EP1473129A2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Betonrohrren - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Betonrohrren Download PDF

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EP1473129A2
EP1473129A2 EP04006778A EP04006778A EP1473129A2 EP 1473129 A2 EP1473129 A2 EP 1473129A2 EP 04006778 A EP04006778 A EP 04006778A EP 04006778 A EP04006778 A EP 04006778A EP 1473129 A2 EP1473129 A2 EP 1473129A2
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EP
European Patent Office
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stand
concrete
tool
compacting
concrete mixture
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EP04006778A
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EP1473129B1 (de
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Gunther Schiller
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Schlosser Pfeiffer GmbH
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Schlosser Pfeiffer GmbH
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/02Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds
    • B28B21/10Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means
    • B28B21/22Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means using rotatable mould or core parts
    • B28B21/24Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means using rotatable mould or core parts using compacting heads, rollers, or the like
    • B28B21/242Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means using rotatable mould or core parts using compacting heads, rollers, or the like the working diameter of the compacting mechanism being adjustable, e.g. the compacting rollers on the head being displaceable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28B21/26Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means using rotatable mould or core parts using compacting heads, rollers, or the like with a packer head serving as a sliding mould or provided with guiding means for feeding the material
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    • B28B21/00Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/92Methods or apparatus for treating or reshaping
    • B28B21/94Methods or apparatus for treating or reshaping for impregnating or coating by applying liquids or semi-liquids

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a multilayer, in particular a two-layer concrete pipe with a first stand, in which a first drivable compaction tool, for example a press head, is stored, a turntable, on which several form jackets stand vertically and can be swung into a stand in cycles, and a first loading system for pouring a first concrete mix into one of the form jackets.
  • the invention further relates to a method for producing a multilayer Concrete pipe.
  • Such concrete pipes are used, for example, for municipal and industrial sewerage used.
  • the wall of such a pipe meets different functions.
  • the wall of the pipe must be static and dynamic loads that act from the outside.
  • the inner surface is exposed to the medium to be transported. Therefore are special properties for the inner surface, e.g. Abrasion resistance, acid resistance, Fire resistance and the like, required. It therefore makes sense Wall of the pipe made of several layers, the layers differ from each other by their properties.
  • This thin layer of acid-resistant concrete is traditionally used in applied a centrifugal process in which the acid-resistant concrete mixture is placed in a horizontal pipe.
  • the work step centrifuging must be carried out until the concrete is at least partially cured so that the tube is in a horizontal position can be removed from the mold without being damaged.
  • pipes are single layer Pipes are also often used in vertical manufacturing processes with a press head or The like. With vertically manufactured pipes, the inside surface subsequently applied coatings, or so-called plastic inliners installed. The installation of these sometimes very expensive coatings requires additional Manufacturing steps. In addition, there is no inner, i.e. chemical compound, so that these layers can detach if necessary.
  • the object of the present invention is therefore a device and a To provide methods of the type mentioned, with which multilayer Concrete pipes can be manufactured faster and more economically, whereby in particular, the connection between the individual layers improved becomes.
  • this object is essentially achieved in that a second driven compaction tool with an outer diameter, the is smaller than that of the first compacting tool, and a second loading system for pouring a second concrete mix into one of the Shapes are provided in the device.
  • a second driven compaction tool with an outer diameter the is smaller than that of the first compacting tool
  • a second loading system for pouring a second concrete mix into one of the Shapes are provided in the device.
  • the stand is arranged in the vicinity of the first stand such that the turntable swung out a molded jacket from the first stand and into the second stand can be swung in. Every stand can also be used have a turntable, this via a suitable transport device are interconnected. After making the outer layer a concrete pipe in the first stand, this is together with the Shaped jacket swung over the turntable into the second stand, in which by means of the second compression tool the inner coating from z. B. acid-resistant concrete. With this arrangement a possibly necessary tool change between the production of the first, outer layer and the second, inner layer of the concrete pipe are eliminated. Leave the cycle times in the production of a multi-layer concrete pipe to shorten itself further in this way.
  • the first loading system the first stand and the second feeder the second stand are assigned. Consequently, in this embodiment two stands, each with a feeding system for feeding a concrete mix and have a compaction tool, arranged side by side in such a way that they have a common turntable or two turntables connected to a transport device are connected.
  • the first and the second loading system the same stand assign, in which, if necessary, the first and the second alternately Compaction tool are stored.
  • the space is used
  • the production of a multi-layer concrete pipe helps this embodiment may require a tool change, since the first, outer layer of the concrete pipe is manufactured with a compaction tool, whose diameter is larger than that of the second compacting tool, with which the inner, second layer is manufactured.
  • At least one of the loading systems has a concrete silo with assigned filler tape.
  • the loading system also by a concrete pump with a pump hose be educated.
  • the use of a concrete pump may be sufficient for the supply of the second, for example fire and / or acid-resistant concrete mix, of which only a smaller volume fraction is required to manufacture a multi-layer concrete pipe.
  • first and second compaction tools are preferably the first and second compaction tools alternately cyclically in the stand via a quick-change device drivable.
  • the change between the first and the second compaction tool can e.g. B. automated, so that the second (inner) concrete layer particularly quickly on the not yet hardened first, outer layer of concrete can be applied.
  • a tool change as in the previously described device with one Stand is not required if the second compaction tool is below of the first compacting tool arranged on a common shaft is.
  • the first and the second loading system are the same Stand assigned.
  • the Material for the inner layer preferably from above through the compression tools driving shaft. A two-layer pipe is thus in one single manufacturing step can be produced.
  • This radially adjustable compression tool is thus in its outer diameter variable.
  • This allows using the radially adjustable compacting tool a tube with a first inner diameter is first produced. After adjusting the outside diameter of the radially adjustable compacting tool can be in the tube with the first inner diameter another layer with a second inner diameter can be introduced. at In this embodiment, therefore, only one compaction tool is required.
  • a particularly smooth inner wall and a homogeneous concrete distribution in the Walls of the pipes to be manufactured can be achieved in that the Compaction tools each a distributor with several, essentially radially acting distributor rollers and a compressor with several, essentially have radially acting press rollers and a smoothing tool.
  • the in The concrete filled in the molding jacket is first fed through the distributor rollers of the distributor evenly distributed in the molded jacket and pre-compressed, so that any reinforcement or reinforcement provided by the concrete mix is included.
  • the press rollers of the compressor compact the concrete mix then so far that the desired inside diameter of the concrete pipe arises.
  • the surface by the smoothing tool which preferably designed as a cylindrical piston and below the compression tool is arranged, reworked.
  • the smoothing tool which preferably designed as a cylindrical piston and below the compression tool is arranged, reworked.
  • the rollers Skids take care of the distribution and compaction of the material.
  • the creation of torsional moments in the manufacture of the concrete pipe with A press head can be avoided by having the distributor distribute each Press head in the opposite direction to the compressor around the longitudinal axis of the shaped jacket rotates.
  • the compressor and the distributor can do this rotate at different speeds.
  • the speed of the distributor is usually significantly higher than that of the compressor with the press rollers and the smoothing piston. In this way, also in the concrete pipe, if necessary provided reinforcements or reinforcements during the compression of the Concrete mix is not twisted so that it is in its intended position stay.
