DE10006711A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von FormkörpernInfo
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Abstract
Das Verfahren dient insbesondere zur Herstellung von Pflastersteinen aus Kernbeton, deren Oberseite eine Schicht aus Vorsatzbeton aufweist. Um die Höhe der Kernbetonschicht und der Vorsatzbetonschicht verändern zu können, werden die vertikal beweglichen Bodenteile der Mehrkammerform zunächst in eine erste Vertikalstellung gefahren. Nach dem Einfüllen des Kernbetons in die Form werden die Bodenteile zusammen mit dem Kernbeton und den abgesenkten Druckplatten nach unten in eine zweite Vertikalstellung zum Vorverdichten des Kernbetons nach unten gefahren. Nach dem Vorverdichten werden die Druckplatten hochgefahren und der Vorsatzbeton in die Formnester eingefüllt. Danach werden zum anschließenden Fertigverdichten die beiden Betonschichten zusammen mit den Bodenteilen und den Druckplatten nach unten gefahren, bis die Oberkante der Bodenteile auf gleicher Höhe mit der Unterkante der Form liegt. Nach dem Fertigverdichten werden die Bodenteile unter der Form horizontal nach außen gefahren und der fertige Betonformstein entformt. Auf diese Weise lassen sich Betonformsteine mit unterschiedlicher Kernbeton- und Vorsatzbetondicke in einer einzigen Form herstellen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Betonform
steine aus zwei unterschiedlichen Materialschichten, die in
mindestens ein Formnest einer vertikal beweglichen Form
eingefüllt werden, wobei das Formnest etwa vertikale
Seitenwände, eine durch eine vertikal bewegliche Druck
platte verschliessbare Oberseite und ein Bodenteil auf
weist.
Nach einem derartigen Verfahren hergestellte Betonform
steine werden beispielsweise als Pflastersteine verwendet,
die im wesentlichen aus einem relativ preisgünstigen Kern
beton bestehen und deren Oberseite mit einer Schicht aus
hochwertigem Vorsatzbeton überzogen wird. Die Herstellung
dieser Pflastersteine erfolgt in bekannter Weise auf einer
Formmaschine mit einer vertikal beweglichen, oben und unten
offenen Form, die auf einen Rütteltisch abgesetzt wird.
Nach dem Einfüllen des Kernbetons in die Formnester der
Form werden die den Formnestern zugeordneten Druckplatten
abgesenkt, bis sie auf dem Kernbeton aufliegen. Anschlies
send wird der Kernbeton durch Rütteln der Form vorverdich
tet. Danach werden die Druckplatten wieder angehoben und
der Vorsatzbeton in den durch das Vorverdichten entstande
nen Freiraum des Formnestes bis zur Oberkante der Form
eingefüllt. Anschliessend werden die Druckplatten wieder
abgesenkt und die beiden Materialschichten durch erneutes
Rütteln der Form fertigverdichtet.
Der durch das Vorverdichten des Kernbetons im Formnest
entstandene Freiraum bestimmt die Höhe der oberen Mate
rialschicht bzw. die Stärke des Vorsatzbetons. Diese Höhe
ist abhängig von der Höhe der eingefüllten ersten Mate
rialschicht und beträgt ca. 10% der Gesamthöhe des fertigen
Pflastersteins. Bei niedrigen Steinen ist deshalb die
Vorsatzbeton-Schicht relativ dünn, so dass bei einer mecha
nischen Bearbeitung der Steinoberfläche, beispielsweise
beim sogenannten Stocken, der Kernbeton zum Vorschein
kommt. Andererseits wird bei Pflastersteinen mit einer
großen Gesamthöhe die Vorsatzbeton-Schicht zu stark, so
dass erhöhte Herstellungskosten entstehen. Ein weiterer
Nachteil besteht darin, dass die Herstellung von Beton
formsteinen mit unterschiedlichen Höhen in einer Form nicht
möglich ist. Für jede Steinhöhe ist eine besondere Form
erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fertigungsab
lauf bei der Herstellung von Betonformkörpern mit mehreren
Materialschichten und unterschiedlichen Höhenmassen zu ver
bessern und zu rationalisieren, um dadurch die Herstel
lungskosten zu senken.
Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe durch die Verfahrens
merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
und Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson
dere darin, dass sowohl unterschiedliche Höhen des Beton
formkörpers als auch unterschiedliche Höhen der einzelnen
Materialschichten in der selben Form eingestellt werden
können. Dadurch ist es zum Beispiel bei der Herstellung von
Pflastersteinen möglich, die Vorsatzbeton-Schicht auf der
Oberseite des Pflastersteines in jeder gewünschten Stärke
anzubringen. Somit ist nur noch eine einzige Form für die
Herstellung von Betonformkörpern mit unterschiedlicher
Gesamthöhe und unterschiedlich hohen Materialschichten
erforderlich. Durch entsprechende Programmsteuerungen kön
nen die einzelnen Arbeitsschritte des erfindungsgemässen
Herstellungsverfahren vorbestimmt und entsprechend den
gewünschten Abmessungen des Betonformkörpers und der Mate
rialschichten eingestellt werden, so dass ein vollautoma
tischer Fertigungsablauf ohne Umrüsten gewährleistet ist.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung und der
Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläu
tert. Es zeigen
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht
einer Formmaschine mit einer Form, deren
Bodenteile sich in einer ersten Vertikal
stellung zum Einfüllen der ersten Mate
rialschicht befinden,
Fig. 2 die Formmaschine nach Fig. 1 mit nach unten
in eine zweite Vertikalstellung gefahrenen
Bodenteilen zum Vorverdichten der ersten
Materialschicht,
Fig. 3 die Formmaschine nach Fig. 2 mit einer in
die Form eingefüllten zweiten Material
schicht,
Fig. 4 die Formmaschine nach Fig. 3 mit nach unten
in eine weitere Vertikalstellung gefahrenen
Bodenteilen zum Fertigverdichten der Mate
rialschichten,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
der Formmaschine nach Fig. 4 mit horizontal
aus dem Bereich der Form herausgefahrenen
Bodenteilen,
Fig. 6 einen Schnitt durch die Formmaschine
gemäss der Linie VI-VI in Fig. 5 und
Fig. 7 die Formmaschine nach Fig. 4 mit einer
kleineren Höhe des Betonformkörpers.
Die Formmaschine 1 weist eine vertikal bewegbare Form 2 mit
mehreren Formnestern 3 auf, die durch vertikale Seitenwände
4 begrenzt sind. Den unten offenen Formnestern 3 sind Bo
denteile 5 zugeordnet, die vertikal verschiebbar von unten
in das jeweilige Formnest 3 dichtend eingefahren werden
können. Der offenen Oberseite der Formnester 3 ist in be
kannter Weise jeweils eine Druckplatte 6 zugeordnet, die
an der Unterseite einer vertikal beweglichen Auflast 7
angeordnet sind.
Die Bodenteile 5 sind in Aussparungen 8 einer Abstreif
platte 9 vertikal beweglich geführt. Die Abstreifplatte 9
bildet die Oberseite eines Kastens 10, der mit seiner
offenen Unterseite auf einem Rütteltisch 11 der Formma
schine 1 aufliegt. In anderen Ausführungsformen kann der
Kasten 10 auch selbst den Rütteltisch bilden. Im Kasten 10
ist ein horizontaler Träger 12 vertikal beweglich gelagert,
auf dessen Oberseite die Bodenteile 5 befestigt sind. Für
den Vertikalantrieb des Trägers 12 ist dieser seitlich aus
dem Kasten 10 herausgeführt und mit jeweils einer Antriebs
einheit 13, beispielsweise mit den Kolbenstangenenden von
Hydraulikzylindern, die am Kasten 10 befestigt sind, verbunden.
Aus den Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, dass die Formmaschine
1 ein Gestell 14 mit seitlichen Trägern 15 aufweist, die
sich seitlich über den Rütteltisch 11 hinaus erstrecken.
Wie an sich bekannt, ist der Kasten 10 in Führungsbahnen 16
der Träger 15 horizontal verfahrbar gelagert. Dadurch kann
der Kasten 10 horizontal aus dem Bereich der Form 2 heraus
gefahren werden und am Ende seiner Horizontalbewegung,
ebenfalls in bekannter Weise, beispielsweise durch eine
Schrägschlitzsteuerung 17, so weit angehoben werden, dass
ein Formbrett 18 für den Abtransport der fertigen Beton
formsteine auf den Rütteltisch 11 geschoben werden kann.
