-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen
sowie ein Formensystem und einen Formeinsatz hierfür.
-
Die
Erfindung geht aus von wirtschaftlich besonders bedeutenden Vorrichtungen
zur Herstellung von Betonformsteinen durch Verdichten von in Formnester
einer Form eingefülltem
Betongemenge, insbesondere unter Einwirkung von Rüttelbewegungen auf
das Betongemenge. Die unteren Öffnungen
der Formnester sind während
des Befüllens
und Rüttelns durch
eine Unterlage, insbesondere einen Rütteltisch oder ein diesem aufliegendes
Steinbrett verschlossen. Nach Abschluss des Rüttelvorgangs ist das Betongemenge
zu formstabilen Betonformkörpern
verdichtet, welche durch die unteren Öffnungen der Formnester nach
unten ausgedrückt
werden. Unterschiedliche Formen sind auswechselbar in die Formmaschine
aufnehmbar.
-
Durch
die Entformung nach unten sind die Seitenwandflächen der Betonformsteine typischerweise
zylindrisch. Für
Steinformen mit vertikal nicht durchgehenden Aussparungen in den
Seitenwänden der
Steine ist es bekannt, Aussparungskörper, auch als Kerne bezeichnet,
vorzusehen, welche während des
Einfüllens
und Verdichtens des Betongemenges in einer ersten Stellung von den
Wandflächen
des Formnestes nach innen in das Formnest ragen und nach dem Verdichten
und vor der Entformung der Betonformsteine in eine zurückgezogene
Stellung verlagert werden.
-
In
der
DE 41 00 161 A1 ist
eine Vorrichtung zur Herstellung großvolumiger Schachtteile beschrieben,
bei welcher zur Ausbildung von Stufen in einer Schachtinnenwand
in einer Schalung mehrere bogenförmige
Kernelemente gekoppelt um parallele Achsen verschwenkbar oder gemeinsam
linear verschiebbar sind. Die
US
3 731 899 beschreibt eine Form für Hohlblocksteine. An der Außenwand
der Form sind Klippen angeordnet, mittels welcher durch Druckmittelzylinder
entgegen einer rückstellenden Federkraft
Aussparungskörper
in Formnester verschiebbar sind.
-
Bei
einer aus der
DE 196
34 499 A1 bekannten Vorrichtung enthält eine Form eine Mehrzahl
von Formnestern mit Aussparungskörpern
in Form von Wandabschnitten, welche gruppenweise über Trägerhebel
an über
die Formlänge
durchgehende Schwenkwellen gekoppelt sind. Die Schwenkwelle ist über Schwenkhebel
und Rollen, welche beim Aufsetzen der Form auf den Rütteltisch
nach oben gedrückt werden,
betätigt.
Die
DE 101 10 651
A1 zeigt eine Form mit mehreren Formnestern und allseitig
vorgesehenen Formkernen, welche über
um die Formnester umlaufende Zugmittel kollektiv bewegbar sind. Die
Zugmittel sind durch einen zwischen mehreren Formnestern angeordneten
Hydraulikantrieb gemeinsam betätigt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich günstigere
Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen mit seitlichen
Aussparungen sowie ein Formensystem und einen Formeinsatz hierfür anzugeben.
-
Erfindungsgemäße Lösungen sind
in den unabhängigen
Ansprüchen
beschrieben. Die abhängigen
Ansprüche
enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
-
Eine
wesentliche vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Unterteilung der mechanischen Übertragungseinrichtungen zwischen
dem wenigstens einen lageveränderlichen Aussparungskörper und
den Antriebseinrichtungen in erste und zweite Übertragungsmittel, welche über Kupp lungselemente
lösbar
verbunden sind, und die Anordnung der Antriebseinrichtungen auf
Seiten eines mit der Formmaschine verbundenen Formrahmens. Insbesondere
können
dadurch Antriebseinrichtungen und erste Übertragungsmittel mit ersten Kupplungselementen
auf Seiten des Formrahmens in der Formmaschine verbleiben, wenn
der lösbar
in dem Formrahmen gehaltene Formeinsatz ausgetauscht wird.
-
Insbesondere
von Vorteil ist ein Formensystem mit einer solchen Auftrennung der
Formen in Formrahmen und Formeinsatz und der Übertragungseinrichtungen in
erste und zweite Übertragungsmittel
in Verbindung mit mehreren unterschiedlichen Formeinsätzen mit
lageveränderlichen
Aussparungskörpern,
wobei unterschiedliche Formeneinsätze in ein und denselben Formrahmen
lösbar einsetzbar
sind. Dabei greifen die zweiten Übertragungsmittel,
welche insbesondere auch in unterschiedlichen Formeinsätzen verschieden
sein können,
mit ihren zweiten Kupplungselementen jeweils in erste Kupplungselemente
der für
verschiedene Formeinsätze
gemeinsamen ersten Übertragungsmittel
auf Seiten des gemeinsamen Formrahmens.
-
Die
zweiten Übertragungsmittel
können
auf die jeweiligen Aussparungsformen optimiert und zugleich die
Vorteile eines in der Formmaschine verbleibenden Formrahmens und
der nur an diesem einmalig erforderlichen Antriebseinrichtungen
ausgenutzt werden.
