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Vorrichtung zur Herstellung von Zementrohren Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementrohren mit einem rotierenden, beweglichen
Verdichterkolben und einer Mehrzahl von am Verdichterkolben drehbar angeordneten
Verdichtungskörpern.
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Es sind schon verschiedene Vorrichtungen zur Herstellung von Zementrohren
bekanntgeworden, die mit einem axial beweglichen, rotierenden Verdichterkolben arbeiten.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist oberhalb des Verdichterkolbens, an
seinem Umfang verteilt, eine Mehrzahl von zylindrischen Verdichtungskörpern vorgesehen.
Diese Verdichtungskörper sind um zur Kolbenachse parallele Achsen drehbar gelagert
und wälzen sich bei der Rotation des Verdichterkolbens an der Innenwand des herzustellenden
frischen Zementrohres ab, wobei dieses hierbei verdichtet wird. Der Mantel der Verdichtungskörper
steht um einen geringen Betrag über den Außendurchmesser des Verdichterkolbens vor.
Die Achsen der Verdichtungskörper sind bezüglich der Kolbenachse fest angeordnet.
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Infolge der sich bei der Herstellung der Zementrohre ergebenden Abnutzung
der Verdichtungskörper sollte der radiale Abstand derselben bezüglich der Drehachse
des Verdichterkolbens von Zeit zu Zeit verstellt werden können, um die Herstellung
von in einem bestimmten Maßbereich liegenden Zementrohren zu gewährleisten.
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Bei der obengenannten bekannten Vorrichtung ist die Verstellung der
Verdichtungskörper bezüglich der Kolbenachse nicht möglich, weshalb nur durch Auswechseln
des Verdichtungskörpermantels die Einstellung des notwendigen Roll- bzw. Abwälzdurchmessers
erreicht werden kann. Dies ist eine zeitraubende und umständliche Arbeit.
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Daneben ist schon eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher ein
zylindrischer Kern, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des herzustellenden
Rohres entspricht, ein Druckstück trägt, das quer zur Längsachse des Kernes verschiebbar
ist. Dieses Druckstück, das z. B. durch Keilwirkung verschoben werden kann, dient
zur Bildung von erweiterten Hohlräumen im Rohr. Diese Vorrichtung genügt aber den
Anforderungen der Praxis bezüglich Leistungsfähigkeit nicht, da keine kontinuierliche
Drehung des Kernes und damit auch des Druckstückes gegeben ist. Die Drehung des
Kernes ist überdies mit einer Gleitreibung an der Innenwand des Rohres verbunden,
was zwangsweise zu starker Abnutzung führt.
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Die Erfindung bezweckt nun, eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementrohren
zu schaffen, welche dieses Zurückziehen und anschließende Vorschieben der Verdichterorgane
ermöglicht und zudem die Nachteile der bekannten Konstruktion ausschaltet. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwellen der Verdichtungskörper
bezüglich der Verdichterkolbenachse annähernd radial verstellbar sind und mit einer
zentral zum Verdichterkolben angeordneten Verstellvorrichtung in Wirkungsverbindung
stehen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat infolge der betriebsmäßigen Verstellbarkeit
der Verdichtungskörper über deren Lagerwellen den Vorteil, daß die Verdichterorgane
zwischen den einzelnen z. B. zur Glättung notwendigen Durchläufen durch das Rohr
verstellt werden, ohne daß die Vorrichtung außer Betrieb gesetzt werden muß. Insbesondere
ist es auch möglich, die Verdichtungskörper radial einwärts zurückzuziehen, wenn
der Verdichterkolben vor dem nächsten Durchlauf in die Ausgangslage zurückgebracht
werden muß. Dadurch können Beschädigungen der Innenwand des Rohres durch die Verdichtungskörper
vermieden werden.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach
der Linie I-1 in F i g. 2, F i g. 2 einen Grundriß der Vorrichtung, F i g. 3 einen
Schnitt nach der Linie 111-III in der Fig.1.
Der Einfachheit halber
sind die den Antrieb und die axiale Verschiebung des Kolbens betreffenden Teile
der Vorrichtung sowie auch das Gestell weggelassen.
