(19)
(11)EP 0 589 196 A1

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
30.03.1994  Patentblatt  1994/13

(21)Anmeldenummer: 93112852.4

(22)Anmeldetag:  11.08.1993
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC)5B28B 21/28, B28B 21/24
(84)Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR GB IT

(30)Priorität: 17.08.1992 DE 4227196
08.07.1993 DE 4322785

(71)Anmelder: Ed. Züblin Aktiengesellschaft
D-70567 Stuttgart (DE)

(72)Erfinder:
  • Volmari, Wolfgang
    D-76593 Gernsbach (DE)

(74)Vertreter: Wasmuth, Rolf, Dipl.-Ing. et al
Patentanwalt W. Jackisch & Partner Menzelstrasse 40
D-70192 Stuttgart
D-70192 Stuttgart (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
  
      


    (54)Vorrichtung zur Herstellung eines Betonrohres


    (57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Betonrohres in einer senkrechtstehenden Rohrform mit einem rotierbaren, auf- und abbewegbaren Rollenkopf (R) mit einem Verteiler (1) und Rollen (3), der über eine erste Welle (2) rotierend angetrieben ist sowie einem mit einer zweiten Welle gegenläufig angetriebenen Glättkopf (7) mit Glättmantel (7a). Bei Vorrichtungen dieser Art besteht der Nachteil, daß die äußere bzw. innere Oberfläche des hergestellten Rohres nicht immer der erfoderlichen Güte entspricht. Bei mit Bewehrung versehenen Rohren läßt die Haftung zwischen Bewehrung und Beton zu wünschen übrig, insbesondere entstehen sogenannte Bewehrungsschatten.
    Gelöst wird diese Aufgabe nach einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch, daß mindestens ein Vibrator (8) vorgesehen ist, der mit mindestens einem zylindrischen Mantel (1a bzw. 7a) in schwingender Wirkverbindung steht, welcher zur Verdichtung und Glättung der Innenfläche des herzustellenden Rohres vorgesehen ist.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines insbesondere bewehrten Betonrohres nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die bekannten Maschinen zur Herstellung von bewehrten Betonrohren mit Rollenköpfen (DE 27 38 944 C2 bzw. DE 35 30 953 C2) bestehen aus einer senkrecht stehenden Rohrform und einem oder mehreren um die gemeinsame Längsachse rotierenden Rollenköpfen. Diese Rollenköpfe haben zwei ihren Aufgaben entsprechend unterschiedliche Teile. Der obere Teil ist als über eine Welle angetriebener Teller ausgelegt, auf dessen Oberseite drehbar gelagerte Preßrollen das zugeführte Material an die äußere Rohrform pressen. Ein Glättzylinder - auch Glättkopf oder Glättkolben genannt - mit oder ohne einen zweiten Satz aufgebauter Preßrollen legt als zweites Element den genauen Innendurchmesser des entstehenden Rohres fest und bestimmt die Oberflächenqualität der Rohrinnenseite.

    [0002] Dabei ist es zur effektiven Herstellung nötig, den Rollenkopf sehr schnell umlaufen zu lassen und auch in kurzer Zeit über die gesamte Länge des herzustellenden Rohres, also axial hin und her zu bewegen.

    [0003] Bei den bekannten Vorrichtungen entspricht die äußere und/oder innere Oberfläche des hergestellten Rohres nicht immer der geforderten Güte. Außerdem besteht insbesondere bei mit Bewehrung versehenen Rohren die Gefahr, daß keine einwandfreie Haftung zwischen Bewehrung und Beton erreicht wird bzw. daß sogenannte Bewehrungsschatten, beispielsweise aufgrund von Verwindungen der Bewehrung, während der Herstellung entstehen.

    [0004] Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der mittels eines Kernes, der sich über die gesamte Länge des Rohres erstreckt, der Rohrinnendurchmesser vorgegeben ist. Nach der Fertigstellung des Rohres wird entweder der gesamte Kern (DE 22 16 648) oder die gesamte Schalung mit Kern über eine Trägerplatte in Schwingungen versetzt (DE 31 15 181).

