DE4428949A1 - Formvorrichtung zur Herstellung von Betonkörpern in Mehrlagen-Fertigungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formvorrichtung zur Herstellung von Betonkörpern in Mehrlagen-Fertigungsmaschinen nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Formvorrichtungen dieser Art sind bekannt und weit verbreitet, z. B. zur Herstellung von Betonpflastersteinen. Gewöhnlich handelt es sich um Mehrfachformen, die eine Anzahl von Formkammern und dazu passenden Stempeln aufweisen und dazu dienen, in einem einzigen Formvorgang eine entsprechende Anzahl untereinander gleicher oder auch verschiedener Pflastersteine herzustellen. Die verwendete verhältnismäßig trockene Betonmischung wird in der Formvorrichtung mit Hilfe von starken Rüttelkräften verdichtet und dann werden die Betonkörper ausgeformt und auf einer Fertigungsunterlage abgelegt, wobei zunächst der Formrahmen hochfährt und dann auch das Formoberteil von den Formlingen abgehoben wird.

Die Besonderheit einer Mehrlagen-Fertigungsmaschine besteht darin, daß die Formvorrichtung während des Verdichtungsvorganges auf einem Rütteltisch liegt, der sich danach seitlich wegbewegt, so daß die verdichteten Formkörper zunächst noch in den an der Unterseite geöffneten Formkammern haften bleiben. Es ist also möglich, das Ausformen an anderer Stelle vorzunehmen und zwar insbesondere auf einem darunter befindlichen Stapel vorher gefertigter noch nicht abgebundener Betonkörper. Die Oberfläche dieser zuletzt gefertigten Lage wird als Trennschicht mit trockenem Sand bestreut, bevor die Formvorrichtung nach dem Wegfahren des Rütteltischs sich auf diese Lage senkt und die neue Lage durch Ausformen wie oben beschrieben ablegt.

Allerdings ist die Haftung der Betonkörper in den Formkammern dann problematisch, wenn die Betonkörper besonders großvolumig und deshalb schwer sind oder wenn es sich um verhältnismäßig dünne, in horizontaler Position gefertigte Plattenelemente handelt. In diesen beiden besonders kritischen Fällen neigen die Betonkörper dazu, aus den Formkammern heraus zufallen, weil die haltenden Querkräfte im Verhältnis zum Gewicht zu klein sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formvorrichtung zu schaffen, mit der Betonkörper mit im vorgenannten Sinne kritischen Abmessungen in Mehrlagen-Fertigern hergestellt werden können, d. h. eine erhöhte Haftfähigkeit in den Formkammern haben.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Formvorrichtung der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Diese bestehen im wesentlichen darin, daß die Druckplatten, welche die Unterseiten der am Formoberteil angeordneten Stempel bilden, eine Vielzahl feiner Bohrungen aufweisen, die mit einer Unterdruckquelle verbunden sind. Dadurch greift gerade an den horizontalen Stellen der Formkammerinnenwände, wo die Adhäsionskräfte am schwächsten sind, die Saugkraft flächig an den Betonkörpern an und wirkt den Gewichtskräften entgegen.

Somit bleiben auch schwere oder besonders flache Betonkörper einwandfrei in den Formkammern haften, auch wenn bei der Bewegung der Formvorrichtung innerhalb der Formmaschine die üblichen Erschütterungen auftreten.

Als Unterdruckquelle wird vorzugsweise ein auf dem Venturi-Prinzip beruhender, mit Druckluft gespeister Unterdruckgenerator verwendet. Die Erfahrung mit solchen Unterdruckgeneratoren, die verhältnismäßig kleine Abmessungen haben können, hat gezeigt, daß es zweckmäßig ist, bei einer Formvorrichtung mit mehreren Formkammern und Stempeln jedem derselben einen eigenen Unterdruckgenerator zuzuordnen. Nachdem der treibende Druckluftstrom eingeschaltet ist, baut sich der Unterdruck an den Bohrungen auf, sobald der Verdichtungsvorgang beendet ist und die Bohrungen durch den Betonkörper geschlossen sind. Zum Ausformen genügt es, einfach den Druckluftstrom zu sperren, ohne daß Vorkehrungen zur Belüftung getroffen werden müssen.

Andererseits ist es auch möglich, als Unterdruckquelle eine Vakuumpumpe zu verwenden und diese mittels der Steuerung der Fertigungsmaschine in der erforderlichen Weise zu steuern. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, eine Pumpe zu verwenden, die auf die Erzeugung von Druckluft umschaltbar ist, um auf diese Weise nach dem Entformen die Bohrungen in umgekehrter Strömungsrichtung mit Blasluft vom Beton zu reinigen.

