EP1160065A2 - Method and apparatus for producing a socket pipe of a compactable material - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a socket pipe from a compactable mixture, in particular from concrete, in a hollow mold with a longitudinal axis oriented in the direction of gravity and a in the direction of gravity lying below socket shape section, in which the Batch first in the socket shape section and then ascending in the rest Filled in the area of the mold and compressed under the action of force becomes.
- the invention relates to a device for producing a Socket pipe from a compactable mixture, in particular concrete, in a hollow shape with a longitudinal axis oriented in the direction of gravity and a sleeve shape section lying below in the direction of gravity a compression device on which one or more surface sections are provided are under force during the filling of the batch squeeze the compressible batch, the force being its main component in each case in the direction of the normals established on such a surface section acts and the normal encloses an angle ⁇ with the direction of gravity.
- Concrete and reinforced concrete pipes for pipelines are common at their ends provided with suitable geometries to ensure a tight coupling of the pipes or to enable coupling to other elements of a wiring harness.
- one end of simple pipe pieces is used as a sleeve with a slightly enlarged one Inner diameter, whereas the other end is straight runs out or tapers somewhat on its outer wall to a so-called pointed end is.
- a pipe with its smooth End or its tip end inserted into the sleeve of the other pipe. A precise fit allows the connection point to be tight achieve.
- Straight socket pipes made of concrete can be used in hollow shapes in the direction of Establish the upright longitudinal axis of gravity by using the Concrete is poured into the hollow form from above, using suitable devices Inner wall of the mold is placed and compressed there.
- the use of Hollow forms with the socket-shaped section at the bottom enable formwork removal of the socket pipe after its compression, without this hardening of the batch must be waited for.
- the hollow shape usually includes a cylindrical outer shell and other shaping Components for forming the geometry of the pipe ends.
- a sleeve with a slightly enlarged inner diameter becomes a Form ring with a corresponding negative contour inserted into the outer shell.
- the one between the contoured is first Ring and the outer shell of the space filled with compressible mixture. Then the further construction of the socket pipe takes place along the inner wall the outer shell.
- the compactable mixture is made using a suitable Pressing tools pressed against the inner wall of the outer shell.
- roller heads with several pressure rollers are used for this press the filled batch radially against the wall of the outer mold, compressing it and at the same time smooth the inner wall of the socket pipe.
- the socket area can by a roller head or another acting in the radial direction Press tool the mixture located between the mold ring and the jacket radially not be compressed.
- Such manufacturing facilities are for example from DE 42 109 94 A, SU 1567376 A and US 4,756,861 A known.
- socket pipes is the transition area between the through Vibrations compressed zone and the compacted by pressing in the radial direction Zone particularly susceptible to damage. It also extends at vibration engineering Compression of the batch in the socket molding section the manufacturing time for the formation of a socket pipe.
- EP 0 015 469 B1 describes a method and a device at the beginning known type, with an additional compression effect in the socket molding section is achieved without additional mechanical vibrations.
- These Device described for centrifugal pressing of a concrete pipe uses a Roller head with radial rollers and one arranged above the radial rollers Pressure ring.
- the pressure ring has a frustoconical outer wall, which is extends along the inner wall of the outer shell and in the direction of gravity rejuvenated.
- Through the frustoconical outer wall of the pressure ring is a the compression of the batch in the socket molding section favors back pressure generated because the frustoconical outer wall of the pressure ring a counter gravity-directed evasion of the batch along the inner wall the outer shell hampers.
- the compression effect that can be achieved with this is due to the arrangement of the Limited pressure ring above the radial rollers and in a more complicated Geometry of the cavity to be filled in the socket shape section, for example if a seal is embedded, not sufficient.
- Is in the socket pipe Embedding reinforcement cage is through the frustoconical outer wall caused flow obstruction of the mixture is not sufficient to a greater compression to achieve in the socket shape area, because the maximum outer diameter of the pressure ring is limited by the reinforcement in the area of the pipe.
- the invention is based on the object, a method and a To create device of the type mentioned, in which avoidance additional noise emissions a high degree of compression of the batch in the socket molding section is achieved.
- the above object is achieved by a method of the aforementioned Kind solved in which the direction of the pressure-exerting force K at least in Area of the sleeve molding section is inclined against the direction of gravity or at least in the area of the socket shape section with a force on the batch is acted, the main direction of action with the direction of gravity encloses an angle in the range 0 ° ⁇ ⁇ 90 °.
- the batch to be compressed is actively moved into the socket section pressed. Due to the inclination of the direction of the pressure-exerting force K a complete, void-free filling of the sleeve section and a achieved particularly effective compaction. This allows sleeves with high Establish dimensional accuracy and strength.
- the pressure-exerting force K is preferably in the circumferential direction of the hollow mold applied all around to the compactable mixture. This results in a pulsating load on the batch, which further increases the Compression is achieved.
- the device according to the invention allows directional compression of the batch, such as that of conventional Roller heads is known, in addition a push with a down, i.e. in Direction of gravity or at least one with a force downward force component.
- this allows the batch compress particularly effectively in the socket shape section. It can be for the Compression of the batch in the area of the socket shape section and along an adjoining shaft section with a constant inner diameter a largely uniform compression can be achieved.
- On the finished one Socket pipe results in a homogeneous structure over the entire length. In particular become inhomogeneities in the transition area between the socket shape section and the shaft portion avoided.
- the sleeve pipe can be used continuously Manufacture from the bottom edge to the top edge of the hollow mold.
- a mechanical one is preferred for the inclination of the pressure-exerting surface sections Gearbox provided, which is particularly robust and therefore less prone to failure is.
- Rollers are preferably provided for compacting the mixture, which on their Form the pressure-exerting surface sections on the outer circumference.
- the usage von Rolle has proven itself in radial pressing. They are also easy to manufacture and ensure a good smoothing of the inner wall of the socket pipe.
- the roles are on one Legs of a kinking axis mounted, which in turn with another Leg is rotatably mounted on a carrier of the compression device.
- the leg mounted on the compression device with respect to the longitudinal axis angled to the hollow form.
- the one in the compactable batch generated pressure cone reaches all corners of the socket shape section, in particular also the inside edge of the face of the socket pipe and the Inner wall of the sleeve so that it can be manufactured with great accuracy. This is for a high sealing effect between coupled socket pipes advantageous.
- the leg of the axle mounted on the carrier closes with the Longitudinal axis of the hollow tube at an acute angle ⁇ . Furthermore, that's the role supporting leg compared to the leg mounted on the carrier around the the same acute angle ⁇ cranked.
- This configuration has the advantage that in a strict radial alignment of the pressure-exerting surface sections of the rollers, i.e. in the case of pure radial pressing, the conveying effect explained above is avoided , but will occur when the rollers are inclined.
- rollers In principle, it is possible to rigidly connect the rollers to the legs, so that with a rotating relative movement between the compression device and the hollow shape around the longitudinal axis, the rollers over the inner wall of the developing Slide the socket pipe.
- other shapes can also be used Sliding bodies or shoes are used, which for the purpose of Compaction over the batch.
- rollers which are rotatably mounted on the respective leg, a better smoothing of the inner wall of the socket pipe can be achieved. The roles To do this, roll on the inner wall of the sleeve pipe that forms.
- the rotation of the rollers around the each leg provided additional drive means. This allows the relative speed between the pressure-exerting surface sections and the with these batches that come into contact. This is for one freer process design advantageous. For example, the roles with a Rotate speed that is greater or smaller than that at free resulting rotational speed.
- An advantageous embodiment of the invention therefore includes the mechanical transmission a central gear that can be rotated relative to the carrier and with gears combs, which are provided on the legs mounted on the carrier. By rotating the central gearwheel in relation to the compression device can the inclination of the surface sections in a particularly simple manner and Way to be synchronized.
- the simplest possible actuation of the central gearwheel can be achieved with a this done rotationally coupled actuating shaft, which is through a hollow shaft the compression device extends. At this hollow shaft is the Carrier attached, which can be rotated via the hollow shaft. By a relative rotation between the hollow shaft and the actuating shaft becomes the The angle of inclination of the pressure-exerting surface sections is set.
- the mechanical transmission can also be used as an articulated transmission be formed, which is essentially in the direction of Longitudinal axis of the hollow form extending actuator is drivable.
