LU81803A1 - DEVICE FOR COATING THE EXTERNAL SURFACES OF TUBES - Google Patents
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Description
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Einrichtung zum Beschichten der Aussenflachen von RohrenDevice for coating the outer surfaces of pipes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beschichten der Aussenflachen von Stahl- bzw. Gussrohren, insbesondere mit Beton 5 In den Boden oder unter Wasser verlegte Stahlrohre werden in zunehmendem Masse mit Betonummantelungen versehen, die je nachdem ob ein mechanischer Schutz, ein Schutz gegen Korrosion oder eine Kombination beider Effekte angestrebt wird, mehr oder weniger stark bemessen werden. So sollen bspw.The present invention relates to a device for coating the outer surfaces of steel or cast iron pipes, in particular with concrete. 5 Steel pipes laid in the ground or under water are increasingly provided with concrete coatings, which, depending on whether mechanical protection, protection against corrosion or a combination of both effects is aimed for, to a greater or lesser extent. For example,
10 Stahlrohre von ca. 1 m Durchmesser, die zum Transport von Gas unter ruhendem oder strömendem Wasser vorgesehen sind mit einer 5-12 cm dicken Betonummantelung versehen werden. Letztere soll den Rohrstrang vor Korrosion, sowie vor Druck-und Schlagbelastung schützen; sie soll ausserdem als Beschwe-15 rung dienen und dem Auftrieb entgegenwirken, der in strömenden oder bewegten Gewässern Bruchgefahr hervorrufen würde.10 steel pipes of approx. 1 m in diameter, which are intended for the transport of gas under still or flowing water, are to be provided with a 5-12 cm thick concrete jacket. The latter is intended to protect the pipe string against corrosion, as well as against pressure and impact loads; it should also serve as a weight and counteract the buoyancy that would cause breakage in flowing or moving water.
Zum Aufträgen von dicken Betonschichten auf grosskalibri-ge Rohre (Durchmesser ca. 1 m; Länge 10-20 m) kann man 20 gemäss dem Stand der Technik die einzelnen Rohrsegmente drehbar lagern und die Beschichtung mittels einer sich längs der Rohrachse bewegenden Düse durchführen, wobei der Beton - 2 - in aufeinanderfolgenden Schichten von 6-10 mm Dicke aufgetragen wird.To apply thick layers of concrete to large-caliber pipes (diameter approx. 1 m; length 10-20 m), the individual pipe segments can be rotatably supported according to the state of the art and the coating can be carried out using a nozzle which moves along the pipe axis, whereby the concrete - 2 - is applied in successive layers of 6-10 mm thickness.
Hierbei ist infolge der Rohrmasse ein erheblicher Aufwand zum 5 Drehen des Rohrsegmentes aufzubringen. Weiter muss man feststellen, dass die Mehrschicht-Auftragetechnik einerseits unebene Oberflächen der fertigen Betonschicht mit sich bringt und andererseits, was viel schwerwiegender ist, durch die Inhomogenität der Beschichtung öfters zum Abplatzen des Be-10 tons vom Untergrund führt.As a result of the tube mass, considerable effort is required to turn the tube segment. It must also be noted that the multi-layer application technology on the one hand brings uneven surfaces of the finished concrete layer with it and, on the other hand, which is much more serious, often leads to the flaking of the concrete from the substrate due to the inhomogeneity of the coating.
Es wurde versucht dem entgegenzuwirken durch das Einfügen teuerer Verstärkungen aus Draht in die Betonschicht, was sich infolge eines stellenweisen Hervortretens von Draht aus der 15 Betonoberfläche als ungünstig erwies, sowie durch die Zugabe von Glasfasern in den Beton, was sich günstig auf den Zusammenhalt der Beschichtung auswirkte, aber gewisse Kosten mit sich brachte.Attempts have been made to counteract this by inserting expensive reinforcements made of wire into the concrete layer, which has proven to be unfavorable as a result of wire protruding from the concrete surface, and by adding glass fibers to the concrete, which has a positive effect on the cohesion of the coating impacted, but brought with it certain costs.
20 Um diesen Problemen auszuweichen wurde vorgeschlagen die Rohre in vertikalen Formen zu -ummanteln, was bei Rohr Segmenten von 10-20 m Länge im Hinblick auf die zu verwendenden Formen unrealistisch ist. Weiter würde ein derartiges Vorgehen es mit sich bringen, dass zwischen den zuunterst und den 25 zuoberst in den Formen gelegenen Betonschichten ein erheblicher Druckunterschied bestehen würde, der ohne Zweifel zu inhomogenen Verhältnissen in der Qualität der Beschichtung von einem Rohrende zum anderen führen würde.20 In order to avoid these problems, it was proposed to encase the pipes in vertical forms, which is unrealistic for pipe segments of 10-20 m in length with regard to the forms to be used. Furthermore, such a procedure would entail that there would be a considerable pressure difference between the bottom and 25 uppermost layers of concrete in the molds, which would undoubtedly lead to inhomogeneous conditions in the quality of the coating from one pipe end to the other.
