DE10034167A1 - Form zur Herstellung von Formkörpern - Google Patents

Abstract

Die Form zur zur Herstellung von z. B. Winkelsteinen weist mehrere Formkammern auf. DOLLAR A Jede Formkammer besteht aus einer Hauptkammer und einer Vorkammer, wobei das Füllvolumen der Vorkammer durch eine verstellbare Bodenklappe veränderbar ist. Während die Hauptkammer mit der Betonmasse zur Bildung des vertikalen Schenkels des Winkelsteines gefüllt wird, enthält die Vorkammer die zur Bildung des horizontalen Schenkels erforderliche Rest-Betonmenge, die durch Versuche vor der Serienfertigung ermittelt wird. Durch Schwenken der Bodenklappe nach unten wird die Vorkammer geöffnet und die Betonmasse in den unteren Teil der Hauptkammer entleert. Anschließend wird je ein vertikaler Pressstempel von oben in die Hauptkammer und in die Vorkammer eingeführt und auf die Betonmasse aufgesetzt. Danach wird die Betonmasse wie bekannt durch Rütteln der Form verdichtet. Auf diese Weise lassen sich Betonformkörper mit großen Querschnittsdifferenzen, die z. B. durch die Schenkellänge und die Schenkeldicke eines Winkelsteines entstehen, serienmäßig herstellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Form mit einer oder mehreren Formkammern zur Her­ stellung von Formkörpern, insbesondere Betonformsteine mit unterschiedlichen Querschnittshöhen, z. B. Winkel- oder Nockensteine, wobei der offenen Oberseite jeder Formkammer mindestens zwei vertikal bewegliche Stempel zugeordnet sind.

Durch die EP 0 670 206 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern aus Beton bekannt, deren Oberseite Teilflächen unterschiedlicher Höhenlage aufweist. Dabei sind der offenen Oberseite der Form mehrere, vertikal bewegli­ che Stempel mit unterschiedlichen Eindruckhöhen zugeordnet. Da die Stempel unabhängig von einander angetrieben werden, können damit Betonformsteine mit unterschiedlichen Querschnittshöhen je nach Eindrucktiefe der Stempel herge­ stellt werden.

Der gewünschten Eindrucktiefe sind jedoch Grenzen gesetzt, da die Eindrückun­ gen durch Verdrängen der Betonmasse mit Hilfe der Stempel entstehen. In der Praxis darf die Menge der verdrängten Betonmasse lediglich etwa ein Zehntel der gesamten Betonmasse betragen. Mit der bekannten Vorrichtung können somit nur Betonformkörper mit einer relativ geringen Differenz der Querschnittshöhen, wie z. B. Einprägungen an der Oberseite des Betonsteines, hergestellt werden. Die Fertigung von z. B. Winkelsteinen ist wegen der grossen Differenz zwischen Schenkellänge und Schenkeldicke nicht möglich.

Zur Herstellung von Winkelsteinen ist es bekannt, Formen mit hochkant gestell­ ten Formkammern zu verwenden, die in der Draufsicht gesehen den winkelförmi­ gen Querschnitt des fertigen Winkelsteines aufweisen. In die offene, winkelförmi­ ge Oberseite der Formkammer wird Beton eingefüllt und anschliessend ein ebenfalls winkelförmiger Stempel eingeführt. Danach wird die Form in bekannter Weise gerüttelt und der fertige Betonformstein durch Hochfahren der Form ent­ formt. Diese bekannte Art der Herstellung eignet sich nur für kurze Steinlängen, da bei langen Steinen die Form zu hoch wird und eine rationelle Fertigung nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Form der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine serienmässige Herstellung von Betonsteinen mit relativ gro­ ssen Querschnittsunterschieden ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass jede Formkammer mindestens eine Hauptkammer und mindestens eine Vorkammer enthält, die von der Hauptkammer durch eine vertikale Trennwand getrennt ist, und dass der Hauptkammer und der Vorkammer je ein Stempel zugeordnet ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind den Patentansprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass in der gleichen Form verschiedene Betonformsteine mit unterschiedlichen Querschnitts­ höhen durch einfaches Verändern des Vorkammervolumens hergestellt werden können. Dabei kann auch beispielsweise der längere Schenkel eines Winkelsteines einen anderen Querschnitt aufweisen als der kürzere Schenkel.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, die ein Aus­ führungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Formmaschine und der erfindungs­ gemässen Form, mit in Schliessstellung befindlicher Boden­ klappe der Vorkammer während des Füllvorganges,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines mit der erfindungs­ gemässen Form hergestellten Winkelsteines,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Formmaschine gemäss der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung eines Ausschnittes der Form gemäss Fig. 1, mit einer anderen Schliessstellung der Bodenklappe,