-
Der
Eingriff der ersten und der zweiten Kupplungselemente ist vorteilhafterweise
automatisch beim Einsetzen eines Formeinsatzes in den Formrahmen
herstellbar und/oder automatisch beim Entnehmen des Formeinsatzes
aus dem Formrahmen lösbar.
Die Herstellung bzw. das Lösen
des Eingriffs der ersten und zweiten Kupplungselemente erfolgt vorteilhafterweise
in gleicher Richtung wie das Einsetzen bzw. Entnehmen des Formeinsatzes
relativ zum Formrah men. Herstellung und Lösen des Eingriffs der ersten
und zweiten Kupplungselemente erfolgen vorzugsweise werkzeugfrei.
-
Die
ersten und zweiten Kupplungselemente können insbesondere lineare,
vorzugsweise vertikale Führungen
und in diese eingreifende geführte,
z. B. stiftförmige
oder flache, vorzugsweise vertikal erstreckte Gegenelemente enthalten.
Die ersten und/oder zweiten Kupplungselemente können auch gezahnte Strukturen
enthalten.
-
Die
ersten und zweiten Übertragungsmittel mit
den ersten und zweiten Kupplungselementen sind vorteilhafterweise
zwischen sich seitlich horizontal gegenüber stehenden Wandflächen von
Formrahmen und Formeinsatz angeordnet. Die zweiten Übertragungsmittel
können
bei Formeinsätzen
mit einer Mehrzahl von Formnestern auch im Bereich von Zwischenwänden zwischen
benachbarten Formnestern verlaufen.
-
Die
ersten Übertragungsmittel
bzw. deren erste Kupplungselemente können verschiedene Bewegungsmuster
unter der Einwirkung der Antriebseinrichtungen ausführen, insbesondere
Drehungen oder Verschiebungen. Vorzugsweise sind die ersten Kupplungselemente
horizontal linear parallel zu den gegenüber stehenden Seitenwänden von
Formrahmen und Formeinsatz verschiebbar. Es können auch linear verschiebbare
und drehbare erste Kupplungselemente in den ersten Übertragungseinrichtungen gemeinsam
auftreten.
-
Die
ersten Übertragungsmittel
enthalten in vorteilhafter Ausführung
zwei wenigstens erste Kupplungselemente, welche in zueinander entgegen gesetztem
Drehsinn oder vorzugsweise in zueinander entgegen gesetzter linearer
Verschieberichtung von den Antriebseinrichtungen bewegbar sind.
Hierfür
können die
ersten Übertragungsmittel
in Teilübertragungsmittel
unterteilt und mehrere Antriebseinrichtungen vorgesehen sein.
-
Die
ersten und zweiten Kupplungselemente sind vorteilhafterweise an
wenigstens zwei gegenüber
liegenden Außenseiten
des typischerweise im wesentlichen rechteckigen Formeinsatzes vorgesehen.
Die Antriebseinrichtungen enthalten vorteilhafterweise Aktuatoren
an wenigstens zwei gegenüber liegenden
Seiten des typischerweise im wesentlichen rechteckigen Formrahmens,
wobei vorteilhafterweise jeweils wenigstens zwei in zueinander entgegengesetzte
Richtungen arbeitende Aktuatoren vorgesehen sind.
-
Die
vorzugsweise linearen Bewegungen der ineinandergreifenden Kupplungselemente
sind über an
sich bekannte mechanische Elemente wie Stäbe, Hebel, Kulissenführungen,
Rollen, Zugelemente, Zahnräder
usw. in Bewegungen von Aussparungskörpern bei deren Lageveränderung
umsetzbar. Insbesondere kann die Bewegungsart der Aussparungskörper von
der Bewegungsart der Kupplungselemente abweichen. Bei der Umlenkung
von Bewegungsarten kann auf Beispiele aus den eingangs genannten
Vorrichtungen aus dem Stand der Technik zurückgegriffen werden.
-
Durch
die Trennung der Übertragungseinrichtungen
in voneinander lösbare
erste und zweite Übertragungsmittel
können
die zweiten Übertragungsmittel
jeweils so gestaltet werden, dass die vom Formrahmen vorgegebene
Bewegungsart der ersten Kupplungselemente mit weitgehend beliebigen
Bewegungsarten der Aussparungskörper
kombiniert auftreten können.
In erster vorteilhafter Ausführung
sind Bewegungsart der ersten Kupplungselemente und der Aussparungskörper linear
und gleich gerichtet. In anderer Ausführung kann z. B. eine lineare
Bewegung der ersten Kupplungselemente in eine Schwenkbewegung von
Aussparungskörpern
umgesetzt sein.
-
Die
Antriebseinrichtungen enthalten vorteilhafterweise wenigstens einen
steuerbaren Aktuator, vorzugsweise mit linearer Bewegung, insbesondere einen
Hydraulikzylinder. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Übertragungseinrichtungen
mehrere Hydraulikzylinder mit zumindest überwiegend horizontaler Bewegungsrichtung
als Aktuatoren. Die Aktuatoren treiben die ersten Übertragungsmittel
mit den ersten Kupplungselementen.
