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Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen, worunter insbesondere Betonpflastersteine, aber auch Gehwegplatten, Waschbetonplatten, Uferbefestigungselemente oder andere Elemente zu verstehen sind, die mit weitgehend automatisch arbeitenden Einrichtungen in grossen Stückzahlen hergestellt werden. An die Güte solcher Betonelemente werden zum Teil, z. B. bei Verbundpflastersteinen, grosse Anforderungen gestellt. Diese Anforderungen betreffen neben der Betonqualität insbesondere die Einhaltung vorgeschriebener Masse innerhalb enger Grenzen. Soweit die Flächen der Betonelemente durch feststehende Wände einer Form während der Herstellung begrenzt sind, ist die Masshaltigkeit ohne weiteres gewährleistet.
Schwierigkeiten ergeben sich bisher mit Bezug auf diejenige Abmessung des Betonelementes, die von der Füllhöhe einer Form abhängt, die üblicherweise durch ihren oberen offenen Querschnitt gefüllt wird.
Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist bereits vorgeschlagen worden, die einzelnen Kammern des Formrahmens mit einer genau abgemessenen Betonmenge unter Verwendung einer besonderen Vorrichtung derart zu füllen, dass alle Kammern im wesentlichen gleichzeitig und gleichmässig gefüllt werden. Da Beton keine homogene Masse ist und Sand und Kies in verschiedenen Körnungen enthält, muss stets damit gerechnet werden, dass selbst bei einer völlig gleichmässigen Füllung aller Formkammern der Beton in den einzelnen Kammern sich bei der Verdichtung unterschiedlich verhält.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, einen etwaigen Füllüberschuss in einzelnen Formkammern dadurch zu beseitigen, dass die dem Formkammerquerschnitt entsprechenden Stempelplatten des zur Verdichtung benutzten Bären Öffnungen aufweisen, durch die hindurch überschüssiges Material von der in einem begrenzten Umfang plastisch sich verhaltenden Füllung der Kammer eindringen kann.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung dieses älteren Vorschlages in der Weise, dass Füllüberschüsse innerhalb eines grösseren Mengenbereiches beseitigt werden können, als bisher möglich erschien. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen mit einer in mehrere Kammern unterteilten, oben offenen Form und einer seitlich davon angeordneten Abmessstation, von der aus die Form mit einer vorher genau abgemessenen Betonmenge unter Verwendung eines waagerecht verfahrbaren Füllschieber füllbar ist, wobei über der Form ein senkrecht verfahrbarer Bär angeordnet ist, dessen Pressfläche, die den einzelnen Formkammern entsprechend unterteilt ist, aus einer Mehrzahl von Stempelplatten besteht, die jeweils Vorrichtungen zur Aufnahme überschüssigen Füllmaterials aufweisen.
Diese Einrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass jede Stempelplatte mit einem nach unten ragenden Ansatz versehen ist, der nach unten offen ist und einen an die untere Öffnung anschliessenden Raum aufweist. Vorzugsweise ist der an die untere Öffnung anschliessende Raum nach oben offen ; die Höhe des Ansatzes und der öffnungsdurchmesser sind grösser als der grösste Bestandteil des Betons. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Ansatz sich nach unten kegelstumpfförmig verjüngt und die Wandstärke des Kegelstumpfes sich zur unteren Öffnung hin verringert.
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Die Erfindung sieht ferner vor, dass der Öffnungsquerschnitt des Ansatzes sich vom unteren, schneidenartig ausgebildeten Rand bis zu einer unter der Stempelplatte liegenden Stelle verengt und daran anschliessend nach oben hin wieder erweitert.
Die erfindungsgemässe Einrichtung arbeitet so, dass während des Verdichtungsvorganges in die zu verdichtende Masse mittels der an den Stempelplatten angebrachten, nach unten ragenden Ansätze eingegriffen wird. Der Füllüberschuss schiebt sich durch die untere Öffnung des Ansatzes in den darüber befindlichen Raum. Die fertigen Betonelemente weisen demnach auf einer Fläche stets eine im wesentlichen kegel-oder pyramidenförmige Ausnehmung auf. Eine solche Ausnehmung beeinträchtigt jedoch die Verwendbarkeit eines fertigen Betonelementes nicht, von dem stets mindestens eine Fläche nach dem Einbau verdeckt ist.
Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind. Es zeigen : Fig. la, 1b, 2a bis 2c, 3a, 3b und 4a, 4b Ansichten verschiedener Ausführungsformen erfmdungsgemässer Entnahmevorrichtungen, und die Fig. 5 bis 9 einzelne Arbeitsschritte während der Verdichtung unter Verwendung einer erfindungsgemässen Einrichtung nach einer der Fig. l bis 4.
Zur Einhaltung eines exakten Masses auch in Richtung der Füllhöhe wird erfindungsgemäss bei der Herstellung der Elemente während des Verdichtungsvorganges ein etwaiger Füllüberschuss aus der Form entnommen. Zu diesem Zweck weisen die einzelnen, den Kammern der Form entsprechenden Stempelplatten --120-- eines Pressstempels jeweils mindestens einen nach unten ragenden Ansatz - auf, s. Fig. la und lb. Der Ansatz --150-- ist oben und unten offen.
Der Ansatz - 150-ist im Inneren düsenartig geformt, da von oben aus zunächst der Offnungsquerschnitt nach unten hin sich verjüngt und dann wieder von einer engsten Stelle --174-- aus nach aussen sich erweitert, so dass die unterste Kante --172-- als Schneide ausgebildet ist. Der Ansatz--150-verjüngt sich an der Aussenseite schwach kegelförmig zur Kante --172-- hin. Die Verengung bei --174-- liegt unterhalb der Stempelplatte--120--. Die Höhe des Ansatzes --150-- und der öffnungsdurchmesser der Verengungsstelle--174--sind grösser als der grösste Einzelbestandteil des Betons.
In den Fig. 2, 3 und 4 sind weitere Ausführungsformen der Entnahmevorrichtung dargestellt. So weist der Ansatz--150a-, s. Fig. 2a und 2c, an seiner Unterkante halbmondförmige Ausschnitte
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solche Anordnung kann insbesondere dann zweckmässig sein, wenn der Querschnitt des Innenraumes des Ansatzes, s. Fig. 2a, von dem öffnungsquerschnitt der Formkammer abweicht. Fig. 2a zeigt ebenso wie Fig. la eine Draufsicht von unten, Fig. 2b und 2c Seitenansichten von um 900 auseinanderliegenden Richtungen. Dabei sind die Seitenwände des Ansatzes, s. Fig. 2b, in der einen Richtung parallele Flächen, in der anderen Richtung, s. Fig. 2c, verjüngt sich der Ansatz nach unten hin.
Auch in diesem Falle entspricht aber ein senkrechter Querschnitt des Ansatzes --150a-- im wesentlichen der Schnittdarstellung nach Fig. lb für den Ansatz-150--. Der öffnungsquerschnitt des Ansatzes konvergiert auch hier von der Unterkante aus zunächst bis zu einer engsten Stelle, die noch unter der Stempelplatte-120a--liegt und von der aus der Querschnitt nach oben wieder divergiert.
Dasselbe gilt für einen Ansatz-150b-, s. Fig. 3a und 3b, deren Darstellung derjenigen der Fig. 2a und 2b entspricht. In diesem Fall ist ein Ansatz--150b-mit einem quadratischen Grundriss gezeigt, der sich nach unten hin wie ein Pyramidenstumpf schwach verjüngt.
