DE69604961T2

DE69604961T2 - Verfahren zur Herstellung eines Schachtunterteiles

Info

Publication number: DE69604961T2
Application number: DE1996604961
Authority: DE
Inventors: Guy Houles
Original assignee: SIMAT
Current assignee: SIMAT
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: PT740024E; ES2142029T3; FR2733526B1; FR2733526A1; DE69604961D1; EP0740024A1; EP0740024B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schachtunterteiles und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines Schachtunterteile s mit wenigstens einem Kanal zum Anschließen von wenigstens zwei Ablaufrohren, bei dem:
- ein mittleres Element mit vertikaler Achse von im wesentlichen zylindrischer, hohler Form geformt wird,
- wenigstens zwei Kopfplatten mit jeweils wenigstens einer konkav zylindrisch geformten Seite, deren Krümmung derjenigen der Außenseite des mittleren Elementes entspricht, und mit wenigstens einer die Platte zwischen ihrer konkav zylindrisch geformten Seite und ihrer anderen Seite durchquerenden Öffnung geformt werden,
- die vertikale Wand des mittleren Elementes an den zum Bilden von seitlichen Öffnungen geeigneten Stellen durchbohrt bzw. durchbrochen wird,
- die Kopfplatten mit dem mittleren Element am Ort der Bohrungen verbunden werden.
Gegenwärtig werden Schachtunterteile durch Abformen oder durch Formgebung von Hand hergestellt. Derartige Verfahren haben den Nachteil, daß sie sehr zeitaufwendig sind und bei der Herstellung von an die Parameter einer Baustelle angepaßten Schachtunterteilen sehr langsam sind.
Um die gegenwärtigen Herstellungsverfahren rentabler zu machen, sind die verschiedenen Typen von Schachtunterteilen, die vorzugsweise in kleinen oder mittleren Serien gefertigt werden, in Form und allgemeiner in den Parametern stark beschränkt, was vielfältige Probleme bei ihrem Einbau auf der Baustelle aufwirft.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Anlage zur effizienten Herstellung von Schachtunterteilen zu schaffen, die eine sehr schnelle Anpassung an kleine Serien bzw. sogar Einzelfertigung von Schachtunterteilen in Abhängigkeit von der Nachfrage erlauben und die die Herstellung von höchst maßhaltigen Qualitätsprodukten erlauben und eine ausgezeichnete Oberflächenbearbeitung bieten, die für den Abfluß der ggf. verunreinigten Flüssigkeiten wichtig ist.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren entsprechend der oben definierten, aus EP-A-0 622 496 bekannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
- der Boden des mittleren Elementes vor dem Brechen der seitlichen Öffnungen mit einem härtbaren Füllmaterial gefüllt wird, wobei diese Füllung auf eine Höhe erfolgt, die das Niveau der zukünftigen Öffnungen erreicht,
- das Füllmaterial ausreichend härten gelassen wird,
- die seitlichen Öffnungen gebrochen werden,
- die Bearbeitung des oder der Kanäle in dem so erhaltenen Boden durchgeführt wird,
- die Flächen, die an die Kanäle angrenzen, bearbeitet werden, um ihnen ein Gefälle in Richtung der Kanäle zu geben,
- dann die Kopfplatten mit dem mittleren Element verbunden werden.
Dieses Verfahren ist besonders effizient und schnell anwendbar; es macht es möglich, jeder Sonderanforderung in Abhängigkeit vom Durchmesser der Rohre und ihrer Orientierung zu entsprechen. Die bei den Produkten erreichte Oberflächenbearbeitungsqualität stellt ebenfalls einen beträchtlichen Vorteil für die Dichtigkeit der Anlage dar, so daß die Gefahren der Umweltverschmutzung vermieden werden, wie auch die Effizienz des Ablaufs der belasteten Flüssigkeiten durch die ausgezeichnete Oberflächenbearbeitung, die durch diese Bearbeitung erhalten werden kann.
Die Materialien, die das Schachtunterteil bilden, werden je nach zu realisierenden Funktionen ausgewählt, d. h. vorzugsweise ein sehr fester Beton zur Realisierung der Hülle, die vom Terrain ausgeübte Kräfte, vertikale Lasten (Fahrzeuge u. dgl., die über dem Schachtunterteil passieren), aushalten muß, und einen Boden, der keine Kompression aushalten muß, dafür aber Erosion und Korrosion durch die im Kanal passierenden Flüssigkeiten die so möglich gewordene Bearbeitung erlaubt es, für den Abfluß der Flüssigkeiten äußerst günstige Konturen zu realisieren, und zwar für einen relativ großen Durchsatzbereich.
