DE19621161A1

DE19621161A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Betonsteinen

Info

Publication number: DE19621161A1
Application number: DE1996121161
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kloeppner
Original assignee: NUEDLING FRANZ C BASALTWERK
Current assignee: NUEDLING FRANZ C BASALTWERK
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1997-11-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von minde stens einen Hohlraum aufweisenden Betonsteinen gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von mindestens einen Hohlraum auf weisenden Betonsteinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie einen Betonstein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Betonsteine aus mehreren Materialien gewinnen in verschiedens ten Anwendungsbereichen zunehmend an Bedeutung. Solche Betonsteine werden aus einem Grundkörper mit mindestens einem Hohlraum gebildet, wobei in die Hohlräume die zweite Materialart, nämlich Beton, wärmedämmende Materialien wie Schaumkunststoff oder dergleichen sowie anderen Materialien, gefüllt wird. Entsprechend der Füllung in den Hohlräumen genügen diese Betonsteine den unterschiedlichen Anforderungen, wie z. B. der Wärmedämmung, der Versickerungsfähigkeit oder der zwei- oder mehrfarbigen Gestaltung der Betonsteine.

Die industrielle Fertigung derartiger Betonsteine bereitet Schwierigkeiten. Die bisher überwiegend in der Praxis eingesetzten Vorrichtungen weisen Formen auf, die im wesentlichen aus zwei Formteilen, nämlich einem Formunterteil und einem Formoberteil sowie Kernen zur Bildung der Hohlräume bestehen. Die Kerne sind am Formunterteil angeordnet. Das Formunterteil bildet eine Schalung für die Außenwandungen der Betonsteine.

Bekannt ist ein Verfahren, bei dem frischer Beton von oben in die Ausnehmungen der Form gefüllt und vorverdichtet wird. An dem Formoberteil angeordnete Stempel verdichten den Beton vollständig. Beim Entschalen der Betonsteine werden die Kerne zusammen mit dem Formunterteil in senkrechter Richtung nach oben bewegt, so daß die Betonsteine anschließend frei auf einem Fertigungsbrett stehen.

Dieses bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß das Formunterteil nur zusammen mit den Kernen bewegt werden kann, da diese miteinander verbunden sind. Deshalb sind nur Steine mit mindestens einem Hohlraum zu fertigen, da zum Füllen der Hohlräume mit wenigstens einer zweiten Materialart und zum Verdichten derselben die Schalung der Außenwandungen der Betonsteine durch das Formunterteil erforderlich ist, was zum Frei legen der Hohlräume mit den Kernen aber entfernt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzu schlagen, mit dem sowohl Betonsteine mit mindestens einem Hohl raum als auch Betonsteine aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren das Merkmal des Anspruchs 1 auf. Dadurch, daß die Kerne unab hängig vom Formunterteil aus den Hohlräumen herausbewegt wer den, sind die Betonsteine nur teilweise, nämlich im Bereich der Hohlräume, entschalt, so daß die Hohlräume anschließend mit einer zweiten Betonart oder dergleichen gefüllt werden können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver fahrens bleibt das Formunterteil in einer unteren, die Schalung der Außenwandungen der Betonsteine bildenden Position, während die Kerne aus den Hohlräumen herausbewegt werden. Dadurch ist das Einfüllen und Verdichten einer zweiten Betonart oder dergleichen möglich, da das Formunterteil den Betonsteinen eine zusätzliche Stabilität verleiht bzw. als Führung dient.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von mindestens einen Hohlraum aufweisenden Betonsteinen weist die Merkmale des Anspruchs 7 auf. Durch die Anordnung der Kerne an einem Form zwischenteil ist das Herausbewegen der Kerne aus den Hohlräumen unabhängig vom Formunterteil möglich.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist das Formzwischenteil wahlweise mit dem Formunterteil und/oder dem Formoberteil verbindbar. Je nach Verfahrensschritt kann das Formzwischenteil dem Formober- oder Formunterteil zugeordnet werden und so zum einen als Kernhalter oder zum anderen zum Verdichten des Betons eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Betonsteine weisen das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 11 auf. Ein so ausgebildeter Betonstein ist einfach zu fertigen und kann beispielsweise als Wandbau stoff mit getrennten Funktionsbereichen (Tragfähigkeit und Wärmedämmung), aber auch als Sickerungsstein, durch den Wasser in den Boden sickern kann, verwendet werden.

Weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Verfahrens, der Vorrichtung sowie eines Beton steins anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Betonstein aus zwei unterschiedlichen Materia lien in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Herstellung′ der Betonsteine gemäß Fig. 1 im Teilschnitt,

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 mit heruntergefahrenem Formoberteil,

Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei der das Form zwischenteil mit den Kernen aus den Hohlräumen herausbewegt ist,

Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei der das Formober teil mit dem Formzwischenteil verbunden in einer oberen Position angeordnet ist,

Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 nach der vollständigen Entschalung der Betonsteine und

Fig. 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei der das Formunter teil, das Formzwischenteil und das Formoberteil zusammen in einer oberen Position angeordnet sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Betonstein 10 besteht im wesentli chen aus zwei unterschiedlichen Materialarten, wobei der Betonstein 10 geometrisch klar abgegrenzte Bereiche aufweist. Ein aus einem Beton A bestehender, rechteckiger Grundkörper 11 weist mittig einen ebenfalls rechteckigen Hohlraum 12 auf. In diesem Hohlraum 12 ist eine Füllung 13 angeordnet. Die Füllung 13 besteht im gezeigten Beispiel aus einem anderen Beton B. Die Bereiche des Betons A und des Betons B sind in vertikaler Richtung durchgängig. Der Grundkörper 11 und/oder der Hohl raum 12 können aber beliebig andere, beispielsweise runde, vieleckige oder dergleichen, Querschnitte aufweisen. Alternativ kann anstatt des Betons B auch anderes Material, beispielsweise Schaumkunststoff oder dergleichen, im Hohlraum 12 als Füllung 13 angeordnet sein.

In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Grund körper 11 in seinem Hohlraum 12 frei von einem anderen Material sein, so daß dieser Betonstein einen ungefüllten, freien Hohl raum aufweist.

Eine Mehrzahl der beschriebenen Betonsteine 10 wird gleichzei tig von einer Vorrichtung 14 gefertigt. Diese weist einen Rah men 15 auf. Der Rahmen 15 verfügt über vertikale Führungssäulen 16, 17, die an einer unteren, einem Untergrund 18 zugewandten Seite an einem Sockel 19 angeordnet sind. Auf der dem Sockel 19 gegenüberliegenden Seite sind die beabstandet voneinander ange ordneten Führungssäulen 16, 17 durch einen Querträger 20 miteinander verbunden. Zwischen den Führungssäulen 16, 17 ist auf dem Sockel 19 ein Rütteltisch 21 angeordnet, auf dem wiederum ein Fertigungsbrett 22 aufliegt.

Dem Rahmen 15 ist eine Form 23 zugeordnet, die aus drei unabhängigen Formteilen, nämlich einem als Formauflastteil 24 ausgebildeten Formoberteil, einem Formzwischenteil (Formpendel teil 38) und einem Formunterteil 29, besteht. Dem Formauf lastteil 24 ist eine horizontal verlaufende Traverse 25 zugeordnet. An zwei gegenüberliegenden Enden der Traverse 25 sind Gleithülsen 26, 27 angeordnet, mit denen das Formauflastteil 24 an den Führungssäulen 16, 17 mit nicht dargestellten Antriebseinrichtungen verfahrbar ist. An der dem Sockel 19 zugewandten Seite des Formauflastteils 24 sind Stempel 28 angeordnet.

