die gleichzeitig die Ringe vor unzulässigen Verlagerungen
sichert,
deren Ursache die exzentrische Belastung durch die Spanneinlagen ist.
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Die Form besteht aus einem rohrförmigen Formgehäuse und Formenden,
die miteinander, verbunden sind. und die innerhalb der Form die Metallringe eines
Rohrleitungsabschnittes tragen. Eine von dem Formgehäuse getragene Einrichtung hält
die Ringe in einem Abstand voneinander gegen den Zug der von Ring zu Ring reichenden
Spanneinlagen. Dient die Form zum Herstellen doppelendigcr Spitz- oder Einsteckrohre,
so können die Formenden gleich sein; in einer Form jedoch, die zum Herstellen eines
Rohrleitungsabschnittes mit einem Muffenende und mit einem Einssteckende verwendet
wird, sind die Formenden entsprechend geformt, so daß sie zu den an den entsprechenden
Enden des Rohrleitungsabschnittes verwendeten Ringausführungen passen und damit
zusammenarbeiten. Bei allen Ausführungta des an den Stirnenden des Formgehäuses
sitzenden Formendes ist jedoch eine Einrichtung vorgesehen, die der Neigung des
Ringes oder einer anderen Verankerungsvorrichtung für die Spanneinlagen entgegenwirkt,
sich unter dem Einfloß von Drehkräften zu verlagern, die auf den durch das- Formgehäuse
ge7 haltenen. Ring durch - den Zug der Spanneinlagen ausgeübt werden. Die Drehkräftie
werden durch die exzentrische Belastung der Ringe durch die Spanneinlagen verursacht.
Da die durch die Spanneinlagen ausgeübte Gesamtbelastung sehr hoch werden kann;
würde eine Verlagerung der Ringe erfolgen., wenn diese Ringe nicht an einer Bewegung
gehindert würdien. Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung vorgesehen, die eine derartige
Verlagerung verhütet, die auch die ursprüngliche Gestatt der Ringe melkbar verändern.
würde. Wichtig aber ist, daß die Ringe stabil ausgeführt sind. Die Erfindung ermöglicht
auch die Verwendung von Ringen verhältnismäßig leichten Gewichtes und erzielt daher
eine vorteilhafte Einsparung beim Herstellen unter Vorspannung stehender Rohrleitungsabschnitte.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die als Erläuterungsbeispiele
verschiedene Ausführungsformen der Erfindung .zeigt. Es können natürlich Änderungen
und Abwandlungen in den Größen des Formgehäuses und der mit den Ringen zusammenarbeitenden
Farmenden vorgenommen werden, daimnt Ringe abweichender Gestalt verwendet und doch
gleichzeitig die gewünschten Ergebnisse erzielt werden 'können.
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In den Zeichnungen ist .
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Fig. i eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Form, Fig. 2 eine Stirnansicht
der in Fig. i dargestellten Form, wobei einzelne Teile weggebrochen sind, um die
verschiedenen Abschnitte der Form zu zeigen, Fig. 3 ein vergrößerter Schnitt durch
ein Ende der inaden Fig. i und 2 dargestellten Form, Fig. q. ein der Fig. 3 entsprechender
Schnitt einer abgeänderten Ausführung des Endes eines Formgehäuses, Fig.5 eine schematische
Darstellung der Einwirkung von Kräften auf einen innerhalb einer Form liegenden
Metallring, Fig. 6 ein Rohrleitungsabschnitt, der mit der in den Fig. 1, 2 und 3
dargestellten Form hergestellt werden soll, Fig. 7 ein vergrößerter Schnitt durch
eine Form, deren Ende einen Muffenring trägt, Fig. B ein Schnitt einer .abgeänderten
Ausführung eines. zum Tragen eines Muffenringes dienenden Formendes, Fig. 9 eine
an der Außenseite des in Fig. 8 dargestellten Formgehäuses befindliche Einzelheit
und Fig. io ein Schnitt nach Linie io-io der Fig. B.
