DE10013824C1

DE10013824C1 - Verfahren und Anlage zur automatisierten Herstellung von Hohlkörpern aus Mischgut

Info

Publication number: DE10013824C1
Application number: DE10013824A
Authority: DE
Inventors: Johann Schluesselbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: US20030205833A1; EP1136213A2; US20050098705A1; EP1136213A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Herstellung von Hohlkörpern aus Mischgut, insbesondere Beton, bei welchem eine aus einem Formkern (10) mit Rüttlern (11), einem Formmantel (9) und einer Bodenmuffe zusammengebaute Form in einer Formstation positioniert wird, unverfestigtes Schüttgut, insbesondere Frischbeton, in den Formraum zwischen Formkern und Formmantel gleichmäßig eingeführt wird, das Mischgut durch Rütteln verdichtet wird, ein oberes Zentrierende durch Eindrücken einer Obermuffe in die Frischbetonsäule geformt wird und anschließend der so gebildete noch weiche Formkörper durch Abziehen entformt und zu einer Trockenstation transportiert wird. Erfindungsgemäß werden vor einem Formwechsel zumindest einige der Formteile in einer Rüststation automatisch zusammengebaut und als vormontierte Baugruppe in die Formstation transportiert. Je nach Produktionsablauf werden die Formteile automatisch vereinzelt. Vor einem erneuten Formenwechsel werden diese in der Formstation für den Abtransport wieder zu einer eigenständigen Baugruppe zusammengebaut. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Herstellung von Hohlkörpern aus verfestigbarem Mischgut, insbesondere Beton.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Herstellung von Hohlkörpern aus einem Mischgut, insbesonde re aus Beton, bei welchem unverfestigtes Schüttgut, insbe sondere Frischbeton, in den Formraum zwischen einem Kern und einem Formmantel in gleichmäßiger Verteilung eingefüllt wird, das im Formraum befindliche Mischgut durch Rütteln verdichtet wird, ein oberes Zentrierende des sich bildenden Formkörpers durch Eindrücken einer Obermuffe gebildet wird und der gebildete Formkörper durch vertikales Abziehen der Formteile entformt und hochkant zu einer Trockenstation transportiert wird. Daneben betrifft die Erfindung auch ei ne Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Herstellung von Betonrohren für Kanäle und Leitungen, Schachtauskleidungen oder anderen relativ großvolumigen hohlen Formkörpern aus Beton werden die Formteile, d. h. der innere meist hohlzylindrische Formkern, die im Innen raum des Formkerns installierte Rüttelvorrichtung, die Bo denmuffe und auch der äußere Formmantel, einzeln in die Formstation transportiert und in dieser Formstation durch geeignete Spann- bzw. Verbindungsmittel zur Gesamtform zu sammengebaut. Wenn nach Beendigung der Herstellung einer ersten Produktserie die Fertigung einer anderen Produktse rie in Angriff genommen werden soll, müssen die bisher ver wendeten Formteile komplett ausgebaut und durch entspre chende Formteile für die neue Produktserie ersetzt werden. Bisher war es notwendig, die Formteile einzeln aus der Formstation der Anlage auszubauen und abzutransportieren, sowie anschließend die einzelnen Formteile für die neue Produktserie ebenfalls einzeln in die Formstation einzu bringen, dort gegeneinander genau auszurichten und zu fi xieren. Insbesondere bei großvolumigen Formteilen erforder ten diese Umrüstarbeiten einen erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand. Da die Produktion naturgemäß während dieser Umrüstung unterbrochen werden muß, ergeben sich erhebliche Totzeiten des Herstellungsprozesses und entsprechend ver minderte Durchsatzleistungen.

