DE102007012593A1 - Vorrichtung sowie Verfahren zum Beschicken von Formen zum Herstellen von Betonplatten oder Betonsteinen - Google Patents
Vorrichtung sowie Verfahren zum Beschicken von Formen zum Herstellen von Betonplatten oder Betonsteinen Download PDFInfo
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-
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 14.
- Vorrichtungen zum Beschicken von Formen für die Herstellung von Betonplatten oder Betonsteinen, beispielsweise zum Beschicken von Formen in Plattenpressen oder auf Rütteltischen unter Verwendung von Fülltaschen sind bekannt. Nachteilig bei bekannten Vorrichtungen ist u. a., dass mit ihnen konstante und/oder gleichförmige Füllmengen nicht erreichbar sind. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass die in der jeweiligen Fülltasche befindliche Betonmenge während des Füllvorgangs sowohl mengenmäßig als auch gewichtsmäßig reduziert wird und zwar mit der Folge, dass die jeweilige Form mit unterschiedlicher Dichte befüllt wird.
- Nachteilig ist bei bekannten Vorrichtungen bzw. bei den mit diesen Vorrichtungen durchgeführten Verfahren auch, dass es bei dem Rückhub der jeweiligen Fülltasche und bei dem hierbei erfolgenden Abstreifen des Betons zur Erzielung einer mit der jeweiligen Formenoberkante bündigen Betonfüllung zu einem Quetschen des Betons (Betonabquetschung) an den Formwänden kommt, und zwar mit der Folge, dass sich am fertigen Produkt in unerwünschter Weise unterschiedliche Betondichten und/oder verformte Kanten- oder Randbereiche ergeben.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungsvorrichtung aufzuzeigen, die in rationeller Weise ein Beschicken von Formen für die Herstellung von Betonsteinen oder Betonplatten mit Betonmaterial bzw. mit der verwendeten Betonmischung ermöglicht, insbesondere auch in einer Verfahrensweise, die die vorgenannten Nachteile vermeidet.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum Beschicken von Formen mit Betonmaterial bzw. mit einer Betonmischung unter Verwendung der Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 14.
- Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Beschicken von Formen für die Herstellung von Betonplatten oder Betonsteinen mit einer Betonmischung; -
2 eine Fülltasche der Vorrichtung der1 in Seitenansicht und teilweise geschnitten; -
3 die Fülltasche der2 in Vorderansicht; -
4 einen Schnitt entsprechend der Linie A-A der2 . - Die in den Figuren allgemein mit
1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Beschicken von Formen2 einer Anlage, beispielsweise einer Plattenpresse3 zum Herstellen von Betonplatten oder Betonsteinen. Die Plattenpresse3 besitzt die dem Fachmann bekannte Ausbildung und weist die u. a. für das Beschicken mit dem Beton und das anschließende Verpressen des Betons an der Oberseite offenen Formen2 an einem um eine vertikale Maschinenachse drehbaren Drehtisch4 auf. - Die Vorrichtung
1 besteht bei der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen aus einem Vorrichtungsrahmen5 , der mit Rädern oder Rollen6 auf dem Untergrund7 verfahrbar ist, und zwar zum Heranbringen bzw. Andocken der Vorrichtung1 an eine zum Beschicken der Formen2 dienende Arbeitsposition sowie zum Entfernen der Vorrichtung1 von dieser Position beispielsweise für eine Reparatur, eine Wartung, einen Vorrichtungswechsel usw. Auf dem Vorrichtungsrahmen5 ist eine horizontale oder im Wesentlichen horizontale Führung8 vorgesehen, die u. a. zur Höhenanpassung der Vorrichtung1 an unterschiedliche Höhen der Formen2 zusammen mit einem Teil des Vorrichtungsrahmens5 in vertikaler Richtung höhenverstellbar ist, und zwar motorisch über einen Antrieb9 . - Auf der Führung
8 , die bei an der Plattenpresse3 angeordneten Vorrichtung1 mit ihrer Längserstreckung beispielsweise radial oder im Wesentlichen radial zur vertikalen Drehachse des Drehtisches4 orientiert ist und die beispielsweise aus zwei sich jeweils in Führungslängsrichtung erstreckenden parallelen Führungsschienen8.1 besteht, ist die eigentliche Beschickungseinheit10 der Vorrichtung1 in horizontaler Richtung beweglich vorgesehen, und zwar für eine horizontale Hubbewegung zwischen der in der1 dargestellten Ausgangsposition und einer Endposition, wie dies mit dem Doppelpfeil H angedeutet ist. Für die Bewegung der Beschickungseinheit10 ist ein nicht dargestellter regelbarer Elektro- oder Hydraulikantrieb vorgesehen. - Die Beschickungseinheit