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Das Formgehäuse io zum Formen der Außenfläche des Betonrohres kann
von jeder Ausführungsart sein, vorausgesetzt, da.ß die Form von dem geformten Bauteil
abgenommen werden kann. Die Form kann ein gerolltes Blech mit einer einzigen Stoßstelle
oder ein Gehäuse sein, dessen Plattensegmente miteinander verbunden sind. Das in
den Fig. i und 2 dargestellte Formgehäuse besteht aus zwei halbzylindrischen Stahlplatten
i i und 12, die an ihren in -Länge des Durchmessers gegenüberstehenden die Winkeleisen
13 ünd 14 tragen. Die nach außen gerichteten Flansche der neben den Längskanten
der zugehörenden Platten liegenden Winkeleisen sind durch einen Abstandsstreifen
16 (Fi.g. 2) getrennt; von dem eine Dichtung 17 gehalten wird, die die Längskanten
abdichtet. Die beiden Platten i i und 12 werden durch mehrere Schraubenbolzen 18
miteinander verbunden, die herausgeschraubt werden, wenn die Platten von. einem
geformten Bauteil abgenommen werden sollen.
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Jede Ausführung des Formgehäuses hat vorzugsweise einen zur Versteifung
dienenden Kranz i9, der entweder aus einem Stück mit jeder Platte be-.steht oder
aus mehreren gebogenen Schienen zusammengesetzt ist, die durch Anschweißen oder
durch eine andere Befestigungsart an den Platten 'befestigt sind.
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Ein Metallring 2o (Fg. 3), der als Stoßring am Einsteckende oder Spitzende
eines Ro'l-rIeitunggsabschnittes (Fig.6) dient, liegt mit seiner Umfangsfläche innerhalb
der Formfläche 21 des Formgehäuses io. Werden mit dem Formgehäuse Rohrleiltungsabschnitte
mit zwei Einsteckenden. hergestellt, so trägt jedes Formgehäuseende einen Anschlagoder
eine Rippe 22, die von der Formfläche 21 radial einwärts gerichtet ist und von der
äußeren Stirnfläche des Gehäuses so weit absteht, daß eine Nut mit einer Ringfläche
23 gebildet wird, die einen konzentrisch zur Form liegenden Ring aufnehmen kann:
Der Anschlag 22 verhütet eine Bewegungdes Ringes in Axialrichtung einwärts von dem
Ende .des Formgehäuses weg. Die Ringe werden fest und mit ziemlicher Kraft gegen
die an beiden Enden des Formgehäuses befindlichen. Anschläge 22 durch mehrere gespannte
Deähte oder Stangen 24 gezogen, deren Enden an den Ringen verankert sind.
Die
Enden des Formgehäuses werden durch Formenden.25 teilweise ;geschlossen. Das in
Fig. 3 dargestellte Formende 25 hat einen Abschnitt 26, der das Formgehäuse io in
Längsrichtung teilweise überlappt, und hat einen einwärts gerichteten Abschnitt
27, der als Begrenzung beim Formen der Stirnfläche eines Betonrohres dient. Zwischen
dem Formende und dem Umfang des Formgehäuses liegt eine Abdichtung 28, die ein Durchsickern
von fließendem Formmaterial aus dem Innern der Form heraus verhütet.
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Nach dem Einsetzen des Metallringes 2o in die am Ende des Formgehäuses
io befindliche Nut wird das Formende 25 aufgesetzt und an dem Formgehäuse mittels
Muttern 29 befestigt, die auf die im Stirnende des Formendes 25 sitzenden Schraubenbolzen
30 aufgeschraubt werden.
