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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Betonteilen
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
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Bei
einer bekannten Maschine der eingangs genannten Art ist die Beschickungseinrichtung
in ihrer unwirksamen Ausgangsstellung in einem Bereich in Abstand
und seitlich neben der Form platziert, wobei die Beschickungseinrichtung
in ihre Arbeitsstellung über
die Form vorgefahren werden kann. Die Einpresseinrichtung, die den
Oberring, auch Obermuffe genannt, trägt, ist in ihrer unwirksamen
Ausgangsstellung an anderer Stelle der Maschine ebenfalls in Abstand
von der Form seitlich neben dieser und dabei so angeordnet, dass
die Einpresseinrichtung das Vorfahren der Beschickungseinrichtung nicht
behindert. In aller Regel ist bei derartigen Verfahren und Maschinen
der Formkern fest auf einem Rütteltisch
oder einem Zentralrüttler
montiert. Der äußere Formmantel
wird mitsamt einem Unterring, auch Untermuffe genannt, mit Hilfe
eines Krans auf der Kernwandung des Formkernes abgelassen, bis der
Unterring auf einem am Formkern festen Stützring aufsitzt. Hiernach kann
der automatische Fertigungsablauf gestartet werden. Dieser beginnt
damit, dass die Beschickungseinrichtung aus ihrer Ausgangsstellung über die
Form in ihre Arbeitsstellung bewegt wird, in der mit ihrer Hilfe
Frischbeton in den oben offenen Formraum eingefüllt werden kann unter gleichzeitiger
Verdichtung aufgrund des eingeschalteten Rüttlers am Rütteltisch bzw. des Zentralrüttlers. Ist
dieser Verdichtungsvorgang nahezu abgeschlossen, so wird die Beschickungseinrichtung
aus dieser Arbeitsstellung zurück
in die Ausgangsstellung bewegt, in der sie wieder in Abstand und
seitlich neben der Form steht. Daraufhin wird nun die außerhalb
des Bereichs der Form befindliche Einpresseinrichtung von ihrer
Ausgangsstellung in ihre Arbeitsstellung bewegt, in der die Einpresseinrichtung
mit ihrem Oberring sich oberhalb des oben offenen Formraumes befindet.
Daraufhin kann der Oberring abgesenkt und in den oben offenen Formraum
eingepresst werden unter gleichzeitiger Vibration, so dass der Beton
im Formraum weiter verdichtet wird und zugleich dem oberen Stirnende
des Betonteiles die dem Oberring entsprechende Form gegeben wird.
Ist dieser Press- und Verdichtungsvorgang abgeschlossen, so wird zunächst der
Oberring unter Drehung abgehoben und sodann die Einpresseinrichtung
seitlich aus dem Bereich der Form weg und zurück in ihre Ausgangsstellung
bewegt.
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Der
automatische Prozess ist damit beendet. Hieraufhin wird mittels
Transporteinrichtung, diese ist meistens ein Kran, der Formaußenmantel
mitsamt dem Unterring und dem darauf lastenden geformten Betonteil
vom Formkern abgezogen oder abgehoben und hiernach zum Abbindeplatz
transportiert. Dort erfolgt die endgültige Entformung des gefertigten
Betonteiles. Anschließend
wird mit dem Formmantel ein neuer Unterring aufgenommen und dann
der Formmantel mit Unterring auf dem Formkern der Maschine angesetzt,
woraufhin der nächste
Arbeitstakt beginnen kann.
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Da
die Einpressvorrichtung ein eigenständig horizontal bewegbare Einheit
ist, haben die Maschine bekannter Art folgende Nachteile. Zunächst benötigt die
Presseneinheit eine eigene Führung
und Antrieb in horizontaler Richtung. Dies ist ein erheblicher Konstruktionsaufwand
mit folgenden zusätzlichen Teilen:
Führung,
Antriebseinheit, Steuerung und Positionsgeber für die exakte Positionierung.