Das Formunterteil 29 ist zwischen dem vom Formauflastteil 24 und dem Sockel 19 angeordnet. Es wird durch Klemmbacken 30, 31 gehalten, die ihrerseits mit Gleithülsen 32, 33 verbunden sind, so daß das Formunterteil 29 mittels der Gleithülsen 32, 33 an den Führungssäulen 16, 17 von ebenfalls nicht dargestellten Antriebseinrichtungen verfahrbar ist. Das Formunterteil 29 weist im Abstand voneinander angeordnete, senkrechte Formstege 34 auf, die die Außenwandungen 35 der Betonsteine 10 einschalen. An den beiden den Führungssäulen 16, 17 zugekehrten Seiten des Formunterteils 29 sind Schienen 36, 37 angeordnet, auf denen nicht dargestellte Füllwagen verfahrbar sind. Die Schienen 36, 37 ragen nach oben in Richtung des Formauflastteils 24 über die Formstege 34 hinweg.

Zwischen dem Formauflastteil 24 und dem Formunterteil 29 ist das Formpendelteil 38 angeordnet. Das Formpendelteil 38 ist wahlweise entsprechend dem Arbeitstakt entweder mit dem Formauflastteil 24 oder dem Formunterteil 29 durch nicht gezeigte Arretierungsmittel verbindbar, und zwar lösbar. Am Formpendelteil 38 sind mehrere die Hohlräume 12 der Betonsteine 10 bildende Kerne 39 angeordnet.

Die Fertigung der Betonsteine 10 geht erfindungsgemäß so von statten, daß das Formunterteil 29 und das Formpendelteil 38 zunächst miteinander verbunden sind und von den Klemmbacken 30, 31 auf das Fertigungsbrett 22 gedrückt werden. Das Formauflastteil 24 mit den Stempeln 28 befindet sich in höchster Stellung im Bereich des Querträgers 20 (Fig. 2). Das Formunterteil 29 mit den Formstegen 34 bildet eine Schalung für die Außenwandungen 35 der Betonsteine 10. Die die Hohlräume 12 bildenden Kerne 39 sind zwischen den Formstegen 34 angeordnet, derart, daß zwischen den Kernen 39 und den Formstegen 34 jeweils Ausnehmungen 40 gebildet sind.

Der nicht dargestellte Füllwagen verfährt auf den Schienen 36, 37 über die Ausnehmungen 40 und füllt diese von oben mit dem Beton A. Anschließend erfolgt die Verdichtung des Betons A einerseits durch Rütteln des Rütteltisches 21 und andererseits durch das von oben auf den Beton A herunterfahrende Formauf lastteil 24 mit den Stempeln 28.

Nach der Verdichtung des Betons A wird das Formauflastteil 24 in der unteren Position gemäß Fig. 3 durch nicht dargestellte Arretierungsmittel gehalten. Danach wird das Formpendelteil 38 vom Formunterteil 29 gelöst. Durch am Formunterteil 29 angeordnete, nicht dargestellte Huborgane wird das Formpen delteil 38 aus dem Formunterteil 29 nach oben in Richtung des Formauflastteils 24 bewegt, während das Formunterteil 29 in der unteren, die Außenwandungen 35 der Betonsteine 10 abstützenden, Position bleibt. Dadurch werden die am Formpendelteil 38 angeordneten Kerne 39 aus den Hohlräumen 12 bewegt. Die Huborgane schieben das Formpendelteil 38 soweit nach oben, bis es an Anschlägen 41 des Formauflastteils 24 einrastet (Fig. 4). Nun bilden das Formauflastteil 24 und das Formpendelteil 38 eine miteinander verbundene Einheit. Anschließend werden die Huborgane in ihre Ausgangsposition am Formunterteil 29 zurück gefahren.