- the articulated gear is, for example, a four-bar, on the driving link of which Actuator engages and on the driven member a pressure body, for example, a pressure roller sits, the longitudinal axis of which is to the longitudinal axis the hollow shape parallel position can be tilted out.
- the object of the invention is also achieved in that means for change the position of at least one of the surface sections that during of filling the batch put pressure on the batch, both at constant angle ⁇ as well as variable angle ⁇ are provided.
- the pressure-exerting surface sections as already described above formed on rotating rollers is for example at a constant angle ⁇ the change in position of one or more of the surface sections in radial Direction to the circumferential axis or to the longitudinal axis A provided until that of the circumferential circle described in the outer surface section is larger than that Nominal size of the concrete pipe to be manufactured.
- at least one these surface sections can describe a circle during the circulation, the Diameter is larger than the later inner diameter of the one to be manufactured Concrete pipe. This gives you the opportunity to further increase the compression optimize.
- the outer surface sections are defined in the direction during the application of pressure retracted on the revolving axis until the circumferential circle described is equal to the inside diameter of the concrete pipe to be manufactured.
- Fig. 1 to Fig. 3 of the first embodiment show one during manufacture Hollow mold 1 commonly used by socket pipes, which has a straight shaft section 2 with constant outer diameter, and on an axial End section a sleeve molding section 3 with an enlarged outer diameter trains.
- the hollow mold 1 comprises an outer shell 4 with which the outer mold of the socket pipe to be manufactured is determined.
- This outer shell 4 comprises the shaft section 2 and a conical section which extends to the Sleeve molding section 3 extended to end in a cylindrical section.
- At the axial end section of the hollow mold 1 there is also a contoured one Form ring 5 is provided, which the geometry of the front and inner wall of the socket molding section 3 specifies.
- the latter is stepped here, so that the later socket pipe a receptacle for a substantially smoothly running Tube end is formed.
- contouring the form ring differently 5 can also produce a different inner shape of the sleeve than the one shown here.
- the hollow mold 1 further comprises a smoothing head 6, which is axially from the outside in a central opening of the mold ring 5 is inserted to an inner mold wall to train.
- the hollow mold 1 With its longitudinal axis A set up vertically so that the longitudinal axis A is aligned with the direction of gravity is.
- the socket shape section 3 lies at the lower end of the hollow shape 1. In this position gradually becomes a compactable mixture, here a concrete mixture 7, filled from above into the hollow mold 1, which is initially in the socket molding section 3 collects.
- a concrete mixture 7 filled from above into the hollow mold 1, which is initially in the socket molding section 3 collects.
- the longitudinal axis A of the hollow mold 1 movable compression device 8 is provided, which will now be explained in more detail below.
- the compression device 8 comprises a cup-shaped carrier 9, which on a lower end of a hollow shaft 10 extending in the direction of the longitudinal axis A. is attached.
- the outer diameter of the cup-shaped carrier 9 corresponds essentially the inner diameter of the smoothing head 6, so that from above into the Hollow mold 1, the batch which has been poured in hardly ever comes out of the hollow mold 1 can.
- Applied to the cup-shaped carrier 9 during filling Batch is due to the rotation of the same about the longitudinal axis A in the direction the outer shell 4 of the hollow mold 1 flung and deposited there.
- the rollers 11 are each on a first leg 13 of a kinking or cranked axis 14 rotatably mounted.
- the axis 14 is with a second Leg rotatably supported on the cup-shaped carrier 9.
- the second leg 1 5 closes with the longitudinal axis A an acute angle ⁇ , which can be, for example, 30 °.
- the offset angle between the first leg 13 and the second leg 15 of the Axis 14 is also selected here at 30 °.
- the inclination of the rollers 11 results also a displacement of the pressure-exerting surface sections 12 radially outwards, so that in particular in the area of the socket shape section 3 and the latter subsequent transition area of a larger inner wall diameter to a smaller inner wall diameter the batch 7 to close to the Outer shell 4 can be actively pressurized.
- the rollers 11 dive thereby collision-free into the hollow form 1, even if there is a reinforcement cage 16 is inserted. Evasion of the pressure-loaded batch 7 between a roller 11 and the outer shell 4 is thus severely restricted.
- a mechanical gear provided in the selected Embodiment is designed as a gear transmission. This is to the Ends of the second legs 15 of the axles 14 each have a bevel pinion 17 rigidly attached, the bevel pinion 17 of the individual axes 14 with a central bevel gear 18 comb. This central bevel gear 18 is at the bottom of the cup-shaped Carrier 9 rotatably mounted. An actuating shaft is used to drive the bevel gear 18 19 is provided, which extends coaxially through the hollow shaft 10.
- the set angular relationship between the hollow shaft and the actuating shaft 19 can be maintained when the compression device 8 rotates, so that the rollers 11 remain in their inclined position.
- this angular relationship during the rotation of the compression device 8 too change, for example, with increasing filling of the hollow mold 1, the inclination slowly withdraw the rollers 11 until in the shaft section 2 the in Fig.3 position shown on the left is reached to the mixture 7 to be compressed to apply a pure radial force.
- the smoothing head 6 is in the upward movement the compression device 8 with its upper edge just below the Rollers 11 tracked.
- a mechanical transmission in the form of a Joint linkage for tilting the rollers 11 are provided.
- An example this is shown in Figure 4, in which a roller 11 once in its axially parallel Position to the longitudinal axis of the hollow mold 1 and a second time in an inclined to it Position is shown in which the pressure-exerting surface section 12 the same press the batch 7 obliquely downwards into the socket-shaped section 3 can.
- a roller carrier 20 via a first joint 21 on the underside a support 22 is pivotally mounted.
- the carrier 22 corresponds here in its Function of the cup-shaped carrier 9 of the first embodiment.
- an actuating shaft 19 For pivoting the roller carrier 20 and thus the roller 11 is an actuating shaft 19 provided, to which a coupling member 24 is connected via a second joint 23 is. This coupling member 24 is in turn via a third joint 25 to the roller carrier 20 connected.
- the actuating shaft 19 By an axial movement of the actuating shaft 19, which in 4 is indicated by a double arrow, the axis of rotation C of a roller 11 are inclined to the longitudinal axis A.
- gear designs can also be used to tilt the rollers 11 are used.
- a four-bar linkage can be used with an actuating shaft on the driving link attacks to a roller held on its driven member swivel.
- the hollow mold 1 is first assembled from its components and aligned with its longitudinal axis A to the direction of gravity, the Sleeve molding section 3 comes to lie below.
- the compression device 8 sunk into the hollow mold 1 from above and into the one indicated in FIGS. 1 to 3 lowest starting position. Filling the compressible Batch 7 also takes place from above into the hollow mold 1, this first filled with the socket shape section 3 from bottom to top becomes.
- the compression device 8 becomes the same as the batch 7 rises move axially upward, so that its rollers 11 with their pressure-exerting Surface sections 12 each against the section currently under construction of the socket pipe.
- socket shape section 3 To compress the batch 7 in the area of the socket shape section 3 the rollers 11 pivoted such that they with their surface sections 12 with a downward force or at least one force with a downward longitudinal component on the compressible mixture 7 press, as shown in Fig.3 in the right half of the picture, in the socket shape section 3 solidify mixture. Also socket shape sections 3 with a more complicated geometry are thus reliable Material filled in and compressed to a sufficient extent so that additional Vibration devices, as they are mostly used in the prior art can be dispensed with.
- FIG. 5 shows a perspective view of the invention for the sake of clarity Compression device 8 in an embodiment with four in their Inclination to the longitudinal axis A adjustable rollers 11, on which the pressure-exerting Surface sections 12 are formed.
