SE421280B - Forfarande och anordning for framstellning av betongror genom pafyllning och komprimering av betongmassa i en upprettstaende form - Google Patents

Description

7908482-8 tits 1800 i förhållande till varandra och âstadkommits medelst oli- ka excentervibratorer, vilka roterat synkront med samma varvtal och riktning. Även om någon förbättring av rörets ytteryta härigenom skulle kunna ha uppnåtts utan åtföljande nämnvärd försämring av in- nerytans kvalitet, utgör detta vidareutvecklade förfarande emellertid ej någon acceptabel lösning på problemet att med enkla och okomplice- rade formar framställa betongrör, vilka förutom hög betongkvalitet även har hög ytfinhet såväl invändigt som utvändigt. Den upprättstâ- ende form, som krävs för utförandet av det sistnämnda av de bägge kända förfarandena, blir nämligen även den onödigt komplicerad samt kostnads- och utrymmeskrävande till följd av att det alltid måste in- gå minst två vibratorer i en dylik, med åtföljande ökat behov av dämpningsanordningar och utjämningsmassor utöver det direkta behovet av synkroniserings- och drivanordningar för vibratorerna.

Föreliggande uppfinning har därför i första hand till ändamål att föreslå ett nytt förfarande av det här inledningsvis angivna slaget, vid vilket den i rören ingående betongen får hög kvalitet samtidigt med att rören erhåller hög ytfinhet såväl invändigt som utvändigt utan att den upprättstående gjutformen därför behöver vara onödigt komplicerad med ett flertal vibratorer med åtföljande besvärande krav på konstruktiv utformning, dämpning och utrymme.

Detta syfte uppnås i allt väsentligt främst därigenom, att gjutfor- mens yttermantel vid förfarandet enligt uppfinningen, under åtminsto- ne nâgon del av betongmassans komprimering, hâlles i rotation kring sin geometriska axel med en invändig periferihastighet, som är högre än den maximala vibrationshastighet, med vilken den vibratorförsedda kärnan bearbetar betongmassan under dennas komprimering, varvid med vibrationshastighet menas produkten av den amplitud och den frekvens, med vilka kärnan då vibrerar.

Vid förfarandet enligt uppfinningen hâlles således formens ytterman- tel i aktiv rotation under åtminstone någon del av den tid, under vilken betongmassan komprimeras genom vibrering av formkärnan. Häri- genom blir den i gjutformen påfyllda betongmassan utsatt för en cent- rifugering samtidigt med att den blir vibrerad. Denna dubbla bear- betning resulterar i att betongmassansvattenhalt kan vara mycket låg, dvs att massan kan ha styv konsistens. Detta medför i sin tur god förmåga för massan att utfylla formutrymmet samt hög hållfasthet och stor täthet hos de färdiga rören och ger dessutom en så god formsta- 7908482-8 bilitet åt det nygjutna röret vid avformningen, att denna kan ske praktiskt taget omedelbart efter det att gjutningen avslutats utan att risk för sättningar i betongmassan uppkommer. Om rotationen av formens yttermantel upprätthålles efter det att vibreringen av form- kärnan upphört kan t.o.m. en utdragning av kärnan ske praktiskt ta- get utan uppkomst av_sättningsframkallande friktionskrafter mellan den fortfarande tillsammans med ytterformen roterande betongmassan och kärnan. Detta innebär helt överraskande att avformningen av ett enkelt förfarande nygjutet rörs insida kan ske utan att porer och re- por uppkommer på rörets inneryta, vilken blir helt slät. T.o.m. av- formningen av rörets ytteryta efter det att yttermantelns rotation upphört har visat sig kunna ske utan att större friktionskrafter upp- kommer mellan manteln och röret, vars ytteryta därmed också blir helt slät till följd av den dubbla bearbetning, som betongmassan varit utsatt för genom den samtidiga vibreringen av formkärnan och aktiva rotationen av formens yttermantel. Genom sina släta ytter- och inner- ytor avviker således ett enligt förfarandet enligt uppfinningen fram- ställt betongrör på ett synnerligen fördelaktigt sätt från utseendet hos vanliga vibrerade betongrör.