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Bei unter Vorspannung stehenden Rohrleitungsabschnitten der in Frage
stehenden Art werden üblicherweise mehrere Spanneinlagen verwendet, die auf dem
Umfang des Roh.rleitun.gsabschnittes im Abstand voneinander innerhalb der Wandung
angeordnet sind. Diese Spanneinlagen haben einen Abstand von der Außenwand: des
Rohrleitungsabschnittes. Da die Ringe an einer Axialbewegung durch eine in der Nähe
des Auß-enumfange.s des Ringes liegende Kreisfläche gehindert werden, haben die
durch die Spanneinlagen auf den Ring ausgeübten vereinigten Zugkräfte das Bestreben,
den Ring umzustülpen, d. "h. ihn einwärts oder in Axialrichtung der Form relativ
zum Außenumfang des Ringes zu drehen. Eine aus dieser Ursache heraus erfolgende
Verlagerung des Ringes wird durch einen Anschlag verhindert, der in Axialrichtung
nach einwärts aus dem Formende vorsteht und einen in Axialrichtung liegenden Abschnitt
des Ringes berührt. Dieser in Fig. 3 dargestellte Anschlag 31 liegt um den
Umfang des Formendes herum und bildet eine geschlossene Fläche, gegen die sich der
Ring 2o legt. Der Anschlag 3 i hat Nuten 32, deren. Zahl und Stellung .den im Ring
2o befindlichen Radialschlitzen 33 entspricht, -durch die die Spanneinlagen 24 hindurchtreten.
Die Nuten 32 dienen zur Aufnahme der an den Enden der Spanneinlagen sitzenden Verankerungsköpfe
34. Diese Nuten bilden auch Räume, die das zum Abdecken der Enden der Spanneinlagen
erforderliche Formmaterial aufnehmen. Gewünschtenfalls kann der Anschlag 3 i durch
eine Reihe von Haltern ersetzt werden, die im Abstand voneinander um das Formende
herum angeordnet sind. Jeder Halter bildet dann einen gegenüber einer Spanneinlage
24 stehenden Anschlag.
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Bei der Herstellung des unter Vorspannung gestellten Rohrleiturngsabschnittes
werden. so viel Drähte verwendet und die Drähte werden so stark gespannt, daß der
gewünschte Kompressionsdruck auf das geformte Rohr oder den Bauteil ausgeübt wird.
Bei einem Rohr mit einem Innendurchmesser von 750 mm und mit vierunddreißig
Drähten, von denen jeder Draht eine Zugkraft von 340o kg aufnimmt, beträgt die auf
jede Stirnfläche der Form wirkende Gesamtkraft etwa 115,7 t. Nach dem Zusammensetzen
der Form und vor dem Abbinden des Betons wird diese Gesamtkraft auf jeden. am Formende
befindlichen Ring übertragen. Die Kraft greift exzentrisch am Ring an, der einen
Bestandteil des Rohrleitungsabschnittes (Fig. 6) bildet. Eine Verlagerung des Ringes
wird durch die Gegenwirkung des Anschlages 31 verhütet, der über dem Zahn 35 des
Ringes liegt (Fig. 3). In Fig. 5 sind die auf den Stoßring wirkenden Kräfte schematisch
dargestellt. Die auf einen beliebigen Abschnitt 36 durch die Spanneinlagen ausgeübte
Kraft ist durch den Pfeil F .dargestellt, während die der Axialbewegung des Ringes
entgegenstehende Kraft durch den Pfeil F' dargestellt ist. Die beiden Kräfte sind
im wesentlichen gleich, aber entgegengesetzt gerichtet, so daß sie den Ring zu drehen
versuchen. Die Drehung oder Umstülpung des Ringes wird durch die auf den Zahn .35
des Ringes einwirkende Kraft F" verhindert.
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Die Spanndrähte werden mit den an den beiden Enden der Form befindlichen
Ringen nach dem Zusammensetzen der Form und nach dem Einlegen der Ringe verbunden.
Ein Ende jeder Spanneinlage 24 (Fig. 3) wird mit einem der Ringe verbunden, und
die Spanneinlagen werden dann gestreckt, bis der Kopf 34 des anderen, Endes von
dem anderen Ring 2o erfaßt werden kann. Das Strecken kann mittels eines Werkzeuges
(nicht dargestellt), z. B. mittels eines Gelenkhebelwerkes, geschehen, dessen Greiferkläue
eine Verdickung 37 des Drahtes 24 erfaßt, während die andere Greiferklaue auf den
einwärts gerichteten. Abschnitt 27 des Formendes aufgesetzt wird. Durch Betätigen
des Werkzeugs wird der Abstand zwischen den Klauen erweitert und der Draht so weit
gestreckt, daß der Kopf 34 über die von. der Form weggerichtete Stirnfläche 38 des
Ringes schlüpft.