Da die Einpresseinrichtung einen eigenen Platz hat, ergibt sich
für die
Maschine ein erheblicher Platzbedarf. Dies macht sich um so stärker bemerkbar,
je größer die
Oberringe im Durchmesser sind. Nachteilig ist zugleich, dass aufgrund
dieser Anordnung die Maschine nicht so günstig abgesichert werden kann
und somit eine beträchtliche
Unfallgefahr besteht. Der Ablauf des Einpressens ist vor allem zeitaufwendig,
da vor dem Pressen die Einpresseinrichtung horizontal über die
Form gefahren wird und nach beendigen des Einpressvorgangs wieder
in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt.
Diese Verfahrwege sind verlorene Zeiten, da die Transporteinheit
erst über
die Formeinrichtung fahren kann, wenn die Einpresseinrichtung zurückgefahren
ist, um so eine Kollision zu vermeiden.
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Die
Aufgabe ist bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs
1 definierten Art gemäß der Erfindung
gelöst
durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1. Dadurch,
dass die Zentriereinrichtungen der Maschine die Transporteinrichtung
in ihrer Lage genau positioniert und festgelegt, kann die Einpresseinrichtung
in der Transporteinrichtung geführt
werden. Würde
sich die Transporteinrichtung in einer undefinierten Lage befinden
würde die
Einpresseinrichtung wegen der Kraft, mit der der vorverdichtete
Beton der Einpresseinrichtung entgegenwirkt, unkontrollierte Bewegungen
machen und sich das Spitzende nicht in der gewünschten Lage ausbilden, sondern
hätte einen
Winkelversatz.
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Dadurch,
dass die Einpresseinrichtung mit dem Transportkran verbunden ist,
benötigt
die Einpresseinrichtung keine eigenen Führungen und Antrieb. Auch die
Steuerung und Positionsgeber entfallen, da die Einpresseinrichtung
gleichzeitig mit dem Transportkran positioniert wird. Durch den
geringeren Konstruktionsaufwand und das Wegfallen von teuren Teilen
verringern sich die Kosten erheblich.
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Dadurch,
dass sich die Einpresseinrichtung in der Transporteinheit über der
zu transportierenden Form befindet, wird seitlich über die
Form hinaus kein Platz benötigt.
Die Einpresseinrichtung mit der Obermuffe hat immer einen etwas
kleineren Durchmesser als die Formeinrichtung und überlappt
diese nie. Die Maschine hat einen wesentlich geringeren Platzbedarf
und es wird Platz frei, der sonst von der separat in Ausgangsstellung
befindlichen Presse beansprucht wurde. Außerdem ist die Maschine nun
von drei Seiten her zugänglich
und der Gefahrenbereich, durch die Verfahrbewegung der Einpresseinrichtung über die
Formeinrichtung, entfällt.
Von Vorteil ist ferner, dass durch die Zugänglichkeit von drei Seiten rings
um, die Form nun besser abgesichert werden kann und aus diesem Grund
die Unfallgefahr wesentlich verringert werden kann.
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Dadurch,
dass sich die Bewegungen von der Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung
der Einpresseinrichtung und der Transporteinrichtung zeitlich überlappen,
also gleichzeitig erfolgen, ergibt sich eine Verkürzung des
Fertigungsablaufs. Es erhöht sich
die Taktzeit, was zu einem größeren Ausstoß der Maschine
und daher zu größerer Effektivität führt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Maschine ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis
12.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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In 1–3 ist
die Maschine je in einer schematischen Vorderansicht, links, und
einer Seitenansichten, rechts, dargestellt. Die gezeigte Maschine 10 ist
zum Herstellen von Betonteilen verschiedenster Form geeignet, und
zwar sowohl von runden als auch von eckigen Betonteilen. Als herzustellende
Betonteile kommen beispielsweise Rohre, Schachtringe, Schachthälse oder
auch Sonderteile wie quadratische oder rechteckige Schachtelemente, Heizkanäle, Stützmauerelemente,
Gelenkstücke,
Abzweiger od. dgl. in Betracht.