Fig. 4a und 4b zeigt einen Ansatz--150c--in ähnlicher Darstellung wie die Fig. 2a und 2c. Der Ansatz --150c-- ist für längliche Formkammern vorgesehen. Dieser Ansatz --150c-- ist mit inneren Querabsteifungen-154-ausgebildet, die ausserdem mit dafür sorgen, dass sich der aus der Betonoberfläche herausgestanzte Beton in dem Ansatz hält und nicht wieder während des Abhebens nach unten fällt. Der Ansatz --150c-- verjüngt sich nach unten hin, s. Fig. 14b. Bei Betrachtung des Ansatzes --150c-- etwa von der linken Seite der Fig. 4b würde sich das in Fig. 3b dargestellte Bild ergeben. Der Ansatz--150c--kann ebenfalls mit mondförmigen Ausschnitten--152c-- ausgebildet sein, s.
Fig. 14b.
Die Querschnittsfläche in der Öffnung des Ansatzes--150 bzw. 150a-oder 150b oder 150c-soll etwa 1/10 bis 1/4 der Stempelplattenfläche betragen. Gute Ergebnisse wurden mit einem Verhältnis von 1/6 erzielt. Die Mindestquerschnittsfläche ist durch die Korngrösse des Materials bedingt ; die grösste Querschnittsfläche hängt von der Fähigkeit des Betons ab, innerhalb eines Querschnittes noch eine Brücke zu bilden. Gegebenenfalls sind für die grössere Formkammer mehrere Ansätze
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vorzusehen.
Nach Abschluss des Füllvorganges wird der Pressstempel auf die Form--10--herabgefahren, so dass die Stempelplatten --120-- fest auf die Oberseite des Betons in den einzelnen Formkammern gedrückt werden. Jede Stempelplatte-120--, s. Fig. 5 bis 9, ist an Stangen --121-- befestigt, die z. B. an einem oberen, vom Ende der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders gehaltenen Querstück des Stempels befestigt sind. über jeder Stempelplatte--120--ist demnach ein freier, nach den Seiten hin offener Raum.
Fig. 5 zeigt das Abwärtsfahren der Stempelplatte--120--, die durch den Pfeil neben der Stempelplatte angedeutet ist. In Fig. 6 ist die Stempelplatte --120-- so weit nach unten gefahren worden, dass sie auf der Oberfläche des Betons in der Formkammer aufsetzt. Durch die Belastung des Stempels und gegebenenfalls durch gleichzeitige Rüttelung mit an sich bekannten Rüttelvorrichtungen dringt die Stempelplatte --120-- in die Formkammer ein, s. Fig. 7. Dabei greift der Ansatz
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hindurchdringen, s. Fig. 7. Der Offnungsquerschnitt der Verengungsstelle-174-und die Höhe des Ansatzes --150-- sind so gross gewählt, dass sie grösser als die für den Beton verwendete Körnung des Zuschlagmaterials sind.
Dieses Abmessungsverhältnis ist in den Zeichnungen nicht ersichtlich, da aus Gründen der Darstellung der Beton mit grösseren Teilen gezeichnet worden ist.
Fig. 8 lässt aber erkennen, dass der durch die Öffnung-174-hindurchgedrungene Füllüberschuss bei Aufnehmen der Stempelplatte --120-- von dem Ansatz --150-- mitgenommen
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während des nächsten Füllvorganges der Stempel kurzfristig gerüttelt wird.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist vorstehend für die Verwendung von Beton als Herstellungsmaterial erläutert worden. Statt Beton kann aber auch ein anderes, ähnlich aus heterogenen Teilchen zusammengesetztes Material in gleicher Weise verarbeitet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen mit einer in mehrere Kammern unterteilten, oben offenen Form und einer seitlich davon angeordneten Abmessstation, von der aus die Form mit einer vorher genau abgemessenen Betonmenge unter Verwendung eines waagerecht verfahrbaren Füllschieber füllbar ist, wobei über der Form ein senkrecht verfahrbarer Bär angeordnet ist, dessen Pressfläche, die den einzelnen Formkammern entsprechend unterteilt ist, aus einer Mehrzahl von Stempelplatten besteht, die jeweils Vorrichtungen zur Aufnahme überschüssigen Füllmaterials aufweisen,
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Ansatz (150) versehen ist, der nach unten offen ist und einen an die untere Öffnung anschliessenden Raum aufweist.