In besonders interessanter Weise erfolgt die Füllung des Bodens des mittleren Elementes mit einem Material, das ausgewählt ist aus der durch die folgenden Materialien gebildeten Gruppe:
- Schaumbeton,
- Polystyrol-Beton,
- Isolierschaum,
- Leichtbeton.
Die Verwendung derartiger Betons ist besonders interessant auch hinsichtlich des Gesamtgewichtes, das das Schachtunterteil besitzt, ein Gewicht, das aufgrund der Transportkosten zur Baustelle in nicht vernachlässigbarer Weise zu seinen Gesamtkosten beiträgt und außerdem die Bearbeitung erleichtert.
Einem anderen vorteilhaften Merkmal zufolge werden die Kanäle und Flächen mit Hilfe von Fräsen mit geeigneten Formen und Abmessungen bearbeitet. Insbesondere wenn das Werkzeug automatisch gesteuert ist, können mit den Fräsen äußerst genaue Verläufe realisiert werden und den Kanälen und Flächen besonders saubere Formen gegeben werden, die die Druckverluste oder die Gefahr des Zurückbleibens von mehr oder weniger sperrigen, schweren oder leichten, von den Flüssigkeiten mitgeführten Feststoffen auf ein Minimum reduzieren.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch in vorteilhafter Weise Anschläge für die Rohre in den Öffnungen des Bodenelementes realisiert werden. So kann man eine besonders dichte Anordnung erhalten, weil die Anschläge gleichzeitig sehr wirksame Aussparungen für die Dichtungen zwischen den Rohren und dem Schachtunterteil bilden.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Anwendung des oben erwähnten Verfahrens. Diese Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: ein Gerüst mit wenigstens einer Arbeitsstation,
- die die zu bearbeitenden Schachtunterteil-Rohlinge aufnimmt und mit einer Maschine zum Bearbeiten der Kanäle und der Flächen und einer Maschine zum Bohren der Öffnungen der Rohre und der Anschläge sowie einem Träger zum Positionieren der Schachtunterteil-Rohlinge für die verschiedenen Schritte des Bearbeitens und Bohrens ausgestattet ist,
- eine Steueranlage zum Verwalten der Funktion der Maschinen in Abhängigkeit von der auszuführenden Arbeit, wobei
- A) die Maschine zum Bearbeiten der Kanäle und der Flächen umfaßt: ein Portal, das in Längsrichtung auf von dem Gerüst getragenen Schienen läuft und einen auf dem Portal in Querrichtung beweglichen Wagen aufnimmt, und mit einer vertikalen Schiene versehen ist, die die Fräsgruppe aufnimmt, die aus einem Wagen mit einem ein Werkzeug (Fräse) tragenden Motor besteht,
- einem Magazin mit Werkzeugen (Fräsen),
- wobei der Wagen für das Hinabfahren des Werkzeugs in den Schachtunterteil-Rohling und dessen Bewegung entsprechend dem Verlauf der herzustellenden Kanäle und Flächen (Winkel und Tiefe) gemäß den von der Steueranlage gelieferten Anweisungen und/oder den Austausch des Bearbeitungswerkzeugs in Abhängigkeit von der auszuführenden Arbeit oder deren Fortgang gesteuert wird;
B) die Bohrmaschine umfaßt: eine Säule, die neben dem Platz angeordnet ist, der den zu bearbeitenden Schachtunterteil-Rohling aufnimmt,
- einen vertikal in Translation beweglichen Wagen trägt,
- wobei dieser Wagen mit einer schwenkbaren Schiene versehen ist, die das Bohrelement trägt, das aus einem Translationsmotor und einem ein austauschbares Werkzeug tragenden Motor gebildet ist,
- das Bohrelement um die vertikale Achse schwenkbar ist, um in eine Position zum Wechsel des Werkzeugs oder eine Bohrposition zu kommen,
- C) wobei der Träger aus einem Aufnahmetisch besteht, der umfaßt:
- Anschläge zum Positionieren des Rohlings auf dem Tisch,
- Verschieb- und Drehmittel, die es erlauben, den Schachtunterteil-Rohling in einer ausgewählten Winkelposition in Bezug auf das seinerseits orientierbare Bohrwerkzeug zu präsentieren.
In besonders vorteilhafter Weise bewegt sich die Maschine zum Bearbeiten der Kanäle oberhalb der Arbeitsstationen, d. h. oberhalb der Bohrmaschinen.
Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht eine besonders effektive Arbeit, indem sie in einem sehr begrenzten Volumen die verschiedenen Mittel zur Bearbeitung des Schachtunterteil-Rohlings zusammenfaßt.