    [0005] Bei diesen Vorrichtungen besteht die Gefahr der Überrüttelung des Betons, wodurch sich im Rohr Rüttelnester bilden und Entmischungen des Betons stattfinden können. Um eine solche Überrüttelung zu vermeiden, ist es weiter bekannt (DE 40 22 089), den Kern nicht mehr zentral in Schwingungen zu versetzen, sondern durch verschiedene Rüttlereinheiten partiell in Schwingung zu versetzen. Ein solches Verfahren ist jedoch in der Ausführung sehr komplex; außerdem ist der Aufbau des Kerns mit mehreren Rüttlern sehr aufwendig.

    [0006] Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, welche die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet, die einfach in ihrem Aufbau ist und mit der insbesondere bewehrte Betonrohre rationell und mit einwandfreier Verdichtung hergestellt werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zudem in ihrem konstruktiven Aufbau vergleichsweise einfach.

    [0007] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff mit den Merkmalen des Kennzeichens gelöst. Die Erfindung ermöglicht es, in baulich einfacher Weise Schwingungserzeuger, nämlich Vibratoren entweder im Verteilerkopf oder im Glättkopf des Rollenkopfes bzw. in beiden bei Bedarf insbesondere in Anpassung an die Dimensionierung der herzustellenden Rohre einzusetzen. Der Einbau eines oder mehreren Vibratoren ist relativ einfach, zumal diese an Halteplatten befestigt werden können, die unmittelbar an dem in Schwingung zu versetzenden Bauteil des Rollenkopfes befestigt sind. Der Vibrator kann also entweder im Verteiler oder im Glättkopf oder in beiden vorgesehen sein, und zwar so, daß seine Schwingungen auf kürzestem Wege entweder auf den Mantel des Verteilers oder auf den Glättmantel des Glättkopfes einwirken. Vorteilhaft ist es, in weiterer Ausbildung der Erfindung, zwischen den schwingungserzeugenden Elementen, nämlich dem oder den Vibratoren und den nichtschwingenden Bauelementen des Rollenkopfes schwingungsdämpfende Elemente, beispielsweise sogenannte Schwingmetalle vorzusehen. Solche Schwingmetalle bestehen aus Gummielementen, die mit Metallteilen, z. B. durch Vulkanisation fest verbunden sind, wobei diese schwingungsdämpfenden Teile in ihrer Härte entsprechend den jeweiligen konstruktiven und betrieblichen Bedingungen wählbar sind.

    [0008] Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert.

    [0009] Fig. 1 zeigt einen einfachen Rollenkopf R mit einer Grundplatte 10, in der mehrere Rollen 3 gelagert sind. Auf der Oberseite der Rollen 3 befinden sich Schaufeln 5, die das Material zur Herstellung des Rohres, insbesondere Beton, nach außen zu der den Rollenkopf R umgebenden - in den Zeichnungen nicht dargestellten - Rohrform fördern. Die Rollen 3 haben insbesondere die Aufgabe, das Material zu verteilen. Der Verteiler 1 wird über eine Welle 2 angetrieben. Die Rollen 3 selbst werden durch den Reibungskontakt mit dem Betonmaterial in eine zur Drehrichtung der Welle 2 gegenläufige Drehung versetzt. Der Verteiler 1 weist einen zylindrischen Mantel 1a auf, der in Drehrichtung der Antriebswelle 2 umläuft und das Betonmaterial verdichtet. Unterhalb des Verteilers 1 mit Verteilermantel 1a befindet sich ein Glättkopf 7, der über eine eigene Welle 4 gegenläufig zum Verteiler 1 angetrieben ist. Der Glättkopf 7 weist einen Glättmantel 7a auf, der die innere Oberfläche des herzustellenden Rohres glättet und den Innendurchmesser des geglätteten Rohres maßgenau bestimmt.

