DE102005002497B3

DE102005002497B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen

Info

Publication number: DE102005002497B3
Application number: DE102005002497A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Backs; Klaus Dambauer; Norbert Kranzinger; Hans Georg Dipl.-Ing. Berghammer
Original assignee: Hess Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Hess Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: WO2006077053A1; EP1838507A1; DE502006005334D1; ATE448064T1; EP1838507B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen, bei dem eine oberseitig offene Preßform (6) mit bis über die Höhe der Preßform (6) hochfahrbaren Dornen (11) und eine in die Preßform (6) einfahrbare Preßplatte (14), in die die Dorne (11) von unten eintauchen können, verwendet werden, wobei nach Befüllung der Preßform (6) mit einem körnigen Formstoff (F) die Dorne (11) über die Höhe der Preßform (6) hinaus bis zum Eintauchen in die Preßplatte (14) hochgefahren und danach der Formstoff (F) durch Hineinfahren der Preßplatte (14) in die Preßform (6) unter Zurückziehen der Dorne (11) verdichtet wird, wobei während des Verdichtens in einer Vielzahl von Stufen abwechselnd die Preßplatte (14) und die Dorne (11) abwärts bewegt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus EP 0 706 864 A2 ist es bekannt, Hohlbausteine dadurch herzustellen, daß eine Preßform mit vertikal verfahrbaren Dornen verwendet wird. Hierbei wird körniger Formstoff etwa als erdfeuchter Betonmörtel in die Preßform bei hochgefahrenen Dornen eingebracht, und anschließend werden die Dorne über die Höhe der Preßform hinaus weiter hochgefahren, wonach ein Preßvorgang mittels einer von oben auf den eingefüllten Formstoff einwirkenden Preßplatte, in die die Dorne eintauchen können, erfolgt, wobei während des durch den Preßvorgang erfolgenden Verdichtens die Dorne wieder zurückgezogen werden. Mit diesem Verfahren ist es jedoch problematisch, Hohlbausteine genügender Höhe herzustellen, da sich beim Verdichten die Körner an der Oberseite benachbart zur Preßplatte miteinander verkeilen, wodurch der Druck bis zum Boden der Preßform kontinuierlich abnimmt bzw. u.U. den Boden gar nicht erreicht. Bei entsprechenden Steinhöhen, z.B. 25 cm oder 30 cm, führt dies dazu, daß die Verdichtung bodenseitig unzureichend ist. Insbesondere bei geringen Abständen zwischen den Dornen von beispielsweise 0,5 bis 1 cm und ebenso geringer Dornbreite, die zwar wünschenswerterweise zu einer Vielzahl von die Wärmedämmung begünstigenden Hohlräumen führen, macht sich dies nachteilig bemerkbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine geeignete Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, Hohlbausteine unabhängig von ihrer Höhe mit ausreichender Verdichtung über die gesamte Steinhöhe herzustellen.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Hiernach ist vorgesehen, daß das Verdichten in einer Vielzahl von Stufen vorgenommen wird, bei denen abwechselnd Preßplatte und Dorne abwärts bewegt werden. Hierdurch wird erreicht, daß zunächst durch Einwirken der Preßplatte der körnige Formstoff im Bereich benachbart zur Oberseite verdichtet wird. Hierbei werden die Körner des Formstoffs gegen die Dorne gepreßt. Letztere werden danach etwas abwärts bewegt. Durch diese Abwärtsbewegung wird die Haftreibung zwischen den Körnern des Formstoffs und den Dornen unter Mitnahme und damit unter Auflockerung der Körner überwunden. Danach erfolgt ein erneutes Pressen durch die Preßplatte, wodurch die Körner wiederum – und zwar in einer tieferen Schicht – an die Dorne gedrückt werden, etc. Hierdurch läßt sich die Preßkraft bis in die Körnerschicht am Boden der Preßform stufenweise aufbringen, so daß die Höhe des Steins keine Rolle spielt und geringe Abstände zwischen den Dornen von beispielsweise 0,5 bis 1 cm bei ebenso geringer Dornbreite ohne weiteres verwirklicht werden können.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen.
2 zeigt zwei Diagramme bezüglich der Rohlingshöhe eines Hohlbausteins und des Wegs von Dornen der Vorrichtung von 1 in Abhängigkeit von der Verdichtungsstufe.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Maschinengestell 1, das einen Pressentisch 2, einen unteren Hubstempel 3 und einen oberen Preßstempel 4 aufnimmt. Der Pressentisch 2 umfaßt eine Tischplatte 5 zum Aufsetzen einer kastenförmigen Preßform 6. Oberhalb der Preßform 6 ist eine horizontal längs einer Führung 7 verfahrbare Fülleinrichtung 8, etwa ein Füllwagen, vorgesehen, mit dem die Preßform 6 mit körnigem Formstoff F befüllt werden kann.
