专利名称：生产聚合物混凝土成型件的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产聚合物混凝土管子或管状成型件的方法和设备。本发明还涉及一种聚合物混凝土制的套管。
为了生产聚合物混凝土管子在实践中使用造型设备，它包括一个型芯和一个型箱，它们共同构成一个型腔的边界。其主轴线沿垂直方向的造型设备的型腔，借助于一种充填设备装填矿物浇注料，接着将此矿物浇注料作为整体进行振动。振动过程结束后经过一些时间，处于环境温度下的矿物浇注料开始硬化，并在硬化过程基本结束后，此成型件从造型设备脱模。因为在硬化过程中管子会收缩，而在硬化过程缓慢进行时管子不可能在出现显著收缩前脱模，所以必须在型芯上装套筒状补偿件，然后它作为衬里衬在制成的管子内。
在一种按老的建议(P4339118.4)的方法中，成型件是沿其中心线分段地用矿物浇注料充填造型设备型腔的顺序纵向段，并振动在充填区内的矿物浇注料构成的，以及沿同样的方向分段地错开时间硬化。为此造型设备有一个由一些互相搭接并可调换次序的型箱段组成的型箱，型箱段的扇形块可以从环形封闭的工作位置，彼此分开地移动到非工作位置，并可在这一位置下调换次序。在这种情况下型芯沿轴向分成有限的段，它们形成不同的处理区，在生产成型件时，型箱和型芯可沿轴向彼此相对运动。
本发明的目的是创造一种方法和一种设备，用于生产成型件，尤其是聚合物混凝土的套管(承插管)，采用这种方法和设备，可以在运行费和设备费低廉的情况下，快速制成聚合物混凝土的环形成型件。
按照本发明，上述目的通过具有权利要求1所述特征的方法、权利要求13所述特征的设备以及权利要求51所述特征的套管来达到。有关方法的进一步设计见权利要求2至12，有关设备的进一步设计见权利要求14至50，以及有关套管的进一步设计见权利要求52至57。
本发明可以在一个至少主要部分是固定的型腔内，通过成型件连续或准连续地成形，生产管子或管状的成型件，型腔内流过矿物浇注料的料柱，并与此同时成形、捣实和硬化。在这种情况下造型设备方面的费用极低，所以，通过有利的操作过程以及简单的设备改型，可以生产尺寸不同的成型件。
由下面的说明和附图得出本发明的其他优点和详细情况，附图表示了按本发明的造型设备两种实施例。在附图中有
图1按本发明造型设备第一种设计的侧视图，局部剖切，处于生产过程开始前的基本状态；图2类似于图1半边剖切的侧视图，用以表示构件在成型件生产初始阶段的状况；图3类似于图1的侧视图，用以表示构件在成型件生产结束后的状况；图4通过型箱上部纵向区的被截断的纵向局部剖面；图5沿图4中线V-V的剖面；图6类似于图4通过型腔下端被截断的局部纵剖面；图7带有作为承插区内部造型件的造型扇形段的闭合件示意俯视图；图8按本发明造型设备另一种设计的视图；图9图8的局部放大，带一个闭合件，处于生产过程开始时的原始状态；图10类似于图8的视图，用以表示造型设备处于后来的工作阶段；图11按图8的局部放大图，用以表示当插入中间支承件并由它承担支承作用时切断了薄膜护帘的情况下处于造型过程的成型件的状态；图12类似于图11的视图，用以表示处于造型过程中的成型件在继续生产过程后续阶段中的状态；图13和14按图8之造型设备局部放大图，用以进一步示意表示薄膜切割设备内部工具沿两个互相垂直方向的视图；图15和16类似于图13和14的视图，用以表示薄膜切割设备的外部工具和它的支承以及中间支承件的支承装置；图17沿图15中XVII-XVII线的剖面；图18类似于图12的视图，用以表示就在要从造型设备中将成型件排出前此已制成的成型件的状态；以及图19成品成型件排料装置示意俯视图。
图20至22分为两部分的设计方案的套管被截断的横断面图。
在图1至7中所表示的设备设计用于生产套管M，以及具体而言它包括造型设备1，造型设备1，有垂直的中心线2，设备1还有型芯3和型箱4以及充填设备5，后者用于将矿物浇注料输入一个在型芯3与型箱4之间构成的型腔6中。型箱4包括一个沿垂直方向固定的部分7，它的内壁8构成型腔6的外侧边界，并最好设计为圆柱形。为便于维护，部分7是可分的或可拆开的，但在设备工作时构成一个封闭的结构整体。部分7的轴向长度与要生产管子的一部分相应，并例如可以有尺寸120厘米。
在图示之实施例中，部分7构成型箱4的上部，它沿一个垂直于纵向中心线2方向延伸的平面分为两部分7、9，其中的下部9形成要生产的套管M承插区内的型腔6的边界，以及，其轴向长度基本上可限于承插区的轴向长度。下部9沿一个轴向延伸的平面分为两个半部10、11，它们可借助于传动装置10a、11a沿示意表示的导轨12、13，彼此反向地沿水平方向从闭合的工作位置(图2和3)，运动到一个打开的脱模位置(图1)。
为了封闭型腔6下面，设有一个闭合件14，它可以从上部起始位置(图1和2)，经过一段距离下降到下部终端位置，这一距离基本上等于要生产的成型件(这里是套管M)的额定长度。具体而言，闭合件14包括一块环形支承板15和一个承插区内部造型件16，后者支承在支承板15上。