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Dabei
arbeitet die Maschine 10 halbautomatisch oder automatisch.
Die auswechselbare Form 13 ist an einem Träger 12 angebracht.
Die Form 13 weist z.B. einen hutförmigen Formkern 14 auf,
der im Inneren hohl ist und auswechselbar auf einem nicht weiter gezeigten
Zentralrüttler
befestigt werden kann. In den gezeigten Darstellungen ist der Formkern 14 auf einem
Rütteltisch 9 angebracht.
Der Formkern 14 ist z.B. rund und mit einem kreisförmigen Deckel 15 und mit
einer nach unten führenden
Kernwandung 16 versehen. Die auswechselbare Befestigung
des Formkerns 14 hat den Sinn, durch Austausch gegen einen anderen
Formkern anderen Durchmessers, auch andere Nennweite genannt, anders
bemessene und/oder geformte Betonteile herstellen zu können. Zur
Form 13 gehört
ferner ein, äußerer, auswechselbarer
Formmantel 17, der ebenfalls Zylinderform hat. Der Formmantel 17 trägt oben
einen abstrebenden Flansch 18. Der Formmantel 17 umgibt
den Formkern 14 mit radialem Abstand. Im unteren Bereich sitzt
auf dem Formkern 14 ein Stützring 19 auf. Für die Formgebung
des unteren Stirnendes eines im Formraum 20 zwischen Formkern 14 und
Formmantel 17 zu formenden Betonteiles wird über den
Formkern 14 ein Unterring 21, auch Untermuffe
genannt, gestreift, der auf dem Stützring 19 ruht. Der
Unterring 21 liegt am unteren Ende des Formmantels 17 auf,
so dass in diesem Bereich der Formraum 20 geschlossen ist.
Der Unterring 21 dient später dem erleichterten Abtransport
des fertiggestellten Betonteiles 22. Die Maschine ist oberhalb
des Schachtes 11 und seitlich der Form 13 mit
einer längs
verfahrbaren Beschickungseinrichtung 30 bekannter Art versehen.
Die Beschickungseinrichtung 30 weist in üblicher
Weise einen Vorratsbehälter 33 für den Frischbeton,
ferner ein Förderband 34 auf.
Die Beschickungseinrichtung 30 ist längs einer horizontalen Führung 31 und
somit längs
einer horizontalen Bahn in Pfeilrichtung 32 hin und her
verfahrbar. Auf dem Formkern 14 ist ein Verteiler 5 angebracht
der mit einer rotatorischen Bewegung den Beton in die Form 13 verteilt.
Mit dem Transportkran 6 wird das fertige Betonteil 22 an
den Abbindeplatz abtransportiert, wo der feuchte Beton aushärten kann.
Das Produkt 22 kann entweder im Formmantel 17 auf
der in ihm verriegelten Untermuffe 21, oder jedoch ohne
Formmantel 17 nur auf der Untermuffe 21, abtransportiert
werden. Der Transportkran 6 kann ein Seil, oder Kettenkran
sein und manuell, oder automatisch gesteuert sein.
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Die
gezeigte Maschine am ersten Ausführungsbeispiel:
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Es
zeigen:
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1 zeigt
eine schematischen Vorderansicht, links, und Seitenansichten, rechts,
einer Betonteilmaschine 10 beim Füllvorgang der Formeinrichtung.
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In
der Seitenansicht von 1 ist die Arbeitsstellung der
Beschickungseinrichtung 30 während des Füllvorgangs dargestellt.
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2 zeigt
eine schematischen Vorderansicht, links, und Seitenansichten, rechts,
einer Betonteilmaschine 10 beim Einpressvorgang der Obermuffe 43 in
die Form 13. Die Seitenansicht von 2 zeigt
die Ausgangsstellung bzw. Warteposition der Beschickung 30.
