DD260465A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen herstellung von kleinformatigen bauelementen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung "Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Herstellung von kleinformatigen Bauelementen" ist ein Verfahren, bei dem kleinformatige plattenfoermige Bauelemente unterschiedlicher Abmessungen aus Beton bzw. Terrazzo auf einer technologischen Fertigungslinie im automatisierten Produktionsablauf hergestellt werden. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass die einzelnen Bearbeitungsplaetze, wie Entschalen, Saeubern, Einoelen, Betoneinbringen und Verdichten, Warmbehandlung, Palettierung durch ein System von Transporteinrichtungen in einem Kreislauf miteinander gekoppelt sind und alle Transport- und Bearbeitungsvorgaenge automatisch ablaufen. Voraussetzung fuer diesen automatischen Produktionsablauf sind die erfindungsgemaess entwickelten Stahlformen mit einheitlichen aeusseren Abmessungen, in denen zwei und mehr Elemente liegend in Formennaepfen in unterschiedlichen Abmessungen und geometrischer Form gefertigt werden, wobei die Anordnung und Anzahl der Elemente der spaeteren Stapelordnung auf den Platten entspricht und alle Elemente nach der Erhaertung gleichzeitig aus der Form genommen und sortengerecht gestapelt werden. Die Figur 1 zeigt die erfindungsgemaesse Darstellung des Verfahrens in Form der technologischen Fertigungslinie.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von kleinformatigen Bauelementen, z. B. Betonelemente, mit unterschiedlichen Abmessungen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß zur Herstellung von kleinformatigen Beton- und Terrazzoelementen großformatige, in mehrere Kammern unterteilte Plastformen, die im Tiefziehverfahren hergestellt werden, zum Einsatz kommen. Diese Formen haben den Nachteil, daß sie auf Grund der Materialeigenschaften einem hohen Verschleiß unterliegen. Damit ist eine kontinuierliche Ergänzung des Formenbestandes, verbunden mit einem hohen Kostenaufwand, notwendig.

Außerdem besitzen diese Formen eine sehr geringe Biege- und Verwindungssteifigkeit, so daß fürTransport- und Stapelzwecke eine zusätzliche Trägerplatte (Belasittafeln, Holzplatten o.a.) pro Form benötigt wird (siehe DD-WP 120379). Bekannt ist weiterhin, daß kleinformatige Beton- und Terrazzoelemente in Einzelformen aus Stahl hergestellt werden. Für Elemente unterschiedlicher Abmessungen werden dabei auch Formen in diesen Abmessungen benötigt. Diese Vielfalt an Formen unterschiedlicher äußerer Abmessungen verhindert eine durchgängige Automatisierung des technologischen Herstellungsprozesses von der Formgebung bis zur Palettierung der Fertigware. Nach dem derzeitig bekannten Stand der Technik ist eine automatisierte Herstellung von kleinformatigen Terrazzoelementen nach dem System der Rundtischpressen im Vibropreßverfahren in Kombination mit Schleifautomaten möglich. Ein wesentlicher Nachteil bei diesem Verfahren besteht darin, daß trotz eines hohen maschinentechnischen Aufwandes jeweils nur Elemente gleicher Abmessungen hergestellt werden können. Eine Umstellung auf ein anderes Sortiment ist nur mit sehr hohem Zeit- und Materialaufwand bzw. überhaupt nicht möglich. Dies trifft im wesentlichen auch auf die bekannten stationären bzw. fahrbaren Betonsteinformmaschinen, bei denen die Betonsteine auf Unterlagsbrettern bzw. direkt auf einer Betonfläche gefertigt werden, zu.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung von kleinformatigen Platten aus erhärteten Baustoffmassen bekannt, bei dem die Elemente in den o.g. Plastformen hergestellt werden und dabei die einzelnen Bearbeitungsstationen in einem geschlossenen Arbeitszyklus durchlaufen. Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine teilautomatisierte Fertigung, da z. B. das Palettieren der

Fertigware von Hand erfolgt und das Füllen der Formen mit Frischbeton nicht automatisiert ist.