Aus der WO 98/57786 ist es bereits bekannt, zur gleichzeiti gen Herstellung von mindestens zwei Betonrohren die Außen mäntel der Formen parallel nebeneinander in einem Tragge rüst mit Hilfe von lösbaren Kupplungseinrichtungen anzuord nen und zusammen mit diesen Tragarmen vertikal oder auch seitlich in bzw. aus der Formstation zu bewegen. Durch die se Maßnahmen wird die Positionierung und Ausrichtung von zwei oder mehr Formmänteln gegenüber dem jeweiligen ortsfe sten Formkern erleichtert. Auswirkungen auf die Umrüstung bei der Umstellung der Fertigung von einer Produktserie auf eine andere ergeben sich nicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, den insbesondere bei einem Wechsel von einer Produktserie auf eine andere erforderli chen Arbeits- und Zeitaufwand zu vermindern und die gesamte Umrüstung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor einem Formwechsel zumindest einige der Formteile in einer Rüststation mittels lösbarer Verbindungsmittel zusammenge baut und als vormontierte Baugruppe in die Formstation transportiert werden, woraufhin die Formteile in der Form station entsprechend den Produktionsbedürfnissen automa tisch vereinzelt werden und für einen erneuten Formenwech sel die Formteile in der Formstation wieder zusammengebaut und als Baugruppe aus der Formstation abtransportiert wer den.

Als Verbindungsmittel für die Formteile werden zweckmäßig automatisch betätigbare Spannmittel verwendet, die an den jeweiligen Formteilen direkt installiert sind und deren Spannglieder motorisch, z. B. durch Druckmittel betätigt werden.

Zweckmäßigerweise können die einzelnen Formteile in der Rüststation auch in ein sog. Wechselgestell eingebaut und zusammen mit diesem Wechselgestell in der Formstation posi tioniert werden, in welcher die Spannmittel zwischen den einzelnen Formteilen und dem Wechselgestell entsprechend den Produktionserfordernissen gelöst und vor dem Ausbau der Baugruppe wieder aktiviert werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zum Herstel len von Hohlkörpern aus Mischgut, insbesondere Beton, mit einer Tragkonstruktion innerhalb und oberhalb einer Grube, mit einem vertikal bewegbaren äußeren Formmantel, mit einem hohlen Formkern, mit zumindest einer im Formkern angeordne ten Rüttelvorrichtung, mit einer Bodenmuffe und einer obe ren Formmuffe, mit einer Einfüllvorrichtung zum Einbringen des Frischbetons in den Formraum, mit Handhabungsvorrich tungen zum Bewegen und Positionieren der Formteile sowie mit einem Steuersystem für die Herstellungsabläufe, wobei sich diese Anlage erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß zumindest ein Teil der für einen Produkttyp notwendigen Formteile mittels Spannmitteln zu einer eigenständigen Bau gruppe außerhalb der Tragkonstruktion vormontierbar ist, diese Baugruppe in die Formposition innerhalb der Tragkon struktion transportierbar ist und die Spannmittel zur Ver einzelung der Formteile entsprechend den jeweiligen Produk tionserfordernissen in der Formstation lösbar sind, wobei der Ausbau der Formteile nach Betätigung der Spannmittel wieder als Baugruppe erfolgt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage zeichnet sich dadurch aus, daß die Formmittel über eigene Spannmittel für den direkten Zusammenbau verfügen.

Eine andere zweckmäßige Variante der erfindungsgemäßen An lage weist ein mobiles Wechselgestell zur gesicherten Auf nahme der Formteile auf, welches während des Produktions prozesses in einer gesicherten Abstellposition innerhalb der Tragkonstruktion verbleibt.

Zweckmäßig enthält die vorgenannte Anlage motorisch betä tigbare Spannmittel zur lösbaren gesonderten Verbindung des Wechselrahmens mit dem Formmantel, dem Formkern, der Rüt telvorrichtung und ggf. zumindest einer der Formmuffen.

