DE10146105A1 - Betonsteinmaschine sowie mobile Vibrationseinheit - Google Patents

Abstract

Es wird eine Betonsteinmaschine (1) zur Herstellung von Betonsteinen geringer Höhe und hoher Dichte mit mindestens einer Form (2) zur Befüllung mit flüssiger Steinrohmasse (3) sowie Vibrationsmitteln (4, 5) zum Rütteln der Form zur Verdichtung von in der Form befindlicher Steinrohmasse vorgeschlagen. Die Form ist Teil eines mobilen Bodenfertigers (1a) und Vibrationsmittel umfassen eine Vibrationseinheit (5), welche unterhalb der Form (2) angeordnet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betonsteinmaschine zur Herstellung von Betonsteinen geringer Höhe und hoher Dichte sowie außerdem eine mobile Vibrationseinheit zur Anordnung unterhalb einer mit Steinrohmasse befüllbaren Form.
• Es sind stationäre Betonsteinmaschinen zur Herstellung von Betonsteinen geringer Höhe und hoher Dichte mit mindestens einer Form zur Befüllung mit flüssiger Steinrohmasse sowie Vibrationsmitteln zum Rütteln der Form zur Verdichtung von in der Form befindlicher Steinrohmasse bekannt.
• Fig. 1a zeigt eine solche stationäre Betonsteinmaschine nach dem Stand der Technik. Diese zeigt eine Form D, in welche Steinrohmasse aus den Silos F in flüssiger Form einfüllbar ist. Ein mit einem Vibrationselement C versehener Stempel B kann auf die eingefüllte Steinrohmasse abgesenkt werden. Durch den Stempeldruck sowie das Vibrieren des Vibrationselementes C erfolgt eine Verdichtung der Steinrohmasse, zusätzlich wird durch eine unterhalb der Form D angeordnete Vibrationseinheit E eine zusätzliche Verdichtung ermöglicht. Nach dem Verdichtungsvorgang und Entfernen der Form D werden fertige Steine G auf dem Förderband A abtransportiert. Eine solche stationäre Betonsteinmaschine nach dem Stand der Technik liefert zwar Steine niedriger Bauhöhe (z. B. 40 mm Bauhöhe) in gut verdichteter Qualität, weist jedoch auch etliche Nachteile auf. Diese liegen vor allem in dem hohen Neupreis der Gesamtanlage sowie der Tatsache, daß die Produktion nur in einer eigens dafür verwendbaren Halle mit großem Platzbedarf möglich ist. Die Flexibilität dieser Anlage ist meist eingeschränkt, da das Wechseln der Form mit größerem Aufwand, d. h. hohen Kosten und Umrüstzeiten verbunden ist. Zur Bedienung solcher Großanlagen ist meist geschultes Bedienungspersonal notwendig, da die Handhabung aufwendig ist. Aufgrund all dieser Tatsachen ist eine solche Anlage in der Regel für kleine und mittelständische Betriebe nicht kostendeckend einsetzbar.
• Fig. 1b zeigt eine weitere Betonsteinmaschine nach dem Stand der Technik. Hierbei handelt es sich um einen sogenannten Bodenfertiger. Mit dem in Fig. 1b gezeigten Bodenfertiger ist es jedoch nicht möglich in guter Qualität hochverdichtete Steine niedriger Bauhöhe herzustellen. Der Bodenfertiger kann lediglich Steine mit einer Steinhöhe von 175 mm-300 mm herstellen. Hierzu wird in einem Silo F befindliche Steinrohmasse in eine Form D eingefüllt, welche, wie bereits oben für Fig. 1a beschrieben, dann mittels Stempel B sowie Vibrationselement C verdichtet wird.
• Zusätzlich ist ein zweites Vibrationselement C' seitlich an der Form D befestigt, welches eine zusätzliche Vibration zur Verdichtung der Steinrohmasse erzeugt, aber auch eine Mindesthöhe für die Form D vorgibt. Nach der Verdichtung und Entfernen der Form D werden die Steine G auf dem Boden abgelegt.
• Auch wenn der in Fig. 1b gezeigte Bodenfertiger kostengünstig und leicht bedienbar ist, liefert er jedoch den gravierenden Nachteil, daß flache Steine (also mit Höhen unter 175 mm) mit diesem nicht zu fertigen sind.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Ausgabe zugrunde, weitgehend mobile Vorrichtungen zur Verdichtung von Betonsteinen zur Verfügung zu stellen, so daß hiermit dezentral bzw. kostengünstig Steine niedriger Höhe in guter Qualität auch von nicht speziell geschultem Personal hergestellt werden können.
