DE102004004188A1

DE102004004188A1 - Beton-Formstein-Fertigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102004004188A1
Application number: DE200410004188
Authority: DE
Inventors: Manfred Lebherz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2005-10-06

Abstract

Eine Beton-Formstein-Fertigungseinrichtung, bei der DOLLAR A - eine austauschbar gelagerte Auflageplatte (6) zur Aufnahme der herzustellenden Formsteine vorgesehen ist, DOLLAR A - ein Formunterteil (5) mit Formnestern (24), deren Querschnitte den Querschnitten der herzustellenden Formsteine entsprechen, auf die Auflageplatte (6) auflegbar ist, DOLLAR A - ein Formoberteil (4) mit den Querschnitten der Formnester (24) angepassten Druckstücken (10) an Stempelrohren (9) für ein Einführen der Druckstücke (10) in die Formnester (24) innerhalb der Fertigungseinrichtung beweglich gelagert ist, DOLLAR A - beim Aufliegen des Formunterteils (5) auf der Auflageplatte (6) die Formnester (24) durch die Auflageplatte (6) von unten verschlossen sind, DOLLAR A - die Auflageplatte (6) und das Formunterteil (5) jeweils mit einer Vertikalschwingungen erzeugenden Vibratorvorrichtung (2, 3) schwingungsübertragend verbunden sind, DOLLAR A soll bezüglich ihrer Funktionsfähigkeit bei gleichzeitiger Einsparung der für ihren Betrieb notwendigen Energie verbessert werden. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich eine solche Fertigungseinrichtung dadurch aus, dass an einerseits dem Formoberteil (4) und andererseits dem Formunterteil (5) außerhalb der Druckstücke (10) und zugeordneter Formnester (24) komplementär zueinander ausgebildete und miteinander kommunizierende Führungselemente (21) für Relativbewegungen zwischen diesen beiden Bauteilen, nämlich dem Formoberteil (4) und dem Formunterteil (5), vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beton-Formstein-Fertigungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einer solchen Einrichtung werden jeweils in einem Arbeitsgang eine Vielzahl an Formsteinen hergestellt. Hierzu wird rieselfähiger Beton in Formnester eines Formunterteils eingefüllt. Der in die einzelnen Formnester des Formunterteils eingefüllte Beton wird durch Einfahren von den Öffnungsquerschnitten der Formnester angepassten Druckstücken an Stempelrohren des Formoberteils verdichtet, wobei das Verdichten noch durch Vibration einerseits des Formoberteils und andererseits des Formunterteils einschließlich der Auflageplatte, auf der des Formunterteil liegt, unterstützt wird.

Bei den bisher bekannten Ausführungen einer gattungsgemäßen Fertigungseinrichtung ergeben sich aus dem Vibrationsvorgang funktionale Probleme. Diese bestehen darin, dass der Vibrationsvorgang durch ein Verklemmen der Druckstücke des Formoberteils innerhalb der Formnester des Formunterteils gestört wird. Zu diesem störenden Verklemmen der Druckstücke innerhalb der Formnester kommt es dadurch, dass innerhalb der Fertigungseinrichtung sowohl das Formoberteil als auch das Formunterteil keine eindeutig definierte und exakt zueinander ausgerichtete Lagerung besitzen. Bei den bisher bekannten Einrichtungen sind vielmehr sowohl das Formoberteil als auch das Formunterteil jeweils für sich, getrennt elastisch gelagert, um getrennt voneinander vibrieren zu können. Durch diese elastischen Lagerungen können das Formober- und -unterteil Positionen einnehmen, in denen die Druckstücke nicht exakt gegenüber den Formnestern, in die sie einzuführen sind, zentriert sind. Die Zentrierung erfolgt dann erst beim Einführen der Druckstücke in die Formnester. Als Einführhilfe für die Druckstücke in die Formnester ist jeweils an dem Öffnungsrand der Formnester eine Einführ-Fase vorgesehen. Bei Ausführen der Vibrationsbewegungen entstehen in einem solchen Fall, in dem die Zentrierung zwischen Druckstück und Formnester durch die Druckstücke selbst erfolgt, zwischen den Druckstücken und den Wänden der Formnester erhebliche Reibungskräfte, die jeweils Vibrationsenergie verzehrend überwunden werden müssen. Die vorgenannte Reibung zwischen den Druckstücken und den Formnestern wird größenmäßig bestimmt durch das Maß der beim Einführen der Druckstücke in die Öffnungen auszugleichenden Exzentritzität zwischen Formnestern und Druckstücken einerseits und andererseits der Rückstellkräfte der elastischen Lager einerseits des Formoberteils und andererseits des Formunterteils.