Die vertikale Anordnung übereinander der Maschine zum Bearbeiten der Kanäle und der Bohrmaschine oder -maschinen ermöglicht eine effiziente Arbeitsweise der Anlage und ggf. eine gleichzeitige Arbeit der zwei Maschinen an einem gleichen Schachtunterteil; mit anderen Worten ist die Überlappung der von den zwei Maschinen der Anlage durchgeführten Operationen zum Ziel der Zeitersparnis absolut kompatibel, mit wenigen Ausnahmen, z. B. am Ende des Brechens einer Öffnung, wenn die Fräse den auf diese Öffnung mündenden Kanal haut bzw. schleift bzw. schneidet. Die Inkompatibilitätsprobleme können geregelt werden durch in die Steueranlage der Anlage integrierte Verbote.
In besonders bevorzugter Weise umfaßt die Anlage Mittel zum Rückgewinnen des Kühlwassers, das gleichzeitig zum Abführen der während des Fräsens oder Bohrens abgehobenen Materialien dient. Das so belastete Wasser wird zurückgewonnen, um gefiltert zu werden, um die Trennung der Schlämme zu gewährleisten und dann ggf. behandelt zu werden, bevor es rückgeführt oder verworfen wird.
Allgemein ermöglichen das Verfahren und die Anlage gemäß der Erfindung eine hinsichtlich der Ausbeute besonders effiziente und hinsichtlich der Ergebnisse, Schachtunterteile in den verschiedensten Formen in Abhängigkeit von den Anforderungen der Baustellen, präzise Fertigung, was auch zu einer Einsparung an der Baustelle und beim Hersteller der Schachtunterteile durch eine verringerte Lagerhaltung führt, weil die Produkte, mit Ausnahme der gängigsten, auf Bestellung gefertigt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend genauer mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- die Fig. 1A, 1B, 1C drei Schritte des Zusammenbaus eines Schachtunterteiles gemäß der Erfindung,
- Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den unteren Bereich eines Schachtunterteiles in Höhe seines Bodens, der ein Werkzeug in Position zum Schleifen eines Kanals zeigt,
- Fig. 3 eine Draufsicht auf ein mit zwei Kanälen versehenes Schachtunterteil,
- Fig. 3a ein Detail aus Fig. 3,
- Fig. 4 einen vertikalen seitlichen Schnitt einer Anlage für die Durchführung des Verfahrens,
- Fig. 5 eine Vorderansicht im Schnitt der Anlage aus Fig. 4,
- Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anlage aus Fig. 4,
- Fig. 7A, 7B jeweils in Seitenansicht und in Draufsicht eine Fräse zum Schleifen der Kanäle,
- Fig. 8A, 8B in Seitenansicht und in Draufsicht eine Variante einer Fräse für Kanäle,
- Fig. 9A, 9B in Seitenansicht und in Draufsicht eine Fräse zum Schleifen der Oberflächen.
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Schachtunterteilen wie dem in Fig. 1C nach seiner Anbringung dargestellten.
Ein solches Schachtunterteil besteht aus einem mit wenigstens zwei Kopfplatten 2, 3 oder peripheren Platten versehenen Bodenelement 1.
Das Bodenelement 1 und die Kopfplatten 2, 3 werden getrennt hergestellt und dann zusammengesetzt. Die Zahl der Kopfplatten hängt von der Zahl der an das Schachtunterteil anzuschließenden Rohre ab. Im allgemeinen gibt es ein oder mehrere Eingangsrohre und ein Ausgangsrohr.
Diese Rohre können zueinander in Abhängigkeit vom Verlauf der Rohrleitung variable Winkel bilden.
Da die Winkel der Rohre von einer Stelle zur anderen variieren können, wird die Brechung der Öffnungen 4, 5 auf Anforderung je nach Baustelle durchgeführt. Die Befestigung der Kopfplatten 2, 3 erfolgt dann am Ort der hergestellten Durchbrüche.
Die Fig. 1A zeigt ein Schachtunterteil vor seinem Zusammenbau im Falle der Verbindung von zwei im wesentlichen fluchtenden Rohren. Die Kopfplatten 2, 3 sind jeweils auf der Eingangsachse E bzw. der Ausgangsachse S ausgerichtet.
Die Figur zeigt auch, daß die Kopfplatte 2 eine weibliche Platte und die Kopfplatte 3 eine männliche Platte ist. Dies erlaubt es, bei der Verlegung der Rohre die allgemeine Verlegungsorientierung der Rohre einzuhalten, deren Vorder- und Hinterende unterschiedlich sind, damit sie ineinandergesteckt werden können.
Fig. 1B zeigt ein zusammengebautes Schachtunterteil, d. h., das mit seinen Kopfplatten 2, 3 versehen ist. Schließlich zeigt die Fig. 1C die Anbringung eines Schachtunterteiles zwischen zwei Rohren 6, 7.
Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung solcher Schachtunterteile, wissend, daß die Abmessungen dieser Schachtunterteile sowohl hinsichtlich des Durchmessers wie der Höhe und der Zahl der Öffnungen, je nach Baustelle ausgewählt werden.