型箱4的下部9支承在闭合件14的支承板15上，并如图3所示它可以与闭合件14一起，从上部起始位置降到其下部终端位置。在闭合件14在下部终端位置时，型箱4下部9的半部10、11可转移成脱模位置，如箭头17、18所示，在此脱模位置，它们可以与闭合件14一起如箭头19、20所示提升到一个中间位置(图1)，处于其紧接在上部7下方的工作位置的高度上。然后，半部10、11可从此中间位置沿水平彼此反向地向内移到工作位置(图2)(箭头21、22)。为此目的，闭合件14支承在升降台23上，升降台23可沿垂直导轨24移动，垂直导轨24设计为螺杆并可借助于用25示意表示的传动装置传动。
造型设备1作为型腔6边界的部分3、4、14，最好能作为整体绕纵向中心线2往复摆动地安装，在这种情况下摆动角可例如为约300°。充填设备5的出口管26固定地引向在型腔6上面的区域内，型腔6向上是敞开的。这样就保证能将矿物浇注料均匀地填满型腔6。
但也可以设想取代这一设计，若例如出口管26由软管制成，则令充填设备5或其出口管5沿圆形导轨运动，使出口管26的管口在型腔6的上方绕纵向中心线2以约300°的圆心角作往复圆周运动。
为保证绕纵向中心线2的可摆动性，型箱4的上部通过支承装置26装在固定的环形支承台27上，型箱的闭合件14与它的支承板15一起通过支承装置28装在升降台23上，所以，部分7或9、14可以完全独立地绕纵向中心线2摆动。示意表示的传动装置3a、7a、9a则保证部分3、7、9进行同步的往复摆动。为保证型芯3的摆动运动，将它装在中央导向件29上，中央导向件29的上端部装在支承装置30中。
为型箱4的型芯3和上部7配设成组的薄膜片备用卷31、32，它们形成衬在型腔6内和外的护帘33、34。配属于型芯3的备用卷31装在支架35上，支架35则支承在型芯3的中央导向件29上，因此支架35参与中央导向件29和型芯3的往复摆动运动。配属于型箱4上部7的备用卷32装在一个支承在上部7的支架36上，并因而参与型箱4上部的往复摆动运动。
从备用卷放出的最好用聚酯制的薄膜片例如可有10厘米宽，以及在薄膜护帘33或34中例如搭接10毫米。在开始互相搭接后以及进入型腔6以前，它们的侧边可以彼此连接起来，例如通过边缘粘贴或熔封。取代这样做，也可以使薄膜护帘各只用两张薄膜片构成或使用一个薄膜管，它们从按之字形折叠好的备用薄膜管的备料箱内取出。
取代用薄膜做型腔6的内侧和外侧的衬里或除此之外作为附加的，可以使用一种润滑剂，润滑剂可例如从设在上部7内壁上边缘区内的输出孔和从设在型芯3内邻近型腔6上端的区域中的输出孔排出，而型腔6的轴向边界面则可用薄膜覆盖，使矿物浇注料或薄膜经过时不直接发接触边界表面。润滑剂可以是这样的品种，即在矿物浇注料完全硬化后它成为表面的永久组成部分，或若是在除薄膜外附加使用的情况下则单纯起润滑作用。
为了在工作过程中和工作过程之间固定薄膜护帘33和34，在上部7内壁8下边缘区、下部9内壁上边缘区、型芯3外壁下边缘区、以及闭合件14承插区内部造型件16面朝型芯3的后壁区，分别设环形吸附区37、38、39或40。吸附区37、38、39、40由一些可与真空源相连和可抽空的腔41构成，这些腔41经吸气口42与型腔6连通。
为了在一个型箱4上部7下侧的下方和在制成的成型件M上端上方预定距离处横向于纵向中心线2延伸的平面中切断薄膜护帘33、34，设置一个用43示意表示的薄膜切割器(图3)，它例如可以有一根可加热的切割金属丝作为切割元件。
闭合件14的承插区内部造型件16可在其面朝型腔6的那个表面带有一个在收缩压力作用下可变形的敷层44，以便在存在造型件16时套管M的承插区能够收缩。除此之外或取代这种做法，环形的承插区内部造型件16也可以由一些造型扇形段45组成，当它们受到化的矿物浇注料的收缩压力负荷时，它们从它们的工作位置沿径向向内支承在支承板15上，并例如可以克服弹簧力沿径向向内移动。在支承板15上最好设传动装置16a，借助于它们，承插区内部造型件16的造型扇形段45可在其工作位置和向内移动后的脱模位置之间运动，在脱模位置它们与套管M的承插区脱开，即使承插区收缩也不会接触。为了在工作位置提供一个基本封闭的边界面，以及尽管如此仍能从工作位置移到脱模位置，在最好设有4个造型扇形段45之间可以留有较宽的分缝，分缝内置入可弹性压缩的密封件45’。
型箱4可在型腔6的全部高度内加热，并为此在其上部和其下部7、9的壁内置有加热器，例如是电加热器。加热也可以通过液态或气态的加热介质进行，这种介质可通过设在型箱4上部和下部7、9内的加热通道46流动。在型芯3内也设有相应的加热器，而且设在一个加热区内，如在型箱4中那样，这一加热区实际上可以沿整个型腔6的高度延伸。取代这种做法也可以规定一个加热区，在型芯处于工作位置时，这一加热区在型腔6上端部的下方一定距离处才开始，一直延伸到型腔6的下端。
型箱4和/或型芯3可以有一个加热区48，它有作为发热器的微波发生器47。最好为型箱4在其上部7的区域内设微波加热区48，并除此之外为了加热还采取前面已提及类型的加热措施，尽管原则上也可考虑只通过电磁式的微波进行加热。
型芯3有一个振动区，在生产过程一开始，它首先将矿物浇注料在型腔内与型腔6下端相邻的下部中捣实，然后随着矿物浇注料在型腔6内充填水平面逐渐升高，也将型腔向上邻近的区域内的矿物浇注料捣实，最后应在型腔6的邻接型腔6上端的区域内均捣实。这可以这样来实现，即，在型芯3内设计一个沿轴向有限的振动区，在制造过程一开始它位于型腔6下部的高度上，然后，通过型芯3上升而移到一个与型腔6上端相邻的上部终端位置，在继续的生产过程中它便固定地留在这一位置。