    [0010] Erfindungsgemäß ist nun der Rollenkopf R mit einem Vibrator 8 versehen, der bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 jeweils mit dem Mantel 1a bzw. 7a in Wirkverbindung steht, derart, daß die Vibrationen dieses Schwingungserzeugers 8 auf verhältnismäßig kurzem Wege auf den Mantel 1a bzw. 7a übertragen werden. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 wirkt der Vibrator 8 auf den Mantel 1a des Verteilers 1 ein; beim Ausführungsbeispiel Fig. 5 auf den Mantel 7a des Glättkopfes 7. Es ist eine Ausführung denkbar, bei sowohl im Verteiler 1 als auch im Glättkopf 7 je ein Vibrator 8 vorgesehen ist.

    [0011] Bei der Ausführung nach Fig. 1 und den Ausführungsbeispielen der Fig. 2, 3 und 4 befindet sich der Vibrator 8 im Verteiler 1 und ist jeweils mit dessen Mantel 1a in schwingender Wirkverbindung. Dabei ist in den Ausführungsbeispielen der Vibrator 8 jeweils an einer Halteplatte 8a gelagert, die mit dem zugeordneten Verteiler 1 vorzugsweise mit dessen Mantel 1a, beispielsweise durch Schweißen oder dgl. verbunden ist. Die Schwingungsrichtung des Vibrators 8 ist radial zur Antriebswelle 2 des Verteilers 1 ausgerichtet.

    [0012] Um zu vermeiden, daß Schwingungen vom Vibrator 8 auf Bauelemente des Rollenkopfes R übertragen werden, die solchen Schwingungen nicht ausgesetzt werden sollen, sind Schwingungsdämpfer 9 eingebaut, die so angeordnet sind, daß die Übertragung zu Bauteilen, die nicht in Vibration versetzt werden sollen, verhindern. Die Schwingungsdämpfer 9 bewirken ferner, daß der Mantel 1a bzw. 7a frei schwingen kann.

    [0013] In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 ist hierzu zwischen den mit dem Vibrator 8 in Schwingungsverbindung stehendem Mantel 1a des Verteilers 1 und den nichtschwingenden Elementen der Vorrichtung, insbesondere der Grundplatte 10, ein Schwingungsdämpfer 9, beispielsweise aus Schwingmetall, eingebaut. Der Schwingungsdämpfer 9 lagert auf einem Auflager 9a, das an der Innenwandung des Verteilers 1 als horizontal abstehender Ringbund vorgesehen ist. Auf der Oberfläche der so gelagerten Schwingungsdämpfer 9 liegt die Grundplatte 10 des Verteilerkopfes 1 auf, wie dies in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt ist.

    [0014] Die Schwingungsdämpfer 9 können je nach den gewählten Materialien mit der Grundplatte 10 starr oder weich gekoppelt sein, um die gewünschte Dämpfung zu erhalten. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Schwingungsdämpfer 9 als Ringe bzw. Ringsegmente ausgebildet, die über den ganzen Umfang der Auflager 9a angeordnet sind. Als Schwingungsdämpfer 9 kommen auch Federelemente oder dgl. in Betracht. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, mit welcher radial gerichtete Schwingungen des Vibrators in ihrer Frequenz und Amplitude stufenlos einstellbar sind.

    [0015] Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist grundsätzlich der gleiche Aufbau vorgesehen, wie vorstehend zu Fig. 1 beschrieben. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführung unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß der Rollenkopf R zusätzliche Rollen 11 aufweist, die zwischen dem Verteiler 1 und dem Glättkopf 7 angeordnet sind. Die zusätzlichen Rollen 11 rotieren mit dem Verteiler 1, also gegenläufig zu den Rollen 3.

