DE102006034450A1

DE102006034450A1 - Verfahren zur Befüllung einer Form mit Gemenge und Füllwagen

Info

Publication number: DE102006034450A1
Application number: DE200610034450
Authority: DE
Inventors: Jörg-Henry Dr. Schwabe; Attila Höchst; Norbert Foppe; Bernhard Veerkamp
Original assignee: Institut fuer Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar eV
Current assignee: Institut fuer Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar eV
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung einer Form (7) mit Gemenge (2), bevorzugt mit Betongemenge, mittels eines Füllwagens (3) mit einem Gemengeraum, bei dem der Gemengeraum in einer Grundpostion des Füllwagens (3) durch eine obere Öffnung des Gemengeraums bis zu einer vorgegebenen mittleren Gemengehöhe mit Gemenge (2) befüllt wird und der Füllwagen (3) aus der Grundposition über die Form (7) verfahren wird und dabei die Form (7) befüllt wird, indem das Gemenge (2) im wesentlichen durch die Wirkung der Schwerkraft verursacht aus einer unteren Öffnung des Gemengeraums in die Form (7) fällt. Bei einem solchen Verfahren wird während der Befüllung der Form (3) die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum durch Veränderung des Volumens des Gemengeraums beeinflußt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befüllung einer Form mit Gemenge, bevorzugt mit Betongemenge, mittels eines Füllwagens mit einem Gemengeraum, bei dem der Gemengeraum in einer Grundposition des Füllwagens durch eine obere Öffnung des Gemengeraums bis zu einer vorgegebenen Gemengehöhe mit Gemenge befüllt wird, und der Füllwagen aus der Grundposition über die Form verfahren wird und dabei die Form befüllt wird, in dem das Gemenge im wesentlichen durch die Wirkung der Schwerkraft verursacht aus einer unteren Öffnung des Gemengeraums in die Form fällt. Die Erfindung betrifft außerdem einen Füllwagen zur Befüllung einer Form mit Gemenge, bevorzugt mit Betongemenge, mit einem Gemengeraum zur Aufnahme des Gemenges.
Zur Befüllung von Formen für Betonwaren wie beispielsweise Pflastersteine, bei denen eine Form eine Vielzahl von Formkammern enthält, werden spezielle Vorrichtungen eingesetzt, die eine hohe Taktfrequenz für die Fertigung solcher Formteile erlauben. Im Stand der Technik gut etabliert ist dabei die Verwendung einer Befüllvorrichtung, die mit einem Füllwagen arbeitet. Eine solche Vorrichtung mit Füllwagen ist beispielsweise in der DE 195 41 281 C1 beschrieben. Zu Beginn des Füllvorgangs ist die Form leer und der Füllwagen befindet sich unter einem Silo, in welchem sich das Gemenge befindet. In der Grundposition des Füllwagens wird Gemenge aus dem Silo über eine obere Öffnung in den Füllwagen gefüllt, wobei das Gemenge in der Regel durch die Schwerkraft getrieben aus dem Silo in den Wagen fällt. Nach Befüllung des Füllwagens oder noch währenddessen wird der Füllwagen dann aus seiner Grundposition über die Form verfahren. Der Füllwagen verfügt über eine untere Öffnung, über die das Gemenge nun – ebenfalls wieder verursacht überwiegend durch die Schwerkraft – aus dem Füllwagen in die Form fällt. In der Grundposition des Füllwagens wird dies verhindert, indem die untere Öffnung entsprechend verschlossen ist, wozu die Vorrichtung in der Regel über eine entsprechende Anlagefläche verfügt, die die untere Öffnung ab schließt, so daß der Füllwagen selbst immer über eine permanente untere Öffnung verfügt. Die Form befindet sich meist direkt neben der Füllvorrichtung, und sobald der Füllwagen über die Form fährt, beginnt die Befüllung der Form mit Gemenge. Am Ende des Befüllvorgangs, wenn die Form voll und der Füllwagen leer ist bzw. entsprechend dem Formvolumen weniger Gemenge enthält, wird letzterer wieder in die Grundposition gefahren und erneut befüllt. Währenddessen wird die das Gemenge verdichtet und entschalt, so daß niedrige Taktzeiten erreicht werden können. Ein solcher Befüllvorgang beispielsweise für Pflastersteine dauert in der Regel etwa drei bis zehn Sekunden.