Einer der in der Praxis wesentlichen Vorteile der Erfindung liegt darin, daß die für eine neue Produktserie benötigten Formen noch während der Herstellung einer ersten Produktse rie zu einer mehr oder weniger vollständigen Form zusammen gebaut werden können. Entsprechendes gilt auch für die Formteile der für die Herstellung der ersten Produktserie verwendeten Form, die ebenfalls noch in der Formstation nach Beendigung des Produktionsprozesses zu einer eigen ständigen Baugruppe zusammengebaut werden können, und zwar mit Hilfe von automatisierten Spann- bzw. Verbindungsmit teln. Damit verringern sich die Umrüstvorgänge bei einem Produktwechsel auf den Ausbau der bisherigen Baugruppe und das Einsetzen der neuen Baugruppe in die Formstation. Die Vormontage der neuen Form auf einem gesonderten Rüstplatz außerhalb der Formstation insbesondere durch Vorsehen der automatisierten Spann- und Verbindungsmittel führt zu einer erheblichen Vereinfachung und Erleichterung der Montagear beiten insbesondere bei großen und schweren Formteilen, wo bei während dieser Vormontagearbeiten die Fertigung der er sten Produktserie ungestört weiterlaufen kann. Die Verwen dung von automatisierten Spannmitteln zur lösbaren Verbin dung der Formteile untereinander bzw. mit dem Wechselrahmen ermöglicht auch einen schnellen und einfachen Zusammenbau der Formteile der zur Herstellung der ersten Produktserie benötigten Form innerhalb der Formstation. Insgesamt ergibt sich eine erhebliche Zeitersparnis, da ein kompletter Um rüstvorgang in einem Bruchteil der bisher notwendigen Zeit durchgeführt werden kann.

Weitere Vorzüge und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Aus führungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen.

Fig. 1a, 1b schematisch die wesentlichen Bestandteile ei ner Anlage zur Herstellung von Betonrohren in Vor der- und in Seitenansicht;

Fig. 2a, 2b die in ein Wechselgestellt eingebauten Form teile in schematischer Vorder- und Seitenansicht;

Fig. 3a, 3b die einzelnen Formteile mit einem Wechselge stell in Vorder- und in Seitenansicht; und

Fig. 4a-d verschiedene Phasen eines Formenwechsels.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage weist einen Hauptrahmen 1 aus stabilen Vertikalträgern 2 auf, die sich mit ihrem un teren Teil in eine Grube erstrecken und durch untere sowie obere Querstreben zu einer hochsteifen Tragkonstruktion verbunden sind. An nicht dargestellten Vertikalführungen innerhalb des Hauptrahmens 1 ist ein Preßkopf 4 verfahrbar, der an seiner Unterseite eine Glättstange 5 trägt und Ver bindungsmittel 6 zur Halterung einer oberen Formmuffe 7 aufweist. In der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung be findet sich unterhalb einer seitlichen Ein- und Austrags vorrichtung 8 die eigentliche Form bestehend aus dem äuße ren Formmantel 9, dem inneren Formkern 10, einer innerhalb des hohlen Formkerns 10 angeordneten Rüttelvorrichtung 11, die über geeignete Spannmittel mit der Kernwandung verbind bar ist, sowie ein erfindungsgemäßer Wechselrahmen 12, der über Verriegelungsbolzen jeweils gesondert mit dem Formkern 10 und der Rüttelvorrichtung 11 verbindbar ist. Wie aus Fig. 1b ersichtlich, befindet sich unter dem Formkern 10 ein Kernunterbau 13, der sich auf dem im Grubenfundament verankerten unteren Querholm 3 abstützt. Der Formmantel 9 ist mit seinem oberen Endabschnitt an einem vertikal im Hauptrahmen 1 verfahrbaren Formrahmen 14 lösbar befestigt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht das viereckige Wechsel gestell aus vier Vertikalstreben 15a-d, die an ihren unte ren Enden durch ebenfalls vier Querstreben 16a, 16b mitein ander fest verbunden sind, wobei die Vertikalstreben 15a, 15b an ihren oberen Enden zwei Querträger 17a, 17b aufwei sen und die Vertikalstreben 15c, 15d durch Querstreben 18 miteinander verbunden sind.