    [0016] In Fig. 3 ist die Ausführungsform nach Fig. 2 dadurch erweitert, daß an den Glättkopf 7 ein zweiter Glättkopf 12 zusätzlich vorgesehen ist, der sich unterhalb des Glättkopfes 7 befindet. Dieser zusätzliche Glättkopf 12 ist gegenüber dem Glättkopf 7 drehbar gelagert und rotiert bei der Rohrfertigung nicht mit, steht also mindestens annähernd still, da er durch Reibung zwischen Beton und seiner Oberfläche abgebremst wird. Der zusätzliche Glättkopf 12 kann auch einen eigenen Antrieb haben, was in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Dieser Antrieb kann durch eine eigene - dritte - Antriebswelle oder durch ein, beispielsweise im Glättkopf 12 untergebrachtes Getriebe, vorzugsweise ein Planetengetriebe gebildet sein. Die Drehrichtung des zusätzlichen und angetriebenen Glättkopfes 12 kann gleichsinning oder entgegengesetzt zu der des Glättkopfes sein. Auch die Drehzahl des zusätzlichen Glättkopfes 12 kann gleich oder unterschiedlich zu der des Glättkopfes 7, und zwar auch stufenlos regelbar sein.

    [0017] Eine weitere Ausführung ist in Fig. 4 gezeigt. Hier ist anstelle der Rollen 3 der Verteiler 1 zumindest im oberen Bereich 15 konusartig ausgebildet und mit mehreren Verteilerflügeln 14 versehen. Der in die Mitte des Verteilerkopfes 1 auf den Konusabschnitt fallende Beton gleitet über diesen Konus 15 nach außen und wird durch die Rotation des Verteilers 1 zusätzlich nach außen geschleudert, wobei diese Schleuderwirkung durch die Verteilerflügel 14 unterstützt wird. Die Form der Verteilerflügel 14 kann geradlinig oder entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen derart gekrümmt sein, daß sie eine möglichst optimale Gleitschaufel für das herabfallende Betonmaterial bilden.

    [0018] Es ist zweckmäßig, ein axiales Längenverhältnis zwischen Verteiler 1 und Glättkopf 7 zu wählen, das zwischen 1:1 und 1:3 liegt, wie dies in den Fig. 1, 2 und 4 der Fall ist. Bei der Ausführung nach Fig. 3 liegt das Längenverhältnis von Verteiler 1 zu Glättkopf 7 und dem zusätzlchen Glättkopf 12 zwischen 1:1:1 und 1:3:3. Selbstverständlich sind andere Dimensionierungen denkbar, zumal sich diese nach den jeweiligen konstruktiven Einzelheiten und nach der Ausführung der herzustellenden Rohre richtet.

    [0019] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 entspricht der Grundaufbau des Rollenkopfes R dem der Fig. 1 bis 4, insbesondere hinsichtlich der Antriebe 2, 4, des Verteilers 1 sowie des Glättkopfes 7 unterhalb des Verteilers 1. Unterschiedlich ist jedoch, daß der Vibrator 8 nicht im Verteiler 1, sondern im Glättkopf 7 angeordnet ist und dementsprechend mit dessen Glättmantel 7a in schwingungsübertragender Wirkverbindung steht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist somit nur der Mantel 7a des Glättkopfes 7 durch die Schwingungen des Verteilerkopfes 8 beaufschlagt. Die Anordnung der Schwingungsdämpfer 9 entspricht derjenigen nach den Fig. 1 bis 4, in dem ebenfalls an der Innenfläche des Glättmantels 7a ein flanschartiges Auflager 9a für den Schwingungsdämpfer 9 vorgesehen ist, auf welchem die den Glättkopf abdeckende Grundplatte 6 auflagert. Ebenso ist auch auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Vibrator 8 an einer stehenden Halteplatte 8a gelagert, die mit dem Glättkopfmantel 7a beispielsweise durch Anschweißen verbunden ist. Zwischen Verteiler 1 und Glättkopf 7 befinden sich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zusätzliche Rollen 11, die zu den Rollen 3 gegenläufig rotieren.

