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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen.
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Gebräuchliche
Vorrichtungen zur Herstellung von Betonformsteinen arbeiten nach
dem Prinzip der Verdichtung und Verfestigung eines erdfeuchten Betongemenges
durch Einwirkung von Rüttelkräften. Hierzu
ist eine Form mit einem oder mehreren Formnestern in einer Formmaschine
gehalten und auf eine horizontale Unterlage aufgesetzt und angepresst.
Die Unterlage schließt
die unteren Öffnungen
der Formnester ab. Die oberen Öffnungen der
Formnester sind üblicherweise
durch Druckplatten einer Auflastvorrichtung, welche auf dem Betongemenge
aufliegen, verschlossen und sinken mit zunehmender Verdichtung des
Betongemenges während
eines Rüttelvorgangs
tiefer in die Formnester ein. Nach Verfestigung des Betongemenges
wird die Form relativ zur Auflage von dieser vertikal abgehoben
und die noch feuchten Betonformsteine werden durch die unteren Öffnungen
der Formnester entformt.
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Während des
Rüttelvorgangs
werden Form, Unterlage und Betongemenge in den Formnestern durch
eine Rütteleinrichtung
zu vertikalen Rüttelbewegungen
angeregt, welche sich auch gedämpft durch
das Betongemenge in die Druckplatten der Auflast fortsetzen. Form,
Unterlage und Betongemenge führen
dabei abgesehen von der Verdichtung des Betongemenges als eine Schwinggruppe
einheitliche Rüttelbewegungen
aus. Für
den Ablauf der Rüttelbewegungen
ist dabei neben der Masse der Schwinggruppe und der Form der Anregung
durch die Rütteleinrichtung
auch die Art der Halterung der Form in der Formmaschine von wesentlicher
Bedeutung. Diese Parameter bestimmen eine Grundform einer periodischen
Rüttelbewegung
nach Zeitverlauf und Amplitude.
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Eine
typische Bauform von Rütteleinrichtungen
enthält
einen oder vorzugsweise mehrere Unwuchtrüttler, welche Rüttelbewegungen
mit der Drehfrequenz rotierender Unwuchtmassen anregen. Die Schwinggruppe
kann einschließlich
der Unwuchtrüttler
in einem Federsystem aufgehängt
sein und im wesentlichen harmonische Schwingungen als Rüttelbewegungen
ausführen.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 203 01 954 U1 bekannt.
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Wegen
schneller und hoher Verdichtung häufig eingesetzt sind Vorrichtungen
mit sogenannter Schockvibration als Rüttelanregung, wobei die Unterlage
auf Tragleisten in einer Ruheposition abgestützt ist und zwischen den Tragleisten
liegende Schlagleisten periodisch von unten gegen die Unterlage schlagen,
wodurch diese von den Tragleisten abhebt einen aufwärts gerichteten
Bewegungsabschnitt bis zu einem Scheitelpunkt durchläuft und
in dem nachfolgenden abwärts
gerichteten Abschnitt der vertikalen Rüttelbewegung auf die einen
Anschlag für
die Abwärtsbewegung
bildenden Tragleisten aufschlägt.
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Vorzugsweise
ist die die Formnester enthaltende Form über elastische, insbesondere
gummielastische Elemente in der Formmaschine gehalten, wodurch zum
einen eine bessere Schwingfähigkeit der
Form bei der Rüttelbewegung
und zum anderen eine geringere Übertragung
von Vibrationen auf die Formmaschine gegeben ist. Aus der
DE 27 10 643 A1 ist
eine relativ weiche Aufhängung
der Form in einem Maschinentisch einer Formmaschine mit einer dicken
Gummileiste zwischen Form und einem diese umgebenden Rahmen bekannt.
In der
EP 0 730 936 B1 ist
eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher eine Form in einen Formeinsatz
mit Formnestern und einen Formrahmen unterteilt ist, wobei der Formeinsatz
im wesentlichen unbeweglich in die Formmaschine eingespannt ist
und zwischen ineinandergreifende Vorsprünge und Vertiefungen von Formeinsatz und
Formrahmen elastisches Dämpfungsmaterial eingefügt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weiter verbesserte Vorrichtung
zur Herstellung von Betonformsteinen anzugeben.