  • At least one compaction tool a spray head for application above the smoothing tool be arranged at least one layer of concrete. Due to centrifugal forces Due to the rotating movement of the spray head, e.g. the second concrete mix can be distributed. Due to the impact speed of the sprayed material on the inner surface of the first layer of concrete Material at least partially compressed. This allows for another distributor and / or a compressor can be dispensed with.
  • the object underlying the invention is also achieved by a method for the production of a multi-layer, in particular two-layer, concrete pipe solved, which has the following steps: First, an im Essentially vertical molded jacket on a turntable in one the first stand swung in and the molded jacket with a first concrete mix filled from a first loading system. This first concrete mix is then in the shell by a rotating and vertically movable distributes and compresses the first compaction tool and, if necessary, the Smoothed inside surface.
  • a second feeder Before the concrete pipe is removed from the mold, a second feeder a second concrete mix into the essentially vertically standing form coats filled in and the second concrete mix is with a second compaction tool, the diameter of which is smaller than that of the is the first compacting tool, distributed and compacted and, if necessary, the inner surface smoothed before the concrete pipe is removed from the mold.
  • This invention The process is characterized in that the molded jacket during insertion and compacting both concrete mixes aligned substantially vertically is so that the pipes thus produced immediately after the compression process and can be removed from the mold before the tubes harden.
  • the first compression tool a quick-change device in the first stand against the second compacting tool is replaced and after the second concrete mix filled into the molded jacket and distributed in this, compressed and the The second compaction tool was smoothed over an inner surface Quick change device in the first stand against the first compacting tool is replaced.
  • the molded jacket during the manufacture of both layers in its essentially vertical Position in the stand. The shaped jacket is only applied after application all layers of the concrete pipe over the turntable from the Stand swung out.
  • first loading system first concrete mix above the first compacting tool in the Fill mold jacket while essentially from the second feeder at the same time the second concrete mix above the second compacting tool through the shaft on which the compaction tools are mounted are fed.
  • the compaction tools are among themselves arranged. This will make the second layer immediately after the first Layer spread, compacted and smoothed the inner surface, making a quick-change device for the compaction tool and the two-layer one Pipe can be produced in just one work cycle.
  • the outer diameter of the first Compaction tool is reversibly reduced.
  • the outside diameter the compression tool is radially adjustable. It is therefore at this method only a single radially adjustable compacting tool needed.
  • the first concrete mix with the first Feeding system filled in the molded jacket On the radially adjustable Compaction tool is set a first, larger outer diameter. With this setting, a tube with a larger inner diameter is first manufactured. The compaction tool can then be moved to a starting position to be brought. Now in a further work cycle the second concrete mix with the second feeding system in the mold jacket filled. A second outer diameter becomes on the compaction tool set that is smaller than the first outer diameter. With this attitude then becomes the second inner layer with the smaller inner diameter brought in.
  • the method can be carried out in a particularly simple manner without additional devices be when the molded jacket from the first stand essentially transported vertically standing to the second stand and inserted there, before the first concrete mix in the form jacket has hardened.
  • the second concrete mixture is then poured into the mold jacket and compacted and smoothed them with the second compressor tool. This eliminates the need to change the compressor tool.
  • There are just two machines using known vertical tube manufacturing processes work to arrange spatially so that the transport between the machines is possible before the first layer has hardened.
  • FIG. 1 to 3 show a first embodiment of a device 1, which has a stand 2 and a turntable 3 associated therewith having.
  • a compression tool designed as a compression head 4 stored, which in the vertical direction within the stand 2nd is movable and rotatable about its vertical longitudinal axis.
  • a first loading system 6 with a concrete silo 6a and a filling belt 6b arranged in the stand 2 .
  • a second loading system in stand 2 7 with a second concrete silo 7a and a second filling belt 7b positioned.
  • the filling belts 6b and 7b run from the concrete silo 6a or 7a up to a position above that pivoted into the stand 2 Shaped jacket 5b, so that a concrete mix in each case through the loading systems 6 and 7 can be filled into the mold jacket 5b.
  • the embodiment of the device 1 'shown in FIGS. 4 and 5 corresponds essentially to that above with reference to FIGS. 1 to 3 described embodiments, wherein the same components with the same Reference numbers are provided.
  • the stand 2 of the device 1 ' is a turntable 3 assigned, on which a pivoted into the stand 2 Molded jacket 5b and a second molded jacket 5a are positioned. Above the Sheath 5b, a press head 4 is arranged in the stand 2.
  • a second charging system 8 for filling is in the device 1 ' a second concrete mixture is provided in the mold jacket 5b.
  • the second Feeding system 8 has a concrete pump 8a, which with a Pump hose 8b is connected, which in turn at the top of the Shaped jacket 5b ends, so that the second concrete mix from the pump hose 8b can be filled into the mold jacket 5b.
  • a second stand 2 ' in addition to the first Stand 2 a second stand 2 'arranged such that shaped shells 5a, 5b via the turntable 3 from the first stand 2 directly into the second Stand 2 'can be pivoted and vice versa.
  • Each of the stands 2, 2 ' is with a loading system 6 or 7 and a press head 4 or 4 'equipped.
  • the press heads 4, 4 ' have a different diameter to form the layers 9a, 9b of the tube 9.
  • the installation space of the The device shown is therefore very small and the multilayer pipes 9 can be manufactured with a high number of cycles.
  • the stands 2 and 2 ' can also, as in FIGS. 9 and 10 shown, positioned at a distance from each other.
  • Each stand is 2, 2 ' with a separate turntable 3, 3 ', a loading system 6 or 7 and a press head 4 or 4 '.
  • a transport device indicated by the double arrows is provided, by means of which the shaped shells 5a, 5b from the first stand 2 into the second Stand 2 'can be transported and vice versa. That way it is also possible to use a device for producing a single-layer pipe a single stand 2 by providing a second stand 2 ' to retrofit a second loading system 7 in such a way that multi-layer Tubes 9 can be produced.
  • Fig. 6 are two manufacturing steps in the manufacture of a two-layer Concrete pipe 9 shown, the right half compressing the first, outer layer 9a with the first press head 4 shows while in the left Half of Fig. 6 the application of the second, inner layer 9b with the second represents compression tool designed as a compression head 4 '.
  • the two press heads 4, 4 ' are mounted on a shaft 10 and can with the Shaft 10 can be moved in the vertical direction.
  • Each of the two press heads 4, 4 ' has several distributor rollers 11, 11', several compressor or press rollers 12, 12 'and smoothing pistons 13, 13'.
  • the distributor rollers 11, 11 ' run with it high speed around the shaft 10 ⁇ m and thus distribute the from above in the molded jacket 5b filled concrete in the radial direction on the wall of the Sheathed jacket 5b.
  • the press rolls 12, 12 ' which together form a larger one Describe diameters as the distributor rollers 11, 11 ', run together the smoothing piston 13, 13 'at a lower speed and in opposite directions Direction to the distributor rollers 11, 11 'around the shaft 10 ⁇ m.