然而也可以替代这种情况，使振动区沿型腔6的整个高度延伸，并由沿轴向有限的互相搭接的振动分区50、51、52构成，它们具有可彼此独立接通和切断的振捣器55。在这种情况下，振动分区50、51、52可以各包括一个分开的型芯管段，它在保持一个用弹性密封件搭接的缝54的情况下独立地装在型芯3的内支架上，并各带有自己的振捣器55。图中表示的型芯3有三个振动分区50、51、52，它们通过缝54彼此之间以及与型芯3上端和下端的连接部分分开。因此通过接通振捣器可以先是振动分区50，接着是振动分区51以及最后是分区52被激振，所以，振动区的激振区域可分阶段由下向上直至扩展到型腔6的整个高度。在接通振动分区51中的振捣器后切断振动分区50中的振捣器，以及在接通振动分区52中的振捣器后切断振动分区51中的振捣器的情况下，也可以使振动区的被激振区域，从下向上沿轴向移动。
为了生产按套管M形状的成形件，从图1所示之构件位置出发，首先型箱4下部9的半部10、11通过沿箭头21、22方向的运动移至它们的工作位置，在这一位置下吸附区38到达与薄膜护帘34下端相对的位置，并通过形成真空将薄膜护帘固定住。然后，型芯3下降到一个位置，在这一位置下它的吸附区39与闭合件14的吸附区40对齐并彼此处于相对位置，所以，薄膜护帘33脱开在型芯3下端上的固定，而转移到固定在闭合件14上。
在造型设备作好这一生产准备后，它的构件处于图2所示的位置，在这一位置下从现在起造型设备1处于绕纵向中心线工作往复摆动运动的状态。随着这一往复摆动运动或在这一往复摆动运动开始后，充填设备5开始工作，它将矿物浇注料经出口管26注入型腔6。在这一时刻，型箱4和型芯3的加热区工作，带来的结果是型腔6的界壁有一个预先规定的工作温度，例如数量级为70-100°。
随着型腔6开始充填，型芯3最下部的振动分区50进入工作，以及，一旦充填水平面到达振动分区51和52的各自的下端，便分别接通振动分区51和52。随着接通振动分区51，可以切断在振动分区50内的振捣，以及随着接通振动分区52，也可以切断在振动分区51内的振捣，所以，从现在起只还有在振动分区52的区域内进行振捣。
在达到了型腔6内的上部额定充填水平时，首先停止继续输送矿物浇注料，直至由于加热矿物浇注料使得在下部9的区域内或在上部7的下部区域内的矿物浇注料中开始硬化过程，并导致矿物浇注料初步凝固，因此从现在起允许闭合件14连同下部9一起沿导轨24开始下降。随着下降过程的开始，在型腔6内的料柱作为一个整体处于一个向下运动的状态，这一向下运动是重力引起的和必要时在薄膜护帘33、34上加拉力给以协助，随着此向下运动的开始，重新进行通过充填设备5的矿物浇注料的供应，供应量以这样的方式计量，即在型腔6内的充填水平基本上保持在额定高度不变。随着在型腔6内料柱下降的开始，附加地启动加热区48，以加强对处于运动中的料柱的热传导，并保证在型腔6内在上部7与型芯3之间不断向下运动的矿物浇注料中引入硬化过程，这一硬化过程使得从上部7出来的矿物浇注料中已经产生了这样的强度，即，它能保证在继续向下运动时此成型件M有必要的形状稳定性。
通常，可以在连续充填型腔和料柱连续下降时这样来控制振动和加热，即，使得成形件M的成形连续不断地进行。但是也可以设想，成型件M的成形分阶段进行。例如，在制造过程一开始，型腔6可以非常迅速地充填到额定高度，并紧接着充填和振捣的，是一个仅仅加热矿物浇注料的阶段。在这之后，接着可以是在相应地保持型腔6内的额定水平面的情况下的比较快速的料柱的下降过程，直至料柱的整个预凝固部分基本上从型腔的上部7移出。在这一时刻，部分9、14的继续下沉运动中止，直至在这一时刻处于型腔上部7中的料柱由于开始硬化过程而获得了为从型腔6排料所需要的预凝固。接着，重新在一个快速下降的运动中使料柱的这一部分基本上从型腔6排出，以及，在停止状态，型腔6内再充填浇注料为下一次的排出作准备，直至成型件的生产结束。
究竟料柱通过型腔6连续运动或是矿物浇注料间歇式地运动的问题，主要取决于矿物浇注料的配方和根据此配方得出的硬化过程的起始温度、使用寿命以及硬化速度，在这种情况下，最好采用这样一种矿物浇注料，它通过添加一种硬化剂，使起始温度比环境温度高并最好在约50-90°的范围内，更有利的是在60-70°之间，以及含有一种缩短硬化过程的硬化加速剂，例如钴加速剂。
若在按上述方式进行生产的过程中，粒柱达到了一个与要生产的管子的额定长度相应的长度，则通过切断充填设备5，终止进一步供应矿物浇注料，而处理过程继续进行，直至构件基本上到达图3中所表示的位置，在这一位置下，闭合件14和下部7处于其下部终端位置。在这时，制成的套管M的上端处于上部7下面的一个预先规定的距离处。
