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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern mit einer in einer Maschine gelagerten in Schwingungen versetzbaren Form, die aus einem Formrahmen und einem Formeinsatz besteht, wobei Formrahmen und Formeinsatz relativ beweglich zueinander sind, zeigt und beschreibt das Dokument
DE 103 14 863 A1 . Eine separate Formunterlage ist in diesem Dokument nicht ausdrücklich erwähnt.
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Aus der
DE 203 01 954 U1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern bekannt geworden, bei welcher zwischen Tisch mit befestigter Form sowie der Auflast eine Reihe von Federelementen angeordnet sind. Ein spezieller Formrahmen mit Formeinsatz ist in diesem Dokument nicht erwähnt.
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Aus dem Dokument
EP 0 730 936 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern nach der Gattung des Anspruchs 1 bekannt geworden. Bei diesem Dokument werden Formrahmen und Formeinsatz direkt miteinander lösbar verbunden.
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Die gezeigten Dokumente zeigen zwar die Verwendung verschiedener Komponenten wie Formrahmen und Formeinsatz zur Herstellung qualitativ hochwertiger Formkörper, hinsichtlich einer Verschleißminderung an der Form, einer Erhöhung der Verdichtung und einer Reduzierung der Geräuschentwicklung sind jedoch Verbesserungen möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit welcher sich gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen eine Verschleißminderung an der Form und/oder eine erhöhte Verdichtung der Formkörper und/oder eine Minimierung der Geräuschentwicklung realisieren lässt. Insbesondere soll zwischen Formeinsatz und Formrahmen sowie mit der Formunterlage ein einheitliches Funktionssystem bereitgestellt werden, wobei eine Verbesserung der Festlegung des im Formrahmens gelagerten Formeinsatzes an die Formunterlagen erzielt werden soll.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vor, den Formeinsatz, welcher im Formrahmen beweglich gelagert ist, mit der Formunterlage zu verbinden. Hierdurch ist es möglich, den Formeinsatz und die Formunterlage während der Verdichtungsphase, in welcher der Rütteltisch aktiv ist und auf die Formunterlage einwirkt, zu einer Schwingungseinheit zu verbinden. Die aus den beiden trennbaren Komponenten Formeinsatz und Formunterlage gebildete Einheit erzwingt ein gleichläufiges Schwingen beider Komponenten. Somit ist während der Verdichtungsphase einem Abheben der Form bzw. des Formeinsatzes von der Formunterlage bzw. einem Hüpfen der Form bzw. des Formeinsatzes auf der Formunterlage wirksam vorgebeugt. Die Unterbindung des Hüpfens der Form bzw. des Formeinsatzes führt zu einer deutlichen Verminderung der Schallerzeugung und des Verschleißes an der Unterseite der Form bzw. des Formeinsatzes, da das schlagende Zusammenwirken mit der Formunterlage praktisch vermieden wird. Insofern kann auch eine erhöhte Qualität der Formkörper realisiert werden, da der sogenannte ”Elefantenfuß”, bei welchem der Formkörper im unteren Kantenbereich keine exakte Form aufweist, vermieden werden kann. Durch das gemeinsame Schwingen ist die Abnutzung des Formeinsatzes im Kontaktbereich zur Formunterlage reduziert. Durch das ununterbrochene Aneinanderhaften des Formeinsatzes und der Formunterlage während des Verdichtungsvorgangs hat das zur Herstellung des Formkörpers verwendete Gemenge nicht die Möglichkeit, zwischen den Formeinsatz und die Formunterlage einzudringen. Weiterhin wird durch die Verbindung des Formeinsatzes mit der Formunterlage die Möglichkeit geschaffen, dass die in der Form zwischen dem Formrahmen und dem Formeinsatz angeordnete Schwingungsisolierung ihre Wirkung voll entfalten kann. Der Formeinsatz verhält sich bei der Verdichtung annähernd