  • the concrete is compacted on the wall of the shaped jacket 5b and smoothed.
  • the finished concrete pipe 9 in the shaped jacket 5b be pivoted out of the stand 2 on the turntable 3, wherein at the same time an empty molded jacket 5a is pivoted into the stand 2.
  • the two-layer concrete pipe 9 can be transported to the curing station and, if necessary, be removed from the molded jacket before curing.
  • FIG. 11 Another embodiment of the device for producing a two-layer Concrete pipe 9 is shown in Fig. 11.
  • the loading system 8 for the second concrete mixture has a concrete pump 8a, which with a Pump hose 8b is connected, which opens into a hollow shaft 10 '.
  • the first compacting tool has a Press head 4 is formed, several distributor rollers 11, several compressors or Press rollers 12 and a smoothing piston 13.
  • the distributor rollers 11 run thereby at high speed around the shaft 10 'and thus distribute the Concrete filled into the top of the form jacket 5 in the radial direction on the wall of the form jacket 5.
  • the press rollers 12, which together form a larger Describe diameter as the distributor rollers 11, run together with the Smoothing piston 13 at a lower speed and in the opposite direction to the distributor rollers 11 around the shaft 10 ', so that here the first Concrete mixture compacted as an outer layer 9a on the wall of the molded jacket 5 and is smoothed.
  • the second compacting tool which is also designed as a pressing head 4 ', has a plurality of compacting or pressing rollers 12' and a smoothing piston 13 '.
  • an outlet opening is provided in the hollow shaft 10', through which the second concrete mixture is introduced into the mold jacket 5 by the pump 8a.
  • the press rollers 12 ' which together describe a smaller diameter d 2 than the first smoothing piston 13, rotate together with the second smoothing piston 13' around the shaft 10 ', so that the second concrete mixture as the inner layer 9b on the wall of the molded casing 5 is compressed and smoothed.
  • the two-layer pipe 9 is produced in one operation.
  • the above-described transport of the molded shells between two stands 2, 2 'and a tool change between the processing steps can therefore be omitted.
  • the second concrete mixture can be used, for example, via one in FIG shown spray head 14, below the smoothing piston 13 of the first press head 4 is provided on the hollow shaft 10 ', applied as an inner layer 9b become. Due to the pressure generated by the pump 8a and centrifugal forces the second concrete mix firmly when it hits the outer layer 9a this connected. It is therefore not necessary in the second press head 4 ' To provide distributor rollers 11 'or press rollers 12'.
  • the inner layer 9b is smoothed by the smoothing piston 13 'of the second press head 4'.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen, insbesondere zweischichtigen, Betonrohren. Die Vorrichtung (1, 1') weist hierzu einen ersten Ständer (2), in welchem ein erster, antreibbarer Presskopf (4) gelagert ist, eine Drehscheibe (3), auf der mehrere Formmäntel (5, 5a, 5b) vertikal stehend taktweise in einen Ständer (2) einschwenkbar sind und eine erste Beschickungsanlage (6, 6a, 6b) zum Einfüllen von einer ersten Betonmischung in einen der Formmäntel (5a, 5b) auf. Erfindungsgemäß sind in der Vorrichtung (1, 1') ein zweiter antreibbarer Presskopf (4') mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der des ersten Presskopfes (4) ist und eine zweite Beschickungsanlage (7, 7a, 7b, 8, 8a, 8b) zum Einfüllen einer zweiten Betonmischung in einen der Formmäntel (5, 5a, 5b) vorgesehen. Vor dem Entformen des Betonrohres aus dem Formmantel (5a, 5b) kann auf diese Weise mittels der zweiten Beschickungsanlage (7, 7a, 7b, 8, 8a, 8b) die zweite Betonmischung in den im Wesentlichen vertikal stehenden Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und diese mit dem zweiten Presskopf (4') verteilt und verdichtet werden (Fig. 5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines mehrschichtigen, insbesondere eines zweischichtigen Betonrohres mit einem ersten Ständer, in welchem ein erstes antreibbares Verdichtungswerkzeug, bspw. ein Presskopf, gelagert ist, einer Drehscheibe, auf der mehrere Formmäntel vertikal stehen und taktweise in einen Ständer einschwenkbar sind, und einer ersten Beschickungsanlage zum Einfüllen von einer ersten Betonmischung in einen der Formmäntel. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Betonrohres.
Derartige Betonrohre werden bspw. für die kommunale und industrielle Abwasserkanalisation eingesetzt. Dabei erfüllt die Wand eines derartigen Rohres verschiedene Funktionen. So muss die Wand des Rohres einerseits die statischen und dynamischen Belastungen, die von außen wirken aufnehmen. Andererseits ist die Innenfläche dem zu transportierenden Medium ausgesetzt. Daher sind für die Innenfläche spezielle Eigenschaften, wie z.B. Abriebfestigkeit, Säurebeständigkeit, Feuerfestigkeit und dgl., gefordert. Es ist daher sinnvoll die Wand des Rohres aus mehreren Schichten herzustellen, wobei sich die Schichten durch ihre Eigenschaften voneinander unterscheiden. Dabei ist es bekannt, derartige Betonrohre mit einer inneren Schicht aus einer säurebeständigen Betonmischung auszukleiden, die die Widerstandsfähigkeit der Betonrohre erhöht. Da säurebeständige Betonmischungen erheblich teurer als herkömmliche Betonmischungen sind, wird nur eine sehr dünne Schicht des säurebeständigen Betons zur Auskleidung der Innenseite von Betonrohren eingesetzt.