Als weitere zweckmäßige Variante wird vorgeschlagen, daß das Formoberteil zwei in vertikaler Richtung aneinander geführte, zwischen zwei Endstellungen frei bewegliche Teilbaugruppen umfaßt und daß als Unterdruckquelle wenigstens eine volumenveränderbare Kammer vorgesehen ist, die mit der einen Teilbaugruppe verbunden ist, während eine bewegliche Wand der Kammer mit der anderen Teilbaugruppe verbunden ist, derart, daß beim Anheben des Formoberteils in der Kammer ein Unterdruck entsteht. Hierbei wird die Relativbewegung zwischen den beiden Teilbaugruppen, die beim Verdichtungsvorgang einerseits und beim Abheben vom Rütteltisch andererseits entgegengesetzte Richtungen hat, zum Antrieb der volumenveränderbaren Kammer ausgenutzt, so daß ansonsten keine Steuerung erforderlich ist. Die bewegliche Wand der Kammer kann ein Kolben, eine Gummimembran oder dergleichen sein. Rohr- oder Schlauchleitungen entfallen ganz. Den gleichen Effekt kann man auch mittels eines im Formoberteil integrierten Antriebes erzielen, z. B. eines Hubzylinders, welcher den zur Erzeugung des Unterdrucks nötigen Weg macht.

Um alle einzelnen Bohrungen mit der Unterdruckquelle zu verbinden, wird vorgeschlagen, unmittelbar über der Druckplatte eine Druckverteilungskammer anzuordnen, was zweckmäßigerweise durch einen mehrschichtigen Aufbau des Stempelkopfes bewerkstelligt werden kann. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Druckplatte des Stempels an einer Tragplatte mittels eines Distanzstücks befestigt ist, welches den Randbereich der Druckplatte mit der Tragplatte dicht verbindet und dadurch eine Druckverteilungskammer bildet.

Um ein Verstopfen der Bohrungen zu vermeiden, die z. B. einen Durchmesser von 1,6 mm haben können, wird vorgeschlagen, daß die Bohrungen sich von der Druckplattenunterseite beginnend trichterförmig erweitern. Der Kegelwinkel einer solchen Bohrung kann besonders groß sein, wenn sie in eine zylindrische Bohrung mündet, die einen wesentlich größeren Durchmesser hat und den größten Teil der Dicke der Druckplatte von oben her erschließt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, die eine Formvorrichtung zur Herstellung von Gartenbeet-Einfassungsplatten mit bogigem oberen Rand betrifft. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt I-I (Fig. 2) eines Stempels mit einem Venturi-Unterdruckgenerator,

Fig. 2 eine Draufsicht der Tragplatte,

Fig. 3 des Distanzstückes und

Fig. 4 der Druckplatte des Stempels nach Fig. 1 in kleinerem Maßstab,

Fig. 5 die Darstellung einer der Druckplatten-Bohrungen gemäß Fig. 1 in wesentlich größerem Maßstab und

Fig. 6 eine Draufsicht des Formrahmens, zu dem der Stempel nach Fig. 1 gehört, in einem kleinen Maßstab.

Der in Fig. 1 gezeigte Stempel hat einen aus drei plattenartigen Elementen bestehenden Stempelkopf, der mit Hilfe zweier vertikaler Fußrohre 1 quadratischen Querschnitts an einer Auflastplatte 2 des Stempeloberteils angeschweißt ist. Die drei Elemente des Stempelkopfes sind in der Reihenfolge von oben nach unten in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Die obere Tragplatte 3 ist unmittelbar am Fußrohr 1 befestigt. Darunter schließt sich ein Distanzstück 4 und unter diesem eine Druckplatte 5 an. Die drei Elemente sind durch Schrauben 6 miteinander verbunden, die durch die Tragplatte und das Distanzstück hindurch in die Druckplatte 5 eingeschraubt sind. Das Distanzstück 4, dessen Umriß mit der Tragplatte 3 genau übereinstimmt, bildet einen Ring oder umlaufenden Steg, dessen Innenraum oben von der Tragplatte 3 und unten von der Druckplatte 5 abgeschlossen ist. Die aufeinanderliegenden Flächen sind durch Silikon abgedichtet.

Die Druckplatte hat im Bereich der so gebildeten Druckverteilungskammer 7 eine Vielzahl durchgehender Bohrungen 8. Deren Längsschnitt ist in Fig. 5 im einzelnen gezeigt. Zu unterscheiden ist eine oben beginnende zylindrische Einbohrung 9, die so ausgeführt wird, daß die Spitze des Bohrers die untere Fläche der Druckplatte 5 gerade noch nicht durchstößt. Vom flachkegeligen Boden dieser Einbohrung aus ist dann eine kegelige Düsenbohrung 10 geführt, deren Kegelwinkel 60° und deren Öffnungsdurchmesser etwa 1,6 mm beträgt. Der obere Rand der Einbohrung 9 ist durch Ansenken gebrochen.