so, als ob es gar keinen Formrahmen bzw. eine über den Formrahmen realisierte Verbindung zum Maschinenrahmen gäbe. Somit kann die vom Rütteltisch zugeführte Energie mit maximalem Wirkungsgrad auf die zu verdichtenden Formkörper einwirken, wenn die Verbindung zwischen dem Formeinsatz und der Formunterlage aktiviert ist. Der erhöhte Wirkungsgrad erlaubt schließlich eine erhöhte Qualität der Formkörper in Form einer höheren Verdichtung und/oder einen verminderten Energieeinsatz bzw. verkürzte Rüttelzeiten bzw. eine Verschleißreduktion. Weiterhin wird durch die Koppelung des Formeinsatzes mit der Formunterlage auch die Oberfläche der Formunterlage geschont, da der Formeinsatz beim Verdichten nicht schlagend auf diese einwirkt. Dies wirkt sich insbesondere bei der ständigen Verwendung gleicher Formen aus, da die Stege des Formeinsatzes bei herkömmlichen Vorrichtungen bei einer solchen Belastung starke Spuren hinterlassen.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, den Formrahmen mit einem Maschinenrahmen und/oder einem Schwingtisch der Maschine zu koppeln. Auf diese Weise ist die Form in der Maschine zur Auflast bzw. zu den Stempeln vor, während und nach der Verdichtung sicher ausgerichtet.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, den Formeinsatz mit der Formunterlage formschlüssig zu verspannen. Eine mechanische Verspannung bzw. Fixierung der beiden Bauteile lässt sich konstruktiv einfach ausführen und ist somit auch einfach nachrüstbar und im Betrieb zuverlässig.
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Die Erfindung sieht vor, eine direkte oder eine indirekt Verspannung des Formeinsatzes mit der Formunterlage vorzunehmen. Bei einer direkten Verspannung sind die hierfür erforderlichen Bauteile in oder an dem Formeinsatz und der Formunterlage angeordnet. Somit betrifft eine derartige Änderung keine weiteren Maschinenteile und ist einfach durchzuführen. Eine indirekte Verspannung des Formeinsatzes und der Formunterlage unter Zwischenschaltung wenigstens einer weiteren Maschinenkomponente erlaubt es, die Formunterlage einzuklemmen und somit an dieser jegliche Anpassung zu vermeiden. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Formunterlage in der Regel als standardisiertes Transportmittel ausgeführt ist, welches zusammen mit den unterschiedlichsten Formen und verschiedenen Maschinen Verwendung findet.
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Gemäß der Erfindung ist als mechanische Verspannung ein Keilspannelement vorgesehen, welches zusammen mit einem Spannbolzen eine Koppeleinrichtung bildet. Das Keilspannelement erlaubt eine feste Verspannung der Komponenten mit geringem Kraftaufwand und eignet sich somit auch für einen kostengünstigen pneumatischen Antrieb.
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Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, das Keilspannelement zur direkten Verspannung an der Fertigungsunterlage anzuordnen und den Spannbolzen, in welchen das Spannelement eingreift, an dem Formeinsatz zu befestigen. Diese Anordnung erlaubt es die Form hinsichtlich der Koppeleinrichtung frei von beweglichen Bauteilen zu halten und das Keilspannelement geschützt unter der Fertigungsunterlage anzuordnen.
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Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, das Keilspannelement zur indirekten Verspannung an einer Brettführung anzuordnen, wobei die Brettführung nicht starr am Maschinenrahmen gelagert ist, sondern während des Verdichtungsvorgangs zusammen mit dem Rütteltisch schwingfähig ist. Eine derartige Konstruktion erlaubt es, die Fertigungsunterlage zwischen dem Formeinsatz und der unter der Fertigungsunterlage liegenden Brettführung einzuklemmen und so auf bauliche Veränderungen an der in der Regel in großer Zahl vorhandenen Fertigungsunterlage zu verzichten.