    [0020] Der oder die Vibratoren 8 können bei allen Ausführungsbeispielen hydraulisch, z. B. durch Öl, pneumatisch beispielsweise durch Druckluft oder elektrisch angetrieben sein. Die Antriebsmittel für diese Antriebe können über - in der Zeichnung nicht näher dargestellte - Leitungen zugeführt werden, vorzugsweise durch die innere Antriebswelle 4 oder über eine äußere Antriebswelle beispielsweise die Welle 2 zum Vibrator 8 geführt sind. Ein Teilstück einer solcher Zuführleitung ist in den Zeichnungen mit 8' bezeichnet. An den jeweiligen Durchtrittsstellen dieser Zuleitungen können an sich bekannte Drehdurchführungen angeordnet sein, bei denen ein Teil rotiert, während ein anderer Teil feststeht, so daß ein flüssiges oder gasförmiges Antriebsmittel einwandfrei über die rotierenden Antriebswellen dem Vibrator 8 zugeführt werden kann.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung zur Herstellung eines Betonrohres in einer senkrechtstehenden Rohrform mit einem in der Längsachse der Rohrform angeordneten, um diese Längsachse rotierbaren und in dieser Längsachse auf- und abbewegbaren Rollenkopf (R) mit einem Verteiler (1) und mit Rollen (3), der über eine erste Welle (2) rotierend angetrieben ist und einem von einer zweiten Welle (4) gegenläufig angetriebenen Glättkopf (7) mit Glättmantel (7a) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Vibrator (8) vorgesehen ist, der mit mindestens einem zylindrischen Mantel (1a bzw. 7a) in schwingender Wirkverbindung steht, welcher zur Verdichtung und Glättung der Innenfläche des herzustellenden Rohres vorgesehen ist.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (8) im Verteiler (1) angeordnet ist und mit dem Mantel (1a) des Verteilers (1) in Wirkverbindung steht (Fig. 1 bis 4).
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (8) im Glättkopf (7) angeordnet ist und mit dessen Glättmantel (7a) in Wirkverbindung steht.
     
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (8) an einer Halteplatte (8a) gelagert ist, die mit dem zugeordneten Mantel (1a) des Verteilers (1) bzw. mit dem Mantel (7a) des Glättkopfes (7) verbunden ist (Fig. 1; Fig. 5).
     
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsrichtung des Vibrators (8) radial zur Antriebswelle (2) des Verteilers (1) ausgerichtet ist.
     
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit dem Vibrator (8) in Schwingungverbindung stehendem Mantel (1a) des Verteilers (1) bzw. dem Mantel (7a) des Glättkopfes (7) und den nicht schwingenden Elementen der Vorrichtung Schwingungsdämpfer (9) beispielsweise Schwingmetalle vorgesehen sind.
     
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Vibrators (8) im Verteiler (1) an der Innenfläche des Verteilermantels (1a) ein Auflager (9a) für den Schwingungsdämpfer (9) vorgesehen ist, auf dem die Grundplatte (10) des Verteilerkopfes (1) auflagert (Fig. 1 bis 4).
     
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des Glättmantels (7a) des Glättkopfes (7) ein Auflager (9a) für Schwingungsdämpfer (9) vorgesehen ist, auf dem die Grundplatte (6) des Glättkopfes (7) gelagert ist (Fig. 5).
     
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verteilerkopf (1) und Glättkopf (7) zusätzlich Rollen (11) vorgesehen sind, die zu den Rollen (3) des Verteilerkopfes (1) gegenläufig sind.
     
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    gekennzeichnet durch einen drehbar gelagerten zweiten Glättkopf (12) unterhalb des Glättkopfes (7) (Fig. 3).
     
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (1) zumindest im oberen Bereich (15) konusartig ausgebildet ist und mit Verteilerflügel (14) versehen ist (Fig. 4).
     
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Längenverhältnis von Verteiler (1) zu Glättkopf (7) zwischen 1:1 bis 1:3 liegt (Fig. 1, 2, 4).
     
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Längenverhältnis von Verteiler (1) zu Glättkopf (7) und zum zusätzlichen Glättkopf (12) zwischen 1:1:1 bis 1:3:3 liegt (Fig. 3).
     




    Zeichnung



















    Recherchenbericht