Die Hauptschwierigkeit bei der Befüllung der Formen mit Gemenge besteht darin, das Gemenge in der Form möglichst gleichmäßig und homogen über den Querschnitt der Form zu verteilen, damit die zu formenden und anschließend zu verdichtenden Produkte eine gleichmäßige Dichte und damit eine gleichmäßige Qualität aufweisen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Form mehrere Formkammern enthält; die Qualität der Produkte sollte unabhängig von der Position der Formkammer in der Form sein. Die Verdichtung des Gemenges kann dabei schon bei der Befüllung einsetzen, indem die Form in Vorvibration versetzt wird. Bei einem einfachen Füllwagen ohne zusätzliche Einbauten, d.h. nur mit einer unteren Öffnung, wird das Gemenge in der Form jedoch stark inhomogen verteilt: Während die der Grundposition nächstliegenden Formkammern der Form am dichtesten befüllt werden, so nimmt die Dichte des Gemenges in den Formkammern, die von der Grundposition weiter weg liegen und beim Verfahren des Füllwagens erst später erreicht werden, ab. Da das Gemenge nur aufgrund der Schwerkraft in die Form gefüllt wird, spielt das noch im Füllwagen befindliche Gemenge eine wichtige Rolle, da durch die im Füllwagen befindliche Gemengesäule einen zusätzlichen Druck auf das Gemenge insbesondere in der Form ausgeübt wird. Je mehr Gemenge im Füllwagen vorhanden ist, desto stärker ist der Druck, und desto höher auch die Verdichtungswirkung aufgrund des Druckes der Gemengesäule. Je weiter der Füllwagen aber über die Form verfahren wird, desto niedriger wird diese Gemengesäule, unter der man die mittlere Höhe vom Gemenge im Füllwagen versteht, was die oben beschriebenen Inhomoginitäten bei der Gemengedichte in der Form zur Folge hat.
Zur Verbesserung der Gemengeverteilung werden im Stand der Technik verschiedene Lösungen vorgeschlagen. In der DE 1 183 001 wird ein Füllwagen für Steinformmaschinen beschrieben, dessen Boden durch jalousieartig angeordnete Klappen gebildet ist. In der Grundposition des Füllwagens unter dem Silo sind diese Klappen geschlossen, kurz bevor der Füllwagen die Entleerposition über der Form erreicht, werden die Klappen geöffnet. Diese Ausführung ist konstruktiv sehr aufwendig, außerdem ist damit zu rechnen, daß die Zwischenräume zwischen den Klappen leicht durch klumpen den Beton verstopft werden. Eine andere Lösung ist in der oben schon genannten DE 195 41 281 C1 beschrieben. Der dort beschriebene Füllwagen weist einen Bodenrost auf. Auch der Bodenrost kann in der Grundposition teilweise verschlossen werden. Der Verschluß wird erst in der Entleerposition des Füllwagens geöffnet. Durch den Bodenrost soll eine möglichst gleichmäßige Befüllung erreicht werden. Wenn jedoch der Füllwagen erst vollständig über die Form verfahren wird, bevor er entleert wird, erhöht dies die Taktzeiten nicht unbeträchtlich, was neben der aufwendigen Konstruktion einen weiteren Nachteil darstellt. Häufig werden sogar zwei verschiedene Gemenge eingefüllt, so daß der Befüllvorgang zweimal stattfindet. Im ersten Schritt wird dabei beispielsweise ein Grundbeton eingefügt, im zweiten Schritt ein höherwertiger und beispielsweise witterungsstabiler Vorsatzbeton. Der Rost kann dabei starr oder beweglich ausgestaltet sein, wobei letztere Form die Klumpenbildung verhindert. Die Schwankungen werden auf diese Weise zwar verringert, jedoch sinkt der Druck der Gemengesäule auch hier, so daß die Inhomogenitäten nicht beseitigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der solche Formen gleichmäßig und schnell befüllt werden können, wobei die Konstruktion möglichst einfach sein sollte.