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Weiterhin sieht die Erfindung vor, den Formrahmen mit dem Formeinsatz formschlüssig koppelbar auszugestalten. Eine derartige Vorrichtung erlaubt es, dem Formeinsatz in der Zeit, in welcher dieser eine Schwingungseinheit mit der Formunterlage bildet, gegenüber dem Formrahmen eine maximale Schwingungsisolierung bzw. Schwingungsfreiheit zu geben, da die Belastungen welche beispielsweise beim Anheben der Form zwischen dem Formrahmen und dem Formeinsatz auftreten dann zuverlässig von dieser Koppelvorrichtung übernommen werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante sieht die Erfindung vor, den Formeinsatz mit der Formunterlage mittels Unterdruck zu koppeln. Hierdurch kann auf mechanisch bewegliche Bauteile verzichtet werden. Weiterhin erlaubt eine derartige Konstruktion den Anbau von zusätzlichen Bauteilen auf die Formunterlage oder den Formeinsatz zu begrenzen.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, die Formunterlage im Bereich einer Ausnehmung im Formeinsatz durch den Formeinsatz anzusaugen bzw. den Formeinsatz im Bereich einer Ausnehmung in der Formunterlage anzusaugen. Für derartige Ausnehmung lassen sich im Formeinsatz vorhandene Durchbrüche einfach nutzen oder einfache Bohrungen in die Formunterlage einbringen. Für eine Formunterlage, welche vom Formeinsatz angesaugt wird, sind insbesondere Formunterlagen geeignet, welche eine glatte Oberfläche aufweisen. Dies sind zum Beispiel Stahlblechunterlagen oder Kunststoffunterlagen oder beschichtete Platten.
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Weiterhin sieht die Erfindung vor, die Formwände, welche die Ausnehmung im Formeinsatz definieren, an einer Kontaktfläche zur Fertigungsauflage mit einer die Ausnehmung umgebenden Dichtung zu versehen. Hierdurch ist ein hochwirksames Ansaugen der Formunterlage möglich, da die Dichtung auch bei leichten Verunreinigungen für eine wirksame Abdichtung sorgt.
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Die Erfindung sieht auch vor, zwischen dem Formeinsatz und der Formunterlage wenigstens eine Koppelstelle und insbesondere drei oder vier Koppelstellen anzuordnen. Dies erlaubt eine wirksame Verbindung zwischen den beiden Bauteilen, bei welcher ein sicherer Zusammenhalt des Formeinsatzes und der Formunterlage im gesamten Kontaktbereich gewährleistet ist.
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Schließlich sieht die Erfindung vor, zwei gemeinsam oder alternativ einsetzbare Spannvorrichtungen für den Formrahmen zu verwenden. Auf diese Weise ist es möglich zu steuern, wo bestimmte von der Form ausgehende Belastungen in den Maschinenrahmen eingeleitet werden. So kann zum Beispiel die Belastung, welche beim Anheben und Absenken der Form bzw. beim Entschalen der Form auftritt, an einer anderen Stelle in den Maschinenrahmen eingeleitet werden als die Belastung, welche beim Verdichten von der Form bzw. vom Formrahmen auf den Maschinenrahmen zu übertagen ist. Jede Spannvorrichtung kann somit für die spezielle Belastung optimiert werden, um die Vorrichtung zu schonen und teuere Überdimensionierungen zu vermeiden. In extremen Belastungssituationen können beide Spannvorrichtungen gemeinsam Verwendung finden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Hierbei zeigt:
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1: eine erste Vorrichtung mit teilweise dargestellter Maschine, wobei der Formrahmen am Maschinenrahmen verspannt ist,
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2a: eine zweite Vorrichtung mit teilweise dargestellter Maschine, wobei der Formrahmen am Rütteltisch verspannt ist,
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2b: eine Ausführungsvariante zu der in der 2a dargestellten zweiten Vorrichtung mit einer Form mit verlängerter Laufschiene,
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3: eine perspektivische Schnittdarstellung einer dritten Vorrichtung mit einer im Formeinsatz angeordneten Saugvorrichtung,
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4a: eine schematische Darstellung einer vierten Vorrichtung mit einer durch die Auflast gesteuerten Koppelung von Formeinsatz und Formunterlage,
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4b: eine Ausführungsvariante zu der in der 4a dargestellten vierten Vorrichtung,
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5a: eine perspektivische Schnittdarstellung einer fünften Vorrichtung mit einem an einer Brettführung angeordneten Keilspannelement,
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5b: eine schematische Draufsicht auf die in der 5a dargestellte Form und
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6: eine perspektivische Schnittdarstellung einer sechsten Vorrichtung mit einem Bolzen zur Verriegelung des Formrahmens mit dem Formeinsatz.