Gemäß Fig. 5 werden das Formauflastteil 24 und das damit verbundene Formpendelteil 38 gemeinsam in eine obere Position verfahren, so daß zwischen dem Formauflastteil 24 mit dem Formpendelteil 38 und dem Formunterteil 29 ein ausreichender Freiraum geschaffen ist. In diesem Freiraum verfährt ein zweiter Füllwagen mit dem Beton B. Das Formunterteil 29 liegt weiterhin auf dem Fertigungsbrett 22 auf. Das Formunterteil 29 mit den Formstegen 34 bildet die Schalung der Außenwandungen 35 der Betonsteine 10. Die Hohlräume 12 der Betonsteine 10 sind in dieser Position frei von den Kernen 39. Mit dem ebenfalls nicht dargestellten zweiten Füllwagen wird nun der Beton B von oben her in die Hohlräume 12 eingefüllt. Der Füllwagen mit dem Beton B verfährt dabei auf den gleichen Schienen 36, 37 wie der Füllwagen mit dem Beton A. Der Beton B gelangt dabei in die Hohlräume 12.

Es ist aber auch alternativ möglich, das Einfüllen insbesondere des Betons B zu unterstützen. Zum einen könnte der Füllvorgang bei einem geschlossenen Füllwagen durch Luftdruck unterstützt werden. Zum anderen können die flüssigen, plastischen oder rieselfähigen Materialien auch durch spezielle Dosiervorrichtungen, die in der Geometrie auf die Hohlräume abgestimmt sind, eingefüllt werden.

Der Beton B wird bündig auf der Höhe des verdichteten Betons A abgezogen. Das Abziehen erfolgt durch die Unterkante des Füll wagens für den Beton B. Anschließend wird die Einheit aus Formauflastteil 24 und Formpendelteil 38 herabgefahren, derart, daß die Stempel 28 des Formauflastteils 24 im Bereich des Be tons A und die Kerne 39 des Formpendelteils 38 im Bereich des Betons B auf den Betonsteinen 10 aufliegen.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besteht auch die Möglichkeit, den Beton B nachzuverdichten. Dabei liegt dann eine Unterkante der Kerne 39 geringfügig tiefer als eine Unterkante der Stempel 28.

Abschließend erfolgt das vollständige Entschalen der Beton steine 10. Das Formauflastteil 24 mit dem Formpendelteil 38 dient dabei als eine Art Widerlager, das die Betonsteine 10 auf dem Fertigungsbrett 22 hält. Das Formunterteil 29 wird nach oben gegen einen nicht gezeigten Anschlag des Formpendelteils 38 bzw. Formauflastteils 24 gefahren. Die Formstege 34 finden′ dabei Aufnahme in zwischen den Stempeln 28 gebildeten Zwischenräumen 42. Formunterteil 29, Formauflastteil 24 und Formpendelteil 38 werden nun gemeinsam nach oben gefahren, so daß die fertigen Betonsteine 10 frei nebeneinander auf dem Fertigungsbrett 22 stehen.

Die Betonsteine 10 weisen nach einer Verdichtung des Betons B an ihrer Oberseite eine nicht dargestellte Vertiefung auf. Es kann aber auch ohne zusätzliche Verdichtung zu einer Vertiefung kommen, da die Hohlräume 12 nicht mit einem Überschuß von Beton B gefüllt werden können. Durch das Eigengewicht kann der Beton B geringfügig zusammensacken. Die Vertiefung ist die Folge. Nach dem Erhärten gelangt aber die glatte Seite durch Drehen der Betonsteine um 180° nach oben und bildet die Sichtfläche.

Die Betonsteine 10 werden nun samt Fertigungsbrett 22 vom Rütteltisch 21 genommen. Anschließend wird ein neues Fertigungsbrett 22 eingelegt. Währenddessen wird die Klemmverbindung zwischen dem Formpendelteil 38 und dem Formauflastteil 24 gelöst und die Klemmverbindung zwischen dem Formpendelteil 38 und dem Formunterteil 29 festgezogen.