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Die
Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
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Überraschenderweise
lässt sich
durch die ersten Anschlagmittel, welche einen Anschlag in dem aufwärts gerichteten
Bewegungsabschnitt der Rüttelbewegung
der die Form, die Unterlage und das Betongemenge umfassenden Schwinggruppe
bilden, die Verdichtung und Verfestigung des Betongemenges weiter
verbessern.
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In
bevorzugter Ausführung
sind zusätzlich
zu den ersten Anschlagmitteln zweite Anschlagmittel vorgesehen,
welche in an sich bekannter Weise einen Anschlag für die Schwinggruppe
in deren nach unten gerichtetem Bewegungsabschnitt der Rüttelschwingung
bilden. Für
die Ausbildung der zweiten Anschlagmittel kann auf die aus dem Stand
der Technik bekannten Ausführungen
zurückgegriffen
werden.
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In
einer ersten Variante bilden die ersten Anschlagmittel einen auf
die Form oder die Unterlage wirkenden Anschlag, wobei Form und Unterlage
für die
Erfindung als starr miteinander verbunden angesehen werden und gegebenenfalls
unterschiedliche Durchbiegungen von Form und Unterlage sowie ein eventuelles
gelegentliches Abheben der Form von der Unterlage im Rüttelbetrieb
als für
die Erfindung nicht wesentliche Erscheinungen außer Betracht bleiben. Im Falle
einer Vorrichtung entsprechend der
EP 0 730 936 B1 soll als Form im Sinne der
Beschreibung der vorliegenden Erfindung das in dieser älte ren Schrift
als Formeinsatz bezeichnete Bauteil mit den Formnestern verstanden
sein.
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Als
Unterlage ist insbesondere eine Kombination von Rütteltisch
und Steinbrett gebräuchlich, wobei
das Steinbrett bei Einlagenfertigung mit den aus der Form entformten
Betonfertigsteinen aus der Formmaschine entnommen und durch ein
leeres Brett für
den nächsten
Fertigungszyklus ersetzt wird. Bei Mehrlagenfertigung kann das Brett
als Teil der Unterlage entfallen oder in der Maschine verbleiben.
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Die
angenommene feste gegenseitige Lage und gemeinsame Rüttelbewegung
von Form und Unterlage kann durch Anpressen der Form auf die Unterlage über den
Maschinenrahmen der Formmaschine oder durch eine direkte Verbindung
von Form und Rütteltisch
gegeben sein, wobei insbesondere im letzteren Falle die Rütteleinrichtung
auch unmittelbar auf die Form und über die genannte direkte Verbindung
mittelbar auf die Unterlage einwirken kann.
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Die
ersten Anschlagmittel können,
insbesondere bei direkter Einwirkung der Rütteleinrichtung auf die Form,
auch in der Rütteleinrichtung
selbst vorgesehen sein. Die Rütteleinrichtung
ist hierfür
vorteilhafterweise fest mit der als unbeweglich angenommenen Formmaschine,
vorzugsweise mit dem Maschinenrahmen der Formmaschine verbunden.
Die Rütteleinrichtung
kann vorteilhafterweise mehrere horizontal außerhalb des Bereichs der Formnester angeordnete
Rüttelaktuatoren
umfassen. Die ersten und/oder die zweiten Anschlagmittel können vorteilhafterweise
in den Aufbau der Rüttelaktuatoren
integriert sein.
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In
einer anderen vorteilhaften Variante wirken die ersten Anschlagmittel über die üblicherweise vorhandenen
Druckplatten auf die Oberseite des Betonge menges in den Formnestern
ein. Die Druckplatten sind hierfür
vorteilhafterweise relativ zur Auflastvorrichtung um ein geringes
Maß, welches
kleiner ist als die Amplitude der Rüttelbewegung ohne die weiteren
Anschlagmittel, vertikal verschiebbar, vorzugsweise entgegen einer
rückstellenden
Kraft, welche insbesondere durch eine Feder oder elastisch verformbares
Material aufgebracht sein kann.
