DE102004027920B4

DE102004027920B4 - Verfahren und Verfüllstation zum Ausfüllen von Hohlräumen

Info

Publication number: DE102004027920B4
Application number: DE200410027920
Authority: DE
Inventors: Egon Parsch; Peter Kalkofen
Original assignee: SFH MASCHINEN und ANLAGENSERVI; Sfh Maschinen- und Anlagenservice fur Betonsteinindustrie GmbH; Schlosser Pfeiffer GmbH
Current assignee: SFH MASCHINEN und ANLAGENSERVI; Sfh Maschinen- und Anlagenservice fur Betonsteinindustrie GmbH; Schlosser Pfeiffer GmbH
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: DE102004027920A1; DE202004010551U1

Abstract

Verfahren zum Ausfüllen von Hohlräumen in Gegenständen, insbesondere zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton oder dgl., mit einem Füllstoff, welches folgende Schritte aufweist:
a) Zuführen wenigstens eines wenigstens einen Hohlraum aufweisenden Gegenstandes (3) zu einer Verfüllstation (1) mittels einer Transportbahn (4),
b) Positionieren des wenigstens einen Gegenstandes (3) vertikal unterhalb eines Füllstoffbehälters (8) mittels einer Relativbewegung des wenigstens einen Gegenstands (3) und des Füllstoffbehälters (8) zueinander, in welchem wenigstens ein Rotor (15) zum Mischen und Verteilen des Füllstoffes (9) angeordnet ist,
c) Einfüllen des Füllstoffes (9) in wenigstens einen Hohlraum des wenigstens einen Gegenstandes (3) unter Druckbeaufschlagung mittels eines Stempels (18) und
d) Ausbringen des wenigstens einen befüllten Gegenstandes (3) aus der Verfüllstation (1) mittels der Transportbahnen (4),
dadurch gekennzeichnet, dass während des Einfüllens des Füllstoffes (9) der wenigstens eine Gegenstand (3) intermittierend gerüttelt wird, und dass dem Füllstoffbehälter (8) Füllstoff (9) in...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Verfüllstation zum Ausfüllen von Hohlräumen in Gegenständen, insbesondere zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton oder dgl., mit einem Füllstoffbehälter und einer Transportbahn zur Beförderung von Unterlagen, auf denen jeweils wenigstens ein zu befüllender Gegenstand aufliegt.

Um den Wärmedämmwert von bspw. hohlen Betonbausteinen zu erhöhen, ist aus der DE 102 27 504 A1 eine Verfahren und eine Anlage der eingangs genannten Art bekannt, bei welchen die Hohlräume derartiger Hohlblocksteine mit einem Füllmaterial ausgefüllt werden. Als Füllmaterial kommen bspw. sehr leichte mineralische Stoffe zum Einsatz, die eine granulatartige Konsistenz haben und kurz vor dem Einfüllen in die Hohlblocksteine mit einer Klebeemulsion vermischt werden. Der Füllstoff härtet dann zusammen mit der Klebeemulsion in den Hohlräumen der Betonsteine aus.

Teilweise erfolgt das Ausfüllen von Hohlräumen in derartigen Betonformsteinen noch manuell und ist dann mit erheblichem Zeitaufwand verbunden. Aus der DE 30 37 409 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlblocksteins bekannt, dessen Hohlräume in seinem frischen, noch nicht vollständig abgebundenen Zustand mit einem Trocken- oder Frischmörtel befüllt werden, welche ggf. einen Leichtzuschlagstoff und/oder einen Luftporenbildner enthalten. Das Befüllen des frischen Hohlblocksteins erfolgt in einer Vorrichtung mit einem Füllkasten, der auf einem Lochtisch über die Hohlblocksteine verschiebbar ist, so dass der Mörtel durch den Lochtisch in die Hohlblocksteine rieseln kann. Für eine gleichmäßige Befüllung der Hohlblocksteine mit Mörtel sind Vibratoren an einem Hubtisch angebracht.

Mit dieser bekannten Vorrichtung ist eine gezielte Verdichtung des Füllstoffs in den Kammern der Hohlblocksteine nicht möglich, so dass sich Lufteinschlüsse in den Kammern bilden können. Zudem kann der Füllstoff in den Kammern während des Aushärtens weiter absacken, so dass die Hohlblocksteine nicht vollständig gefüllt sind.

In der DE 31 22 087 A1 wird ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines wärmegedämmten Hohlblocksteines beschrieben. Hierzu wird in Kammern des Hohlblocksteines mittels eines Stopfstempels oder pneumatisch eine wärmedämmende Füllung eingebracht. Diese Befüllung ist jedoch zeitintensiv und es wird als schwierig empfunden, eine ausreichende Verarbeitungsqualität zu erzielen.