Weiterhin lassen sich bei den bekannten Verfahren dieser Art auf Grund der eingesetzten Vibriertechnik nur Frischbetone weicher Konsistenz herstellen, verbunden mit einem erhöhten Zementeinsatz.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, kleinformatige Bauelemente aus Beton und Terrazzo qualitätsgerecht in hoher Stückzahl und bei reduziertem Zementeinsatz im automatisierten Betrieb herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung -

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von kleinformatigen Bauelementen unterschiedlicher Abmessungen aus Beton und Terrazzo zu schaffen, deren Formgebung liegend in Gruppenformen aus Stahl erfolgt. Das gesamte Verfahren soll im automatisierten Betrieb ablaufen mit dem Ziel, die bisher aufgetretenen Belastungen durch Arbeitsschwere und in arbeitshygienischer Hinsicht zu beseitigen. Weiterhin soll durch die Erfindung erreicht werden, Beton- bzw. Terrazzomischungen steiferer Konsistenz einzusetzen, wodurch der Zementeinsatz reduziert werden kann, den Produktionsausstoß zu erhöhen und die Qualität der Elemente zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für ein Sortiment von kleinformatigen Bauelementen Formen aus Stahl mit einheitlichen äußeren Abmessungen geschaffen werden.

In jeder Form werden je nach Elementensorte 2 und mehr Elemente liegend in sogenannten Formennäpfen als formgebende Teile gefertigt, die sich in einer Rahmenkonstruktion aus Stahl befindet. Neben unterschiedlichen Elementenlängen und -breiten können bei der gewählten Formenkonstruktion unterschiedliche Elementehöhen bei gleichbleibender Formenhöhe realisiert werden. Die Grundfläche der Form bzw. die Formenbelegung ist im Hinblick auf das Abstapeln der erhärteten Bauelemente auf die Abmessungen einer Flachpalette abgestimmt.

Die Formen sind stapelbar und können sowohl auf Kettenförderern als auch auf Rollförderern transportiert werden. Die.Formen besitzen entsprechende Vorrichungen zur Verklammerung auf einer Vibrieranlage und sind mit einem Erkennungssystem ausgestattet, das es ermöglicht, die verschiedenen Arbeitsvorgänge bei der Herstellung der Bauelemente zu automatisieren. Die beschriebenen Stahlformen bilden die Voraussetzung dafür, kleinformatige Bauelemente unterschiedlicher Abmessungen auf einertechnologischen Fertigungslinie im automatisierten Betrieb herzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe weiterhin dadurch gelöst, daß die Stahlformen den Produktionsprozeß auf Transporteinrichtungen in einem Kreislauf durchlaufen und dabei den einzelnen Arbeitsplätzen zum Entschalen, Säubern und Vorbereiten, Einölen, Betoneinbringen und Verdichten zugeführt werden sowie zur Schnellerhärtung Wärmebehandlungseinrichtungen durchlaufen. Das Entschalen erfolgt im Vakuumlasthaftverfahren mit Hilfe eines Portalmanipulators. Sollte sich beim Ansaugen der zu entschalenden Elemente die Form mit anheben, so stößt sie gegen ein Widerlager mit Vibrator, der sich dann als Entschalhilfe in Betrieb setzt. Nach Lösen der Elemente aus der Schalform, fällt die Form auf die Transporteinrichtung zu rück. Es werden alle Elemente einer Form gleichzeitig herausgehoben und auf einer Palette abgelegt. Die Belegung der Palette ist analog der der Form. Die Paletten werden von einem Palettenmagazin aus auf einer weiteren Transporteinrichtung dem AbStapelplatz im Bereich des Portalmanipulators zugeführt. Je nach Elementensorte werden mit Hilfe des Portalmanipulators mehrere Elementelagen übereinandergestapelt. Die voll belegte Palette wird auf der Palettenförderanlage abtransportiert. Je nach Bedarf werden die Elementestapel auf der Palette durch eine entsprechende Vorrichtung.zusammengeschoben und bandagiert.