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In
wieder anderer Ausführung
kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, die von der Rütteleinrichtung
auf Form und/oder Betongemenge einwirkende, nach oben gerichtete
Beschleunigungskraft durch die ersten Anschlagmittel im zeitlichen
Verlauf der Beschleunigung nach oben zu begrenzen bzw. abzubrechen.
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Der
erfindungsgemäße obere
Anschlag ist grundsätzlich
verschieden von zusätzlich
möglichen Sicherheitseinrichtungen,
welche Zerstörungen
der Vorrichtung infolge von zu großen außergewöhnlichen Auslenkungen begrenzen.
Bei dem erfindungsgemäßen oberen
Anschlag wird eine Aufwärtsbewegung
gegenüber
dem durch Schwingungs-Parameter der Vorrichtung bestimmten und zulässigen Maß einer
Auslenkung auf ein kleineres Maß reduziert.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei
zeigt:
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1 eine
schematische Schnittskizze einer bekannten Vorrichtung,
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2 einen
qualitativen Bewegungsverlauf zu 1,
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3 eine
erste Ausführung
einer Vorrichtung mit oberem Anschlag,
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4 eine
weitere Ausführung
mit oberen Anschlag,
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5 einen
qualitativen Bewegungsablauf zu 3 oder 4,
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6 eine
Ausführung
mit Druckplattenanschlag.
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In
1 ist
in geschnittener Seitenansicht schematisch ein Ausschnitt aus einer
bekannten Vorrichtung skizziert. Die Form sei aus einem Formrahmen
FR und einem Formeinsatz FE aufgebaut, welche in der aus der
EP 0 730 936 B1 bekannten
Weise mit Vorsprüngen
VE und Vertiefungen VR unter Zwischenfügung von Dämpfungselementen DM aus vorzugsweise
elastisch vorgespanntem Dämpfungsmaterial
ineinandergreifen. Formrahmen FR und Formeinsatz FE sind im Rahmen
der Verformbarkeit des Dämpfungsmaterials
bei Einwirkung von vertikalen Rüttelkräften vertikal
relativ zueinander beweglich. Das Maß der Beweglichkeit liegt typischerweise
im Bereich zwischen 0,5 mm und 1,5 mm. Der Formrahmen FR ist mit
einem Halteflansch FL in den Maschinenrahmen einer Formmaschine
eingespannt und für die
folgenden Überlegungen
als unbeweglich bezüglich
des Maschinenrahmens angenommen, so dass eine vertikale Bewegung
des Formeinsatzes relativ zum Formrahmen auch eine Bewegung des
Formeinsatzes relativ zum Maschinenrahmen ist. Eine vertikale Bewegbarkeit
des Formeinsatzes kann sich in geringem Maß auch aus einer Durchbiegung
von Formrahmen FR und/oder Formeinsatz ergeben.
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Der
Formeinsatz weist ein oder mehrere von Formnestwänden NW begrenzte Formnester
FN auf, welche nach unten und nach oben offen sind und einen in
vertikaler z-Richtung im wesentlichen konstanten Querschnitt besitzen.
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Die
Formmaschine enthält
in zum Maschinenrahmen fester Position Tragleisten TR, welche senkrecht
zur Zeichenebene langgestreckt verlaufen und eine Auf lageebene für ein Steinbrett
SB als Unterlage unter dem Formeinsatz FE bilden. Der Formeinsatz
ist durch angedeutete, vom Maschinenrahmen über den Flansch FL auf den
Formrahmen FR wirkende Spannmittel BA gegen das Steinbrett nach unten
gedrückt.
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Zwischen
den Tragleisten TR verlaufen Schlagleisten SL einer Rütteleinrichtung,
welche in ihrer skizzierten unteren Position mit ihren Oberkanten
gegen die Auflageebene der Tragleisten nach unten versetzt sind
und im Rüttelbetrieb
während
eines Rüttelvorgangs
mit einer Rüttelfrequenz
periodisch vertikal schwingen (SR) und bei der Bewegung nach oben
gegen das Steinbrett SB schlagen und dieses dabei von den Tragleisten
abheben und zu vertikalen Rüttelbewegungen
SF anregen. Dabei werden die Dämpfungselemente
zusätzlich
zu der statischen Anpresskraft durch dynamische Rüttelkräfte elastisch verformt
und üben
eine rückstellende
Kraft auf Formeinsatz und Steinbrett nach unten aus.
