DE102011054488A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Betonformsteinen. - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Betonformsteinen. Download PDF

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Abstract

Für die maschinelle Herstellung von Betonformsteinen in einer Formmaschine werden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, bei welchem eine zum dauerhaften Verbleib in der Formmaschine vorgesehene Auflasteinrichtung (AE) lösbar mit dem Formoberteil (FO) auswechselbarer Formen verbindbar ist und die Auflasteinrichtung (AE) in ein Auflastoberteil und ein Auflastunterteil unterteilt ist, welche vertikal und/oder horizontal relativ zueinander um ein begrenztes Maß (VS, HV) verlagerbar sind. Die Auflasteinrichtung (AE) enthält vorteilhafterweise wenigstens eine Fluidbalganordnung (B1, B2), welche über eine Steuereinrichtung mit veränderbarem Fluiddruck beaufschlagbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Betonformsteinen.
  • Die maschinelle Herstellung von Betonformsteinen, insbesondere Pflastersteinen oder Hohlblocksteinen, erfolgt typischerweise in Formmaschinen, welche zur auswechselbaren Aufnahme von Formen bestimmt sind. Die Formen enthalten ein Formunterteil, in welchem ein oder mehrere die Konturen der Betonformsteine bestimmende, oben und unten offene Formnester ausgebildet sind, und ein Formoberteil mit einer Druckplattenanordnung, deren Druckplatten komplementär zu den Querschnitten der Formnester ausgebildet und angeordnet sind. Das Formunterteil wird auf einer rüttelbaren Unterlage der Formmaschine, insbesondere einem Rütteltisch, ggf. unter Zwischenfügen einer nach jedem Fertigungszyklus mit den Betonformsteinen ausgewechselten Steinbretts aufgesetzt und in der Formmaschine eingespannt. Das Formoberteil wird mit einer in der Formmaschine vertikal verfahrbaren Auflasteinrichtung verbunden und kann mit dieser vertikal relativ zum Formunterteil verfahren werden.
  • Die Form verbleibt typischerweise für eine Mehrzahl von Fertigungszyklen in der Formmaschine, ist aber gegen eine andere Form zur Herstellung anders gestalteter Betonformsteine austauschbar. Während eines Fertigungszyklus wird bei auf die Unterlage, insbesondere auf ein Steinbrett aufgesetztem Formunterteil und von diesem nach oben abgehobenem Formoberteil die Formnestanordnung mit Betongemenge aus einem über das Formunterteil verfahrbaren Füllwagen befüllt. Danach wird das an der Auflasteinrichtung befestigte Formoberteil nach unten verfahren und die Druckplattenanordnung wird in die oberen Öffnungen der Formnestanordnung eingeführt und drückt mit einer über die Formmaschine vorgebbaren Anpresskraft auf das Betongemenge. Während eines anschließenden Rüttelvorgangs, bei welchem eine Rütteleinrichtung vertikale Rüttelkräfte auf die Unterlage und über diese auf das Betongemenge ausübt, wird das Betongemenge in kurzer Zeit zu formstabilen Betonformsteinen verdichtet. Zur Entformung der Betonformsteine aus der Formnestanordnung wird das Formunterteil von der Unterlage abgehoben. Nach Abheben der Druckplattenanordnung von den Steinoberseiten durch Hochfahren der Auflasteinrichtung wird das Steinbrett mit den Betonformsteinen aus der Maschine entnommen, ein neues Steinbrett eingelegt und das Formunterteil wieder auf das neue Steinbrett aufgesetzt. Der Ablauf der einzelnen Abschnitte eines Fertigungszyklus ist durch eine programmierbare Steuereinrichtung vorgegeben, wobei Kenngrößen der Steuerung an die verschiedenen auswechselbaren Formen anpassbar sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren mit verbessertem Ablauf der maschinellen Herstellung von Betonformsteinen anzugeben.
  • Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
  • Durch die Unterteilung der beim Formwechsel in der Maschine verbleibenden Auflasteinrichtung in ein mit der Formmaschine verbundenes Auflastoberteil und ein relativ zu diesem in begrenztem Maß verlagerbares, mit dem Formoberteil lösbar verbindbares Auflastunterteil sowie die Anordnung einer Fluidbalganordnung zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil zur Ausübung veränderlicher vertikaler Kräfte zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil ergeben sich in Verbindung mit einer zur veränderlichen Steuerung eines oder mehrerer Fluiddrücke in der Fluidbalganordnung eingerichteten Steuereinrichtung besondere Vorteile.
  • Die Verbindung des Auflastoberteils mit der Formmaschine ist typischerweise in für Auflasteinrichtungen gebräuchlicher Weise derart, dass die Auflasteinrichtung mittels einer Verfahreinrichtung vertikal in der Formmaschine verfahrbar und dabei durch Führungen in horizontal definierter Position gehalten ist. Auf die Auflasteinrichtung kann mittels maschinenseitiger, insbesondere hydraulischer Einrichtungen eine nach unten gerichtete Druckkraft ausübbar sein, wenn die Druckplattenanordnung des mit dem Auflastunterteil verbundenen Formoberteils auf dem Betongemenge in den Formnestern aufliegt. In weniger gebräuchlicher Abänderung kann auch die Auflasteinrichtung in gleichbleibender Höhe in der Formmaschine angeordnet sein und die Unterlage mit dem Formunterteil vertikal verfahren werden.
  • Zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil wirken je nach Teilabschnitt des Fertigungszyklus insbesondere die Gewichtskraft von Formunterteil und damit verbundenem Formoberteil sowie Anpresskräfte der Druckplattenanordnung auf das Betongemenge. Die Anpresskräfte variieren während einer Rüttelphase mit der durch die Rütteleinrichtung angeregten Rüttelbewegung der Unterlage. Zumindest ein Teil der Gewichtskraft und/oder der Anpresskräfte wird zwischen Auflastunterteil und Auflastoberteil über die Fluidbalganordnung übertragen.
  • Das Auflastoberteil wird während des Rüttelvorgangs mit zunehmender Verdichtung des Betongemenges nach unten nachgeführt, kann aber, insbesondere wegen der großen Masse der die Auflasteinrichtung tragenden maschinenseitigen Traganordnung und deren stabilen Abstützung in der Formmaschine, innerhalb einer Periode der Rüttelfrequenz als positionsfest in der Formmaschine angesehen werden. Die maschinenseitige Traganordnung, die auch als Bär der Formmaschine bezeichnet wird, hat typischerweise eine Masse von bis zu mehreren Tonnen. Die von der Rütteleinrichtung angeregte Rüttelbewegung der Unterlage wird über das Betongemenge und das Formoberteil mit der Druckplattenanordnung auf das Auflastunterteil übertragen und bewirkt eine vertikale Relativbewegung zwischen Auflastunterteil und Auflastoberteil.
  • Die relative Verlagerbarkeit zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil ist vorteilhafterweise durch Endlagenbegrenzungen innerhalb der Auflasteinrichtung sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung begrenzt. Eine vertikale relative Verlagerbarkeit des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil ist vorteilhafterweise auf weniger als 10 mm, insbesondere weniger als 5 mm zwischen einer ersten unteren Endlage und einer zweiten oberen Endlage des Auflastunterteils relativ zum Afulastoberteil begrenzt. Die vertikale Verlagerbarkeit zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil ist vorteilhafterweise über wenigstens 1,5 mm gegeben.