Diese dünne Schicht aus säurebeständigem Beton wird herkömmlicherweise in einem Schleuderverfahren aufgebracht, bei welchem die säurebeständige Betonmischung in ein horizontal liegendes Rohr eingebracht wird. Der Arbeitsschritt des Schleuderns muss dabei so lange ausgeführt werden, bis der Beton wenigstens teilweise ausgehärtet ist, damit das Rohr in horizontaler Lage aus der Form entnommen werden kann, ohne beschädigt zu werden. Da die horizontale Rohrherstellung sehr zeitaufwendig ist, werden Rohre einschichtige Rohre häufig auch in vertikalen Herstellungsverfahren mit einem Presskopf oder dgl. produziert. Bei vertikal hergestellten Rohren werden auf die Innenfläche nachträglich Anstriche aufgetragen, oder sog. Inliner aus Kunststoff eingebaut. Der Einbau dieser teilweise sehr teuren Beschichtungen erfordert zusätzliche Fertigungsschritte. Außerdem besteht zwischen den Schichten keine innere, d.h. chemische Verbindung, so dass sich diese Schichten ggf. ablösen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welcher mehrlagige Betonrohre schneller und wirtschaftlicher hergestellt werden können, wobei insbesondere die Verbindung der einzelnen Lagen untereinander verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass ein zweites antreibbares Verdichtungswerkzeug mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der des ersten Verdichtungswerkzeugs ist, und eine zweite Beschickungsanlage zum Einfüllen einer zweiten Betonmischung in einen der Formmäntel in der Vorrichtung vorgesehen sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, eine äußere Schicht aus einer ersten Betonmischung mit einer inneren zweiten Schicht aus einer z. B. säurebeständigen Betonmischung zu versehen, wobei beide Schichten jeweils durch ein Verdichtungswerkzeug gefertigt werden. Die zweite, innere Schicht kann dadurch unmittelbar auf die erste, äußere Schicht aufgebracht werden, bevor diese aushärtet. Auf diese Weise ist eine besonders gute Verbindung der beiden Schichten möglich. Die Dicke der zweiten, inneren Schicht wird durch die unterschiedlichen Durchmesser der Verdichtungswerkzeuge, bspw. der Pressköpfe, bestimmt. Gleichzeitig ist mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung eine besonders wirtschaftliche Fertigung von mehrschichtigen Betonrohren möglich, da die so hergestellten Rohre sofort nach dem Verdichtungsvorgang und vor dem Aushärten der Rohre aus der Form entschalt werden können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem ersten Ständer ein zweiter Ständer, in welchem das zweite Verdichtungswerkzeug antreibbar gelagert ist, derart zugeordnet, dass Formmäntel über die Drehscheibe von dem ersten Ständer taktweise in den zweiten Ständer einschwenkbar sind. Der zweite Ständer ist hierzu so in der Nähe des ersten Ständers angeordnet, dass über die Drehscheibe ein Formmantel aus dem ersten Ständer ausgeschwenkt und in den zweiten Ständer eingeschwenkt werden kann. Dabei kann auch jeder Ständer eine Drehscheibe aufweisen, wobei diese über eine geeignete Transporteinrichtung miteinander verbunden sind. Nach der Herstellung der äußeren Schicht eines Betonrohres in dem ersten Ständer wird dieses zusammen mit dem Formmantel über die Drehscheibe in den zweiten Ständer eingeschwenkt, in welchem mittels des zweiten Verdichtungswerkzeugs die innere Beschichtung aus z. B. säurebeständigem Beton hergestellt wird. Bei dieser Anordnung kann ein ggf. erforderlicher Werkzeugwechsel zwischen der Herstellung der ersten, äußeren Schicht und der zweiten, inneren Schicht des Betonrohres entfallen. Die Taktzeiten bei der Herstellung eines mehrschichtigen Betonrohres lassen sich auf diese Weise weiter verkürzen.
In Weiterbildung dieses Gedankens ist es vorgesehen, dass die erste Beschickungsanlage dem ersten Ständer und die zweite Beschickungsanlage dem zweiten Ständer zugeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform werden folglich zwei Ständer, die jeweils eine Beschickungsanlage zur Zufuhr einer Betonmischung und ein Verdichtungswerkzeug aufweisen, derart nebeneinander angeordnet, dass sie über eine gemeinsame Drehscheibe bzw. über zwei mittels einer Transporteinrichtung verbundene Drehscheiben verbunden sind.
Alternativ hierzu ist es nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, die erste und die zweite Beschickungsanlage dem selben Ständer zuzuordnen, in welchem ggf. wechselweise auch das erste und das zweite Verdichtungswerkzeug gelagert sind. Bei dieser Ausführungsform ist der Platzverbrauch einer derartigen Vorrichtung zur Herstellung von mehrschichtigen Betonrohren geringer als bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung mit zwei Ständern. Die Herstellung eines mehrschichtigen Betonrohres macht jedoch bei dieser Ausführungsform ggf. einen Werkzeugwechsel erforderlich, da die erste, äußere Schicht des Betonrohres mit einem Verdichtungswerkzeug gefertigt wird, dessen Durchmesser größer ist als der des zweiten Verdichtungsswerkzeugs, mit welchem die innere, zweite Schicht gefertigt wird.
Es wird bevorzugt, wenn wenigstens eine der Beschickungsanlagen ein Betonsilo mit zugeordnetem Füllband aufweist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Beschickungsanlage auch durch eine Betonpumpe mit einem Pumpenschlauch gebildet sein. Insbesondere für die Zufuhr der zweiten, bspw. feuerund/oder säurebeständigen Betonmischung, von der nur ein geringerer Volumenanteil zur Herstellung eines mehrschichtigen Betonrohres benötigt wird, kann die Verwendung einer Betonpumpe ausreichend sein.
Um die Taktzeiten zur Herstellung eines mehrschichtigen Betonrohres zu verkürzen, sind vorzugsweise das erste und das zweite Verdichtungswerkzeug über eine Schnellwechseleinrichtung taktweise abwechselnd in dem Ständer antreibbar. Der Wechsel zwischen dem ersten und dem zweiten Verdichtungswerkzeug kann z. B. automatisiert erfolgen, so dass die zweite (innere) Betonschicht besonders rasch auf die noch nicht ausgehärtete erste, äußere Betonschicht aufgetragen werden kann.
Ein Werkzeugwechsel wie bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung mit einem Ständer ist nicht erforderlich, wenn das zweite Verdichtungswerkzeuge unterhalb des ersten Verdichtungswerkzeuges auf einer gemeinsamen Welle angeordnet ist. Die erste und die zweite Beschickungsanlage sind dabei dem selben Ständer zugeordnet. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Zuführung des Materiales für die innere Schicht vorzugsweise von oben durch die die Verdichtungswerkzeuge antreibende Welle. Ein zweischichtiges Rohr ist damit in einem einzigen Fertigungsschritt herstellbar.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste und die zweite Beschickungsanlage dem selben Ständer zugeordnet, in welchem gleichzeitig nur ein Verdichtungswerkzeug gelagert ist, welches radial verstellbar ist. Dieses radial verstellbare Verdichtungswerkzeug ist somit in seinem Außendurchmesser veränderbar. Dadurch kann mit dem radial verstellbaren Verdichtungswerkzeug zunächst ein Rohr mit einem ersten Innendurchmesser hergestellt werden. Nach Verstellung des Außendurchmessers des radial verstellbaren Verdichtungswerkzeuges kann in das Rohr mit dem ersten Innendurchmesser eine weitere Schicht mit einem zweiten Innendurchmesser eingebracht werden. Bei dieser Ausführungsform ist folglich nur ein Verdichtungswerkzeug erforderlich.
Eine besonders glatte Innenwand und eine homogene Betonverteilung in den Wänden der zu fertigenden Rohre kann dadurch erreicht werden, dass die Verdichtungswerkzeuge jeweils einen Verteiler mit mehreren, im Wesentlichen radial wirkenden Verteilerrollen und einen Verdichter mit mehreren, im Wesentlichen radial wirkenden Pressrollen und einem Glättwerkzeug aufweisen. Der in den Formmantel eingefüllte Beton wird dabei zunächst durch die Verteilerrollen des Verteilers gleichmäßig in dem Formmantel verteilt und vorverdichtet, so dass eine ggf. vorgesehene Bewehrung oder Armierung von der Betonmischung eingeschlossen wird. Die Pressrollen des Verdichters verdichtet die Betonmischung dann so weit, dass der gewünschte Innendurchmesser des Betonrohres entsteht. Anschließend wird die Oberfläche durch das Glättwerkzeug, welches vorzugsweise als zylindrischer Kolben ausgeführt und unterhalb des Verdichtungswerkzeuges angeordnet ist, nachgearbeitet. Alternativ zu dem beschreiebenen Verdichtungswerkzeug können an Stelle der Rollen auch radial angeordnete Gleitkufen die Verteilung und Verdichtung des Material übernehmen.