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In der 1 ist eine erste Vorrichtung 1 dargestellt. Die Vorrichtung 1 besteht aus einer teilweise dargestellten Maschine 2 und einer darin angeordneten teilweise dargestellten Form 3. Die Form 3 besteht aus einem Formrahmen 4, welcher einen Formeinsatz 5 aufnimmt, wobei der Formeinsatz 5 gegenüber dem Formrahmen 4 mittels einer umlaufenden elastischen Schicht 6 schwingungsisoliert ist.
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Zur Sicherung des Zusammenhalts des Formrahmens 4 und des Formeinsatzes 5 sind im Formrahmen 4 Sicherungsbolzen 7 (in der 1 ist nur ein Sicherungsbolzen sichtbar) gelagert, welche ein freies Schwingen erlauben, aber bei einer Maximalbelastung einen Zusammenhalt der beiden Bauteile gewährleisten. Die Form 3 liegt auf einer Formunterlage 8 auf, welche ebenfalls in die Maschine 2 eingelegt wird. Die Formunterlage 8 wird auch als Fertigungsunterlage oder Brett bezeichnet. Die Formunterlage 8 liegt auf einem zu der Maschine 2 gehörenden Rütteltisch bzw. Schwingtisch 9. Dieser wird zur Verdichtung eines Gemenges (hier nicht dargestellt), das in Formnester 10 gefüllt wird, durch Exzenterwellen 11 zum Schwingen gebracht. Während des Verdichtungsvorgangs übt ein nicht dargestellter Stempel mit nicht dargestellten Stempelplatten oder Lamellen aus einer Pfeilrichtung y auf das in den Formnestern 10 befindliche Gemenge ein. Weiterhin zeigt die 1 eine zum Maschinenrahmen 12 gehörende Säule 13, an welcher ein Spannelement 14 bis auf einen verstellbaren Anschlag 15 verfahrbar ist. Über das Spannelement 14 ist der Formrahmen 4 zur Maschine 2 bzw. dem nicht dargestellten Stempel ausgerichtet. Weiterhin ermöglicht das Spannelement 14, welches den Formrahmen 4 greift, ein Anheben der Form 3 zum Entschalen der mit der Form 3 herstellbaren Formkörper. Um eine Schwingungsübertragung von der Form 3 auf den Maschinenrahmen 12 weitestgehend zu vermeiden, erfolgt die Klemmung des Formrahmens 4 über elastische Leisten 16. Um nun die von dem Schwingtische 9 erzeugten Schwingungen optimal an das in den Formnestern 10 befindliche Gemenge weiterzuleiten, erfolgt eine Koppelung der Formunterlage 8 mit dem Formeinsatz 5 an vorzugsweise vier Spann- bzw. Koppelstellen 17. Eine an der Spannstelle 17 angeordnete Spannvorrichtung 18 umfasst ein Keilspannelement 19 und einen Spannbolzen 20. Das Keilspannelement 19 ist an der Formunterlage 8 befestigt und verfügt über eine keilförmige Zunge 21, welche in ein Gehäuse 22 einfahrbar bzw. aus dem Gehäuse 22 ausfahrbar ist. Der Antrieb der keilförmigen Zunge 21 erfolgt vorzugsweise pneumatisch gegen eine mechanische Feder. Das Keilspannelement 19 greift mit seiner Zunge 21 in einen Durchbruch 23 des Spannbolzens 20 ein, welcher am Formeinsatz 5 angeschraubt ist, und zieht diesen gegen die Formunterlage 8. Bei einer derartigen Kopplung des Formeinsatzes 5 mit der Formunterlage 8 bilden die beiden Bauteile 5 und 8 eine Vibrationseinheit 24. Der Schwingtisch 9 kann auf diese Vibrationseinheit 24 optimal einwirken, da diese von nicht benötigten Massen wie dem Formrahmen 4 und dem Maschinenrahmen 12 über die elastische Schicht 6 und die elastischen Leisten 16 weitestgehend entkoppelt bzw. schwingungsisoliert ist. Symbolisch ist die vom Vibrationskörper 24 zum Maschinenrahmen 12 abnehmende übertragene Schwingungsenergie durch die kleiner werdenden Schwingungskurven A bis D angedeutet. Durch die Verspannung des Formeinsatzes 5 mit der Formunterlage 8 ist auch ein Hüpfen des Formeinsatzes 5 auf der Formunterlage 8 vermieden. Dies führt auch zu einer geringeren Staubentwicklung beim Verdichten, da das in den Formnestern 10 liegende Gemenge keine Möglichkeit hat aus den Formnestern 10 nach unten zu entweichen. Nach oben sind die Formnester beim Verdichten durch die nicht dargestellten Druckplatten oder Lamellen des nicht dargestellten Stempels verschlossen.