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Die
mit feuchtem Betongemenge BG gefüllten
Formnester sind in gebräuchlicher
Weise durch Druckplatten DP einer Auflastvorrichtung verschlossen.
Die Druckplatten tauchen mit geringem seitlichem Spiel in die oberen Öffnungen
der Formnester ein und drücken
auf die Oberseite des Betongemenges. Die Druckplatten sind mit Anschraubplatten
AP verschraubt, welche an unteren Enden von Stempelrohren ST angeordnet
und über
diese von einem alle Stempel und Druckplatten tragenden Auflastkörper vertikal
beabstandet sind. Die die Druckplatten, Anschraubplatten, Stempelrohre
und Auflastkörper
enthaltende Auflastvorrichtung ist in der Formmaschine vertikal
verschiebbar und rückt
mit zunehmender Verdichtung des Betongemenges während eines Rüttelvorgangs
nach unten nach. Die Auflastvorrichtung ist üblicherweise über pneumatische
oder hydraulische Einrichtungen nach unten gedrückt.
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Die
dem Steinbrett und dem Formeinsatz aufgezwungene Rüttelbewegung
SF wirkt auch auf das Betongemenge BG, welches unmittelbar auf dem
Steinbrett aufliegt. Eine Übertragung
der Rüttelbewegung
des Steinbretts auf die Druckplatten und die Auflastvorrichtung
erfolgt über
das Betongemenge und dadurch nur in einem durch das Betongemenge
gedämpften
reduzierten Maß.
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Für das Steinbrett
und den mit diesem während
des Rüttelvorgangs
in fester gegenseitiger Lage angenommenen Formeinsatz ergibt sich
ein in 2 qualitativ angedeuteter Verlauf der Bewegung
z(t) in vertikaler Richtung über
die Zeit t.
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Ausgehend
von der in 1 skizzierten Ruhelage z0 mit
auf den Tragleisten aufliegendem Steinbrett schlagen im Rüttelbetrieb
zu einer Zeit tS die Schlagleisten SL von unten gegen das Steinbrett und
beschleunigen Steinbrett, Formeinsatz und Betongemenge entgegen
deren Gewichtskraft und entgegen der Anpresskraft zwischen Formeinsatz
und Formrahmen sowie entgegen der Auflagekraft der Auflastvorrichtung
nach oben. Die genannten Kräfte wirken
rückstellend
auf die hier auch zusammengefasst als Schwinggruppe bezeichneten
Formeinsatz, Steinbrett und Betongemenge, welche in einem ersten
aufwärts
gerichteten Bewegungsabschnitt bis zu einer maximalen vertikalen
Auslenkung Az schwingen und danach in einen zweiten abwärts gerichteten Bewegungsabschnitt übergehen.
Die Tragleisten bilden für
die nach unten gerichtete Bewegung der Schwinggruppe einen Anschlag,
an welchem das Steinbrett SB zu einem Zeitpunkt tA in der vertikalen Ausgangslage
z0 anschlägt.
Die Rüttelschwingung wiederholt
sich mit der gegebenenfalls auch veränderlichen Periodendauer TP
der Rütteleinrichtung. Die
Schwingbewegung und die insbesondere in Zeitpunkten tS und tA hohen
vertikalen Beschleunigungen bewirken eine schnelle hohe Verdichtung
des Betongemenges. Bei einer typischen Rüt telfrequenz von 50 Hz ist
ein Rüttelvorgang
in ca. 10–15
Sekunden abgeschlossen.