-
In
besonders vorteilhafter Ausführung
können
Positions- oder Wegmesseinrichtungen, vorzugsweise elektronische
Messeinrichtungen mit den Antriebseinrichtungen oder den Übertragungseinrichtungen,
insbesondere den ersten Übertragungsmitteln
zugeordnet, insbesondere mit diesen verbunden und/oder in diese
integriert sein. Dies ermöglicht in
Verbindung mit einer elektronischen Steuerung eine besonders präzise und
flexible Betätigung
der Antriebseinrichtungen, insbesondere bei Vorliegen mehrerer Aktuatoren.
Insbesondere sind dadurch auch unterschiedliche, z. B. je nach Formeinsatz
variierende Verfahrwege und/oder Verfahrrichtungen mit gleichbleibenden
formrahmenseitigen Antriebseinrichtungen und ersten Übertragungsmitteln
leicht realisierbar.
-
Durch
die in dem Formrahmen angeordneten und daher für verschiedene Formeinsätze einheitlichen
Antriebseinrichtungen ist auch vorteilhafterweise besonders günstige Integration
der Ansteuerung der Antriebseinrichtungen in eine für die Ablaufsteuerung
der Formmaschine vorhandene programmierbare Steuereinrichtung ermöglicht.
Insbesondere können
bei Kombination der Antriebseinrichtungen mit Positions- oder Wegmesseinrichtungen für den Verfahrweg
der Antriebseinrichtungen oder der Übertragungseinrichtungen auf
einfache Weise unterschiedliche Verfahrwege oder Verfahreinrichtungen
einprogrammiert werden.
-
Das
Formensystem enthält
vorteilhafterweise wenigstens einen Formeinsatz mit linear verschiebbaren
Aussparungskörper
und/oder wenigstens einen Formeinsatz mit verschwenkbaren Aussparungskörpern. Vorteilhafterweise
ist auch wenigstens ein Formeinsatz ohne lageveränderliche Aussparungskörper, für welchen
demzufolge keine zweiten Übertragungseinrichtungen
und zweiten Kupplungselemente erforderlich sind, in den Formrahmen einsetzbar.
-
Die
Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei
zeigt:
-
1 einen
Formrahmen von unten,
-
2 einen
Formeinsatz von unten,
-
3 einen
ersten Ausschnitt von Formrahmen und Formeinsatz von der Seite,
-
4 einen
zweiten Ausschnitt von Formrahmen und Formeinsatz von der Seite,
-
5 einen
Formrahmen schräg
von unten,
-
6 einen
Ausschnitt aus 5,
-
7 einen
Formeinsatz schräg
von unten,
-
8 den
Formeinsatz nach 7 in dem Formrahmen nach 5 mit
eingefahrenen Kernen,
-
9 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 8,
-
10 den
Formrahmen nur mit Kernträgerrahmen
des Formeinsatzes,
-
11 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 10,
-
12 den
Formrahmen nach 5 von unten mit Kupplungselementen
bei eingefahrenen Kernen,
-
13 einen
ersten Schnitt XIII durch 12,
-
14 einen
zweiten Schnitt XIV durch 12,
-
15 eine
Ansicht entsprechend 8 mit ausgefahrenen Kernen,
-
16 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 15,
-
17 eine
Ansicht entsprechend 12 bei ausgefahrenen Kernen,
-
18 einen
ersten Schnitt XVIII durch 17,
-
19 einen
zweiten Schnitt IXX durch 17,
-
20 eine
Ansicht in Verfahrrichtung der Kerne,
-
21 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 20,
-
22 eine
Ansicht quer zur Verfahrrichtung mit eingefahrenen Kernen,
-
23 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 22,
-
24 eine
Ansicht quer zur Verfahrrichtung mit ausgefahrenen Kernen,
-
25 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 24,
-
26 eine
Schrägansicht
einer Formmaschine,
-
27 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 26,
-
28 eine
weitere Ausführung
von Kupplungselementen,
-
29 eine
weitere Ausführung
von Kupplungselementen,
-
30 eine
Rahmenleiste in Hohlprofilform,
-
31 eine
Draufsicht auf eine Vorrichtung mit einer Anordnung nach 30,
-
32 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung nach 31.
-
1 zeigt
in schematischer Form einen Formrahmen mit Blickrichtung von unten.
Zum Orientierungsvergleich ist ein rechtwinkliges x-, y-, z-Koordinatensystem
mit eingezeichnet, dessen vertikale z-Richtung senkrecht zur Zeichenebene
verläuft.
Der Formrahmen ist im wesentlichen rechteckig und umgibt mit in
x-Richtung verlaufenden Längsleisten
LL und in y-Richtung verlaufenden Querleisten QL eine Formaufnahme
FA, welche in der skizzierten Ansicht gleichfalls im wesentlichen
rechteckig ist. Längsleisten
und Querleisten können
einen einteiligen Formrahmen bilden oder zu einem Formrahmen zusammengesetzt
sein. Der Formrahmen ist in einer Formmaschine gehalten und je nach
deren Funktionsprinzip in einem Maschinenrahmen, welcher in den Ecken
des Formrahmens mit Rahmenelementen MR angedeutet ist, vertikal
in fester Höhe
oder vertikal verschiebbar geführt.