Das Entstehen von Torsionsmomenten bei der Herstellung des Betonrohres mit einem Presskopf kann dadurch vermieden werden, dass der Verteiler jedes Presskopfes in entgegengesetzter Richtung zu dem Verdichter um die Längsachse des Formmantels rotiert. Der Verdichter und der Verteiler können dabei mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren. Dabei ist die Geschwindigkeit des Verteilers in der Regel deutlich höher als die des Verdichters mit den Pressrollen und dem Glättkolben. Auf diese Weise werden auch ggf. in dem Betonrohr vorgesehene Bewehrungen oder Armierungen während der Verdichtung des Betongemisches nicht verdreht, so dass sie in ihrer vorgesehenen Position bleiben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann bei wenigstens einem Verdichtungswerkzeug oberhalb des Glättwerkzeuges ein Sprühkopf zum Aufbringen wenigstens einer Betonschicht angeordnet sein. Durch Fliehkräfte die auf Grund der rotierenden Bewegung des Sprühkopfes entstehen kann z.B. die zweite Betonmischung verteilt werden. Durch die Aufprallgeschwindigkeit des gesprühten Materials auf die Innenfläche der ersten Betonschicht wird das Material zumindest teilweise verdichtet. Dadurch kann auf einen weiteren Verteiler und/oder einen Verdichter verzichtet werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen, insbesondere zweischichtigen, Betonrohres gelöst, welches die folgenden Schritte aufweist: Zunächst wird ein im Wesentlichen vertikal stehender Formmantel auf einer Drehscheibe in einen ersten Ständer eingeschwenkt und der Formmantel mit einer ersten Betonmischung aus einer ersten Beschickungsanlage befüllt. Diese erste Betonmischung wird dann in dem Formmantel durch ein rotierendes und vertikal verfahrbares erstes Verdichtungswerkzeug verteilt und verdichtet sowie ggf. die Innenfläche geglättet. Vor dem Entformen des Betonrohres wird mittels einer zweiten Beschickungsanlage eine zweite Betonmischung in die im Wesentlichen vertikal stehenden Formmäntel eingefüllt und die zweite Betonmischung wird mit einem zweiten Verdichtungswerkzeug, dessen Durchmesser kleiner als der des ersten Verdichtungswerkzeuges ist, verteilt und verdichtet sowie ggf. die Innenfläche geglättet, bevor das Betonrohr entformt wird. Dieses erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Formmantel beim Einbringen und Verdichten beider Betonmischungen im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, so dass die so hergestellten Rohre sofort nach dem Verdichtungsvorgang und vor dem Aushärten der Rohre aus der Form entschalt werden können. Dadurch lassen sich nicht nur verkürzte Taktzeiten und damit eine wirtschaftlichere Fertigung von mehrschichtigen Betonrohren erzielen, sondern es wird auch die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten des Betonrohres verbessert, da die erste, äußere Betonschicht vor dem Aufbringen der zweiten, inneren Betonschicht nicht aushärten kann.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, das erste Verdichtungswerkzeug über eine Schnellwechseleinrichtung in dem ersten Ständer gegen das zweite Verdichtungswerkzeug ausgewechselt wird und nachdem die zweite Betonmischung in den Formmantel eingefüllt und in diesem verteilt, verdichtet und die Innenfläche geglättet wurde, das zweite Verdichtungswerkzeug über eine Schnellwechseleinrichtung in dem ersten Ständer gegen das erste Verdichtungswerkzeug ausgewechselt wird. Bei diesem Verfahren kann der Formmantel während der Fertigung beider Schichten in seiner im Wesentlichen vertikalen Position in dem Ständer verbleiben. Der Formmantel wird erst nach dem Aufbringen sämtlicher Schichten des Betonrohres über die Drehscheibe aus dem Ständer herausgeschwenkt.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, aus der ersten Beschickungsanlage die erste Betonmischung oberhalb des ersten Verdichtungswerkzeuges in den Formmantel einzufüllen, während aus der zweiten Beschickungsanlage im Wesentlichen zeitgleich die zweite Betonmischung oberhalb des zweiten Verdichtungswerkzeuges durch die Welle, auf der die Verdichtungswerkzeuge gelagert sind, zugeführt wird. Die Verdichtungswerkzeuge sind dabei untereinander angeordnet. Dadurch wird die zweite Schicht unmittelbar nach der ersten Schicht verteilt, verdichtet und die Innenfläche geglättet, so dass eine Schnellwechseleinrichtung für das Verdichtungswerkzeug entfällt und das zweischichtige Rohr in nur einem Arbeitstakt hergestellt werden kann.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, der Außendurchmesser des ersten Verdichtungswerkzeuges reversibel verkleinert wird. Der Außendurchmesser des Verdichtungswerkzeuges ist dabei radial verstellbar. Es wird folglich bei diesem Verfahren nur ein einziges radial verstellbares Verdichtungswerkzeug benötigt. In einem ersten Arbeitstakt wird die erste Betonmischung mit der ersten Beschickungsanlage in den Formmantel eingefüllt. An dem radial verstellbaren Verdichtungswerkzeug wird ein erster, größerer Außendurchmesser eingestellt. Mit dieser Einstellung wird zunächst ein Rohr mit einem größeren Innendurchmesser hergestellt. Danach kann das Verdichtungswerkzeug in eine Ausgangsposition gebracht werden. Nun wird in einem weiteren Arbeitstakt die zweite Betonmischung mit der zweiten Beschickungsanlage in den Formmantel eingefüllt. An dem Verdichtungswerkzeug wird ein zweiter Außendurchmesser eingestellt, der kleiner als der erste Außendurchmesser ist. Mit dieser Einstellung wird dann die zweite, innere Schicht mit dem kleineren Innendurchmesser eingebracht.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, den Formmantel auf der Drehscheibe aus dem zweiten Ständer herauszuschwenken und im Wesentlichen vertikal stehend in einen zweiten Ständer einzuschwenken, bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel eingefüllt und in diesem verteilt, verdichtet und die Innenfläche geglättet wird. Der Wechsel oder das Verstellen der Verdichtungswerkzeuge kann dadurch entfallen, wodurch die technische Ausstattung der Vorrichtung erheblich einfacher wird.