Die Erfindung beschäftigt sich damit, die vorstehenden Probleme auf eine möglichst einfache und wirksame Weise zu beheben.

Zu diesem Zweck ist eine gattungsgemäße Beton-Formstein-Fertigungseinrichtung erfindungsgemäß nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 ausgebildet.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zwischen dem Formober- und -unterteil eine Führung vorzusehen, die ein möglichst reibungsfreies Eingreifen der Druckstücke in die Formnester sicher gewährleistet und darüber hinaus auch während der Vibrations-Verdichtung des Betons innerhalb des Formunterteils eine Reibung zwischen Druckstücken und Formnestern zumindest weitestgehend unterbindet. Erreicht wird dies durch komplementär an dem Formober- und -unterteil vorgesehene Führungselemente, die außerhalb der Druckstücke und zugeordneten Formnester liegen. Diese Führungselemente können insbesondere aus Bolzen an einem der beiden Bauteile und Buchsen zur Aufnahme dieser Bolzen an dem anderen Bauteil bestehen. Die Bolzen und Buchsen sind dabei vertikal ausgerichtet und zwar in der Richtung, in der die Druckstücke gegenüber den Formnestern zu- und aufgefahren werden und in der in gleicher Weise die Vibrationsschwingungen erfolgen. Die aus den vorgenannten Bolzen und der Buchsen bestehenden Führungselemente können als spielarme Gleitlager besonders zweckmäßig ausgebildet sein.

Durch das Vorsehen der vorgenannten Führungselemente wird eine Verbesserung gegenüber dem eingangs beschriebenen vorbekannten Stand der Technik dadurch erreicht, dass in den Führungselementen Gleitflächen vorgesehen werden können, die bei einer horizontalen Verspannung zwischen Druckstücken und Formnestern erheblich geringere Reibungsverluste erzeugen als eine Zentrierung zwischen Druckstücken und Formunterteil über in die Formnester eingreifende Druckstücke des Formoberteils.

Eine weitere Verbesserung lässt sich erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Zwischenstücks zwischen den Stempelrohren und einem diesen zugeordneten Vibrator erreichen, wenn zwischen den Stempelrohren und dem Zwischenstück für eine schwimmende Lagerung gesorgt wird. Eine solche schwimmende Lagerung kann dadurch erzielt werden, dass zwischen dem Zwischenstück und den Stempelrohren eine Befestigung über eine elastische Vorspannung erfolgt, die horizontale Relativbewegungen zwischen den Stempelrohren und dem Zwischenstück zulässt. Wie dies konstruktiv auf einfache Weise erreicht werden kann, wird bei der Beschreibung eines gezeichneten und weiter unten noch erläuterten Ausführungsbeispieles noch näher dargelegt werden.

Das Formoberteil ist in einer gattungsgemäßen Fertigungseinrichtung üblicherweise austauschbar an einem einrichtungs festen Vibrator befestigt. Diese Austauschbarkeit wird gewünscht, um die Druckstücke an den Stempelrohren aufarbeiten beziehungsweise auswechseln zu können. Da aus diesem Grunde das Formoberteil während der Betriebszeit einer gattungsgemäßen Fertigungseinrichtung relativ häufig ausgewechselt werden muss, erfolgt die Befestigung in der Regel über Schnellverschlüsse. Diese Schnellverschlüsse ermöglichen in der Regel keine absolut passgenaue Fixierung des Formoberteiles an der Vibratorvorrichtung. Hierdurch ergibt sich in der Praxis ein zusätzlicher Versatz zwischen den Druckstücken des Formoberteils und den Öffnungen der Formnester in dem Formunterteil, der beim Einführen der Druckstücke in die Formnester ausgeglichen werden muss.