Unterschiedliche geeignete Maschinentypen sind an sich gebräuchlich
und bekannt.
-
Entlang
der Kontur der Formaufnahme FA ist eine Stufe ST ausgebildet, welche
eine bevorzugte Ausführung
für die
Halterung und Ausrichtung eines Formeinsatzes bildet und in dieser
schematischen Skizze stellvertretend für unterschiedliche, auch an sich
bekannte Strukturen zwischen einem Formrahmen und einem Formeinsatz
zu verstehen ist.
-
An
zwei gegenüber
liegenden Seiten der Formaufnahme, im skizzierten Beispiel an den Längsleisten,
sind Antriebseinrichtungen AEL, AER angeordnet, welche vorteilhafterweise
in die Längsleisten
integriert und insbesondere in Aussparungen der Längsleisten
eingesetzt sein können.
Die Antriebseinrichtungen bewirken über bewegliche erste mechanische Übertragungsmittel
UM1 die Bewegung von ersten Kupplungselementen KE1 in einer bidirektionalen
Bewegungsrichtung.
-
Im
skizzierten Beispiel seien die Antriebseinrichtungen z. B. als hydraulisch
betätigbare
Linearzylinder ausgeführt,
deren in den Längsleisten
geführte Stempelstangen
die ersten mechanischen Übertragungsmittel
bilden, in welchen in z-Richtung verlaufende Stifte als erste Kupplungselemente
angeordnet sind. Vorteilhafterweise können elektronische Positions-
oder Wegmesseinrichtungen den Antriebseinrichtungen und/oder den
ersten Übertragungsmitteln zugeordnet
und mit diesen verbunden oder in diese integriert sein, z. B. als
in Hydraulikzylinder integrierte sogenannte digitale Lineale.
-
2 zeigt
gleichfalls in Ansicht von unten schematisch einen Formeinsatz,
welcher in die Formaufnahme FA des Formrahmens von unten einsetzbar
ist, wobei die Kontur EK des Formeinsatzes vorteilhafterweise mit
der Stufe ST zur positionseindeutigen Ausrichtung des Formeinsatzes
im Formrahmen korrespondiert. Der Formeinsatz kann durch nicht gezeigte
Verspannungseinrichtungen des Formrahmens und/oder der Formmaschine
vertikal gegen den Formrahmen verspannt werden, vorzugsweise durch
Verspannung einer Rütteltischanordnung
vertikal gegen den Formrahmen.
-
Der
Formeinsatz weist im inneren Bereich ein Steinfeld SF auf, welches
typischerweise mehrere getrennte Formnester FN enthält. Mehrere
Aussparungskörper
AK, auch als Kerne bezeichnet, ragen seitlich in einer oder mehrere
Formnester und sind lageveränderlich
zwischen der skizzierten eingefahrenen Position, in welcher die
Aussparungskörper
in die im wesentlichen in z-Richtung konstante Querschnitte aufweisenden
Formnester ragen, und einer ausgefahrenen Position, in welcher die
Aussparungskörper
aus den Formnestern ausgefahren sind.
-
Die
Aussparungskörper
können
bei der Lageveränderung
lineare und/oder schwenkende Bewegungen ausführen. Unterschiedliche Ausformungen
der Aussparungskörper
und verschiedene Bewegungsmuster sind aus dem Stand der Technik
bekannt. Die Lageveränderung
der Aussparungskörper zwischen
der ersten eingefahrenen und der zweiten ausgefahrenen Position
wird bewerkstelligt über schematisch
angedeutete zweite mechanische Übertragungsmittel
UM2, welche mit zweiten Kupplungselementen KE2 verbunden sind.
-
Bei
in die Formaufnahme FA des Formrahmens eingesetztem Formeinsatz
greifen erste und zweite Kupplungselemente ineinander und eine Bewegung der
ersten Kupplungselemente auf Seiten des Formrahmens unter der Einwirkung
der Antriebseinrichtungen erzwingt eine Bewegung der zweiten Kupplungselemente,
welche über
die zweiten mechanischen Übertragungsmittel
in eine Lageveränderung
der Aussparungskörper
umgesetzt wird. Im einfachsten vorteilhaften Fall sind die Übertragungseinrichtungen
mit den jeweiligen Kupplungselementen als in sich starre Einheiten
ausgeführt
und die Bewegungsmuster der Kerne gleichgerichtet und parallel zu
denen der ersten Kupplungselemente. Es kann aber auch eine Umsetzung
der Bewegungsmuster zwischen ersten und zweiten Kupplungselementen und/oder
innerhalb der zweiten mechanischen Übertragungsmittel und/oder
zwischen zweiten Übertragungsmitteln
und Aussparungskörpern
erfolgen. Beispiele für
solche Umsetzungen von Bewegungsmustern sind aus dem Stand der Technik
bekannt.
