Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zementröhren. Die Erfindung betrifft. ein Verfahren mir Herstellung von Zementröhren durch Verfor mung, wobei ein rotierender Kolben in einer senkrechten Form axial bewegt wird, so dass der Rohrkörper durch 'den Kolben zwischen diesem und der Formwand gebildet wird.
Bei solchen Verfahren bietet die Bildung des glockenförmigen Endes für eine Anschluss- ninffe des Betonrohres Schwierigkeiten, und es sind zu deren Beseitigung bereits verschie- clene Versuche unter Verwendung spezieller Einlagestücke am untern Ende der Form oder besonderer Vorrichtungen am Kolben gemacht worden.
Es ist klar, dass eine genügende Verdich tung des Betons durch den Kolben allein nicht erreicht werden kann, so da.ss es bei den be kannten Verfahren schwierig ist, eine genü- gencle Verdichtung sowie auch eine genügend glatte Innenfläche am Muffenende des Rohres zu erhalten.
Das erfindungsgemässe Verfahren bezweckt die Beseitigung dieser Schwierigkeiten und kennzeichnet sieh dadurch, dass zur Bildung des glockenförmigen Muffenendes des Beton rohres Betonmasse durch den rotierenden und sich aufwärts bewegenden Kolben in einen vom obern Ende der Form und einem darin einge setzten Formring gebildeten Hohlraum ver drängt und darin verdichtet wird.
Um ferner eine genügende Verdichtung und eine Glättimg der Innenfläche der Muffe zu erhalten, können Mittel vorgesehen sein, die der innern Form eine Rotation in ent gegengesetzter Richtung zum Drehsinn des Kolbens erteilen.
Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich da durch, dass am Kolbenkopf angebrachte Or gane derart vorstehend angeordnet Emd ausge bildet sind, dass diese eine verdichtete Be tonwandung ain Kolbenkopf formen, ferner dadurch, dass ein muffenartiger Formring, konzentrisch zum glockenförmigen obern Ende der Form angebracht ist, welche zusammen mit dieser Form das Profil .des Rohrendes bestimmt, und dass der Formring in entgegen gesetztem Drehsinn zum Kolben rotiert,
um die Innenfläche der Betonwandung zu glät ten und den Beton weiter zu verdichten.
Der Teil der Vorrichtung, gegen welchen die Endwand der Muffe geformt. wird, kann mit Löchern oder Schlitzen versehen sein, durch welche die überschüssige Betonmasse herausgepresst wird.
Die am Kolbenkopf vorstehenden Organe bestehen vorzugsweise aus Stäben, welche in folge der Rotation des Kolbens aus dem Beton am obern Ende der Form einen Ring mit trichterförmiger Innenfläche formen können. Die genaue Gestalt und Anordnung dieser Stäbe hängt von verschiedenen Faktoren ab, so von der Vorschub- und der Rotations- geschwindigkeit des Kolbens und von dem Rohrdurchmesser.
Nachstehend wird an Hand der beiliegen den Zeichnung eine beispielsweise Ausfüh rungsform der erfindungsgemässen Vorrich tung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht mit dem Kolben in seiner untersten Lage, Fig.2 eine Seitenansicht der Fig.1; Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Kolbens, teilweise im Schnitt; Fig. 4 ist ein Grundriss des Kolbens; Fig.5 ist ein Grundriss des Formtisches mit einer Zusatzform in der Arbeitsstellung, und Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch den Tisch, die Zusatzform und den obern Teil der Hauptform.
Der Rahmen der Vorrichtung besteht aus vertikalen Stützen und horizontalen Verstre bungen aus I-Eisen, Winkeln und Flacheisen, die in der Zeichnung kollektiv mit 10 be zeichnet sind. Die Hauptstütze für den Kol ben 11, dessen Welle 12 und den Motor 13 besteht aus einem senkrechten Pfeiler 14 in der -litte des Rahmens und setzt sich aus I-Profileisen zusammen.
Der Mechanismus des Kolbens ist in senkrechter Richtung verschieb bar gelagert und enthält, an einer Grund platte 16 gelagert, den Elektromotor 13, der sich hinter dem genannten Pfeiler befindet, Lind ein Lager 15 für das untere Ende der Kolbenwelle 12 und deren Mantel 12a, das vor dem Pfeiler angeordnet ist, wobei der Motor die Kolbenwelle mittels Riemen und Scheiben antreibt, welche gesamthaft mit 17 bezeichnet sind. Die Grundplatte 16 ist mit. Rollen 18 versehen, welche auf den entspre chenden senkrechten Schienen des Rahmens laufen, so dass eine seitliche Bewegung aus geschlossen oder auf ein Mindestmass be schränkt wird.