Erfindungsgemäß wird, nachdem der Rohling des mittleren Elements 1, ein Teil von zylindrischer Form, hergestellt worden ist, der Boden 8 mit einem Beton wie etwa Schaumbeton, Polystyrol-Beton, einem Isolierschaum oder Leichtbeton gefüllt.
Diese Befüllung erfolgt bis zum Niveau der zukünftigen Öffnungen, vorzugsweise bis oberhalb des Niveaus der Öffnungen oder bis zu einem beträchtlichen Teil ihrer Höhe.
Nach der Befüllung läßt man eine bestimmte Zeit (z. B. 8 Stunden lang) ruhen, bevor das Bodenelement zu einer Lagerfläche befördert wird. Das Einfüllprodukt wird für eine Zeitspanne reifen gelassen, die im Fall von Beton eine Reifungsdauer in der Größenordnung von 72 Stunden ist.
Nach dieser Reifung kann man die Füllung bearbeiten, um dort den Kanal und die Flächen zwischen den Kanälen zu schleifen bzw. zu schneiden und ihnen ein von der Peripherie des Schachtunterteiles zu den Kanälen laufendes Gefälle zu geben und dabei die Bohrung der Eingänge und Ausgänge von außen durchzuführen.
Nachdem die Kanäle und die Flächen bearbeitet und die Eingangs- und Ausgangsöffnungen gebohrt worden sind, werden die Kopfplatten angebracht, wie bereits erläutert worden ist.
Genauer gesagt füllt man den Boden des Zylinders, der zum Bodenelement werden wird, mit einer Betonmasse 8, um dort ein oder zwei Kanäle 9, 9' zu schleifen, von denen z. B. einer gerade und der andere gekrümmt mit einem Krümmungsradius R ist, um zwei Eingänge 11, 12 mit einem Ausgang 13 zu verbinden, wo sich die zwei Kanäle 9, 9' treffen.
Nach dem Schema der Fig. 2 schleift man vorzugsweise die Kanäle mit Hilfe einer diamantbestückten Fräse 16, die von der Achse 17 einer Anlage getragen ist, die später beschrieben wird.
Diese Fräse 9 hat eine zylindrische Form mit vertikaler Achse, die in einer halbkugeligen Kalotte abschließt. Diese Fräse ist vorzugsweise ein diamantbestücktes Werkzeug.
Die Flächen 10, 10', 10" werden ebenfalls mit Hilfe einer konisch geformten Fräse hergestellt, deren Werkzeugwinkel im wesentlichen dem Gefälle der zu realisierenden Flächen entspricht. In Fig. 2 sind die von den Fräsen zum Bilden der Kanäle und der Flächen entfernten Bereiche schraffiert.
Diese Figur zeigt auch, daß es nützlich ist, eine Füllung des Zylinderbodens vorzusehen, die über die zukünftigen Abzweigöffnungen (11, 12, 13) der Rohre reicht. Die Schneidwerkzeuge sind digital gesteuerte Werkzeuge; wenn der Schachtunterteil-Rohling 1 korrekt plaziert worden ist, werden die Werkzeuge automatisch entsprechend dem Verlauf der in jedem Schachtunterteil oder jeder Serie von Schachtunterteilen zu realisierenden Kanäle gesteuert.
Die spezielle Form des Kanals, d. h. eine Form mit vertikaler Wand, die in einem halbkugeligen Boden abschließt, läßt innerhalb des Schachtunterteils Ecken 18 bestehen, die mit Hilfe des Werkzeugs entfernt werden können, das die Bohrung der Öffnungen 11, 12, 13 ausführt (Fig. 3).
Gleichzeitig mit der Realisierung der Eingangs- und Ausgangsbohrungen 11, 12, 13 wird ein Anschlag 11', 12', 13' gebildet, um eine Dichtung 14 aufzunehmen, die die Dichtigkeit der Verbindung zum Rohr 15 gewährleistet (Fig. 3A).
Die Fig. 4, 5, 6 zeigen eine Anlage für die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens.
Diese Anlage setzt sich zusammen aus einem Gerüst 20, z. B. aus Beton, das einer bestimmten Zahl von Arbeitsstationen, z. B. drei Stationen, entspricht (vgl. Fig. 5, 6).
Dieses Gerüst 20 trägt in seinem oberen Bereich Schienen 21 für den Querbalken eines Portals 22. Das Portal 22 rollt auf seinen durch einen Getriebemotor 24 gesteuerten Rädern 23 auf den Schienen 21.
Der Querbalken 22 trägt einen querverlaufenden Wagen 25, der seinerseits mit einer vertikalen Schiene 26 versehen ist, die ein entlang dieser vertikalen Schiene 26 beweglichen vertikalen Wagen 27 trägt. Dieser Wagen 27 besteht aus einem nicht gezeigten Motor, dessen Ausgangsachse 28 das Schneidwerkzeug 29 trägt. In Fig. 4 ist das Werkzeug 29 mit durchgezogenen Linien in hoher Position und gestrichelt in niedriger Position dargestellt.
Per Konvention bewegt sich der Wagen 25 entlang der Schiene des Portals 22 in Y-Richtung, und die Richtung der Schienen 21 ist die X = Richtung.
Diese Fig. 4 zeigt auch den Weg der elektrischen und Fluid-Versorgung 59 der Wagen 25, 27.