• Diese Aufgabe wird eine Betonsteinmaschine nach Anspruch 1 sowie eine mobile Vibrationseinheit nach Anspruch 10 gelöst.
• Dadurch, daß die Form der erfindungsgemäßen Betonsteinmaschine Teil eines mobilen Bodenfertigers ist und die Vibrationsmittel eine Vibrationseinheit umfassen, welche unterhalb der Form angeordnet ist, ist durch geringe Modifikation eines handelsüblichen Bodenfertigers eine Zusatzvibration von unterhalb der Form und somit ein deutlich verbessertes Verdichtungsbild gegeben. Es kann vor allem auf ein seitlich an der Form angebrachtes Vibrationselement, welches die Bauhöhe der Form erhöht, verzichtet werden. Die Vibrationseinheit im Zusammenhang mit einem gering modifizierten üblichen Bodenfertiger ermöglicht somit die Herstellung niedriger Steinhöhen ab 40 mm Höhe. Auch die Steinqualität, die Steinverdichtung und die Steinoberfläche wird beim Einsatz der Vibrationseinheit in einem modifizierten Bodenfertiger gleich oder annähernd wie bei einer stationären Betonsteinmaschine erreicht. Hierbei ist zu betonen, daß trotz der gleichen Qualität nicht die Nachteile der stationären Betonsteinmaschine (hoher Preis, Sperrigkeit, aufwendige Bedienung, fehlende Flexibilität für wechselnde Formen) in Kauf genommen werden muß.
• Die erfindungsgemäße mobile Vibrationseinheit erlaubt es aber auch außerdem, eine Handform auf die Vibrationseinheit aufzulegen. Die in der Form befindliche Steinrohmasse kann dann auch hier durch einen unterhalb der Form angeordneten Vibrationserzeuger verdichtet werden, so daß selbst ohne einen Bodenfertiger Steine guter Qualität dezentral herstellbar sind.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betonsteinmaschine sieht vor, daß die Formen so ausgestaltet sind, daß die Steinrohmasse nach ihrer Verdichtung und Aushärtung Steine mit einer Höhe unter 50 mm, vorzugsweise von 40 mm ergibt. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Einsatzbereich üblicher Bodenfertiger mit einer Steinhöhe von 175 mm-300 mm z. B. in der Produktion in der Hohlblockbausteinen nach DIN 18153 mit einer Steinhöhe von 238 mm lag. Die Produktion dieser Steine ist jedoch in den letzten Jahren rückläufig. Daher ist die Option, niedrige Steine mit 40 mm Höhe herzustellen insbesondere deshalb günstig, da in diesem Marktsegment in den letzten Jahren sich die Nachfrage erhöht hat. Da die erfindungsgemäße Betonsteinmaschine nur durch sehr geringe Maßnahmen (Auswechseln der Form und Ergänzen der externen Vibrationseinheit) umrüstbar ist, ergibt sich somit für kleine und mittelständische Betriebe eine gute Möglichkeit, die Auslastung ihrer bereits stehenden Maschinen zu verbessern und damit bereits eingesetztes Kapital gut zu nutzen.
• Hierbei ist besonders positiv, daß bei den zu modifizierenden Bodenfertigern in der Regel der Austausch der Formen relativ leicht möglich ist und somit durch nur geringe Maßnahmen die Produktion der Steinsorte schnell und flexibel gewechselt werden kann.
• Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betonsteinmaschine sieht vor, daß diese ein zwischen Form und der darunter angeordneten Vibrationseinheit angeordnetes Förderband aufweist, welches zum Abtransport von aus Steinrohmasse gegossenen und verdichteten Steinen im wesentlichen in horizontaler Richtung dient. Mit diesem Förderband wird es möglich, den Ausstoß von Steinen weiter zu erhöhen, da kein aufwendiger manueller Transport der fertigen Steine aus dem Bereich des Bodenfertigers mehr nötig ist. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, durch anstelle des Förderbandes zwischen Form und Vibrationseinheit eingebrachte Unterlegbretter nach Fertigstellung des Steins durch Wegziehen des Unterlegbrettes einen schnellen Abtransport des Steins zu gewährleisten.
• Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Betonsteinmaschine sieht vor, daß die Vibrationseinheit als von dem Bodenfertiger unabhängige mobile Vibrationseinheit mit unabhängiger Leistungsversorgung ausgeführt ist. Auch wenn durch das Anordnen des modifizierten Bodenfertigers oberhalb der Vibrationseinheit ein stationäres System quasi "zusammengesetzt" werden kann, sind bei einer unabhängigen Leistungsversorgung beider Komponenten diese auch getrennt voneinander einsetzbar. D. h., daß der Bodenfertiger auch (wenn höhere Steine hergestellt werden sollen) ohne Vibrationseinheit betrieben werden kann. Desgleichen ist es auch möglich, daß auch die Vibrationseinheit für sich genommen, etwa zum Rütteln von Handformen, betreibbar ist.
• Bei einer in solchen "mobilen Vibrationseinheit" bietet es sich auch an, diese mit Koppelmitteln zu versehen, um so auf eine einfache Weise die mobile Vibrationseinheit schnell in einem Fundament zu fixieren (wenn darüber ein modifizierter Bodenfertiger angebracht werden soll). Die Koppelmittel ermöglichen es aber auch, die mobile Vibrationseinheit auf einem Tischgestell im handbetriebenen Verdichten anzubringen.
• Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die mobile Vibrationseinheit auf ihrer Oberseite Streifenelemente aufweist, welche die im wesentlichen rechteckige Platte seitlich überragen und in Richtung zur Plattenunterseite hin abgewinkelt sind. Hierdurch ergibt sich zum einen eine leichtere Lösbarkeit der fertig verdichteten Steine von der Vibrationseinheit, das Abwinkeln der Streifenelemente ist für die Verringerung der Verletzungsgefahr des Bedienpersonals bzw. auch für den Betrieb eines darüber laufenden Förderbandes günstig.
• Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Die vorliegende Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1a eine stationäre Betonsteinmaschine nach dem Stand der Technik,
• Fig. 1b einen mobilen Bodenfertiger nach dem Stand der Technik,
• Fig. 2a-2c verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Betonsteinmaschine,
• Fig. 3a-3c verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Vibrationseinheit,
• Fig. 4a-4c mehrere Ansichten einer auf einem Tischgestell montierten mobilen Vibrationseinheit.
• Fig. 2a zeigt eine erfindungsgemäße Betonsteinmaschine 1. Diese weist eine Form 2 zur Aufnahme flüssiger Steinrohmasse 3 aus dem Silo 8 auf. Die Verdichtung der Steinrohmasse erfolgt u. a. durch einen vertikal beweglichen Stempel 7, welcher von oben an die Steinrohmasse herangeführt wird und welcher mit einem Vibrationselement 4 versehen ist zum Rütteln und somit Verdichten der Steinrohmasse. Unterhalb der Form 2 ist eine Vibrationseinheit 5 angeordnet (s. hierzu auch Fig. 3a-3c mit dazugehöriger Beschreibung). Diese Vibrationseinheit ist auf derselben Bodenebene angebracht wie die Rollen 17 des Bodenfertigers. Die Vibrationsplatte 10 der Vibrationseinheit, welche Vibrationserzeuger 11 gekoppelt ist, liegt unterhalb der Form 2.
• Die Form 2 ist so ausgestaltet, daß die Steinrohmasse nach ihrer Verdichtung und Aushärtung Steine 6 mit einer Höhe von 40 mm ergibt. Die Verdichtung der Steinrohmasse erfolgt durch Vibration des Vibrationselementes 4 sowie des Vibrationserzeugers 11, welche beide ein Rütteln der Form 2 und somit ein Verdichten der in der Form 2 enthaltenen Steinrohmasse ermöglichen. Zusätzlich findet eine weitere Verdichtung durch den Stempel 7 auf die Steinrohmasse statt, welcher als Schwingungsüberträger des Vibrationselementes 4 dient. Nach Entnahme aus der Form 2 werden die Steine 6 dann auf der Bodenebene zum endgültigen Trockenvorgang ausgelegt.