  • Während der Rüttelphase erfolgt eine vertikale Relativbewegung des Auflastunterteils relativ zum näherungsweise als positionsfest in der Formmaschine anzusehenden Auflastoberteil zumindest teilweise zwischen den beiden Endlagen, wobei vorzugsweise dabei das Auflastunterteil von seiner unteren Endlage beabstandet bleibt. Zumindest während eines Teils der Rüttelphase kann das Auflastunterteil seine obere Endlage als Festanschlag seiner periodischen Vertikalbewegung erreichen, was vorteilhaft als ein hämmernder Effekt auf die Druckplatten und die Oberseite des Betongemenges zurückwirkt. Für die Übertragung zumindest eines Teils der Anpresskraft, mit welcher die Druckplattenanordnung zur Verdichtung des Betongemenges auf dieses insbesondere während der genannten Rüttelphase auf das Betongemenge drücken, ist vorteilhafterweise eine zweite Teil-Fluidbalganordnung in der Auflasteinrichtung angeordnet, welche zur Ausübung einer nach unten gerichteten Kraft vom Auflastoberteil auf das Auflastunterteil bzw. einer nach oben gerichteten Gegenkraft von Auflastunterteil auf das Auflastoberteil ausgebildet ist. Eine durch diese zweite Teil-Fluidbalganordnung zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil bewirkbare vertikale Kraft ist vorteilhafterweise über einen durch die Steuereinrichtung veränderlich steuerbaren Fluiddruck in der zweiten Teil-Fluidbalganordnung einstellbar.
  • Die veränderliche Einstellbarkeit der durch die zweite Teil-Fluidbalganordnung bewirkbaren Kraft erlaubt zum einen vorteilhafterweise die optimierte Anpassung dieser Kraft an unterschiedliche Formen, wofür in der Steuereinrichtung zu verschiedenen Formen Einstellwerte für den Fluiddruck in Zuordnung zu den jeweiligen Formen abgespeichert sein können.
  • Zum anderen ermöglicht die veränderliche Steuerung des Fluiddrucks in der zweiten Teil-Fluidbalganordnung vorteilhafterweise eine zeitveränderliche Einstellung der zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil übertragenen Vertikalkraft innerhalb eines Fertigungszyklus. Dabei kann insbesondere in der Steuereinrichtung vorgesehen sein, während der Rüttelphase einen hohen Fluiddruck einzustellen und diesen für den Vorgang des Entformens wieder zu reduzieren. Der Fluiddruck kann vorteilhafterweise auch während des Rüttelvorgangs langsam veränderlich einstellbar sein. Eine durch die Rüttelfrequenz auftretende zusätzliche periodische Veränderung des Fluiddrucks in der zweiten Teil-Fluidbalganordnung sei nicht als steuerbare Fluiddruckänderung im Sinne der Erfindung verstanden, vielmehr sei jeweils ein über mehrere Perioden der Rüttelbewegung gemittelter Druckwert als Fluiddruck angenommen. Während eines als Schließ-Abschnitt eines Fertigungszyklus bezeichneten Zyklusabschnitts, in welchem durch Absenken der Auflasteinrichtung die Druckplattenanordnung in die Formnestanordnung eintaucht und deren obere Öffnungen verschließt, ist der Fluiddruck in der zweiten Teil-Fluidanordnung auf einem niedrigeren Wert als während der Rüttelphase.
  • Die zweite Teil-Fluidbalganordnung ist vorzugsweise eine Luftbalganordnung mit einer flexiblen zugfesten Balgwand. Die Verwendung von Luft oder allgemein Gas als Fluid in der zweiten Teil-Fluidbalganordnung ist insbesondere während der Rüttelphase von besonderem Vorteil, da hierbei zum einen bei konstantem Luftinhalt eine vertikale Relativbewegung von Auflastoberteil zu Auflastunterteil mit geringen Druckschwankungen möglich ist und eine Drukkerhöhung bei Bewegung des Auflastunterteils zu dem Auflastoberteil hin weitgehend verlustfrei als Energie für die nachfolgende Gegenbewegung gespeichert wird. Die auf diese Art weitgehend verlustfreie Federwirkung der Luftbalganordnung während der Rüttelphase vermeidet eine unerwünschte starke Verlustwärmeentwicklung. Das Maß der mit der Rüttelfrequenz periodischen Druckschwankung bei gleichbleibendem Luftinhalt ist von der enthaltenden Luftmenge abhängig, welche durch Füllkörper gegenüber dem Innenvolumen der Luftbalganordnung verringert sein kann.
  • Eine begrenzte relative horizontale Verlagerbarkeit des Auflastunterteils relativ zum horizontal in der Formmaschine definiert positionierten Auflastoberteils ist insbesondere von Vorteil für eine horizontale Neuausrichtung der Druckplattenanordnung relativ zu der Formnestanordnung des Formunterteils. Eine horizontale Verschiebung des Formunterteils gegenüber einer zuvor eingenommenen Horizontalposition kann sich insbesondere beim Überfahren des Formunterteils mit einem Füllwagen für die Befüllung der Formnestanordnung mit Betongemenge ergeben. Um eine solche horizontale Fehlpositionierung des Formunterteils zu berücksichtigen, weisen die Formnester an ihren oberen Öffnungen typischerweise Einlaufschrägflächen auf, die auch als Einlauffasen bezeichnet sind. Die horizontale Breite der Einlaufschrägflächen in einer zur Flächennormalen der Formnestwand parallelen Richtung beträgt typischerweise 3 mm bis 4 mm. Beim Absenken der Druckplattenanordnung auf ein horizontal fehlpositioniertes Formunterteil treffen dann die Druckplatten auf diese Einlaufschrägflächen auf und werden durch seitliche Verschiebung in die Formnester geführt. Um starke Anlagekräfte der Druckplattenkanten an den Seitenwänden der Formnester während der Rüttelphase zu vermeiden, ist es an sich bekannt, die Druckplattenanordnung an der Auflasteinheit horizontal schwimmend zu lagern.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist eine solche horizontale Verschiebbarkeit der Druckplattenanordnung relativ zu einem fehlpositionierten Formunterteil vorteilhafterweise dadurch gegeben, dass das Auflastunterteil, an welchem das Formoberteil mit der Druckplattenanordnung gehalten ist, relativ zu dem Auflastoberteil horizontal verlagerbar ist. Die Verlagerbarkeit ist vorteilhafterweise durch auflastinterne Anschlagselemente in alle horizontalen Richtungen zwischen einer ersten und einer zweiten horizontalen Endlage begrenzt. Eine bezüglich der Endlagen mittige Lage des Auflastunterteils sei als Ausgangslage bezeichnet. Die horizontale Verschiebbarkeit des Auflastunterteils relativ zu dem Auflastoberteil ist vorteilhafterweise zumindest in dem bereits erwähnten Schluß-Abschnitt des Fertigungszyklus gegeben, in welchem bei Absenken der Auflasteinrichtung die Druckplattenanordnung mit der Formnestanordnung in Eingriff tritt. Die horizontale Verschiebbarkeit beträgt vorteilhafterweise wenigstens 1,5 mm, insbesondere wenigstens 2,5 mm gegenüber der Ausgangslage. Vorteilhafterweise ist die horizontale Verschiebbarkeit auf weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 4 mm beschränkt. Die horizontale Verschiebbarkeit des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil kann in vorteilhafter Weiterbildung in Abhängigkeit von der in die Formmaschine eingesetzten Form veränderlich einstellbar sein, wofür beispielsweise eine Anschlagsbegrenzung durch eine Öffnung im Auflastunterteil und ein in diese mit seitlichem Spiel eingrei- fendes Begrenzungselement (oder umgekehrt) vorgesehen sein können, wobei das Begrenzungselement konisch ausgebildet und in Eingriffsrichtung auf unterschiedliche Eingriffstiefen verstellbar ist, wodurch sich unterschiedliche seitliche Spielmaße ergeben.