Das Verfahren kann ohne zusätzliche Vorrichtungen besonders einfach ausgeführt werden, wenn der Formmantel aus dem ersten Ständer im Wesentlichen vertikal stehend zu dem zweiten Ständer transportiert und dort eingebracht wird, bevor die erste Betonmischung in dem Formmantel ausgehärtet ist. In dem zweiten Ständer wird dann die zweite Betonmischung in den Formmantel eingefüllt und diese mit dem zweiten Verdichterwerkzeug verteilt verdichtet und geglättet. Der Wechsel des Verdichterwerkzeuges kann dadurch entfallen. Es sind lediglich zwei Maschinen, die mit bekannten vertikalen Rohrherstellungsverfahren arbeiten, räumlich so anzuordnen, dass der Transport zwischen den Maschinen möglich ist, bevor die erste Schicht ausgehärtet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1
eine Frontansicht einer Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2
eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3
eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4
eine Frontansicht einer Vorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5
eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 4,
Fig. 6
eine Schnittansicht eines Rohres während der Herstellung,
Fig. 7
eine Frontansicht einer Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8
eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 7,
Fig. 9
eine Frontansicht einer Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 10
eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 9,
Fig. 11
eine Frontansicht einer Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 12
eine Schnittansicht eines Rohres während der Herstellung in der Vorrichtung nach Fig. 11 und
Fig. 13
eine Schnittansicht eines Rohres während der Herstellung in einer Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 1 dargestellt, welche einen Ständer 2 und eine diesem zugeordnete Drehscheibe 3 aufweist. In dem Ständer 2 ist ein als Presskopf 4 ausgebildetes Verdichtungswerkzeug gelagert, welcher in vertikaler Richtung innerhalb des Ständers 2 verfahrbar und um seine vertikale Längsachse drehbar ist.
Auf der Drehscheibe 3 sind zwei Formmäntel 5a und 5b im Wesentlichen vertikal stehend angeordnet, wobei der in Fig. 1 rechte Formmantel 5b in den Ständer 2 eingeschwenkt ist. In dieser Position befindet sich der Formmantel 5b vertikal unterhalb des Presskopfes 4, so dass dieser in den Formmantel 5b abgesenkt werden kann. Durch eine Drehung der Drehscheibe 3 kann der Formmantel 5b aus dem Ständer 2 herausgeschwenkt und der Formmantel 5a in den Ständer 2 eingeschwenkt werden.
Wie insbesondere aus der Darstellung der Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist in dem Ständer 2 eine erste Beschickungsanlage 6 mit einem Betonsilo 6a und einem Füllband 6b angeordnet. Weiter ist in dem Ständer 2 eine zweite Beschickungsanlage 7 mit einem zweiten Betonsilo 7a und einem zweiten Füllband 7b positioniert. Die Füllbänder 6b und 7b verlaufen dabei von dem Betonsilo 6a bzw. 7a bis zu einer Position oberhalb des in den Ständer 2 eingeschwenkten Formmantels 5b, so dass jeweils eine Betonmischung durch die Beschickungsanlagen 6 und 7 in den Formmantel 5b eingefüllt werden kann.
Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1' entspricht im Wesentlichen der oben unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen, wobei gleiche Bauteile mit den selben Bezugsziffern versehen sind. Dem Ständer 2 der Vorrichtung 1' ist eine Drehscheibe 3 zugeordnet, auf welcher ein in den Ständer 2 eingeschwenkter Formmantel 5b und ein zweiter Formmantel 5a positioniert sind. Oberhalb des Formmantels 5b ist in dem Ständer 2 ein Presskopf 4 angeordnet. Zudem ist in dem Ständer 2 eine erste Beschickungsanlage 6 zum Einfüllen einer ersten Betonmischung in den Formmantel 5b angeordnet, welche ein Betonsilo 6a und ein Füllband 6b aufweist.
Weiter ist in der Vorrichtung 1' eine zweite Beschickungsanlage 8 zum Einfüllen einer zweiten Betonmischung in den Formmantel 5b vorgesehen. Die zweite Beschickungsanlage 8 weist dabei eine Betonpumpe 8a auf, die mit einem Pumpenschlauch 8b verbunden ist, welcher wiederum an der Oberseite des Formmantels 5b endet, so dass die zweite Betonmischung aus dem Pumpenschlauch 8b in den Formmantel 5b eingefüllt werden kann.
Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform ist neben dem ersten Ständer 2 ein zweiter Ständer 2' derart angeordnet, dass Formmäntel 5a, 5b über die Drehscheibe 3 aus dem ersten Ständer 2 unmittelbar in den zweiten Ständer 2' eingeschwenkt werden können und umgekehrt. Jeder der Ständer 2, 2' ist dabei mit einer Beschickungsanlage 6 bzw. 7 und einem Presskopf 4 bzw. 4' ausgestattet. Die Pressköpfe 4, 4' weisen einen unterschiedlichen Durchmesser auf, um die Schichten 9a, 9b des Rohres 9 zu formen. Der Bauraum der gezeigten Vorrichtung ist daher sehr gering und die mehrschichtigen Rohre 9 lassen sich mit hoher Taktzahl fertigen.
Falls die unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschriebene unmittelbar nebeneinander gelegene Anordnung der Ständer 2 und 2' bspw. aus Platzgründen nicht möglich ist, können die Ständer 2 und 2' auch, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, beabstandet voneinander positioniert werden. Jeder Ständer 2, 2' ist dabei mit einer separaten Drehscheibe 3, 3', einer Beschickungsanlage 6 bzw. 7 und einem Presskopf 4 bzw. 4' ausgestattet. Zwischen den Ständern 2, 2' ist eine durch die Doppelpfeile angedeutete Transporteinrichtung vorgesehen, mittels der die Formmäntel 5a, 5b aus dem ersten Ständer 2 in den zweiten Ständer 2' transportiert werden können und umgekehrt. Auf diese Weise ist es auch möglich, eine Vorrichtung zur Herstellung eines einschichtigen Rohres mit einem einzelnen Ständer 2 durch das Vorsehen eines zweiten Ständers 2' mit einer zweiten Beschickungsanlage 7 derart nachzurüsten, dass mehrschichtige Rohre 9 hergestellt werden können.
In Fig. 6 sind zwei Fertigungsschritte bei der Herstellung eines zweischichtigen Betonrohres 9 dargestellt, wobei die rechte Hälfte das Verdichten der ersten, äußeren Schicht 9a mit dem ersten Presskopf 4 zeigt, während in der linken Hälfte von Fig. 6 das Auftragen der zweiten, inneren Schicht 9b mit dem zweiten als Presskopf 4' ausgebildeten Verdichtungswerkzeug darstellt.
Die beiden Pressköpfe 4, 4' sind auf einer Welle 10 gelagert und können mit der Welle 10 in vertikaler Richtung bewegt werden. Jeder der beiden Pressköpfe 4, 4' weist mehrere Verteilerrollen 11, 11', mehrere Verdichter- oder Pressrollen 12, 12' und Glättkolben 13, 13' auf. Die Verteilerrollen 11, 11' laufen dabei mit hoher Geschwindigkeit um die Welle 10 um und verteilen so den von oben in den Formmantel 5b eingefüllten Beton in radialer Richtung an der Wand des Formmantels 5b. Die Pressrollen 12, 12', welche gemeinsam einen größeren Durchmesser beschreiben als die Verteilerrollen 11, 11', laufen gemeinsam mit den Glättkolben 13, 13' mit geringerer Geschwindigkeit und in entgegengesetzter Richtung zu den Verteilerrollen 11, 11' um die Welle 10 um. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird hierbei der Beton an der Wand des Formmantels 5b verdichtet und geglättet.
