-
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Mörtelgußkörpern durch
Schleudern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen oder Gießen von Drehkörpern
aus Gußmörtel, insbesondere von Gußmörtelröhren und ähnlichen Gegenständen, nach
Art des Schleudergusses. Ferner bildet den Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung
zur Ausführung dieses Verfahrens.
-
NTach der vorliegenden Erfindung erfolgt die Herstellung der Mörtelgußkörper
in waagerecht angeordneten Schleuderformen. Zwar ist es bekannt, die Formen waagerecht
umlaufen zu lassen, aber die weiteren üblichen Verfahrensmaßnahmen sind wesentlich
verschieden von dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Bisher werden die
waagerecht umlaufenden Mörtelgußformen während ihrer Drehung nur einer leichten
Zitterbewegung unterworfen.
-
Infolge der sehr leichten wellenartigen Bewegung der mit der in Wasser
angerührten Mörtelmasse gefüllten Gußformen ergibt sich nur eine ganz geringe Verlagerung
der Mischungsteilchen, und zwar ist dies insbesondere der Fall in Verbindung mit
einer durch die Drehung hervorgerufenen Schleuderwirkung, weil die Wellenbewegung
durch die Schleuderbewegung unterdrückt oder teilweise aufgehoben wird.
-
Zur Vermeidung dieser unerwünschten Vorgänge wird bei dem vorliegenden
Verfahren eine an sich bekannte halbtrockene, d. h. mit nur sehr -,venig Wasser
angesetzte Mörtelmischung in die waagerecht angeordnete Schleuderform eingebracht,
die beim Drehen zeitweilig plötzlich hochgestoßen wird und zurückfällt.
-
Man muß verstehen, daß die stoßende Bewegung gemäß der vorliegenden
Erfindung von der vorher erwähnten Zitterbewegung während des Schleudervorganges
zum Gießen von Mörtelrohren und ähnlichen Gegenständen ganz verschieden ist und
Wirkungen hervorbringt, die sehr von den bisher üblichen abweichen. Solche Zitterbewegung
bewirkt nicht, daß die den Mörtel enthaltende Form ihre Lage verändert oder von
ihren Stützen in einem nennenswerten Umfang verschoben wird. Die leichte zitternde
Bewegung, die der Form erteilt wird, dient nur bis zu einem gewissen Maße dem Festwerden
des verhältnismäßig nassen Mörtels, der bisher gewöhnlich gebraucht worden ist,
und ist unwirksam in bezug darauf, das Wasser zu verteilen oder zu verbreiten und
eine gleichförmige Ablagerung der Stoffteilchen in der halbtrockenen Mörtelmischung,
wie im folgenden beschrieben wird, zu veranlassen.
-
Andererseits wird die Form bei der Stoß-oder Erschütterungsbewegung
gemäß der vorliegenden Erfindung mit Unterbrechungen
und plötzlich
aus der gewöhnlichen L,ige hochgeworfen und kehrt heftig zurück, so daß die Achse
der umlaufenden Form dauernd ihre: Stellung ändert. So bringt, während das Gut an
der Innenoberfläche der Form durch dc' Schleuderkraft erhalten wird, das plötzlich;
Rucken und Stoßen der Form eine Umlagerang innerhalb des 'Mörtels zustande, indem
das Wasser veranlaßt wird, durch die Masse durchzudringen und deren Ablagerung zustande
zu bringen, wobei die Masse in einen pastenartigen oder bildsamen Zustand finit
einem Kleinstwert an Wasser in der Mischung verwandelt wird. Wenn der Mörtel auf
diese Weise für eine genügend lange Zeit behandelt worden ist, kann die Stollbewegung
eingestellt und der Formvorgang durch Umdrehen der Form mit einer größeren Geschwindigkeit
in üblicher Weise zu Ende geführt werden.
-
Die durch Stoß hervorgerufene Erschütterung der Formen in Verbindung
mit der Schleuderwirkung hat zur Folge, daß die in der halbtrockenen Masse enthaltenen
Teilchen sich wesentlich besser in einer senkrecht zur Außenfläche des Drehkörpers
stehenden Bewegungsrichtung, d. h. sternförmig nach außen ordnen und damit ein infolge
eines "leichgeschichteten Gefüges festeres Erzeugnis entstehen lassen als nach den
bekannten Verfahren: Das angegebene neue Verfahren läßt sich nach der Erfindung
in der Weise ausführen, daß die Formen anfänglich nur gedreht und darauf gedreht
und zugleich hochgestoßen werden. Eine Abänderung dieses Verfahrens kann zur Erzielung
besonderer Wirkungen dadurch erreicht werden, daß anschließend all die gemeinsame
Dreh- und Stoßbewegung die Formen mit einer gr=ößeren Geschwindigkeit ohne Stoßen
nur gedreht werden.
