DE10157414A1

DE10157414A1 - Rüttelform

Info

Publication number: DE10157414A1
Application number: DE2001157414
Authority: DE
Inventors: Juergen Kuesel
Original assignee: HERMANN KUESEL GmbH
Current assignee: HERMANN KUESEL GmbH
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2003-06-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rüttelform, die in Maschinen zum Verdichten eines Werkstoffs zur Anwendung kommt, beispielsweise bei der Herstellung von Formsteinen aus Beton. Die Rüttelform besteht aus einem Formrahmen (1) und eine in diesem aufgenommenen Formeneinsatz (2), der die Formennester der Betonsteine beinhaltet. Zwischen dem Formrahmen (1) und dem Formeneinsatz (2) ist mindestens ein Klemmkörper (3) vorgesehen, der von einem elastischen Dämpfungsmittel (4) teilweise oder vollständig umgeben ist, wobei der Klemmkörper (3) sowohl von dem Formrahmen (1) als auch dem Formeneinsatz (2) formkomplementär aufgenommen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rüttelform, die der Aufnahme eines zu verdichtenden Werkstoffs dient.

Derartige Rüttelformen kommen in Verdichtungsvorrichtungen für Werkstoffe zum Einsatz, die in einer definierten Gestalt aushärten sollen, wie beispielsweise erdfeuchter Beton bei der Herstellung von Formsteinen aus Beton.

Demnach ist es allgemein bekannt, einen Werkstoff durch das gezielte Aufbringen von Schwingungen zu verdichten. Betonplatten und Betonsteine werden zu diesem Zweck üblicherweise mit sogenannten Vibrationsverdichtungsmaschinen hergestellt, die ein Verfahren zur Anwendung bringen, bei welchem ein erdfeuchter Beton in einen nach oben offenen Formeneinsatz, der in einem Formrahmen der Rüttelform gehaltert ist und mindestens ein Formennest zur Aufnahme des Werkstoffs aufweist, mittels eines Füllwagens gleichmäßig eingebracht und anschließend durch einen Stempel oder eine Druckplatte von oben unter ständigem Rütteln oder Vibrieren in die herzustellende Form gepresst wird. In der Regel ist hierbei pro Formennest ein entsprechend geometrisch komplementär ausgebildeter Stempel an einer Auflastvorrichtung vorgesehen.

Die aus dem Formrahmen und dem Formeneinsatz so gebildete Rüttelform ist in ihrer Gesamtheit in einer Fertigungsmaschine einspannbar. Der die Formennester beinhaltende Formeneinsatz ruht dabei zumeist auf einem Unterlagenbrett oder dergleichen, welches wiederum auf einem eine Schwingungsunterlage bildenden Vibrationstisch dieser Fertigungsmaschine angeordnet ist.

Nachdem der Werkstoff, beispielsweise erdfeuchter Beton, in die Formennester des Formeneinsatzes eingefüllt ist, wird die Auflastvorrichtung mit den daran angeordneten Stempeln auf den Beton herabgelassen, wobei die Stempel in die jeweiligen Formennester des Formeneinsatzes eindringen. Während dieses Vorgangs wird der Vibrationstisch einer gezielten Schwingung ausgesetzt, wodurch sich die Setzwirkung erhöht und damit der Werkstoff verdichtet wird. Hierbei ist im Allgemeinen die Auflastvorrichtung nur durch das eigene Gewicht beaufschlagt.

Die Schwingung erfolgt in der Regel durch sinusförmige Auf- und Abbewegungen, die im Allgemeinen dadurch erzielt werden, dass die Schwingungsunterlage bzw. der Vibrationstisch mit entsprechend ausgestalteten Umwuchtmotoren oder ähnlichen Mechanismen verbunden ist.

Um zu verhindern, dass während der Befüllung der Formennester und auch während des anschließenden Verdichtungsvorgangs keine Werkstoffmasse zwischen den Unterkanten der Formennester des Formeneinsatzes und der Fertigungs- bzw. Schwingungsunterlage der Verdichtungsvorrichtung durchgedrückt werden kann, wird der Formeneinsatz zusätzlich auf die Fertigungsunterlage gepresst.