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Die Stirnfläche 39 des Anschlages 22, an der der Ring anliegt, verläuft
schräg von dem größten Durchmesser der Fläche 39 zum Innenraum der Form und schräg
zu einer in Länge des Durchmessers liegenden, zur Achse der Form senkrechten Ebene.
Durch die geringe Schräglage dieser Stirn, fläche entsteht eine radiale Kraftkomponente,
die auf den Anschlag 22 nach außen wirkt und das Abnehmen des Formgehäuses oder
des Anschlages von dem fertigen Erzeugnis nach Abbinden des Betons erleichtert.
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In Fig. 4 ist ein Formende dargestellt, das einen Muffenring 40 trägt.
Die Form ist ähnlich der bereits beschriebenen Form mit der Abweichung, daß der
Anschlag 41 für dien; Ring 40 von dem Formgehäuse 42 abnehmbar ist und ein Spaltring
sein oder aus mehreren. unabhängigen Elementen oder Segmenten 43, 44 bestehen kann.
Der Anschlag 41 wird gegen das Fermgehäuse durch die Spanneinlagen 45 gehalten.
Sobald das Gehäuse von dem fertigen Bauteil abgehoben ist, wird der Anschlag 41
von dem Bauteil abgenommen.
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Mit den bisher beschriebenen Formen wird ein Rohrleitungsabschnitt
'hergestellt, der an dem einen Ende oder an beiden Enden als Einsteckende oder Spitzende
ausgebildet ist. Soll ein Rohrleitungsabschnitt
an- einem Ende
eine Muffe-tragen, so wird das Formende zum Halten der Muffe entsprechend geändert.
Dies kann in der in Fig. 7 dargestellten Weise geschehen, indem eine Sta'hlmuffe46
an das Ende 47 eines Formgehäulses 48 angesetzt wird. Die Spanneinlagen 49 werden
mit dem Muffenjing 46 verbunden, sobald der Muffenring in die Form eingesetzt ist.
Die Befestigung der Spanneinlagen erfolgt "an einem einwärts gerichteten Flansch
5o, der mit dem Muffenring 46 aus einem Stück besteht oder fest an dem Muffenring
46 sitzt: Die von den Spanneinlagen 49 äusigeübte Kraft hält den Muffenring fest
gegen das Ende des Förmgehäus-es 48.
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Vor dem Einsetzen der Spanneinlagen 49 wird der Muffenring 46 in der
Form von dem Formende 5 i, von einem verschiebbaren. Keil 52, von einem Ring 53
.sowie von Schraubenbolzen und Muttern 54 getragen. Das Formende 5 i 'hat einen
radialen Abschnitt 56 mit einer Innenfläche, die die Stirnfläche des Betonrohres
formt; ferner einen Ringabschnitt 57, der sich längs der Innenseite des Muffenringes
46 erstreckt, und außerdem ein-en Kränz 58, der von dem Ringabschnitt 57 seitlich
über das freie Stirnende der Muffe hinaus auf die Außenseite der Formfläche des
Formgehäuses 48 reicht. Der Ring 53 wird von dem Formgehäuse 48 getragen. Durch
Verstellen der Schrauben 55 wird das Formende 5r, der Keil 52_ünd der Muffenring
46 iin Axialrichtung in. die Form hinein bewegt.