-
Das Verfahren nach der Erfindung geht von einer Mörtelmasse aus, die
viel weniger Wasser als beim Mörtelguß bisher üblich enthält, was eine größere Festigkeit
und Haltbarkeit des Erzeugnisses sichert. Es ist festgestellt worden, daß ein Cbermaß
von Wasser in der Mörtelmischung eine schwächende Wirkung auf die Festigkeit des
-<Mörtels hat, und beim Verwenden einer halbtrockenen oder nichtflüssigen Mischung,
die einen Kleinstwert an Wassergehalt hat. ein viel haltbarer gegossener Gegenstand
erzeugt werden kann. Bei dem bisher angewendeten Schleudervorgang war es nicht möglich,
Mörtelrohre oder ähnliche Körper aus einer solchen halbtrockenen -Mischung erfolgreich
zu formen, weil diese in Ermangelung an Flüssigkeit oder Beweglichkeit nicht gleichmäßig
uni die Form fließen oder sich in dieser ausbreiten konnte. Demzufolge war es bisher
nötig, für den Gul)voigang eine größere Menge Wasser zu benutzen als es zur Herstellung
der besten Erzeugnisse wiinschenswert war.
-
` Durch die neuartize oben erläuterte Er-
| Kchütterung der Gußforiuen läßt sich aber eine |
| @fibtrockene Mörtelmasse verwenden, und |
man ertiait Alorteigtiijhorper von auLieroraentlich hoher Güte.
-
Die gemäß der vorliegenden Erfindung gewonneilen Ergebnisse haben
sich sehr bei der Herstellung von Mörtelrohren mit sehr dürftigem oder geriiigein
Zementgehalt oder andererseits auch da bewährt, wo praktisch unvermischter Zement
in Verbindung mit Steinen und ohne Sand, uni einen sehr dichten und starken Mörtel
zu bilden, verwendet wird. Die Erfindung ist auch insbesondere anwendbar, wenn es
erwünscht ist, eine rauhe Mörteloberfläche im Inneren der Rohre zu bilden, um als
wirksame Haftfläche für ein bituminöses oder ähnliches Bekleidungsgut an der Oberfläche
zu dienen.
-
Die verbesserten Ergebnisse, die durch die Stoß- und Erschütterungsbewegung
im Vergleich zu der vorher bekannten Zitterbewegung der Form während des Schleudervorganges
erzielt werden, können durch folgende Erklärung erläutert werden. Infolge der Oberflächenspannung
der Kügelchen und Teilchen von Wasser in der Mörtelmischung ist solche leicht zitternde
Bewegung, die der Form mitgeteilt wird, ungenügend, um die Feuchtigkeitsteilchen
in dem Gilt aufzulösen und zu verteilen. Das absatzweise Stoßen oder Erschüttern
hingegen überwindet die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und veranlaßt deren
Teilchen, sich aufzulösen oder zu zerteilen, so daß die Teilchen des Zements jeweils
von Flüssigkeitshäutchen eingeschlossen «-erden, wodurch die ursprüngliche halbtrockene
xlischung in eine pastenartige gleichmäßige Masse von Gußmörtel mit einem Kleinstwert
all Wassergehalt verwandelt wird, was ein außerordentlich hartes und haltbares Erzeugnis
sichert.
-
In Ergänzung zu dein Vorstehenden stellt die Erfindung einen Vorgang
dar, wonach die Form finit dem Mörtel zuerst ohne Stoßen in der üblichen Weise gedreht
wird, während das Gut in der Form ausgebreitet und verteilt wird. Dann wird die
Form der oben beschriebenen vereinigten Schleuder- und Stoßbehandlung unterlj-orfen,
um die gewünschte Zerteilung des Wassers und Verdichtung des Mörtels zu erreichen.
Schließlich wird die Form mit größerer Geschwindigkeit gedreht, und zwar ohne Stöße,
um die Formgebung zu beenden.
-
Beim Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zuerst eine
passende Form in der bekannten Weise auf Reibrädern oder
ähnlichen
Tragegliedern in Drehbewegung gesetzt, während die Mörtelmischung in die Form gebracht
wird. Dieser Gußmörtel ist vorzugsweise halbtrocken, wie oben angegeben, d. h. die
Zementmischung hat einen wesentlich geringeren Wassergehalt als gewöhnlich bei der
Herstellung von Gußmörtelgegenständen im Schleuderverfahren verwendet wird. Zum
Beispiel werden außerordentlich befriedigende Erzeugnisse gemäß der Erfindung aus
einer Mörtelmischung hergestellt, die folgende Bestandteile enthält: Zerkleinerte
Steine und Sand 6112 Gewichtsteile, Portlandzement i Gewichtsteil und Wasser 8112
% an Gewichtsteilen der Gesamtmischung.