- a transmission with a bevel gear 18 and bevel pinions 17 is provided.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, insbesondere aus Beton, in einer Hohlform mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längsachse und einem in Richtung der Schwerkraft unten liegenden Muffenformabschnitt, bei dem das Gemenge zunächst in den Muffenformabschnitt und dann aufsteigend in den übrigen Bereich der Hohlform eingefüllt und dabei unter Krafteinwirkung verdichtet wird.The invention relates to a method for producing a socket pipe from a compactable mixture, in particular from concrete, in a hollow mold with a longitudinal axis oriented in the direction of gravity and a in the direction of gravity lying below socket shape section, in which the Batch first in the socket shape section and then ascending in the rest Filled in the area of the mold and compressed under the action of force becomes.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, insbesondere Beton, in einer Hohlform mit einer in Richtung der Schwerkraft ausgerichteten Längsachse und einem in Richtung der Schwerkraft unten liegenden Muffenformabschnitt mit einer Verdichtungseinrichtung, an der eine oder mehrere Flächenabschnitte vorgesehen sind, die während des Einfüllens des Gemenges unter Krafteinwirkung auf das verdichtungsfähige Gemenge drücken, wobei die Kraft mit ihrer Hauptkomponente jeweils in Richtung der auf einen solchen Flächenabschnitt errichteten Normalen wirkt und die Normale mit der Schwerkraftrichtung einen Winkel α einschließt.Furthermore, the invention relates to a device for producing a Socket pipe from a compactable mixture, in particular concrete, in a hollow shape with a longitudinal axis oriented in the direction of gravity and a sleeve shape section lying below in the direction of gravity a compression device on which one or more surface sections are provided are under force during the filling of the batch squeeze the compressible batch, the force being its main component in each case in the direction of the normals established on such a surface section acts and the normal encloses an angle α with the direction of gravity.
Beton- und Stahlbetonrohre für Rohrleitungen werden an ihren Enden üblicherweise mit geeigneten Geometrien versehen, um eine dichte Aneinanderkopplung der Rohre oder eine Ankopplung an weitere Elemente eines Leitungsstranges zu ermöglichen. An einfachen Rohrstücken wird dazu ein Ende als Muffe mit einem etwas erweiterten Innendurchmesser ausgebildet, wohingegen das andere Ende gerade ausläuft oder an seiner Außenwand zu einem sogenannten Spitzende etwas verjüngt ist. Bei der Verbindung zweier derartiger Rohre wird ein Rohr mit seinem glatten Ende bzw. seinem Spitzende in die Muffe des anderen Rohres eingesteckt. Durch eine genaue Paßform läßt sich eine hohe Dichtigkeit der Verbindungsstelle erzielen.Concrete and reinforced concrete pipes for pipelines are common at their ends provided with suitable geometries to ensure a tight coupling of the pipes or to enable coupling to other elements of a wiring harness. For this purpose, one end of simple pipe pieces is used as a sleeve with a slightly enlarged one Inner diameter, whereas the other end is straight runs out or tapers somewhat on its outer wall to a so-called pointed end is. When connecting two such pipes, a pipe with its smooth End or its tip end inserted into the sleeve of the other pipe. A precise fit allows the connection point to be tight achieve.
Gerade Muffenrohre aus Beton lassen sich in Hohlformen mit in Richtung der Schwerkraft ausgerichteter, aufrechtstehender Längsachse herstellen, indem der Beton von oben in die Hohlform eingefüllt, durch geeignete Vorrichtungen an die Innenwand der Hohlform verbracht und dort verdichtet wird. Die Verwendung von Hohiformen mit unten liegendem Muffenformabschnitt ermöglicht eine Entschalung des Muffenrohres nach seiner Verdichtung, ohne daß hierzu ein Aushärten des Gemenges abgewartet werden muß.Straight socket pipes made of concrete can be used in hollow shapes in the direction of Establish the upright longitudinal axis of gravity by using the Concrete is poured into the hollow form from above, using suitable devices Inner wall of the mold is placed and compressed there. The use of Hollow forms with the socket-shaped section at the bottom enable formwork removal of the socket pipe after its compression, without this hardening of the batch must be waited for.
Die Hohlform umfaßt zumeist eine zylindrische Außenschale sowie weitere formgebende Bauteile zur Ausbildung der Geometrie der Rohrenden. Für die Ausbildung einer Muffe mit einem etwas erweiterten Innendurchmesser wird beispielsweise ein Formring mit einer entsprechenden Negativkontur in die Außenschale eingesetzt.The hollow shape usually includes a cylindrical outer shell and other shaping Components for forming the geometry of the pipe ends. For training for example, a sleeve with a slightly enlarged inner diameter becomes a Form ring with a corresponding negative contour inserted into the outer shell.
Zur Ausformung eines Muffenrohres wird zunächst der zwischen dem konturierten Ring und der Außenschale gebildete Raum mit verdichtungsfähigem Gemenge gefüllt. Danach erfolgt der weitere Aufbau des Muffenrohres entlang der Innenwand der Außenschale. Hierbei wird das verdichtungsfähige Gemenge mittels geeigneter Preßwerkzeuge gegen die Innenwand der Außenschale gedrückt. Beispielsweise kommen dazu sogenannte Rollenköpfe mit mehreren Druckrollen zum Einsatz, die das eingefüllte Gemenge radial gegen die Wand der Außenform drücken, dabei verdichten und gleichzeitig die Innenwand des Muffenrohres glätten. Im Muffenbereich kann durch einen Rollenkopf oder auch ein anderes in Radialrichtung wirkendes Preßwerkzeug das zwischen Formring und dem Mantel befindliche Gemenge radial nicht verdichtet werden. Mit den herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen ist eine optimale Materialdichte im Muffenbereich nicht erreichbar.To form a socket pipe, the one between the contoured is first Ring and the outer shell of the space filled with compressible mixture. Then the further construction of the socket pipe takes place along the inner wall the outer shell. Here, the compactable mixture is made using a suitable Pressing tools pressed against the inner wall of the outer shell. For example so-called roller heads with several pressure rollers are used for this press the filled batch radially against the wall of the outer mold, compressing it and at the same time smooth the inner wall of the socket pipe. In the socket area can by a roller head or another acting in the radial direction Press tool the mixture located between the mold ring and the jacket radially not be compressed. With the conventional methods and devices an optimal material density in the socket area cannot be achieved.
Im Stand der Technik wird daher vielfach vorgeschlagen, das in dem Muffenformabschnitt befindliche Gemenge mittels mechanischer Schwingungen vertikal zu verdichten. Allerdings sind hierfür zusätzliche Einrichtungen zur Erzeugung der mechanischen Schwingungen erforderlich, die einen erhöhten apparativen Aufwand bei der Herstellung von Muffenrohren bedeuten. Die Schwingungseinrichtungen führen überdies zu einer erhöhten mechanischen Beanspruchung der Fertigungseinrichtungen, die dementsprechend massiv ausgebildet werden müssen oder aber in ihrer Lebensdauer eingeschränkt sind. Zudem ist die Verwendung von Schwingungseinrichtungen mit starken Lärmemissionen verbunden.The state of the art therefore often suggests that in the socket molding section existing batches vertically by means of mechanical vibrations condense. However, additional facilities for generating the mechanical vibrations required, which requires increased equipment mean in the manufacture of socket pipes. The vibration devices also lead to increased mechanical stress on the production facilities, which must be trained accordingly or else are limited in their lifespan. In addition, the use of vibration devices associated with strong noise emissions.
Derartige Fertigungseinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 42 109 94 A, SU 1567376 A und der US 4,756,861 A bekannt. Such manufacturing facilities are for example from DE 42 109 94 A, SU 1567376 A and US 4,756,861 A known.
Dort werden die mechanischen Schwingungen lediglich zur Verdichtung des Muffenformabschnittes verwendet, wohingegen in weiteren Abschnitten der Hohlform die Verdichtung des Gemenges mittels Radialrollen erfolgt. Bei solchermaßen hergestellten Muffenrohren ist jedoch der Übergangsbereich zwischen der durch Schwingungen verdichteten Zone und der durch Drücken in Radialrichtung verdichteten Zone besonders schadensanfällig. Außerdem verlängert sich bei schwingungstechnischer Verdichtung des Gemenges in dem Muffenformabschnitt die Herstellungszeit für die Ausformung eines Muffenrohres.There, the mechanical vibrations are only used to compress the socket section used, whereas in other sections of the hollow form the mixture is compacted using radial rollers. In such manufactured But socket pipes is the transition area between the through Vibrations compressed zone and the compacted by pressing in the radial direction Zone particularly susceptible to damage. It also extends at vibration engineering Compression of the batch in the socket molding section the manufacturing time for the formation of a socket pipe.