Im Folgenden wird nun das Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Betonrohren 9 erläutert. Zunächst wird über die Drehscheibe 3 ein leerer Formmantel 5b in die in den Figuren dargestellte Position innerhalb des Ständers 2 eingeschwenkt. Durch die erste Beschickungsanlage 6 wird aus dem Betonsilo 6a über das Füllband 6b eine erste Betonmischung in den Formmantel 5b eingefüllt. Gleichzeitig wird der erste Presskopf 4 in dem Ständer 2 bis in den Formmantel 5b hinein abgesenkt, so dass die erste Betonmischung von dem ersten Presskopf 4 in den Formmantel 5b verteilt und verdichtet wird. Durch Einfüllen von weiterem Beton und gleichzeitigem Rotieren und Anheben des Presskopfes 4 innerhalb des Formmantels 5b entsteht auf diese Weise von unten nach oben ein einschichtiges Betonrohr 9a.
Wenn dieses Betonrohr 9a in dem Formmantel 5b fertig gestellt ist, wird die Zufuhr der ersten Betonmischung aus dem Betonsilo 6a gestoppt und der Presskopf 4 wird vollständig aus dem Formmantel 5b herausgefahren. Der erste Presskopf 4 wird dann bspw. über eine Schnellwechseleinrichtung gegen einen zweiten Presskopf 4' ausgewechselt, dessen Durchmesser d2 kleiner als der Durchmesser d1 des ersten Presskopfes 4 ist. Dieser zweite Presskopf 4' wird dann in den Formmantel 5b abgesenkt, während gleichzeitig aus dem zweiten Betonsilo 7a über das Füllband 7b bzw. über die Betonpumpe 8a und den Pumpenschlauch 8b eine zweite Betonmischung in den Formmantel 5b eingefüllt wird, welche durch den zweiten Presskopf 4' verteilt und verdichtet wird. Die zweite Betonmischung verbindet sich dabei mit der noch nicht ausgehärteten ersten Betonmischung in dem Formmantel 5b, so dass ein zweischichtiges Betonrohr 9a, 9b gebildet wird.
Wenn auch der zweite Presskopf 4' vollständig aus dem Formmantel 5b nach oben herausgefahren ist, kann das fertige Betonrohr 9 in dem Formmantel 5b auf der Drehscheibe 3 aus dem Ständer 2 herausgeschwenkt werden, wobei gleichzeitig ein leerer Formmantel 5a in den Ständer 2 eingeschwenkt wird. Nun kann das zweischichtige Betonrohr 9 zum Aushärtplatz transportiert und ggf. noch vor dem Aushärten aus dem Formmantel entnommen werden.
Alternativ zu diesem Verfahren ist es auch möglich, nach der Herstellung der ersten, äußeren Schicht 9a des Betonrohres 9 durch den Presskopf 4 in dem Ständer 2 den Formmantel 5b mittels der Drehscheibe 3 aus dem Ständer 2 herauszuschwenken und in einen in Fig. 7 und 8 gezeigten Ständer 2' einzuschwenken bzw., wie in Fig. 9 und 10 angedeutet, in einen zweiten Ständer 2' zu transportieren, in welchem dann die zweite, innere Schicht 9b mit einem zweiten Presskopf 4' und einer zweiten Beschickungsanlage gefertigt wird. In gleicher Weise lassen sich auch Betonrohre mit weiteren inneren Schichten herstellen. Dabei können die Betonrohre eine Bewehrung oder Armierung bspw. einen Käfig aus Stahldraht, aufweisen.
Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung eines zweischichtigen Betonrohres 9 ist in Fig. 11 dargestellt. In dem Ständer 2 sind hierzu neben der Drehscheibe 3 zum Ein- bzw. Herausschwenken eines Formmantels 5 zwei Beschickungsanlagen 6 und 8 vorgesehen, wobei die Beschickungsanlage 8 für die zweite Betonmischung eine Betonpumpe 8a aufweist, die mit einem Pumpenschlauch 8b verbunden ist, welcher in eine Hohlwelle 10' mündet. Auf der Hohlwelle 10' sind ein erstes Verdichtungswerkzeug 4 und vertikal darunter ein zweites Verdichtungswerkzeug 4' gelagert.
Wie in Fig. 11 gezeigt, weist das erste Verdichtungswerkzeug, das als ein Presskopf 4 ausgebildet ist, mehrere Verteilerrollen 11, mehrere Verdichteroder Pressrollen 12 und einen Glättkolben 13 auf. Die Verteilerrollen 11 laufen dabei mit hoher Geschwindigkeit um die Welle 10' um und verteilen so den von oben in den Formmantel 5 eingefüllten Beton in radialer Richtung an der Wand des Formmantels 5. Die Pressrollen 12, welche gemeinsam einen größeren Durchmesser beschreiben als die Verteilerrollen 11, laufen gemeinsam mit dem Glättkolben 13 mit geringerer Geschwindigkeit und in entgegengesetzter Richtung zu den Verteilerrollen 11 um die Welle 10' um, so dass hierbei die erste Betonmischung als äußere Schicht 9a an der Wand des Formmantels 5 verdichtet und geglättet wird.
In gleicher Weise weist auch das zweite Verdichtungswerkzeug, das ebenfalls als ein Presskopf 4' ausgebildet ist, mehrere Verdichter- oder Pressrollen 12' und einen Glättkolben 13' auf. Zwischen dem ersten Presskopf 4 und dem zweiten Presskopf 4' ist in der Hohlwelle 10' eine Auslassöffnung vorgesehen, durch die die zweite Betonmischung von der Pumpe 8a in den Formmantel 5 eingebracht wird. Die Pressrollen 12', welche gemeinsam einen kleineren Durchmesser d2 beschreiben als der erste Glättkolben 13, laufen gemeinsam mit dem zweiten Glättkolben 13' um die Welle 10' um, so dass hierbei die zweite Betonmischung als innere Schicht 9b an der Wand des Formmantels 5 verdichtet und geglättet wird. Auf diese Weise wird in einem Arbeitsgang das zweischichtige Rohr 9 hergestellt. Der oben beschriebene Transport der Formmäntel zwischen zwei Ständern 2, 2' sowie ein Werkzeugwechsel zwischen den Bearbeitungsschritten kann daher entfallen.
Alternativ hierzu kann bspw. die zweite Betonmischung über einen in Fig. 13 gezeigten Sprühkopf 14, der unterhalb des Glättkolbens 13 des ersten Presskopfes 4 auf der Hohlwelle 10' vorgesehen ist, als innere Schicht 9b aufgetragen werden. Durch den von der Pumpe 8a erzeugten Druck sowie Fliehkräfte wird die zweite Betonmischung beim Auftreffen auf die äußere Schicht 9a fest mit dieser verbunden. Es ist daher nicht erforderlich in dem zweiten Presskopf 4' Verteilerrollen 11' oder Pressrollen 12' vorzusehen. Die innere Schicht 9b wird durch den Glättkolben 13' des zweiten Presskopfes 4' geglättet.