  • In bevorzugter Ausführung ist eine erste Teil-Fluidbalganordnung zwischen dem Auflastoberteil und dem Auflastunterteil vorgesehen, über welche vorteilhafterweise zumindest ein Teil der Gewichtskraft des Auflastunterteils mit dem daran gehaltenen Formoberteil zwischen Auflastunterteil und Auflastoberteil übertragen wird. Die erste Teil-Fluidbalganordnung weise selbst keine oder nur eine geringe Widerstandskraft gegen eine seitliche Verschiebung des Auflastunterteils gegen das Auflastoberteil auf. Durch die Übertragung der gesamten Gewichtskraft von Auflastunterteil mit Formoberteil kann vorteilhafterweise die Widerstandskraft gegen eine seitliche Verschiebung der Druckplattenanordnung beim Einführen in die Formnestanordnung eines fehlpositionierten Formunterteils gering gehalten werden. Eine Verlagerung eines Teils oder vorzugsweise der gesamten Gewichtskraft von Auflastunterteil und Formoberteil auf die erste Teil-Fluidanordnung verringert oder vermeidet insbesondere die in der unteren vertikale Endlage des Auflastunterteils durch die Gewichtskraft gegebene Reibungskräfte. Durch eine veränderliche Einstellbarkeit des Fluiddrucks in der ersten Teil-Fluidanordnung können vorteilhafterweise unterschiedlich schwere Formoberteile unterschiedlicher Formen auf einfache Weise berücksichtigt werden. Die für unterschiedlich schwere Formoberteile durch die Steuereinrichtung einzustellenden Fluiddrücke können vorteilhafterweise in Zuordnung zu unterschiedlichen Formen in der Steuereinrichtung abgespeichert sein.
  • Zur Erzeugung einer definierten Widerstandskraft gegen eine horizontale Verschiebung des Auflastunterteils kann in vorteilhafter Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung den Fluiddruck in der ersten Teil-Fluidbalganordnung so einstellt, dass das Auflastunterteil in seine obere Endlage angehoben ist und mit vorbestimmter Kraft an dem Auflastoberteil anliegt, so dass eine gewünschte Widerstandskraft als Haftreibungskraft einstellbar ist.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Auflastunterteil in einer zwischen seinen beiden vertikalen Endlagen liegenden Zwischenlage in die horizontale Ausgangslage gerückt wird, was durch gesonderte Rückstellmittel oder allein durch eine Rückstellkraft von bei seitlicher Auslenkung aus der Ausgangslage in der ersten Teil-Fluidbalganordnung entstehenden Rückstellkräften, z. B. durch elastische Verformung einer flexiblen Balgwand.
  • Vorteilhafterweise sind erste und zweite Teil-Fluidanordnungen gemeinsam realisiert und über die Steuereinrichtung mit unterschiedlichen und veränderlich einstellbaren Fluiddrücken beaufschlagbar. Die beiden Teil-Fluidbalganordnungen können auch gleichzeitig mit Fluid mit Überdruck gegenüber Umgebungsdruck beaufschlagt sein, so dass jeder der beiden Teil-Fluidanordnungen eine von zwei vertikal entgegen gesetzten Teilkräften zwischen Auflastunterteil und Auflastoberteil liefert, die sich zu einer Gesamtkraft ergänzen. Die Wirkung der Gesamtkraft ergibt sich analog zu den vorstehend anhand von jeweils nur einer auftretenden Teilkraft gegebenen Ausführungen.
  • bei bevorzugter gemeinsamer Realisierung beider Teil-Fluidbalganordnungen sind vorzugsweise beide Teil-Fluidbalganordnungen ständig mit Auflastunterteil und Auflastoberteil verbunden. Für eine geringe Widerstandskraft gegen eine horizontale Verschiebung des Auflastunterteils gegen das Auflastoberteil setzen dann vorteilhafterweise beide Teil-Fluidbalganordnungen einer solchen horizontalen Verschiebung zwischen den horizontalen Endlagen keine oder keine wesentlichen Widerstandskräfte entgegen.
  • Das Formoberteil ist vorteilhafterweise in seiner lösbaren Verbindung am Auflastunterteil so an diesem gehalten, dass die vertikalen und horizontalen Relativpositionen von Formoberteil und Auflastunterteil nach Herstellen der Verbindung im Betrieb bis zum gezielten Lösen der Verbindung erhalten bleiben und die genannte horizontale Verschiebung der Druckplattenanordnung relativ zu einer horizontal fehlpositionierten Formnestanordnung nur über eine horizontale Verschiebung des Auflastunterteils gegen das Auflastoberteil erfolgt.
  • In bevorzugter Ausführung ist das Formoberteil über eine Magnetanordnung an dem Auflastunterteil gehalten, wobei vorzugsweise das Auflastunterteil eine die Haltekraft aufbringende Permanentmagnetanordnung enthält, deren Haltekraft zum Lösen der Verbindung des Formoberteils an dem Auflastunterteil durch ein entgegen gerichtetes Magnetfeld einer elektromagnetischen Spulenanordnung im wesentlichen kompensierbar ist. Das Formoberteil enthält weichmagnetische Komponenten, insbesondere eine weichmagnetische Halteplatte zur magnetischen Wechselwirkung mit der Permanentmagnetanordnung des Auflastunterteils.
  • Vorteilhafterweise ist das Formoberteil für die Verbindung mit dem Auflastunterteil relativ zu diesem in für die Praxis beliebiger horizontaler Relativposition positionierbar. Für die Herstellung der Verbindung zwischen Formoberteil und Formunterteil, was insbesondere bei Einsetzen einer Form in die Formmaschine vorzunehmen ist, wird dann vorteilhafterweise das Formunterteil auf die Unterlage der Formmaschine aufgesetzt und in Spanneinrichtungen der Formmaschine eingespannt. Das Formoberteil wird vor oder nach dem Einspannen des Formunterteils horizontal relativ zum Formunterteil zentriert, was sich bereits durch in die Formnestanordnung einliegender Druckplattenanordnung ergibt. Danach wird die zuvor angehobene Auflasteinrichtung mit in der horizontal mittigen Ausgangslage relativ zum Auflastoberteil befindlichen Auflastunterteil auf das Formoberteil abgesenkt, wobei keine Ausrichtung von Auflastunterteil und Formoberteil nach Verbindungsstrukturen erfolgt, sondern das Formoberteil in seiner horizontalen Zentrierposition und das Auflastunterteil in seiner Ausgangslage verbleiben und in dieser gegenseitigen horizontalen Ausrichtung miteinander verbunden werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei die bereits genannte Verbindung über eine Magnetanordnung.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
  • 1 einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung mit Form und Auflasteinrichtung,
  • 2 die isolierte Auflasteinrichtung von schräg oben,
  • 3 die Ansicht nach 2 mit entfernter Deckplatte,
  • 4 die isolierte Auflasteinrichtung von schräg unten,
  • 5 die Ansicht nach 4 bei abgenommener Bodenplatte,
  • 6 einen Schnitt durch eine Auflasteinrichtung,
  • 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus 6,
  • 8 eine Variante mit einem Dämpfungselement,
  • 9 eine Ausführung ohne Auflastdämpfung,
  • 10 die Ankopplung eines Formoberteils an eine Auflasteinrichtung.
  • 1 zeigt in Schrägansicht als Ausschnitt aus einer Vorrichtung zur maschinellen Herstellung von Betonformsteinen ein Formunterteil FU, ein Formoberteil FO und eine Auflasteinrichtung AE. In der in 1 dargestellten Situation ist das Formoberteil FO mit der Auflasteinrichtung AE verbunden und vom Formunterteil abgehoben.