-
Die
zweiten Übertragungsmittel,
welche in der Skizze der 2 als das Steinfeld SF umgebend eingezeichnet
sind, können
auch zwischen benachbarten Formnestern durch das Steinfeld verlaufen, wozu
an sich gleichfalls Beispiele aus dem Stand der Technik bekannt
sind.
-
3 zeigt
in einem ersten Ausschnitt und 4 in einem
zweiten Ausschnitt Formrahmen und Formeinsatz in zueinander horizontal
ausgerichteten Positionen vor dem Einsetzen des Formeinsatzes in den
Formrahmen. Die horizontale gegenseitige Ausrichtung ist insbesondere
auch durch die Außenkontur
des Formeinsatzes und die Innenkontur der Formaufnahme einschließlich deren
gestuften Verläufen vorgegeben.
Die ersten Kupplungselemente sind in diesen horizontal ausgerichteten
Positionen von Formrahmen und Formeinsatz vertikal fluchtend ausgerichtet,
wie durch die unterbrochenen Linien angedeutet. Durch relative vertikale
Verschiebung von Formrahmen und Formeinsatz bis zum Anschlag der gestuften
Außenkontur
EK des Formeinsatzes an der Stufe ST des Formrahmens greifen erste
und zweite Kupplungselemente selbsttätig ineinan der ein. Der Formeinsatz
kann durch nicht mit eingezeichnete Haltemittel im Formrahmen lösbar gehalten
sein. In entsprechender Weise wird beim Entnehmen des Formeinsatzes
aus dem Formrahmen der Eingriff der Kupplungselemente selbsttätig gelöst. Die
ersten Kupplungselemente KE1 sind in 3 und 4 als vertikale
Stifte und die zweiten Kupplungselemente KE2 als korrespondierende
Aussparungen ausgeführt.
Für die
lösbar
ineinander greifenden ersten und zweiten Kupplungselemente sind
andere Ausführungen
bekannt und geeignet.
-
Die
Verbindung der zweiten Übertragungsmittel
UM2 über
die Kupplungselemente und die ersten Übertragungsmittel UM1 mit den
Antriebseinrichtungen ist weitgehend unabhängig von dem Aufbau der zweiten Übertragungsmittel,
so dass an sich beliebige Formeinsätze mit lageveränderlichen
Kernen und entsprechend ausgestalteten zweiten Übertragungsmitteln in den Formrahmen
einsetzbar und über
die Antriebseinrichtungen betätigbar
sind. Voraussetzung ist lediglich die Herstellung des Eingriffs der
ersten und zweiten Kupplungselemente und die Umsetzung des vorgegebenen
Bewegungsmusters der ersten Kupplungselemente in das zur Lageveränderung
der Kerne erforderliche Bewegungsmuster. Beim Wechsel eines Formeinsatzes
kann der Formrahmen vorteilhafterweise in der Formmaschine verbleiben.
-
In 3 ist
ein Formnest FN mit einer Formwand FW angedeutet. Ein Kern AK ist
in einer eingefahrenen Position teilweise in das Formnest ragend eingezeichnet.
Der Kern AK kann in Pfeilrichtung verschoben werden in eine zweite,
ausgefahrene Position.
-
Die
ersten Kupplungselemente auf Seiten des Formrahmens sind vorteilhafterweise
in Ausnehmungen AU des Formrahmens gegen die Innenkontur der Formaufnahme
zurückversetzt
angeordnet, wobei die Ausnehmungen zur Formaufnahme bzw. zu einem
eingesetzten Formeinsatz hin offen sind und die zweiten Übertragungsmittel
mit den zweiten Kupplungselementen in die Ausnehmungen hineinragen.
Vorteilhafterweise kann das Formensystem mit verschiedenen in den
gemeinsamen Formrahmen einsetzbaren Formeinsätzen auch Formeinsätze ohne
lageveränderliche
Kerne umfassen. Ein solcher Formeinsatz hätte dann keine zweiten Übertragungsmittel
mit zweiten Kupplungselementen und die Antriebseinrichtungen, die
ersten Übertragungsmittel und
die ersten Kupplungselemente blieben bei einem solchen Formeinsatz
ohne Funktion.
-
Die
nachfolgenden Figuren zeigen eine bevorzugte Ausführung eines
für mehrere
verschiedene Formeinsätze
eines Formensystems gemeinsamen Formrahmens und ein vorteilhaftes
Beispiel für
einen Formeinsatz.
-
5 zeigt
einen Formrahmen mit Blick in dessen Unterseite in schrägperspektivischer
Ansicht. In einer Seitenleiste LL sind Hydraulikzylinder HZR, HZL
als Antriebseinrichtungen in Ausgangsstellungen eingezeichnet, wobei
die Stempelstangen SAR, SAL der beiden Hydraulikzylinder aus ihren
jeweiligen Ausgangsstellungen im gewähltem Beispiel in entgegen
gesetzte Richtungen verschiebbar sind. In anderer Ausführung können die
Hydraulikzylinder auch synchron in gleicher Richtung oder in sonstiger Relation
zueinander bewegt sein. Die Stempelstangen bilden die ersten Übertragungsmittel
und sind in der Längsleiste
geführt
und ragen in Ausnehmungen AU. Im Bereich der Ausnehmungen weisen
die Stempelstangen in vertikaler Richtung verlaufende Stifte SI
als erste Kupplungselemente auf. 6 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt
aus 5, aus welchem die Anordnung mit Hydraulikzylinder
HZL, Stempelstange SAL und Stiften SI im Bereich der Ausnehmung
AU noch deutlicher wird.