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Gemäß der Erfindung
sind erste Anschlagmittel vorgesehen, welche bei der Rüttelbewegung der
die Form bzw. den Formeinsatz FE, die die Formnester nach unten
abschließende
Unterlage SB und das Betongemenge BG umfassende Schwinggruppe einen
Anschlag für
den ersten aufwärts
gerichteten Bewegungsabschnitt, im folgenden auch als oberer Anschlag
bezeichnet, bilden. Zweite Anschlagmittel für den nach unten gerichteten
Bewegungsabschnitt der Schwinggruppe nach Art der Tragleisten TR
nach 1 oder in anderer an sich bekannter Ausführung können vorzugsweise
zusätzlich
vorgesehen sein.
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Gemäß den in 3 als
neuem Bewegungsablauf ZR(t) schematisch skizzierten Bewegungsablauf
der Form wird in einer ersten bevorzugten Ausführung die Schwingbewegung aufwärts auf
eine reduzierte maximale Auslenkung Rz, die kleiner ist als die
in 2 skizzierte maximale Auslenkung Az begrenzt,
indem die Aufwärtsbewegung
durch einen solchen oberen Anschlag bei einer reduzierten Auslenkung
Rz gestoppt wird. Zum Vergleich ist der Bewegungsablauf aus 2 oberhalb
der reduzierten Auslenkung Rz mit unterbrochener Linie eingetragen.
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Zur
vergleichenden Betrachtung des Bewegungsablaufs der bekannten Anordnung
aus 1 mit dem Bewegungsverlauf nach 3 sei
dabei auch für 3 von
einer Schockvibrationsanregung durch Schlagleisten ausgegangen.
Ausgehend von der Ruhelage mit auf den Tragleisten aufliegendem Steinbrett
wird zum Zeitpunkt t1 wieder durch die auf die Unterseite des Steinbretts
aufschlagenden Schlagleisten ein erster aufwärts gerichteter Bewegungsabschnitt
eingeleitet, welcher zum Zeitpunkt tz mit Erreichen des oberen Anschlags
bei der vorgegebenen reduzierten maximalen Auslenkung Rz gestoppt
wird. Zu einem Zeitpunkt t3 wird die Schwinggruppe wieder in einem
abwärts
gerichteten Bewegungsabschnitt nach unten beschleunigt, bis das Steinbrett
zum Zeitpunkt t4 auf die Tragleisten als unterem Anschlag anstößt. Der
Bewegungsablauf wiederholt sich mit der Periodendauer TP der Rüttelanregung.
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Die
Bewegungsabläufe
nach 2 und 3 sind zur Veranschaulichung
der prinzipiellen Wirkungsweise idealisiert. Im Realfall können Übergänge weniger
abrupt auftreten und/oder von Überschwing-
oder Rückprall-Bewegungen
begleitet sein.
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Bei
dem Bewegungsablauf nach 3 mit dem oberen Anschlag tritt
insbesondere zum Zeitpunkt t2, zum Zeitpunkt t3 u. U. in demgegenüber geringerem
Maß, eine
schnelle Änderung
der Bewegung abweichend von dem im oberen Scheitelpunkt annähernd harmonischen
Schwingungsverlauf der 2 auf, wodurch höhere Frequenzkomponenten verstärkt auftreten
und eine Umlagerung der Partikel unterschiedlicher Korngrößen im Betongemenge
begünstigt
wird. Dies führt
zu einer effektiven Verdichtung des Betongemenges, was sich wirtschaftlich vorteilhaft
durch kürzere
Taktzeiten und/oder kostengünstigere
Zusammensetzung des Betongemenges auswirken kann und/oder zu qualitativ
verbesserten Betonformsteinen führen
kann.
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In 3 ist
durch den mit unterbrochener Linie eingezeichneten Bewegungsabschnitt
US eine Variante angeordnet, bei welchen kein unterer Anschlag vorgesehen
ist und die Schwinggruppe durch einen unteren Unmkehrpunkt durchschwingt.
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In 4 ist
ein erstes Beispiel zur Realisierung eines oberen Anschlags während des
aufwärts gerichteten
Bewegungsabschnitts der Rüttelbewegung
der Schwinggruppe in Anlehnung an die in 1 skizzierte
bekannte Vorrichtung anhand eines vergrößerten Ausschnitts aus den
ineinandergreifenden Vorsprüngen
VE am Formeinsatz FE und Vertiefungen VR am Formrahmen dargestellt.