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß während der Befüllung der Form die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum durch Veränderung des Volumens des Gemengeraums beeinflußt wird. Auf diese Weise wird der Druck, den das noch im Gemengeraum befindliche Gemenge nach unten – insbesondere auf bereits in der Form befindliches Gemenge – ausübt, beeinflußt. Dadurch kann die Qualität der Verdichtung des Gemenges gezielt beeinflußt werden. Die mittlere Gemengehöhe bezeichnet dabei den Füllstand oder das Füllniveau im Füllwagen. Aufgrund der Bewegung des Füllwagens mit hoher Beschleunigung in Zusammenwirkung mit der Trägheit des Gemenges ist die Gemengehöhe dabei insbesondere am Beginn der Befüllung starken Schwankungen unterworfen, weshalb die mittlere Gemengehöhe die ausschlaggebende Größe ist.
Bevorzugt wird dabei eine vorgegebene orts- und/oder zeitabhängige mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum eingehalten. Die Mittelung findet hier über entsprechend kleine zeitliche Intervalle bzw. räumliche Bereiche statt. Dies erlaubt eine flexible Anpassung. Ist beispielsweise schon eine ausreichende Menge von Gemenge in einem Bereich der Form, so kann dort durch Verringerung der Höhe der Gemengesäule der Druck verringert werden, während er in anderen Bereichen verstärkt wird, wo noch nicht ausreichend Gemenge in der Form ist.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum während der Befüllung im wesentlichen zeitlich konstant gehalten. Diese Variante des Verfahrens ist aufgrund der zeitlichen Konstanz einfach zu realisieren.
Verfügt der Füllwagen über eine oder mehrere Seitenwände, die die obere und untere Öffnung umfassen und verbinden, so wird das Volumen des Gemengeraums bevorzugt verringert, indem eine Seitenwand des Füllwagens gegenüber dem restlichen Teil des Füllwagens verschoben wird. In der Regel handelt es sich um rechteckige Öffnungen, so daß ein Füllwagen vier Seitenwände aufweist. Von diesen Seitenwänden wird nun eine relativ zu den anderen verschoben. Auf diese Weise wird sowohl das Volumen des Gemengeraums verkleinert, zum anderen wird auch die Querschnittfläche der unteren Öffnung verkleinert. Das Volumen wird bevorzugt verringert um eine konstant hohe Gemengesäule zu bewahren, es kann aber auch vergrößert werden, wenn beispielsweise das Gemenge langsamer in die Form fällt als erwartet.
Bevorzugt wird dabei eine Seitenwand parallel zur Fahrtrichtung verschoben, und zwar zweckmäßig die – in Fahrtrichtung auf die Form zu gesehen – hintere Seitenwand in Fahrtrichtung. Dies gewährleistet eine besonders homogene Gemengeverteilung, da durch das Verschieben der hinteren Seitenwand die Gemengesäule von den vom Füllwagen zuerst überfahrenen und damit zuerst befüllten Bereichen im weiteren Verlauf der Befüllung – im Gegensatz zum Stand der Technik – entfernt wird und somit auch kein Druck einer Gemengesäule mehr auf dem schon in der Form befindlichen Gemenge lastet. Das Gemenge wird auf diese Weise in den vorderen Bereich des Füllwagens verschoben, dort wird der Druck durch die Gemengesäule auf das in der Form befindliche Gemenge erhöht, so daß der bei einer Befüllung nach dem Stand der Technik auftretende Dichtegradient entlang der Fahrtrichtung des Wagens vom Betrag her verringert wird.