  • Das Formunterteil weist in gebräuchlicher Art einen Formrahmen FR auf, welcher ein Steinfeld mit einer Mehrzahl von Formnestern FN umgibt. Die einzelnen Formnester sind durch in Längs- und Querrichtung verlaufende Zwischenwände ZW voneinander abgetrennt. An gegenüber liegenden Seiten des im wesentlichen rechteckigen Formrahmens FR sind Flansche FL angeordnet, mittels welcher der Formrahmen FR in Spanneinrichtungen einer Formmaschine einspannbar ist. Die Spanneinrichtungen und weitere Elemente der Formmaschine sind der Übersichtlichkeit halber in 1 nicht mit dargestellt.
  • Das Formoberteil FO weist eine Mehrzahl von Druckplatten DP auf, welche über Stempelrohre SR mit einer für alle Druckplatten DP gemeinsamen Halteplatte HP verbunden sind.
  • Die Auflasteinrichtung ist im skizzierten Beispiel nach oben durch eine Deckplatte oder erste obere Platte PO1 abgeschlossen. Über die Deckplatte PO1 ragen Verbindungselemente MV hinaus, welche zum Einspannen der Auflasteinrichtung AE in eine vertikal verfahrbare Trageinrichtung der Formmaschine dienen.
  • Der Deckplatte PO1 vertikal entgegen gesetzt ist die Auflasteinrichtung AE im skizzierten Beispiel durch eine erste untere Platte PU1 abgeschlossen.
  • Das Formoberteil FO ist über die Halteplatte HP und über in 1 nicht gesondert bezeichnete Verbindungsmittel an der ersten unteren Platte PU1 der Auflasteinrichtung AE lösbar befestigt. Die Auflasteinrichtung AE ist vorzugsweise zum längeren oder dauerhaften Verbleib in der Formmaschine vorgesehen und zur lösbaren Befestigung von Formoberteilen unterschiedlicher Formen ausgebildet.
  • 2 zeigt eine Auflasteinrichtung der in 1 dargestellten Art isoliert von den übrigen in 1 dargestellten Komponenten in einer Ansicht von schräg oben. Gleiche Elemente wie in 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich bezeichnet ist in 2 noch eine zweite obere Platte PO2, welche starr mit der ersten oberen Platte PO1 verbunden ist. Erste obere Platte PO1 und zweite obere Platte PO2 sowie die Verbindungselemente MV sind Komponenten eines Auflastoberteils, welches nach Einspannen der Auflasteinrichtung AE in die Formmaschine in horizontalen Richtungen in definierter Position ausgerichtet bleibt und gemeinsam mit der höhenverfahrbaren Trageinrichtung der Formmaschine vertikal verfahrbar ist.
  • Demgegenüber ist die erste untere Platte PU1 Teil eines Auflastunterteils, welches horizontal und vertikal um ein begrenztes Maß relativ zu dem Auflastoberteil verlagerbar ist.
  • 3 zeigt die in 2 dargestellte Auflasteinrichtung in einer Ansicht von schräg oben nach Abnahme der ersten oberen Platte PO1. In der Ansicht nach 3 sind mehrere zweite untere Platten PU2 sichtbar, welche über Streben PA starr mit der ersten unteren Platte PU1 verbunden sind. Die Streben PA durchgreifen die zweite obere Platte PO2. Die zweiten unteren Platten PU2, welche oberhalb der zweiten oberen Platte PO2 liegen, sind ebenso wie die Streben PA und die erste untere Platte PU1 Bestandteile des Auflastunterteils.
  • In der linken vorderen Ecke der in 3 dargestellten Auflasteinrichtung ist zusätzlich die dort vorgesehene zweite untere Platte entfernt, so dass in diesem Bereich ein Luftbalg B1 sichtbar ist. Andeutungsweise ist auch in dem rechten vorderen Feld unter der dort auf den Streben PA befestigten zweiten unteren Platte ein derartiger Luftbalg B1 erkennbar. Die Luftbalge B1, welche jeweils zwischen den zweiten unteren Platten PU2 und der zweiten oberen Platte PO2 angeordnet sind, sind über eine Steuereinrichtung mit Druckluft bei veränderlichen Luftdrücken beaufschlagbar. Eine Druckluftbeaufschlagung der Luftbalge B1, welche eine erste Fluidbalganordnung bilden, erfolgt vorzugsweise für alle Luftbalge B1 der ersten Fludbalganordnung gleichmäßig, d. h. mit gleichem Druck.
  • Eine Druckbeaufschlagung der ersten Fluidbalganordnung mit Druckluft bei erhöhtem Druck bewirkt eine erste Balgkraft, welche bestrebt ist, die zweiten unteren Platten PU2 nach oben von der zweiten oberen Platte PO2 weg, d. h. nach oben zu drücken. Durch die starre Verbindung der ersten unteren Platte PU1 und der zweiten unteren Platten PU2 über die Streben PA bewirkt eine Beaufschlagung der ersten Fluidbalganordnung mit Druckluft daher auch eine nach oben gerichtete Kraft auf die erste untere Platte PU1.
  • 4 zeigt die isolierte Auflasteinrichtung AE der 2 in einer Ansicht von schräg unten mit Blick auf die Bodenplatte oder erste untere Platte PU1. In der ersten unteren Platte PU1 sind verschiedene Verbindungsstrukturen ausgebildet, mittels welcher die Halteplatte HP des Formoberteils mit der Auflasteinrichtung verbindbar ist. Die Verbindungsstrukturen FA können auch für die Befestigung eines Zwischenelements wie beispielsweise einer Magnetanordnung dienen, welche an einem anderen, bevorzugten Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben ist. Mit FP sind Befestigungsstrukturen zwischen der ersten unteren Platte PU1 und den Streben PA des Auflastunterteils bezeichnet.
  • 5 zeigt die Auflasteinrichtung AE in der Ansicht nach 4 nach Abnahme der ersten unteren Platte PU1. In dem bei abgenommener erster unterer Platte PU1 einsehbaren Raum zwischen erster unterer Platte PU1 und zweiter oberer Platte PO2 sind Luftbalge B2, welche eine zweite Fluidbalganordnung bilden, flächig verteilt angeordnet. Die Luftbalge B2 der zweiten Fluidbalganordnung sind wiederum über eine Steuereinrichtung mit Druckluft veränderlichen, untereinander vorzugsweise gleichen Drucks beaufschlagbar. Eine Beaufschlagung der Luftbalge B2 mit Druckluft bewirkt eine zweite Balgkraft, welche so gerichtet ist, dass sie die erste untere Platte PU1 von der zweiten oberen Platte PO2 nach unten weg zu drücken sucht.
  • 6 zeigt einen Querschnitt durch eine Auflasteinrichtung der in 2 bis 5 beschriebenen Art. In dem Querschnitt nach 6 ist anschaulich ersichtlich, wie die Luftbalge B1 der ersten Fluidbalganordnung und B2 der zweiten Fluidbalganordnung über die zwischen der ersten oberen Platte PO1 und der ersten unteren Platte PU1 liegenden zweiten unteren Platten PU2 und die zweite obere Platte PO2 unterschiedliche Kräfte zwischen der ersten oberen Platte PO1 und der ersten unteren Platte PU1 bewirken. Bei Druckbeaufschlagung der Luftbalge B1 mit Druckluft versuchen diese sich in z-Richtung aufzublähen und drücken hierbei die zweiten oberen Platten PU2 von der zweiten oberen Platte, welche starr mit der ersten oberen Platte PO1 verbunden ist, nach oben und ziehen damit auch die erste untere Platte PU1 nach oben.