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3 zeigt
die schematischen Vorderansicht, links, und Seitenansichten, rechts,
einer Betonteilmaschine 10 beim Greifen des Formmantels 17 von
der Transporteinrichtung 6. Der dargestellte Transportkran 6 ist
ein Automatikkran und besteht aus einem Rahmen 1 der gleichzeitig
als Führung
für die
Greifer 2 dient. Die Greifer 2 sind entlang des Rahmens 1 verfahrbar
und haben die Aufgabe den Formmantel 17 zu greifen. Danach
kann der Formmantel 17 an den Abbindeplatz transportiert
werden. Am Rahmen 1 der Transporteinrichtung 6 ist
eine Führung 39 für die Einpresseinrichtung 40 befestigt und
die vertikale Bewegung erfolgt in Pfeilrichtung 41. Der
Antrieb der Einpresseinrichtung 40 für ihre translatorische Bewegung
kann auf verschiedenste Arten erfolgen, z.B. über einen Hydraulikzylinder, oder
einem Elektromotor mit Getriebe, oder andersartig gestaltet sein.
In der gezeigten Darstellung ist der Antrieb der Einpresseinrichtung 40 ein
Hydraulikzylinder der gleichzeitig auch die Führung 39 der Einpresseinrichtung
ist. 1+3 zeigt die Einpresseinrichtung 40 in
Ausgangsstellung, und in 2 die ausgefahrene Stellung
während
des Einpressvorgangs. Der Ablauf des Fertigungsverfahrens beginnt mit
dem Vorfahren der Beschickungseinrichtung 30 über die
Form 13.
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Hat
diese ihre Arbeitslage erreicht, 1, wird
der feuchte Beton aus dem Vorratsbehälter 33 über das
Förderband 34,
unter gleichzeitigem Verdichten durch Rütteln, in die Form 13 befördert. Ein Verteiler 5 auf
dem Formkern 14 verteilt mit einer rotatorischen Bewegung
den Beton in die Form 13. Ist der Füll- und Verdichtungsvorgang
abgeschlossen fährt
die Beschickungseinrichtung 30 zurück.
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Nun
fährt die
Transporteinrichtung 6, die sich schon über der Form 13 befindet,
auf Stützen 7 mit Zentrierungen 8 ab, 2.
Durch die Zentriereinrichtungen 8 ist die Transporteinrichtung 6 in
ihrer Lage genau zentriert und festgelegt. Die Gewichtskraft der Transporteinrichtung 6 drückt die
diese in die Zentrierungen 8, hier als konische Zentrierbolzen
dargestellt, und verhindert, dass die Transporteinrichtung 6 nach
oben abhebt. Nun senkt sich die Presse 40 und damit der
Oberring 43 auf den in der Form 13 eingeschlossen
und bereits vorverdichteten Beton. Durch die Presskraft der Presse 40 und
unter gleichzeitigem Rütteln
des Rüttlers 9,
der schematisch als Rütteltisch
dargestellt ist, wird der Beton weiter verdichtet und außerdem das
Stirnende des Betonteils 12 geformt. In jedem Fall muss
die Transporteinrichtung 6 während des Pressvorgangs in
ihrer Lage fixiert sein. Andernfalls macht die Presse wegen der
Kraft, mit der der vorverdichtete Beton der Einpresseinrichtung 40 entgegenwirkt,
unkontrollierte Bewegungen und das Spitzende bildet sich nicht in
der gewünschten Lage
aus, sondern hat einen Winkelversatz. Ist also der Pressvorgang
abgeschlossen, 2, dann fährt die Presse 40 in
Pfeilrichtung 41 in ihre Ausgangsstellung zurück. Von
Vorteil ist nun, dass sich die Lage des Mantels 17 zu der
Transporteinrichtung 6 und damit zu den Greifern 2 nicht
verändert
hat, da die Transporteinrichtung 6 immer noch in den Zentrierungen 8 steht.