Für den Horizontalantrieb des Kastens 10 sind zwei seitlich
angeordnete Hydraulikzylinder 19 vorgesehen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird zunächst der Träger 12 mit
den Bodenteilen 5 entsprechend der gewünschten Steinhöhe in
eine erste Vertikalstellung nach oben gefahren. Dabei
tauchen die Bodenteile 5 von unten in die Formnester 3 ein
und dichten die Seitenwände 4 nach unten ab. Dann wird eine
erste Materialschicht 20, die z. B. aus Kernbeton besteht,
in die Formnester 3 eingefüllt. Die Auffast 7 wird abge
senkt, bis die Druckplatten 6 auf der Materialschicht 20
aufliegen. Danach wird der Träger 12 mit den Bodenteilen 5
zusammen mit der ersten Materialschicht 20 und den Druck
platten 6 nach unten in eine zweite Vertikalstellung gemäss
Fig. 2 gefahren. Dabei entspricht der Betrag, um den das
Bodenteil 5 und die erste Materialschicht 20 nach unten
gefahren wurden, der gewünschten Höhe der zweiten Mate
rialschicht 21, die nach dem Vorverdichten der ersten
Materialschicht 20 in das Formnest 3 eingefüllt wird. Durch
anschliessendes Rütteln der Form 2 wird die erste Materi
alschicht 20 vorverdichtet.
Nach dem Vorverdichten werden die Druckplatten 6 mit der
Auflast 7 wieder nach oben aus den Formnestern 3 herausge
fahren. Der durch das Nachuntenfahren und Vorverdichten in
den Formnestern 3 entstandene Freiraum wird mit einer
zweiten Materialschicht 21 aufgefüllt, die z. B. aus Vor
satzbeton zum Überziehen der Oberseite des Betonformkörpers
besteht (Fig. 3). Die Dicke der zweiten Materialschicht 21,
die dem Abstand von der Oberseite der ersten Material
schicht 20 bis zur Oberkante der Form 2 entspricht, kann
durch entsprechende Wahl der Einfahrtiefe der Bodenteile 5
in die Form 2 bestimmt werden.
Alternativ hierzu können die Bodenteile 5 auch erst nach
dem Vorverdichten der ersten Materialschicht 20, das in
diesem Fall bereits in der ersten Vertikalstellung gemäss
Fig. 1 erfolgt, nach oben oder nach unten in die zweite
Vertikalstellung gefahren werden. In dieser Stellung, die
der Fig. 3 entspricht, wird dann die zweite Materialschicht
21 in das Formnest 3 eingefüllt. Auf diese Weise ist es
möglich, die Bodenteile 5 nicht nur nach unten, sondern
auch nach oben zu fahren, da bereits durch das Vorverdich
ten ein Freiraum im Formnest entstanden ist. Dieser Frei
raum wird verkleinert, wenn die Bodenteile 5 beispielsweise
nach oben gefahren werden, so dass auch die Höhe der zwei
ten Materialschicht 21, die anschliessend in den Freiraum
eingefüllt wird, dadurch verringert werden kann.
Nach dem Einfüllen der zweiten Materialschicht 21 werden
die Druckplatten 6 wieder abgesenkt, bis sie auf der
zweiten Materialschicht 21 aufliegen. Durch weiteres,
gleichzeitiges Absenken der Druckplatten 6 und der Boden
teile 5 werden die Materialschichten 20 und 21 relativ zur
Form 2 nach unten bewegt, bis die Oberkante der Bodenteile
5 etwas unterhalb der Unterkante der Form 2 bzw. der Mate
rialschicht 20 liegt (Fig. 4). An den Seitenwänden der
Bodenteile 5 haftende Betonreste werden durch die Abstreif
platte 9 abgestreift. Anschliessend werden die Material
schichten 20 und 21 durch Rütteln der Form 2 fertigver
dichtet.
Nach dem Fertigverdichten wird der Kasten 10 durch Betäti
gen der Hydraulikzylinder 19 auf den Trägern 15 horizontal
zur Seite gefahren, bis er sich ausserhalb der Form 2
befindet (Fig. 5 und 6). Durch die Schrägschlitzsteuerung
17 wurde der Kasten 10 beim Herausfahren aus der Form 2 in
bekannter Weise so weit angehoben, dass das Formbrett 18
auf den Rütteltisch 11 eingeschoben werden konnte. Anschliessend
wird die Auflast 7 zusammen mit der Form 2 und
den Materialschichten 2C und 21 abgesenkt und die Form 2
auf dem Formbrett 18 abgesetzt. Zum anschliessenden Entfor
men wird die Form 2 in bekannter Weise nach oben angehoben
und der fertige Betonformstein durch die Druckplatten 6
niedergehalten und mit dem Formbrett 18 abtransportiert.
Die Erfindung ist auch auf eine nicht dargestellte Ausfüh
rung anwendbar, bei welcher der Kasten 10 selbst den
Rütteltisch bildet. In diesem Fall wird der Kasten 10 in
bekannter Weise zunächst um einen relativ geringen Betrag
von etwa 10 cm horizontal verfahren, um eine saubere
Trennung der ersten Materialschicht 20 vom Bodenteil 5 zu
erhalten. Am Ende seiner Horizontalbewegung wird der Kasten
10 in bekannter Weise, beispielsweise durch eine Schräg
schlitzsteuerung, so weit abgesenkt, dass das Formbrett 18
zwischen den Kasten 10 und die Unterseite der Form 2
eingeschoben werden kann.