  • Eine solche Verlagerung der ersten unteren Platte PU1 relativ zur zweiten oberen Platte PU1 bzw. des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil ist durch auflastinterne Elemente begrenzt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine untere Endlage der unteren Platte PU1 bzw. des Auflastunterteils relativ zur ersten oberen Platte PU1 bzw. dem Auflastoberteil durch in 6 nicht mit eingezeichnete Halteelemente, beispielsweise Kopfbolzen, Schraubbolzen oder dergleichen bestimmt ist. Anstelle gesonderter Halteelemente können auch Elemente vorgesehen sein, welche zwischen den zweiten unteren Platten PU2 und der zweiten oberen Platte PO2 wirken und ein Absinken der zweiten unteren Platten PU2 in Richtung der zweiten oberen Platte PO2 auf die in 6 dargestellte untere Endlage des Auflastunterteils begrenzen.
  • Durch Druckbeaufschlagung der Luftbalge B1 der ersten Fluidbalganordnung wird ausgehend von der ersten unteren Endlage des Auflastunterteils das Auflastunterteil in der beschriebenen Weise relativ zum Auflastoberteil nach oben verlagert, wobei eine solche Verlagerung auf ein geringes, in 6 durch einen Spalt VS angedeutetes Maß begrenzt ist. Der Verschiebeweg VS kann beispielsweise begrenzt sein durch Elemente UA des Auflastunterteils, welche bei einer Verlagerung des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil nach oben an die Unterseite der zweiten oberen Platte PO2 anstoßen. Bewegungsbegrenzungen durch interne Begrenzungselemente der Auflasteinrichtung sind auf vielfache andere Weise realisierbar, so dass die in den Abbildungen dargestellten Ausführungen zur Verschiebungsbegrenzung lediglich als beispielhaft anzusehen sind.
  • 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem linken Abschnitt der 6, in welchem der Spalt VS als vertikaler Bewegungsspielraum erkennbar ist. Die Schnittebene durch die Luftbalge ist gegenüber 6 verdreht. Das Maß von VS für die vertikale Verlagerbarkeit zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil beträgt vorteilhafterweise wenigstens 1,5 mm. Vorteilhafterweise ist VS auf weniger als 10 mm, insbesondere weniger als 5 mm beschränkt.
  • In 7 ist mit HV ein horizontaler Freiraum zwischen den Streben PA und Aussparungen AO in der zweiten oberen Platte PO2, durch welche die Streben PA durchgreifen, bezeichnet. Das Auflastunterteil ist relativ zum Auflastoberteil maximal um das Maß eines solchen Freiraums HV nach links und rechts sowie senkrecht zur Zeichenebene nach hinten und vorn relativ zu der in 7 dargestellten mittigen horizontalen Lage, nachfolgend auch als Ausgangslage bezeichnet, verschiebbar. Die horizontale Verschiebung des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil ist dann durch Anschlag der Streben PA am Rand der Aussparungen AO begrenzt, wodurch horizontale Endlagen für die horizontale Relativposition des Auflastunterteils bezüglich des Auflastoberteils bestimmt sind. In vorteilhafter Ausführung ist eine solche Wirkung der Streben als Begrenzungselemente nur bei wenigen der Streben gegeben, welche dann zur Verschleißminderung zusätzlich gehärtet sein können. Bei den anderen Streben, die nicht für die Begrenzung der horizontalen Verschiebbarkeit wirksam sind, kann dann der seitliche Abstand gegenüber den Aussparungen in der zweiten oberen Platte größer sein.
  • Bei einer horizontalen Relativverschiebung des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil aus der in 7 dargestellten mittigen Ausgangslage erfahren die Luftbalge B1, B2 eine Scherverformung. Die Luftbalge B1 und B2 weisen im skizzierten Beispiel in an sich gebräuchlicher Form einen bezüglich einer Mittelachse radial außen liegenden Ringraum und zwei demgegenüber als starr anzusehende Plattenabschnitte, welche mit den jeweiligen Platten verbunden sind, auf. Die Ringräume sind durch flexible Balgwände BW umgeben, welche einer Scherverformung nur eine geringe Widerstandskraft entgegen setzen. Eine höhere Widerstandskraft gegen eine horizontale Verschiebung kann durch Haftreibungskräfte von Begrenzungselementen gegeben sein, welche die untere Endlage des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil definieren. In der unteren Endlage sind solche Begrenzungselemente mit dem Gewicht des Auflastunterteils und zusätzlich dem Gewicht des am Auflastunterteil gehaltenen Formoberteils belastet, so dass eine einer Verschiebung entgegen wirkende Abtreibungskraft eventuell unerwünscht hoch ist.
  • Um eine solche Widerstandskraft gegen eine seitliche Verschiebung gering zu halten, kann durch Druckbeaufschlagung der Luftbalge B1 der ersten Fluidbalganordnung ein Teil der Gewichtskraft oder die vollständige Gewichtskraft von Auflastunterteil und Formoberteil durch die erste Balganordnung aufgefangen werden, so dass die Reibungskraft an die untere Endlage des Auflastunterteils bestimmenden Begrenzungselementen entfällt. Hierbei kann das Auflastunterteil beispielsweise unter Verringerung des Spalts VS angehoben werden und dann auf der ersten Fluidbalganordnung schwimmend gelagert sein. Da eine solche exakte Höheneinstellung eventuell schwierig ist, kann in vorteilhafter Weiterbildung vorgesehen sein, den Luftdruck in den Luftbalgen B1 der ersten Fluidbalganordnung so einzustellen, dass das Auflastunterteil vollständig in seine obere Endlage vertikal verlagert wird, in welcher der Spalt VS vollständig geschlossen ist. Der Druck in den Balgen B1 kann dabei insbesondere so gewählt werden, dass das Auflastunterteil nur mit geringer Kraft in seiner obere Endlage angedrückt wird und daher die neue Reibungskraft durch Anschlag an der oberen Endlage gering ist, wofür auch die für die Bestimmung der oberen Endlage aneinander anliegenden Flächen und Gegenflächen von Auflastunterteil und Auflastoberteil, im in 7 skizzierten Beispiel die obere Fläche des Anschlagelements UA und die untere Fläche der zweiten oberen Platte PO2 für eine geringe Haftreibung ausgelegt sind.
  • Die erste Fluidbalganordnung mit den Luftbalgen B1 ist insbesondere von Vorteil in einem Zyklusabschnitt eines Fertigungszyklus, in welchem nach Befüllen der Formnester des Formunterteils mit feuchtem Betongemenge das an der Auflasteinrichtung gehaltene Formoberteil in Richtung des Formunterteils abgesenkt wird. Eine eventuelle horizontale Fehlpositionierung zwischen den Druckplatten DP des Formoberteils und den Formnestern FN des Formunterteils führt dabei dazu, dass die Druckplatten zuerst an Einlaufschrägen an den Oberkanten der Formnestwände ZW anliegen und bei weiterer Absenkung des Formoberteils durch Gleiten der Druckplattenkanten entlang der Einlaufschrägflächen die Druckplatten seitlich in eine bezüglich des Formunterteils bzw. der Formnester passende Horizontalposition verschoben werden. Durch die Unterteilung der Auflasteinrichtung in ein Auflastoberteil und ein relativ zu diesem horizontal verschiebbares Auflastunterteil kann eine kollektive horizontale Verschiebung aller Druckplatten in dieselbe Richtung erfolgen, indem das Auflastunterteil in dem begrenzten Maß HV horizontal relativ zu dem horizontal unverrückbaren Auflastoberteil verschoben wird. Die erste Fluidbalganordnung mit den Luftbalgen B1 ermöglicht hierbei vorteilhafterweise die Einstellung einer besonders geringen Widerstandskraft gegen eine horizontale Verschiebung, so dass eine nach Einrücken der Druckplatten in die Formnester gegebenenfalls verbleibende seitliche Anlagekraft der Druckplatten an den Formnestwänden gleichfalls im nachfolgenden Rüttelbetrieb gering bleibt.