Der Platz des zu bearbeitenden Schachtunterteiles 30 besteht aus einem Drehtisch 31, dessen Stützlager 32 schematisch dargestellt ist. Dieser Tisch ist von einem gesteuerten Getriebemotor 33 schrittweise drehangetrieben.
Der Schachtunterteil-Rohling 30 ist auf dem Tisch 31 durch Anschläge 34 in einer präzisen Position gehalten.
Die Anlage umfaßt in Kombination eine Bohrmaschine für jede Arbeitsstation. Diese Maschine ist aufgebaut aus einer vertikalen Säule 40, die neben dem Platz des Tisches 31 angeordnet ist. Die Säule 40 trägt einen in Richtung der zwei Pfeile H vertikal bewegbaren Wagen 41. Dieser Wagen ist über ein Gelenk 42 mit einer Schiene 43 versehen, die ihrerseits ein Bohrelement 44 trägt, das einen Motor zur Translation entlang der Schiene 43 und einen Bohrmotor umfaßt, dessen Achse 45 das Bohrwerkzeug 46 trägt. Dieses Werkzeug ist in Position zum Angriff der Seitenwand des Schachtunterteiles 30 dargestellt; der gestrichelt dargestellte Verlauf 46' stellt das Bohrwerkzeug in Bohr- Endposition dar.
Die Steuerung der Anlage verwaltet auch die Orientierung und die Bewegungen des Tisches 31, um den Rohling 30 vor dem Werkzeug 46 zu präsentieren, das seinerseits in Bezug auf den Rohling 30 orientierbar ist, um die geometrische Achse jeder Bohrung in Bezug auf den Rohling 30 exakt zu positionieren.
Diese verschiedenen Bewegungen werden vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit von den Parametern des zu realisierenden Schachtunterteiles gesteuert, wobei diese Parameter in die Steueranlage eingegeben werden.
Die Steuerung des Werkzeugs, d. h. die Positionierung des Werkzeugs und seine Orientierung sowie die Auswahl des zu realisierenden Durchmessers sowie der Orientierung des Schachtunterteiles sind von der Steuerstation aus gesteuerte Operationen, der Austausch des Werkzeugs erfolgt automatisch oder von Hand.
Diese Werkzeuge 46 sind in einem Werkzeugmagazin 47 (Fig. 6) angeordnet.
Erfindungsgemäß kann die durch das Gelenk 42, die Schiene 43, das Bohrelement 44 mit seiner Achse 45 und seinem Werkzeug 46 gebildete Anordnung zwischen einer in Fig. 6 mit durchgezogenen Linien dargestellten Bohrposition und einer ebenfalls in Fig. 6 gestrichelt dargestellten Werkzeugaustauschposition neben dem Werkzeugmagazin 47 schwenken.
Fig. 4 zeigt ferner das Magazin 50 für die Werkzeuge oder Fräsen 29 zur Realisierung der Kanäle und der Flächen. Diese nicht getrennt bezeichneten Werkzeuge 29 kommen auch in Fig. 5 vor.
Fig. 4 zeigt an den Seiten des Gerüstes 20 Laufwege 51, die für Eingriffe an der Anlage dienen.
Schließlich ist gemäß Fig. 4 der Boden 52 der Anlage geneigt und mündet in Abzugsrinnen 53. Dies erlaubt es, die zur Kühlung der Werkzeuge dienenden und die Schneid- und Bohrstäube mit führenden Wässer zurückzugewinnen.
Fig. 5 zeigt in Vorderansicht das Detail der Schiene des Portals 22 sowie die Laufrollen 25' des Wagens 25, die Schiene 26, den Wagen mit der Achse 28 und die Fräse 29. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es drei Arbeitsstationen P1, P2, P3, die alle in gleicher Weise mit einem Aufnahmetisch und einer Bohrmaschine ausgestattet sind. Die Stationen P1 bis P3 teilen sich die Schleifmaschine, die sich mit ihrem Portal über den drei Stationen P1 bis P3 bewegt.
Gemäß Fig. 5 ist die Station P1 dabei, einen Kanal zu schleifen, während die Station P2 leer ist und die Station P3 einen Schachtunterteilelement-Rohling empfangen hat. Die identischen oder ähnlichen Stationen werden nicht im Detail beschrieben.
Diese Figur zeigt ferner verschiedene Beispiele von Schleifwerkzeugen 29 und insbesondere die Fräse 29' zum Schleifen der Flächen. Die anderen Werkzeuge entsprechen verschiedenen Kanalquerschnitten.
Die Fig. 6 zeigt die drei Arbeitsstationen P1, P2, P3, die frontal (Pfeile A) die zu bearbeitenden Schachtunterteil- Rohlinge aufnehmen.
Fig. 6, die eine schematische Draufsicht der Anlage ist, entspricht nicht exakt der Fig. 5 hinsichtlich der Belegung der Arbeitsstationen P1-P3, um die Positionierung der Schachtunterteil-Rohlinge auf den Tischen 31 zu erläutern.