Der Kolben 11 ist am obern Ende der Welle 12 befestigt, deren Länge so bemessen ist, dass sie die jeweilen verwendete Formvoll ständig durchdringt.
Der Antrieb für die axiale Bewegung des ganzen Kolbenmechanismus befindet sich oben am Rahmen und besteht in der Hauptsache aus einem Elektromotor 19, dessen Drehrich tung mittels eines passenden Schalters um gestellt werden kann, und der über ein Ge triebe zum Einstellen verschiedener Geschwin digkeiten eine Querwelle 20 antreibt, die an jedem. Ende eine Trommel 21 mit. Flansch trägt. Ein über jede Trommel laufendes Kabel 22 ist mit dem Mechanismus verbunden. Ein Gegengewicht 23 bewegt sich an jeder Seite des Rahmens in einer senkrechten Führung 23a.
Ein Kabel ist an jedem der Gegenge wichte befestigt, läuft über die entsprechende Trommel und ist am andern Ende mit einem passenden Teil des Mechanismus verbunden, wie aus Fig. 2 klar ersichtlich ist. Ein Über winden ist bei dieser Vorrichtung nicht mög lich,, da. entweder das Gegengewicht oder der Kolbenmechanismus auf den Boden bzw. auf einen Teil des Rahmens aufstossen, wenn die Grenze der Bewegung erreicht ist, was ein Lockern der Kabel um die Trommel zur Folge hat.
Der Antrieb ist so gebaut, dass die axiale Bewegungsrichtung des Kolbens umgesteuert werden kann, so dass, nachdem der Rohrkör per geformt worden ist, der Kolben in seine Ausgangslage zurückkehren kann.
Das untere Ende der Form ruht, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, auf einer Grundplatte 43. Diese ist mit Dornen 44 ver sehen, welche in die entsprechenden Löcher des untern Ringes einer üblichen zweischaligen Form eingreifen, während diese oben durch einen Trog 45 festgehalten wird, der auf seiner untern Seite mit einem Haltering 46 ver sehen ist. Der Trog 45 ist in vertikaler Rich tung verschiebbar, so dass die Form heraus genommen und ausgewechselt werden kann; diese Einrichtung gestattet die Verwendung von Formen verschiedener Länge. Eine runde Platte 47 ist drehbar an dem genannten Trog angebracht und dient zur Aufnahme einer weiter unten beschriebenen zusätzlichen Form.
Der Trog 45 gleitet an senkrechten Führun gen 48, welche auf beiden Seiten an senkrech ten Stützen an der Vorderseite des Rahmens in entspreehenden Führungen gleitend gela- ger t sind. Zwei durch Gewichte ausbalan cierte Hebel 59 sind auf der Querwelle 49 an gebracht und durch Verbindungsstangen 50 mit dem untern Teil des Troges 45 verbun den. Der gebogene Hebel 51 ragt vorn aus der Maschine und ist mit der Welle 49 starr verbunden, so dass beim Heben bzw. Senken dieses Hebels der Trog durch die Hebel 59 und die Stangen 50 gehoben und gesenkt wird, wobei der Trog .die Tendenz hat, sich aufwärts zu bewegen.
Der Trog weist an seiner untern Seite ein zentrales Loch 52 mit Befestigungs mitteln für die Form auf.
Es sind zweckentsprechende Arretierungs- mittel vorgesehen, um eine Aufwärtsbewegung des Trogtisches während der Formung des Rohres zu verhindern. Diese bestehen aus zwei Stangen 53 an beiden Seiten des Rahmens, die durch einen mit Handgriff versehenen He bel 54 an der vordern Seite der Maschine be tätigt werden. Der Hebel 54 ist mit einer durch Gegengewicht ausgeglichenen Stange 55 verbunden, die auf einer Querwelle 56 sitzt. Diese Welle trägt an jedem Ende ein Verbin dungsglied 57 zu einem Hebel 58, von denen jeder an einer der Stangen 53 schwenkbar gelagert ist.
Wenn der Handhebel 54 nach innen geschoben wird, werden die Anschläge 53 um ihre obern Drehpunkte rückwärts ge schwenkt, so dass der Tisch gehoben werden kann, was das Auswechseln der Form ge stattet. Die Anschläge 53 können vorzugsweise aus zwei Teilen zusammengesetzt sein, die mit Schlitz und Bolzen und mit einem Riegel ver sehen sind, so dass die Länge dieser Teile ein gestellt werden kann.
Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Kol ben besteht in der Hauptsache aus dem Kör per 11 mit einer zentralen, hohlen Nabe 60, dessen unterer Teil bei 61 abgeschrägt ist. Die Aussenwand 62 besteht vorzugsweise aus einem Mantel aus widerstandsfähigem und zähem Metallblech. An der obern Stirnseite des Kolbens sind zwei Verdichtungsorgane angebracht; jedes von ihnen besteht aus einem Flügel oder schaufelartigem Blatt 63, das an einer vertikalen Spindel 64 drehbar befestigt ist, wobei das untere Ende der Spindel bei 85 am Kolben und das obere bei 85a in einer Lasche 86 gelagert ist, welche parallel über der Stirnfläche des Kolbens mittels zweier Distanzschrauben 87 befestigt ist.
Die äussern Flächen der genannten Flügel sind senkrecht, während die obern Kanten von vorn nach hinten (im Drehsinn, wie in Fig. 1 angegeben) abwärts geneigt sind. Die beiden Flügel sind mittels eines Kniehebelsystems miteinander verbunden und werden durch eine senkrechte Stange 65 betätigt, welche im Innern der Kol benwelle 12 frei drehbar gelagert ist. 'Am ver jüngten Ende 66 der Stange ist beidseitig ein Hebel 67 angelenkt, der je mittels eines starren, gekrümmten Armes 68 mit dem ent sprechenden Flügel, nahe der Spindel, ver bunden ist.
Wie aus Fig.1 ersichtlich ist, ragt die Be tätigungsstange 65 an ihrem untern Ende über die Kolbenwelle 12 hinaus und ist hier zweck dienlich gelagert. Ein Bügel 69 verbindet einen Ring 70 am Ende der Stange mit einem Hebel 71, der bei 72 schwenkbar gelagert ist, so dass beim Herabdrücken des Hebels die Stange 65 gehoben und umgekehrt, beim Heben des Hebels die Stange gesenkt wird. Das Ende des Hebels 71 kommt mit verstell baren Anschlägen 73 und 74 in Berührung, welche seine Auf- und Abwärtsbewegung be grenzen.
Während der Aufwärtsbewegung des Kol bens stehen die Flügel 63 der Verdichtungs organe mit ihren hintern Kanten an der Wand des Kolbens um ein gewisses Mass, nämlich etwa drei Millimeter, vor. Wenn aber der Kolben die Grenze seiner Aufwärtsbewegung und das Ende des Hebels 71 den Anschlag 7 4 erreicht hat, so wird die Stange 65 gehoben. Infolge der Kniehebelwirkung der Hebel 67 und der Arme 68 dreht sich diese Stange da bei um einen kleinen Winkel, und die Ver dichtungsflügel werden durch das genannte Hebelsystem in ihrer Spindellagerung so weit gedreht, dass die hintern Kanten der Flügel auf den Durchmesser des Kolbens eingezogen werden.
Wenn der Kolben die -untere Grenze seiner Bewegung und der Hebel 71 den un tern Anschlag erreicht hat, so wird die Stange 65 gesenkt und dreht in analoger Weise die Flügel in ihre hervorstehende Stel lung.
Die horizontale Querlasche 86 trägt zwei aufrechtstehende Stäbe 86a. Diese können auch in bezug auf die Drehachse geneigt sein und besitzen u-förmigen Querschnitt, mit nach aussen gekrümmten Flächen; in der Zeichnung sind sie senkrecht angeordnet. Ihre Aussen flächen liegen innerhalb der Aussenwand 62 des Kolbenkopfes.
Die Anordnung des Formrings und der Trog sind in den Fig. 5 -Lind 6 im Detail dar gestellt, und die Konstruktion unterscheidet sich von der in Fig.1 und 2 gezeigten Gesamt darstellung hauptsächlich darin, dass,das obere Ende der Form 93 über den Trog 45 hinaus ragt, anstatt dass sie an dessen Unterseite befestigt ist. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte modifizierte Form hat den Vorteil, dass sie die notwendige Höhe des Formrings vermin- dert.
Die Platte 47 wird von einem U-förmigen Aussenkranz und dein Rand 75 getragen und ist als Drehscheibe oder Drehtisch ausgebildet. Dieser wird von einem unter dem Trog 45 befindlichen Elektromotor 77 über eine aus ziehbare- Welle 78 und eine exzentrisch ge lagerte Rolle 79 angetrieben. Der Drehtisch wird auf zweckdienlichen Rollen 88 getragen, und gegenüber der Antriebsrolle 79 befindet sich eine Gegendruckrolle 82.
Die Antriebs rolle 79 kann durch einen Handhebel 80 und ein Hebelsystem 81, welche unter dem Tisch angeordnet sind, in ihrer exzentrischen Lage rung so bewegt werden, dass sie gegen den Rand 75 der Drehscheibe angedrückt wird, um ihr die Rotation zu erteilen.