Der Hubstempel 3 dient zum vertikalen Verfahren einer entlang von vertikalen Führungsstangen 9 geführten Trägerplatte 10, die oberseitig nach oben ragende Dorne 11 trägt, die durch Durchtrittsöffnungen 12 in der Tischplatte 5 von unten in die Preßform 6 und auch über diese hinausragend einfahrbar sind.
Der Preßstempel 4 trägt eine entlang der Führungsstangen 9 vertikal geführte Trägerplatte 13 für eine beabstandet hierzu angeordnete Preßplatte 14. Die Preßplatte 14 besitzt Durchtrittsöffnungen 15 für die Dorne 11, so daß diese in die Preßplatte 14 und durch diese hindurch treten können. Die Preßplatte 14 ist durch entsprechende Beaufschlagung des Preßstempels 4 in die Preßform 6 hinein fahrbar.
Gegebenenfalls kann ein Rüttler 16 an der Preßform 6 und/oder ein Rüttler 17 an der Trägerplatte 10 angeordnet sein, um entsprechende Rüttelbewegungen dieser Teile ausführen zu können.
Die Preßform 6 ist über Stellzylinder 18 vertikal beweglich, wobei die Stellzylinder 18 an abstehenden Rahmenteilen 19 der Preßform 6 angreifen.
Zum Herstellen eines Hohlbausteins ist zunächst die auf der Tischplatte 5 aufsitzende Preßform 6 mit feuchtem (erdfeuchtem) Formstoff F zu befüllen. Hierzu werden zunächst die Dorne 11 bis höchstens zur Oberkante der Preßform 6 in diese eingefahren. Die entsprechend mit Formstoff F gefüllte Fülleinrichtung 8 wird über die Preßform 6 gefahren und der Formstoff F in die Preßform 6 gefüllt. Da die Dorne 11 hierbei höchstens bis zur Oberkante der Preßform nach oben ragen, stören sie das Verfahren der Fülleinrichtung 8 nicht. Beim Befüllen ist es zweckmäßig, wenn die Preßform 6 und/oder die Trägerplatte 10 mittels des Rüttlers 16 bzw. 17 gerüttelt werden. Außerdem kann es zweckmäßig sein, die Fülleinrichtung 8 mit einem schwingfähig gelagerten Siebboden (nicht dargestellt) mit einem entsprechenden Schwingantrieb hierfür zu versehen, um so eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Formstoffs F in der Preßform 6 durch Hineinrieseln zu erzielen. Nach der Befüllung wird die Fülleinrichtung 8 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren.
Nach dem Befüllen der Preßform 6 werden zunächst die Dorne 11 weiter nach oben gefahren, so daß sie über die Preßform 6 hinausragen. Hierbei kann zweckmäßigerweise gerüttelt werden, wodurch der in der Preßform 6 befindliche Formstoff F bereits etwas in seiner Höhe zusammensackt.
Danach wird die Preßplatte 14 mittels des Preßstempels 4 heruntergefahren, wodurch die Dorne 11 in die Durchtrittsöffnungen 15 der Preßplatte 14 eintauchen bzw. durch diese hindurchtreten (um dies zu erleichtern, können die Dorne 11 endseitig angespitzt sein), so daß sie oberseitig durch die Preßplatte 14 geführt werden. Die Preßplatte 14 erreicht schließlich die Oberfläche des Formstoffs F in der Höhe h₀ und drückt diesen unter Eintauchen in die Preßform 6 mit vorbestimmter Kraft zusammen, so daß der Formstoff F in der Preßform 6 nur noch eine Höhe h₁ aufweist. Die auf den Formstoff F einwirkende Preßkraft ist an der Oberseite am größten und nimmt nach unten hin kontinuierlich ab.
Anschließend erfolgt ein stufenweises Verdichten, indem zunächst die Dorne 11 einen kleinen Weg d in Abwärtsrichtung zurückgezogen werden. Hierdurch wird die Haftreibung zwischen verpreßtem Formstoff F im oberseitigen Bereich und den Dornen 11 überwunden. Hierzu wird zunächst ein nach unten gerichteter Zug auf die verfestigte Schicht des Formstoffs F im oberseitigen Bereich ausgeübt, der im Moment der Überwindung der Haftreibung entsprechend nachläßt, da dann nur noch Gleitreibung stattfindet. Danach drückt die Preßplatte 14 wiederum auf den Formstoff F. Da die Schicht des Formstoffs F im oberseitigen Bereich bereits verdichtet ist, wirkt die Preßkraft auf die darunter befindliche Schicht und verdichtet diese so, daß ihre Körner auch gegen die Dorne 11 gepreßt werden. Anschließend werden die Dorne 11 erneut um den Weg d unter Überwindung der sich durch den vorangegangenen Preßvorgang ergebenden Haftreibung nach unten bewegt, etc. Auf diese Weise wird der Formstoff F schichtweise verdichtet, bis auch die bodenseitige Schicht erreicht und verdichtet ist.