• Die in Fig. 2a gezeigte Betonsteinmaschine zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie praktisch überall eingesetzt werden kann. Da sie nur eine bodenebene Fläche benötigt, können die Vibrationseinheit 5 sowie der modifizierte Bodenfertiger 1a praktisch überall hin transportiert werden. Das Produzieren von flachen Steinen hoher Qualität ist dann an beliebigen Orten möglich, da keine spezielle Art des Bodens (etwa ein Fundament etc.) nötig sind.
• Außerdem (dies gilt für sämtliche Ausführungsformen, auch die in Fig. 2b und 2c) ist das Auswechseln der Form 2, welche vorzugsweise aus Metall ist, im Bodenfertiger leicht möglich. Somit ist eine sehr schnelle Umstellung der Art der produzierten Steine möglich. Außerdem ist es für alle Varianten ebenfalls möglich, zwischen Vibrationsplatte 10 sowie der Form 2 noch ein Förderband (ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten) vorzusehen, um somit bei längerem stationären Betrieb ein noch schnelles Abtransportieren der fertigen Steine 6 in Richtung 9 (s. Fig. 2a) gewährleisten zu können.
• Fig. 2b zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betonsteinmaschine. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 2a gezeigten lediglich dadurch, daß die Vibrationseinheit 5 auf einem gegenüber der Bodenebene (auf welcher der Bodenfertiger 1a steht) abgesenkten Fundament 13 steht.
• Schließlich zeigt Fig. 2c noch eine weitere mögliche Anordnung einer erfindungsgemäßen Vibrationseinheit. Hierbei ist eine Rampe 18 vorgesehen, auf welcher der Bodenfertiger 1a gerollt ist. Die Rampe 18 ist auf der Bodenebene angebracht. Ebenfalls auf der Bodenebene angebracht ist die Vibrationseinheit 5.
• In sämtlichen Ausführungsformen ist dieselbe Vibrationseinheit 5 dargestellt. Diese ist außerdem mit einer von dem Bodenfertiger unabhängigen Leistungsversorgung versehen, so daß diese leicht von dem Bodenfertiger zu entkoppeln und auch allein (s. z. B. Fig. 4a-4c) betreibbar ist.
• Fig. 3a-3c zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Vibrationseinheit. Diese weist an zwei seitlichen Rändern an ihrer Unterseite U-förmige Träger 19 auf, auf welchen die Vibrationsplatte 10 befestigt ist. An der Unterseite dieser Vibrationsplatte 10 ist ein Vibrationserzeuger 11 angebracht, welcher die Vibrationsplatte in Schwingungen versetzt. Auf der Oberseite der Vibrationsplatte 10 sind als Flacheisen ausgeführte Streifenelemente 15 beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Die Streifenelemente überragen die Platte 10 seitlich, wobei die überragenden Abschnitte 15a jeweils in Richtung 16 zur Plattenunterseite hin abgewinkelt sind. Die in Fig. 3a-3c gezeigte Vibrationseinheit ist sowohl unterhalb eines modifizierten Bodenfertigers nach Fig. 2a-2c sowie im Tischbetrieb nach Fig. 4a-4c verwendbar. Hierzu weist die Vibrationseinheit an ihrer Unterseite nicht näher dargestellt Koppelmittel 12 (etwa Verschraubungen oder eine Steckverbindung) auf, mit dem die Vibrationseinheit entweder auf dem Boden (s. Fig. 2a-2c) oder einem Tisch 14 (s. insbesondere Fig. 4b und 4c) montiert werden können.
• Bei der in Fig. 4a-4c gezeigten Ausführungsform handelt es sich um einen Vibrationstisch, auf den eine mit Steinrohmasse füllbare Form aufgelegt werden kann, um somit ohne aufwendige Zusatzmaschinen (und sei es nur ein Bodenfertiger) Steine schnell und trotzdem in guter Qualität herstellen zu können.