Trots att förfarandet enligt uppfinningen innebär en dubbel bearbet- ning av den i gjutformen pâfyllda betongmassan, kräver det ej några komplicerade eller utrymmeskrävande formdon. Tvärtom blir en enligt uppfinningen utförd anordning för genomförandet av det nya förfaran- det betydligt enklare och mindre utrymmeskrävande än de tidigare fö- reslagna formanordningar, vid vilka såväl formens yttermantel som kärnan skulle vibreras.

En dylik anordning enligt uppfinningen med vibratorförsedd kärna och upprättstående yttermantel, som är anordnad för rotation kring sin geometriska axel och är försedd med drivorgan med vars hjälp man- teln erhåller erforderlig rotation, är nämligen främst kännetecknad av att yttermanteln är kring sin omkrets försedd med ett antal utef- ter densammasaxiella led fördelade rullbanor, vilka är avsedda att samverka med ett antal mot den ansättningsbara, rotationslagrade rul- lar, av vilka minst en är driven och utgör ett drivorgan för åstad- kommandet av mantelns rotation och de övriga är odrivna och utgör stödrullar under mantelrotationen och samtliga är anbragta på en kring formens yttermantel befintlig stativdel. I motsats till de kän- da anordningarna för åstadkommande av en mantelvibration krävs såle- 7908482-8 des endast enkla hjälpmedel för drivningen, lagringen och stödet av manteln vid en enligt uppfinningen utförd anordning.

För att rörändarna skall få sin avsedda utformning erfordras givet- vis i en enligt uppfinningen utförd anordning, liksom vid de kända gjutformarna för rörframställning, speciella gjutformdetaljer. Exem- pelvis kan vid en fördelaktig utföringsform för en anordning enligt uppfinningen yttermanteln vara vid sin undre ände löstagbart förbun- den med en för åstadkommandet av ett betongrörs ena ände avsedd ring- formig formdel, exempelvis en s.k. muffring, vilken med ett mindre spel omger gjutformens vibratorförsedda kärna. Vid denna utförings- form kan den ringformiga formdelen för formgivningen av den ena rör- änden t.o.m. utnyttjas som en i ett axiallagringsarrangemang för yt- termantelns rotation ingående detalj. Den nämnda ringformiga formde- len kan nämligen på sin från gjutformens inre bortvända sida uppvisa en lagerbana, vilken tillsammans med mot densamma riktade och av en från formkärnan radiellt utskjutande del uppburna rullkroppar utgör en axiallagring för yttermantelns rotationsrörelse.

Den motsvarande formdelen för formgivningen av rörets andra ände kan lämpligen vara roterbar tillsammans med ytterformen och har då även den med fördel ringform och är uppburen av ett pressdon, vilket är anordnat upptill på anordningen enligt uppfinningen och är åtminsto- ne delvis införbart i det mellan yttermanteln och kärnan uppkommande utrymmet.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras under hänvisning till bifogade ritning, vilken i första hand ger ett exempel på en ut- föringsform för anordningen enligt uppfinningen men samtidigt också ger en uppfattning om det uppfinningsmässiga förfarandet. Bägge fi- gurerna på ritningen visar i förenklade och från oväsentliga detaljer rensade sidovyer, vilka är endast delvis skurna, en för utförandet av förfarandet enligt uppfinningen avsedd anordning för framställning av betongrör genom påfyllning och komprimering av betongmassa i en upprättstâende form. Fig. 1 visar anordningen före gjutningsförloppets början och formutrymmets påfyllning med betongmassa, under det att fig. 2 visar densamma under gjutningsförloppets slutskede efter det att formutrymmet blivit färdigfyllt och tillslutet.