Die Anpressung wird beispielsweise dadurch bewerkstelligt, dass an den beiden äußeren Enden des den Formeneinsatz aufnehmenden Formrahmens maschinenseitig Kräfte angreifen. Die Angriffspunkte liegen so weit wie möglich auseinander, aber noch innerhalb der Säulenführung der Auflastvorrichtung der Verdichtungsmaschine.

Der Formeneinsatz orientiert sich grundsätzlich an den Abmessungen der Schwingungsunterlage und weist aus diesen Gründen auf jeden Fall eine kleine Abmessung als diese auf. Die Schwingungsunterlage selbst wiederum ist kleiner als der Abstand der Säulenführungen. Hieraus resultiert, dass zwischen dem Druckangriffspunkt der Anpressung des Formrahmens und der Außenkante des Formeneinsatzes in diesem Formrahmen eine nicht unerhebliche Maßdifferenz besteht.

Wird nun während der Befüllung des Formeneinsatzes der Formrahmen nach unten gepresst, so tritt automatisch zwischen dem Druckangriffspunkt und dem Auflagepunkt des Formeneinsatzes eine geringfügige Biegungskraft und zwischen den beiden Auflagenpunkten des Formeneinsatzes selbst eine Biegungskraft nach oben auf. Diese Kräfte werden in erheblichem Maße verstärkt, wenn zusätzlich von unten die relativ große Vibrationskraft der Schwingungsunterlage einwirkt.

Wenn der Formrahmen als tragendes Teil konzipiert ist und den Formeneinsatz durch entsprechende Befestigung, wie beispielsweise Verschraubung, Verklemmung oder Verschweißung, aufnimmt, werden die hierbei in Erscheinung tretenden Kräfte unmittelbar in den Formeneinsatz geleitet.

Der Formeneinsatz selbst besteht aus einem gehärteten Stahl, der jedoch eine gewisse Bruchempfindlichkeit aufweist. Infolge der Überleitung dieser Biegungskräfte von dem Formrahmen in den Formeneinsatz können je nach Anordnung der Formennester bzw. Formsteine innerhalb des Formeneinsatzes und aufgrund der Dimensionierung des Formrahmens selbst, der in der Regel eine geringe Bauhöhe aufweist, Brüche im Formeneinsatz, im Formrahmen oder in der Verbindung zwischen diesen beiden Bauteilen auftreten.

Ein weiteres Problem bei derartigen Verdichtungsvorrichtungen liegt in der Behebung von durch die Vibrationen in der Maschine entstehenden Schallemissionen.

So ist beispielsweise aus der DE-A-27 10 643 eine gattungsähnliche Verdichtungsvorrichtung bekannt, bei der die Rüttelform aus einem Formrahmen und einem Formeneinsatz besteht. Zur Schalldämmung wird zwischen den Außenwänden des Formeneinsatzes und den Innenwänden des Formrahmens eine elastische Leiste angeordnet, die die Form allseitig umgibt. Gegebenenfalls kann die Leiste an ihren Innenseiten Vorsprünge und Vertiefungen aufweisen, die mit entsprechenden Vertiefungen und Vorsprüngen an den Außenwänden des Formeneinsatzes zusammenwirken. Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich durch den Nachteil aus, dass infolge der Vibrationen die elastische Leiste sehr hohen Scherkräften in Schwingungsrichtung ausgesetzt wird, die zu einem vorzeitigen Ermüden und damit zu erhöhtem und teuerem Reparaturaufwand einer derartigen Vorrichtung führen.

Derartigen Scherkräften wird im Stand der Technik mittlerweile dadurch entgegengewirkt, dass Dämpfungsmittel zwischen Vorsprüngen oder Vertiefungen des Formeneinsatzes angeordnet werden, die in entsprechende Vertiefungen oder Vorsprünge des Formrahmens eingreifen, wie dies beispielsweise die EP 0 730 936 B1 offenbart.