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Device for the production of concrete elements
The invention relates to a device for producing concrete elements, including in particular concrete paving stones, but also pavement slabs, exposed aggregate concrete slabs, bank reinforcement elements or other elements which are produced in large numbers with largely automatically operating devices. The quality of such concrete elements are partly, for. B. with composite paving stones, great demands are made. In addition to the quality of the concrete, these requirements relate in particular to compliance with prescribed dimensions within narrow limits. Insofar as the surfaces of the concrete elements are limited by the fixed walls of a mold during manufacture, dimensional accuracy is readily guaranteed.
Difficulties have so far arisen with regard to that dimension of the concrete element, which depends on the filling level of a form which is usually filled by its open upper cross section.
To eliminate these difficulties, it has already been proposed to fill the individual chambers of the mold frame with a precisely measured amount of concrete using a special device in such a way that all chambers are filled essentially simultaneously and evenly. Since concrete is not a homogeneous mass and contains sand and gravel in different grain sizes, it must always be taken into account that even with a completely even filling of all mold chambers, the concrete in the individual chambers will behave differently during compaction.
It has therefore been proposed to eliminate any excess filling in individual molding chambers by having the die plates of the bear used for compression corresponding to the molding chamber cross section have openings through which excess material from the filling of the chamber, which is plastically behaving to a limited extent, can penetrate.
The invention aims to improve this older proposal in such a way that excess filling can be eliminated within a larger quantity range than previously appeared possible. To solve this problem, the invention is based on a device for the production of concrete elements with a form divided into several chambers, open at the top and a measuring station arranged to the side from which the form can be filled with a previously precisely measured amount of concrete using a horizontally movable filling slide is, wherein a vertically movable bear is arranged above the mold, the pressing surface, which is divided according to the individual mold chambers, consists of a plurality of stamp plates, each having devices for receiving excess filling material.
According to the invention, this device is characterized in that each stamp plate is provided with a downwardly protruding shoulder which is open at the bottom and has a space adjoining the lower opening. The space adjoining the lower opening is preferably open at the top; The height of the approach and the opening diameter are larger than the largest part of the concrete. A further feature of the invention is that the approach tapers downward in the shape of a truncated cone and the wall thickness of the truncated cone decreases towards the lower opening.
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The invention also provides that the opening cross-section of the attachment narrows from the lower, blade-like edge to a point below the stamp plate and then widens again upwards.
The device according to the invention works in such a way that, during the compaction process, the mass to be compacted is intervened by means of the downwardly projecting lugs attached to the punch plates. The excess filling is pushed through the lower opening of the attachment into the space above. The finished concrete elements accordingly always have an essentially conical or pyramidal recess on one surface. However, such a recess does not impair the usability of a finished concrete element, of which at least one surface is always covered after installation.
Further advantages and features of the invention emerge from the patent claims as well as from the following description and the drawings, in which preferred embodiments of the invention are explained and illustrated, for example. 1 a, 1b, 2a to 2c, 3a, 3b and 4a, 4b show views of different embodiments of the removal devices according to the invention, and FIGS. 5 to 9 show individual work steps during compression using a device according to the invention according to one of FIGS 4th
In order to maintain an exact dimension also in the direction of the filling level, according to the invention, any excess filling is removed from the mold during the compression process during the manufacture of the elements. For this purpose, the individual die plates --120-- of a press die, corresponding to the chambers of the shape, each have at least one downward projection - see Fig. Fig. La and lb. The approach --150 - is open at the top and bottom.
The extension - 150 - is shaped like a nozzle on the inside, since the opening cross-section first tapers downwards from above and then widens outwards again from a narrowest point --174 - so that the lowest edge --172- - Is designed as a cutting edge. The attachment - 150 - tapers slightly conically on the outside towards the edge --172--. The narrowing at --174-- is below the stamp plate - 120--. The height of the approach - 150 - and the opening diameter of the constriction - 174 - are larger than the largest individual component of the concrete.