Av ritningen framgår att en anordning enligt uppfinningen innefattar en upprättstående gjutform, vilken i sin tur innefattar en ytterman- 7908482-8 tel 1 och en inuti denna belägen kärna 2. Mellan yttermanteln och kärnan finns ett ringformigt utrymme 3. För gjutning av betongrör på- fylles lämpligt konditionerad betongmassa 4 i detta utrymme, där be- tongen komprimeras genom att formkärnan 2 vibreras och yttermanteln 1 roteras. För detta ändamål är kärnan invändigt försedd med en vibra- tor 5, under det att yttermanteln är anordnad för rotation kring sin geometriska axel och har drivorgan 6, med vars hjälp den erhåller den erforderliga rotationen. Om armerade betongrör skall framställas i anordningen, anbringas givetvis armeringen i formutrymmet 3 innan be- tongmassan påfylles.

I och för sig kan en anordning enligt uppfinningen vara utförd på flera olika sätt. Särskilt är detta fallet med avseende på arrange- manget för de färdiggjutna rörens avformning. Avformningen av rörets yttersida kan nämligen ske antingen genom att formens yttermantel är delad på längden och kan öppnas eller också genom att yttermanteln är förskjutbar i axiell led relativt kärnan. Avformningen av rörets innersida kan ske antingen genom att röret avlyftes i höjdled från kärnan eller också genom att själva kärnan är förskjutbar i axiell led inuti det färdiggjutna röret och därför kan utdras ur detta i riktning uppåt eller nedåt. Vid den här visade utföringsformen kan emellertid yttermanteln 1 antingen vara delad på längden eller också vara upplyftbar i förhållande till det färdiggjutna röret, vars in- sida därefter avformas genom att röret upplyftes från kärnan.

Som framgår av ritningen är vid den här visade utföringsformen för en anordning enligt uppfinningen såväl gjutformens yttermantel 1 som kärna 2 uppburna av ett underrede 7 under förmedling av elastiska element 8, exempelvis i form av gummikutsar. Närmare bestämt är vid gjutningsförfarandet yttermanteln 1 vid sin undre ände medelst ett antal frigörbara fastspänningsdon 9 förbunden med en för åstadkomman~ det av utseendet av betongrörets ena ände avsedd ringformig del, vil- ken i föreliggande exempel har fått formen av en s.k. muffring 10, vilken med ett mindre spel omger formkärnan 2. Denna ringformiga form- del eller muffring 10 har på sin från formutrymmets inre bortvända sida 11 en lagerbana. Tillsammans med mot densamma anliggande rull- kroppar 12 bildar denna lagerbana en axiallagring för yttermantelns 1 rotationsrörelse kring formkärnan 2, från vars underdel en radiellt utskjutande fläns 13 eller liknande uppbär rullkropparna 12. 7908482-8 ' Vid en anordning enligt uppfinningen kan formkärnan 2 vara uppbyggd på flera olika sätt. Antingen kan den vara försedd med en vibrator, som ger en s.k. riktad vibrering innebärande att kärnan hamrar mot betongmassan från den ena sidan till den andra, eller också kan kär- nan ha en vibrator, som ger en s.k. roterande vibrering, vid vilken kärnans utsida utför en närmast glidande eller avrullande rörelse mot betongmassan. Vid den här visade utföringsformen för anordningen enligt uppfinningen är emellertid formkärnan 2 försedd med en vibra- tor 5 av det förstnämnda slaget. Den är anordnad inuti ett rör 14, vilket medelst två ringformiga stödflänsar 15 är förbundet med kär- nans 2 mantel. Drivningen av vibratorn sker med hjälp av en elmotor 16, som är anordnad vid kärnans undre ände uppburen av underredet 7.

Närmare bestämt är vibratorn av det slag, vilket noggrant beskrives i det svenska patentet 204 265, varför vi här ej behöver beskriva densamma i detalj utan kan inskränka oss till att nämna, att den in- nefattar tvâ på samma geometriska axel anordnade excenterelement, vilka roterar i varandra motsatta riktningar. Det ena av dessa ex- centerelement är uppdelat pâ tvâ grupper med var sin eller var sina excentermassor, den ena anordnad vid kärnans övre del och den andra vid dess undre del, med det andra excenterelementet anordnat mellan sig roterbart i motsatt riktning mot det förstnämnda i två delar el- ler grupper uppdelade excenterelement.