Aus der EP 0 015 469 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, wobei ein zusätzlicher Verdichtungseffekt in dem Muffenformabschnitt ohne zusätzliche mechanische Schwingungen erreicht wird. Die dort beschriebene Vorrichtung zum Schleuderpressen eines Betonrohres verwendet einen Rollenkopf mit Radialrollen und einem über den Radialrollen angeordneten Druckring. Der Druckring besitzt eine kegelstumpfförmige Außenwand, die sich entlang der Innenwandung der Außenschale erstreckt und in Richtung der Schwerkraft verjüngt. Durch die kegelstumpfförmige Außenwand des Druckringes wird ein die Verdichtung des Gemenges in dem Muffenformabschnitt begünstigender Gegendruck erzeugt, da die kegelstumpfförmige Außenwand des Druckringes ein entgegen der Schwerkraft gerichtetes Ausweichen des Gemenges entlang der Innenwandung der Außenschale behindert.EP 0 015 469 B1 describes a method and a device at the beginning known type, with an additional compression effect in the socket molding section is achieved without additional mechanical vibrations. These Device described for centrifugal pressing of a concrete pipe uses a Roller head with radial rollers and one arranged above the radial rollers Pressure ring. The pressure ring has a frustoconical outer wall, which is extends along the inner wall of the outer shell and in the direction of gravity rejuvenated. Through the frustoconical outer wall of the pressure ring is a the compression of the batch in the socket molding section favors back pressure generated because the frustoconical outer wall of the pressure ring a counter gravity-directed evasion of the batch along the inner wall the outer shell hampers.
Der hiermit erzielbare Verdichtungseffekt ist jedoch aufgrund der Anordnung des Druckringes oberhalb der Radialrollen beschränkt und bei einer komplizierteren Geometrie des in dem Muffenformabschnitt auszufüllenden Hohlraumes, beispielsweise bei Einbettung einer Dichtung, nicht ausreichend. Ist in das Muffenrohr ein Bewehrungskorb einzubetten, so ist die durch die kegelstumpfförmige Außenwand bewirkte Fließbehinderung des Gemenges nicht ausreichend, um eine stärkere Verdichtung im Muffenformbereich zu erzielen, da der maximale Außendurchmesser des Druckringes durch die Bewehrung im Bereich des Rohres begrenzt wird.However, the compression effect that can be achieved with this is due to the arrangement of the Limited pressure ring above the radial rollers and in a more complicated Geometry of the cavity to be filled in the socket shape section, for example if a seal is embedded, not sufficient. Is in the socket pipe Embedding reinforcement cage is through the frustoconical outer wall caused flow obstruction of the mixture is not sufficient to a greater compression to achieve in the socket shape area, because the maximum outer diameter of the pressure ring is limited by the reinforcement in the area of the pipe.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen unter Vermeidung zusätzlicher Geräuschemissionen ein hoher Grad der Verdichtung des Gemenges in dem Muffenformabschnitt erzielt wird. The invention is based on the object, a method and a To create device of the type mentioned, in which avoidance additional noise emissions a high degree of compression of the batch in the socket molding section is achieved.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Richtung der druckausübenden Kraft K wenigstens im Bereich des Muffenformabschnittes gegen die Richtung der Schwerkraft geneigt ist bzw. zumindest im Bereich des Muffenformabschnittes mit einer Kraft auf das Gemenge eingewirkt wird, deren Hauptwirkungsrichtung mit der Schwerkraftrichtung einen Winkel im Bereich 0° < α < 90° einschließt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren wird hierbei das zu verdichtende Gemenge aktiv in den Muffenformabschnitt gedrückt. Durch die Neigung der Richtung der druckausübenden Kraft K wird ein vollständiges, hohlraumfreies Ausfüllen des Muffenabschnittes und eine besonders wirkungsvolle Verdichtung erzielt. Damit lassen sich Muffen mit hoher Formgenauigkeit und Festigkeit herstellen.The above object is achieved by a method of the aforementioned Kind solved in which the direction of the pressure-exerting force K at least in Area of the sleeve molding section is inclined against the direction of gravity or at least in the area of the socket shape section with a force on the batch is acted, the main direction of action with the direction of gravity encloses an angle in the range 0 ° <α <90 °. In contrast to conventional ones The batch to be compressed is actively moved into the socket section pressed. Due to the inclination of the direction of the pressure-exerting force K a complete, void-free filling of the sleeve section and a achieved particularly effective compaction. This allows sleeves with high Establish dimensional accuracy and strength.
Vorzugsweise wird die druckausübende Kraft K in Umfangsrichtung der Hohlform umlaufend auf das verdichtungsfähige Gemenge aufgebracht. Damit ergibt sich eine pulsierende Belastung des Gemenges, durch die eine weitere Erhöhung der Verdichtung erzielt wird.The pressure-exerting force K is preferably in the circumferential direction of the hollow mold applied all around to the compactable mixture. This results in a pulsating load on the batch, which further increases the Compression is achieved.
Durch eine Veränderung der Neigung der druckausübenden Kraft K kann eine optimale Anpassung an die Geometrie des Muffenformabschnittes zum Zwecke einer besonders wirkungsvollen Verdichtung des Gemenges erzielt werden.By changing the inclination of the pressure-exerting force K, an optimal Adaptation to the geometry of the socket shape section for the purpose of a particularly effective compression of the batch can be achieved.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der Mittel zur Veränderung des Winkels α während der Einfüllung des verdichtungsfähigen Gemenges vorgesehen sind.The above object is further achieved by a device of the beginning mentioned type solved in the means for changing the angle α during the Filling of the compressible batch are provided.
Vorteilhaft ist die Neigung der druckausübenden Flächenabschnitte relativ zur Schwerkraftrichtung aus einer ersten Stellung, in welcher der Winkel α = 90° beträgt, in eine zweite Stellung, in welcher der Winkel α im Bereich 0° ≤ α < 90° liegt, veränderbar, wobei in der ersten Stellung der Flächenabschnitte die Hauptkomponente der Kraftwirkungsrichtung senkrecht zur Schwerkraftrichtung ausgerichtet ist und in der zweiten Stellung die Hauptkomponente der Kraftwirkungsrichtung gegen die Schwerkraftrichtung und damit auch gegen die Längsachse der Hohlform geneigt ist.The inclination of the pressure-exerting surface sections relative to is advantageous Direction of gravity from a first position, in which the angle α = 90 °, in a second position, in which the angle α lies in the range 0 ° ≤ α <90 °, changeable, the main component being in the first position of the surface sections the direction of force is aligned perpendicular to the direction of gravity and in the second position against the main component of the direction of action the direction of gravity and thus inclined against the longitudinal axis of the hollow shape is.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt neben der Möglichkeit einer streng radial gerichteten Verdichtung des Gemenges, wie sie beispielsweise von herkömmlichen Rollenköpfen bekannt ist, zusätzlich ein Drücken mit einer nach unten, d.h. in Richtung der Schwerkraft gerichteten Kraft oder wenigstens einer Kraft mit einer nach unten gerichteten Kraftkomponente. Wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits erwähnt wurde, läßt sich hierdurch das Gemenge in dem Muffenformabschnitt besonders wirkungsvoll verdichten. Dabei kann für die Verdichtung des Gemenges im Bereich des Muffenformabschnittes sowie entlang eines sich daran anschließenden Schaftabschnittes mit konstantem Innendurchmesser eine weitestgehend gleichmäßige Verdichtung erzielt werden. An dem fertigen Muffenrohr ergibt sich ein über die gesamte Länge homogenes Gefüge. Insbesondere werden Inhomogenitäten im Übergangsbereich zwischen dem Muffenformabschnitt und dem Schaftabschnitt vermieden. Da für die Verdichtung des Gemenges in dem Muffenformabschnitt und in dem Schaftabschnitt die gleiche Verdichtungseinrichtung verwendet werden kann, läßt sich das Muffenrohr kontinuierlich von der Unterkante bis zu der Oberkante der Hohlform fertigen.In addition to the possibility of a strictly radial, the device according to the invention allows directional compression of the batch, such as that of conventional Roller heads is known, in addition a push with a down, i.e. in Direction of gravity or at least one with a force downward force component. As in connection with the invention The process has already been mentioned, this allows the batch compress particularly effectively in the socket shape section. It can be for the Compression of the batch in the area of the socket shape section and along an adjoining shaft section with a constant inner diameter a largely uniform compression can be achieved. On the finished one Socket pipe results in a homogeneous structure over the entire length. In particular become inhomogeneities in the transition area between the socket shape section and the shaft portion avoided. As for the compaction of the batch the same compression device in the socket molding section and in the shaft section can be used, the sleeve pipe can be used continuously Manufacture from the bottom edge to the top edge of the hollow mold.