Bevorzugt wird die Seitenwand dabei mittels eines variabel einstellbaren Wandantriebs verschoben. Der Wandantrieb kann dabei bezüglich der Gemengezusammensetzung, der Formgröße bzw. der Größe der unteren Öffnung sowie der Fahrtgeschwindigkeit – d.h. der Geschwindigkeit, mit der der Füllwagen über die Form verfahren wird – angepaßt werden. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß der Wandantrieb mit einem Antrieb zur Verfahrung des Füllwagens gekoppelt arbeitet. Auf diese Weise ist beispielsweise eine direkte Anpassung an die Fahrtgeschwindigkeit und andere Parameter mittels der Einstellung einer entsprechenden Übersetzung möglich.
Außerdem kann während der Befüllung die Gemengehöhe gemessen werden, so daß bei einer Änderung der Gemengehöhe die Verschiebungsgeschwindigkeit der Seitenwand angepaßt wird. Sinkt die Gemengehöhe zu schnell, so kann die Verschiebungsgeschwindigkeit der Seitenwand z.B. erhöht werden, um eine konstante Gemengehöhe im Gemengeraum zu gewährleisten.
Die Erfindung betrifft auch einen Füllwagen zur Befüllung einer Form mit Gemenge, bevorzugt mit Betongemenge, mit einem Gemengeraum zur Aufnahme des Gemenges. Bei einem solchen Füllwagen wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Mittel zur Veränderung des Volumens des Gemengeraums bei der Befüllung vorgesehen sind, so daß die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum beeinflusst wird. Die mittlere Gemengehöhe wird dabei in Abhängigkeit vom anfänglichen Volumen, welches dem Gemenge zur Verfügung steht, und von der Größe der zu befüllenden Form vorgegeben. Durch eine Anpassung der Gemengehöhe während der Befüllung der Form kann der Druck, den das noch im Gemengeraum befindliche Gemenge nach unten – insbesondere auf schon in der Form befindliches Gemenge – ausübt, beeinflußt werden. Auf diese Weise kann eine gleichmäßigere Vorverdichtung des Gemenges bei der Befüllung erreicht werden, da der Druck angepaßt werden kann, wobei diese Anpassung auch zeitlich und/oder räumlich flexibel erfolgen kann. Ist beispielsweise schon eine ausreichende Menge von Gemenge in einem Bereich der Form, so kann dort der Druck verringert werden, während er in anderen Bereichen verstärkt wird, wo noch nicht ausreichend Gemenge in der Form ist.
Bei der Befüllung nimmt die Gesamtmasse an dem im Füllwagen befindlichen Gemenge ab. Ohne Beeinflussung würde daher auch die Gemengehöhe und damit der Druck abnehmen. Bevorzugt ist daher die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum im wesentlichen konstant. Die Mittel sind also so ausgestaltet, daß die Gemengehöhe bei der Befüllung im Füllwagen im wesentlichen konstant bleibt. Auf diese Weise erfolgt überall in der Form eine im wesentlichen gleichmäßige Vorverdichtung des Gemenges, sowie eine im wesentlichen homogene Massenverteilung in der Form, was insbesondere bei Formen mit Formkammern von Bedeutung ist, da so der Ausschuß verringert wird. Der durch das im Füllwagen befindliche Gemenge vermittelte Druck bleibt dabei im zeitlichen wie räumlichen Mittel konstant, kurzzeitige hohe Schwankungen, wie sie insbesondere beim ruckartigen Verfahren des Wagens über die Form durch die Trägheit des Gemenges verursacht entstehen, spielen dabei keine Rolle.