Zudem ist es bei den bekannten Verfahren und Anlagen meist schwierig einen Leichtzuschlagstoff als Füllstoff mit geringer Dichte in Ausnehmungen in Hohlblocksteinen oder dgl. einzufüllen. So werden Leichtzuschlagstoffe während des Mischens mit Bindemitteln und während des Befüllens der Hohlblocksteine meist derart komprimiert, dass ihre Dichte zu stark ansteigt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Verfüllstation der eingangs genannten Art bereitzustellen, um einen Füllstoff gleichmäßig und in kurzer Zeit mit einem definierten Verdichtungsgrad in Hohlräume von Gegenständen, insbesondere in Kammern von Hohlblocksteinen, einzubringen, wobei der Füllstoff möglichst schonend behandelt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, nach dem zunächst wenigstens ein wenigstens einen Hohlraum aufweisender Gegenstand zu einer Verfüllstation mittels einer Transportbahn zugeführt wird. Der wenigstens eine Gegenstand wird dann vertikal unterhalb eines Füllstoffbehälters, in welchem wenigstens ein Rotor zum Mischen und Verteilen des Füllstoffes angeordnet ist, durch eine Relativbewegung des Gegenstandes und des Füllstoffbehälters zueinander positioniert. Unter Druckbeaufschlagung mittels eines Stempels wird der Füllstoff in den wenigstens einen Hohlraum eingefüllt. Anschließend wird der wenigstens eine befüllte Gegenstand aus der Füllstation mittels der Transportbahn wieder ausgebracht. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass während des Einfüllens des Füllstoffes der wenigstens eine Gegenstand intermittierend gerüttelt wird. Darüber hinaus soll dem Füllstoffbehälter Füllstoff in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme und/oder der Drehzahl des wenigstens einen Rotors zugeführt werden.

Das intermittierende Rütteln vor bzw. während des Einfüllens des Füllstoffes ermöglicht es, dass der Füllstoff aus dem Füllstoffbehälter bspw. in die Hohlräume eines Hohlblocksteines eindringt und diese gut ausfüllt. Zudem wird durch das intermittierende Rütteln die vollständige Ausfüllung der Hohlräume unterstützt, wobei gleichzeitig Füllstoff auch durch den wenigstens einen im dem Füllstoffbehälter umlaufenden Rotor in die Hohlräume gebracht wird. Durch die darauffolgende oder gleichzeitige Druckbeaufschlagung mittels eines Stempels wird der Füllvorgang in sehr kurzen Taktzeiten abgeschlossen, wobei das Füllmaterial derart in den Hohlräumen verdichtet wird, dass die Hohlblocksteine oder dgl. sofort gewendet werden können, ohne dass Füllstoff aus diesen herausfällt. Dies ist für den reibungslosen Produktionsablauf der Weiterverarbeitung bei kurzen Taktzeiten von hoher Bedeutung. Die Verdichtung des Füllstoffes durch den Stempel kann dabei definiert so gewählt werden, dass ein optimaler Verdichtungsgrad erzielt wird.

Bei dem Füllstoff kann es sich insbesondere beim Befüllen von Hohlblocksteinen um ein Gemisch handeln, welches einen Leichtzuschlagstoff, wie Perlit, aufweist. Eine zu starke Verdichtung des Füllstoffes vor dem Einfüllen in die Hohlblocksteine oder dgl. führt einerseits zu einer schlechteren Befüllbarkeit durch die zähere Konsistenz des Füllstoffes und andererseits zu einem zu hohen Verdichtungsgrad innerhalb der auszufüllenden Hohlräume. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, wird in dem Füllstoffbehälter erfindungsgemäß nur eine definierte Menge des Füllstoffes vorgehalten, so dass der Füllstoff in dem Füllstoffbehälter nicht bereits durch sein Eigengewicht zu stark komprimiert wird. Die Steuerung der Zufuhr von frischem Füllstoff in den Füllstoffbehälter kann dabei über die Leistungsaufnahme bzw. die Drehzahl des in dem Füllstoffbehälter angeordneten Rotors erfolgen. So steigt die Leistungsaufnahme des Rotors bei einem hohen Füllstoffstand innerhalb des Füllstoffbehälters an bzw. die Drehzahl des Rotors nimmt ab. Auf diese Weise kann durch Einstellung eines Grenzwertes für die Leistungsaufnahme und/oder die Drehzahl des Rotors die Zufuhr von Füllstoff in dem Füllstoffbehälter geregelt werden. Gleichzeitig kann so auch ein vorzeitiges Aushärten des Füllstoffes, das bei Lagerung zu großer Mengen von verarbeitungsfertigem Füllstoff auftreten kann, unterbunden werden und es wird stets frischer Füllstoff in die Hohlräume eingebracht.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Rotor während des Einfüllens des Füllstoffes in den wenigstens einen Hohlraum mit erhöhter Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird. Da die Rotorblätter des wenigstens einen Rotors derart geneigt sein können, dass der Füllstoff durch die Rotorblätter in die Hohlräume gedrängt wird, kann durch die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit das Einfüllen des Füllstoffes beschleunigt und verbessert werden.