Ausgehend von den vorhergehend beschriebenen allgemeinen und aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rüttelform einer Verdichtungsvorrichtung für einen Werkstoff weiter zu entwickeln derart, dass diese eine ausreichende Sicherheit gegen Verschleißerscheinungen bzw. Brüche des Formeneinsatzes bietet und dabei gleichzeitig eine ausreichende Schwingungs- und Schalldämmung gewährleistet, ohne dass das hierbei zum Einsatz kommende Dämpfungsmittel erhöhten Verschleißkräften ausgesetzt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Rüttelform nach dem Anspruch 1. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 10.

Demnach liegt der Kern der Erfindung in der Bereitstellung eines zusätzlichen Klemmkörpers, der zwischen dem Formrahmen und dem Formeneinsatz angeordnet ist. Hierbei erfolgt gemäß der Erfindung die Anordnung zwischen Formrahmen und Formeneinsatz derart, dass der Klemmkörper in beiden Bauteilen jeweils formkomplementär aufgenommen ist. Zwischen Formrahmen und Klemmkörper einerseits und zwischen Formeneinsatz und Klemmkörper andererseits sind entsprechende elastische Dämpfungsmittel vorgesehen.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann sich der Klemmkörper entweder über die gesamte Länge in Längsrichtung und/oder Querrichtung des Formrahmens und des Formeneinsatzes erstrecken, oder nur partiell bzw. abschnittsweise zwischen diesen angeordnet sein.

Für den ersten Fall sieht eine Ausführung der Erfindung vor, dass eine mit dem Dämpfungsmittel teilweise oder vollständig ummantelte Klemmleiste, die entweder zylindrische, quadratische, rechteckige oder sonst wie vieleckige Gestalt aufweisen kann, zwischen diesen Bauteilen angeordnet ist. Alternativ hierzu kann der Klemmkörper jedoch auch als Kugel, Stift oder Zapfen ausgebildet sein, der von dem Dämpfungsmittel teilweise oder vollständig ummantelt ist und beidseits in formkomplementäre Öffnungen in dem Formrahmen und in dem Formeneinsatz eingreift. Die konkreten Formen für die Klemmleiste oder für den Stift oder Zapfen können je nach Bedarf beliebig gewählt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Klemmkörper in zwei einander gegenüberliegende Teilkörper aufgeteilt, die im Wesentlichen formkongruent sind und sich spiegelbildlich gegenüber liegen. Diese beiden Teilkörper werden mittels eines Verbindungsmittels, beispielsweise einer Klemmschraube, so miteinander verbunden, dass sie zwischen dem Formrahmen und dem Formeneinsatz das Dämpfungsmittel einklemmen.

Um eine einfache Montage des Klemmkörpers zwischen dem Formrahmen und dem Formeneinsatz zu ermöglichen, weist zumindest eines dieser Bauteile ein an diesem lösbar befestigtes Druckstück auf, das eine zu dem Klemmkörper zumindest teilkomplementäre Fläche aufweist, um diesen entsprechend zwischen Formrahmen und Formeneinsatz einklemmen zu können.

Es wird deutlich, dass mit der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung der Vorteil einer ausreichenden Schwingungsisolierung bzw. Schalldämmung erzielt wird, da der Klemmkörper entweder teilweise oder vollständig ummantelt ist oder zwischen den Flächen des Formrahmens und des Formeneinsatzes einerseits und den entsprechenden komplementären Flächen des Klemmkörpers andererseits im wesentlichen ganzflächige Dämpfungsmittel vorgesehen sind.