Der zusätzliche Formring besteht aus einem hülsenartigen Ring 89, welcher zur zum glockenförmigen obern Ende 93a -der Form 93 konzentrischen Befestigung an der Platte 47 an seiner obern Kante einen Flansch 90 trägt. Im in den Fig. 5 und 6 dargestellten Falle ist der Formring mittels Platten 91 an der Platte 47 befestigt; aber für die Herstel lung dünnerer Rohre kann der Flansch 90 mit -einer Anzahl flacher Ansätze versehen sein, welche in entsprechende Ansätze der Platte 47 eingreifen.
Wie aus Fig. 6 ersicht lich, ist ein abnehmbarer Ring 92 am Trog 45 befestigt, dessen innerer Durchmesser so be messen ist, dass er das obere Ende der Form 93 aufnehmen kann, und dessen Unterseite auf auf einem an der Aussenseite der Form an gebrachten, rechtwinklig geflanschten Ring 94 aufliegt. Der innere Durchmesser der Zusatz form ist so bemessen, dass der Kolben mit den Verdichtungsorganen in ihrer äussern Stellung hindurchgeht.
Das Profil der äussern Wand der Zusatz form 89 entspricht dem gewünschten innern Profil des hergestellten Rohres. In der dar gestellten Ausführung dient die Zusatzform 89 zur Herstellung des glockenförmigen Muf- fenendes eines Zementrohres mit Muffenver- schluss, nach Art des bekannten Selbstkupp- lungs- oder Umkehrverschlusses, und zwar ent steht in diesem Falle eine abgestufte Muffe.
Es können auch mehrere kleine Stufen oder Rillen vorgesehen werden, so dass beim Rohr anschluss auch ein geeignetes Packungsmate rial, Mörtel oder ein Futter verwendet wer den kann. Die äussere Wand der Zusatzform kann natürlich in beliebiger Weise gerippt oder in Kehlleistenform oder einem andern Profil ausgeführt sein.
An der untern Seite des Flansches 90 sind zwei keilförmige Packungselemente 95 ange bracht. Der Flansch 90 kann auch mit Lö chern oder Schlitzen versehen sein, durch welche das überschüssige Betonmaterial nach aussen gedrückt wird.
Zur Herstellung eines Zementrohres wer den die Hauptform 93 und die Zusatzform 89 in ihre Arbeitsstellung gebracht und der ro tierende Kolben beginnt- sich aus seiner Aus gangsstellung nach oben zu bewegen, wäh rend die Betonmischung daraufgegossen wird. Durch die Wirkung der Verdichtungsorgane wird entlang der innern Formwand der Rohr körper aufgebaut, und die Stäbe 86a bilden über dem Kolben einen mehr oder weniger zylindrischen Betonwulst. Die Menge des auf diese Weise durch den Kolben vorgeschobenen Betons hängt hauptsächlich von der Form dieser Stäbe und der Umlaufgeschwindigkeit des Kolbens ab.
Sobald sich der Kolben der Zusatzform 89 nähert, wird der über dem Kolben befind liche Beton in den Zwischenraum nvischen Haupt- und Zusatzform gepresst. Das untere Ende der Zusatzform befindet sich ungefähr auf der Höhe, bei welcher sich die Hauptform trichterförmig zu erweitern beginnt, und be zeichnet somit das obere Ende der zylinder- förmigen Bohrung des Rohres, wie aus der Fig. 6 hervorgeht. Sobald die Betonmasse in den Hohlraum zur Bildung des Muffenendes eintritt, wird der Antrieb des Drehtisches eingeschaltet, wobei der Drehsinn des Tisches demjenigen des Kolbens entgegengesetzt ist.
Um zu verhindern, dass der Drehtisch durch die vorrückende und rotierende Betonmasse mutgedreht wird, ist die Platte 47 mit radialen Querstreben 83 versehen, in welche eine Klinke 84 durch eigene Schwerkraft eingreift.
Der keilförmige Packungsring 95 dient in Zusammenarbeit mit dem Kolben dazu, den Beton, der die Muffe bildet, von oben zu ver dichten. Dabei sind die Abmessungen so ge wählt, dass die -Tand des Kolbens sieh noch im zy lindrischen Teil der Bohrring des Roh res befindet, wenn der Kolbenkopf die Höhe der Platte 47 erreicht hat, in welcher Lage dessen Aufwärtsbewegung zum Stehen kommt. In diesem Moment wird auch der Antrieb des Drehtisches ausgeschaltet.
Die untere Kante 75a des Drehtisches ruht auf den Rollen 88, und da der rotierende obere Teil während der Bildtrog der Rohrmuffe das Bestreben hat, sich zu heben, ist ein genügen des Spiel zwischen den Rollen 88 und dem Kranz 75a vorgesehen, um dies zu ermögli chen.
Die Verdichtungsorgane am Kolben werden ,jetzt eingezogen, und dieser kehrt rotierend in seine untere Ausgangslage zurück, wobei er die Innenwand des Rohres glättet.