Zweckmäßig sind die Mittel zur Veränderung des Volumens des Gemengeraums so ausgestaltet, daß das Volumen kontinuierlich verringert wird. Dies ermöglicht die beste Anpassung an veränderte Bedingungen und somit die beste Anpassung der Gemengehöhe. Selbstverständlich ist auch eine quasikontinuierliche Verringerung oder auch einer Verringerung in Schritten möglich, wobei dann – je nach dem Intervall zwischen zwei Schritten – mehr oder wenige große Abweichungen auftreten, wenn die Gemengehöhe konstant gehalten wird.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Gemengeraum über eine obere Öffnung zum Einfüllen des Gemenges und eine der oberen Öffnungen bevorzugt gegenüberliegende untere Öffnung zum Auslaß des Gemenges, sowie über eine oder mehrere die Öffnungen umfassende und diese verbindenden Seitenwände. Die Mittel zur Veränderung des Volumens umfassen in diesem Fall mindestens eine bewegliche Seitenwand.
Handelt es sich beispielsweise um eine einzige rohrförmig ausgebildete Seitenwand, so kann diese beispielsweise aus mehreren Teilen bestehen, die ineinander geschoben werden, so daß sich der Durchmesser des von der Seitenwand gebildeten rohrförmigen Querschnitts verringert. Zweckmäßig weist der Füllwagen jedoch eine rechteckförmige obere und untere Öffnung auf und ist von vier Seitenwänden umschlossen. Mindestens eine der Seitenwände ist dabei gegen die anderen verschiebbar. Eine solche Konstruktion ist relativ einfach zu realisieren.
Von den vier Seitenwänden schließen dann an der inneren Öffnung in der Regel zwei Seitenwände parallel zu der Richtung in die der Füllwagen verfahren werden kann ab, zwei Seitenwände, eine in Fahrtrichtung vordere und eine hintere Seitenwand, schließen an der inneren Öffnung senkrecht zu dieser Fahrtrichtung ab. Bevorzugt ist dann die hintere Seitenwand gegenüber den anderen verschiebbar. Bei der Verfahrung des Füllwagens über die Form werden zunächst die Bereiche der Form befüllt, die dem Füllwagen am nächsten liegen. In diesem Bereich ist auch das Gemengeniveau im Füllwagen noch am höchsten, wenn keine verschiebbare Seitenwand vorgesehen ist. Im weiteren Verlauf der Befüllung ist es daher nicht notwendig, daß noch Druck durch im Füllwagen vorhandenes Gemenge ausgeübt wird. Indem nun die hintere Seitenwand in Fahrtrichtung des Füllwagens verschoben wird und so das Volumen des Gemengeraums verringert wird, bleibt die Gemengehöhe im Gemengeraum im wesentlichen konstant, insbesondere auch bei der Befüllung der vorderen Bereiche einer Form.
Zweckmäßig ist bei den Mitteln zur Veränderung des Volumens ein Wandantrieb vorgesehen, mit dem die mindestens eine bewegliche Seitenwand verschoben wird. Durch die Kopplung mit dem Wandantrieb kann also die bewegliche Seitenwand gegenüber den anderen während des Befüllvorgangs verschoben werden, so daß sich das Volumen des Gemengeraums verringert. Auch eine Verschiebung in die andere Richtung zur Vergrößerung des Volumens ist selbstverständlich möglich.
Bevorzugt ist dabei der Wandantrieb bezüglich der Geschwindigkeit, mit der die mindestens eine bewegliche Seitenwand bewegt wird, einstellbar. Die Einstellung kann mechanisch per Hand, aber auch über eine Ansteuereinrichtung erfolgen. Auf diese Weise kann zum einen während der Befüllung eine im wesentlichen konstante Gemengehöhe im Gemengeraum eingehalten werden, zum anderen kann auch während der Befüllung die Geschwindigkeit geändert werden. Der Wandantrieb kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Füllwagengeschwindigkeit und der Gemengezusammensetzung eingestellt werden.