30 Das Ziel der Erfindung bestand demnach darin eine Einrichtung zu entwickeln, die ein einfaches und problemloses Beschichten insbesondere von grosskalibrigen Rohren gestattet und die genannten Nachteile nicht aufweist.30 The aim of the invention was therefore to develop a device which allows simple and problem-free coating, in particular of large-caliber pipes, and which does not have the disadvantages mentioned.
35 Dieses Ziel wird erreicht durch die erfindungsgemässe Einrichtung, die aus einer im wesentlichen stationären Form besteht und die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Vorzugs- * * - 3 - weise aus einem Stahlblech bestehendes Futter einen im Querschnitt im wesentlichen kreissegmentförmigen Formboden bildet welcher auf mindestens zwei voneinander unabhängigen und mit Abstand zueinander angeordneten Auflagern in Form 5 von im wesentlichen halbkreisförmigen Stützrahmen aufliegt, wobei die Stützrahmen vorzugsweise beidseitig mit kreissegmentförmigen ebenfalls ein Futter aufweisenden Armen ausgerüstet sind welche auf- und zuklappbar sind und im zugeklapp-' ten Zustand eine kreisförmige Form begrenzen.35 This goal is achieved by the device according to the invention, which consists of an essentially stationary shape and which is characterized in that a lining consisting preferably of a steel sheet forms a shaped base which is essentially circular segment-shaped in cross section and which has at least two mutually independent and spaced-apart supports in form 5 of essentially semicircular support frames, the support frames preferably being equipped on both sides with circular segment-shaped arms also having a lining which can be opened and closed and, in the closed state, delimit a circular shape .
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Die der Erfindung zugrundeliegende Idee geht davon aus, dass es äusserst kostspielig ist für das Beschichten grosskali-briger Rohre unterschiedlicher Langen und Durchmesser jeweils geeignete feste Formen zu bauen und zu warten, während es so-15 wohl teuer als auch technisch schwierig ist Anlagen herzustellen, welche die zum Beschichten unterschiedlicher Rohre notwendige Flexibilität aufweisen würden.The idea on which the invention is based is based on the fact that it is extremely expensive to build and maintain suitable solid forms for coating large-diameter pipes of different lengths and diameters, while it is probably both expensive and technically difficult to manufacture systems, which would have the flexibility required for coating different pipes.
Anstatt also eine teure verstellbare Form vorzusehen, sieht 20 die Erfindung eine Vielzahl von kreissegmentförmigen Profilen von relativ geringem Gewicht und von geeigneter Geometrie vor, welche bei sinnvoller Aneinanderreihung auf ver-, schiedenen billigen Auflagen jeden gewünschten Formboden darstellen können.Instead of providing an expensive, adjustable shape, the invention provides for a large number of circular segment-shaped profiles of relatively low weight and of suitable geometry, which, when arranged in a meaningful manner on various, cheap supports, can represent any desired mold base.
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Bei besonders langen zu beschichtenden Rohren kann man mehrere Serien von Futtern der Länge nach aneinanderreihen, wobei man am Grenzpunkt zwischen zwei Futtern einen gewöhnlich etwas breiteren Stützrahmen unterlegt.In the case of particularly long pipes to be coated, several series of chucks can be lined up lengthwise, a support frame which is usually somewhat wider being placed under the border point between two chucks.
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Erfindungsgemäss besteht ein Stützrahmen aus einem Blech das einen halbkreisförmigen Einschnitt aufweist und das an einen Ständer etwa in der Form eines breiten U-förmi-gen Trägers befestigt ist. Dies-35 seits und jenseits des Einschnitts sind mittels Gelenken Flügel befestigt die als Futter dienen und die sich umklappen lassen.According to the invention, a support frame consists of a sheet metal which has a semicircular incision and which is fastened to a stand approximately in the form of a broad U-shaped support. On both sides of the incision, wings are attached by means of joints which serve as a lining and which can be folded down.
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Zum Vermeiden einer Haftung der Betonschicht an den Futtern sind letztere mit einer Kunststoff-Folie oder Spezialpapier überdeckt.To prevent the concrete layer from adhering to the forage, the latter is covered with a plastic film or special paper.
5 Eine günstige Ausführungsform sieht vor, dass sowohl die auf den Stützrahmen ruhenden als die an den Flügeln befestigten Futter Kreissegmente von 110° darstellen. Bei zugeklappter Form verbleibt demnach eine obere Oeffnung von 30° für das Zuführen von Beton.5 A favorable embodiment provides that both the liners resting on the support frames and the liners attached to the wings represent circular segments of 110 °. When the mold is closed, there remains an upper opening of 30 ° for the feeding of concrete.