Während sich
bei der bekannten Vorrichtung die nach oben weisende Fläche des
Vorsprungs VE und die nach unten weisende Fläche der Vertiefung im wesentlichen
parallel verlaufend gegenüber
stehen und ein plattenförmiges
Dämpfungselement
zwischen sich einschließen
und die vertikale Relativbewegung von Formrahmen und Formeinsatz
durch die elastische Verformbarkeit des Dämpfungselements gegeben ist,
ist bei dem Beispiel nach 4 vorgesehen,
dass sich Flächen
von Vorsprung VE und Vertiefung VR in einem geringen Abstand, der
gleich der maximalen reduzierten Auslenkung Rz ist, vertikal gegenüber stehen
und eine Relativbewegung von Formeinsatz aus der skizzierten Ruhestellung
nach oben relativ zu dem Formrahmen durch diesen geringen Abstand begrenzt
ist, welcher kleiner ist als die vertikale Komponente der maximalen
Verformbarkeit des Dämpfungselements
gegenüber
dessen Ausgangslage, wobei diese vertikale Komponente der Verformbarkeit
insbesondere gleich der maximalen Auslenkbarkeit AZ sein kann. In 4 ist
der Abstand der das Dämpfungselement
zwischen sich einschließenden Flächen von
Vorsprung VE und Vertiefung VR mit DD bezeichnet.
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Die
ersten Anschlagmittel zur Bildung des oberen Anschlags können in
dem in 4 skizzierten Beispiel z. B. durch eine obere
Anschlagfläche OA1
und/oder OA2 am Formrahmen und eine Gegenanschlagfläche GA1
bzw. GA2 am Formeinsatz gegeben sein. Für die Realisierung im einzelnen
sind viele Varianten möglich
und dem Fachmann geläufig.
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Für das Beispiel
nach 4 stellt der Bewegungsablauf der 3 den
durch den zusätzlichen oberen
Anschlag begrenzten Bewegungsablauf des Formeinsatzes relativ zu
dem Formrahmen dar.
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In 5 ist
eine andere Realisierungsform zur Erzielung eines oberen Anschlags
und eines Bewegungsablaufs der in 3 skizzierten
Art schematisch veranschaulicht. Für die Rütteleinrichtung sind hier mehrere
horizontal außerhalb
des von den Formnestern eingenommenen Flächenbereichs angeordnete Rüttelaktuatoren
RA vorgesehen, welche sich an dem Maschinenrahmen MR der Formmaschine abstützen und
direkt auf den Randbereich RB einer Form FO einwirken und der Form
eine vertikale Rüttelbewegung
aufzwingen. Es ist nur ein Ausschnitt aus der Vorrichtung mit einem
Rüttelaktuator
dargestellt. Die Form ist dabei nicht in einem Formrahmen und einem
Formeinsatz unterteilt bzw. bei einer solchen Unterteilung sei keine
vertikale Beweglichkeit ziwschen Formeinsatz und Formrahmen angenommen.
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Als
Unterlage ist in diesem Beispiel ein Steinbrett wie in 1 und
ein Rütteltisch
RT vorgesehen, wobei der Rütteltisch über lösbare Verbindungselemente
mit der Form verbunden und unter Einspannung des Steinbretts gegen
die Unterseite der Form verspannbar ist. Die der Form durch die
Rüttelaktuatoren
aufgezwungene vertikale Rüttelbewegung
wird über
die Verbindungselemente mittelbar auf den Rütteltisch und über diesen
und das Steinbrett auf das Betongemenge übertragen.
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Die
Vertikalbewegung der Form ist durch einen unteren Anschlag und einen
oberen Anschlag, z. B. des Randbereichs der Form an vertikal gegenüber stehenden
Flächen
OA bzw. UA einer bezüglich
des Maschinenrahmens vertikal fest angeordneten Anschlaganordnung
als erste und zweite Anschlagmittel in der vertikalen Beweglichkeit
nach oben und unten begrenzt. Die maximale reduzierte Auslenkung
der Form gegen den Maschinenrahmen um das Maß Rz ist in 5 bei
am unteren Anschlag UA in Ruhelage anliegender Form durch einen
Spalt der Höhe
Rz gegen den oberen Anschlag OA veranschaulicht. Der vertikale Bewegungsbereich
der Rüttelaktuatoren
RA ist vorteilhafterweise nach oben und unten über die Anschläge hinausreichend.