Ein vorteilhaftes, nachstehend noch näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
In dieser zeigen
1 eine Ansicht einer Beton-Formstein-Fertigungseinrichtung,
2 einen Schnitt durch die Fertigungseinrichtung nach Linie II-II in 1 auf ausschließlich das Formunterteil der Einrichtung.
In einem ortsfest verankerten Maschinengestell mit Führungssäulen 1 sind teils beweglich, teils elastisch verspannt gelagert zwischen einer unteren Vibratorvorrichtung 2 und ei ner oberen Vibratorvorrichtung 3 ein mehrteilig ausgebildetes Formoberteil 4 sowie ein mit diesem kommunizierendes Formunterteil 5.
Zwischen dem Formunterteil 5 und der unteren Vibratorvorrichtung 2 befindet sich eine zwischen diesen beiden Teilen lose eingespannte Auflageplatte 6.
Die untere Vibratoreinrichtung 2 ist im Fundamentbereich der Fertigungseinrichtung über elastische untere Pufferelemente 7 schwingfähig gelagert. Die obere Vibratorvorrichtung 3 ist in den Führungssäulen 1 höhenverschiebbar gelagert.
Das Formoberteil 4 ist mehrteilig und umfasst ein Stempeloberteil 8 mit von dieser nach unten abragenden Stempelrohren 9. Im Kopfbereich der Stempelrohre 9 befinden sich jeweils austauschbar befestigte Druckstücke 10. Verbunden mit dem Stempeloberteil 8 ist ein Zwischenstück 11, wobei zwischen dem Stempeloberteil 8 und dem Zwischenstück 11 eine dünne Kunststoffplatte 12 beziehungsweise Kunststoffschicht vorgesehen ist. Verbunden ist das Zwischenstück 11 mit dem Stempeloberteil 8 über eine Spanneinrichtung 13, mit der das Zwischenstück 11 unter elastischer Vorspannung über die Kunststoffplatte 12 auf das Stempeloberteil 8 aufgedrückt wird. Die Verbindung ist dabei derart, dass eine horizontale Verschiebbarkeit zwischen dem Zwischenstück 11 und dem Stempeloberteil 8 des Formoberteils 4 gegeben ist. Auf diese Weise ist das Formoberteil 4 über das Stempeloberteil 8 schwimmend mit der oberen Vibratorvorrichtung 3 verbunden.
Die Spanneinrichtung 13 für die Verbindung zwischen Zwischenstück 11 und Stempeloberteil 8 umfasst eine das Zwischenstück 11 sowie die Kunststoffplatte 12 mit radialem Spiel durchgreifende Kopfschraube 14, die fest in das Stempeloberteil 8 eingeschraubt ist. Zwischen dem sich mit Abstand gegenüber dem Zwischenstück 11 befindenden Kopf einer Kopfschraube 14 und dem Zwischenstück 11 befindet sich ein elastisches, mittleres Pufferelement 15. Zwischen diesem Pufferelement 15 und dem Kopf der Kopfschraube 14 einerseits und dem Zwischenstück 11 andererseits ist eine Verbindung gegeben. Der vorstehend beschriebene Aufbau der Spanneinrichtung 13 stellt lediglich eine in ihrem Aufbau einfache und damit leicht verständliche, grundsätzlich denkbare Ausführungsform dar. In der Praxis einsetzbare Ausgestaltungen werden zwar wirkungsgleich, jedoch im Detail komplexer sein. Im Übrigen ist zu bemerken, dass die beschriebene Spanneinrichtung 13 selbstverständlich in einer mindestens zweifachen Anzahl zwischen dem Zwischenstück 11 und dem Stempeloberteil 8 vorzusehen ist. Von Bedeutung für die elastischen Spanneinrichtungen 13 ist lediglich, dass durch sie eine sichere Verbindung gegeben ist, die einerseits eine im wesentlichen verlustfreie Übertragung der Vibrations-Schwingungen gewährleisten und andererseits eine Horizontalverschiebung zwischen Zwischenstück 11 und Stempeloberteil 8 für die gewünschte schwimmende Lagerung dieses Teiles zulassen.
Die obere Vibratorvorrichtung 3 umfasst einen Grundkörper 16 sowie einen Vibrationsbereich 17. Der Vibrationsbereich 17 wird über einen Vibrator 18 in Schwingungen versetzt. An dem Grundkörper 16 ist der Vibrationsbereich 17 mit der oberen Vibratoreinrichtung 3 über elastische, obere Pufferelemente 19 verbunden.
Das Formoberteil 4 ist über das Zwischenstück 11 über in der Zeichnung lediglich strichpunktiert angedeutete Schnellverschlussmittel 20 austauschbar mit dem Grundkörper 16 verbunden. Durch diese Schnellverschlussmittel 20 ist es möglich, das Formoberteil 4 rasch und einfach auszutauschen. Als Schnellverschlussmittel 20 können insbesondere pneumatikbetätigte Verschlussmittel eingesetzt werden, die zentral betätigt werden können, so dass beim Austauschen keine Handarbeit für das Betätigen von Befestigungsmitteln erforderlich ist.