Fig. 5 die Formmaschine nach Fig. 1, mit geöffneter Bodenklappe während des Verdichtungsvorganges und

Fig. 6 eine Seitenansicht der Form nach Fig. 1 mit dem Antriebs­ mechanismus für die Bodenklappen.

Ein vertikal angetriebener Formträger 1 einer Formmaschine 2 zur Herstellung eines Winkelsteines 3 aus Beton trägt in bekannter Weise eine Form 4 mit meh­ reren, oben und unten offenen Formkammern 5 (Fig. 1 und 2). Jede Formkam­ mer 5 besteht aus einer Hauptkammer 6 und einer Vorkammer 7, die durch eine vertikale Trennwand 8 von einander getrennt sind. Während das obere Ende der Trennwand 8 auf gleicher Höhe mit dem oberen Ende der Formkammer 5 liegt, ist das untere Ende 9 der Trennwand 8 mit Abstand vom unteren Ende der Form­ kammer 5 angeordnet. Dieser Abstand entspricht etwa der Dicke des unteren Schenkels 10 des Winkelsteines 3, der in Fig. 2 perspektivisch dargestellt ist. Die Länge des anderen Schenkels 11 beträgt ein Vielfaches der Dicke des Schenkels 10. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 dargestellt, kann die Breite des unteren Schenkels 10 kleiner sein als die Breite des anderen Schenkels 11. In diesem Fall ist das untere Ende 9 der Trennwand 8 nur im Bereich des unteren Schenkels 10 mit Abstand vom unteren Ende der Formkammer 5 angeordnet, während im seitlichen Bereich die Trennwand 8 bis auf den Boden der Form­ kammer 5 reicht.

Den Formkammern 5 der Form 4 sind in bekannter Weise vertikal bewegliche Stempel 12, 13 zugeordnet, die an einer gemeinsamen Auflast 14 befestigt sind.

Die kürzeren Stempel 12 sind den Hauptkammern 6 und die längeren Stempel 13 den Vorkammern 7 zugeordnet. Der Längenunterschied zwischen den Stempeln 12 und 13 entspricht dem Differenzbetrag zwischen der Länge des Schenkels 11 und der Dicke des unteren Schenkels 10 des Winkelsteines 3.

In der Vorkammer 7 der Formkammer 5 ist am oberen Ende der Trennwand 8 ei­ ne Bodenklappe 15 schwenkbar gelagert, die in der Stellung gemäss Fig. 1 die Vorkammer 7 nach unten abschliesst. Dabei liegt ein Endteil 16 der Bodenklappe 15 an der der Trennwand 8 gegenüberliegenden Innenwand 17 der Vorkammer 7 an (Fig. 4). Um das Füllvolumen der Vorkammer 7 verändern zu können, sind mehrere Schwenkwinkel der Bodenklappe 15 einstellbar. Damit die Bodenklappe 15 in jeder Schwenkstellung die Vorkammer 7 nach unten abdichtet, ist das Endteil 16 gegen den Druck einer Feder 18 in einer Aufnahme 19 der Boden­ klappe 15 verschiebbar gelagert. Dadurch wird das freie Ende 16 in jeder Schwenkstellung der Bodenklappe 15 dichtend gegen die Innenwand 17 der Vor­ kammer 7 gedrückt. In der geöffneten Stellung gemäss Fig. 5 steht die Boden­ klappe 15 senkrecht nach unten in einer Vertiefung 20 der Trennwand 8.