Die Greifer 2 greifen so den Formmantel 17, 3,
und transportieren diesen mit samt der Untermuffe 21 und
dem Betonteil 22 an den Abbindeplatz. Dort wird die Untermuffe 21 entriegelt
und der Formmantel 17 von dem Betonteil 22 abgehoben, wobei
das Betonteil 22 auf der Untermuffe 21 stehen bleibt
und aushärten
kann. Daraufhin fährt
die Transporteinrichtung 6 mitsamt dem Formmantel 17 über eine
gereinigte Untermuffe 21. Diese wird mittels Untermuffenriegel,
die nicht weiter dargestellt sind, sich aber am unteren Ende des
Formmantels 17 befinden, im Formmantel 17 verriegelt.
Anschließend
stellt die Transporteinrichtung 6 den Formmantel 17 mit
Untermuffe 21 über
den Formkern 14 und ein neuer Arbeitstakt kann beginnen.
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Bei
dem zweiten, in 4–7 gezeigten, Ausführungsbeispiel
ist die Einpresseinrichtung über eine
Führung 39 in
der Transporteinrichtung 6 geführt. Die Einpresseinrichtung 40 hat
dabei keinen eigenen Antrieb. Der Antrieb erfolgt durch die eigene Schwerkraft
der Einpresseinrichtung 40 und die Antriebseinheit kann
entfallen. Die Einpresseinrichtung 40 fährt somit in der Transporteinrichtung 6 über die Form 13 und
ist, da sie durch ihre Schwerkraft nach unten gezogen wird, in ausgefahrener
Endstellung Beim Abfahren der Transporteinrichtung 6 fährt sie zuerst
in Einweiser 4 ein, 4, und wird
dadurch horizontal zentriert. Dann setzt die Transporteinrichtung 6 ihre
Abwärtsbewegung
fort und setzt nun mit dem Oberring 43 auf dem Beton auf.
Die Transporteinrichtung 6 fährt noch ein Stück weiter
ab und schiebt somit für
die Einpresseinrichtung 40 aus ihrer Endstellung, 5,
damit bekommt die Einpresseinrichtung 40 wieder Hub und
drückt
mit ihrer Gewichtskraft auf den Beton in der Form 13. Gleichzeitig setzt
der Rahmen 1 der Transporteinrichtung 6 auf die
Zentrierungen 8 auf und bringt somit über seine Gewichtskraft die
Transporteinrichtung 6 mit samt der Einpresseinrichtung 40 in
eine feste, genau definierte horizontale Lage. Nach dem Einpressvorgang hebt
sich die Transporteinrichtung 6 soweit an, dass die Einpresseinrichtung 40 bis
in ihre Endlage in ausgefahrenem Zustand ausfährt und noch ein Stück weiter
bis die Einpresseinrichtung 40 schließlich vom Beton abhebt, 6.
In dieser Lage können
die Greifer 2 den Formmantel 17 greifen, 7,
und abtransportieren.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel,
in 8–10 dargestellt,
entspricht prinzipiell, bis auf den Greifer, dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Greifer ist hier als Wendegreifer 29 ausgeführt und die
Transporteinrichtung 6 wird in diesem Fall als Wendetraverse
bezeichnet. In 10 ist der Wendegreifer 29 in
der Seitenansicht dargestellt. Mit ihm kann man, während des
Abtransports des Betonteils 22 zum Abbindeplatz, das Betonteil
um 180° wenden.
Dies ist von Vorteil, wenn die Einbaulage des fertigen Betonteils 22 nicht
der Fertigungslage in der Maschine entspricht und erspart so das
Wenden des Betonteils 22 beim Endverbraucher.
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Das
vierte Ausführungsbeispiel
ist nicht dargestellt, es entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel.
Jedoch wird hier der Formmantel 17 während des ganzen Fertigungsablaufs
von den Greifern 2 gehalten. Damit spart man Taktzeit durch
das Wegfallen des Greifvorgangs.
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Das
fünfte
Ausführungsbeispiel
ist nicht dargestellt, es entspricht dem vierten Ausführungsbeispiel.
Jedoch wird hier der Formmantel 17 während des ganzen Fertigungsablaufs
von den Wendegreifern 29 gehalten.