-
In 7 ist
in Schrägansicht
von unten eine vorteilhafte Ausführung
eines Formeinsatzes aus einem Formensystem mit mehreren verschiedenen Formeinsätzen skizziert.
Der Formeinsatz nach 7 besitzt ein Steinfeld mit
vier Formnestern mit rechteckigem Querschnitt, welche durch mit
einer gemeinsamen Deckplatte DP verbundenen und von dieser nach
unten ragenden Formwände
FW begrenzt sind. An jeweils zwei gegenüber liegenden Formwänden der
einzelnen Formnester sind im unteren Bereich der Formwände Formkerne
AK vorgesehen, welche in der skizzierten eingefahrenen Position in
die Formnester ragen und aus dieser eingefahrenen Position in eine
ausgefahrene Position verschiebbar sind, in welcher die dem Formnest
zugewandten Stirnflächen
der Kerne AK vorteilhafterweise bündig mit den Formwänden verlaufen.
Die Kerne an gegenüberliegenden
Seiten eines Formnestes sind hierfür in entgegen gesetzte Richtungen
zu bewegen.
-
Vorteilhafterweise
sind die im Beispiel insgesamt 16 Formkerne in zwei Gruppen mit
innerhalb jeder Gruppe einheitlicher Bewegungsrichtung zusammengefasst
und alle Kerne einer Gruppe sind jeweils an einem von zwei Trägerrahmen
URL bzw. URR befestigt. Die Trägerrahmen
sind als Teile der zweiten Übertragungsmittel
dieses Formeinsatzes anzusehen. Die beiden Rahmen überlappen
aneinander in dem Bereich zwischen in in x-Richtung benachbarten Formnestern.
Die Kerne AK sind an in y-Richtung verlaufenden Rahmenabschnitten
der Trägerrahmen befestigt.
Diese Rahmenabschnitte liegen vorteilhafterweise alle in einer Ebene
und sind für
die Überlappung
und ungehinderte Verschiebung der in x-Richtung verlaufenden Abschnitte
teilweise an den Enden beim Übergang
in die in x-Richtung verlaufenden Abschnitte abgekröpft.
-
Von
den in x-Richtung verlaufenden Abschnitten der beiden Trägerrahmen
ragen Laschen LAL, LAR ab, an welchen Bohrungen BO als zweite Kupplungselemente
ausgebildet sind, in welche in vertikaler in Richtung die ersten
Kupp lungselemente eingreifen. Die Laschen LAR an dem Trägerrahmen URR
sind über
Abkröpfungen
mit den in x-Richtung verlaufenden Abschnitten dieses Trägerrahmens
verbunden, wodurch wiederum alle Laschen in einer horizontalen Ebene
liegen.
-
In 8 ist
der Formeinsatz aus 7 in den Formrahmen aus 5 eingesetzt
und durch nicht mit eingezeichnete Haltemittel gehalten. Dabei sind
die Bohrungen BO als zweite Kupplungselemente in Eingriff mit den
Stiften SI als ersten Kupplungselementen. Die Laschen LAL, LAR ragen
in die Ausnehmungen AU in den Längsleisten
LL, wie in dem vergrößerten Ausschnitt
aus 8 nach 9 deutlicher erkennbar ist.
Die Hydraulikzylinder und deren Stempelstangen mit den Stifte SI
befinden sich in der Ausgangsstellung und die Kerne AK in die Formnester
ragend in der eingefahrenen Stellung.
-
10 zeigt
zur weiteren Veranschaulichung der Überlappung der beiden Trägerrahmen URR,
URL eine fiktive Zusammenstellung nur dieser Trägerrahmen mit dem Formrahmen. 11 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt
aus 10, in welchem auch durch zwei entgegen gerichtete
Pfeile die Verschiebbarkeit der beiden Trägerrahmen aus der skizzierten
Stellung mit eingefahrenen Kernen in eine Stellung mit ausgefahrenen
Kernen angedeutet ist. Die in y-Richtung
verlaufenden Rahmenabschnitte liegen alle in einer Ebene, die in
x-Richtung verlaufenden
Abschnitte liegen zumindest im gegenseitigen Überlappungsbereich in getrennten
Ebenen.
-
Die 12 zeigt
einen Formrahmen von unten mit vertikaler Blickrichtung. Die Hydraulikzylinder HZL,
HZR sind in der Ausgangsstellung. Mit eingezeichnet sind die Laschen
LAL, LAR der Trägerrahmen
des nicht mit eingezeichneten Formeinsatzes. Mit Pfeilen ist die
Verschiebbarkeit der Laschen LAL, LAR in entgegen gesetzten Richtungen
angedeutet.