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Der Keil 52 ist als Spaltring ausgebildet, der das Herausnehmen des
Keiles erleichtert. Die. radiale Fläche 59 des Keiles berührt die nach außen von
der Form weg -gerichtete Stirnfläche des Flansches 5o; während die Umfangsfläche
6o des Keiles in Berührung mit der Innenfläche des Muffenringes liegt. Der Keil
hat auch eine Schrägfläche 61, die zu einer .in gleicher Schräglage am. Umfang des
Formendes 51 vorgesehenen Fläche schräg steht und an dieser Fläche anliegt. Der
Muffenring q.6 wird durch Anziehen der Schrauben 55 gegenüber der Achse der Form
eingemittet, wobei der Keil 52 mit beträchtlichem Druck gegen den Flansch 5o und.
:gegen die Muffe 46 liegt und eine unzulässige Verlagerung -des Ringes verhütet.
Gewünschtenfalls kann der Keil 52 an .dem Flansch 5o und an der Muffe 46 durch Schweißen
verbunden werden.
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Bei der .in' den Fig. 8 und ro dargestellten Abänderung drückt die
einstellbare Schraube 63 gegen die Innenfläche des Muffenringes 64. Das Formende
65 enthält einen Ringabschnitt 66, der auf der Innenseite der Muffe-liegt; ferner
einen Flansch 67, der zum Formen der Stirnfläche ,eines Betonrohres -dieht, und
einen Kranz 68, der sich radial auswärts von dem Ringabschnitt 66 über die Außenfläche
der Muffe 64 hinaus erstreckt. Das Formende 65 trägt in einer Nut einen Abdichtungsring
69, der an. der Innenfläche des Muffenringes anliegt und ein Sickern von. Zement-
oder anderen Massen aus dem Innenraum der Form heraus verhindert.
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Die Schraubenbolzen 63 sitzen in- Gewindeböhrurngen des Farmringes.
Die Zahl der Schrauben entspricht der Zahl der Spanneinlagen 70. In der Ebene jedes
Schrauben",bo-lzens. liegt eine KonsCle 71 (Fing. 8), die den radial gerichteten
Flansch 67 .des Formendes versteift.
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Das Formende 65 ist an einem Ring 72 befestigt, der um die Muffe 64
herumliegt und das Ende des Formgehläuses 73 überlappt. Zwischen dem Ring 72 und
dem Formgehäuse liegen zwei gebogene Platten 74, 75, von denen jede Platte einen
T-förmigen Vorsprung hat, der zwei Halter 77, 78 erfa,ßt, durch die diie Platten
auf dem Formgehäuse 73 festgelegt werden. Die Halter .sind an der Außenfläche des
Formgehäuses angeschweißt. Die Platten werden herausgenommen, wenn eine Muffe angesetzt
wird, die einen schrägen Mündungsabschnitt 79 hat. Nachdem die Muffe in der Form
die in Fig. 8 dargestellte Stellung einnimmt, werden die Schrauben 63 eingesehraubt
und drücken auf die innere Fläche der Muffe auf. Darauf werden die Spanneinlagen
7o an -den einwärts gerichteten Flansch 8o- der Muffe befestigt. - Da, die Schraubenbolzen
vor dem Spannen und Befestigen der Spanneinlagen 70 fest an der Muffe anliegen,
wird die Muffe sicher gegen Verlagerung gehalten., In den. Darstellungen haben die
Formenden Ringflächen 81 (Fig. 3), 82 (Fig. 7) und 83 (Fig. 8), um die Formenden
auf die Rollen 84, 85 (Fig. 2) aufzusetzen, damit die Form gedreht und der Beton
nach dem Schleuderverfahren geformt werden kann. D,ie Form braucht jedoch nicht
von den Formenden getragen zu werden, sondern, die Erfindung läßt sich auch bei
feststehenden Formen verwenden.
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Die Erfindung ist zwar im Zusammenhang mit den Formarbeiten beschrieben,
die bei einem unter Voespannung gestellten Rahrleitungsabschnitt mit gleichartigen
oder verschiedenartigen Ringen durchgeführt werden, doch .kann die Lehre der Erfindung
auch ,in. anderen Fällen angewendet werden, um eine. unzulässige Verschiebung von
Ringen anderer Form zu verhüten.