为了套管M的脱模，现在首先使型芯3向上移动一段距离，直至它以其下端紧挨着由设备43所确定的切割平面的上方，在此切割平面内设备43顺序切断薄膜护帘33、34。事先通过起动型芯3的吸附区39和上部7的吸附区37固定住薄膜护帘33、34。然后，半部10、11按箭头17、18方向沿导轨12、13水平地彼此移开到脱膜位置。与此同时，承插区内部造型件16的造型扇形段也借助于传动装置45向内移到它们的脱膜位置，所以，内侧和外侧仍围绕着薄膜的套管M，可借助于升降机取出，并可送走作进一步处理。接着，升降台23沿导轨24按箭头19、20的方向向上移动，直至达到图1所示的位置，从这一位置出发，现在起可以开始一轮新的生产过程。
当所生产的管子沿其全部长度有同样的横断面时，可以取消下部9，以及，闭合件14可基本上单独由支承板15组成。过程控制可根据测试数据自动进行程序控制，这些测试数据包括如在上部7下端部高度处料柱的外部温度、输入的矿物浇注料的重量或体积、型腔6中的充填水平、闭合件在其向下部终端位置移动途中的位置等等。根据要生产管子的长度和口径以及矿物浇注料的成分，可以达到的循环时间在数量级为2-4分钟。
在图8至19中表示的按本发明造型设备的第二种设计，大部分与按图1至7的一致，一致的部分用相同的符号表示。按图8至19的设计与按图1至7造型设备的差别在于，它的型箱4仅仅由固定的和封闭的上部7组成。下部9不需要，因为通过第二种设计所要生产的管子是等横断面的，或有一或两个插端或类似型式的端部，在这种情况下形状的变化发生在管体的圆柱形轮廓以内。
在此第二种设计中，闭合件14在原则上有不同的结构，尽管它们包括有支承板15，但首先它有一块可从上面装入型箱4与型芯3之间的型腔6内作为型腔6下端边界的隔板60。如由图9和17可看到的那样，隔板60设计成环形件，它至少将一个要成形的成型件R的一个相邻端61成形为一个插端。为此，隔板60设有一个外部环形法兰62，它从隔板60的上侧63起在外圆周并因而平行于型箱4的相邻内壁8向上延伸。在附图中只是示意表示了环形法兰62。它的准确的形状设计要根据所要成形的管子端部的外形决定。若要成形的成型件R有两个插端，则隔板60可以附加有一个与环形法兰62相应的向下延伸的环形凸肩(图中没有表示)。
隔板60在内、外侧制有用于插入薄膜切割件的环形缺口64或65，有关薄膜切割件后面还要详细说明。隔板60还有向外开口的固定窝66，其中可插入后面还要详细说明的中间支承件67，它们可制有一个垂直方向的中央缝68。由于有此中央缝68，所以中间支承件67可分别插入两个固定窝66内，此时，在其缝68中插入两个相邻固定窝66之间的隔壁69。
如由图17可见，隔板60沿垂直方向分为若干扇形段70，在图中所表示的例子为4个，这就可以例如借助于一个图中没有进一步表示的设在紧挨着型腔6充填口上方的一个区域内的输送器，通过将扇形段70移在一起装配成隔板60，然后将装配好的隔板60从上面移入型腔6内。采用这种分段结构，在成型件的成形结束后，可通过沿径向拉出扇形段70与成型件R脱开。
在型箱4和型芯3的下面设有带一个内部切割工具和一个外部切割工具76或77的切割设备75，在有些附图中此切割设备75只表示为一条象征切割平面的线。不过由图13至16可以看得很清楚，每一个切割工具76、77设有一些沿径向方向的刀片78，它们可以借助于一个图中示意表示的压力介质缸79，从图中表示的中立位置沿径向(向外或向内)移到工作位置，在工作位置下它们分别穿透薄膜护帘33或34的圆柱面，并伸入隔板60的缺口64或65中，在操纵薄膜切割设备75时，隔板60的水平中面正处于薄膜切割设备75的切割平面的高度处。
在刀片78的工作位置，切割工具76、77可绕它们各自的中心线往复摆动，这一中心线与造型设备1的纵向中心线2是重合的。摆动角选择的使刀片78共同经过一个不间断的圆弧。
内部切割工具76固定在型芯3的下端以及可旋转地支承在支架80上，并可借助于传动装置作往复摆动。外部切割工具77包括一个环形支架82，环形支架82在上和下导轮83、84之间被导引，并可借助于压力介质传动装置85作往复摆动。
导轮83、84装在外支承环86的上侧，外支承环86悬挂在型箱4下侧。为此，外支承环86可平行于造型设备1的纵向中心线2移动地支承在导轨87上，并可借助于传动装置88在上部终端位置与下部终端位置之间运动。在一种特别简单的设计中，导轨87设计为螺杆，它们与外支承环86中的相配螺纹啮合，并可借助于同步电机88互相均匀一致地传动，从而使外支承环86精确地平行移动。
在外支承环86的下面装有中间支承件67，中间支承件67可分别借助于一个压力介质传动装置89，从中立位置沿径向向内运动到与隔板60的固定窝66插接。以此方式，例如沿圆周分设有4个的中间支承件67可以有目的地上和下运动，关于这一点后面还要详细说明。
在支承板15上侧装有夹具90，它们可分别借助于一个压力介质传动装置91，从中立位置沿径向向内移动到与放在支承板15上的成型件R的下端或围绕着此下端的隔板60啮合，为的是使成型件端部固定在支承板15上。
为了从造型设备1排出制成的成型件R，在支承板15的下部终端位置与外支承环86之间的高度范围内设排料装置92，在中立位置时它在造型设备1的侧旁。排料装置92有两组抽吸式夹头93、94，它们上下排列，在起始夹紧位置沿成型件R的直径方向彼此相对，并各借助于一个压力介质传动装置95，可从中立位置沿径向彼此反向地向内移动到与成型件R相靠，并可由图中没有表示的压力介质源在这里通过真空加载。