Diese Tische 31 sind mit Indexieröffungen 31A entlang zweier radialer Linien versehen. Diese Öffnungen entsprechen sich und sind konzentrisch zum Mittelpunkt jedes Tisches. Ihr Abstand ist in Abhängigkeit von den zu bearbeitenden Rohlingen gewählt. Diese Öffnungen nehmen Positionieranschläge auf, deren Auflageflächen genau den Platz des Rohlings definieren. Um eine Vervielfachung der Öffnungen 31A in jedem Tisch zu vermeiden, insbesondere bei sehr nahe beieinander liegenden Abmessungen, kann man Anschläge 34 von unterschiedlichen Abmessungen verwenden, um das ganze Formspektrum der Schachtunterteile mit eine kleinen Zahl von Öffnungen 31A abzudecken.
Fig. 6 zeigt deutlich die Arbeitsposition der Bohrmaschinen (40 bis 46), die Werkzeuge 46 von unterschiedlichen Abmessungen benutzen. Die Figur zeigt auch die zwei möglichen Positionen der Maschine für das Bohren und das Bestücken oder Ersetzen des Werkzeugs (46).
Die Reserve 47 der Werkzeuge 46 ist für die verschiedenen Stationen P1-P3 zugänglich.
Die Fig. 7A bis 9B zeigen drei Formen von Fräsen, die die Werkzeuge zum Schleifen der Schachtunterteile darstellen.
Die Fräse nach den Fig. 7A, 7B ist eine Kanalfräse 100, die aus einer in einer halbkugeligen Form 102 abschließenden zylindrischen Hülle 101 besteht. Die Fräse ist mit einem nur zum Teil dargestellten Fortsatz 103 versehen.
Die Hülle 101, 102 ist mit Mantellinien folgenden Bändern 104 versehen, die die Arbeitselemente der Fräse bilden.
In Fig. 7B sind diese Bänder 104 durch radial entlang der Mantellinien der Hülle gerichtete Striche dargestellt.
Die Hülle 101, 102 ist ferner mit durch Kreuze dargestellten Bohrungen 105 versehen, die den Durchgang der mit Schlämmen belasteten Kühlflüssigkeit zwischen innen und außen ermöglichen.
Die Fräse 200 der Fig. 8A, 8B hat eine Form ähnlich derjenigen (100) der Fig. 7A, 7B mit dem Unterschied, daß sie einen kleineren Durchmesser hat und ihr zylindrischer Bereich länger ist: sie besteht aus einem mit einem halbkugeligen Bereich 202 abschließenden zylindrischen Bereich 201, wobei das Ganze von einer Stange 203 getragen ist. Die Hülle ist mit den die Arbeitselemente bildenden Bändern 204 bestückt, die in radialen Ebenen liegen.
Zwischen den Bändern 204 sind durch Kreuze dargestellte Löcher 205 in die Hülle gebrochen, die die gleiche Funktion wie die Löcher 105 haben.
Diese Fräse 200 ist dazu bestimmt, tiefe und schmale Kanäle zu schleifen.
Die Draufsicht der Fig. 8B zeigt die Bänder 204 als Striche.
Die in den Fig. 9A, 9B dargestellte Fräse 300 ist dazu vorgesehen, die Flächen des Schachtunterteiles zu schleifen.
Diese Fräse 300 besteht aus einem durch einen zylindrischen Bereich 301 gebildeten Mantel, der mit einem stark abgeflachten kegelförmigen Bereich 302 abschließt, dessen Konizität vorzugsweise dem Gefälle der zu schleifenden Fläche entspricht, so daß die Achse 303 des Werkzeugs vertikal bleibt. Die Hülle ist mit Schleifbändern 304 bestückt, und in den Zwischenräumen zwischen den Bändern sind durch Kreuze dargestellte Löcher 305 gebrochen.
Schließlich ist anzumerken, daß die verschiedenen von den Stationen P1 bis P3 mit der Bohrmaschine und der Schleifmaschine durchgeführten Operationen keine Ortsveränderung des Rohlings im Laufe der Bearbeitung erfordern, was es erlaubt, alle Operationen effizient an einem gleichen Ort zusammenzufassen und die Totzeiten zwischen den Operationen völlig zu reduzieren.
Die von der Anlage durchgeführten Operationen können in Abhängigkeit von der Ausbeute, die die Anlage bieten soll und der Natur der Arbeiten und/oder der Größe der Produktserien mehr oder weniger automatisiert sein.
Allgemein können die Parameter der verschiedenen Schachtunterteile in der Steuerung der Anlage aufgezeichnet sein, wobei die einzigen Variablen die Positionierung und die Orientierung der Öffnungen sowie ihre Zahl sind, wohingegen die Verläufe der Kanäle und der Flächen und ihre Realisierung sowie die der Öffnungen automatisch nach Eingabe der besonderen Variablen erfolgen können.
Die verschiedenen Operationen können programmgesteuert und von Automaten ausgeführt sein, wobei Möglichkeiten zum manuellen Eingriff zumindest für die Bohrmaschine gelassen werden.
Die automatischen Steuerungen können auch die Zirkulation und Behandlung der Kühlflüssigkeiten und Schlämme betreffen.
Diese verschiedenen Mittel, die integraler Bestandteil der Anlage sind, sind nicht detailliert dargestellt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Schachtunterteiles mit wenigstens einem Kanal zum Anschließen von wenigstens zwei Ablaufrohren, bei dem:

- ein mittleres Element (1) mit vertikaler Achse von im wesentlichen zylindrischer, hohler Form geformt wird,

- wenigstens zwei Kopfplatten (2, 3) mit jeweils einer konkav zylindrisch geformten Seite, deren Krümmung derjenigen der Außenseite des mittleren Elements entspricht, und mit wenigstens einer die Platte zwischen ihrer konkav zylindrisch geformten Seite und ihrer anderen Seite durchquerenden Öffnung geformt werden,

- die vertikale Wand des mittleren Elements an den zum Bilden von seitlichen Öffnungen (11, 12, 13) geeigneten Stellen durchbohrt werden,

- die Kopfplatten mit dem mittleren Element am Ort der seitlichen Öffnungen (11, 12, 13) verbunden werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Boden des mittleren Elements (1)vor dem Brechen der seitlichen Öffnungen (11, 12, 13) mit einem härtbaren Füllmaterial (8) gefüllt wird, wobei diese Füllung auf eine Höhe erfolgt, die das Niveau der zukünftigen Durchbrüche (11, 12, 13) erreicht,

- das Füllmaterial (8) ausreichend härten gelassen wird,

- die seitlichen Öffnungen (11, 12, 13) gebrochen werden,

- die Bearbeitung des oder der Kanäle (9, 9') in dem so erhaltenen Boden durchgeführt wird,

- die Flächen (10-10"), die an die Kanäle (9, 9') angrenzen, bearbeitet werden, um ihnen ein Gefälle in Richtung der Kanäle zu geben,

- dann die Kopfplatten (2, 3) mit dem mittleren Element (1) verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (8) des Bodens des mittleren Elements (1) mit einem Material erfolgt, das aus der aus den folgenden Materialien bestehenden. Gruppe ausgewählt ist:

- Schaumbeton,

- Polystyrol-Beton,

- Isolierschaum

- Leichtbeton (beton allégé).