Die Druckplatte 5 hat an der Unterseite wie üblich einen umlaufenden messerförmigen Randvorsprung 11, welcher die Fase der zu fertigenden Einfassungsplatte formt.

Die Tragplatte 3 hat in ihrer Längsmitte eine runde Öffnung 12, in welche ein Venturi-Unterdruckgenerator 13 eingesetzt ist. Dieser weist einen Nippel 14, ein Gehäuse 15 und ein Ausblasrohr 16 auf, welches mittels eines Einstellrings 17 höhenmäßig genau einstellbar ist. Seitlich an dem Gehäuse 15 ist ein Druckluftanschluß 18 vorgesehen, der mit einem Ringkanal 19 zwischen dem Gehäuse 15 und dem Ausblasrohr 16 in Verbindung steht. Durch einen Ringschlitz, dessen Breite durch die Einstellung des Ausblasrohres 16 festgelegt ist, tritt die Luft in den Ausblaskanal ein und erzeugt dadurch einen Unterdruck in der Druckverteilungskammer 7.

Fig. 6 soll eine Vorstellung von der Anordnung der insgesamt 12 Formkammern 20 im Formrahmen 21 geben. Dieselbe Anordnung haben auch die Stempel des Formoberteils, von denen einer beschrieben worden ist.

Zur Speisung der einzelnen Unterdruckgeneratoren 13 ist eine gemeinsame Druckluftleitung an das Formoberteil herangeführt.

Diese Leitung verzweigt sich mittels eines Druckverteilers auf 12 einzelne Schläuche, die durch die Auflastplatte 2 hindurch zu den Druckluftanschlüssen 18 der einzelnen Unterdruckgeneratoren 13 geführt sind.

Im Verlauf des Formvorganges wird die erwähnte gemeinsame Druckluftzuleitung geöffnet, so daß sich in den einzelnen Druckverteilungskammern 7 der Stempel ein Unterdruck ausbildet, der über die Bohrungen 8 auf die geformten plattenartigen Betonkörper zur Wirkung kommt. Diese haften somit nach dem Wegfahren der Rüttelplatte in ihrer Formkammer bzw. an ihrer Druckplatte 5, bis schließlich zum Ausformen die Druckluftzuleitung wieder gesperrt wird.

Bezugszeichenliste

1 Fußrohr
2 Auflastplatte
3 Tragplatte
4 Distanzstück
5 Druckplatte
6 Schraube
7 Druckverteilungskammer
8 Bohrung
9 Einbohrung
10 Düsenbohrung
11 Randvorsprung
12 Öffnung
13 Venturi-Unterdruckgenerator
14 Nippel
15 Gehäuse
16 Ausblasrohr
17 Einstellring
18 Druckluftanschluß
19 Ringkanal
20 Formkammer
21 Formrahmen.

Claims (10)

1. Formvorrichtung zur Herstellung von Betonkörpern in Mehrlagen-Fertigungsmaschinen mit einem Formrahmen, der wenigstens eine dem Umriß eines zu fertigenden Betonkörpers entsprechende, oben und unten offene Formkammer aufweist, und mit einem Formoberteil, das am Bär der Fertigungsmaschine anzubringen ist und wenigstens einen Stempel mit einer in die Formkammer passenden Druckplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (5) eine Vielzahl feiner Bohrungen (8) aufweist, die mit einer Unterdruckquelle verbindbar sind.

2. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckquelle ein auf dem Venturi-Prinzip beruhender, mit Druckluft gespeister Unterdruckgenerator (13) ist.

3. Formvorrichtung nach Anspruch 1 mit mehreren Formkammern und Stempeln, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stempel ein eigener Unterdruckgenerator zugeordnet ist.

4. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckquelle eine Pumpe ist, die mittels der Steuerung der Fertigungsmaschine gesteuert wird.

5. Formvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe auf die Erzeugung von Luftdruck umschaltbar ist.

6. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterdruckquelle eine mittels einer beweglichen Wand volumenveränderbare Kammer vorgesehen ist, die den Unterdruck mit einem Hub erzeugt.

7. Formvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Formoberteil zwei in vertikaler Richtung aneinander geführte, zwischen zwei Endstellungen frei bewegliche Teilbaugruppen umfaßt und daß die Kammer mit der einen und die bewegliche Wand mit der anderen Teilbaugruppe verbunden ist, so daß beim Anheben des Formoberteils in der Kammer ein Unterdruck entsteht.

8. Formvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetrieben wird.

9. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (5) des Stempels an einer Tragplatte (3) mittels eines Distanzstücks (4) befestigt ist, welches den Randbereich der Druckplatte (5) mit der Tragplatte (3) dicht verbindet und dadurch eine Druckverteilungskammer (7) über der Druckplatte (5) bildet.

10. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (8) sich von der Druckplattenunterseite beginnend trichterförmig erweitern.