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Die Einrichtung begreift ferner zwei Endstützen die höhenverstellbar sind und die an den freien Enden des zu beschichtenden Rohres angreifen. In der Tat werden an den Rohrenden betonfreie Zonen belassen, da ja die einzelnen Rohrsegmente 15 vor dem Verlegen zusammengeschweisst werden müssen. An diesen Enden werden die Stützen angesetzt und in der Höhe so eingestellt, dass die Dicke der anzubringenden Betonschicht gegenüber der Höhe der einzelnen Stützrahmen und der darauf liegenden Futter erreicht wird.The device also understands two end supports which are adjustable in height and which engage at the free ends of the pipe to be coated. In fact, concrete-free zones are left at the pipe ends, since the individual pipe segments 15 must be welded together before laying. The supports are attached to these ends and the height is adjusted so that the thickness of the concrete layer to be attached is achieved in relation to the height of the individual support frames and the lining lying on them.
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Die erfindungsgemässe Einrichtung besitzt die Vorzüge eines einfachen Baukastensystems, sie ist darüberhinaus ausserordentlich wartungsfreundlich, da die Reinigung sich auf einzelne Futter beschränkt, die überdies durch Kunststoff- bzw.The device according to the invention has the advantages of a simple modular system, moreover it is extremely easy to maintain, since cleaning is limited to individual feeds, which are also made of plastic or
25 Papierfolien geschützt sind.25 sheets of paper are protected.
Weitere Vorteile und Merkmale werden aus der Beschreibung der Zeichnungen ersichtlich, in denen Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Einrichtung darsteilt, während 30 Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch die gesamte Einrichtung darstellt.Further advantages and features will become apparent from the description of the drawings, in which FIG. 1 shows a cross section through the device according to the invention, while FIG. 2 shows a schematic longitudinal section through the entire device.
In Fig. 1 erkennt man das zu beschichtende Rohr (o) das in einem der Betonschichtdicke entsprechenden Abstand über dem 35 Futter (30) gelagert ist, welches auf den Stützrahmen (10) ruht. Der Stützrahmen (10) weist einen halbkreisförmigen Einschnitt (11) auf, sowie zwei Flügel (20) die mittels Schar- * - 5 - nieren (21) an dem den Rahmen (10) bildenden Stahlblech befestigt sind.In Fig. 1 you can see the pipe to be coated (o) which is stored at a distance corresponding to the concrete layer thickness above the 35 lining (30), which rests on the support frame (10). The support frame (10) has a semicircular incision (11) and two wings (20) which are fastened to the steel sheet forming the frame (10) by means of coulters (21).
Das Putter (30) wird mit einer nicht gezeigten Folie bedeckt 5 und das Betonvergiessen vorgenommen. Während des Giessens kann man gleichzeitig den Beton (2) mittels eines im Rohr verfahrbaren Vibrators(1) behandeln. Auch kann ein stabförmiger Vibrator während des Vergiessens in den Beton eingeführt werden. Nach Fortschreiten des Vergiessens werden nun 10 auch die Flügel (20) umgeklappt/ wobei nicht gezeigte Arre- ♦ tierungen die Endposition der Flügel (20) bestimmen. Selbstverständlich verbleibt am Scheitelpunkt des Rohres (0) eine freie Zone in Längsrichtung zur Rohrachse zum Einfüllen des Betons und ggf. zum Einführen des Vibrators.The putter (30) is covered 5 with a film, not shown, and the concrete is poured. During pouring, the concrete (2) can be treated at the same time by means of a vibrator (1) that can be moved in the pipe. A rod-shaped vibrator can also be inserted into the concrete during pouring. After the potting process has progressed, the wings (20) are now also folded over / with locking means (not shown) determining the end position of the wings (20). Of course, at the apex of the pipe (0) there remains a free zone in the longitudinal direction to the pipe axis for filling in the concrete and possibly for inserting the vibrator.
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An den Enden der Rohre werden die Futter sinnvoll mittels Blechringen begrenzt, die das seitliche AusfHessen des Betons verhindern.At the ends of the pipes, the lining is sensibly limited by means of sheet metal rings that prevent the concrete from seizing out laterally.
20 Fig. 2 zeigt die gesamte Einrichtung mit Ausnahme der verstellbaren Endstützen. Man erkennt die voneinander unabhängigen Stützrahmen (10) mit ihren Flügeln (20), sowie die Blechringe (40)20 Fig. 2 shows the entire device with the exception of the adjustable end supports. The mutually independent support frames (10) with their wings (20) and the sheet metal rings (40) can be seen.
Da die gesamte erfindungsgemässe Einrichtung sinngemäss aus 25 lauter zusammensetzbaren Einzelteilen besteht, lässt sie sich auch leicht transportieren und an beliebigen Orten in Verbindung mit einer Beton- und Vergiessanlage betreiben.Since the entire device according to the invention consists of 25 parts that can be put together, it can also be easily transported and operated at any location in connection with a concrete and pouring system.
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