Zwischen dem Formoberteil 4 und dem Formunterteil 5 sind Führungselemente 21 vorgesehen, die einerseits mit dem Formoberteil 4 und andererseits mit dem Formunterteil 5 verbunden sind. Diese Führungselemente 21 können beispielsweise – wie in der Zeichnung dargestellt – als Gleitlager ausgebildet sein und hierzu aus jeweils einem mit dem Stempeloberteil 8 des Formoberteils 4 fest verbundenen Bolzen 22 und einer fest mit dem Formunterteil 5 verbindbaren Führungs-Buchse 23 bestehen. Die Führungselemente 21 sorgen dafür, dass das Stempeloberteil 8 gegenüber dem Zwischenstück 11 schwimmend gelagert auf einer exakten Führungsbahn gegenüber dem Formunterteil 5 auf und ab verschoben werden kann. Um beim Schließen des Formoberteils 4, das heißt beim Einfahren der Druckstücke 10 in die Formnester 24 des Formunterteils 5, eine Zentrierung zwischen dem Formoberteil 4 und dem Formunterteil 5 bereits vor einem Eintritt der Druckstücke 10 in die Formnester 24 zu erreichen, besitzen die Bolzen 22 eine von dem Stempeloberteil 8 weiter abragende Länge als die Stempelrohre 9 mit ihren Druckstücken 10. Auf diese Weise greifen die Bolzen 22 in die zugeordneten Führungs-Buchsen 23 bereits zu einem Zeitpunkt ein, in dem beim Einführen der Druckstücke 10 in die Formnester 24 die Druckstücke 10 sich noch außerhalb der Formnester 24 befinden.
Das Formunterteil 5 ist längs den Führungssäulen 1 innerhalb der Fertigungseinrichtung höhenverschiebbar gelagert.
Bei aus dem Formunterteil 5 ausgefahrenem Formoberteil 4 kann das Formunterteil 5 von der Auflageplatte 6 nach oben verschoben werden. Die Auflageplatte 6 kann in diesem Zustand mit beispielsweise auf dieser sich befindlichen, aus den Formnestern 24 entformten Beton-Formsteinen aus der Fertigungseinrichtung gegen Austausch einer neuen Auflageplatte 6 für neu zu formende Betonsteine entnommen werden.
In der beschriebenen Fertigungseinrichtung werden Beton-Formsteine wie folgt erzeugt.
Bei nach oben gefahrenem Formoberteil 4 einschließlich oberer Vibratorvorrichtung 3 wird bei einer ebenfalls angehobenen Position des Formunterteils 5 eine Auflageplatte 6 in die Fertigungseinrichtung eingelegt und zwar auf die untere Vibratorvorrichtung 2. In einem nächsten Schritt wird das Formunterteil 5 auf die Auflageplatte 6 aufgesetzt. In die nunmehr von unten durch die Auflageplatte 6 verschlossenen Formnester 24 des Formunterteils wird Beton in rieselfähiger Form eingebracht.
In einem hierauf folgenden Arbeitsschritt wird das Formoberteil 4 nach unten gefahren, wobei vor dem Eintritt der Druckstücke 10 in die Formnester 24 eine Zentrierung zwischen dem Formober- 4 und -unterteil 5 über die Führungselemente 21 erfolgt. Sobald diese Zentrierung gegeben ist, greifen die Druckstücke 10 des Formoberteils 4 in die Formnester 24 des Formunterteils 5 zur Verdichtung des dort noch in rieselfähigem Zustand eingebrachten Betons ein. Bereits beim Eingreifen der Druckstücke 10 in die Formnester 24 und zumindest danach erfolgt eine Verdichtung des sich in den Formnestern 24 befindenden Betons durch Vibration der in diesem Zustand gegeneinander gedrückten Formteile, nämlich einerseits dem Formoberteil 4 und andererseits dem Formunterteil 5.
Nach unter Vibration erfolgter Verdichtung des Betons innerhalb der Formnester 24 werden das Formoberteil 4 und das Formunterteil 5 nach oben verlagert, wodurch fertig geformte Formsteine zusammen mit der Auflageplatte 6 der Fertigungseinrichtung entnommen werden können.
Die untere Vibratorvorrichtung 2 besitzt einen in diese integrierten unteren Vibrator 25.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich bei der vorstehend beschriebenen Einrichtung um eine solche handelt, deren Teile lediglich schematisch zur Erläuterung ihrer Funktion dargestellt sind und bei einer praktischen Ausführung selbstverständlich praxisgerechter ausgeführt sein werden und in der Regel sogar sein müssen.