Vorzugsweise ist zur Neigung der druckausübenden Flächenabschnitte ein mechanisches Getriebe vorgesehen, das besonders robust und damit wenig störungsanfällig ist.A mechanical one is preferred for the inclination of the pressure-exerting surface sections Gearbox provided, which is particularly robust and therefore less prone to failure is.
Bevorzugt sind zur Verdichtung des Gemenges Rollen vorgesehen, die an ihrem Außenumfang die druckausübenden Flächenabschnitte ausbilden. Die Verwendung von Rollen hat sich beim Radialpressen bewährt. Sie sind überdies einfach herstellbar und bewirken eine gute Glättung der Innenwand des Muffenrohres.Rollers are preferably provided for compacting the mixture, which on their Form the pressure-exerting surface sections on the outer circumference. The usage von Rolle has proven itself in radial pressing. They are also easy to manufacture and ensure a good smoothing of the inner wall of the socket pipe.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rollen an einem Schenkel einer abknickenden Achse gelagert, die ihrerseits mit einem weiteren Schenkel an einem Träger der Verdichtungseinrichtung drehbar gelagert ist. Dabei ist der an der Verdichtungseinrichtung gelagerte Schenkel gegenüber der Längsachse der Hohlform angewinkelt. Damit ergibt sich ein besonders einfacher Mechanismus zur Neigung der druckausübenden Flächenabschnitte. Hierzu wird lediglich die jeweilige Achse verschwenkt, wodurch.die jeweilige Rolle in Radialrichtung verlagert wird. Damit kann neben einer Neigung der druckausübenden Flächenabschnitte auch eine Verlagerung derselben nach außen erzielt werden, so daß bei einer geeigneten Dimensionierung der Rollen auch in dem sich in seinem Durchmesser erweiternden Übergangsbereich der Hohlform zwischen dem Schaftabschnitt derselben und dem Muffenformabschnitt eine Druckausübung auf das Gemenge bis nahe an die Innenwand der Hohlform heran erfolgen kann. Selbst wenn in dem Muffenrohr ein Bewehrungskorb eingebettet wird, läßt sich noch ein hoher Verdichtungsgrad in dem Muffenformabschnitt erzielen. Bei entsprechender Geometrie des Muffenformabschnittes ist es auch möglich, daß die Rollen zumindest abschnittsweise in diesen eintauchen. Der in dem verdichtungsfähigen Gemenge erzeugte Druckkegel erreicht sämtliche Ecken des Muffenformabschnittes, insbesondere auch die innen liegende Kante der Stirnseite des Muffenrohres sowie die Innenwand der Muffe, so daß diese sich mit großer Genauigkeit fertigen läßt. Dies ist für eine hohe Dichtwirkung zwischen aneinander gekoppelten Muffenrohren vorteilhaft.In a further advantageous embodiment of the invention, the roles are on one Legs of a kinking axis mounted, which in turn with another Leg is rotatably mounted on a carrier of the compression device. there is the leg mounted on the compression device with respect to the longitudinal axis angled to the hollow form. This results in a particularly simple mechanism for the inclination of the pressure-exerting surface sections. This is just the respective axis swivels, whereby the respective roller shifts in the radial direction becomes. In addition to an inclination of the pressure-exerting surface sections also a displacement of the same can be achieved so that at a suitable dimensioning of the rollers also in the diameter widening transition area of the hollow form between the shaft section the same and the socket molding section exert pressure on the batch up to close to the inner wall of the mold. Even if If a reinforcement cage is embedded in the socket pipe, a high one can be added Achieve degree of compaction in the socket molding section. With appropriate geometry of the socket shape section, it is also possible that the rollers at least Immerse it in sections. The one in the compactable batch generated pressure cone reaches all corners of the socket shape section, in particular also the inside edge of the face of the socket pipe and the Inner wall of the sleeve so that it can be manufactured with great accuracy. This is for a high sealing effect between coupled socket pipes advantageous.
In allen Schwenkpositionen der Achse zwischen der maximal eingeschwenkten und der maximal ausgeschwenkten Position verläuft die Drehachse der zugehörigen Achse zu der Längsachse des Hohlrohres windschief im Raum. Wird mit einer solchermaßen eingestellten Rolle auf das verdichtungsfähige Gemenge gedrückt, so ergibt sich neben einem Verdichtungseffekt zusätzlich auch ein Fördereffekt, indem noch loses Gemenge an die Innenwand des sich ausbildenden Muffenrohres gestrichen wird.In all swivel positions of the axis between the maximum swiveled in and the maximum pivoted position runs the axis of rotation of the associated Axis to the longitudinal axis of the hollow tube skewed in space. Will with such a way set roll pressed on the compactable batch, so In addition to a compression effect, there is also a conveying effect by still loose batch on the inner wall of the sleeve pipe that is forming is deleted.
Vorzugsweise schließt der an dem Träger gelagerte Schenkel der Achse mit der Längsachse des Hohlrohres einen spitzen Winkel β ein. Weiterhin ist der die Rolle tragende Schenkel gegenüber dem an dem Träger gelagerten Schenkel um den gleichen spitzen Winkel β gekröpft. Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil, daß in einer strengen Radialausrichtung der druckausübenden Flächenabschnitte der Rollen, d.h. beim reinen Radialpressen, der oben erläuterte Fördereffekt vermieden wird, sich jedoch bei einer Neigung der Rollen einstellt.Preferably, the leg of the axle mounted on the carrier closes with the Longitudinal axis of the hollow tube at an acute angle β. Furthermore, that's the role supporting leg compared to the leg mounted on the carrier around the the same acute angle β cranked. This configuration has the advantage that in a strict radial alignment of the pressure-exerting surface sections of the rollers, i.e. in the case of pure radial pressing, the conveying effect explained above is avoided , but will occur when the rollers are inclined.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt der spitze Winkel β = 45'. Hierdurch wird ein großer Schwenkbereich von 90° geschaffen, so daß mit den gleichen Rollen sowohl ein reines Radialdrücken als auch ein reines Axialdrücken möglich ist. Durch eine noch stärkere Kröpfung der Achse läßt sich überdies sogar ein Drücken mit einer radial einwärts gerichteten Kraftkomponente verwirklichen.In a further embodiment of the invention, the acute angle is β = 45 '. This creates a large swivel range of 90 °, so that with the same Both pure radial pressing and pure axial pressing are possible is. By an even stronger cranking of the axis, one can even get one Realize pressing with a radially inward force component.
Prinzipiell ist es möglich, die Rollen starr mit den Schenkeln zu verbinden, so daß bei einer drehenden Relativbewegung zwischen der Verdichtungseinrichtung und der Hohlform um die Längsachse die Rollen über die Innenwand des sich ausbildenden Muffenrohres gleiten. Anstelle von Rollen können dann auch anders geformte Gleitkörper oder Gleitschuhe verwendet werden, welche zum Zweck der Verdichtung über das Gemenge geführt werden. Es hat sich allerdings herausgestellt, daß durch Rollen, die drehbar an dem jeweiligen Schenkel gelagert sind, eine bessere Glättung der Innenwand des Muffenrohres erzielt werden kann. Die Rollen wälzen dazu auf der Innenwand des sich ausbildenden Muffenrohres ab.In principle, it is possible to rigidly connect the rollers to the legs, so that with a rotating relative movement between the compression device and the hollow shape around the longitudinal axis, the rollers over the inner wall of the developing Slide the socket pipe. Instead of rolls, other shapes can also be used Sliding bodies or shoes are used, which for the purpose of Compaction over the batch. However, it turned out that by rollers, which are rotatably mounted on the respective leg, a better smoothing of the inner wall of the socket pipe can be achieved. The roles To do this, roll on the inner wall of the sleeve pipe that forms.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind zur Drehung der Rollen um den jeweiligen Schenkel zusätzliche Antriebsmittel vorgesehen. Damit läßt sich die Relativgeschwindigkeit zwischen den druckausübenden Flächenabschnitten und dem mit diesen in Berührung kommenden Gemenge gezielt einstellen. Dies ist für eine freiere Prozeßgestaltung vorteilhaft. So können beispielsweise die Rollen mit einer Geschwindigkeit drehen, die größer oder aber auch kleiner ist als die sich bei frei laufenden Rollen ergebende Drehgeschwindigkeit.In a further advantageous embodiment, the rotation of the rollers around the each leg provided additional drive means. This allows the relative speed between the pressure-exerting surface sections and the with these batches that come into contact. This is for one freer process design advantageous. For example, the roles with a Rotate speed that is greater or smaller than that at free resulting rotational speed.