Der Durchsatz kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erhöht werden, dass in einem Arbeitstakt mehrere Hohlräume aufweisende Gegenstände gleichzeitig befüllt werden. Somit lässt sich die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens steigern. Insbesondere für das Verfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Füllstoff ein Gemisch aus einem Leichtzuschlagstoff, insbesondere Perlit, mit einem Schüttgewicht von weniger als 100 kg/m³ und wenigstens einem Bindemittel ist. Durch das Einfüllen eines Gemisches aus Perlit oder einem anderen geeigneten Leichtzuschlagstoff in die Hohlräume von Hohlblocksteinen können die Wärmedämmeigenschaften erheblich verbessert werden.

Die Gefahr einer vorzeitigen Verdichtung des Füllstoffes lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch minimieren, dass wenigstens ein Bindemittel in einem im Wesentlichen trockenen Zustand mit dem Leichtzuschlagstoff vorgemischt und erst vor der Zufuhr in den Füllstoffbehälter mit Wasser und/oder einem weiteren Bindemittel gemischt wird. Das Verklumpen des Füllstoffes lässt sich in dem trockenen Zustand des Gemisches aus Leichtzuschlagstoff und einem oder mehreren Bindemitteln wie Kalk, Zement oder dgl. wirkungsvoll vermeiden. Um eine Zwischenlagerung von zu großen Mengen von fertig angemischtem Füllstoff zu umgehen, wodurch eine vorzeitige Verdichtung des Füllstoffes hervorgerufen werden könnte, wird der Leichtzuschlagstoff und das mit diesem vorgemischte, wenigstens eine Bindemittel in einem im Wesentlichen trockenen Zustand vor dem Mischen mit Wasser und/oder Bindemittel in einem Zwischensilo gelagert.

Eine besonders schonende Förderung des Füllstoffes kann dadurch erreicht werden, dass der Füllstoff bspw. in seinem im Wesentlichen trockenen Zustand, durch Druckluftbeaufschlagung gefördert wird. Bei einem geringen Druck von bspw. etwa 3 bar und niedrigen Fließgeschwindigkeiten ist sowohl der Volumenverlust als auch die Entmischung des trockenen Gemisches aus Leichtzuschlagstoff und Bindemittel gering.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiter mit einer Verfüllstation der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Füllstoffbehälter mehrere Vorratsbehälter für wenigstens einen Leichtzuschlagstoff und wenigstens ein Bindemittel sowie eine erste Mischeinrichtung zum Vormischen des Leichtzu schlagstoffes und des Bindemittels in einem im Wesentlichen trockenen Zustand sowie eine weitere Mischeinrichtung zum Vermischen des Leichtzuschlagstoffes und des Bindemittels mit Wasser und/oder wenigstens einem weiteren Bindemittel vorgeschaltet sind. Der Leichtzuschlagstoff sowie das wenigstens eine trockene Bindemittel kann bei dieser Ausgestaltung der Füllstation vorgemischt und in die Nähe des Füllstoffbehälters transportiert werden, ohne dass es zu einem nennenswerten Volumenverlust oder zu Entmischungen kommt. Erst unmittelbar vor dem Einfüllen des Füllstoffes in den Füllstoffbehälter wird Wasser und/oder ein weiteres flüssiges Bindemittel zugegeben. Auf diese Weise wird einer vorzeitigen Verdichtung des Füllstoffes entgegengewirkt. Zudem wird stets frischer Füllstoff verfüllt.

Vorzugsweise mündet ein erster Vorratsbehälter für einen Leichtzuschlagstoff in eine insbesondere frequenzgeregelte Förderschnecke als erste Mischeinrichtung, in welche wenigstens ein weiterer Vorratsbehälter für ein Bindemittel mündet, wobei sich die Steigung der Förderschnecke zwischen dem ersten und dem weiteren Vorratsbehälter vergrößert. Der Leichtzuschlagstoff kann über einen steuerbaren Verschlussschieber kontinuierlich in die Förderschnecke gegeben werden. Auch die Zugabe des Bindemittels kann kontinuierlich über Mikrodosierer oder dgl. erfolgen. Durch die Vergrößerung der Wendelung der Förderschnecke wird der Füllstand zwischen dem Vorratsbehälter für den Leichtzuschlagstoff und dem (ersten) Vorratsbehälter für ein Bindemittel erheblich verringert, um den erforderlichen Raum zum Aufgeben des Bindemittels in die Förderschnecke zu schaffen. Der Vorteil dieser Anordnung ergibt sich durch die gleichmäßige Einmischung des wenigstens einen Bindemittels, welches kontinuierlich auf den Leichtzuschlagstoff rieselt. Auf diese Weise wird bereits in der Förderschnecke eine gute Vormischung des Leichtzuschlagstoffes mit Bindemittel erzielt.