Die Fig. 7 zeigt nochmals die Vertikalstellung gemäss
Fig. 1, jedoch mit einer niedrigeren Höhe der ersten
Materialschicht 20. In diesem Fall sind die Bodenteile 5
entsprechend weiter in die Formnester 3 eingefahren. Auf
diese Weise lässt sich jede gewünschte Steinhöhe einstel
len. In gleicher Weise ist auch die Höhe der zweiten
Materialschicht 21 variabel, indem die Eintauchtiefe der
Bodenteile 5 in die Form 2 nach dem Vorverdichten der
Materialschicht 20 verändert wird.
Die entsprechend der gewünschten Höhe der Betonformsteine
aufeinander abgestimmten Bewegungsabläufe der Bodenteile 5,
der Druckplatten 6 und der Form 2 können durch entspre
chende Programmsteuerungen eines Mikroprozessors vorbe
stimmt werden, so dass ein vollautomatischer Fertigungsab
lauf ermöglicht wird.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbeson
dere Betonformsteine aus zwei unterschiedlichen Mate
rialschichten, die in mindestens ein Formnest einer
vertikal beweglichen Form eingefüllt werden, wobei das
Formnest etwa vertikale Seitenwände, eine durch eine
vertikal bewegliche Druckplatte verschliessbare Ober
seite und ein Bodenteil aufweist, gekennzeichnet durch
folgende Arbeitsschritte:
- a) das vertikal bewegliche Bodenteil (5) wird, ent sprechend der gewünschten Höhe des Betonformstei nes, von unten in die Form (2) eingefahren und in einer Vertikalstellung zum Einfüllen der ersten Materialschicht (20) arretiert (Fig. 1),
- b) nach dem Einfüllen der ersten Materialschicht (20) wird das Bodenteil (5) zusammen mit der ersten Materialschicht (20) und der abgesenkten Druckplatte (6) entsprechend der gewünschten Höhe der zweiten Materialschicht (21) nach unten in eine zweite Vertikalstellung zum Vorverdich ten der ersten Materialschicht (20) gefahren (Fig. 2),
- c) nach dem Vorverdichten der ersten Materialschicht (20) wird die Druckplatte (6) hochgefahren und die zweite Materialschicht (21) in das Formnest (3) eingefüllt (Fig. 3),
- d) danach wird zum anschliessenden Fertigverdichten die Druckplatte (6) und das Bodenteil (5) zusam men mit den Materialschichten (20, 21) nach un ten gefahren, bis die Oberkante des Bodenteils (5) etwas unterhalb der Unterkante der Form (2) liegt (Fig. 4),
- e) nach dem Fertigverdichten wird das Bodenteil (5) horizontal aus dem Bereich der Form (2) heraus gefahren und der fertige Betonformstein entformt (Fig. 5 und 6).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Bodenteil (5) erst nach dem Vorverdichten der
ersten Materialschicht (20) nach unten oder nach oben
in die zweite Vertikalstellung zum Einfüllen der zwei
ten Materialschicht (21) gefahren wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bodenteil (5) eine Aussparung (8) einer Abstreif
platte (9) beweglich durchsetzt, deren Oberseite als
Auflage für die Form (2) dient, wobei die Abstreif
platte (9) auf einem Rütteltisch (11) abgestützt wird
oder den Rütteltisch bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass die Abstreifplatte (9) die Oberseite eines
Rastens (10) bildet, in welchem das oder die Bodenteile
(5) vertikal beweglich gelagert sind, und dass der
Kasten (10) zusammen mit dem oder den Bodenteilen (5)
horizontal aus dem Bereich der Form (2) herausfahrbar
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass mehrere Bodenteile (5) auf der Ober
seite eines Trägers (12) angeordnet sind, der im Kasten
(10) vertikal beweglich gelagert ist und über eine
Antriebseinheit (13) mit dem Kasten (10) in Antriebs
verbindung steht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Kasten (10) oder die Abstreif
platte (9) selbst den Rütteltisch bilden, wobei der
Kasten (10) oder die Abstreifplatte (9) zunächst um ein
geringes Mass horizontal verfahrbar ist und anschlies
send um das Mass der Dicke eines Formbrettes (18) nach
unten absenkbar ist.
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