Der in 3 skizzierte Bewegungsablauf stellt in dem Beispiel
nach 5 den Bewegungsablauf der Form FO dar.
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Die
Verbindungselemente VE sind vorteilhafterweise schnell lösbar ausgeführt, um
eine schnelle und einfache Entformung der verdichteten Betonformsteine
aus den Formnestern nach unten durch gebräuchliche relative vertikale
Verfahrung der Form gegen die Unterlage zu ermöglichen.
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Die
Anordnung und Ausführung
der Verbindungselemente VE und der Anschläge OA, UA ist nur schematisch
funktionell zu verstehen. Insbesondere können die Anschlagflächen auch
in die Rüttelaktuatoren
selbst integriert sein.
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Eine
teilweise andre Wirkungsweise zeigt die Vorrichtung nach 6,
welche in eine linke und eine rechte Figurenhälfte unterteilt ist, zeitlich
versetzte Bewegungssituation innerhalb einer Periode der Rüttelanregung
schematisch darstellen.
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Die
Vorrichtung weise in bereits geschilderter Art eine auf einem Steinbrett
SB aufsitzende Form FO oder entsprechend vorzugsweise einen Formeinsatz
FE mit einem oder mehreren Formnestern FN auf, welche mit Betongemenge
BG befüllt
und durch auf dem Betongemenge aufliegende Druckplatten DP oben
verschlossen sind. Die Druckplatten sind mit Anschraubplatten AP
verschraubt, welche über Stempelrohre
ST mit einem Auflastkörper
AK verbunden sind.
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Die
Besonderheit dieser Vorrichtung besteht darin, das die Druckplatten
relativ zu dem Auflastkörper
gegenüber
einer Ruhelage, welche bei Einwirkung der statischen Auflastkraft
eingenommen wird und in der linken Figurenhälfte dargestellt ist, bei Einwirkung
höherer
vertikaler Kräfte
zwischen Druckplatte DP und Auflastkörper AK um ein geringes Maß entsprechend
einer weiteren reduzierten maximalen Auslenkung in Richtung des
Auflastkörpers
verschiebbar sind und nach der Verschiebung relativ zum Auflastkörper um
dieses geringe Maß gegen erste
Anschlagmittel zur Bildung eines oberen Anschlags stoßen.
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In 6 ist
als Realisierungsbeispiel eine Ausführung skizziert, bei welcher
das Stempelrohr SST mit der Anschraubplatte AP über ein elastisch verformbares
Element ZE verbunden ist und in der in der linken Figurenhälfte skizzierten
Ruhelage die Unterkante des Stempelrohrs um das geringe Verschiebungsmaß Rz' von der Druckplatte
vertikal beabstandet ist. Das elastisch verformbare Element ZE überträgt in dieser
Position die statische Auflastkraft von dem Auflastkörper auf
die Druckplatte und das Betongemenge. Unter der statischen Auflastkraft
sei dabei die durch die Gewichtskraft von Auflastkörper und Stempelrohren
sowie gegebenenfalls eine zusätzliche
vom Maschinenrahmen auf den Auflastkörper verteilt auf alle Druckplatten
bzw. Anschraubplatten wirkende vertikale Kraft verstanden. Die von
der Druckplatte auf das Betongemenge ausgeübte statische Kraft enthält zusätzlich die
Gewichtskraft von Druckplatte und Stempelplatte. Das elastisch verformbare
Element ZE ist vorzugsweise elastisch so verformt, das die statische
Auflastkraft noch keine zusätzliche
Verformung bewirkt, dass aber eine deutlich höhere Kraft der Druckplatte
bzw. Anschraubplatte in Richtung des Auflastkörpers AK zu einer Verformung bzw.
weiteren Verformung des elastischen Elements bis zum Anschlag des
unteren Endes des Stempelrohrs an die Anschraubplatte.