Weiter kann zwischen den Vorratsbehältern und der weiteren Mischeinrichtung ein Durchlaufmischer und/oder ein Abmesssilo vorgesehen sein. Der mit Bindemittel vorgemischte Leichtzuschlagstoff wird in dem Durchlaufmischer zu einem homogenen Mischgut vermischt und kann kontinuierlich in ein Abmesssilo gegeben werden, aus welchem das im Wesentlichen trockene Gemisch aus Leichtzuschlagstoff und Bindemittel bei Bedarf in ein Zwischensilo geleitet werden kann. Dies kann insbesondere über eine Druckluftförderanlage erfolgen, die bei einem geringen Druck von unter 5 bar, bspw. etwa 3 bar, arbeitet.

Das weitere Anmischen des Leichtzuschlagstoff-Bindemittel-Gemisches zu einem verarbeitungsfertigen Füllstoff erfolgt erfindungsgemäß in einer Nassmischschnecke, die die weitere Mischeinrichtung bildet. Diese Nassmischschnecke fördert das im Wesentlichen trockene Leichtzuschlagstoff-Bindemittel-Gemisch, dosiert in Richtung zu dem Füllstoffbehälter, wobei über eine Dosiereinrichtung eine Zufuhrleitung für Wasser und/oder Bindemittel in die Nassmischschnecke mündet. Die Zufuhr des trockenen Leichtzuschlagstoff-Bindemittel-Gemisches kann über einen Durchlauf-Freifallmischer ausgeführt sein, um den Volumenverlust so gering wie möglich zu halten. Die Zugabe von Wasser und/oder weiterem, bspw. flüssigem Bindemittel ist durch die Dosiereinrichtung auf die erforderliche Konsistenz des Füllstoffes einstellbar.

Nach der Anmischung des gebrauchsfertigen Füllstoffes weist dieser eine erhöhte Dichte auf, so dass ein Volumenverlust durch das Eigengewicht des Füllstoffes auftreten kann. Es wird daher bevorzugt, wenn das Volumen des Füllstoffbehälters nur dem 1,1- bis 10-fachen des Volumens der bei einem Arbeitstakt auszufüllenden Hohlräume entspricht. Ein besonders günstiger Füllstand des Füllstoffbehälters liegt etwa bei dem 1,2- bis 3-fachen des Volumens der bei einem Arbeitstakt auszufüllenden Hohlräume. So wird eine sichere Befüllung von Hohlblocksteinen oder dgl. gewährleistet, ohne dass eine zu große Menge des Füllstoffes diesen vorzeitig komprimiert.

Wenn dem Rotor des Füllstoffbehälters ein Sensor zur Ermittlung seiner Leistungsaufnahme und/oder seiner Rotationsgeschwindigkeit zugeordnet ist, ist die Zufuhr von frischem Füllstoff in dem Füllstoffbehälter in geeigneter Weise regelbar. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann auch die Steuerung eines Servomotors, der den Rotor antreiben kann, zur Ermittlung seiner Leistungsaufnahme und/oder seiner Rotationsgeschwindigkeit eingesetzt werden, um die Zufuhr von frischem Füllstoff zu regeln.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vertikal oberhalb der Transportbahn ein Matrizenblech lösbar angeordnet, welches Öffnungen mit einer den Hohlräumen des wenigstens einen zu befüllenden Gegenstandes entsprechenden Lochverteilung aufweist. Dabei wird durch jede Öffnung des Matrizenbleches und/oder eines Abstandsbleches ein Kanal gebildet, dessen Querschnitt dem des zugeordneten Hohlraumes entspricht. Der Füllstoffbehälter kann dabei zwischen einer Befüllposition vertikal oberhalb des Matrizenbleches und einer geschlossenen Position in einer Richtung quer zu der Transportrichtung der Transportbahn verschiebbar sein.