Dabei kann es zweckmäßig sein, daß der Wandantrieb gekoppelt mit einem Füllwagenantrieb zum Verfahren des Füllwagens betrieben wird. Bewegt sich der Füllwagen schnell, so wird auch die Seitenwand mit einer entsprechenden Geschwindigkeit verschoben, bewegt sich der Füllwagen dagegen langsam, so wird auch die Wand nur mit reduzierter Geschwindigkeit verschoben. Die Kopplung kann über ein Getriebe erfolgen, welches verschiedene Übersetzungen aufweisen kann, aber auch stufenlos verstellbar sein kann. Dies erlaubt eine optimale Anpassung an verschiedene Typen von Gemengen, die sich vor allem in ihrer Konsistenz unterscheiden. Auch eine vom Füllwagenantrieb entkoppelte Betriebsweise ist selbstverständlich möglich.
Auch ist eine Alternative denkbar, in der die vordere und die hintere Seitenwand jeweils separat direkt mit dem Füllwagenantrieb gekoppelt sind, so daß die Veränderung der Gemengeraumgröße aus der Differenz der absoluten Fahrwege von vorderer und hinterer Seitenwand resultiert.
Als Wandantrieb kann beispielsweise ein elektrischer, ein hydraulischer oder ein pneumatischer Antrieb vorgesehen sein, jedoch sind auch andere Antriebe möglich.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem Füllwagen zwei einander gegenüberliegende und in einer Richtung, in die der Füllwagen verfahren werden kann, verschiebbare Seitenwände vorgesehen. Dies ermöglicht eine noch bessere Feinabstimmung als sie nur mit einer beweglichen Wand möglich wäre. Die beiden Wände können über einen gemeinsamen Wandantrieb gekoppelt bewegt werden, bevorzugt aber ist jede der beweglichen Wände ein eigener, separater Wandantrieb vorgesehen. Jede bewegliche Seitenwand verfügt also über ihren eigenen Wandantrieb, der unab hängig von den anderen Wandantrieben ist. Alle Antriebe können jeweils wieder mit einem Füllwagenantrieb zur Verfahrung des Füllwagens verbunden sein. Bei separaten Antrieben können die Vorschubgeschwindigkeiten zur Verschiebung der Wände unterschiedlich eingestellt werden. Bei mehr als zwei verschiebbaren Seitenwänden muß außerdem darauf geachtet werden, daß die Wände unter Umständen verkleinerbar sind, z.B. indem sie eine Struktur aus Teilen aufweist, die sich ineinander und/oder gegeneinander verschieben lassen.
Bevorzugt ist eine Ansteuereinrichtung zur Einstellung der Bewegung der Wandantriebe vorgesehen, mit der die Wandantriebe derart angesteuert werden, daß bei der Befüllung eine vorgegebene orts- und/oder zeitabhängige Gemengehöhe eingehalten wird. Dies kann durch eine Ansteuerung der Antriebe in Abhängigkeit von der Art des Gemenges, der Verfahrensgeschwindigkeit, der Formgröße etc. geschehen.
Zweckmäßig ist dabei auch eine Meßeinrichtung zur Messung der Gemengehöhe im Gemengeraum vorgesehen, dies dient der Unterstützung der Einhaltung der vorgegebene Gemengehöhe. Die Meßeinrichtung kann mit der Ansteuerungseinrichtung zur Steuerung der Wandantriebe gekoppelt sein. Auf diese Weise kann bei der Registrierung eines gegenüber der Vorgabe verringerten oder erhöhten Gemengestandes der Vortrieb der Wand beschleunigt bzw. verlangsamt werden.
Der Füllwagen kann zudem mit anderen Elementen, wie beispielsweise einem Schüttelrost versehen sein, um die gleichmäßige Verteilung des Gemenges zu unterstützen.
Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt
1 eine Seitenansicht für eine grundsätzliche Ausgestaltungsform der Vorrichtung,
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
3 eine Ausgestaltung des Füllwagens mit separaten Antrieb für die hintere Seitenwand in der Grundposition und
4 eine Draufsicht auf diese Ausgestaltung, bei der der Füllwagen über die Form verfahren wurde.