Darüber hinaus bietet der Klemmkörper, der vorzugsweise ein Vollkörper aus gehärtetem Stahl ist, ein ausreichende Steifigkeit an dem Übergang von Formrahmen und Formeneinsatz, so dass Biegungskräften entgegengewirkt werden kann.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Teilquerschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem quadratischen Klemmkörper;
Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem zylindrischen Klemmkörper;
Fig. 3a und 3b jeweils Teilquerschnittsansichten einer weiteren Ausführungsform der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung mit geteilten Klemmkörpern;
Fig. 4 und 5 jeweils Teilquerschnittsansichten weiterer Ausführungsformen der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Klemmkörper in der Form eines Stifts bzw. Zapfens;
Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht einer siebten Ausführungsform der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem kugelförmigen Klemmkörper; und
Fig. 7 eine Teilquerschnittsansicht einer weiteren Variante der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 eine Teilquerschnittsansicht einer weiteren Variante der Rüttelform gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer teilweise ummantelten Klemmleiste.
Sämtliche Fig. 1 bis 7 geben eine Teilquerschnittsansicht wieder, und zwar exemplarisch genau den Übergang zwischen einem Formrahmen 1 und einem Formeneinsatz 2 einer Rüttelform. Gleiche Bauteile sind jeweils mit identischen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform. Der Formrahmen 1 und der Formeneinsatz 2 weisen jeweils Vorsprünge auf, die sich überlappen. Innerhalb der überlappenden Fläche ist ein Klemmkörper 3 vorgesehen, der von einem elastischen Dämpfungsmittel 4 ummantelt ist, wie beispielsweise Vulkollan. Der Klemmkörper 3 ist im vorliegenden Fall in der Form einer quadratischen Klemmleiste 5 ausgebildet, die so ausgerichtet ist, dass deren eine Kante 6 in der durch den Formrahmen 1 und den Formeneinsatz 2 gebildeten Stirnebene liegt.
Wie zu erkennen ist, sind in den Vorsprüngen sowohl des Formrahmens 1 als auch des Formeneinsatzes 2 entsprechende formkomplementäre Aussparungen vorgesehen, in die die Klemmleiste 5 eingreift. Beide Bauteile werden schließlich mittels einer Klemmschraube 7 miteinander verbunden.
In der Fig. 2 ist ein eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier liegen sich der Formrahmen 1 und der Formeneinsatz 2 stirnflächig gegenüber. In den Stirnflächen sind halbzylindrischen Aussparungen vorgesehen, in die jeweils eine entsprechend ausgestaltete zylindrische Klemmleiste 8 eingreift, die ebenfalls vollständig von dem Dämpfungsmittel 4 umgeben ist.
Zu Zwecken einer vereinfachten Montage können die Klemmleisten 5 auch in zwei Teilkörper 9 und 10 aufgeteilt sein, wie dies die Fig. 3a und 3b zeigen. Die Teilkörper 9, 10 liegen sich spiegelbildlich gegenüber und schließen dabei zwischen ihren Flächen und entsprechend formkomplementär ausgestalteten Flächen an dem Formrahmen 1 und dem Formeneinsatz 2 flächige Dämpfungsmittel 4 ein, so dass eine vollständige Abkopplung zwischen den Bauteilen gewährleistet ist.
Wie in den Fig. 3a und 3b zu erkennen ist, können die Teilkörper 9, 10 unterschiedliche Formen aufweisen, die jedoch sinnvollerweise so gewählt werden, dass keine Schwingungs- und Biegungskraftweiterleitung erfolgt, jedoch hinreichende Stabilität der Verbindungsstelle gewährleistet ist. Die Teilkörper 9 und 10 werden mittels einer Durchgangsschraube 11 miteinander verbunden und so die Dämpfungsmittel 4 eingeklemmt.
Die Fig. 4 und 5 beziehen sich auf weitere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen sich die Klemmkörper 3 nicht entlang der Verbindungslänge zwischen Formrahmen 1 und Formeneinsatz 2 erstrecken, sondern zwischen diesen nur partiell oder abschnittsweise vorgesehen sind, d. h. es handelt sich dabei um in sich abgeschlossene Körper. Der Klemmkörper 3 ist in der Form einer Zapfens oder Stifts 12 ausgebildet, der von dem Dämpfungsmittel 4 vollständig ummantelt ist.
In den Stirnflächen des Formrahmens 1 und des Formeneinsatzes 2 sind entsprechende formkomplementäre Aussparungen angebracht. Wie in den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, kann der Stift bzw. Zapfen unterschiedliche Gestalt aufweisen.
Eine Sonderform eines Zapfens ist in der Fig. 6 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Klemmkörper 3 als Vollkugel 13 ausgebildet, die in entsprechende halbkugelförmige Aussparungen in den Stirnflächen eingreift.
Insbesondere bei den Ausführungsformen mit Klemmleisten ist zu vereinfachten Montagezwecken an dem Formrahmen 1 ein von diesem lösbares Druckstück 14 angeordnet, das mittels einer Schraube 15 mit dem Formrahmen 1 verbindbar ist, um so die Klemmleiste 5 zwischen Formrahmen 1 und Formeneinsatz 2 einklemmen zu können. Im Bereich des Klemmkörpers 3 ist das Druckstück 14 folglich mit einer entsprechend ausgestalteten Fläche versehen.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Klemmkörper in der Form einer quadratischen Klemmleiste 16, die parallel zu der durch Formrahmen 1 und Formeneinsatz 2 gebildeten Ebene angeordnet ist, nur teilweise von dem Dämpfungsmittel 4 ummantelt ist. Hierbei erweist es sich als Vorteil, wenn das Dämpfungsmittel 4 jeweils nur die Ausnehmungen in dem Formrahmen 1 und Formeneinsatz 2 vollständig auskleidet. Bezugszeichenliste 1 Formrahmen
2 Formeneinsatz
3 Klemmkörper
4 Dämpfungsmittel
5 quadratische Klemmleiste
6 Kante
7 Klemmschraube
8 zylindrische Klemmleiste
9, 10 Teilkörper
11 Durchgangsschraube
12 Stift, Zapfen
13 Kugel
14 Druckstück
15 Schraube
16 Quadratische Klemmleiste