Wenn die Höhe des Matrizenbleches etwa 15 bis 50 % der Höhe der auszufüllenden Hohlräume entspricht, kann sich in dem Matrizenblech eine ausreichende Menge des Füllstoffes ansammeln, so dass der Füllstoff durch den Stempel mit dem gewünschten Verdichtungsgrad eingepresst wird. Dies ermöglicht es, dass nur ein einziges Einpressen des Stempels notwendig ist, um den Füllstoff derart zu verdichten, dass die Hohlblocksteine oder dgl. ohne Herausfallen des Füllstoffes gewendet und weiterverarbeitet werden können. Vorzugsweise ist an der den auszufüllenden Gegenständen zugewandten Seite des Matrizenbleches eine elastische Beschichtung vorgesehen, die der Abdichtung dient.

Die Verdichtungsvorrichtung kann einen Stempel mit Vorsprüngen in einer den Hohlräumen des wenigstens einen zu befüllenden Gegenstandes entsprechenden Verteilung aufweisen, wobei der Stempel mit einer Hub- und Senkeinrichtung zur Erzeugung eines statischen oder verstellbaren Auflastdruckes auf den Füllstoff in den Hohlräumen gekoppelt ist. Dies ermöglicht eine definierte Verdichtung des Füllstoffes in den Hohlräumen.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen schematisch:
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verfüllstation,
2 in vergrößerter Darstellung ein Detail der Verfüllstation nach 1, und
3 eine Draufsicht auf die Verfüllstation nach 2.
In 1 ist eine Verfüllstation 1 zum Ausfüllen von Hohlräumen in Gegenständen 3 dargestellt. Ein Beispiel für derartige Gegenstände ist ein Hohlblockstein 3 aus Beton, der mehrere schlitzförmige Kammern oder Hohlräume aufweist.
Die Verfüllstation 1 ist vertikal oberhalb einer in den 1 und 2 senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Transportbahn 4 angeordnet, auf welcher hintereinander Unterlagspaletten 5, auf denen die zu befüllenden Gegenstände 3 angeordnet sind, befördert werden. Die Transportbahn 4 kann dabei Bestandteil einer Fertigungsstraße zum Herstellen der zu befüllenden Gegenstände, also bspw. eine Fertigungsstraße für Hohlblocksteine, sein. In der Verfüllstation 1 ist vertikal unterhalb der Unterlage 5 ein Hubtisch 6 mit wenigstens einem integrierten Rüttler 7 positioniert. Vertikal oberhalb der Unterlage 5 ist in der Verfüllstation 1 ein Füllstoffbehälter 8 in Form eines Vorratsbunkers zur Aufnahme von Füllstoff 9 angeordnet.
Der Füllstoffbehälter 8 ist ein seitlich und oben geschlossener, aber unten offener Kasten, der auf Schienen 10 quer zu der Transportrichtung der Transportbahn 4 zwischen einer geschlossenen Position und einer in den 1 bis 3 dargestellten Befüllposition verfahrbar ist. In seiner geschlossenen Position ist der Füllstoffbehälter 8 in 2 nach links über ein ortsfestes Verschlussblech 11 verschoben, so dass die geöffnete Unterseite des Füllstoffbehälters 8 durch das Verschlussblech 11 abgedichtet ist. In 2 ist schematisch ein Antrieb 12 zur Bewegung des Füllstoffbehälters 8 zwischen seiner geschlossenen Position und der Befüllposition gezeigt.
In einer Ebene mit dem Verschlussblech 11 ist an dieses anschließend oberhalb der Transportbahn 4 ein Matrizenblech 13 aus Metall, Kunststoff oder dgl. lösbar in der Verfüllstation 1 befestigt. Das Matrizenblech 13 weist entsprechend der Querschnittsform und der Anzahl der Hohlräume in den zu befüllenden Gegenständen 3 Öffnungen 14 auf. Das Matrizenblech 13 hat dabei eine so große Höhe, dass die Öffnungen 14 darin Kanäle bilden, welche in die Hohlräume in den zu befüllenden Gegenständen 3 münden.
In dem Füllstoffbehälter 8 ist, wie in 3 angedeutet, ein Rotor 15 mit drei Tragarmen, an denen jeweils eine Einweisschaufel 16 befestigt ist, zur gleichmäßigen Verteilung des Füllstoffes 9 angeordnet. Die Einweisschaufeln 16 fördern den Füllstoff 9 dabei in Richtung des Matrizenblechs 13 und pressen ihn durch die Öffnungen 14 in die Hohlräume ein.
Auf der in den 1 bis 3 rechten Seite ist ein Stempel 17 schematisch dargestellt, der mehrere Vorsprünge 18 mit einer den Hohlräumen und den Öffnungen 14 des Matrizenblechs 13 entsprechenden Verteilung aufweist. Mittels einer Hub- und Senkeinrichtung 19 können die Vorsprünge 18 mit definiertem Druck abgesenkt oder wieder angehoben werden. Der Stempel 17 ist gemeinsam mit der Hub- und Senkeinrichtung 19 in einer Ebene oberhalb des Matrizenblechs 13 verschiebbar, so dass die Vorsprünge 18 in die Kanäle des Matrizenblechs 13 eingeführt werden können, wenn der Füllstoffbehälter 8 in seine geschlossene Position verschoben ist.