夹头93、94装在机架96上，机架96可沿水平方向运动，并可将一个夹住的已制成的成型件R从它在造型设备1中的位置带到一个存放区，存放区可例如由继续加工站、冷却室等构成。机架96的运动可例如借助于螺杆97实现，螺杆可由图中没有表示的传动电机传动。
为了起动设备，将薄膜护帘33、34挂入型腔6内，以及在型腔6内并与此同时在薄膜护帘34、34之间，从下方置入一个环形的定距器98，定距器98支承在支承板15上，并借助于夹具90固定在支承板上。然后，将隔板60从上面插入薄膜护帘33、34之间的型腔6内，以及放在定距器98的上端面上。
在成型件R生产过程的一开始，第一块隔板60处于这样一个位置，即这一位置在型腔6内为矿物浇注料预先规定的上部额定高度的下方不远处，所以在借助充填设备5开始输入矿物浇注料后不久就达到了预定的额定高度。在型腔6开始装入矿物浇注料的时刻，构件3、4(包括与它们相连的构件)处于往复摆动运动之中，所以矿物浇注料迅速和均匀地分布在型腔6内。此外，在这一时刻，型芯3邻近型腔6上端部的振动区52也已进入工作，所以紧接着矿物浇注料充填的开始，矿物浇注料在型腔6内受到振捣。
一旦达到了预先规定的充填水平面，便令升降台23向下运动，此向下运动与通过充填设备5矿物浇注料的供入应协调为，使得能始终保持额定高度。在随着升降台23一起下沉的隔板60上方，便因而逐步地并最好连续地在型腔6内形成一个料柱，它在经过振动区52后通过一个在其下游与之相连的加热区，在这一区内最好既从里面亦从外面对料柱加热。在加热过程中开始硬化过程，硬化过程导致所产生的成型件R在到达型腔6出口平面上方的区域内时总是可以达到一个硬化度，这一硬化度使排出的成型件端部具有一定的强度(例如最终强度的20-25％)，有了这一强度可避免不希望的形状改变。
一旦隔板60到达薄膜切割设备75的工作范围内，便使外支承环86向下运动，这一向下运动与隔板60的向下运动一致，所以在接着发生的切断薄膜护帘33、34的过程中，在隔板60和薄膜切割设备75的刀片78之间不发生轴向相对运动。一旦薄膜切割过程结束以及刀片78返回其中立位置，外支承环86便回到其上部终端位置，在这一位置下，在这一时刻中间支承件67处于一个仍在隔板60下方的平面内。一旦隔板60在其不断向下运动的过程中到达中间支承件67的作用区内，外支承环86重新开始同步地向下运动，所以中间支承件67可以插入隔板60的固定窝66内，此时，在这些构件之间不会发生任何轴向相对运动。
一旦中间支承件61与隔板60插接，它们便承担起支承隔板60的作用，并因而支承着放在隔板60上面的成型件R，因为一般而言成型件R此时已经形成。这就可以使升降台23和装在它上面的支承板15以更高的速度向下运动，其结果是将定距器98脱开在隔板60下侧上的支承接触，以及，一旦升降台23到达其下部终端位置，排料装置92便可开始工作。为了取出成型件R，升降台23与定距器98一起首先再一次上升一个短距离，抽吸夹头93、94啮合，夹具90松开，之后升降台23再次下移到它的下部终端位置。因此定距器98被抽吸夹头93、94夹住而可以自由运动，并可借助于机架96从造型设备1移出。
一旦拆除了定距器98，升降台23便重新向上移到与隔板60接触。一旦达到了这一接触，向上运动便转变为与中间支承件同步地向下运动，此时，支承板15从现在起可重新承担隔板60和在隔板上的成型件R的支承作用。一旦夹具90固定住成型件R的下端或放在支承板15上的隔板60，中间支承件67便移回其中立位置，之后，外支承环86返回其上部终端位置。
一旦处于成形过程的成型件R达到了其预定的长度，这可以通过测量距离、确定速度或通过其他适当的方法(光栅)确定，便停止供入矿物浇注料，并在料柱的上端部放上一块隔板60，隔板60放入型腔6后可在重力作用下放到料柱的上端，或也可借助于加压器放在料柱上端面上。一旦新的隔板60已放在料柱的上端，便重新连续地供入矿物浇注料，并在一开始按更快的速度进行，所以尽管前面已成形的成型件R不断地向下移动，也能在短期内使后继的要成形的成型件R的料柱，在型腔6内重新达到预定的额定高度。之后，生产过程按已阐明的方式继续进行，在切断薄膜护帘33、34以及从型腔6排出的成品成型件R与在此成型件R上面的隔板66脱开后，可借助于排料装置92，将此已制成的成型件R，按前面针对定距器98所介绍的那样取出。在图18中用虚线表示了在成型件R被排料装置92移出的时刻，成型件R再次提升后的位置。图11同样用虚线表示了由于升降台23快速下降而与在其上面的隔板60脱离接触的、运动中的成型件R的上端。
采用造型设备1第二种设计方案生产的管子，可用作推进管，或在两端制有插端的情况下可借助于双套管组合成一条管线。但它们也可以在加工站用来作为进一步改造用的毛坯，在加工站，管端例如通过切削加工成形。
按本发明的方法和采用造型设备，第二种设计方案制造的成型件，最好并按本发明用来作为构成套管的管状主体部分，这种套管由此主体部分和一个分开成形的承插部分组成，后者通过一个连接区围绕着主体部分的端部，在这种情况下，这两个部分在互相相对的表面区内彼此无缝地连接起来。