10 besteht im Wesentlichen aus einem Rahmen11 , der für die horizontale Hubbewegung mit Führungsrollen11.1 in den Führungsschienen8.1 verfahrbar geführt ist. An der der Plattenpresse3 zugewandten Vorderseite des Rahmens11 ist eine Fülltasche12 vorgesehen, die im Wesentlichen aus einem hohlzylinder- oder rohrartigen, an der Ober- und Unterseite offenen Fülltaschenkörper13 besteht, der mit seiner Achse in vertikaler Richtung orientiert ist und ausgehend von der offnen Unterseite über den Großteil der Fülltaschenhöhe einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Die Querschnittsabmessung, die der Fülltaschenkörper13 an seiner offenen Unterseite in einer horizontalen Achsrichtung senkrecht zur Hubbewegung H aufweist, ist so gewählt, dass die Fülltasche12 die Formen2 beim Füllen in dieser Achsrichtung jeweils auf ihrer gesamten Breite überlappt. An der Oberseite ist der Fülltaschenkörper13 mit einer trichterartigen Abschnitt14 ausgebildet. - Wie insbesondere in den
2 und3 dargestellt, ist der Fülltaschenkörper13 im Bereich seines unteren Endes von einer Dichtung oder Manschette15 aus einem gummielastischen Material umschlossen, die über den unteren Rand des Fülltaschenkörpers13 vorsteht. In der1 dargestellten Ausgangsposition der Beschickungseinheit10 liegt die Manschette15 abdichtend gegen die in einer horizontalen Ebene angeordnete Oberseite einer am Rahmen5 vorgesehenen Platte16 an. Bei dem nachstehend noch im Detail beschriebenen Beschicken der Formen2 mit der Betonmischung liegt die Manschette15 auch gegen eine niveaugleich mit der Oberseite der Platte16 angeordnete Oberseite eines Abdeckbleches2.1 der Formen2 an. - An der in der Ausgangsposition der Beschickungseinheit
10 der Plattenpresse3 zugewandten Vorderseite der Fülltasche12 ist die Manschette15 bei17 ausgespart, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform etwa bis auf die Höhe des unteren Randes des Fülltaschenkörpers13 . Die Breite, die die rechteckförmige Aussparung17 in der horizontalen Achsrichtung senkrecht zur Hubbewegung H aufweist, ist maximal gleich, bevorzugt aber etwas kleiner als die Breite, die die Formen2 in dieser Achsrichtung besitzen. And der Aussparung17 ist ein Schieber18 vorgesehen, und zwar durch einen Antrieb oder Servomotor19 höhenverstellbar, sodass die Aussparung17 durch entsprechende Einstellung des Schiebers18 ganz oder teilweise geöffnet und geschlossen werden kann. - Am Fülltaschenkörper
13 sind bei der dargestellten Ausführungsform weiterhin in vertikaler Richtung versetzt zwei Füllstandsensoren20 und21 vorgesehen, von denen der Sensor20 im oberen Bereich und der Sensor21 im unteren Bereich des Innenraumes der Fülltasche12 angeordnet ist. Mit den Signalen der Sensoren20 und21 wird das Beschicken der Fülltasche12 mit der Betonmischung füllhöhengesteuert, und zwar beispielsweise derart, dass das Niveau der Oberseite der Betonmischung in der Fülltasche12 ständig im Bereich zwischen den beiden Sensoren20 und21 , d. h. zwischen einer maximalen und minimalen Füllhöhe gehalten wird. - Auf dem Rahmen
11 ist weiterhin ein Silo22 zur Aufnahme eines Vorrats der verarbeiteten Betonmischung angeordnet. In der in der1 dargestellten Ausgangsposition der Beschickungseinheit10 wird das Silo22 im Bedarfsfalle mit der Betonmischung befüllt. Das Silo22 befindet sich hierfür beispielsweise unter einem ortsfesten Silo, wie dies in der1 mit einer unterbrochenen Linie bei23 dargestellt ist. - Für die füllhöhengesteuerte Beschickung der Fülltasche
12 mit der Betonmischung aus dem Silo22 ist auf dem Rahmen11 weiterhin eine Fördereinrichtung vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform ein eine geschlossene Schlaufe bildendes, endlos angetriebenes Transportband24 ist, welches mit jeweils einer Teillänge auch den Boden des Silos22 bildet. An der der Fülltasche12 zugewandten Seite ist da Silo22 mit einer Abgabeöffnung versehen, deren Querschnitt in vertikaler Richtung durch einen Schieber25 einstellbar ist, sodass bei in Transportrichtung T angetriebenem Transportband25 die Betonmischung26 aus dem Silo21 mit einer mit dem Schieber25 eingestellten Schichthöhe abgezogen und in die Fülltasche12 transportiert wird. Die Steuerung des beispielsweise stufenlos regelbaren Antriebs des Transportbandes24 erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Signale der Sensoren20 und21 - Das Beschicken der Formen
