EP0689917A2 - Verdichtungskopf einer Fertigungsmaschine für Stahlbetonrohre - Google Patents

Verdichtungskopf einer Fertigungsmaschine für Stahlbetonrohre Download PDF

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EP0689917A2
EP0689917A2 EP95106678A EP95106678A EP0689917A2 EP 0689917 A2 EP0689917 A2 EP 0689917A2 EP 95106678 A EP95106678 A EP 95106678A EP 95106678 A EP95106678 A EP 95106678A EP 0689917 A2 EP0689917 A2 EP 0689917A2
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drive shaft
rollers
smoothing
axis
cylinder
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Gerhard Wensauer
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Wensauer Betonwerk GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
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    • B28B21/22—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means using rotatable mould or core parts
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the invention relates to a compression head of a production machine for reinforced concrete pipes, with a smoothing cylinder mounted on a drive shaft in a rotationally fixed manner for smoothing the inside of the concrete mixture filled in a vertical shape and a top wall provided at the upper end of the smoothing cylinder, which is mounted separately and connected to a drive of the smoothing cylinder, on which rollers for radial compression of the concrete mixture are rotatably mounted axially parallel to the drive shaft relative to the top wall and can be driven together with the top wall at a predetermined rotational speed around the axis of the drive shaft, the direction of rotation of the rollers about its own axis being opposite to that of the Cover wall is around the axis of the drive shaft.
  • the invention is based on the object of specifying a compaction head of the generic type, in which torsion-free compaction of the concrete is ensured during the manufacture of a concrete pipe.
  • this object is achieved in that the top wall of the smoothing cylinder is rotatably mounted on its drive shaft relative to the latter and the rollers are connected in terms of drive with respect to the rotation about their own axis to the drive shaft via a transmission, the transmission ratio of which is selected so that the peripheral speed the rollers are substantially equal to their rotational speed.
  • the concrete is not pushed in front of the rollers, but is compacted in the circumferential direction of the tube without shear in the radial direction to the outside.
  • the steel wires of the reinforcement cage are completely covered and there are no tensions between the cage and the concrete, so that no cracks occur in the interior of the concrete.
  • the gear is arranged inside the smoothing cylinder.
  • it is housed in a space-saving manner and also largely protected from the fresh concrete.
  • rollers are provided with blades on their upper end faces and project axially with radial play into part-circular cutouts on the periphery of a circular disk rotatably mounted on the drive shaft, their upper end faces being flush with the top of the circular disk and their peripheral surfaces on the Project the circumference of the circular disc.
  • the blades of the rollers and the circular disk rotating in this way together with the rollers exert a centrifugal force on the fresh concrete falling from above onto the circular disk and between the blades, by means of which the fresh concrete is thrown radially outwards against the inside of the mold. A certain degree of pre-compression already takes place here.
  • a smoothing cylinder 2 is mounted on a drive shaft 1 for smoothing the inside of the concrete mixture filled into a vertical (not shown) shape.
  • a top wall 3 is rotatably mounted on the drive shaft 1 relative to the latter.
  • the top wall 3 is axially separated from the smoothing cylinder 2 and has an axially downwardly extending peripheral wall 4. Between the peripheral wall 4 and the smoothing cylinder 2 there is an axial gap.
  • Rollers 5a to 5d are rotatably mounted on the top wall 3 for radial compaction of the concrete mixture in parallel to the drive shaft 1.
  • the rollers 5a to 5d are non-rotatably on shafts 6a to 6d (see also FIG.
  • a sprocket 7a to 7d is rotatably mounted on each shaft 6a to 6d. Shafts 6c and 6d cannot be seen in FIG. 1 because they are covered by waves 6a and 6b.
  • a sprocket 8a At the level of the sprockets 7a and 7b is a sprocket 8a and below the sprocket 8a is another sprocket 8b in Height of the lower sprockets 7c and 7d rotatably mounted on the drive shaft 1.
  • a chain 9a Around the upper sprockets 7a, 7b and 8a runs a chain 9a which engages with the teeth of these sprockets 7a, 7b and 8a, while around the sprockets 7c, 7d and 8b another chain 9b runs, which engages with the teeth of these sprockets 7c , 7d and 8b is engaged.
  • the sprockets 7a to 7d, the sprockets 8a, 8b and the chains 9a, 9b together form a gear 10, via which the rollers 5a to 5d are drivingly connected to the drive shaft 1.
  • the gear 10 is arranged in a space-saving manner in the interior of the smoothing cylinder 2 and is largely protected from contamination by the concrete by the cylinder 2, the top wall 3 and the peripheral wall 4 thereof.
  • rollers 5a to 5d are provided on their upper end faces with approximately radial and axially upstanding blades 11 and project axially with radial play into part-circular cutouts 12 on the circumference of a circular disk 13 rotatably mounted on the drive shaft 1, their upper end faces with the top of the circular disk 13 are flush and their peripheral surfaces protrude somewhat radially outward over the circumference of the circular disk 13.
  • the circumference of the rollers 5a-5d has approximately the same circumference as the smoothing cylinder 2.
  • the circular disk 13, like the top wall 3, is rotatably mounted on a further, hollow shaft 14 which is rotatably mounted coaxially to the drive shaft 1.
  • the shafts 1 and 14 are driven in opposite directions by a drive, not shown, via a deflection gear, not shown, which is arranged outside or inside the smoothing cylinder 2, or by separate drives.
  • the transmission ratio of the transmission 10 is selected such that the peripheral speed of the rollers 5a to 5d about its own axis is preferably at least equal to its rotational speed about the axis of the drive shaft 1.
  • the peripheral speed can also be up to 20% higher or up to 5% lower than the revolution speed than the revolution speed.
  • a belt transmission e.g. a toothed belt transmission, or a gear transmission
  • the peripheral wall 4 can be axially shorter than shown or can be omitted entirely.
  • the top wall 3 can be mounted with or without the peripheral wall 4 within the upper end of the smoothing cylinder 2 with a radial gap.