Bezugszeichenliste:
1, 1'
Vorrichtung
2, 2'
Ständer
3, 3'
Drehscheibe
4
erster Presskopf (Verdichtungswerkzeug)
4'
zweiter Presskopf (Verdichtungswerkzeug)
5, 5a, 5b
Formmantel
6
erste Beschickungsanlage
6a
Betonsilo
6b
Füllband
7
zweite Beschickungsanlage
7a
Betonsilo
7b
Füllband
8
zweite Beschickungsanlage
8a
Betonpumpe
8b
Pumpenschlauch
9
Betonrohr
9a
erste, äußere Schicht
9b
zweite, innere Schicht
10
Welle
10'
Hohlwelle
11, 11'
Verteilerrolle
12, 12'
Pressrolle (Verdichterrolle)
13, 13'
Glättkolben (Glättwerkzeug)
14
Sprühkopf
d1
Innendurchmesser der äußeren Schicht 9a
d2
Innendurchmesser der inneren Schicht 9b

Claims (20)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines mehrschichtigen, insbesondere zweischichtigen, Betonrohres (9) mit einem ersten Ständer (2), in welchem ein erstes antreibbares Verdichtungswerkzeug (4) gelagert ist, wenigstens einer Drehscheibe (3), auf der mehrere Formmäntel (5, 5a, 5b) vertikal stehend taktweise in einen Ständer (2) einschwenkbar sind, und einer ersten Beschickungsanlage (6) zum Einfüllen von einer ersten Betonmischung in einen der Formmäntel (5, 5a, 5b), dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites antreibbares Verdichtungswerkzeug (4') mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der des ersten Verdichtungswerkzeugs (4) ist, und eine zweite Beschickungsanlage (7, 8) zum Einfüllen einer zweiten Betonmischung in einen der Formmäntel (5, 5a, 5b) in der Vorrichtung (1, 1') vorgesehen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Ständer (2) ein zweiter Ständer (2'), in welchem das zweite Verdichtungswerkzeug (4') antreibbar gelagert ist, derart zugeordnet ist, dass Formmäntel (5, 5a, 5b) über die Drehscheibe (3) von dem ersten Ständer (2) taktweise in den zweiten Ständer (2') einschwenkbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschickungsanlage (6) dem ersten Ständer (2) und die zweite Beschickungsanlage (7, 8) dem zweiten Ständer (2') zugeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Beschickungsanlage (7, 8) dem selben Ständer (2) zugeordnet sind, in welchem das erste und das zweite Verdichtungswerkzeug (4, 4') gelagert sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Beschickungsanlagen (6, 7) ein Betonsilo (6a, 7a) mit zugeordnetem Füllband (6b, 7b) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Beschickanlagen (8) eine Betonpumpe (8a) mit einem Pumpenschlauch (8b) aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Verdichtungswerkzeug (4, 4') über eine Schnellwechseleinrichtung taktweise abwechselnd in dem Ständer (2) antreibbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verdichtungswerkzeug (4') unterhalb des ersten Verdichtungswerkzeuges (4) auf einer gemeinsamen Welle (10') angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungswerkzeuge (4, 4') auf einer Hohlwelle (10') anordenbar sind, die wenigstens einer der Beschickanlagen (6, 7, 8) derart zugeordnet ist, dass eine Betonmischung durch die Hohlwelle (10') hindurch an eine Stelle unterhalb des ersten Verdichtungswerkzeugs (4) zugeführt wird.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Verdichtungswerkzeuges (4) radial verstellbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungswerkzeuge (4, 4') jeweils einen Verteiler mit mehreren im Wesentlichen radial wirkenden Verteilerrollen (11, 11') und einen Verdichter mit mehreren im Wesentlichen radial wirkenden Pressrollen (12, 12') und ein Glättwerkzeug (13, 13') aufweisen.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungswerkzeuge jeweils einen Verteiler mit mehreren im Wesentlichen radial wirkenden Verteilerkufen und einen Verdichter mit mehreren im Wesentlichen radial wirkenden Verdichterkufen und Glättwerkzeuge (13, 13') aufweisen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler jedes Verdichtungswerkzeuges (4, 4') in entgegengesetzter Richtung zu dem Verdichter und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit um die Längsachse des Formmantels (5, 5a, 5b) rotiert.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Verdichtungswerkzeuge (4') einen Sprühkopf (14) zum Verteilen und Verdichten von Betonmischungen beinhaltet, der oberhalb des Glättwerkzeugs (13, 13') angeordnet ist.
  15. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen, insbesondere zweischichtigen, Betonrohres (9), mit folgenden Schritten:
    Einschwenken eines auf einer Drehscheibe (3) im Wesentlichen vertikal stehenden Formmantels (5, 5a, 5b) in einen ersten Ständer (2),
    Befüllen des Formmantels (5, 5a, 5b) mit einer ersten Betonmischung mittels einer ersten Beschickungsanlage (6),
    Verteilen und Verdichten der Betonmischung in dem Formmantel (5, 5a, 5b) durch ein rotierendes und vertikal verfahrbares erstes Verdichtungswerkzeug (4),
    Herausschwenken des auf der Drehscheibe (3) im Wesentlichen vertikal stehenden Formmantels (5, 5a, 5b) aus dem ersten Ständer (2) und Entformen des Betonrohres (9),
    dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Entformen des Betonrohres (9) mittels einer zweiten Beschickungsanlage (7, 8) eine zweite Betonmischung in den im Wesentlichen vertikal stehenden Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und die zweite Betonmischung mit einem zweiten Verdichtungswerkzeug (4'), dessen Durchmesser kleiner als der des ersten Verdichtungswerkzeug (4) ist, verteilt und verdichtet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, das erste Verdichtungswerkzeug (4) über eine Schnellwechseleinrichtung in dem ersten Ständer (2) gegen das zweite Verdichtungswerkzeug (4') ausgewechselt wird und nachdem die zweite Betonmischung in den Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, das zweite Verdichtungswerkzeug (4') über die Schnellwechseleinrichtung in dem ersten Ständer (2) gegen das erst Verdichtungswerkzeug (4) ausgewechselt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass aus der ersten Beschickungsanlage (6) die erste Betonmischung oberhalb des ersten Verdichtungswerkzeuges (4) in den Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt wird, während aus der zweiten Beschickungsanlage (8) im Wesentlichen zeitgleich die zweite Betonmischung oberhalb des zweiten Verdichtungswerkzeuges (4') durch die die Verdichtungswerkzeuge (4, 4') lagernde Welle (10') zugeführt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, der Außendurchmesser des ersten Verdichtungswerkzeuges (4) reversibel verkleinert wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, der Formmantel (5, 5a, 5b) auf der Drehscheibe (3) aus dem ersten Ständer (2) herausgeschwenkt und im Wesentlichen vertikal stehend in einen zweiten Ständer (2') eingeschwenkt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bevor die zweite Betonmischung in den Formmantel (5, 5a, 5b) eingefüllt und in diesem verteilt und verdichtet wird, der Formmantel (5, 5a, 5b) auf der Drehscheibe (3) aus dem ersten Ständer (2) herausgeschwenkt und im Wesentlichen vertikal stehend zu einem zweiten Ständer (2') transportiert wird und dort auf einer weiteren drehscheibe (3') in den zweiten Ständer (2') eingebracht wird bevor die erste Schicht (9a) ausgehärtet ist.
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