För sin rotation är formens.yttermantel 1 vid den här visade utfö- ringsformen för en anordning enligt uppfinningen försedd med ett an- tal rullbanor 17. Dessa är fördelade utefter mantelns axiella led och avsedda att samverka med ett antal mot dem ansättningsbara, rota- tionslagrade rullar 18, 19. Av dessa är minst en 19 driven, vilket sker med hjälp aven elmotor 20 via en reduktionsväxel 21. Denna rulle 19 utgör själva drivorganet för âstadkommandet av mantelns 1 rotation och står därför i friktionsangrepp med sin samverkande rullbana 17 pâ manteln. De övriga visade rullarna 18 är odrivna och utgör stöd- rullar för manteln. Samtliga av de med mantelns rullbanor samverkan- de rullarna, såväl den drivna som den odrivna, är belägna med jämn delning kring mantelns rullbanor och är anbragta rotationslagrade i en kring yttermanteln befintlig stativdel, av vilken emellertid en- dast mindre delar 22 är visade på ritningen.

Som särskilt väl framgår av fig. 2 kan en anordning enligt uppfinnin- gen även vara försedd med ett pressdon 23, vilket är beläget ovanför 7908482-8 gjutformen och är rörligt i dennas axiella led. Detta pressdon är lämpligen utformat så, att det är åtminstone delvis införbart upptill i det mellan formens yttermantel 1 och kärna 2 uppkommande ringformi- ga utrymmet 3 för betongmassan, vilken efter påfyllningen av gjutfor- men nedpressas i denna med hjälp av pressdonet. I och för sig kan pressdonet 23, förutom att det är höj- och sänkbart, även vara rota- tionslagrat, så att det deltar i formyttermantelns 1 rotationsrörel- ser. Vidare kan det med fördel uppbära en för âstadkommandet av utform- ningen av det ena av rörändarna avsedd ringformig formdel 24, vilken i den i fig. 2 visade anordningen består av en s.k. spetsring.

Efter det att det ringformiga utrymmet 3 mellan formens yttermantel 1 och kärna 2 fyllts med lämpligt konditionerad betongmassa 4, vil- ket med fördel sker med vibrerande kärna 2 och eventuellt långsamt roterande yttermantel, får yttermanteln under åtminstone någon del av betongmassans komprimering rotera kring sin geometriska axel med en invändig periferihastighet, vilken är högre än den maximala vibra- tionshastighet, med vilken den vibratorförsedda kärnan 2 bearbetar betongmassan under dennas komprimering. Därvid avses med uttrycket Vibrationshastighet produkten av den amplitud och den frekvens, med vilka formkärnan 2 vibrerar och bearbetar betongmassan i gjutformen.

Genom kombination av kärnvibrering och aktivt roterande formytter- mantel uppstår i en zon i betongmassan ett tryck i denna, vilket sva- rar mot summan av kärnans excenterkraft och den centrifugalkraft, som mantelrotationen ger upphov till, under det att trycket i betong- massan 1 en diametralt belägen zon svarar mot skillnaden av dessa bägge krafter. Detta innebär att kärnan under sin vibration får en minskad eller t.o.m. temporärt upphörande beröring med betongmassan i gjutformen på en del av sin omkrets, under det att beröringen i stället blir desto mera uttalad vid den del av omkretsen, som är be- lägen diametralt i förhållande till den förstnämnda delen. Denna till följd av uppfinningen åstadkomna rörelsemöjlighet hos kärnan i förhål- lande till betongmassan i formen medför, att kärnan vid den här visa- de utföringsformen av anordningen enligt uppfinningen, med dess för s.k. riktade vibrering utsatta formkärna, kommer att med sin utsida utföra en hamrande glättningsrörelse mot betongmassan, vilket ger det färdiga röret en porfri och slät invändig yta, samtidigt med att yt- w termantelns rotation ger en slät och porfri utvändig röryta. 7908482-8 Efter det att formen färdigfyllts med betongmassa och pressdonet 23 förts ned för stängning av formen och för åstadkommandet av den s.k. överpressen på betongmassan inuti denna, kan eventuellt yttermantelns rotation upprätthållas efter det att vibreringen av kärnan upphört och till dess denna har utdragits ur gjutformen för avformningen av det gjutna rörets insida. Detta fordrar dock en annan utföringsform för anordningen än den här visade.