-
Es ist natürlich zu beachten, daß das Teilverhältnis des Wassers in
der Mörtelmischung manchmal schwanken. wird, und zwar entsprechend der besonderen
Natur und den Verhältnissen der anderen Bestandteile, die ihrerseits auch schwanken
werden. Zum Beispiel «ird manchmal der Mörtel einen geringen Zementgehalt haben;
während bei anderen Mischungen nahezu reiner Zement mit zerkleinerten Steinen unter
Ausschluß von Sand verwendet wird.
-
Wenn die umlaufende Form gefüllt und das halbtrockene Gut mit Hilfe
eines Streichbrettes oder ähnlichen Gerätes verteilt worden ist, wird die Form,
während sie sich immer noch ziemlich langsam dreht, dem vorher beschriebenen Stoßen
unterworfen, welches den Gußmörtel und die Feuchtigkeit veranlaßt, sich zu setzen
bzw. durch die Masse zu dringen, wobei das Gut bildsam wird. Wenn das Gut auf diese
Weise genügend lange behandelt worden ist, läßt man das Stoßen aufhören und führt
den Formungsvorgang zu Ende, indem man die Form in üblicher Weise mit einer größeren
Geschwindigkeit umlaufen läßt.
-
Bei richtiger Bemessung der Mengenverhältnisse der Bestandteile im
Mörtel und Behandlung nach dem beschriebenen Verfahren entsteht eine rauhe Oberfläche
an der Innenfläche der Mörtelrohre o. dgl., die eine wirksame Verbindungsfläche
für ein bituminöses Bekleidungsgut bildet.
-
Zur weiteren Erläuterung dieser Erfindung sollen nunmehr Hinweise
über eine Ausführungsform an Hand der beiliegenden Zeichnung gegeben werden, die
ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des beschriebenen Verfahrens
veranschaulicht.
-
Abb., i ist ein- Teil einer solchen Vorrichtung in Seitenansicht.
-
Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i, wobei Teile
zur Verdeutlichung weggelassen sind.
-
Abb. 3 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung für die gleichzeitige
Behandlung einer größeren Anzahl von Formen.
-
Abb. 4 ist ein Bruchstück einer Seitenansicht und veranschaulicht
eine abgeänderte Ausführung des Stoßrades.
-
Abb.5 zeigt einen Senkrechtschnitt nach Abb. 4.
-
Für die nach der Erfindung zu entwickelnde Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens kommen folgende wesentliche Merkmale in Betracht. Zum Tragen der
Formen sind eine Anzahl auf gleichgerichteten, in festen Lagern laufenden Wellen
angeordnete Laufräder und eine entsprechende Anzahl (für jede Form eine) auf in
lotrecht beweglichen Lagern laufenden Zwischenwellen angeordnete Laufräder vorgesehen,
auf die zur Erzeugung der Stöße auf die Formen Stoßräder einwirken, die eine die
Aufhebung der Stoßwirkung bewirkende Ausrückvorrichtung besitzen.
-
Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Stoßräder auf den in den
beweglichen Lagern laufenden Zwischenwellen angebracht sind und sich auf Reibungsrädern
abwälzen, deren Wellen zum Ein- und Ausrücken des Wälzungseingriffes zwischen den
Stoß- und Reibungsrädern in unrund verdrehbaren Lagerbuchsen gelagert sind. Auf
weitere Merkmale soll in der Beschreibung des auf der Zeichnung dargestellten Ausführüngsbeispieles
einer Vorrichtung hingewiesen werden.
-
Die gemäß der Erfindung zur Verwendung kommende Vorrichtung, durch
die die Form einer vereinigten Schleuder- und Stoßbewegung unterworfenwird, kannverschiedeneAusführungsformen
aufweisen. Zum Beispiel kann eine solche Vorrichtung auf einem Rahmen
?-
aufgebaut werden., der feste Lager 3 trägt, die die Wellen 4 der gewöhnlich
glatten oder weich belegten Laufräder 6 führen, welche die Formen 7 tragen und diese
durch Reibung an der Berührungsfläche antreiben. Dieser Rahmen kann senkrecht bewegliche
Lager 8 für eine Zwischenwelle 9 tragen, auf- denen zusätzliche Laufräder 6a sitzen,
welche dazwischen angeordnet sind, um mit den erstgenannten Laufrädern zusammen
die Formen zu tragen und anzutreiben.
-
Auf der angegebenen Zwischenwelle sind Stoßräder ii befestigt, die
am Umfang vorzugsweise mit einer Anzahl von segmentartigen Vorsprüngen i ia versehen
sind, die durch Lücken irv voneinander getrennt sind, wobei die gewünschte Stoß-
oder Erschütterungsbewegung auf die Form oder die Formen übertragen wird.