Die leere Stahlform wird auf der Formentransportanlage dem Reinigungsplatz und anschließend der

Trennmittelauftragseinrichtung zugeführt. '

Zur Formgebung und Verdichtung fahren die Formen in eine Lärmschutzkabine ein.

Die Vibrieranlage hebt die Stahlform von der Transporteinrichtung ab und verklammert sie. Danach wird durch Hin- und Herfahren eines Verteilerwagens über der Form der Frischbeton bei gleichzeitigem Verdichten eingebracht. Mit dem Verteilerwagen, der mindestens die Frischbetonmenge für 1 Form faßt, ist eine Vorrichtung zum Abziehen und zur Verdichtung der Frischbetonoberfläche verbunden. Diese Vorrichtung senkt sich bei der.Rückfahrt des Verteilerwagens auf die Form ab.

Überschüssiger Beton wird beim nächsten Füllvorgang in die leere Stahlform geschoben. Der Verteilerwagen fährt in seine Ausgangsstellung unter das Frischbetonsilo zurück, das sich neben der Formentransportanlage befindet. Durch Einbau entsprechender Wägevorrichtungen wird die Frischbetonmasse im Silo erfaßt und zur Steuerung der Frischbetonzuführung zum Silo genutzt.

Die gefügten Formen werden einer Vorrichtung zugeführt, die die Stahlformen übereinanderstapelt. Eine weitere Vorrichtung setzt die Stapel auf Formenwagen ab, auf denen die Stahlformen 2 Wärmebehandlungstunnel zur Erhärtung der Bauelemente durchlaufen.

Die erforderliche Temperatur der Wärmebehandlung wird durch eine entsprechende Steuerung der Wärmeenergiezufuhr über einen Mikrorechnerbaustein eingehalten.

Der Wagenumlauf durch die Wärmebehandlungstunnel erfolgt im Kreislauf und wird durch entsprechende Vorrichtungen realisiert.

Nach Ablauf der Wärmebehandlung werden die Formenwagen stapelweise entladen, die Formenstapel auf der Formentransportanlage entstapelt und die Stahlformen dem Portalmanipulator zur Entschalung und zum Abstapeln der Bauelemente zugeführt.

Ausführungsbeispiel

Es zeigen die

Figur 1: technologisches Schema der Herstellung von kleinformatigen Bauelementen Figur 2: Grundriß und Schnitt einer Stahlform

Die Stahlform 1 befindet sich im Bereich des Entschal- und Stapelmanipulators 2 auf der Formentransportanlage 3 zur Entschalung der erhärteten Bauelemente im Vakuumlasthaftverfahren. Die entschalten Bauelemente werden mittels Manipulator 2 auf der Palette 4 abgesetzt, die sich auf dem als Drehtisch ausgebildeten Stapelplatz 5 der Palettentransportanlage

6 befindet. Sobald die Palette 4 voll belegt ist, wird sie auf der Palettentransportanlage 6 abtransportiert und der Schiebestation

7 zugeführt, wo die Elementestapel bei Bedarf auf der Palette 4 zusammengeschoben und bandagiert werden. Parallel zum Palettenabtransport wird dem Stapelplatz 5 aus dem Palettenmagazin 8 eine leere Palette 4 zugeführt. Die leere Stahlform 1 verläßt den Bereich des Entschal- und Stapelmanipulators 2 und fährt nach dem Reinigen in die Trennmittelauftragseinrichtung 9 ein. Anschließend wird die Stahlform 1 auf der Formentransportanlage 3 in die Lärmschutzkabine 10 zur Vibrieranlage 11 transportiert. Nach dem Anheben und Verklammern der Stahlform 1 mit der Vibrieranlage 11 wird der Frischbeton mittels eines Verteilerwagens 12 eingebracht und durch Vibration verdichtet. Der Verteilerwagen 12 übernimmt den Frischbeton aus dem Frischbetonsilo 13, das mittels eines Kübelschrägaufzugs 14 beschickt wird.