Der Formkern 10 ist auf Querträgern 20 abgestützt, deren beidendige Verriegelungsbolzen 21a, 21b mit passenden Ver riegelungsaufnahmen 22a, 22b in den unteren Ecken des Wech selgestells bzw. Wechselrahmens 12 in Eingriff gebracht werden können. An der Unterseite dieser Querträger 20 sind vertikale Verriegelungsbolzen 23a, 23b montiert (vgl. auch Fig. 3).

Die Rüttelvorrichtung 11 ist als gesonderte Baueinheit aus geführt und weist an ihrem unteren Ende einen Rüttelantrieb 11a auf, an dessen Unterseite zwei vertikale Verriegelungs bolzen 24a, 24b montiert sind.

An den oberen Enden der Vertikalstreben 15c, 15d sind Ver riegelungsaufnahmen 25a, 25b vorgesehen, in welche schräge Tragstützen 26a, 26b über Verriegelungsbolzen eingreifen können, die am oberen Formrahmen 14 für den Formmantel 9 befestigt sind. Die Wirkungsweise insbesondere der Verrie gelungsorgane bzw. Verriegelungsbolzen der einzelnen Form teile mit den Aufnahmeteilen des Wechselgestells sind aus Fig. 3a, 3b ersichtlich.

In Fig. 4 sind vier Phasen eines Ausbauvorganges einer kom pletten aus Formmantel, Formkern und Rüttelvorrichtung so wie dem erfindungsgemäßen Wechselrahmen bestehenden Form dargestellt. Da jedes einzelne Formteil, d. h. der Formmante, der Formkern und auch die Rüttelvorrichtung, über je weils gesonderte Verriegelungsorgane mit dem Wechselrahmen kuppelbar ist, besteht die Möglichkeit, nur jeweils einzel ne Formteile mit dem Wechselgestell zu kuppeln und ein- bzw. auszubauen. Diese je nach den betrieblichen Gegeben heiten bestehende Wahlmöglichkeit erhöht die Flexibilität des gesamten Herstellungs- und Umrüstvorganges.

Im Zustand 4a befindet sich der Preßkopf 4 gegenüber der Grundstellung gemäß Fig. 1 in einer abgesenkten Betrieb stellung und die Form innerhalb der Grube unter Bodenni veau. In dieser Stellung werden der Formrahmen und der Wechselrahmen 12 angekoppelt und die herkömmlichen Klemmun gen des Formmantels, des Formkerns und der Rüttelvorrich tung gelöst. Ferner werden die Verriegelungsbolzen des Formkerns in die entsprechenden Aufnahmen des Wechselge stells eingesetzt und verriegelt. In entsprechender Weise erfolgt eine Verriegelung der Rüttelvorrichtung mit dem Formkern. Nach Lösen der Glättstangenklemmung erfolgt eine vertikale Aufwärtsbewegung des Preßkolbens in die in Fig. 4b dargestellte Position, in welcher die nunmehr mit dem Wechselrahmen zu einer Baugruppe verriegelten Teile sich in einer Stellung unmittelbar oberhalb der Austragsvorrichtung 8 befinden. In dieser angehobenen Position wird ein Trag teil 28 der Austragsvorrichtung 8 in den Hauptrahmen 1 seitlich eingefahren, auf den in der Stellung nach Fig. 4c das Wechselgestell 12 mit dem Formmantel 9, dem Formkern 10, der Rüttelvorrichtung 11 und der Glättstange 5 abge setzt wird. Durch eine seitliche Fahr- bzw. Verschiebebewe gung wird die Baugruppe aus Formmantel 9, Formkern 10, Glättstange 5 und Rüttelvorrichtung 11 aus dem Hauptrahmen 1 auf die Plattform der Austragstation 8 herausgefahren.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungs beispiel beschränkt. So kann ggf. auch auf den dargestellten Wechselrahmen 12 verzichtet werden. In diesem Fall sind an den einzelnen Formteilen Verriegelungs- und Spannmittel anzuordnen, die in gegenseitigen Eingriff gebracht werden können und damit den Zusammenbau der einzelnen Formteile zu einer eigenständig transportierbaren Baugruppe ermöglichen.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Herstellung von Hohlkörpern aus Mischgut, insbesondere aus Beton, bei welchem