2, 3 and 4 show further embodiments of the removal device. The approach - 150a-, s. 2a and 2c, crescent-shaped cutouts at its lower edge
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Such an arrangement can be particularly useful when the cross-section of the interior of the approach, s. 2a differs from the opening cross section of the molding chamber. Like FIG. La, FIG. 2a shows a plan view from below, FIGS. 2b and 2c show side views from directions 900 apart. The side walls of the approach, s. Fig. 2b, in one direction parallel surfaces, in the other direction, s. Fig. 2c, the approach tapers downwards.
In this case too, however, a vertical cross-section of the attachment - 150a-- essentially corresponds to the sectional view according to FIG. 1b for the attachment-150--. Here, too, the opening cross-section of the attachment initially converges from the lower edge to a narrowest point, which is still under the stamp plate-120a-and from which the cross-section diverges upwards again.
The same applies to an approach-150b-, s. 3a and 3b, the representation of which corresponds to that of FIGS. 2a and 2b. In this case, an approach - 150b - is shown with a square floor plan, which tapers slightly downwards like a truncated pyramid.
FIGS. 4a and 4b show an approach - 150c - in a representation similar to that of FIGS. 2a and 2c. The attachment --150c-- is intended for elongated molding chambers. This approach - 150c - is designed with internal transverse braces-154-which also ensure that the concrete punched out of the concrete surface is held in the approach and does not fall down again during lifting. The attachment --150c-- tapers towards the bottom, s. Figure 14b. Looking at the approach --150c - from approximately the left side of Fig. 4b, the picture shown in Fig. 3b would result. The approach - 150c - can also be designed with moon-shaped cutouts - 152c, see Fig.
Figure 14b.
The cross-sectional area in the opening of the attachment - 150 or 150a - or 150b or 150c - should be about 1/10 to 1/4 of the stamp plate area. Good results have been obtained with a ratio of 1/6. The minimum cross-sectional area is determined by the grain size of the material; the largest cross-sectional area depends on the ability of the concrete to form a bridge within a cross-section. If necessary, there are several approaches for the larger molding chamber
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to be provided.
After completion of the filling process, the ram is lowered onto the mold - 10 - so that the stamping plates --120 - are pressed firmly onto the top of the concrete in the individual mold chambers. Each stamp plate-120--, s. Fig. 5 to 9, is attached to rods --121 - which, for. B. are attached to an upper, held by the end of the piston rod of a hydraulic cylinder cross piece of the punch. Above each stamp plate - 120 - there is therefore a free space that is open on the sides.
Fig. 5 shows the downward movement of the stamp plate - 120 -, which is indicated by the arrow next to the stamp plate. In Fig. 6 the stamp plate --120 - has been moved down so far that it touches the surface of the concrete in the molding chamber. The stamp plate --120-- penetrates into the molding chamber as a result of the load on the stamp and, if necessary, simultaneous vibration with known vibrating devices, see Fig. Fig. 7. The approach takes effect
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to penetrate, see Fig. 7. The cross-section of the opening of the constriction - 174 - and the height of the attachment - 150 - are selected to be so large that they are larger than the aggregate grain size used for the concrete.
This dimensional relationship cannot be seen in the drawings, since the concrete has been drawn with larger parts for reasons of illustration.
8 shows, however, that the excess filling which has penetrated through the opening-174-is carried along by the attachment -150- when the stamp plate -120- is picked up
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During the next filling process the stamp is shaken briefly.
The device according to the invention has been explained above for the use of concrete as a manufacturing material. Instead of concrete, however, another material, similarly composed of heterogeneous particles, can also be processed in the same way.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the production of concrete elements with a form divided into several chambers, open at the top and a measuring station arranged to the side, from which the form can be filled with a previously precisely measured amount of concrete using a horizontally movable filling slide, with a vertical one above the form movable bear is arranged, whose pressing surface, which is subdivided according to the individual mold chambers, consists of a plurality of stamp plates, each of which has devices for receiving excess filler material,
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Approach (150) is provided, which is open at the bottom and has a space adjoining the lower opening.
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