Nach der Formgebung und Verdichtung wird die Stahlform 1 auf der Formentransportanlage 3 zur Stapeleinrichtung 15 transportiert, wo jeweils drei Stahlformen übereinander gestapelt werden. Mittels der Beladeeinrichtung 16 wird der Formenstapel auf einem Formenwagen 17 abgesetzt, auf dem mehrere Formenstapel übereinandergestapelt werden. Über die Verschiebeeinrichtungen 18 erfolgt der Transport der Formenwagen 17 im Kreislauf durch die Wärmebehandlungstunnel 19. Am Ende der Erhärtung befindet sich jeweils ein Formenwagen 17 im Bereich der Entladeeinrichtung 20, mit der jeweils ein Formenstapel auf die Formentransportanlage 3 im Bereich der Entstapeleinrichtung 21 abgesetzt wird. Nach dem Entstapeln werden die Stahlformen 1 auf der Formentransportanlage 3 dem Entschal- und Stapelmanipulator 2 zur Entschalung und zum Abstapeln der Bauelemente zugeführt.

Bei den Stahlformen nach Figur 2 sind in einer Rahmenkonstruktion 22 aus Profilstahl als formgebende Teile die Formnäpfe 23 aus Blech eingeschweißt. An der Stirnseite der Stahlform sind symmetrisch die Vorrichtungen zum Stapeln 24 und das Erkennungssystem 25 angeordnet. Innerhalb der Stahlform, sind vier Vorrichtungen zum Verklammern 26, die mit der Rahmenkonstruktion verbunden sind, vorhanden. Sie ermöglichen das symmetrische Verklammern der Stahlform mit der Vibrieranlage 11.

Claims (7)

1. Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von kleinformatigen Bauelementen aus Beton und Terrazzo, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Sortiment von kleinformatigen Bauelementen unterschiedlicher Länge, Breite und Höhe Stahlformen mit einheitlichen äußeren Abmessungen eingesetzt werden, wobei in jeder Stahlform je nach Elementensorte zwei und mehr Elemente liegend in Formennäpfen gefertigt werden, die sich in einer Rahmenkonstruktion aus Stahl befinden.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche der Stahlform bzw. die Formenbelegung auf die Abmessungen einer Palette abgestimmt ist, auf der die erhärteten Bauelemente in der gleichen Anordnung wie in der Form abgestapelt werden.

3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlformen stapelbar sind und mit einer Vorrichtung zum Verklammern auf einer Vibrieranlage sowie einem Erkennungssystem zur Automatisierung der verschiedenen Arbeitsvorgänge bei der Herstellung der Bauelemente ausgestattet sind.

4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlformen auf Transporteinrichtungen im Kreislauf den einzelnen Bearbeitungsstationen zugeführt werden, sowie die Warmbehandlungseinrichtung durchlaufen.

5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entschalten Bauelemente, auf Paletten gestapelt und bandagiert, mittels einer weiteren Transporteinrichtung abtransportiert werden.

6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Transport der Stahlformen und Paletten als auch die einzelnen Arbeitsvorgänge wie Entschalen, Stapeln, Reinigen und Einölen der Formen, Formgebung und Verdichtung bei Einhaltung der arbeitshygienischen Forderungen und die Steuerung der Wärmebehandlung der Bauelemente im automatisierten Betrieb erfolgen.

7. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entschalen und Abstapeln der Bauelemente auf der Palette mit ein und demselben Aggregat erfolgen, wobei alle Bauelemente einer Stahlform gleichzeitig im Vakuumlasthaftverfahren aus der Form gehoben und auf der Palette abgestapelt werden und sich nur dann, wenn die Bauelemente sich nicht aus der Stahlform lösen, ein Vibrator als Entschalhilfe einschaltet.