- unverfestigtes Schüttgut, insbesondere Frischbeton, in den Formraum zwischen einem Formkern und einem Formmantel in gleichmäßiger Verteilung eingefüllt wird,
- das Mischgut im Formraum durch Rütteln verdichtet wird,
- ein oberes Zentrierende durch Eindrücken einer Ober muffe in die Frischbetonsäule geformt wird, und
- der gebildete Formkörper durch vertikales Abziehen entformt und hochkant zu einer Trockenstation trans portiert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- vor einem Formwechsel zumindest einige der Formteile in einer Rüststation mittels lösbarer Verbindungsmit tel zusammengebaut und als vormontierte Baugruppe in die Formstation transportiert werden,
- die Formteile entsprechend den Produktionsanforderun gen in der Formstation automatisiert vereinzelt wer den und
- für einen erneuten Formenwechsel die Formteile in der Formstation wieder zusammengebaut und als Baugruppe aus der Formstation abtransportiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Zusammenbau der Formteile automatisch betätig bare Spannmittel verwendet werden, die an den jeweili gen Formteilen direkt installiert sind und deren Spann glieder motorisch durch Druckmittel betätigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Formteile in der Rüststation in ein Wech selgestell eingebaut und zusammen mit diesem Wechselge stell in der Formstation positioniert werden, in wel cher die Spannmittel zwischen den einzelnen Formteilen und dem Wechselgestell entsprechend den Produktionsan forderungen nach Bedarf automatisiert gelöst und vor dem Ausbau der Baugruppe wieder aktiviert werden.

4. Anlage zum Herstellen von Hohlkörpern aus Mischgut, insbesondere aus Beton, mit

- einer Tragkonstruktion (1) innerhalb und oberhalb ei ner Grube,
- einem vertikal bewegbaren äußeren Formmantel (9),
- einem hohlen Formkern (10),
- zumindest einer im Formkern angeordneten Rüttelvor richtung (11),
- einer Bodenmuffe und einer oberen Formmuffe,
- einer Einfüllvorrichtung zum Einbringen des Frischbe tons in den Formraum,
- Handhabungsvorrichtungen zum Bewegen und Positionie ren der Formteile sowie
- einem Steuersystem für die Herstellungsabläufe,

dadurch gekennzeichnet, daß

- zumindest ein Teil der für einen Produkttyp notwendi gen Formteile (9, 10, 11) mittels Spannmitteln (21, 22, 25, 26) zu einer eigenständigen Baugruppe außer halb der Tragkonstruktion (1) vormontierbar ist,
- daß diese Baugruppe in die Formposition innerhalb der Tragkonstruktion (1) transportierbar ist,
- daß die Spannmittel (21 bis 26) zur Vereinzelung der Formteile entsprechend den Produktionsabläufen in der Formstation lösbar sind, wobei der Ausbau der Form teile nach Betätigung der Spannmittel wieder als Bau gruppe erfolgt.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (9, 10, 11) über daran angeordnete Spannmit tel für den direkten Zusammenbau verfügen.

6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch ein mobiles wechselgestell (12), in dem die jeweiligen Formteile durch gesonderte Spannmittel montierbar sind und das während des Produktionsprozesses in einer gesi cherten Abstellposition innerhalb der Tragkonstruktion (1) verbleibt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ge sonderte motorisch bzw. mechanisch betätigbare Spann mittel (21a-26b) zur lösbaren Verbindung des Wechsel gestells (12) mit dem Formmantel (9), dem Formkern (10), der Rüttelvorrichtung (11) und ggf. zumindest ei ner der Formmuffen vorgesehen sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel Verriegelungsbolzen enthalten, die durch Vertikalbewegungen der einzelnen Formteile automatisch in entsprechende Verriegelungs aufnahmen einrasten.