2 mit der Betonmischung erfolgt grundsätzlich so, dass die Beschickungseinheit10 aus der in der1 dargestellten Ausgangsposition in einem Vorwärtshub mit der Fülltasche12 über die Formen2 unter Einbringen der Betonmischung26 in diese Formen2 in eine Endposition bewegt wird, in der sich die Fülltasche12 an der dem Rahmen5 abgewandten Seite der Formen2 befindet, wie dies in der1 mit unterbrochenen Linien bei12a angedeutet ist. Aus dieser Endposition wird die Fülltasche12 mit der Beschickungseinheit10 in einem Rückhub erneut über die Formen2 bewegt und gelangt dann zurück an die Ausgangsposition - Im Detail erfolgt der Befüllvorgang der Formen
2 beispielsweise derart, dass durch eine programmierbare Steuerung für den stufenlos regelbaren Bewegungsantrieb (Doppelpfeil H) der Beschickungseinheit10 und für den Antrieb des Transportbandes24 in Verbindung mit den von den Sensoren20 und21 gelieferten Messsignalen sichergestellt wird, dass die Formen2 während der Vorwärtsbewegung der Fülltasche12 mit einer gleichmäßigen Dichte von ca. 80–90% gefüllt werden, ohne dass es zu Betonquetschungen oder Abquetschungen im Bereich der Formwände der Formen2 kommt. Bei dem Rückhub der Bewegung der Beschickungseinheit10 wird über die Fülltasche12 dann die Restmenge der Betonmischung in die Formen2 eingebracht, sodass beide Formen2 bündig mit der Formenoberkante bzw. der Oberseite des Drehtisches4 mit der Betonmischung gefüllt sind. Durch die auf der Oberseite des Drehtisches4 bzw. der Platte16 gleitende Manschette erfolgt ein Entfernen bzw. Abstreifen des Betonmaterials u. a. vom oberen Rand der Formen2 sowie von angrenzenden Flächenbereichen des Drehtisches4 . - Durch den mit dem Antrieb bzw. Servomotor
19 höhenverstellbaren Schieber18 ist es weiterhin möglich, programmgesteuert eine partielle Überfüllung der Formen2 vorzunehmen, und zwar beim Rückhub der Fülltasche12 aus der Endposition in die Ausgangsposition. Für diese Überfüllung wird der Schieber18 programmgesteuert beispielsweise so bewegt, dass er dann, wenn bezogen auf die Bewegungsrichtung des Rückhubs die jeweilige Formenvorderkante einer Form2 erreicht ist, kontinuierlich um einen vorgegebenen Betrag angehoben und anschließend wieder abgesenkt wird, bevor bezogen auf die Bewegungsrichtung des Rückhubs die Formenhinterkante dieser Form erreicht ist, sodass sich zwischen der Formenvorderkante und der Formenhinterkante eine gewölbte Überfüllung ergibt. Durch entsprechende Steuerung des Schiebers18 sind auch andere Profile oder Konturen für die Überfüllung erreichbar. Außerhalb der Formenöffnung befindet sich der Schieber18 jeweils in einer Position, in der der untere Rand dieses Schiebers niveaugleich mit dem unteren Rand der Manschette15 angeordnet ist. Die partielle Überfüllung der Formen2 erfolgt beispielsweise dann, wenn eine gezielte Druckverteilung beim Verpressen des Betons dies erfordert. - Mit
27 ist eine elektronische Steuereinrichtung (z. B. Rechner) zur Steuerung der Vorrichtung1 bezeichnet. - Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Form
- 2.1
- Abdeckblech
- 3
- Plattenpresse
- 4
- Drehtisch
- 5
- Rahmen
- 6
- Rad
- 7
- Untergrund
- 8
- Führung
- 8.1
- Rührungsschiene
- 9
- Antrieb
- 10
- Beschickungseinheit
- 11
- Rahmen der Beschickungseinheit
- 11.1
- Rollen
am Rahmen
11 - 12, 12a
- Fülltasche
- 13
- Fülltaschenkörper
- 14
- trichterförmiger Abschnitt
- 15
- Manschette
- 16
- Platte oder Tisch
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Schieber
- 19
- Antrieb
- 20, 21
- Sensor
- 22, 23
- Sensor
- 24
- Transportband
- 25
- Schieber
- 26
- Betonmischung
- 27
- Steuereinrichtung
- H
- Bewegungshub
der Vorschubeinheit
10
Claims (18)
- Vorrichtung zum Beschicken von Formen (
2 ) beim Herstellen von Betonplatten oder Betonsteinen mit einer Betonmischung (26 ), mit wenigstens einer die Betonmischung aufnehmenden Fülltasche (12 ), die für das Befüllen der jeweiligen Form (2 ) über deren Öffnung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fülltasche (12 ) Teil einer Beschickungseinheit (10 ) ist, die zumindest ein Silo (22 ) und einen Transporteur (24 ) zum gesteuerten Abziehen der Betonmischung (26 ) aus dem Silo (22 ) sowie zum Fördern der Betonmischung (26 ) an die Fülltasche (12 ) aufweist, und dass für das Befüllen der jeweiligen Form (2 ) die Beschickungseinheit (10 ) als Ganzes durch einen steuer- oder regelbaren Antrieb zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition (5 ) der Vorrichtung bewegbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Beschickungseinheit (