Die Einheit aus Formpendelteil 38 und Formunterteil 29 wird nun wieder für einen neuen Arbeitstakt auf das Fertigungsbrett 22 gefahren und hier gehalten.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Betonsteine mit mindestens einem Hohlraum hergestellt werden, der nicht gefüllt wird. Bis zum Verdichten des Betons A ist der Verfahrensablauf wie bereits oben beschrieben. Im Gegensatz zum oben beschriebenen Verfahren wird das Formauflastteil 24 nach dem Verdichten des Betons A zusammen mit dem Formunterteil 29 und dem Formpendelteil 38 nach oben gefahren, so daß die Steine frei auf dem Fertigungsbrett 22 liegen.

Alternativ kann das Formpendelteil 38 auch erst vom Formunterteil 29 gelöst und nach oben an das Formauflastteil 24 gefahren werden. Anschließend wird dann das Formunterteil nach oben gefahren, wobei das Formauflastteil 24 mit dem Formpendelteil 38 wiederum als Widerlager zum vollständigen Entschalen der Betonsteine dient. Wenn die Betonsteine vollständig entschalt sind, werden die drei Formteile zusammen nach oben gefahren. Durch diesen sogenannten Kernvorabzug werden die Haftreibungskräfte beim Entschalen stufenweise überwunden.

Das Verfahren zur Herstellung der Betonsteine mit mindestens einem ungefüllten Hohlraum ist mit diesem Verfahrensschritt beendet.

10 Betonstein
11 Grundkörper
12 Hohlraum
13 Füllung
14 Vorrichtung
15 Rahmen
16 Führungssäule
17 Führungssäule
18 Untergrund
19 Sockel
20 Querträger
21 Rütteltisch
22 Fertigungsbrett
23 Form
24 Formauflastteil
25 Traverse
26 Gleithülse
27 Gleithülse
28 Stempel
29 Formunterteil
30 Klemmbacke
31 Klemmbacke
32 Gleithülse
33 Gleithülse
34 Formsteg
35 Außenwandung
36 Schiene
37 Schiene
38 Formpendelteil
39 Kern
40 Ausnehmung
41 Anschlag
42 Zwischenraum

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von mindestens einen Hohlraum (12) aufweisenden Betonsteinen (10), wobei eine Schalung für Außenwandungen (35) der Betonsteine (10) von einem Form unterteil (29) und die Hohlräume (12) durch Kerne (39) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (39) unabhängig vom Formunterteil (29) aus den Hohlräumen (12) herausbewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (39) aus den Hohlräumen (12) herausbewegt werden, währenddessen das Formunterteil (29) in einer unteren, die Schalung der Außenwandungen (35) der Betonsteine (10) bildenden Position verbleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem Formzwischenteil (Formpendelteil 38) angeord neten Kerne (39) mit einem Formoberteil (Formauflastteil 24) verbunden werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlräume (12) eine zweite Betonart oder dergleichen eingefüllt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formpendelteil (38) mit dem Formauflastteil (24) auf die Betonsteine (10) heruntergefahren wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus Formpendelteil (38) und Formauflastteil (24) als Widerlager dient beim vollständigen Entschalen der Betonsteine (10).

7. Vorrichtung zur Herstellung von mindestens einen Hohlraum (12) aufweisenden Betonsteinen (10), mit einem Formunterteil (29), einem Formoberteil (Formauflastteil 24) und vorzugsweise mehreren Kernen (39) zur Bildung der Hohlräume (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (39) an einem Formzwischenteil (Formpendelteil 38) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formpendelteil (38) unabhängig vom Formunterteil (29) und Formauflastteil (24) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Formpendelteil (38) in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formpendelteil (38) wahlweise mit dem Formunterteil (29) und/oder dem Formauflastteil (24) verbindbar ist.

11. Betonstein bestehend aus mindestens zwei unterschied lichen Betonarten oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche unterschiedlicher Betonarten oder dergleichen in vertikaler Richtung durchgängig sind.

12. Betonstein nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonsteine (10) in horizontaler Richtung beliebige geo metrische Formen aufweisen können.