Der Verfüllstation 1 sind ein Vorratsbehälter 20 für einen Leichtzuschlagstoff sowie Vorratsbehälter 21 für Bindemittel vorgeschaltet. Über geeignete Dosiereinrichtungen münden die Vorratsbehälter 20, 21 in eine Förderschnecke 22, deren Steigung zwischen der Einmündung des Vorratsbehälters 20 und der Einmündung des in der Figur linken Vorratsbehälters 21 für Bindemittel ansteigt. An die Förderschnecke 22 schließt sich ein Durchlaufmischer 23 an, welcher in ein Abmesssilo 24 mündet. Dem Abmesssilo 24 ist eine Druckluftförderanlage 25 nachgeschaltet, die ein bspw. trockenes Gemisch aus Leichtzuschlagstoff und Bindemittel in ein Zwischensilo 26 fördert. Dieses mündet in eine Nassmischschnecke 27, in welche über eine Dosiereinrichtung 28 eine Zufuhrleitung 29 für Wasser und/oder ein Bindemittel mündet. Die Zufuhrleitung 29 kann mit einem weiteren Mischer 30 zur Herstellung eines Wasser-Bindemittel-Gemisches aus verschiedenen Vorratsbehältern 31 verbunden sein. Die Nass mischschnecke 27 ist mit einem Auslauf 32 versehen, durch welchen ein Füllstoff in den Füllstoffbehälter 8 der Verfüllstation 1 gelangen kann.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Ausfüllen von Hohlräumen in Gegenständen 3, wie bspw. Hohlblocksteinen aus Beton erläutert. Nach dem Formen und Aushärten der Gegenstände 3 in einer nicht dargestellten Fertigungsstraße werden diese einzeln, oder wie in 2 dargestellt, in Gruppen auf der Unterlage 5 mittels der Transportbahn 4 der Verfüllstation 1 zugeführt. Sobald eine Unterlage 5 mit einem oder mehreren Gegenständen 3 durch die Transportbahn 4 unterhalb des Matrizenblechs 13 positioniert ist, wird die Unterlage 5 durch den Hubtisch 6 in vertikaler Richtung nach oben bewegt, so dass die Oberseite der zu befüllenden Gegenstände 3 an dem Matrizenblech 13 bzw. an einer daran vorgesehenen Gummierung anliegt. Die Öffnungen 14 in dem Matrizenblech 13 liegen dabei deckungsgleich über den Hohlräumen in den zu befüllenden Gegenständen 3.
In dem Füllstoffbehälter 8 ist ein Füllstoff aufgenommen, der durch einen Leichtzuschlagstoff, bspw. Perlit, aus dem Vorratsbehälter 20 und einem oder mehreren Bindemitteln, wie Kalk, Zement oder dgl., aus den Vorratsbehältern 21 zunächst in der Förderschnecke 22 und dem Durchlaufmischer 23 trocken miteinander vermischt und in der Nassmischschnecke 27 unter Zugabe von Wasser und/oder weiterem, bspw. flüssigem Bindemittel angemischt wurde.
Durch den Antrieb 12 wird nun der Füllstoffbehälter 8, in horizontaler Richtung in seine in den 1 bis 3 gezeigte Befüllposition bewegt. Der in dem Füllstoffbehälter 8 vorgehaltene Füllstoff 9 tritt durch die Öffnungen 14 des Matrizenblechs 13 in die Hohlräume der zu befüllenden Gegenstände 3 ein. Der Rotor 15, welcher zeitweise mit erhöhter Geschwindigkeit betrieben werden kann, erzeugt dabei mit den Einweisschaufeln 16 einen Druck, der den Füllstoff 9 in die Hohlräume presst. Durch den Rüttler 7 wird die Unterlage 5 mit den darauf angeordneten Gegenständen 3 intermittierend in Vibration versetzt, so dass das Einfüllen des Füllstoffes 9 in die Hohlräume erleichtert wird und der Füllstoff 9 gleichzeitig in den Hohlräumen vorverdichtet wird.
Nachdem die Hohlräume in den zu befüllenden Gegenständen 3 sowie die Kanäle in dem Matrizenblech 13 vollständig mit Füllstoff 9 ausgefüllt sind, wird der Füllstoffbehälter 8 durch dessen Antrieb 12 in horizontaler Richtung in seine geschlossene Position zurückbewegt. Gleichzeitig wird der Stempel 17 über das Matrizenblech 13 verfahren und die Vorsprünge 18 mittels der Hub- und Senkeinrichtung in die durch die Öffnungen 14 gebildeten Kanäle gepresst, wobei auch der wenigstens eine Rüttler 7 betätigt werden kann. Dadurch wird der Füllstoff 9 in den Hohlräumen durch die zusätzliche Füllstoffmenge aus den Kanälen definiert verdichtet. Über eine Variation der Dicke des Matrizenblechs 13 lässt sich so der Verdichtungsgrad regulieren.
Der Hubtisch 6 senkt nun die Unterlage 5 mit den darauf angeordneten befüllten Gegenständen 3 wieder auf die Transportbahn 4 ab, mittels der die Unterlage 5 mit den befüllten Gegenständen 3 aus der Befüllstation 1 ausgetragen wird, während gleichzeitig eine neue Unterlage 5 mit noch zu befüllenden Gegenständen 3 in die Verfüllstation 1 eingebracht wird. Die Konsistenz des Füllstoffes 9 in dem Füllstoffbehälter 8 wird dabei mittels des Rotors 15 gleichmäßig gehalten.
Nach diesem Verfahren kann der Füllstoff 9 gleichmäßig und in besonders kurzer Zeit in die Hohlräume der zu befüllenden Gegenstände 3 eingebracht werden, da die Vibration des wenigstens einen Rüttlers 7 sowie der durch den Rotor 15 erzeugte Druck das Ausfüllen der Hohlräume mit Füllstoff 9 erleichtert. In Abhängigkeit der Viskosität des Füllstoffes 9 und der Größe der Hohlräume in den zu befüllenden Gegenständen 3 kann ein Arbeitstakt bspw. zwischen 10 und 60 Sekunden, insbesondere zwischen 15 und 30 Sekunden, dauern.