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In der 2a ist eine zweite Vorrichtung 1 dargestellt. Die Vorrichtung 1 ist analog zu der in der 1 dargestellten Vorrichtung aufgebaut. Im Unterschied hierzu weist die Vorrichtung 1 eine schwenkbare Kralle 25 auf, mit welcher sich ein Formrahmen 4 einer Form 3 an einem Schwingtisch 9 festlegen lässt. Ein Formeinsatz 5 ist wie in der 1 beschrieben mit einer Formunterlage 8 mittels einer Spannvorrichtung 18 verbunden. Im Unterschied zu der in der 1 gezeigten Vorrichtung erlaubt die Vorrichtung 1 eine lockerere Festlegung des Formrahmens 4 über eine Spannvorrichtung 14 an einem Maschinenrahmen 12. Die Form 3 liegt mit einem Anschlussflansch 26 nicht auf einer unteren Leiste 16 des Spannelements 14 auf. Hierdurch ist es möglich, eine noch weitergehende Schwingungsisolierung der Form 3 vom Maschinenrahmen 12 zu erreichen bzw. die vom Schwingtisch 9 eingebrachte Energie noch weniger über den Maschinenrahmen 12 zu dämpfen und somit besser auszunutzen. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, die als länglicher Spannbügel ausgeführte Kralle am Maschinenrahmen im Bereich des Rütteltisches zu befestigen.
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Die 2b zeigt eine Vorrichtung 1, welche eine Ausführungsvariante zu der in der 2a gezeigten Vorrichtung darstellt. Im Unterschied zu der 2a zeigt die 2b in der Vorrichtung 1 eine Form 3, mit einem Formrahmen 4 und einem Formeinsatz 5, bei welcher der Formrahmen 4 eine verlängerte Laufschiene 56 aufweist. Diese Laufschiene 56 ruht bei eingelegter Form 3 in einer U-Schiene 57, welche über einen Tragarm 58 an einem Maschinenrahmen 12 der Vorrichtung 1 befestigt ist. Der Tragarm 58 trägt auch einen Spannzylinder 59, welcher mit einer Kolbenstange 60 die U-Schiene 57 und die Laufschiene 56 durchgreift und so den Formrahmen 4 an dem Maschinenrahmen 12 festlegt. Während der Formrahmen 4 über den Spannzylinder 59 am Maschinenrahmen 12 verspannt ist, ist es möglich ein an einer zum Maschinenrahmen 12 gehörenden Säule 13 getragenes Spannelement 14 zu entspannen, welches auf einen Anschlussflansch 26 des Formrahmens 4 wirkt. Hierzu wird ein Balg 61 mittels einer Feder 62 zusammengedrückt. Die Bauteile 56, 57, 58, 59 und 60 bilden eine Spannvorrichtung 63, welche alternativ oder gemeinsam mit dem Spannelement 14 verwendbar ist, um den Formrahmen 4 am Maschinenrahmen 12 festzulegen. Bei gespannter Spannvorrichtung 63 und gelöstem Spannelement 14 ist es möglich, den Formrahmen 4 an dem Maschinenrahmen 12 festzulegen und eine Belastung der Säule 13 zu vermeiden. Bezüglich der Verspannung des Formeinsatzes 5 mit einer Formunterlage 8 wird auf die Ausführungen zu der 2a verwiesen. Die in der 2b gezeigte Vorrichtung 1 ist ebenso wie die zuvor gezeigten Vorrichtungen symmetrisch zu einer Mittelachse M ausgebildet und weist insgesamt vorzugsweise zwei oder vier Säulen 13, zwei oder vier Spannelement 14 und zwei oder vier Spannvorrichtungen 63 auf.