Zum gleichzeitigen Verschwenken mehrerer Bodenklappen 15 ist eine gemein­ same Schwenkwelle 21 vorgesehen, an der die Bodenklappen 15 angeschraubt sind (Fig. 4). Die Schwenkwelle 21 erstreckt sich über die gesamte Breite der Form 4 und ist in den Aussenwänden 22 der Form 4 gelagert. Je nach Anzahl der Formkammern 5 können mehrere Schwenkwellen 21 parallel zu einander ange­ ordnet sein (Fig. 3 und 6). Auf einer Seite der Form 4 sind die Schwenkwellen 21 durch die Aussenwand 22 nach aussen geführt. Am Ende der Schwenkwellen 21 ist jeweils ein Schwenkhebel 23 befestigt, die durch eine Gelenkstange 24 mit­ einander verbunden sind. Zur Einstellung des Schwenkwinkels ist an der Au­ ssenwand 22 der Form 4 eine verstellbare Anschlagschraube 25 vorgesehen, gegen die das freie Ende 26 der Gelenkstange 24 in der vorgewählten Schliess­ stellung der Bodenklappen 15 zur Anlage kommt. Zum Verstellen der Boden­ klappen 15 ist an der Aussenwand 20 der Form 4 ein Hydraulikzylinder 27 schwenkbar gelagert, dessen Kolbenstange 28 über einen Verbindungshebel 29 mit der Gelenkstange 24 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist wie folgt:
Bei geschlossenen Bodenklappen 15 gemäss Fig. 1 werden die Hauptkammer 6 und die Vorkammer 7 in bekannter Weise mit Beton gefüllt. Dabei gelangt auch ein Teil der Betonmenge in den Raum unterhalb der Vorkammer 7. Die zur Aus­ bildung des unteren Schenkels 10 des Winkelsteines 3 erforderliche Beton- Restmenge befindet sich in der Vorkammer 7. Das erforderliche Füllvolumen der Vorkammer 7 wird vor Beginn der Serienfertigung durch Versuche ermittelt und durch Veränderung der Winkelstellung der Bodenklappe 15 auf das richtige Mass eingestellt. Mit Hilfe der Anschlagschraube 25 (Fig. 6) wird das so ermittelte Füll­ volumen der Vorkammer 7 für die Serienfertigung fixiert.

Nach dem serienmässigen Füllen der Formkammern 5 werden die Bodenklappen 15 durch Betätigung des Hydraulikzylinders 27 nach unten geschwenkt und die Vorkammern 7 geöffnet (Fig. 5). Die in den Vorkammern 7 befindliche Beton­ menge fällt nach unten und füllt den Raum unterhalb der Vorkammer 7 etwa bis zur Unterkante der Trennwand 8. Anschliessend werden die Stempel 12 und 13 abgesenkt, bis sie in die Hauptkammern 6 und die Vorkammern 7 eintauchen. Danach wird die Form 4 in bekannter Weise gerüttelt und der Beton in den Form­ kammern 5 verdichtet. Durch Anheben des Formträgers 1 bzw. der Form 4 wird der fertige Winkelstein 3 entformt. Für den neuen Arbeitszyklus wird die Form 4 wieder auf den Rütteltisch abgesenkt und die Stempel 12, 13 nach oben gefah­ ren. Die Bodenklappen 15 werden durch Betätigung des Hydraulikzylinders 27 in die durch die Anschlagschraube 25 festgelegte Schliessstellung geschwenkt und die Vorkammern 7 für den anschliessenden Füllvorgang wieder geschlossen.