Die Preßform 6 kann dann nach vollständigem Zurückziehen der Dorne 11 (Rückzugsweg d_n in 2) mit dem so gebildeten Steinrohling hochgefahren, ein Lagerbrett zwischengeschoben und der Steinrohling auf diesem unter entsprechender Einwirkung der Preßplatte 14 abgesetzt und abtransportiert werden.
Die Preßplatte 14 kann in jeder Stufe der Verdichtung mit einer vorbestimmten Kraft einwirken, wobei dann die Rohlingshöhe h_n pro Stufe n kontinuierlich abnimmt, bis eine vorbestimmte Rohlingshöhe erreicht ist. Der Rückzugsweg d der Dorne 11 ist hierbei zweckmäßigerweise konstant oder nimmt fortschreitend zu.
Die Verdichtung wird über eine Steuerung 20 vorgenommen, die einerseits die Kraft, mit der die Preßplatte 14 auf den Formstoff F jeweils einwirkt, und andererseits den Rückzugsweg d der Dorne 11 steuert.
Die sich ergebende Rohlingshöhe kann jeweils über deren direkte oder indirekte Messung etwa mittels eines Positionssensors 21 für den Preßstempel 4 bzw. eines damit bewegten Bauteils bestimmt und die Füllmenge für die Fülleinrichtung 8 entsprechend bemessen werden, so daß sich nach dem Verdichten eine vorbestimmte Rohlingshöhe h_n ergibt.
Sollten sich beim Verdichten die Dorne 11 verklemmen (dies kann durch Überschreiten eines Schwellenwertes durch die Zugkraft des Hubstempels 4 mittels eines entsprechenden Drucksensors festgestellt werden), kann dem durch Rütteln mittels des Rüttlers 16 und/oder 17 entgegengewirkt werden.
Als Formstoff F kommen insbesondere hydraulisch aushärtende Mischungen infrage, die als Bindemittel Zement, Kalk, Flugasche od.dgl., gegebenenfalls in Mischung, und Zuschlagstoffe wie Quarzsand, Split oder insbesondere Leichtzuschlagstoffe wie Naturbims, Blähton, Tuffe, gegebenenfalls in Mischung, enthalten.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Hohlbausteinen, bei dem eine oberseitig offene Preßform (6) mit bis über die Höhe der Preßform (6) hochfahrbaren Dornen (11) und eine in die Preßform (6) einfahrbare Preßplatte (14), in die die Dorne (11) von unten eintauchen können, verwendet werden, wobei nach Befüllung der Preßform (6) mit einem körnigen Formstoff (F) die Dorne (11) über die Höhe der Preßform (6) hinaus bis zum Eintauchen in die Preßplatte (14) hochgefahren und danach der Formstoff (F) durch Hineinfahren der Preßplatte (14) in die Preßform (6) unter Zurückziehen der Dorne (11) verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verdichtens in einer Vielzahl von Stufen abwechselnd die Preßplatte (14) und die Dorne (11) abwärts bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Hochfahren der Dorne (11) über die Höhe der Preßform (6) der Formstoff (F) gerüttelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (14) in jeder Stufe mit gleicher Preßkraft auf den Formstoff einwirkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (11) in jeder Stufe um eine gleiche Wegstrecke abwärts bewegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (11) von Stufe zu Stufe mit zunehmender Wegstrecke abwärts bewegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ergebende Rohlingshöhe gemessen und die in die Preßform (6) einzufüllende Füllmenge an Formstoff (F) entsprechend dem Meßwert zur Erzielung einer vorbestimmten Rohlingshöhe bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verklemmen der Dorne (11) der Formstoff (F) gerüttelt wird.
Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen, mit einer oberseitig offenen Preßform (6), mit bis über die Höhe der Preßform (6) hochfahrbaren Dornen (11) und mit einer in die Preßform (6) einfahrbaren Preßplatte (14), in die die Dorne (11) von unten eintauchen können, wobei nach Befüllung der Preßform (6) mit einem körnigen Formstoff (F) die Dorne (11) über die Höhe der Preßform (6) hinaus bis zum Eintauchen in die Preßplatte (14) hochfahrbar und danach der Formstoff (F) durch Hineinfahren der Preßplatte (14) in die Preßform (6) unter Zurückziehen der Dorne (11) verdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (20) vorgesehen ist, durch die während des Verdichtens in einer Vielzahl von Stufen abwechselnd die Preßplatte (14) und die Dorne (11) abwärts bewegbar sind.