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Die 3 zeigt in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine dritte Vorrichtung 1. Die Darstellung zeigt eine Teilansicht eines Formeinsatzes 5, welcher in einem nicht dargestellten Formrahmen in einer nicht näher dargestellten Maschine angeordnet ist. Der Formeinsatz 5 liegt mit einer Kontaktfläche 27 auf einer Oberfläche 28 einer Formunterlage 8 auf. Eine Ansaugvorrichtung 29 ist als Koppelstelle ausgebildet. Die Ansaugvorrichtung 29 ist durch eine Ausnehmung 30 im Formeinsatz 5 verwirklicht, welche zu einer Oberseite 31 des Formeinsatzes 5 durch einen Kunststoffkörper 32 verschlossen und abgedichtet ist. Ein in der Ausnehmung 30 unterhalb des Kunststoffkörpers 32 liegender Hohlraum 33, welcher sich zur Oberfläche 28 der Formunterlage 8 öffnet, kann über eine Saugleitung 34 mittels einer nicht dargestellten Pumpe leer gesaugt werden, um die Formunterlage 8 an den Formeinsatz 5 heranzuziehen. Zur wirksamen Abdichtung des Formeinsatzes 5 gegenüber der Formunterlage 8 sieht die Erfindung vor, die Formwände 35, welche den Hohlraum 33 definieren, an der Kontaktfläche 27 mit einer umlaufenden Rille 36 zu versehen, in welche eine Dichtung 37 eingelegt ist. Hierdurch ist es möglich in dem Hohlraum 33 ein wirksames Vakuum auch dann auszubilden, wenn die Oberfläche 28 und/oder die Kontaktfläche 27 durch Bestandteile eines in Formnester 10 zu füllenden Gemenges verunreinigt sind.
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In der 4a ist eine vierte Vorrichtung 1 schematisch dargestellt. Neben einer Form 3, welche aus einem Formrahmen 4 und einem Formeinsatz 5 besteht, sind eine Formunterlage 8, ein Schwingtisch 9 und ein über der Form angeordneter Stempel 38 einer Maschine 2 dargestellt. Der Stempel 38, welcher auch als Auflast bezeichnet wird, weist zwei Druckplatten 39 und 40 auf, welche dafür vorgesehen sind auf Gemenge 41 einzuwirken, mit welchem Formnester 10 angefüllt sind. Der Stempel 38 ist zur Verdeutlichung des Ablaufs zweigeteilt und in zwei unterschiedlichen Stellungen I und II dargestellt. In der Stellung I steht der Stempel 38 in einer oberen Stellung, in welcher die Form 3 durch einen nicht dargestellten Füllwagen mit dem Gemenge 41 befüllbar ist. Der Stempel 38 umfasst auch zwei Finger 42 und 43, welche dafür vorgesehen sind, beim Niederfahren des Stempels aus der Stellung I in die Verdichtungs-Stellung II in Bohrungen 44 und 45 im Formeinsatz 5 einzutauchen und dort Spannvorrichtungen 18 zu betätigen. Die Spannvorrichtungen 18 sind dafür vorgesehen den Formeinsatz 5 und die Formunterlage 8 mittels jeweils zweier Backen 46 und 47 zu verspannen. Das Auseinanderdrücken der Backen 46 und 47, welche von einer nicht dargestellten Feder zusammengezogen werden, erfolgt mittels eines Stifts 48, welcher von dem Finger 42 bzw. 43 gegen eine Feder 49 zwischen die Backen 46 und 47 geschoben wird. Eine entsprechende Stellung der Backen 46 und 47 ist in der 4a dort dargestellt, wo der Stempel in der Stellung II steht und mit dem Finger 43 den Stift 48 niederdrückt. Die Stifte 42 und 43 sind im Stempel 38 elastisch gelagert, um eine Schwingungsübertragung von der Form 3 auf dem Stempel 38 zu vermeiden. Auf die Darstellung der Befestigung des Formrahmens 4 an einem nicht dargestellten Maschinenrahmen wurde in der 4a verzichtet.