1: Verfüllstation
3: zu befüllender Gegenstand
4: Transportbahn
5: Unterlage
6: Hubtisch
7: Rüttler
8: Füllstoffbehälter
9: Füllstoff
10: Schiene
11: Verschlussblech
12: Antrieb
13: Matrizenblech
14: Öffnung/Kanal
15: Rotor
16: Einweisschaufel
17: Stempel
18: Vorsprung
19: Hub- und Senkeinrichtung
20: Vorratsbehälter
21: Vorratsbehälter
22: Förderschnecke
23: Durchlaufmischer
24: Abmesssilo
25: Druckluftförderanlage
26: Zwischensilo
27: Nassmischschnecke
28: Dosiereinrichtung
29: Zufuhrleitung
30: Mischer
31: Vorratsbehälter
32: Auslauf

Claims

Verfahren zum Ausfüllen von Hohlräumen in Gegenständen, insbesondere zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton oder dgl., mit einem Füllstoff, welches folgende Schritte aufweist: a) Zuführen wenigstens eines wenigstens einen Hohlraum aufweisenden Gegenstandes (3) zu einer Verfüllstation (1) mittels einer Transportbahn (4), b) Positionieren des wenigstens einen Gegenstandes (3) vertikal unterhalb eines Füllstoffbehälters (8) mittels einer Relativbewegung des wenigstens einen Gegenstands (3) und des Füllstoffbehälters (8) zueinander, in welchem wenigstens ein Rotor (15) zum Mischen und Verteilen des Füllstoffes (9) angeordnet ist, c) Einfüllen des Füllstoffes (9) in wenigstens einen Hohlraum des wenigstens einen Gegenstandes (3) unter Druckbeaufschlagung mittels eines Stempels (18) und d) Ausbringen des wenigstens einen befüllten Gegenstandes (3) aus der Verfüllstation (1) mittels der Transportbahnen (4), dadurch gekennzeichnet, dass während des Einfüllens des Füllstoffes (9) der wenigstens eine Gegenstand (3) intermittierend gerüttelt wird, und dass dem Füllstoffbehälter (8) Füllstoff (9) in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme und/oder der Drehzahl des wenigstens einen Rotors (15) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rotor (15) während des Einfüllens des Füllstoffes (9) in den wenigstens einen Hohlraum mit erhöhter Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Arbeitstakt mehrere Hohlräume aufweisende Gegenstände (3) gleichzeitig befüllt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (9) ein Gemisch aus einem Leichtzuschlagstoff, insbesondere Perlit, mit einem Schüttgewicht von weniger als 100 kg/m3 und wenigstens einem Bindemittel ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bindemittel in einem im Wesentlichen trockenen Zustand mit dem Leichtzuschlagstoff vorgemischt und erst vor der Zufuhr in den Füllstoffbehälter (8) mit Wasser und/oder einem weiteren Bindemittel gemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leichtzuschlagstoff und das mit diesem vorgemischte wenigstens eine Bindemittel in einem im Wesentlichen trockenen Zustand vor dem Mischen mit Wasser und/oder Bindemittel in einem Zwischensilo (26) gelagert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (9) dem Füllstoffbehälter (8) zumindest abschnittsweise durch Druckluftbeaufschlagung zugeführt wird.
Verfüllstation zum Ausfüllen von Hohlräumen in Gegenständen, insbesondere zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton oder dgl. nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergegangenen An sprüche, mit einem Füllstoffbehälter (8), einer Transportbahn (4) zur Beförderung von Unterlagen (5), auf welchen jeweils wenigstens ein Gegenstand (3) aufliegt, und einer Verdichtungsvorrichtung (15, 16; 17, 18, 19) zum Einfüllen von Füllstoff (9) in den wenigstens einen Hohlraum unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füllstoffbehälter (8) mehrere Vorratsbehälter (20, 21, 31) für wenigstens einen Leichtzuschlagstoff und wenigstens ein Bindemittel sowie eine erste Mischeinrichtung (22) zum Vormischen des Leichtzuschlagstoffes und des Bindemittels in einem im Wesentlichen trockenen Zustand sowie eine weitere Mischeinrichtung (27) zum Vermischen des Leichtzuschlagstoffes und des Bindemittels mit Wasser und/oder wenigstens einem weiteren Bindemittel vorgeschaltet sind.
Verfüllstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Vorratsbehälter (20) für einen Leichtzuschlagstoff in eine insbesondere frequenzgeregelte Förderschnecke (22) als erste Mischeinrichtung mündet, in welche wenigstens ein weiterer Vorratsbehälter (21) für ein Bindemittel mündet, wobei sich die Steigung der Förderschnecke (22) zwischen dem ersten und dem weiteren Vorratsbehälter (21) vergrößert.
Verfüllstation nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Vorratsbehältern (20, 21) und der weiteren Mischeinrichtung (27) ein Durchlaufmischer (23) und/oder ein Abmesssilo (24) vorgesehen sind.
Verfüllstation nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderschnecke (22), dem Durchlaufmischer (23) und/oder dem Abmesssilo (24) eine Druckluftförderanlage (25) zum Transport des Leichtzuschlagstoff-Bindemittel-Gemisches bei einem Druck von unter 5 bar, insbesondere bei etwa 3 bar, nachgeschaltet ist.
Verfüllstation nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Mischeinrichtung (27) eine Nassmischschnecke zur dosierten Förderung von im Wesentlichen trockenem Leichtzuschlagstoff-Bindemittel-Gemisch ist, in welche über eine Dosiereinrichtung (28) eine Zufuhrleitung (29) für Wasser und/oder Bindemittel mündet.
Verfüllstation nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Füllstoffbehälters (8) dem 1,1 bis 10 fachen, insbesondere etwa dem 1,2 bis 3 fachen des Volumens der bei einem Arbeitstakt auszufüllenden Hohlräume entspricht.
Verfüllstation nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rotor (15) des Füllstoffbehälters (8) ein Sensor oder die Steuerung eines Servomotors zur Ermittlung seiner Leistungsaufnahme und/oder seiner Rotationsgeschwindigkeit zugeordnet ist.
Verfüllstation nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vertikal oberhalb der Transportbahn (4) ein Matrizenblech (13) lösbar angeordnet ist, welches Öffnungen (14) mit einer den Hohlräumen des wenigstens einen zu befüllenden Gegenstands (3) entsprechenden Lochverteilung aufweist, dass durch jede Öffnung (14) des Matrizenblechs (13) und/oder durch ein Abstandsblech ein Kanal gebildet wird, dessen Querschnitt dem des zugeordneten Hohlraums entspricht, und dass der Füllstoffbehälter (8) zwischen einer Befüllposition vertikal oberhalb des Matrizenblechs (13) und einer geschlossenen Position in einer Richtung quer zu der Transportrichtung der Transportbahn (4) verschiebbar ist.
Verfüllstation nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Matrizenblechs (13) etwa 15 bis 50 % der Höhe der auszufüllenden Hohlräume entspricht, und dass die den auszufüllenden Gegenständen zu gewandte Seite des Matrizenbleches (13) mit einer elastischen Beschichtung versehen ist.
Verfüllstation nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsvorrichtung einen Stempel (18) mit Vorsprüngen (19) in einer den Hohlräumen des wenigstens einen zu befüllenden Gegenstands (3) entsprechenden Verteilung aufweist, und dass der Stempel (18) mit einer Hub- und Senkeinrichtung (20) zur Erzeugung eines statischen oder verstellbaren Auflastdruckes auf den Füllstoff (9) in den Hohlräumen gekoppelt ist.