图20至22表示这类按本发明组装式聚合物混凝土套管的不同设计方案被截断的串剖面。例如，图20表示在横断面不变的端部区内的主体部分100，它插入一个分开制造的承插部分101，承插部分101通过一个连接区102围绕着主体部分100的端头。在这种情况下，承插部分101有一个沿径向向里伸出的环形凸缘103，它的内径与主体部分100的内径一致。承插部分101的尺寸应设计为，在主体部分100与承插部分101的彼此相对的表面之间留有一个间隙区104，其中充填作为粘结剂的聚合物浇注料，它与聚合物混凝土的聚合物成分一致或至少是兼容的并形成紧密的连接。
在按图21的套管设计中，承插部分101’浇注在主体部分100的端部，在这种情况下同样构成一种牢固的无缝的连接。为了提高连接强度，在主体部分100在承插部分那一侧的端部外面制有槽105，如果需要，这种槽也可以设在按图20的套管设计方案中。
最后，图22表示了一种设计方案，其中两个端部设计为带有槽105或106的插端的类型。在图中所表示的例子中，槽用来装入密封装置107。承插部分101”的形状特别简单，并借助于一种聚合的复合浇注料在间隙104’中与主体部分100的承插侧的一端粘结。在这种情况下，为了提高连接强度，也可以在承插部分101”内侧的连接区102内设相应的槽，这种槽也可以设在按图20的设计方案的连接区102中。作为聚合物浇注料同样可以采用一种聚合物混凝土料，它具有一种流动度，这种流动度允许流入连接间隙区104、104’。
权利要求
1.生产聚合物混凝土管子或管状成型件的方法，按此方法，矿物浇注料加入一种具有其沿垂直方向的纵向中心线的造型设备的型腔内、振捣并接着经受硬化过程，造型设备包括一个型芯和一个与型芯相隔距离地围绕着型芯的型箱，其特征为-在生产过程的一开始，在用矿物浇注料充填型腔的一部分的过程中或在这之后，开始进行矿物浇注料在型腔内的振捣；-随着矿物浇注料的料柱沿着造型设备(1)的纵向中心线朝型腔上端方向增长，以及矿物浇注料的振捣过程开始后，在一个跟在振动区后面的或与此振动区一致的加热区内供热；-在型腔下部区域内的矿物浇注料中硬化过程开始后，在型腔内的料柱作为整体向下运动，以及，料柱处于硬化过程中的部分从型腔排出；以及-通过在型腔中连续地或间断地再充填矿物浇注料使料柱得到补充，以及，补充后的矿物浇注料经过振动和加热区。
2.按照权利要求1所述之方法，其特征为在型腔(6)内达到一个上部额定高度后一直到生产一个成型件(M；R)结束，矿物浇注料的供入基本保持常数。
3.按照权利要求1或2所述之方法，其特征为在生产过程一开始，首先将矿物浇注料充填型腔(6)的一个下面的部分。
4.按照权利要求1至3之一所述之方法，其特征为振动和加热区(50、51、52；48)配属于型芯(3)沿轴向上下排列的区段，以及，在开始用矿物浇注料先填型腔(6)期间或在这之后，通过型芯(3)相对于型箱(4)向上运动，从一个下部起始位置，在这一位置振动区(50、51、52)的下端与型腔(6)下端相邻，转移到构成主要工作位置的上部终端位置，在这一位置下，振动区的上端与型腔的上端相邻。
5.按照权利要求1至4之一所述之方法，其特征为振动和/或加热区(50、51、52；48)基本上沿型腔(6)整个高度延伸，以及，在上下叠置着的分区中可根据选择进入工作和停止工作。
6.按照权利要求1至5之一所述之方法，其特征为料柱以其下端支承在一个作为型腔(6)下端边界的闭合件(14；14’)上，以及，在矿物浇注料与闭合件相邻的部分开始硬化过程后，料柱与闭合件(14；14’)一起，平行于型腔(6)的纵向中心线(2)，连续地或分若干阶段下降一个总的距离长度，这一长度基本上等于要生产的成型件(M；R)的额定长度。
7.按照权利要求1或2所述之方法，其特征为在生产过程一开始，首先用矿物浇注料充填型腔(6)的一个上部，这一部分通过闭合件(14’)在型箱(4)与型芯(3)之间的环形腔内构成下端的边界，矿物浇注料在型腔(6)的这一部分中被振捣，并在达到上部额定高度后，矿物浇注料的料柱连续下降到型腔(6)的下面部分中，在那里被加热，并当硬化过程在矿物浇注料与闭合件(14’)相邻的部分中开始后，料柱与闭合件(14’)一起，平行于型腔(6)的纵向中心线(2)，连续或分若干阶段下降一个总的距离长度，这一长度基本上与要生产的成型件(15)的额定长度相等。
8.按照权利要求1至7之一所述之方法，其特征为在向型腔(6)供入矿物浇注料时，型腔(6)绕造型设备(1)的纵向中心线(2)往复摆动。
9.按照权利要求1至8之一所述之方法，其特征为矿物浇注料在加热区(48)内仅仅由或附加地由施加电磁式微波加热。
10.按照权利要求1至9之一所述之方法，其特征为在型腔(6)内的矿物浇注料，其内侧和外侧采用隔离措施保持与型芯(3)和型箱(4)隔开。
11.按照权利要求10所述之方法，其特征为使用互相搭接的补全成一个管状护帘的薄膜片(33、34)作为隔离措施。
12.按照权利要求1至11之一所述之方法，其特征为使用一种矿物浇注料，它通过添加一种硬化剂，使硬化过程的起始温度在约50至90°的范围内，尤其是从60至70°范围内，以及，在矿物浇注料中添加一种硬化加速剂。