-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (9, 9') und die Flächen (10-10") mit Hilfe von Fräsen bearbeitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (11', 12', 13') für die Rohre (6, 7) in den seitlichen Öffnungen des Bodenelements (1) gebildet werden.

5. Anlage für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Schachtunterteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: ein Gerüst (20) mit wenigstens einer Arbeitsstation (P1, P2, P3), die

- die zu bearbeitenden Schachtunterteil-Rohlinge (30) aufnehmen und mit einer Maschine zum Bearbeiten der Kanäle (9, 9') und der Flächen (10-10") und einer Maschine zum Bohren der Öffnungen (11, 12, 13) der Rohre und der Anschläge (11', 12', 13') sowie einem Träger (31, 32, 33) für die verschiedenen Schritte des Bearbeitens und Bohrens ausgestattet sind,

- eine Steueranlage zum Verwalten der Funktion der Maschinen in Abhängigkeit von der auszuführenden Arbeit, wobei

- A) die Maschine zum Bearbeiten der Kanäle (9, 9') und der Flächen (10-10") umfaßt: ein Portal (22), das in Längsrichtung auf Schienen läuft und einen auf dem auf dem Portal in Querrichtung beweglichen Wagen (25) aufnimmt und mit einer vertikalen Schiene (26) versehen ist, die die Fräsgruppe aufnimmt, die aus einem Wagen (27) mit einem ein Bearbeitungswerkzeug (29), z. B. eine Fräse, tragenden Motor besteht,

- ein Magazin (50) mit Bearbeitungswerkzeugen, z. B. Fräsen,

- wobei der Wagen (27) für das Hinabfahren des Werkzeugs in den Schachtunterteil-Rohling (30) und dessen Bewegung entsprechend dem Verlauf der herzustellenden Kanäle (9, 9') und Flächen (10-10") gemäß den von der Steueranlage gelieferten Anweisungen und/oder den Austausch des Bearbeitungswerkzeugs (29, 29') in Abhängigkeit von der auszuführenden Arbeit oder deren Fortgang gesteuert wird,

- B) die Bohrmaschine umfaßt: eine Säule (40); die neben dem Platz (31-33) angeordnet ist, der den zu bearbeitenden Schachtunterteil-Rohling (30) aufnimmt,

- einen vertikal in Translation beweglichen Wagen (41) trägt,

- wobei dieser Wagen (41) mit einer schwenkbaren Schiene (43) versehen ist, die das Bohrelement (44) trägt, das aus einem Translationsmotor und einem ein austauschbares Werkzeug (46) tragenden Motor gebildet ist,

- das Bohrelement (46) um die vertikale Achse schwenkbar ist, um in eine Position zum Wechsel des Bohrwerkzeugs (46) oder eine Bohrposition zu kommen,

- C) wobei der Träger (31, 32, 33) aus einem Aufnahmetisch (31) besteht, der umfaßt:

- Anschläge (34) zum Positionieren des Rohlings auf dem Tisch,

- Verschiebe- und Drehmittel (32, 33), die es erlauben, den Schachtunterteil-Rohling (30) in einer in Bezug auf das seinerseits orientierbare Bohrwerkzeug (46) ausgewählten Winkelposition zu präsentieren.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine zum Bearbeiten der Kanäle und der Flächen (21-22-23, 24, 25, 26, 27, 28) oberhalb der/den mit Bohrmaschinen (31-33, 40-46) ausgestatteten Arbeitsstation(en) (P1-P3) bewegbar ist.

7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (52, 53) zur Rückgewinnung von Kühlwasser der Werkzeuge und Schlämmen umfaßt, die die durch Fräsen und Bohren abgetragenen materialien befördern.

8. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge Fräsen (100, 200, 300) sind, die aus einer zylindrischen Hülle (101, 201, 301) gebildet sind, die mit einer halbkugelförmigen (102, 202)oder kegelförmigen (302) Oberfläche abschließt und entlang der Umhüllenden angeordnete Schleifstreifen (104, 204, 304) und durch die Hülle verlaufende Löcher (105, 205, 305) tragen.