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Abstract

Ein Verdichtungskopf einer Fertigungsmaschine für Stahlbetonrohre hat einen auf seiner Antriebswelle (1) drehfest gelagerten Glättzylinder (2) zum Glätten der Innenseite der in eine vertikale Form eingefüllten Betonmischung. Auf einer Deckwand (3) des Glättzylinders (2) sind Rollen (5a bis 5d) zur radialen Verdichtung der Betonmischung achsparallel zur Antriebswelle (1) drehbar gelagert und zusammen mit jener mit vorbestimmter Umlaufgeschwindigkeit um die Achse der Antriebswelle (1) herum antreibbar, wobei die Drehrichtung der Rollen entgegengesetzt zu der der Deckwand (3) ist. Um zu verhindern, daß der Beton bei der Verdichtung vor den Rollen hergeschoben, sondern schubfrei in radialer Richtung nach außen verdichtet wird, so daß die Stahldrähte des Bewehrungskorbs vollständig vom Beton umhüllt werden und zwischen Korb und Beton keine Spannungen mit entsprechenden Rissen im Inneren des Betons auftreten, ist dafür gesorgt, daß die Deckwand (3) vom Glättzylinder (2) getrennt auf der Antriebswelle (1) relativ zu dieser drehbar gelagert ist und die Rollen (5a bis 5d) antriebsmäßig mit der Antriebswelle (1) über ein Getriebe (10) verbunden sind, dessen Übersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen (5a - 5d) wenigstens gleich ihrer Umlaufgeschwindigkeit ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdichtungskopf einer Fertigungsmaschine für Stahlbetonrohre, mit einem auf einer Antriebswelle drehfest gelagerten Glättzylinder zum Glätten der Innenseite der in eine vertikale Form eingefüllten Betonmischung und einer am oberen Ende des Glättzylinders vorgesehenen, von diesem getrennt gelagerten und mit einem Antrieb verbundenen Deckwand des Glättzylinders, auf der Rollen zur radialen Verdichtung der Betonmischung achsparallel zur Antriebswelle relativ zur Deckwand drehbar gelagert und zusammen mit der Deckwand mit einer vorbestimmten Umlaufgeschwindigkeit um die Achse der Antriebswelle herum antreibbar sind, wobei die Drehrichtung der Rollen um ihre eigene Achse entgegengesetzt zu der der Deckwand um die Achse der Antriebswelle ist.
  • Bei einem bekannten Verdichtungskopf dieser Art (DE 27 38 944 A1) werden die die Verdichtung bewirkenden Rollen lediglich dadurch in Drehung versetzt, daß sie bei der Drehung der Deckwand des Glättzylinders am Beton, ähnlich wie Schlepprollen, abrollen, ohne unmittelbar angetrieben zu werden. Hierbei schieben die Rollen den Frischbeton wie eine Bugwelle vor sich her, so daß die Verdichtung des Betons nicht torsionsfrei ist und auf der in Bewegungsrichtung hinteren Seite der Stahldrähte des Bewehrungskorbs stärker als auf der Vorderseite der Stahldrähte ist. Die Folge sind Risse im fertigen Betonrohr.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe Zugrunde, einen Verdichtungskopf der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem eine torsionsfreie Verdichtung des Betons bei der Herstellung eines Betonrohres sichergestellt ist.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Deckwand des Glättzylinders auf dessen Antriebswelle relativ zu dieser drehbar gelagert ist und die Rollen bezüglich der Drehung um ihre eigene Achse antriebsmäßig mit der Antriebswelle über ein Getriebe verbunden sind, dessen Übersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen im wesentlichen gleich ihrer Umlaufgeschwindigkeit ist.
  • Bei dieser Ausbildung wird der Beton nicht vor den Rollen hergeschoben, sondern in Umfangsrichtung des Rohres schubfrei in radialer Richtung nach außen verdichtet. Infolgedessen ergibt sich eine vollkommene Umhüllung der Stahldrähte des Bewehrungskorbs, und zwischen Korb und Beton entstehen keine Spannungen, so daß keine Risse im Inneren des Betons auftreten.
  • Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Getriebe im Inneren des Glättzylinders angeordnet ist. Hier ist es raumsparend untergebracht und zudem vor dem Frischbeton weitgehend geschützt.
  • Sodann kann dafür gesorgt sein, daß die Rollen auf ihren oberen Stirnflächen mit Schaufeln versehen sind und axial mit radialem Spiel in teilkreisförmige Ausschnitte am Umfang einer auf der Antriebswelle drehbar gelagerten Kreisscheibe ragen, wobei ihre oberen Stirnflächen mit der Oberseite der Kreisscheibe bündig sind und ihre Umfangsflächen über den Umfang der Kreisscheibe vorstehen. Die Schaufeln der Rollen und die auf diese Weise zusammen mit den Rollen rotierende Kreisscheibe üben auf den von oben auf die Kreisscheibe und zwischen die Schaufeln fallenden Frischbeton eine Zentrifugalkraft aus, durch die der Frischbeton radial nach außen gegen die Innenseite der Form geschleudert wird. Hierbei erfolgt bereits eine gewisse Vorverdichtung.
  • Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verdichtungskopfes in aufgebrochenem Zustand und schematischer Darstellung und
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch den Glättzylinder mit einer Unteransicht eines darin angeordneten Getriebes.
  • Nach Fig. 1 ist auf einer Antriebswelle 1 ein Glättzylinder 2 zum Glätten der Innenseite der in eine vertikale (nicht dargestellte) Form eingefüllten Betonmischung drehfest gelagert. Oberhalb der oberen Stirnseite des Glättzylinders 2 ist eine Deckwand 3 auf der Antriebswelle 1 relativ zu dieser drehbar gelagert. Die Deckwand 3 ist axial vom Glättzylinder 2 getrennt und hat eine sich axial nach unten erstreckende Umfangswand 4. Zwischen der Umfangswand 4 und dem Glättzylinder 2 befindet sich ein axialer Spalt. Auf der Deckwand 3 sind Rollen 5a bis 5d zur radialen Verdichtung der Betonmischung achsparallel zur Antriebswelle 1 drehbar gelagert. Die Rollen 5a bis 5d sitzen drehfest auf Wellen 6a bis 6d (siehe auch Fig. 2), die die Deckwand 3 drehbar durchsetzen. Auf jeder Welle 6a bis 6d ist jeweils ein Kettenrad 7a bis 7d drehfest gelagert. Die Wellen 6c und 6d sind in Fig. 1 nicht zu sehen, weil sie durch die Wellen 6a und 6b verdeckt sind.
  • In Höhe der Kettenräder 7a und 7b ist ein Kettenrad 8a und unterhalb des Kettenrades 8a ein weiteres Kettenrad 8b in Höhe der tiefer gelegenen Kettenräder 7c und 7d drehfest auf der Antriebswelle 1 gelagert. Um die oberen Kettenräder 7a, 7b und 8a läuft eine mit den Zähnen dieser Kettenräder 7a, 7b und 8a in Eingriff stehende Kette 9a herum, während um die Kettenräder 7c, 7d und 8b eine weitere Kette 9b herumläuft, die mit den Zähnen dieser Kettenräder 7c, 7d und 8b in Eingriff steht. Die Kettenräder 7a bis 7d, die Kettenräder 8a, 8b und die Ketten 9a, 9b bilden gemeinsam ein Getriebe 10, über das die Rollen 5a bis 5d antriebsmäßig mit der Antriebswelle 1 verbunden sind. Das Getriebe 10 ist raumsparend im Inneren des Glättzylinders 2 angeordnet und durch den Zylinder 2, die Deckwand 3 und deren Umfangswand 4 weitgehend vor Verschmutzung durch den Beton geschützt.
  • Die Rollen 5a bis 5d sind auf ihren oberen Stirnflächen mit etwa radialen und axial hochstehenden Schaufeln 11 versehen und ragen axial mit radialem Spiel in teilkreisförmige Ausschnitte 12 am Umfang einer auf der Antriebswelle 1 drehbar gelagerten Kreisscheibe 13, wobei ihre oberen Stirnflächen mit der Oberseite der Kreisscheibe 13 bündig sind und ihre Umfangsflächen über den Umfang der Kreisscheibe 13 radial nach außen etwas vorstehen. Der Umkreis der Rollen 5a - 5d hat etwa den gleichen Umfang wie der Glättzylinder 2.
  • Die Kreisscheibe 13 ist ebenso wie die Deckwand 3 auf einer weiteren, hohlen Welle 14 drehfest gelagert, die koaxial zur Antriebswelle 1 auf dieser drehbar gelagert ist. Die Wellen 1 und 14 werden gegensinnig durch einen nicht dargestellten Antrieb über ein nicht dargestelltes Umlenkgetriebe, das außerhalb oder innerhalb des Glättzylinders 2 angeordnet ist, oder durch eigene separate Antriebe angetrieben. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 10 ist so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen 5a bis 5d um ihre eigene Achse vorzugsweise wenigstens gleich ihrer Umlaufgeschwindigkeit um die Achse der Antriebswelle 1 ist. Die Umfangsgeschwindigkeit kann auch bis zu 20 % höher oder bis zu 5 % niedriger als die Umlaufgeschwindigkeit als die Umlaufgeschwindigkeit sein.
  • Wenn die Antriebswelle 1 in Richtung des Pfeils 15 gedreht wird, drehen sich alle übrigen Teile in Richtung der eingezeichneten Drehrichtungspfeile. Gleichzeitig wird der gesamte Verdichtungskopf in der Form axial nach oben bewegt, wobei der den Rollen 5a bis 5d axial nachfolgende Glättzylinder 2 den Porenschluß der inneren Rohroberfläche durch Glättung übernimmt. Da die Rollen 5a bis 5d durch die Antriebswelle 1 über das Getriebe 10 starr angetrieben und nicht lediglich durch ein Abrollen an der Innenseite des Betonrohres bei der Verdichtung gedreht werden, wird der frische Beton bei der Verdichtung nicht vor den Rollen 5a bis 5d hergeschoben, sondern schubfrei in radialer Richtung nach außen verdichtet. Dadurch ergibt sich eine vollkommene Umhüllung der Stahldrähte des Bewehrungskorbs. Zwischen Korb und Beton entstehen keine Spannungen, so daß keine Risse im Inneren des Betons auftreten.
  • Anstelle des Kettengetriebes 10 kann auch ein Riemengetriebe, z.B. ein Zahnriemengetriebe, oder ein Zahnradgetriebe vorgesehen sein. Die Umfangswand 4 kann axial kürzer als dargestellt sein oder ganz weggelassen werden. Die Deckwand 3 kann mit oder ohne die Umfangswand 4 innerhalb des oberen Endes des Glättzylinders 2 mit radialem Spalt gelagert sein.