10 ) an einem Maschinenrahmen (5 ) der Vorrichtung (1 ) zwischen der Ausgangsposition und der Endposition (5 ) bewegbar, vorzugsweise in einer horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Achsrichtung bewegbar vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transporteur zum Abziehen der Betonmischung (
26 ) aus dem Silo (22 ) und zum Einbringen der Betonmischung (26 ) in die Fülltasche (12 ) bzw. dessen Förderleistung stufenlos regelbar ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportelement ein Transportband (
24 ) ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (
25 ) zur Einstellung oder Regelung der aus dem Silo (22 ) abgezogenen Schichthöhe der Betonmischung (26 ) auf dem Transporteur (24 ). - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Füllstandsensor (
20 ,21 ) im Innenraum der Fülltasche (12 ). - Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung einer minimalen und einer maximalen Füllhöhe in vertikaler Richtung gegeneinander versetzt wenigstens zwei Füllhöhensensoren (
20 ,21 ) in der Fülltasche (12 ) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülltasche (
12 ) an ihrer Unterseite offen ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülltasche (
12 ) an einer bei einem Vorhub vorauseilenden Seitenbereich ihres unteren Taschenrandes wenigstens eine Ausnehmung (17 ) mit wenigstens einem durch einen Antrieb (19 ) verstellbaren Schieber (18 ) aufweist, mit dem die Ausnehmung gesteuert ganz oder teilweise geöffnet und/oder geschlossen werden kann. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülltasche (
12 ) an ihrer Unterseite mit wenigstens einer Dichtung oder mit wenigstens einer Manschette (15 ) versehen ist, die beim Befüllen als seitlicher Abschluss und/oder Abstreifer zumindest gegen eine die Öffnung der jeweiligen Form (2 ) umgebende Fläche (4 ) anliegt. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (
27 ), mit der die Hubbewegung der Beschickungseinheit (10 ) sowie die Förderleistung des Transportelementes zum Abziehen der Betonmischung aus dem Silo (20 ) und zum Einbringen der Betonmischung in die Fülltasche (12 ) derart gesteuert werden, dass während des Vorhubes die jeweilige Form (2 ) aus der die Formöffnung überstreichenden Fülltasche (12 ) unvollständig mit der Betonmischung gefüllt, wobei ein vollständiges bzw. bündiges Füllen der Form (2 ) bis zu einer Formenoberkante mit der Fülltasche (12 ) erst während des Rückhubes erfolgt. - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungseinheit (
10 ) durch die Steuereinrichtung (27 ) derart gesteuert wird, dass während des Vorhubes die jeweilige Form (2 ) aus der Fülltasche (12 ) mit einer Dichte von ca. 80–90% gefüllt wird. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schieber (
18 ) am unteren Rand der Fülltasche (12 ) durch die Steuereinrichtung (27 ) derart steuerbar ist, dass beim Rückhub eine Überfüllung der Form mit einer programmierten Überfüllkontur ergibt. - Verfahren zum Beschicken von Formen (
2 ) zum Herstellen von Betonplatten oder Betonsteinen unter Verwendung einer Vorrichtung mit wenigstens einer die Betonmischung aufnehmenden Fülltasche (12 ), die für das Befüllen der wenigstens einen Form (2 ) über eine Öffnung der jeweiligen Form (2 ) in einem Vorhub und in einem Rückhub bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorhubes die jeweilige Form (2 ) nicht vollständig mit der Betonmischung befüllt wird, und dass ein vollständiges Befüllen der jeweiligen Form (2 ) erst während des Rückhubes erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorhubes ein Befüllen der jeweiligen Form (
2 ) mit einer Füllhöhe von ca. 80–90%, vorzugsweise mit einer gleichmäßigen Füllhöhe von ca. 80–90% erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass während des Rückhubes ein mit dem Rand der jeweiligen Form (
2 ) bündiges Befüllen erfolgt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Rückhubes ein zumindest partielles Überfüllen der wenigstens einen Form (
2 ) erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Überfüllung programmgesteuert zur Erzielung einer vorgegebenen Überfüllkontur erfolgt.
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-
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