13.用于生产聚合物混凝土管子或管状成型件(15)的设备，它有一个具有垂直的纵向中心线(2)的造型设备(1)，造型设备(1)包括一个型芯(3)和一个型箱(4)；在这两者之间的一个型腔(6)；以及包括一个用于从上方向型腔(6)内供入矿物浇注料的充填设备(5)，其特征为-型箱(4)有一个固定部分(7)，它的轴向长度与要生产的成型件(15)的一部分长度相应；-型芯(3)提供不同的处理区，处理区的有效处理部分可以沿轴向移动；以及-为了型腔(6)的下部封闭设置闭合件(14；14’)，它可以从上部起始位置平行于纵向中心线(2)地下降一段距离到下部终端位置，这一段距离基本上等于要生产的成型件(15)的额定长度。
14.按照权利要求13所述之设备，其特征为处理区安排在沿轴向有限的长度区段中，以及，为了使处理区相对于型箱(4)移动，型芯(3)可沿轴向从下部起始位置移到上部终端位置。
15.按照权利要求13或14所述之设备，其特征为为了使处理区相对于型箱(4)移动，处理区可沿轴向移动或扩展。
16.按照权利要求13至15之一所述之设备，其特征为造型设备(1)构成型腔(6)边界的那些构件(3、4、14)，作为整体可绕纵向中心线(2)往复摆动地支承着，以及，充填设备(5)的出口管(26)固定在型腔(6)上部的区域内排料。
17.按照权利要求13至16之一所述之设备，其特征为型箱(4)沿一个垂直于纵向中心线(2)延伸的平面分为两部分(7、9)，其中的下部(9)在一个沿轴向延伸的平面内分为两个半部(10、11)，它们可沿导轨水平和彼此反向地从一个闭合的工作位置，移到一个打开的脱模位置。
18.按照权利要求16所述之设备，其特征为型箱(4)的下部(9)构成承插区的外部造型件。
19.按照权利要求13至18之一所述之设备，其特征为闭合件(14)包括一块可上、下运动的支承板(15)。
20.按照权利要求19所述之设备，其特征为闭合件(14)包括支承在支承板(15)上的承插区内部造型件(16)。
21.按照权利要求17至20之一所述之设备，其特征为型箱(4)的下部(9)支承在支承板(15)上，并可与支承板(15)一起从它的上部起始位置移到其下部终端位置。
22.按照权利要求17到21之一所述之设备，其特征为下部(9)的半部(10，11)可在闭合件(14)处于下部终端位置时移到其脱模位置，并在此脱模位置与闭合件(14)一起可向上提升到在其工作位置高度处的中间位置，以及，接着可水平地沿彼此相对的方向移到工作位置。
23.按照权利要求13至19之一所述之设备，其特征为闭合件(14)的支承板(15)借助于支承装置(28)可绕造型设备(1)纵向中心线(2)摆动地支承在一个可沿垂直导轨移动的升降台(23)上。
24.按照权利要求13至23之一所述之设备，其特征为型箱(4)的上部(7)借助于支承装置(26)可绕造型设备(1)的纵向中心线(2)摆动地支承在支架(27)上。
25.按照权利要求13至24之一所述之设备，其特征为型芯(3)可沿一个中央导向件(29)垂直移动，以及，中央导向件(29)在其上端部区域内可绕纵向中心线(2)摆动地支承在支承装置(30)中。
26.按照权利要求13至25之一所述之设备，其特征为型芯(3)、型箱(4)和闭合件(14)通过传动装置(3a；7a；9a)可同步地往复摆动。
27.按照权利要求26所述之设备，其特征为摆动角约为300°。
28.按照权利要求13至27之一所述之设备，其特征为为型芯(3)和型箱(4)的上部(7)配设成组的薄膜片备用卷(31；32)，薄膜片形成衬在型腔(6)内和外的薄膜护帘(33；34)
29.按照权利要求28所述之设备，其特征为为型芯(3)配设的备用卷(31)装在一个支承在型芯(3)中央导向件(29)上的支架(35)上。
30.按照权利要求28或29所述之设备，其特征为为型箱(4)的上部(7)配设的备用卷(32)装在一个支承在上部(7)上的支架(36)上。
31.按照权利要求28至30之一所述之设备，其特征为在型箱(4)上部(7)内壁(8)下边缘区、型箱(4)下部(9)内壁上边缘区、型芯(3)外壁下边缘区、以及闭合件(14)承插区内部造型件(16)面朝型芯(3)的后壁区，分别设环形吸附区(37、38、39、40)用于固定薄膜。
32.按照权利要求28至31之一所述之设备，其特征为用于切断薄膜护帘(33、34)的设备(43)在一个横向于造型设备(1)纵向中心线(2)的平面内，以及在型腔(4)上部(7)下侧的下方和制成的成型件上端上方一个预定的距离处。
33.按照权利要求13至32之一所述之设备，其特征为闭合件(14)的承插区内部造型件(16)由一些相对于纵向中心线(2)同心地排列、可沿径向有限移动地支承着、并可借助于传动装置(16a)沿径向在工作位置与脱模位置之间移动的造型段扇形(45)组成。
34.按照权利要求13至33之一所述之设备，其特征为型箱(4)和/或型芯(3)有一个由微波发生器(47)构成的加热区，或有此微波发生器作为附加的发热器。
35.按照权利要求30至34之一所述之设备，其特征为闭合件(14’)包括一块可从上面装入型箱(4)与型芯(3)之间型腔(6)内的作为型腔(6)下端边界的隔板(60)。