In 1 ist zunächst eine Seitenansicht für den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Aus einem Silo 1 wird Gemenge 2 über eine – nicht gezeigte, da senkrecht zur Zeichenebene gelegene – obere Öffnung in einen Füllwagen 3 gefüllt. Zum Auslaß des Gemenges verfügt der Füllwagen 3 über eine – ebenfalls nicht gezeigte – untere Öffnung, die in der Grundposition, in der sich der Füllwagen 3 hier befindet, jedoch durch eine Anlagefläche 4 verschlossen wird. Ist die erforderliche Menge von Gemenge 2 in den Füllwagen 3 gefüllt, so wird dieser durch einen Füllwagenantrieb 5 aus der Grundposition in einem vorgegebene Fahrweg 6 über eine Form 7 verfahren. Die Form 7 ist auf Federn 8 gelagert und mit Unwuchterregern 9 versehen, die die Form in Schwingungen versetzen, so daß bei der Befüllung eine Vorverdichtung stattfinden kann. Über der Form 7 angekommnen ist die untere Öffnung des Füllwagens 3 nun nicht mehr durch die Anlagefläche 4 verschlossen und das Gemenge 2 fällt in die Form 7. Anlagefläche 4, Silo 1, Füllwagenantrieb 5, sowie der Fahrweg 6 sind an einem Rahmen 10 befestigt.
Der Füllwagen 4 weist rechteckige obere und untere Öffnungen auf, die von insgesamt vier Seitenwänden umschlossen sind. Zwei seitliche Seitenwände 11 sind dabei parallel zu der Richtung angeordnet, in die der Füllwagen 3 verfahren wird. Eine vordere Seitewand 12 und eine hintere Seitenwand 13 sind quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Von diesen vier Seitenwänden ist im vorliegenden Beispiel nur die in bezug auf die Fahrtrichtung des Füllwagens 3 aus der Grundposition über die Form 7 hintere Seitenwand 13 beweglich. Sie ist zu diesem Zweck mit einem Wandantrieb 14 versehen. Andere Ausgestaltungen, in denen beispielsweise vordere Seitenwand 12 und hintere Seitenwand 13 beide über einen oder zwei Wandantriebe bewegt werden können, sind ebenfalls denkbar.
Der Wandantrieb 14 ist im vorliegenden Beispiel als ein pneumatischer Antrieb ausgestaltet, er kann aber auch elektrisch, hydraulisch oder anderweitig ausgestaltet sein. Im Beispiel ist der Wandantrieb 14 außerdem mit dem Füllwagenantrieb 5 gekoppelt.
Kennzeichnend für das vorhandene Volumen im Gemengeraum des Füllwagens 3 ist im vorliegenden Fall die Kenngröße L₁ die den Abstand zwischen vorderer Seitenwand 12 und hinterer Seitenwand 13 bezeichnet. In der Grundposition ist L maximal. Im gezeigten Beispiel ist der Wandantrieb 14 mit dem Füllwagenantrieb 5 gekoppelt, so daß durch den Wandantrieb 14 eine relative Bewegung zwischen vorderer Seitenwand 12 und hinterer Seitenwand 13 realisiert wird.