  • Nach Einführen der Druckplatten in die Formnester wird die Auflasteinrichtung mittels der maschinenseitigen, vertikal verfahrbaren Trageinrichtung weiter nach unten verschoben und typischerweise mit einer in der Formmaschine einstellbaren Kraft nach unten gedrückt. Hierbei wird das Auflastunterteil in seiner oberen Endlage gegen das Auflastoberteil gedrückt. Während eines nachfolgenden Rüttelbetriebs wird die Kraft von der Formmaschine auf die Auflasteinrichtung aufrecht erhalten und die Auflasteinrichtung im Rahmen der Höhenverringerung des Betongemenges während der Verdichtung weiter nach unten verschoben. Während des Rüttelvorgangs treten besonders hohe Vertikalkräfte auf, welche von der Unterlage auf das Betongemenge und über dieses auf das Formoberteil und die Auflasteinrichtung übertragen werden. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, in der Auflasteinrichtung zwischen Auflastoberteil und Auflastoberteil Mittel vorzusehen, welche eine zumindest teilweise Dämpfung der auf das Auflastoberteil und die Formmaschine einwirkenden Rüttelkräfte zu bewirken, indem das Auflastunterteil eine vertikale Relativbewegung zum Auflastoberteil mit der Rüttelfrequenz ausführen kann.
  • In bevorzugter Ausführung sind Dämpfungselemente, welche eine solche Relativbewegung zulassen, in Form der Luftbalge B2 der zweiten Fluidbalganordnung ausgeführt. Diese Luftbalge B2 werden hierfür über die Steuereinrichtung mit Druckluft beaufschlagt, wobei ein von der gewählten Rüttelanregung und der über die Formmaschine auf die Auflasteinrichtung ausgeübten, nach unten gerichteten Kraft abhängiger Druckwert so eingestellt wird, dass zumindest während eines Teils einer Periode der Rüttelbewegung, deren Rüttelfrequenz beispielsweise in der Größenordnung von 50 Hz liegt, das Auflastunterteil von seiner oberen Endlage relativ zum Auflastoberteil nach unten verschoben ist. Die Maschineneinstellungen können auch noch von den gewünschten Steineigenschaften, der Zusammensetzung des Betongemenges und anderen Parametern abhängen. Soweit die Luftbalge B1 der ersten Fluidbalganordnung unverändert mit Druckluft beaufschlagt sind, ist der Luftdruck in den Luftbalgen B2 der zweiten Fluidbalganordnung entsprechend höher zu wählen, um die durch die erste Fluidbalganordnung auf das Auflastunterteil nach oben ausgerichtete Kraft zusätzlich zu kompensieren und zugleich eine zweite, nach unten gerichtete Balgkraft auf das Auflastunterteil auszuüben, welche zumindest während eines Teils einer Rüttelperiode eine Verlagerung des Auflastunterteils von seiner oberen Endlage vom Auflastoberteil weg bewirkt.
  • In vorteilhafter Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung den Luftdruck in der zweiten Fluidbalganordnung so einstellt, dass während eines Teils einer Rüttelperiode, in welcher die Rüttelkraft von der Unterlage geringer ist, das Auflastunterteil von seiner oberen Endlage beabstandet ist und in einem anderen Teil der Rüttelperiode der Rüttelbewegung mit höherer von der Unterlage nach oben gerichteter Kraft das Auflastunterteil an seiner oberen Endlage anschlägt, wodurch zusätzlich vorteilhafterweise ein schlagender Effekt auf die Druckplatten und die obere Fläche des Betongemenges zurück wirkt.
  • 8 zeigt eine alternative Ausführung, in welcher anstelle der zweiten Fluidbalganordnung ein Dämpfungselement DE mit einem elastisch kompressiblen Körper DE vorgesehen ist. Ein solcher elastisch kompressibler Körper kann beispielsweise in Form eines Schwingmetall-Elements gegeben sein.
  • Das Dämpfungselement DE ist vorzugsweise nur an einer der beiden Platten von zweiter oberer Platte PO2 oder erster unterer Platte PU1 befestigt, beispielsweise an der zweiten oberen Platte PO2 und liegt an der anderen Platte, im skizzierten Beispiel der ersten unteren Platte PU1 gleitfähig an. Das Auflastunterteil ist dann beispielsweise in der in 8 dargestellten Position mittels der Luftbalge B1 der ersten Fluidbalganordnung aus einer nicht dargestellten, durch Anschlagelemente begrenzten unteren Endlage so weit angehoben, dass die Oberseite der ersten unteren Platte PU1 an der unteren Fläche des Dämpfungselements DE mit geringer Kraft anliegt. Die Gewichtskraft des Auflastunterteils und des Formoberteils sind dabei bereits durch die erste Balgkraft der ersten Fluidbalganordnung kompensiert. Die Anlagekraft der ersten unteren Platte PU1 an der unteren Fläche des Dämpfungselements DE sei in diesem Stadium wieder so gering, dass nur eine geringe Widerstandskraft gegen eine horizontale Verschiebung des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil gegeben ist. Gegenüber der oberen Endlage des Auflastunterteils, welche wiederum beispielsweise durch Anschlag der Begrenzungselemente UA an die Unterseite der zweiten oberen Platte PO2 bestimmt ist, verbleiben in dieser Stellung ein Spalt VF. Während des Rüttelvorgangs wirkt zusätzlich zu der ersten Balgkraft der ersten Fluidbalganordnung die Anpresskraft, mit welcher das Auflastoberteil nach unten gedrückt wird und zusätzlich wirken dieser Kraft überlagert die mit der Rüttelfrequenz periodischen Rüttelkräfte. Das Dämpfungselement DE ist vorteilhafterweise so bemessen, dass während des Rüttelvorgangs wiederum während eines Teils einer Rüttelperiode mit schwächeren Rüttelkräften das Auflastunterteil aus einer oberen Endlage gegen das Auflastoberteil nach unten verlagert ist und während eines anderen Teils einer Periode der Rüttelbewegung mit höheren Rüttelkräften das Auflastunterteil in seiner oberen Endlage bezüglich des Auflastoberteils an diesem anschlägt.
  • Anstelle einer Einstellung der Vertikaldämpfung in der Auflasteinrichtung mit teilweisem Anschlag des Auflastunterteils in seiner oberen Endlage am Auflastoberteil kann auch vorgesehen sein, die Dämpfungselemente, in den gegebenen Beispielen das Dämpfungselement DE oder den Luftdruck in der zweiten Fluidbalganordnung so zu bemessen, dass das Auflastunterteil während des Rüttelvorgangs oder während zumindest eines Abschnitts des Rüttelvorgangs lediglich zwischen seinen beiden Endlagen schwingt, ohne diese zu erreichen.