36.按照权利要求35所述之设备，其特征为隔板(60)设计为环形件，它至少将成型件(R)的一个相邻端(61)成形为一个插端或类似的端头。
37.按照权利要求35或36所述之设备，其特征为隔板(60)的内侧和外侧制有环形的缺口(64；65)，用于插入薄膜切割件。
38.按照权利要求35至37之一所述之设备，其特征为隔板(60)有向外开口的固定窝(66)，用于沿径向插入中间支承件(67)。
39.按照权利要求35至38之一所述之设备，其特征为隔板(60)沿垂直方向分成多个扇形段(70)。
40.按照权利要求35至39之一所述之设备，其特征为隔板(60)用塑料制造，在上侧和下侧区域内设有通风孔，以及，沿至少个别的外边缘棱边有密封唇。
41.按照权利要求35至40之一所述之设备，其特征为在型箱(4)和型芯(3)的下方设有薄膜切割设备(75)，它有内部切割工具和外部切割工具(76，77)，通过此薄膜切割设备可以在一个公共的水平面内切断内部和外部的薄膜护帘(33、34)。
42.按照权利要求40所述之设备，其特征为每一个切割工具(76、77)包括一些沿径向方向的刀片(78)，它们可借助于传动装置(79)从中立位置运动到工作位置，以及，在工作位置下可以绕造型设备(1)的纵向中心线(2)往复摆动。
43.按照权利要求41或42所述之设备，其特征为内部切割工具(76)固定在型芯(3)的下侧面上。
44.按照权利要求41至43之一所述之设备，其特征为外部切割工具(77)支承在一个悬挂在型箱(4)下侧面上的外支承环(86)上。
45.按照权利要求39至44之一所述之设备，其特征为隔板(60)的中间支承件(67)可借助于传动装置(89)从中立位置沿径向向内移到与隔板(60)的固定窝(66)插接，以及，中间支承件(67)与其传动装置一起支承在外支承环上。
46.按照权利要求44所述之设备，其特征为外支承环(86)可平行于造型设备(1)纵向中心线(2)移动地支承在导轨(87)上，并可借助传动装置(88)在上部终端位置与下部终端位置之间运动。
47.按照权利要求35至46之一所述之设备，其特征为在支承板(15)上侧装有夹具(90)，它们可借助传动装置(91)从中立位置沿径向向内，移到与支承在支承板(15)上的一个成型件(R)的下端啮合。
48.按照权利要求13至47之一所述之设备，其特征为，设有用于成品成型件(R)的排料装置(92)，它包括夹紧一个支承在处于下部终端位置的支承板(15)上已制成的成型件(R)外侧的夹头，夹头装在一个可水平运动的机架(96)上。
49.按照权利要求48所述之设备，其特征为设有两组抽吸式夹头(93、94)，它们上下排列，在起始夹紧位置沿成型件(R)的直径方向彼此相对，它们各借助于一个传动装置，可以从中立位置沿径向向里移动到贴靠在成型件(R)上，并可借助于真空加载。
50.按照权利要求48或49所述之设备，其特征为排料装置(92)的机架(96)可沿水平导轨(97)，从受料位置移到造型设备(1)侧旁的排出位置。
51.聚合物混凝土的套管，其特征为它由管状的主体部分(100)和单独成形的承插部分(101；101’；101”)组成，承插部分通过连接区(102)围绕着主体部分(100)在承插部分一侧的端部，以及，这两个部分在互相相对的表面区内彼此无缝地连接。
52.按照权利要求51所述之套管，其特征为承插部分(101’)浇注在主体部分(100)在承插部分一侧的端部上。
53.按照权利要求51所述之套管，其特征为承插部分(100，101”)与主体部分(100)粘结。
54.按照权利要求52所述之套管，其特征为作为胶粘剂采用一种聚合物浇注料，它与聚合物混凝土的聚合成分一致或兼容。
55.按照权利要求51至54之一所述之套管，其特征为主体部分(100)在承插部分一侧的端部的外面制有槽(105)。
56.按照权利要求53至55之一所述之套管，其特征为承插部分(101，101”)的内侧在与主体部分(100)的搭接区内制有一个环形槽。
57.按照权利要求51至56之一所述之套管，其特征为承插部分(101”)有一个沿径向向内伸出的环形凸缘(103)，它的内径与主体部分(100)的内径一致。
全文摘要
为了生产聚合物混凝土的管子或管状成型件，将矿物浇注料加入垂直定向的造型设备(1)的型腔(6)内、振捣并经受硬化过程。此造型设备(1)包括一个带有可沿轴向移动的不同处理区的型芯(3)和一个相隔间距地围绕着型芯的固定的型箱(4)。在生产过程的一开始，在用矿物浇注料充填型腔(6)一部分的过程中或在这之后，开始进行矿物浇注料在型腔(6)内的振捣；随着矿物浇注料的料柱在型腔(6)内增长以及矿物浇注料的振捣过程开始后，在一个跟在振动区后面的加热区内供热；以及，在型腔(6)下部区内的矿物浇注料中硬化过程开始后，在型腔(6)内的料柱作为整体向下移动，以及料柱处于硬化过程中的部分从型腔(6)排出。通过在型腔(6)内连续地或间断地再充填矿物浇注料来补充料柱，以及，补充后的矿物浇注料连续地经过振动和加热区。
文档编号B29C39/00GK1157589SQ95194989
公开日1997年8月20日 申请日期1995年9月11日 优先权日1994年9月10日
发明者曼弗雷德·布罗克曼 申请人:伊洛玛自动化技术有限公司