Uppfinningen är icke begränsad till det här beskrivna och på ritnin- gen visade utföringsexemplet utan kan modifieras på mângahanda sätt inom ramen för patentkraven.

Claims (6)

7908482-8 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av betongrör genom påfyllning och komprimering av betongmassa (4) i en upprättstående gjutform, som innefattar en yttermontel (1) och en inuti denna belägen vibrator- försedd kärna (2), k ä n n e t e c k n a t av att yttermanteln under åtminstone någon del av betongmossans komprimering hålles i rotation kring sin geometriska axel med en invändig periferihastig- het, som är högre än den maximala vibrationshastighet, med vilken den vibratorförsedda kärnan bearbetar betongmassan under dennas komprimering, varvid med vibrationshastighet menas produkten av den amplitud och den frekvens, med vilken kärnan vibrerar.

2. Förfarande enligt krav 1, k ö n n e t e c k n a t av att ytter- mantelns (1) rotation upprätthälles efter det att vibreringen av kärnan (2) upphört och till dess denna har avlägsnats ur gjutfor- men för avformning av det gjutna rörets insida.

3. Anordning för utförandet av förfarandet enligt krav 1 eller 2 för framställning av betongrör genom påfyllning och komprimering av betongmassa (4) i en upprättstäende gjutform, som innefattar en yttermantel (1) och en inuti denna belägen vibratorförsedd kärna (2), varvid yttermanteln (1) är anordnad för rotation kring sin geometriska axel och är försedd med drivorgan, med vars hjälp manteln erhåller den erforderliga rotationen, k ä n n e t e c k - n a d av att yttermanteln (1) är kring sin omkrets försedd med ett antal utefter densammas axiella led fördelade rullbanor (17), vilka är avsedda att samverka med ett antal mot dem ansättníngs- bara , rotationslagrade rullar (18 ,19), av vilka minst en (19) är driven och utgör ett drivorgan för åstadkommandet av mantelns rotation och de övriga (18) är odrivna och utgör stödrullar under »7908482-8 ' 10 mantelns rotation och samtliga är anbragta på en kring formens ytter- mantel befintlig stativdel (22).

4. Anordning enligt krav 3, k ü n n e t e c k n a d av att yttermanteln (1) ör vid sin undre ände löstagbart (9) förbunden med en för åstadkommandet av ett betongrörs ena ände avsedd ringformíg formdel (10), exempelvis en s.k. muffring, som med ett mindre spel' omger formens kärna (2).

5. Anordning enligt krav 4, k ö n n e t e c k n a d av att den ringformiga formdelen (10) på sin från formens inre (3) bortvënda sida uppvisar en lagerbana (11), vilken tillsammans med mot densam- ma anliggande ooh av en från formkürnan (2) radiellt utskjutande del (13) uppburna rullkroppar (12) utgör en axiallagring för ytter- mantelns (1) rotationsrörelse.

6. Anordning enligt krav 3, 4 eller 5, k ü n n e t e c k n a d av att den upptill har ett i det mellan yttermanteln (1) och kärnan (2) uppkommande ringformiga utrymmet (3) åtminstone delvis inför- bart pressdon (23), som kan vara roterbart tillsammans med ytter- formen och lämpligen uppbär en för åstadkommandet av ett betongrörs ena ände avsedd ringformig formdel (24), exempelvis en s.k. spetsring.