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In der 4b ist eine Vorrichtung 1 dargestellt, welche als Ausführungsvariante zu der in der 4a gezeigten Vorrichtung zu verstehen ist. In den übereinstimmenden Bereichen wird auf die Ausführungen zur 4a verwiesen. Im Unterschied zu der 4a sind Finger 42, 43 über eine Steuerplatte 53 verbunden, wobei die Finger 42, 43 mit der Steuerplatte 53 verschweißt sind. Diese Steuerplatte 53 ist relativ zu einer Auflast 38 über pneumatisch betriebene Zylinder 54, 55 verfahrbar. Hierdurch ist es möglich, die Finger 42, 43 und damit Spannvorrichtungen 18 unabhängig von der Stellung der Auflast 38 und damit verbundener Druckplatten 39, 40 zu steuern. Das bedeutet, diese zweistufige Auflast ermöglicht es, auch bei niedergefahrenen Druckplatten 39, 40, welche auf ein Gemenge 41 einwirken, einen Formeinsatz 5 von einer Formunterlage 8 zu entriegeln. Eine derartige unabhängige Steuerung ist zum Beispiel dann wichtig, wenn eine Störung an der Vorrichtung behoben werden muss, welche es zum Beispiel erfordert, die Formunterlage 8 gegenüber dem Formeinsatz zu verschieben. In einer Stellung I ist die Steuerplatte 53 zusammen mit dem Finger 42 in einer nach oben gezogenen Stellung gezeigt. Eine Stellung II zeigt die Steuerplatte 53 bzw. den Finger 43 in einer ausgefahrenen Stellung, in welcher der Finger 43 die Spannvorrichtung 18 betätigt. Gemäß einer nicht dargestellten Vorrichtung ist auch die Steuerung bzw. Regelung der Steuerplatte über einen einzigen Zylinder vorgesehen. Bei der Verwendung mehrerer Zylinder kommen vorzugsweise drei oder vier Zylinder zum Einsatz.
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Die 5a zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung einer fünften Vorrichtung 1 mit einem an einer Brettführung 49 angeordneten Keilspannelement 19. Auf der Brettführung 49, welche an nicht dargestellten Schwingmetallen an einem nicht dargestellten Schwingtisch gelagert ist, liegt eine Formunterlage 8 auf. Auf der Formunterlage 8 ruht eine Form 3, welche einen Formrahmen 4 umfasst, in welchem ein Formeinsatz 5 mittels einer elastischen Schicht 6 mit drei Freiheitsgraden gelagert ist. Der Formeinsatz 5 weist einen Spannbolzen 20 auf, in welchen eine keilförmige Zunge 21 des Keilspannelements 19 eingreift. Durch eine aus dem Keilspannelement 19 und dem Spannbolzen 20 gebildete Spannvorrichtung 18 erfolgt bei ausgefahrener Zunge 21 ein Einklemmen der Formunterlage 8 zwischen dem Formeinsatz 5 und der Brettführung 49. Somit sind der Formeinsatz 5 und die Formunterlage 8 indirekt miteinander gekoppelt. Die Erregung des Formeinsatzes 5 zur Verdichtung eines nicht dargestellten in Formnestern 10 befindlichen Gemenges erfolgt dann durch den nicht dargestellten Schwingtisch über die Brettführung 49 und die Formunterlage 8. Die Brettführung 49, die Formunterlage 8 und der Formeinsatz 5 bilden eine Vibrationseinheit 24. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es auch vorgesehen, das Keilspannelement 19 an einem zum Beispiel leistenförmigen Gegenlager anzuordnen, welches statt der Brettführung oder zusätzlich zur Brettführung unterhalb der Formunterlage angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich die Formunterlage mit Hilfe des Keilspannelements zwischen dem Formeinsatz und dem Gegenlager einzuklemmen.
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In der 5b ist eine schematische Draufsicht auf die in der 5a dargestellte Form 3 gezeigt. Der Formeinsatz 5 weist vier Spannvorrichtungen 18 auf.