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In
einer ersten Bewegungsphase einer Periode der Rüttelbewegung wird z. B. durch
Aufschlag der Schlagleisten auf die Unterseite des Steinbretts das
Steinbrett mit der Form stark nach oben beschleunigt. Die am Steinbrett
in das Betongemenge eingeleitete Beschleunigungskraft erreicht gedämpft auch
die Druckplatte DP und beschleunigt diese nach oben. Durch die Masseträgheit des
Auflastkörpers und
der Stempelrohre sowie gegebenenfalls des Widerstands eines kraftunterstützenden
hydraulischen Fluids in der Auflastvorrichtung tritt in dieser Phase eine
erhöhte
vertikale Kraft zwischen Druckplatte DP bzw. Anschraubplatte AP
und Auflastkörper
AK bzw. Stempelrohr ST auf, welche zu einer vertikalen Relativverschiebung
dieser Komponenten unter Verformung des elastischen Elements ZE
bis zum Anschlag der Anschraubplatte an die Unterseite des Stempelrohrs
in die in der rechten Hälfte
der Figur skizzierte Position. Beim Anschlag der Anschraubplatte
an das untere Ende des Stempelrohrs wirkt durch die Massenträgheit von
Auflastkörper
und Stempelrohren sowie gegebenenfalls dem Widerstand eines Hydraulikfluids
in der Auflastvorrichtung vorübergehend
eine schlagartige überhöhte Kraft
auf die Oberseite des Betongemenges.
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Bei
der nachfolgenden abwärts
gerichteten Bewegung ist die Anschraubplatte durch das elastische
Element ZE wieder von der Unterseite des Stempelrohrs abgehoben.
Die abwärts
gerichtete Bewegung kann wieder gegen einen unteren Anschlag laufen,
wobei durch die Massenträgheit
des Betongemenges dieses schlagartig mit erhöhter Kraft auf das Steinbrett
gedrückt
wird. Durch die Masseträgheit des
Auflastkörpers
mit Stempelrohren wird beim plötzlichen – Stopp
der Abwärtsbewegung
der Druckplatte das elastische Element erneut verformt bis zum Anschlag
des unteren Endes des Stempelrohres ST auf die Anschraubplatte,
wobei wiederum eine schlagartige Überhöhung der Kraft der Druckplatte auf
die Oberseite des Betongemenges auftritt.
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Die
kurzzeitigen Kraftüberhöhungen beim Aufschlag
der Schlagleisten auf das Steinbrett und beim Auftreffen des Steinbretts
auf die Tragleisten als unteren Anschlag einerseits und bei den
vorstehend beschriebenen Anschlägen
von Anschraubplatte und unterem Ende der Stempelstange andererseits
treten vorteilhafterweise zeitlich versetzt auf und vorteilhafterweise
wirken die beim Anschlag der Anschraubplatte an das Stempelrohr
auftretenden Kraftspitzen über
die Druckplatten direkt auf die Oberseite des Betongemenges.
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Für die relative
Verschiebbarkeit von Druckplatten und Auflastkörper entgegen der Rückstellkraft eines
zwischen diesen wirkenden elastischen Elements sind abweichend von
der skizzierten Ausführung
andere Realisierungsformen möglich.
Insbesondere kann für
das elastische Element eine Federanordnung, insbesondere eine Tellerfederanordnung oder
en Federlamellenpaket eingesetzt sein. Das elastische Element kann
auch innerhalb des Stempelrohrs angeordnet sein. Der Anschlag ist
nicht notwendigerweise zwischen der Oberseite der Anschraubplatte
und dem unteren Ende des Stempelrohrs gegeben. Die relative Verschiebbarkeit
von Druckplatte und Auflastkörper
ist auch bei anderen Rüttelanregungen
als der Schockvibration einsetzbar.
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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. Insbesondere können die ersten Anschlagmittel
für den
oberen Anschlag auch in einer Vorrichtung ohne die zweiten Anschlagmittel
für den unteren
Anschlag realisiert sein.