-
Der
Schnitt XIII aus 12 nach 13 veranschaulicht
die Lage der Hydraulikzylinder HZL bzw. HZR in den Längsleisten
LL sowie die Führung der
Stempelstangen in Führungen
FS. Die Stempelstangen ragen dabei in und durch die Ausnehmungen
AU, wo die Stifte SI in die Bohrungen BO der Laschen LAL, LAR eingreifen. 14 zeigt
entsprechend dem Schnitt XIV aus 12 die
Ausführung der
Stempelstangen SAR mit Abplattungen gegenüber einem runden Querschnitt.
Nicht eingezeichnet in den Figuren sind Leitungsführungen
für Hydraulikflüssigkeit
zu den Hydraulikzylindern.
-
Durch
entsprechendes Beaufschlagen der Hydraulikzylinder mit Hydraulikflüssigkeit
wird der Stempel der Stempelstange aus der Ausgangsstellung in eine
zweite Stellung verschoben, welche in zu 13 analoger
Darstellung in 18 skizziert ist. Mit der Verschiebung
der Stempelstangen werden auch die Laschen LAL, LAR in x-Richtung
entgegen gesetzt verschoben, wobei die Weite der Ausnehmungen AU
in x-Richtung vorteilhafterweise nur so groß gewählt ist, dass die beiden Extrempositionen der
Laschen nach 13 bzw. 18 möglich sind, eventuell
mit geringem Übermaß zum Ausgleich
von Fertigungstoleranzen. In 17 ist
eine vollständige Ansicht
eines Formrahmens mit in die zweite Stellung verschobenen Stempelstangen
und entsprechend verschobenen Laschen LAL, LAR skizziert. Die 18 entspricht
einem Schnitt XVIII durch 17. Ein
Schnitt IXX durch 17 zeigt in 19 nochmals
die abgeplattete Form der Stempelstange, welche entlang von planen
Flächen
der Ausnehmung AU und einer Abdeckplatte AP verläuft, mit den Bohrungen BO und
den in diese eingreifenden Stiften SI als zweite bzw. erste Kupplungselemente.
-
In 15 ist
eine zu 8 analoge Schrägdarstellung
eines Formrahmens mit Formeinsatz skizziert, bei welcher aber die
Verschiebung der Hydraulikzylinder, der Kupplungselemente und mit
diesen auch der Laschen und der Trägerrah men URL, URR in x-Richtung
erfolgt ist, wobei die Verschiebungen der beiden Trägerrahmen
gemäß den Pfeilen
in 11 unter der Einwirkung der Hydraulikzylinder HZL,
HZR in entgegen gesetzte Richtungen verlaufen. Die Verschiebung
der Trägerrahmen
ist gekoppelt mit einer Verschiebung der Kerne AK aus der in 8 skizzierten
eingefahrenen Stellung in die aus 15 ersichtliche
ausgefahrene Stellung, in welcher die den Formnestern zugewandten
Stirnflächen der
Kerne vorteilhafterweise bündig
zu den Wandflächen
der Formwände
FW liegen oder auch gegen diese zurückgezogen sein können. In
dieser ausgefahrenen Stellung der Kerne können die zuvor während eines
Rüttelvorgangs
verdichteten Betonformsteine nach unten aus den Formnestern entformt werden. 16 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt aus 15.
-
Zur
weiteren Veranschaulichung zeigen 20 bis 25 weitere
Schnitte durch einen Formrahmen mit Formeinsatz. Aus 20 und
dem vergrößerten Ausschnitt
in 21 ist die Form und Abkröpfung der Trägerrahmen
URL, URR anschaulich ersichtlich, welche im Bereich der Kerne AK
in gleicher Höhe
verlaufen und durch die Abkröpfungen auch
die Laschen mit den Bohrungen BO als zweiten Kupplungselementen
in einheitlicher Höhe
aufweisen, wogegen in dem Randbereich mit dem senkrecht zur Zeichenebene
in x-Richtung verlaufenden Abschnitten die beiden Trägerrahmen
in unterschiedlichen Höhen
verlaufen. In 20 mit eingezeichnet ist ein
Rütteltisch
RT mit einem Steinbrett SB, welches von unten gegen den Formeinsatz
gedrückt
ist und während
des Befüllvorgangs
und des Rüttelvorgangs
die untere Öffnungen
der Formnester verschließt.
-
22 und
der vergrößerte Ausschnitt
in 23 zeigen einen Schnitt in einer x-z-Ebene durch die
Kerne AK in deren in die Formnester FN eingefahrenen Position. Die
Pfeile deuten die Richtungen an, in welche die Kerne AK nach Abschluss
des Rüttelvorgangs
verschoben werden. 24 und der vergrößerte Ausschnitt
nach 25 zeigen in gleicher Schnittebene die Kerne in
der ausgefahrenen Stellung und teilweise nach unten durch relative
vertikale Verschiebung von Formrahmen mit Formeinsatz gegenüber Rütteltisch
mit Steinbrett ausgetretene, noch auf dem Steinbrett aufliegende
Formsteine FS.