Anstelle der Anschlagschraube 25 kann zur Begrenzung des Schwenkbereiches der Bodenklappen 15 in bekannter Weise ein. Hydraulikzylinder mit einem digita­ len Lineal verwendet werden. Der Kolbenhub ist bei diesem Hydraulikzylinder auf ein vorwählbares Mass einstellbar, das der jeweiligen Schliessstellung der Bo­ denklappe 15 und damit dem gewünschten Füllvolumen der Vorkammer 7 ent­ spricht.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Stempel 12 und 13 der Hauptkammer 6 und der Vorkammer 7 nicht fest, sondern in bekannter Weise über einen hydraulischen Stempelausgleich miteinander verbunden (siehe Pa­ tentanmeldung 197 37 248.1 des Anmelders). Dadurch wird beim Verdichtungs­ vorgang eine besonders gleichmässige Verdichtung der Betonmasse in der Hauptkammer 6 und in der Vorkammer 7 bei gleichbleibenden Abmessungen des fertigen Winkelsteines erreicht.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht beschränkt auf die Herstellung von Win­ kelsteinen. Es können auch z. B. Noppensteine mit mehreren gleich oder unter­ schiedlich hohen Vertiefungen bzw. Erhebungen gefertigt werden. Die erfin­ dungsgemässe Form ist überall dort mit Vorteil einsetzbar, wo Betonformkörper mit unterschiedlichen Querschnittsformen und relativ grossen Höhendifferenzen hergestellt werden sollen. Es ist auch beispielsweise möglich, durch die Verwen­ dung von zwei Hauptkammern und einer Vorkammer Betonformsteine mit einem u-förmigen Querschnitt herzustellen.

Claims (14)

1. Form mit einer oder mehreren Formkammern zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Betonformsteine mit unterschiedlichen Querschnittshöhen wie z. B. Winkel- oder Nockensteine, wobei der of­ fenen Oberseite jeder Formkammer mindestens zwei vertikal bewegli­ che Stempel zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Formkammer (5) mindestens eine Hauptkammer (6) und mindestens eine Vorkammer (7) enthält, die von der Hauptkammer (6) durch eine vertikale Trennwand (8) getrennt ist, und dass der Hauptkammer (6) und der Vorkammer (7) je ein Stempel (12) und (13) zugeordnet ist.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllvolu­ men der Vorkammer (7) einstellbar ist.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obe­ re Ende der Trennwand (8) auf gleicher Höhe mit dem oberen Ende der Formkammer (5) liegt und das untere Ende (9) der Trennwand (8) mit Abstand vom unteren Ende der Formkammer (5) angeordnet ist.

4. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass bei der Her­ stellung eines Winkelsteines (3) mit unterschiedlicher Schenkelbreite das untere Ende (9) der Trennwand (8) nur im Bereich des unteren, schmäleren Schenkels (10) des Winkelsteines (3) mit Abstand vom unteren Ende der Formkammer (5) angeordnet ist, während im seitli­ chen Bereich die Trennwand (8) bis zum Boden der Formkammer (5) reicht.

5. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (7) eine Bodenklappe (15) aufweist, die in einer Öffnungsstellung und mindestens einer Schliessstellung arretierbar ist.

6. Form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenklap­ pe (15) am oberen Ende der Trennwand (8) um eine horizontale Achse der Trennwand (8) schwenkbar gelagert ist.

7. Form nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schliessstellungen mit verschiedenen Winkelstellungen der Boden­ klappe (15) zur Einstellung unterschiedlicher Füllvolumen der Vor­ kammer (7) vorgesehen sind.

8. Form nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Bodenklappe (15) veränderbar ist.

9. Form nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das die Bodenklappe (15) ein gegen die Kraft einer Feder (18) verschiebbares Endteil (16) aufweist, dessen freies Ende in der Schliessstellung der Bodenklappe (15) durch die Feder (18) gegen die Innenwand (17) der Formkammer (5) andrückbar ist.

10. Form nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Achse der Bodenklappe (15) durch eine Schwenkwelle (21) gebildet wird, die mit einem verstellbaren Anschlag (25) zum Einstellen des Füllvolumens der Vorkammer (7) zusammen­ wirkt.

11. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bodenklappen (15) an einer Schwenkwelle (21) befestigt sind und mehrere, parallele Schwenkwellen (21) durch eine Gelenk­ stange (24) miteinander verbunden sind und über einen Hydraulikzy­ linder (27) zur Einstellung des Füllvolumens der Vorkammern (7) ge­ meinsam verstellbar sind.

12. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende (9) der Trennwand (8) abgeschrägt ist.

13. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (13) der Vorkammer (7) mit dem Stempel (12) der Hauptkammer (6) fest verbunden ist.

14. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (13) der Vorkammer (7) mit dem Stempel (12) der Hauptkammer (6) in bekannter Weise durch einen hydraulischen Hö­ henausgleich verbunden ist.