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Eine in der 6 perspektivisch dargestellte Vorrichtung 1 entspricht weitestgehend der in der 5a gezeigten Vorrichtung. Zusätzlich ist ein Formrahmen 4 einer Form 3 der sechsten Vorrichtung 1 mit einem Bolzen 50 ausgestattet. Der Bolzen 50 ist an einem am Formrahmen 4 angeordneten Schenkel 51 verschiebbar gelagert und wird von einer Feder 52 gegen eine Zunge 21 eines Keilspannelements 19 gedrückt, welches an einer Brettführung 49 befestigt ist. Während ein Formeinsatz 5 der Form 3 über einen Spannbolzen 20 mit der Brettführung 49 bzw. der Formunterlage 8 verspannt ist wird der Bolzen 50 von der Zunge 21 außerhalb eines Durchbruchs 23 des Spannbolzens 20 gehalten. Sobald die Zunge 21 in das Klemmelement 19 zurückgezogen wird, um die Form 3 zum Entschalen nicht dargestellter Formkörper von der Formunterlage 8 abheben zu können, wird der Verriegelungsbolzen 50 von der Feder 52 in den Durchbruch 23 geschoben und bewirkt über den Schenkel 51 und den Spannbolzen 20 einen formschlüssigen Zusammenhalt des Formrahmens 4 und des Formeinsatzes 5. Hierdurch wird eine elastische Schicht 6, welche den Formeinsatz 5 im Formrahmen 6 hält, beim Anheben und Handhaben der Form 3 frei von Belastungen gehalten und kann somit optimal auf die Anforderungen während der Verdichtung ausgelegt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. Insbesondere sieht die Erfindung die Nutzung der Vorrichtung zur Herstellung von Betonsteinen vor. Weiterhin ist es vorgesehen, zwischen dem Formeinsatz und der Formunterlage ein Ziehblech und/oder Ziehleisten anzuordnen, wobei das Ziehblech bzw. die Ziehleisten Teil des durch den Formeinsatz und die Formunterlage gebildeten Schwingkörpers sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Maschine
- 3
- Form
- 4
- Formrahmen
- 5
- Formeinsatz
- 6
- elastische Schicht zwischen 4 und 5
- 7
- Sicherungsbolzen
- 8
- Formunterlage bzw. Fertigungsunterlage bzw. Brett
- 9
- Schwingtisch bzw. Rütteltisch
- 10
- Formnest
- 11
- Exzenterwelle
- 12
- Maschinenrahmen
- 13
- Säule
- 14
- Spannelement an 13
- 15
- verstellbarer Anschlag
- 16
- elastische Leiste an 14
- 17
- Spannstelle bzw. Koppelstelle
- 18
- Spannvorrichtung
- 19
- Keilspannelement
- 20
- Spannbolzen
- 21
- keilförmige Zunge von 19
- 22
- Gehäuse von 19
- 23
- Durchbruch in 20
- 24
- Vibrationseinheit
- 25
- Kralle
- 26
- Anschlussflansch
- 27
- Kontaktfläche von 5 zu 8
- 28
- Oberfläche von 8
- 29
- Ansaugvorrichtung
- 30
- Ausnehmung in 5
- 31
- Oberseite von 5
- 32
- Kunststoffkörper
- 33
- Hohlraum
- 34
- Saugleitung
- 35
- Formwand
- 36
- Rille
- 37
- Dichtung
- 38
- Stempel bzw. Auflast
- 39, 40
- Druckplatte
- 41
- Gemenge
- 42, 43
- Finger
- 44, 45
- Bohrung in 5
- 46, 47
- Backe
- 48
- Stift
- 49
- Brettführung
- 50
- Bolzen
- 51
- Schenkel an 4
- 52
- Feder für 50
- 53
- Steuerplatte
- 54, 55
- Zylinder zur Bewegung von 53 bzw. 42, 43
- 56
- Laufschiene von 4
- 57
- U-Schiene auf 57
- 58
- Tragarm an 12
- 59
- Spannzylinder an 58
- 60
- Kolbenstange von 59
- 61
- Balg
- 62
- Feder für 61
- 63
- Spannvorrichtung
- A–D
- Schwingungskurven
- M
- Mittellinie