Claims

Beton-Formstein-Fertigungseinrichtung, bei der – eine austauschbar gelagerte Auflageplatte (6) zur Aufnahme der herzustellenden Formsteine vorgesehen ist, – ein Formunterteil (5) mit Formnestern (24), deren Querschnitte den Querschnitten der herzustellenden Formsteine entsprechen, auf die Auflageplatte (6) auflegbar ist, – ein Formoberteil (4) mit den Querschnitten der Formnester (24) angepassten Druckstücken (10) an Stempelrohren (9) für ein Einführen der Druckstücke (10) in die Formnester (24) innerhalb der Fertigungseinrichtung beweglich gelagert ist, – beim Aufliegen des Formunterteils (5) auf der Auflageplatte (6) die Formnester (24) durch die Auflageplatte (6) von unten verschlossen sind, – die Auflageplatte (6) und das Formunterteil (5) jeweils mit einer Vertikalschwingungen erzeugenden Vibratorvorrichtung (2, 3) schwingungsübertragend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einerseits dem Formoberteil (4) und andererseits dem Formunterteil (5) außerhalb der Druckstücke (10) und zugeordneter Formnester (24) komplementär zueinander ausgebilde te und miteinander kommunizierende Führungselemente (21) für Relativbewegungen zwischen diesen beiden Bauteilen, nämlich dem Formoberteil (4) und dem Formunterteil (5) vorgesehen sind.
Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (21) als ein Bolzen (22) an dem einen und als eine den Bolzen (22) aufnehmende Führungs-Buchse (23) an dem anderen Teil ausgebildet sind.
Fertigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (21) als Gleitlager ausgebildet sind.
Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formoberteil (4) gegenüber der dieser zugeordneten Vibratorvorrichtung (3) schwimmend gelagert ist.
Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formoberteil (4) austauschbar starr mit der zugehörigen Vibratorvorrichtung (3) verbunden ist und die schwimmende Lagerung durch ausschließlich in dem austauschbaren Formoberteil (4) vorgesehene Vorkehrungen gegeben ist.
Fertigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkehrungen zur schwimmenden Lagerung ein Zwischenstück (11) zwischen dem Stempeloberteil (8) und der Vibratorvorrichtung (3) umfassen, die durch eine gegenseitige Horizontalverschiebung erlaubende elastische Spanneinrichtung (13) miteinander verbunden sind.
Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (11) austauschbar an der dem Formoberteil (4) zugeordneten Vibratorvorrichtung (3) befestigt ist.
Fertigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel zwischen Zwischenstück (11) und zugeordneter Vibratorvorrichtung Schnellverschlussmittel (20) sind.