-
26 zeigt
in Schrägansicht
einen Ausschnitt aus einer Formmaschine mit einem Formrahmen der
beschriebenen Art. In dem vergrößerten Ausschnitt
nach 27 sind die Hydraulikzylinder HZL, HZR mit Stempelstangen
erkennbar. Der Formeinsatz ist nicht mit eingezeichnet, lediglich
die Laschen LAL, LAR sind in ihrer Position bei eingebautem Formeinsatz
mit eingezeichnet. Ein Rütteltisch ist über mehrere
an dem Formrahmen abgestützte hydraulische
Zylinder VE vertikal verfahrbar und kann insbesondere auch zum Einsetzen
und Entnehmen eines Formeinsatzes dienen.
-
28 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Kupplungselemente mit einer linear verschiebbaren Zahnstange
ZS als einem und einem drehbaren Zahnrad ZR oder Zahnbogen als anderem Kupplungselement.
In 29 ist ein linear verschiebbarer Stab KS mit einem
Langloch LO quer zur Verschieberichtung als einem und einem in dem
Langloch geführten
an einem schwenkbaren Hebel KH angeordneten Bolzen KB als anderem
Kupplungselement skizziert. Es können
innerhalb der ersten und/oder zweiten Kupplungselemente unterschiedliche
Varianten gemeinsam vorgesehen sein.
-
In 30 bis 32 ist
eine vorteilhafte Ausführung
eines Formrahmens in Verbindung mit Antriebseinrichtungen und Übertragungseinrichtungen
skizziert. Eine Längsleiste
LLH des Formrahmens ist hier in stabiler Leichtbauweise durch ein
abgekantetes Blech oder ein im Beispiel einseitig offenes Hohlprofil,
insbesondere mit U-förmigem
Querschnitt ausgeführt.
Der mittlere Schenkel der U-Form bildet eine dem Formeinsatz zugewandte
Wandfläche
WR des Formrahmens, welche im wesentlichen vertikal verläuft.
-
30 zeigt
eine Schrägansicht
in das offene Profil von der dem Formeinsatz abgewandten Seite ohne
Formeinsatz. 31 zeigt eine Schnittdarstellung
in einer horizontalen und 32 in
einer vertikalen Schnittebene, jeweils mit ersten und zweiten Übertragungsmitteln
UMH1 bzw. UMH2 und ersten und zweiten Kupplungselementen KEH1 bzw.
KEH2.
-
Ein
Hydraulikzylinder HZH1 als ein Aktuator der Antriebseinrichtungen
ist mit einer horizontal geführten
Stempelstange als ersten Übertragungsmitteln
UMH1 auf der dem Formeinsatz abgewandten Seite des dem Formeinsatz
zuweisenden mittleren Schenkel des Profils angeordnet. In der Fläche WR ist
eine längliche Öffnung SL
ausgespart, durch welche ein Bolzen als erstes Kupplungselement
KEH1 in Richtung des Formeinsatzes ragt und in ein z. B. als Bohrung
oder nach oben offene Aussparung ausgeführtes zweites Kupplungselement
KEH2 in zweiten Übertragungsmitteln
UMH2 auf Seiten des Formeinsatzes eingreift. Bei Ausführung des
zweiten Kupplungselements KEH2 als horizontale Bohrung ist zum Herstellen
und Lösen
des Kupplungseingriffs der Bolzen KEH1 aus der in 31 und 32 gezeigten Eingriffstellung
horizontal in Pfeilrichtung verschiebbar, was manuell oder über ein
zusätzliches
Antriebselement erfolgen kann.
-
Während in
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Hydraulikzylinder
jeweils zwischen zwei Extrempositionen verfahren werden und daher
ein besonders einfacher hydraulischer Anschluss aller Hydraulikzylinder
an ein gemeinsames Leitungssystem ohne individuelle Steuerung der
einzelnen Hydraulikzylinder möglich
ist, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass Positions-
oder Wegmesseinrichtungen, insbesondere in elektronischer Ausführung, den
einzelnen Aktuatoren und/oder Übertragungseinrichtungen,
insbesondere den ersten Übertragungsmitteln
zugeordnet, insbesondere mit diesen verbunden und/oder in diese
integriert sind und die einzelnen Aktuatoren innerhalb eines maximalen
Verfahrwegs auf unterschiedlich vorgebbare Zwischenpositionen verfahrbar
sind. Bei Ausführung
der Aktuatoren als Hydraulikzylinder sind den einzelnen Hydraulikzylindern
hierfür
vorteilhafterweise steuerbare Servoventile als Steuerelemente zugeordnet.
Servoventile und Positions- oder Wegmesseinrichtungen sind an sich
bekannt. Bei anderer Ausführung
der Aktuatoren, insbesondere mit elektrischer Betätigung und/oder
mittels Schrittmotoren sind geeignete Steuerelemente gleichfalls
bekannt und gebräuchlich.
-
Die
Ansteuerung der Antriebseinrichtungen bzw. der diesen zugeordneten
Steuerelemente kann über
ein vorzugsweise elektronisch programmierbare Steuereinrichtung
erfolgen, wobei vorzugsweise eine für die Ablaufsteuerung der Formmaschine
ohnehin vorhandene programmierbare Steuereinrichtung mit eingesetzt
wird.
-
Die
vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen
sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln
als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern im Rahmen fachmännischen
Könnens
in mancherlei Weise abwandelbar.