Claims (12)

1. Betonsteinmaschine (1) zur Herstellung von Betonsteinen geringer Höhe und hoher Dichte mit mindestens einer Form (2) zur Befüllung mit flüssiger Steinrohmasse (3) sowie Vibrationsmitteln (4, 5) zum Rütteln der Form zur Verdichtung von in der Form befindlicher Steinrohmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Form Teil eines mobilen Bodenfertigers (1a) ist und die Vibrationsmittel eine Vibrationseinheit (5) umfassen, welche unterhalb der Form angeordnet ist.

2. Betonsteinmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form so ausgestaltet ist, daß nach ihrer Verdichtung und Aushärtung die Steinrohmasse Steine (6) mit einer Höhe unter 50 mm Höhe, vorzugsweise von 40 mm Höhe ergibt.

3. Betonsteinmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (2) im Bodenfertiger auswechselbar ist.

4. Betonsteinmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Form (2) ein Stempel (7) zur zusätzlichen Verdichtung der Steinrohmasse im Bodenfertiger (1a) vorgesehen ist.

5. Betonsteinmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (7) mit einem zu den Vibrationsmitteln gehörenden Vibrationselement (4) verbunden ist.

6. Betonsteinmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (2) im wesentlichen aus Metall besteht.

7. Betonsteinmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenfertiger (1a) ein Silo (8) zur Speicherung von flüssiger Steinrohmasse (3) für die Befüllung der Form (2) aufweist.

8. Betonsteinmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein zwischen Form (2) und der darunter angeordneten Vibrationseinheit (5) angeordnetes Förderband aufweist, welches zum Abtransport von aus Steinrohmasse gegossenen und verdichteten Steinen (6) im wesentlichen in horizontaler Richtung (9) dient.

9. Betonsteinmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationseinheit (5) als von dem Bodenfertiger (1a) unabhängige mobile Vibrationseinheit mit unabhängiger Leistungsversorgung ausgeführt ist.

10. Mobile Vibrationseinheit zur Anordnung unterhalb einer Form (2) mit einer Vibrationsplatte (10) zur Auflage der Form (2) sowie einem Vibrationserzeuger (11) zum Versetzen der Vibrationsplatte (10) in Schwingungen zur Verdichtung von in der Form befindlicher Steinrohmasse.

11. Mobile Vibrationseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mobile Vibrationseinheit Koppelmittel zur Befestigung der mobilen Vibrationseinheit (12) auf einem Fundament (13) unterhalb eines Bodenfertigers (1a) aufweist.

12. Mobile Vibrationseinheit nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsplatte (10) auf ihrer der Form (2) zugeordneten Plattenoberseite Streifenelemente (15) aufweist, wobei diese Streifenelemente die Vibrationsplatte (10) seitlich überragen und die Streifenelemente an ihren seitlich überragenden Abschnitten (15a) jeweils in Richtung zur Plattenunterseite (16) hin abgewinkelt sind.