Zur Vermeidung von Querkräften an der Verdichtungseinrichtung ist es vorteilhaft, mehrere Rollen vorzusehen, die vorzugsweise gleichbeabstandet am Umfang verteilt sind. Auch eine Neigungsänderung der Rollen bezüglich der einzelnen Flächenabschnitte hat aus diesem Grunde möglichst synchron zu erfolgen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt daher das mechanische Getriebe ein zentrales Zahnrad, das gegenüber dem Träger verdrehbar ist und mit Zahnrädern kämmt, die an den an dem Träger gelagerten Schenkeln vorgesehen sind. Durch eine Verdrehung des zentralen Zahnrades gegenüber der Verdichtungseinrichtung kann die Neigung der Flächenabschnitte in besonders einfacher Art und Weise synchronisiert werden.To avoid transverse forces on the compression device, it is advantageous to provide several roles, which are preferably equally spaced around the circumference are. A change in the inclination of the rollers with respect to the individual surface sections For this reason, it must be as synchronous as possible. In a An advantageous embodiment of the invention therefore includes the mechanical transmission a central gear that can be rotated relative to the carrier and with gears combs, which are provided on the legs mounted on the carrier. By rotating the central gearwheel in relation to the compression device can the inclination of the surface sections in a particularly simple manner and Way to be synchronized.
Eine möglichst einfache Betätigung des zentralen Zahnrades kann durch eine mit diesem drehfest gekoppelte Betätigungswelle erfolgen, die sich durch eine Hohlwelle der Verdichtungseinrichtung erstreckt. An dieser Hohlwelle ist gleichzeitig der Träger befestigt, der über die Hohlwelle in Rotation versetzt werden kann. Durch eine Relatiwerdrehung zwischen der Hohlwelle und der Betätigungswelle wird die Einstellung des Neigungswinkels der druckausübenden Flächenabschnitte vorgenommen.The simplest possible actuation of the central gearwheel can be achieved with a this done rotationally coupled actuating shaft, which is through a hollow shaft the compression device extends. At this hollow shaft is the Carrier attached, which can be rotated via the hollow shaft. By a relative rotation between the hollow shaft and the actuating shaft becomes the The angle of inclination of the pressure-exerting surface sections is set.
Weiterhin ist es möglich, mehrere Ebenen von Trägern mit an diesen gehaltenen Rollen in Richtung der Längsachse übereinanderliegend anzuordnen.Furthermore, it is possible to have multiple levels of beams held on them Arrange rollers on top of each other in the direction of the longitudinal axis.
Anstelle eines Zahnradgetriebes kann das mechanische Getriebe auch als Gelenkgetriebe ausgebildet werden, das über ein sich im wesentlichen in Richtung der Längsachse der Hohlform erstreckendes Betätigungsorgan antreibbar ist. Das Gelenkgetriebe ist beispielsweise ein Viergelenk, an dessen antreibendem Glied das Betätigungsorgan angreift und an dessen angetriebenem Glied ein Druckkörper, beispielsweise eine Druckrolle sitzt, deren Längsachse aus einer zu der Längsachse der Hohlform parallelen Stellung heraus neigbar ist.Instead of a gear transmission, the mechanical transmission can also be used as an articulated transmission be formed, which is essentially in the direction of Longitudinal axis of the hollow form extending actuator is drivable. The articulated gear is, for example, a four-bar, on the driving link of which Actuator engages and on the driven member a pressure body, for example, a pressure roller sits, the longitudinal axis of which is to the longitudinal axis the hollow shape parallel position can be tilted out.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin auch dadurch gelöst, daß Mittel zur Veränderung der Position von mindestens einem der Flächenabschnitte, die während des Einfüllens des Gemenges den Druck auf das Gemenge ausüben, sowohl bei gleichbleibendem Winkel α als auch bei veränderlichem Winkel α vorgesehen sind.The object of the invention is also achieved in that means for change the position of at least one of the surface sections that during of filling the batch put pressure on the batch, both at constant angle α as well as variable angle α are provided.
Sind die druckausübenden Flächenabschnitte wie weiter oben bereits beschrieben an umlaufenden Rollen ausgebildet, ist beispielsweise bei gleichbleibendem Winkel α die Positionsänderung eines oder auch mehrerer der Flächenabschnitte in radialer Richtung zur Umlaufachse bzw. zur Längsachse A soweit vorgesehen, bis der von dem äußeren Flächenabschnitt beschriebenen Umfangskreis größer ist als die Nennweite des herzustellenden Betonrohres. Mit anderen Worten: Mindestens einer dieser Flächenabschnitte kann während des Umlaufes einen Kreis beschreiben, dessen Durchmesser größer ist als der spätere innere Durchmesser des herzustellenden Betonrohres. Damit erhält man die Möglichkeit, die Verdichtung noch weiter zu optimieren. Um den Innendurchmesser auf die gewünschte Nennweite zu bringen, werden während der Druckausübung die äußeren Flächenabschnitt definiert in Richtung auf die Umlaufachse zurückgefahren, bis der beschriebene Umfangskreis gleich dem Innendurchmesser des herzustellenden Betonrohres ist.Are the pressure-exerting surface sections as already described above formed on rotating rollers, is for example at a constant angle α the change in position of one or more of the surface sections in radial Direction to the circumferential axis or to the longitudinal axis A provided until that of the circumferential circle described in the outer surface section is larger than that Nominal size of the concrete pipe to be manufactured. In other words, at least one these surface sections can describe a circle during the circulation, the Diameter is larger than the later inner diameter of the one to be manufactured Concrete pipe. This gives you the opportunity to further increase the compression optimize. To bring the inside diameter to the desired nominal size, the outer surface sections are defined in the direction during the application of pressure retracted on the revolving axis until the circumferential circle described is equal to the inside diameter of the concrete pipe to be manufactured.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
- Fig.1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, wobei hier lediglich der Bereich einer Hohlform zur Ausbildung der Muffe sowie ein Preßwerkzeug zum Andrücken des verdichtungsfähigen Gemenges gegen die Hohlform in einer Teilschnittdarstellung abgebildet ist,
- Fig.2
- eine Ansicht von oben auf den in Fig. 1 dargestellten Bereich der Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres,
- Fig.3
- eine Seitenansicht des in Fig.1 dargestellten Teils,
- Fig.4
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Muffenrohres aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, von der hier lediglich ein Teil einer Verdichtungseinrichtung mit einer Druckrolle zum Andrücken des verdichtungsfähigen Gemenges gegen eine Hohlform in einem Vertikalschnitt dargestellt ist,
- Fig.5
- eine Perspektivansicht der Vorrichtung nach Fig. 2.
- Fig. 1
- 1 shows a first exemplary embodiment of a device for producing a sleeve pipe from a compressible mixture, only the area of a hollow mold for forming the sleeve and a pressing tool for pressing the compressible mixture against the hollow mold being shown in a partial sectional view,
- Fig. 2
- 2 shows a view from above of the area of the device for producing a socket pipe shown in FIG. 1,
- Fig. 3
- 2 shows a side view of the part shown in FIG. 1,
- Fig. 4
- 2 shows a second exemplary embodiment of a device for producing a socket pipe from a compressible batch, of which only part of a compression device with a pressure roller for pressing the compressible batch against a hollow mold is shown in a vertical section,
- Fig. 5
- 3 shows a perspective view of the device according to FIG. 2.