Claims

1. Rüttelform zum Verdichten eines Werkstoffs, bestehend aus einem Formrahmen und einen in den Formrahmen einsetzbaren Formeneinsatz, der mindestens ein Formennest zur Aufnahme des Werkstoffs aufweist, wobei zwischen dem Formrahmen und dem Formeneinsatz mindestens ein Dämpfungsmittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Formrahmen (1) und dem Formeneinsatz (2) mindestens ein von diesen jeweils formkomplementär aufgenommener Klemmkörper (3) vorgesehen ist und das Dämpfungsmittel (4) zwischen dem Klemmkörper (3) einerseits und dem Formrahmen (1) und dem Formeneinsatz (2) andererseits angeordnet ist.

2. Rüttelform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Klemmkörper (3) im wesentlichen über die gesamte Länge partiell oder abschnittsweise in Längs- und/oder Querrichtung des Formrahmens (1) und des Formeneinsatzes (2) erstreckt.

3. Rüttelform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (3) eine mit dem Dämpfungsmittel (4) teilweise oder vollständig ummantelte Klemmleiste (5; 8) ist.

4. Rüttelform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (8) zylindrisch ist.

5. Rüttelform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (5) quadratisch, rechteckig oder vieleckig ist.

6. Rüttelform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kante (6) der Klemmleiste (5) in der durch die Stirnflächen des Formrahmens (1) und des Formeneinsatzes (2) gebildeten Ebene angeordnet ist.

7. Rüttelform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (3) eine mit dem Dämpfungsmittel (4) teilweise oder vollständig ummantelte Kugel (13) ist.

8. Rüttelform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (3) ein mit dem Dämpfungsmittel (4) teilweise oder vollständig ummantelter Stift oder Zapfen (12) ist.

9. Rüttelform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (3) in zwei im wesentlichen kongruente, einander gegenüberliegende Teilkörper (9, 10) geteilt ist, die miteinander so verbindbar sind, dass sie zwischen sich und jeweils dem Formrahmen (1) und dem Formeneinsatz (2) das Dämpfungsmittel (4) einklemmen.

10. Rüttelform nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formrahmen (1) und/oder der Formeneinsatz (2) mindestens ein mit diesen lösbar verbindbares Druckstück (14) zum Einklemmen des Klemmkörpers (3) aufweist.