Claims (3)

  1. Verdichtungskopf einer Fertigungsmaschine für Stahlbetonrohre, mit einem auf einer Antriebswelle (1) drehfest gelagerten Glättzylinder (2) zum Glätten der Innenseite der in eine vertikale Form eingefüllten Betonmischung und einer am oberen Ende des Glättzylinders (2) vorgesehenen, von diesem getrennt gelagerten und mit einem Antrieb verbundenen Deckwand (3) des Glättzylinders (2), auf der Rollen (5a - 5d) zur radialen Verdichtung der Betonmischung achsparallel zur Antriebswelle (1) relativ zur Deckwand (3) drehbar gelagert und zusammen mit der Deckwand (3) mit einer vorbestimmten Umlaufgeschwindigkeit um die Achse der Antriebswelle (1) herum antreibbar sind, wobei die Drehrichtung der Rollen (5a - 5d) um ihre eigene Achse entgegengesetzt zu der der Deckwand (3) um die Achse der Antriebswelle (1) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckwand (3) des Glättzylinders (2) auf dessen Antriebswelle (1) relativ zu dieser drehbar gelagert ist und die Rollen (5a - 5d) bezüglich der Drehung um ihre eigene Achse antriebsmäßig mit der Antriebswelle (1) über ein Getriebe (10) verbunden sind, dessen Übersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen (5a - 5d) im wesentlichen gleich ihrer Umlaufgeschwindigkeit ist.
  2. Verdichtungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (10) im Inneren des Glättzylinders (2) angeordnet ist.
  3. Verdichtungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (5a - 5d) auf ihren oberen Stirnflächen mit Schaufeln (11) versehen sind und axial mit radialem Spiel in teilkreisförmige Ausschnitte (12) am Umfang einer auf der Antriebswelle (1) drehbar gelagerten Kreisscheibe (13) ragen, wobei ihre oberen Stirnflächen mit der Oberseite der Kreisscheibe (13) bündig sind und ihre Umfangsflächen über den Umfang der Kreisscheibe (13) vorstehen.
EP95106678A 1994-06-30 1995-05-04 Verdichtungskopf einer Fertigungsmaschine für Stahlbetonrohre Expired - Lifetime EP0689917B1 (de)

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DE4422891 1994-06-30

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