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Mit 1 ist eine drehbare und axial verschiebbare, hohle Antriebsspindel
für den Verdichterkolben 27 dargestellt, die im nicht dargestellten Maschinengestell
gelagert ist. Die hohle Antriebsspindel 1 trägt an ihrem unteren Ende einen Nabenkörper
2, welcher mit der Antriebsspindel l über einen Keil 3 drehbar verbunden ist. Der
Nabenkörper 2 weist eine der Anzahl Verdichtungskörper 9, 10 entsprechende Zahl
von Armen 4 auf. An Stelle der Arme 4 könnte auch eine Scheibe verwendet
werden. Die Arme 4 sind mit Lageraugen 5 versehen, von denen jedes eine Lagerwelle
6, 7, 13 trägt. Jede Lagerwelle besteht aus einem Lagerzapfen 6, einem aus den Lageraugen
5 nach oben herausragenden Wellenteil 7 und einem nach unten herausragenden Wellenteil
13. Die Achsen 30 und 31 der Wellenteile 7 und 13 liegen in einer Geraden, welche
gegenüber der Achse 32 des Lagerzapfens 6 exzentrisch angeordnet ist (F i g. 3).
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Auf dem oberen Wellenteil 7 ist über zwei Radiallager 8 ein
zylindrischer Verdichtungskörper 9 drehbar gelagert. Der Verdichtungskörper 9 trägt
an seinem Umfang einen zylindrischen Mantel 10, auf dessen obere Stirnfläche
ein Deckel n aufgesetzt ist. Auf dem Deckel 11 sind mehrere sich parallel
zur Achse 30 erstreckende Arme 12 befestigt. Die Arme 12 dienen
zur Umwälzung der über dem Verdichterkolben und den Verdichtungskörpern 9 liegenden
Zementmasse. Das Umwälzen ist deshalb notwendig, um den Verdichtungskörpern 9 die
notwendige Zementmasse zuzuführen.
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Auf dem unteren Wellenteil 13 der Lagerwellen ist ein Kurbelarm
14 frei drehbar gelagert. Mittels einer Schraube 33 und einer Unterlagscheibe 34
ist der Kurbelarm 14 in Richtung der Achse 31 gehalten. Der Kurbelarm
14 nimmt in einer Gabel einen Kurbelkopf 28 auf und ist mit diesem
durch einen Bolzen 16 derart verbunden, daß der Kurbelkopf 28
schwenkbar
auf dem Bolzen 16 lagert. Mit dem Kurbelkopf 28 ist ein Gewindebolzen 29
verbunden. Der Gewindebolzen 29 ist in eine zylindrische Bohrung
39 eines Zapfens 15 eingesteckt. Die Eindringtiefe des Gewindebolzens
29 in die zylindrische Bohrung 39 ist durch zwei Muttern
17 einstellbar.
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Der Zapfen 15 ist in einer Bohrung des Nabenkörpers 2 gelagert
und trägt im Innern des Nabenkörpers 2 einen Schuh 18. Über einen Bolzen 21 ist
der Zapfen 15 mit dem Schuh 18 gelenkig verbunden. Der Schuh 18 ist an seinen beiden
Enden je mit einer Rolle 19 und 20 versehen. Die Rolle 20 wirkt mit einem zylindrischen
Verstellkopf 22 bzw. dessen konischem Ansatz 24 und die Rolle 19 mit einem axial
verstellbaren Konuszapfen 26 zusammen. Der zylindrische Verstellkopf 22 ist in einer
Lagerbüchse 23 in der hohlen Antriebsspindel 1 gelagert und mit einer Verstellstange
25 verbunden, die sich durch die Antriebsspindel l hindurch und koaxial zu dieser
nach aufwärts erstreckt.
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Am Kurbelarm 14 ist eine Lasche 35 befestigt, welche mit einer
Hakenschraube 36 (F i g. 3) versehen ist. Im Nabenkörper 2 ist ebenfalls
eine Hakenschraube 38 eingeschraubt. Eine Zugfeder 37 ist in den beiden Hakenschrauben
36 und 38 eingehängt. Die Zugfeder 37 versucht über die Lasche 35 und den
Kurbelarm 14 die Wellenteile 13 bzw. 7 gegenüber der Achse 32 des Lagerzapfens
6 im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 3) zu verschwenken. Dabei verschiebt sich der Kurbelkopf
28 bzw. der Gewindebolzen 29 nach rechts, bis die Muttern 17 am Zapfen 15 anstehen.
Der Zapfen 15 wird dabei ebenfalls verschoben, bis die Rollen 20 bzw. 19 am zylindrischen
Verstellkopf 22 bzw. am Konuszapfen 26 anliegen. Der axial verstellbare Konuszapfen
26 ist in einen Deckel 52 eingeschraubt, der mit dem Nabenkörper 2 verbunden ist.
Zwischen den Nabenkörper 2 und den Deckel 52 ist eine Scheibe 53 eingeklemmt, welche
Schlitze 54 aufweist. In den Schlitzen 54 sind die Schuhe 18 geführt, um dieselben
an einer Verschwenkung um die Achse des Zapfens 15 zu hindern.