Fig.1 bis Fig.3 des ersten Ausführungsbeispieles zeigen eine bei der Herstellung
von Muffenrohren üblicherweise verwendete Hohlform 1, die einen geraden Schaftabschnitt
2 mit konstantem Außendurchmesser aufweist, und an einem axialen
Endabschnitt einen Muffenformabschnitt 3 mit einem erweiterten Außendurchmesser
ausbildet. Die Hohlform 1 umfaßt eine Außenschale 4, mit welcher die Außenform
des herzustellenden Muffenrohres festgelegt wird. Diese Außenschale 4 umfaßt
den Schaftabschnitt 2 sowie einen kegelförmigen Abschnitt, der sich zu dem
Muffenformabschnitt 3 hin erweitert, um in einem zylindrischen Abschnitt auszulaufen.
An dem axialen Endabschnitt der Hohlform 1 ist weiterhin ein konturierter
Formring 5 vorgesehen, welcher die Geometrie der Stirn- und Innenwand des Muffenformabschnittes
3 festlegt. Letztere ist hier stufenförmig ausgebildet, so daß an
dem späteren Muffenrohr eine Aufnahme für ein im wesentlichen glatt auslaufendes
Rohrende ausgebildet wird. Durch eine andersartige Konturierung des Formringes
5 läßt sich auch eine andere Innenform der Muffe als die hier abgebildete herstellen.
So ist es beispielsweise möglich, an dem Muffenrohr Nuten zur Aufnahme
von Dichtelementen auszubilden oder solche gleich in das Muffenrohr einzubetten.Fig. 1 to Fig. 3 of the first embodiment show one during
Die Hohlform 1 umfaßt weiterhin einen Glättkopf 6, der von außen axial in eine
zentrale Öffnung des Formringes 5 eingeführt ist, um eine innenliegende Formwand
auszubilden.The
Zur Herstellung eines Muffenrohres wird die Hohlform 1 mit ihrer Längsachse A
senkrecht aufgestellt, so daß die Längsachse A zur Schwerkraftrichtung ausgerichtet
ist. Der Muffenformabschnitt 3 liegt dabei am unteren Ende der Hohlform 1. In
dieser Stellung wird sukzessive ein verdichtungsfähiges Gemenge, hier ein Betongemenge
7, von oben in die Hohlform 1 eingefüllt, das sich zunächst in dem Muffenformabschnitt
3 sammelt. Zur Verdichtung des Betongemenges ist eine in Richtung
der Längsachse A der Hohlform 1 verfahrbare Verdichtungseinrichtung 8 vorgesehen,
die nun im Folgenden näher erläutert werden soll.To produce a socket pipe, the
Die Verdichtungseinrichtung 8 umfaßt einen napfförmigen Träger 9, der an einem
unteren Ende einer sich in Richtung der Längsachse A erstreckenden Hohlwelle 10
befestigt ist. Dabei entspricht der Außendurchmesser des napfförmigen Trägers 9
im wesentlichen dem Innendurchmesser des Glättkopfes 6, so daß von oben in die
Hohlform 1 eingefülltes Gemenge kaum nach unten aus der Hohlform 1 herausdringen
kann. Während des Einfüllens auf den napfförmigen Träger 9 aufgebrachtes
Gemenge wird infolge der Drehung desselben um die Längsachse A in Richtung
der Außenschale 4 der Hohlform 1 geschleudert und dort abgelagert.The
An dem napfförmigen Träger 9 sind mehrere Rollen 11 gehalten, die mit Flächenabschnitten
12 ihrer zylindrischen Mantelfläche auf das Betongemenge 7 drücken.On the cup-shaped
Die Rollen 11 sind dabei jeweils an einem ersten Schenkel 13 einer abknickenden
oder gekröpften Achse 14 drehbar gelagert. Die Achse 14 ist mit einem zweiten
Schenkel in sich drehbar an dem napfförmigen Träger 9 gelagert. Wie insbesondere
Fig.3 entnommen werden kann, schließt der zweite Schenkel 1 5 mit der Längsachse
A einen spitzen Winkel β ein, der beispielsweise 30° betragen kann. Der Kröpfungswinkel
zwischen dem ersten Schenkel 13 und dem zweiten Schenkel 15 der
Achse 14 ist hier ebenfalls mit 30° gewählt. Bei einer Rotation der Achse 14 um die
Rotationsachse B des zweiten Schenkels 15 wird die Rolle 11 verschwenkt und damit
die Winkelstellung des zur Druckausübung auf das Gemenge 7 vorgesehenen
Flächenabschnittes 12 verändert.The
Fig.3 zeigt auf der linken Seite eine Rolle 11, deren Rotationsachse C um den ersten
Schenkel 13 parallel zu der Längsachse A ausgerichtet ist. In dieser Stellung ist
der druckausübende Flächenabschnitt 12 ebenfalls mit einer Koordinate parallel zu
der Längsachse A ausgerichtet, so daß in dieser Stellung die auf dem Flächenabschnitt
12 errichtete Normale N bezogen auf die Längsachse A in Radialrichtung auf
das zu verdichtende Gemenge 7 drücken kann. Infolge einer Drehung der Achse 14
um die Rotationsachse B des zweiten Schenkels 15 gelangt die Rolle 11 in die in
Fig.3 auf der rechten Seite gezeigte geneigte Stellung, in welcher die Rotationsachse
C der Rolle 11 um den ersten Schenkel 13 geneigt zu der Längsachse A verläuft.
In dieser Stellung ist die vorgenannte Koordinate des druckausübenden Flächenabschnittes
12 gegenüber der Längsachse A der Hohlform 1 in Richtung auf den Muffenformabschnitt
3 hin geneigt.3 shows on the left side a
Beim Schwenken um die Rotationsachse B nimmt die Rotationsachse C eine windschiefe
Stellung ein, wobei die Rollen 11 mit ihrem oberen Ende stets stärker ausschwenken
als mit ihrem unteren Ende. Lediglich in einer unteren Endposition der
Schwenkbewegung, in der die Rollen zu der in Fig.3 links dargestellten Ausgangsposition
um 60° in der Zeichenebene verschwenkt sind, schneiden sich die Rotationsachsen
C der Rollen 11 mit der Längsachse A der Hohlform 1, die gleichzeitig
auch die Rotationsachse der Verdichtungseinrichtung 8 darstellt.When pivoting about the axis of rotation B, the axis of rotation C takes a skewed wind
Position, the
In allen Positionen der Rollen 11, in denen deren Rotationsachse C zu der Längsachse
A eine räumlich windschiefe Lage einnimmt, üben die Flächenabschnitte 12
am Außenumfang der Rollen 11 eine aktive Förderwirkung auf das Betongemenge 7
in Richtung des Muffenformabschnittes 3 aus. Infolge der Rotation der Verdichtungseinrichtung
8 überrollen die Rollen 11 das bereits von oben in den Muffenformabschnitt
3 eingefüllte Betongemenge 7 und erzeugen in diesem einen erhöhten,
aufgrund des Umlaufes der Rollen 11 pulsierenden Druck, durch den das Betongemenge
7 in dem Muffenformabschnitt 3 verdichtet wird. Wesentlich hierbei
ist, daß wenigstens mit einer in Schwerkraftrichtung wirkenden Kraftkomponente
auf das Betongemenge 7 gedrückt wird. In einer Extremstellung ist es auch möglich,
allein mit einer in Schwerkraftrichtung gerichteten Kraft auf das zu verdichtende
Gemenge 7 zu drücken.In all positions of the
Wie insbesondere aus Fig.3 erkennbar ist, ergibt sich mit der Neigung der Rollen 11
auch eine Verlagerung der druckausübenden Flächenabschnitte 12 radial nach außen,
so daß insbesondere im Bereich des Muffenformabschnittes 3 und des an diesen
anschließenden Übergangsbereichs von einem größeren Innenwanddurchmesser
zu einem kleineren Innenwanddurchmesser hin das Gemenge 7 bis nahe an die
Außenschale 4 heran aktiv mit Druck beaufschlagt werden kann. Die Rollen 11 tauchen
dabei kollisionsfrei in die Hohlform 1 ein, selbst dann, wenn dort ein Bewehrungskorb
16 eingesetzt ist. Ein Ausweichen des druckbelasteten Gemenges 7 zwischen
einer Rolle 11 und der Außenschale 4 hindurch wird somit stark eingeschränkt.As can be seen in particular from FIG. 3, the inclination of the
Zur synchronen Verstellung der hier am Umfang verteilten vier Rollen 11 ist an der
Verdichtungseinrichtung 8 ein mechanisches Getriebe vorgesehen, das in dem gewählten
Ausführungsbeispiel als Zahnradgetriebe ausgebildet ist. Dazu ist an den
Enden der zweiten Schenkel 15 der Achsen 14 jeweils ein Kegelritzel 17 starr befestigt,
wobei die Kegelritzel 17 der einzelnen Achsen 14 mit einem zentralen Kegelrad
18 kämmen. Dieses zentrale Kegelrad 18 ist an der Unterseite des napfförmigen
Trägers 9 drehbar gelagert. Zum Antreiben des Kegelrades 18 ist eine Betätigungswelle
19 vorgesehen, welche sich koaxial durch die Hohlwelle 10 erstreckt. For synchronous adjustment of the four
Durch eine Relativverdrehung zwischen der Betätigungswelle 19 und der Hohlwelle
10 werden die Achsen 14 und damit die Rollen 11 gegenüber dem napfförmigen
Träger 9 verschwenkt, um die druckausübenden Flächenabschnitte 12 zu neigen.