  • In 9 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welcher in der Auflasteinrichtung keine Mittel zur Vertikaldämpfung vorgesehen sind. In der linken Hälfte der 9 ist als 9(A) die untere, durch Anschlagelemente begrenzte Endlage des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil dargestellt. In der rechten Hälfte als 9(B) ist die obere Endlage des Auflastunterteils dargestellt, in welcher die erste untere Platte PU1 an der unteren Seite der zweiten oberen Platte PO2 anliegt. Eine Relativbewegung während des Rüttelvorgangs ist in diesem Ausführungsbeispiel in der Auflasteinheit nicht vorgesehen. Vorteilhafterweise wird bei einer solchen Ausführung der Auflasteinrichtung eine Vertikaldämpfung innerhalb des Formoberteils ausgebildet. In wieder anderer Ausführung kann auch eine gedämpfte vertikale Relativbewegung in der Auflasteinrichtung zwischen dem Auflastunterteil und dem Auflastoberteil während des Rüttelvorgangs mit einer vertikalen Relativbewegung innerhalb des Formoberteils gekoppelt sein. Dies kann insbesondere von Vorteil sein bei einer Ausführung der Vertikaldämpfung nach 8 mittels eines Dämpfungselements DE, dessen Gegenkraft bei einer vertikal einwirkenden Rüttelkraft nicht verstellbar ist. Durch die Kombination einer Vertikaldämpfung in der Auflasteinrichtung mit vorgegebenen Dämpfungseigenschaften und einer zusätzlichen Vertikaldämpfung innerhalb des Formoberteils kann vorteilhaft der Aufwand in der Auflasteinrichtung gering gehalten sein und zugleich eine auf die einzelnen unterschiedlichen Formen abgestimmte Vertikaldämpfung durch die zusätzliche Dämpfung im Formoberteil erfolgen.
  • In 8 und 9 ist zusätzlich in Form einer an der Unterseite der ersten unteren Platte PU1 befestigten Magnetanordnung MA eine besonders vorteilhafte Ausführung einer Verbindung zwischen Auflasteinrichtung, insbesondere Auflastunterteil und dem Formoberteil dargestellt.
  • In 10 ist der Vorgang einer Verbindung des Formoberteils FO einer bei in eine Formmaschine eingesetzten Form mit der in dieser Formmaschine dauerhaft vorhandenen Auflasteinrichtung AE in der Ausführung mit einer Magnetanordnung an der Unterseite der Auflasteinrichtung in drei aufeinander folgenden Stadien dargestellt.
  • Von der Formmaschine ist lediglich ein Rütteltisch RT dargestellt, auf welchen ein Steinbrett SB aufgelegt ist. Weitere Elemente der Formmaschine sind der Übersichtlichkeit halber nicht mit eingezeichnet, dem Fachmann aber hinlänglich bekannt. Auf das Steinbrett SB ist die Form aufgesetzt, wobei die Unterseite des Formunterteils FU auf dem Steinbrett SB aufliegt und das Formoberteil FO mit in den Formnestern FN eingreifenden und gleichfalls auf dem Steinbrett SB aufliegenden Druckplatten in bezüglich des Formunterteils FU korrekter horizontaler Ausrichtung vorliegt. Die Druckplatten weisen dabei gegenüber den Formnestwänden noch ein seitliches Spiel von im Mittel typischerweise 0,3 mm bis 0,5 mm auf. Eine Dezentrierung der druckplatten in den Formnestern aufgrund eines solchen Druckplattenspiels ist gegenüber den im Betrieb zu erwartenden horizontalen Fehlpositionierungen vernachlässigbar, kann aber beim Einsatz einer neuen Form in die Formmaschine anfänglich durch zusätzliche Druckplattenzentrierung minimiert werden. Das Formunterteil FU wird mittels der Flansche FL in Spanneinrichtungen der Formmaschine eingespannt. Das Formoberteil FO besitzt als nach oben weisende Halteplatte eine weichmagnetische Platte MP, welche für alle Druckplatten DP der Druckplattenanordnung gemeinsam ist.
  • Die Auflasteinrichtung AE wird mittels der verfahrbaren Traganordnung der Formmaschine relativ zu der Form nach unten abgesenkt, wie in 10(A) durch den nach unten gerichteten Pfeil angedeutet ist, und kommt, wie in 10(B) skizziert mit der Magnetanordnung MA auf der Halteplatte MP des Formoberteils FO zur Anlage. Die Magnetanordnung MA enthalte insbesondere Permanentmagnete, mittels welchen eine selbsttätige Verbindung über Magnetkräfte zwischen der Magnetanordnung MA und der Halteplatte MP hergestellt wird, wenn die Magnetanordnung MA die Halteplatte MP berührt. Vorteilhafterweise ist bei einer solchen Verbindung von Auflasteinrichtung und Formoberteil über eine Magnetanordnung eine exakte, vorgegebene relative Ausrichtung in horizontaler Richtung zwischen der Auflasteinrichtung und dem Formoberteil nicht erforderlich, wie in 10(B) anhand der seitlichen Versätze DH zwischen Magnetanordnung und Halteplatte MP angedeutet ist. Hierdurch kann beispielsweise auf besonders vorteilhafte und einfache Weise toleriert werden, dass aufgrund von Toleranzen der Flansche FL des Formunterteils oder der Spanneinrichtungen der Formmaschine eine nicht immer gleich bleibende Ausrichtung eines Formunterteils relativ zur Auflasteinrichtung sicher gestellt ist. Auch eine horizontal nicht exakte Einspannung der Auflasteinrichtung in die maschinenseitige Traganordnung kann zu einem seitlichen Versatz führen und ist durch die Magnetbefestigung vorteilhaft einfach tolerierbar.
  • Nach Herstellen der Verbindung über Magnetkräfte zwischen der Magnetanordnung MA und der weichmagnetischen Halteplatte MP wird mittels der vertikal verfahrbaren Traganordnung die Auflasteinrichtung und mit dieser das an deren Unterseite gehaltene Formoberteil FO angehoben und die Druckplatten DP rücken aus den Formnestern FN des Formunterteils aus. Die Anhebung erfolgt so weit, dass eine Befülleinrichtung über das Formunterteil FU verfahren werden kann, um die Formnester FN mit feuchtem Betongemenge zu befüllen. Nach Befüllung der Formnester FN mit Betongemenge wird die Auflasteinrichtung mit dem Formoberteil wieder nach unten abgesenkt, im Falle, dass während des Befüllvorgangs durch die dabei auftretenden Horizontalkräfte das Formunterteil trotz Einspannung in der Maschine um ein geringes Maß verschoben wurde, liegt eine Fehlpositionierung zwischen der Druckplattenanordnung DP und den Formnestern FN vor. Diese kann in gebräuchlicher Weise durch Einlaufschrägen ES an den oberen Enden der Zwischenwände ZW des Formunterteils toleriert und berücksichtigt werden. Bei der Herstellung der Verbindung zwischen Auflasteinrichtung und Formoberteil befinde sich das Auflastunterteil in der beschriebenen mittigen horizontalen Ausgangslage. Das Formoberteil und das Auflastunterteil bleiben nach Herstellung der Verbindung in ihren vertikalen und horizontalen Relativpositionen fixiert. Bei Absenken der Auflasteinrichtung mit dem Formoberteil bei eventueller Fehlpositionierung des Formunterteils können die Druckplatten durch die Unterteilung der Auflasteinrichtung und die relative horizontale Verschiebbarkeit des Auflastunterteils relativ zum Auflastoberteil wie beschrieben mit geringer Kraft so weit seitlich verschoben werden, dass die Druckplatten DP wieder ordnungsgemäß in den Formnestern einliegen.
  • Ein Lösen der Verbindung zwischen der Auflasteinrichtung und der mittels der Magnetanordnung MA an dem Auflastunterteil gehaltenen Formoberteil erfolgt vorteilhafterweise dadurch, dass den magnetischen Haltekräften einer Permanentmagnetanordnung für den Lösevorgang ein entgegen gesetztes Magnetfeld einer elektromagnetischen Spulenanordnung überlagerbar ist.
  • Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen in aufeinander folgenden Fertigungszyklen mittels einer Formmaschine, welche zur auswechselbaren Aufnahme einer Form ausgebildet ist, wobei a) die Form in ein Formunterteil (FU) mit einer Formnestanordnung (FN) und in ein Formoberteil (FO) mit einer komplementär zu der Formnestanordnung ausgebildeten Druckplattenanordnung (DP) unterteilt ist, b) das Formunterteil (FU) auf einer mittels einer Rütteleinrichtung rüttelbaren Unterlage (RT, SB) aufsetzbar ist, c) das Formoberteil (FO) an einer beim Formwechsel in der Formmaschine verbleibenden Auflasteinrichtung (AE) gehalten und mit dieser relativ zu dem Formunterteil (FU) vertikal verfahrbar ist, d) die Auflasteinrichtung (AE) in ein Auflastoberteil und ein Auflastunterteil unterteilt ist, welche in begrenztem Maß (VS, VF) relativ zueinander verlagerbar sind, e) zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil eine Fluidbalganordnung (B1, B2) angeordnet ist, welche zur Ausübung veränderlicher vertikaler Kräfte zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil ausgebildet ist, f) das Auflastunterteil mit dem Formoberteil und das Auflastoberteil mit der Formmaschine verbunden ist, g) eine Steuereinrichtung zur veränderlichen Steuerung eines oder mehrerer Fluiddrücke in der Fluidbalganordnung (B1, B2) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Auflastoberteil und Auflastunterteil zwischen einer ersten und einer zweiten horizontalen Endlage horizontal relativ zueinander verlagerbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale Mittellage zwischen den beiden horizontalen Endlagen eine Ausgangslage des Auflastunterteils bildet.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Auflastunterteil zwischen einer ersten unteren und einer zweiten oberen vertikalen Endlage vertikal relativ zu dem Auflastoberteil verlagerbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Teil-Fluidbalganordnung (B1) so zwischen Auflastoberteil (PO2) und Auflastunterteil (PU2) angeordnet ist, dass über die erste Teil-Fluidbalganordnung (B1) zumindest ein Teil der Gewichtskraft vorzugsweise die gesamte Gewichtskraft des Auflastunterteils und des an diesem gehaltenen Formoberteil auf das Auflastoberteil übertragbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Teil-Fluidbalganordnung (B2) so zwischen Auflastoberteil (PO2) und Auflastunterteil (PU1) angeordnet ist, dass zumindest ein Teil einer Anpresskraft der Druckplattenanordnung (DP) auf ein Betongemenge in der Formnestanordnung (FN) über die zweite Teil-Fluidbalganordnung (B2) auf das Auflastoberteil übertragbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den einen oder mehrere Fluiddrücke in der Fluidbalganordnung (B2) während einer Rüttelphase innerhalb eines Fertigungszyklus so einstellt, dass das Auflastunterteil zumindest während eines Teils der durch die Rütteleinrichtung auf das Auflastunterteil übertragenen Rüttelbewegung sich relativ zu den beiden vertikalen Endlagen bewegt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Formoberteil (FO) relativ zu dem Auflastunterteil (PU1) horizontal und vertikal fixiert ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formoberteil (FO; MP) mittels einer Magnetanordnung (MA) an dem Auflastunterteil gehalten ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflastunterteil zumindest während eines Teilzyklus, in welchem die Druckplattenanordnung (DP) durch vertikale Verlagerung von Formoberteil (FO) und Formunterteil (FU) aufeinander zu in die Formnestanordnung (FN) eintritt, horizontal relativ zu dem Auflastoberteil verschiebbar ist.
  11. Verfahren zur Herstellung von Betonformsteinen mittels einer Formmaschine und einer auswechselbar in dieser gehaltenen, ein Formoberteil (FO) und ein Formunterteil (FU) unterteilten Form, wobei a) das Formunterteil (FU) auf einer rüttelbaren Unterlage (RT, SB) aufliegt und das Formoberteil (FO) mittels einer Auflasteinrichtung (AE) der Formmaschine relativ zum Formunterteil (FU) vertikal verfahrbar ist, b) die Auflasteinrichtung (AE) in ein oberes Auflastteil und ein unteres Auflastteil unterteilt ist und die beiden Auflastteile begrenzt (VS) relativ zueinander verlagerbar sind, c) wenigstens eine Fluidbalganordnung (B1, B2) mit veränderlich einstellbarem Balgdruck zwischen oberem und unterem Auflastteil angeordnet ist, mittels welcher eine Vertikalkraft zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil veränderlich einstellbar ist, d) in aufeinander folgenden Fertigungszyklen jeweils wenigstens die folgenden Zyklusabschnitte durchgeführt werden, d1) Absenken der Auflasteinrichtung (AE) mit dem Formoberteil (FO) relativ zu dem Formunterteil (FU) mit Eingreifen einer Druckplattenanordnung (DP) des Formoberteils (FO) in ein oder mehrere mit Betongemenge befüllte Formnester (FN) des Formunterteils (FU), d2) Andrücken der Druckplattenanordnung (DP) auf das Betongemenge während eines Rüttelvorgangs, d3) Abheben des Formoberteils (FO) von dem Formunterteil (FU), e) der Balgdruck in der wenigstens einen Balganordnung (B1, B2) während eines Fertigungszyklus mittels einer Steuereinrichtung verändert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während des Zyklusabschnitts d1 Auflastoberteil und Auflastunterteil horizontal so voneinander entkoppelt werden, dass bei gegenüber der Formnestanordnung (FN) horizontal dezentrierter Druckplattenanordnung (DP) durch Anlage von schrägen Führungsflächen (ES) und Gegenflächen (DP) von Formunterteil (FO) und Formoberteil (FU) das Auflastunterteil (PU1, PU2) mit dem Formoberteil (FO) horizontal relativ zum Auflastoberteil verschoben wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalkraft zwischen Auflastoberteil und Auflastunterteil während eines Fertigungszyklus durch Variation eines oder mehrerer Fluiddrücke der fluidbalganordnung (B1, B2) zwischen zwei Extremwerten variiert wird und dass zur horizontalen Entkopplung von Auflastunterteil und Auflastoberteil die Vertikalkraft der Fluidbalganordnung (B1) auf einen von beiden Extremwerten verschiedenen Zwischenwert eingestellt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zyklusabschnitts d2 ein oder mehrere Fluiddrücke in der Fluidbalganordnung so eingestellt werden, dass das Auflastunterteil eine von einer Rütteleinrichtung über die Unterlage (RT, SB), das Betongemenge und das Formoberteil (FO) angeregte Rüttelbewegung relativ zu dem Auflastoberteil ausführt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Formoberteils (FO) mit dem Auflastunterteil (MA) – Formunterteil (FU) auf der Unterlage aufgesetzt und relativ zur Formmaschine fixiert wird, – davor oder danach das Formoberteil (FO) mit in der Formnestanordnung (FN) einliegender Druckplattenanordnung (DP) relativ zu dem Formunterteil (FU) in eine horizontale Zentrierstellung gebracht wird, – das Auflastunterteil relativ zu dem Auflastoberteil in eine horizontale Mittenstellung der horizontalen relativen Verschiebbarkeit (HV) gebracht wird, – die Auflasteinrichtung (AE) in Richtung des Formoberteils (FO) vertikal verlagert wird, – das Formoberteil (FO) in seiner horizontalen Zentrierstellung mit dem Auflastunterteil (MA, PU1, PU2) in dessen horizontaler Mittenstellung verbunden und horizontal fixiert wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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BE1022846B1 (nl) * 2014-02-03 2016-09-20 Masa GmbH Werkwijze en inrichting voor het snel wisselen van de stempelplaat
WO2019048688A1 (de) * 2017-09-11 2019-03-14 Kobra Formen Gmbh Vorrichtung zur herstellung von betonformteilen

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