-
Unter der Zwischenwelle 9 ist auf dem Rahmen :2 eine Welle 12 angebracht,
die Reibungsräder 13 trägt, welche mit den Stoßrädern i i in Berührung treten, wobei
die Stoßbewegung den letzteren und den Formen
in der unten beschriebenen
"'eise mitgeteilt wird. Die Welle 12 ist an unrund vierdrehbaren Lagerbuchsen
14 befestigt, die innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 15 gelagert sind. Innerhalb
von Trägern 15a kann die Welle 12 mit Hilfe eines Schneckengetriebes 16 oder anderer
geeigneter Mittel gedreht werden, wobei die Welle 12 und die Reibungsräder i3 von
ihr gehoben und gesenkt werden, um diese Räder in oder außer Eingriff mit den Stoßrädern
i i zu bringen.
-
Die senkrecht beweglichen Lager der Zwischenwelle g können auf senkrecht
beweglichen Unterlageplatten 17 befestigt sein, die Bolzen 18 tragen, welche
frei innerhalb von Löchern i9 in dem Rahmen der Maschine während des Stoßvorganges
gleiten.
-
Die Maschine kann mit Hilfe eines Treibriemens 2o und einer Riemenscheibe
2oa an einer der Laufräderwellen angetrieben werden, wobei die Drehbewegung durch
Reibung auf die verschiedenen Laufräder und damit Formen übertragen wird. Jegliches
geeignete Wechselgetriebe kann erforderlichenfalls zum Verändern der Drehgeschwindigkeit
der Forinen angewendet werden.
-
Beien Betrieb werden die Formen auf die Laufräder gelegt und Welle
12 und ihre Reibungsräder 13 in die untere Stellung gebracht, so daß die
Räder 13 außer Berührung mit den Stoßrädern i i sind. Der Gußmörtel wird nun in
die Form gefüllt, während diese in der üblichen Weise mit verhältnismäßig niederer
Geschwindigkeit gedreht wird, um das Gut auf der Innenfläche der Form zu verteilen.
Um die vereinigte Schleuder- und Stoßbewegung einzuschalten, werden die Lager 14
der Antriebswelle 12 =rund verdreht und dadurch die Reibungsräder 13 bis zur Berührung
mit den Stoßrädern i i gehoben. Durch Berührung der Segmente oder Vorsprünge des
Stoßrades mit den Rädern 13 wird die Zwischenwelle 9 in ihren senkrecht beweglichen
Lagern auf und nieder bewegt oder gehoben und plötzlich fallen gelassen, welche
Stoßbewegung auf die Formen übertragen wird. Ist der Stoßvorgang während eines hinreichenden
Zeitabschnittes fortgesetzt worden, wird die Welle 12 wieder gesenkt, bis die Räder
13 mit den Stoßrädern ii außer Eingriff kommen, worauf die Formen wieder
ohne Stoßen gedreht werden können, jedoch vorteilhaft mit einer größeren Geschwindiglceit,
um den Formvorgang zu vollenden.
-
Wie in Abb.3 dargestellt ist, können gleichzeitig mehrere Formen 7
der vereinigten Schleuder- und Stoßbewegung durch Verwendung von weiteren Laufrädern
6, 6a, Welle 9, Stoßrädern ii usw. ausgesetzt werden. Die ausmittigen Lager 14 der
verstellbaren Wellen 12 können mit Hilfe von Hebeln 22 und Kuppelstangen 23 gleichzeitig
gehoben und gesenkt «-erden, tun die Treibräder 13 in oder außer Eingriff
mit den Stoßrädern zu bringen. Die Kuppelstangen 23 sind mit Spannschlössern 24
zum Ausgleichen der Länge versehen.
-
Entsprechend einer in den Abb.4 und 5 veranschaulichten Ausführungsform
können die Stoßräder i i mit nach außen gerichteten Bolzen i ic ausgerüstet sein,
die über den Umfang der betreffenden Räder hinausragen. Diese Bolzen können mit
Federn i id ausgestattet sein, die die Bolzen einwärts in eine Führung iit drücken.
Mit Hilfe einer einstellbaren Schraube 21, die einen kegelförmigen Teil 2ihat, in
eine achsrechte Bohrung der Räderwelle 9 eingeführt ist und mit den Innenenden der
Bolzen iic in Berührung steht, können die letzteren so eingestellt «-erden, daß
sie mehr oder weniger aus dem Umfang hervorragen und so die Stärke der Stöße bestimmen.
-
Die Stoßräder mit einstellbaren Bolzen können zusammen finit den Reibungsrädern
13, wie beschrieben, zum Erzeugen der Stöße verwendet werden. Es können aber auch
die Stoßräder selbst unmittelbar die sich drehenden Formen führen und stoßen, wobei
der Antrieb auf die Wellen übertragen ist, auf welchen die Stoßräder befestigt sind.
Die erste Ausführung ist jedoch vorzuziehen.