Mittels der Betätigungswelle 19 läßt sich somit die Richtung der auf das zu verdichtende
Gemenge 7 ausgeübten Druckkraft von außerhalb der Hohlform 1 einstellen.By a relative rotation between the actuating
Die eingestellte Winkelbeziehung zwischen der Hohlwelle und der Betätigungswelle
19 kann bei Drehung der Verdichtungseinrichtung 8 beibehalten werden, so daß
die Rollen 11 in ihrer geneigten Stellung verharren. Es ist jedoch auch möglich,
diese Winkelbeziehung während der Drehung der Verdichtungseinrichtung 8 zu
verändern, um beispielsweise bei zunehmender Befüllung der Hohlform 1 die Neigung
der Rollen 11 langsam zurückzunehmen, bis im Schaftabschnitt 2 die in Fig.3
links dargestellte Position erreicht wird, um das zu verdichtende Gemenge 7 mit
einer reinen Radialkraft zu beaufschlagen. Allerdings ist es auch möglich, auf Höhe
des Schaftabschnittes 2 der Hohlform 1 mit geneigten Rollen 11 zu arbeiten. Gegebenenfalls
ist an der Verdichtungseinrichtung ein weiterer Träger mit radial gerichteten
Glättungsrollen vorgesehen, oder aber der Glättkopf 6 wird bei der Aufwärtsbewegung
der Verdichtungseinrichtung 8 mit seiner Oberkante kurz unterhalb der
Rollen 11 nachgeführt.The set angular relationship between the hollow shaft and the actuating
Anstelle eines Zahnradgetriebes kann auch ein mechanisches Getriebe in Form eines
Gelenkgestänges zum Neigen der Rollen 11 vorgesehen werden. Ein Beispiel
hierfür ist in Fig.4 dargestellt, bei dem eine Rolle 11 einmal in ihrer achsparallelen
Lage zu der Längsachse der Hohlform 1 und ein zweites Mal in einer dazu geneigten
Stellung dargestellt ist, in welcher der druckausübende Flächenabschnitt 12
derselben das Gemenge 7 schräg nach unten in den Muffenformabschnitt 3 drükken
kann. Hierzu ist ein Rollenträger 20 über ein erstes Gelenk 21 an der Unterseite
eines Trägers 22 schwenkbar gelagert. Der Träger 22 entspricht hier in seiner
Funktion dem napfförmigen Träger 9 des ersten Ausführungsbeispieles. Zum Verschwenken
des Rollenträgers 20 und damit der Rolle 11 ist eine Betätigungswelle
19 vorgesehen, an der über ein zweites Gelenk 23 ein Koppelglied 24 angebunden
ist. Dieses Koppelglied 24 ist wiederum über ein drittes Gelenk 25 mit dem Rollenträger
20 verbunden. Durch eine Axialbewegung der Betätigungswelle 19, die in
Fig.4 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist, kann die Rotationsachse C einer Rolle
11 zu der Längsachse A geneigt werden. Instead of a gear transmission, a mechanical transmission in the form of a
Joint linkage for tilting the
Anstelle des hier dargestellten Gelenkgetriebes können auch andere Getriebekonstruktionen
zum Neigen der Rollen 11 zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann
dazu ein Viergelenk verwendet werden, an dessen antreibendem Glied eine Betätigungswelle
angreift, um eine an dessen angetriebenem Glied gehaltene Rolle zu
verschwenken.Instead of the articulated gear shown here, other gear designs can also be used
to tilt the
Im Folgenden soll nun die Vorgehensweise zur Herstellung eines Muffenrohres kurz erläutert werden.In the following, the procedure for producing a socket pipe is brief are explained.
Hierfür wird zunächst die Hohlform 1 aus ihren Bestandteilen zusammengesetzt
und mit Ihrer Längsachse A zur Richtung der Schwerkraft ausgerichtet, wobei der
Muffenformabschnitt 3 unten zu liegen kommt. Hiernach wird die Verdichtungseinrichtung
8 von oben in die Hohlform 1 eingesenkt und in die in Fig.1 bis Fig.3 angedeutete
unterste Ausgangsstellung gefahren. Das Einfüllen des verdichtungsfähigen
Gemenges 7 erfolgt ebenfalls von oben in die Hohlform 1, wobei diese zunächst
beginnend mit dem Muffenformabschnitt 3 von unten nach oben gefüllt
wird. Die Verdichtungseinrichtung 8 wird dabei mit dem Ansteigen des Gemenges 7
axial nach oben verfahren, so daß dessen Rollen 11 mit ihren druckausübenden
Flächenabschnitten 12 jeweils gegen den gerade im Aufbau befindlichen Abschnitt
des Muffenrohres drücken.For this purpose, the
Zur Verdichtung des Gemenges 7 im Bereich des Muffenformabschnittes 3 werden
die Rollen 11 solchermaßen verschwenkt, daß diese mit ihren Flächenabschnitten
12 mit einer nach unten gerichteten Kraft oder wenigstens einer Kraft mit einer
nach unten gerichteten Längskomponente auf das verdichtungsfähige Gemenge 7
drücken, wie dies in Fig.3 in der rechten Bildhälfte dargestellt ist, um in dem Muffenformabschnitt
3 befindliches Gemenge zu verfestigen. Auch Muffenformabschnitte
3 mit einer komplizierteren Geometrie werden hierdurch zuverlässig mit
Material ausgefüllt und in einem ausreichenden Maße verdichtet, so daß auf zusätzliche
Vibrationsvorrichtungen, wie sie im Stand der Technik zumeist verwendet
werden, verzichtet werden kann.To compress the
Mit Erreichen des Schaftabschnittes 2 kann die Neigung der Rollen 11 zurückgenommen
werden, um das dort befindliche Gemenge dann in herkömmlicher Art
und Weise durch Radialpressen zu verdichten. Allerdings kann auch im Bereich des
Schaftabschnittes 2 mit geneigten Flächenabschnitten 12 auf das Gemenge 7 gedrückt
werden, sofern dies dort gewünscht wird. Damit läßt sich ein Muffenrohr in
einem einzigen, durchgehenden Arbeitsgang verdichten, so daß sich über dessen
gesamte Länge ein weitestgehend homogenes Gefüge einstellt. Die solchermaßen
herstellten Muffenrohre zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und Dichtigkeit
im Muffenbereich aus.When the
Die Fig.5 zeigt der Übersichtlichkeit halber ein perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Verdichtungseinrichtung 8 in einer Ausführung mit vier in ihrer
Neigung zur Längsachse A verstellbaren Rollen 11, an denen die druckausübenden
Flächenabschnitte 12 ausgebildet sind. Zur Neigungsänderung ist hier, wie ersichtlich,
ein Getriebe mit einem Kegelrad 18 und Kegelritzeln 17 vorgesehen.5 shows a perspective view of the invention for the sake of
Claims (19)
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