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Die Verstellstange 25 ist an ihrem oberen, nicht dargestellten Ende
aus der verschiebbaren Antriebsspindel 1 herausgeführt und beispielsweise mit einem
Gewinde versehen, auf das eine Verstellmutter aufgeschraubt ist. Diese Verstellmutter
stützt sich auf der Antriebsspindel l ab. Durch Verdrehen der Verstellmutter kann
dabei die Stange 25 in axialer Richtung verschoben werden und damit auch der Verstellkopf
22.
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In den F i g. 1 bis 3 ist der Verdichtungskörper 9 bzw. dessen zylindrischer
Mantel 10 in seiner äußersten radialen Lage bezüglich der verschiebbaren Antriebsspindel
l dargestellt. Diese Lage ist einerseits durch das Auflaufen der Rolle 20 auf den
zylindrischen Teil des Verstellkopfes 22 und andererseits durch das Auflaufen der
Rolle 19 auf den Konuszapfen 26 bzw. dessen Höhenlage bestimmt. Wird der Verstellkopf
22 durch axiale Verschiebung der Verstellstange 25 nach oben verschoben, so' sich
auch der Zapfen 15 durch Einwirkung der Zugfeder 37. Die Rolle 19 stützt sich dabei
auf dem axial verstellbaren Konuszapfen 26 ab. Die Verdichtungskörper 9 bzw. deren
Achsen 30 führen eine Schwenkbewegung um die Achse 32 aus. Dadurch werden die Verdichtungskörper
9 gegenüber dem Verdichterkolben 27 nach dem Zentrum desselben hin verschoben, d.
h., sie führen eine annähernd radiale Bewegung aus. Die Verschiebung der Verstellstange
25 gegenüber der Antriebsspindel 1 kann auch während des Betriebes der Vorrichtung
durchgeführt werden, so daß die radiale Lage der Verdichtungskörper 9 bezüglich
der Kolbenachse auch bei der Rotation des Verdichterkolbens 27 eingestellt werden
kann. Im dargestellten Beispiel sind am Umfang des Verdichterkolbens 27 vier Verdichtungskörper
9 gleichmäßig verteilt angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, zwei, drei oder mehr
als vier Verdichtungskörper vorzusehen. Alle Verdichtungskörper 9 bzw. deren Wellen
7, 6, 13 sind mit je einem Kurbelarm 14, einer Kurbel 28, 29 und einem Zapfen 15
versehen. Die Verstellung der Zapfen 15 erfolgt jedoch von der zentral angeordneten
Verstellstange 25 bzw. deren zylindrischem Verstellkopf 22 aus.
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Die Mäntel 10 der Verdichtungskörper 9 sind dem Verschleiß unterworfen,
d. h., deren Durchmesser nimmt allmählich ab. Dadurch würde der Innendurchmesser
des herzustellenden Zementrohres verändert. In diesem Falle wird durch Hochschrauben
des axial verstellbaren Konuszapfens 26 der Durchmesserunterschied der Verdichtungskörper
9 ausgeglichen.
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Dabei verschiebt sich die Rolle 19 bzw. verschwenkt sich der Schuh
18, da sich seine Rolle 20 auf dem zylindrischen Verstellkopf 22 abstützt. Der
Zapfen
15 verschiebt sich radial nach außen und bewirkt eine Verschwenkung der Verdichtungskörper
9.
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Am Nabenkörper 2 ist ein Flansch 40 vorgesehen, welcher
mit einer Scheibe 41 verschraubt ist. Die Scheibe 41 ist mit Öffnungen versehen,
durch welche die Lageraugen 5 durchtreten können. An der Scheibe 41 ist ein Ring
angeschweißt, welcher aus Sigmentplatten 42 und dieselben verbindenden Stegen 43
besteht. Der Verdichterkolben 27 ist mit Vorsprüngen 44 versehen, welche
in Nuten 45 (F i g. 3) zwischen den Segmentplatten 42 greifen. Mittels Anschlägen
46 und 47 (F i g. 1) wird der Kolben 27 an der Scheibe 41 gehalten.
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Oberhalb der Verdichtungskörper 9 ist eine Abdeck-platte 48 vorgesehen,
welche mittels Bolzen 49 auf der Scheibe 41 abgestützt ist. Die Abdeckplatte 48
ist mit Öffnungen 50 versehen, durch welche die Arme 12 hindurchtreten können. Die
Abdeckplatte 48 trägt Arme 51.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie eine Verstellung
der Verdichtungskörper während des Betriebes ermöglicht. Die Nachstellung der Verdichtungskörper
zum Ausgleich ihres Verschleißes kann ebenfalls auf einfache Weise erfolgen.