2 zeigt eine Draufsicht auf das Ensemble aus Füllwagen 3, der – einzelne Formkammern aufweisenden – Form 7, sowie dem Füllwagenantrieb 5. Die Bewegung des Füllwagens 3 durch den Füllwagenantrieb 5 ist durch den rechten der beiden Doppelpfeile gekennzeichnet. Durch den Füllwagenantrieb 5 wird der gesamte Füllwagen 3 in Richtung der Form verfahren. Bei ausgeschaltetem Wandantrieb 14 findet dann keine Relativbewegung zwischen vorderer Seitenwand 12 und hinterer Seitenwand 13 statt. Auch die klassische Betriebsweise nach dem Stand der Technik ist also möglich. In der Regel wird jedoch der Wandantrieb 14 für einen zusätzlichen Vorschub der hinteren Seitenwand 13 sorgen, so daß diese sich relativ zur vorderen Seitenwand 12 bewegt. Der Wandantrieb 14 kann unabhängig vom Füllwagenantrieb 5 gesteuert werden, er kann aber auch mit diesem gekoppelt sein. Im gezeigten Beispiel sind die Bewegungen von Wand und Füllwagen gekoppelt; der Wandantrieb 14 wird zum einen durch den Füllwagenantrieb 5 bewegt, kann zum anderen jedoch eine zusätzliche Verschiebung erzeugen. Diese Variante ist platzsparend, da der Wandantrieb 14 die Seitenwand 13 dann nur über absolut gesehen relativ kurze Strecken verschieben muß. Die Bewegung der hinteren Seitenwand 13 wird mit dem Doppelpfeil in der Mitte des Füllwagens 3 symbolisiert, sie ist der Bewegung des Füllwagens 3 überlagert.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist in den 3 und 4 gezeigt. Der Wandantrieb 14 ist hier als absoluter, vom Füllwagenantrieb 5 unabhängiger Hydraulikantrieb ausgestaltet. In 3 ist der Füllwagen 3 in seiner Grundposition dargestellt, der Abstand zwischen vorderer Seitenwand 12 und hinterer Seitenwand 13 ist mit L₁ gekennzeichnet und maximal. In 4 ist der Füllwagen 3 dann über die Form 7 verfahren. Der Befüllungsvorgang setzt ein, sobald der Füllwagen 3 mit seiner unteren Öffnung über die Form 7 verfahren wird, gleichzeitig mit der Verfahrung des Füllwagens wird die hintere Seitenwand 13 durch den Wandantrieb 14 mit einer höheren Geschwindigkeit entlang des Fahrtweges verschoben, so daß sich die hintere Seitenwand 13 relativ gesehen auf die vordere Seitenwand 12 zu bewegt. Der Abstand zwischen diesen beiden Wänden verkürzt sich dabei kontinuierlich. In 4 ist bei einem Abstand zwischen den beiden Wänden ₁₂ beinahe das Ende des Befüllungsvorgangs erreicht. Um bis zum Ende eine im wesentlichen konstante Gemengehöhe zu gewährleisten, sollte die hintere Seitenwand 13 bis dicht an die vordere Seitenwand 12 verschoben werden, so daß der Abstand zwischen den beiden Wänden nahezu gegen Null geht. Insbesondere gegen Ende des Befüllvorgangs kann es jedoch durchaus zu – tolerierbaren – Schwankungen, insbesondere zu einer Abnahme der Gemengehöhe kommen. Wichtig ist allein, daß während des Befüllvorgangs die Höhe des Gemenges im Füllwagen 3 über den noch zu befüllenden Bereichen überwiegend konstant gehalten wird.

1: Silo
2: Gemenge
3: Füllwagen
4: Anlagefläche
5: Füllwagenantrieb
6: Fahrweg
7: Form
8: Feder
9: Unwuchterreger
10: Rahmen
11: seitliche Seitenwände
12: vordere Seitenwand
13: hintere Seitenwand
14: Wandantrieb

Claims

Verfahren zur Befüllung einer Form (7) mit Gemenge (2), bevorzugt mit Betongemenge, mittels eines Füllwagens (3) mit einem Gemengeraum, bei dem – der Gemengeraum in einer Parkposition des Füllwagens (3) durch eine obere Öffnung des Gemengeraums bis zu einer vorgegebenen mittleren Gemengehöhe mit Gemenge (2) befüllt wird, und – der Füllwagen (3) aus der Parkposition in eine Arbeitsposition über der Form (7) verfahren wird und dabei die Form (7) befüllt wird, indem das Gemenge (2) im wesentlichen durch die Wirkung der Schwerkraft verursacht aus einer unteren Öffnung des Gemengeraums in die Form fällt, – dadurch gekennzeichnet, daß – während der Befüllung der Form (7) die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum durch Veränderung des Volumens des Gemengeraums verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene orts- und/oder zeitabhängige mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum eingehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum während der Befüllung der Form (7) im wesentlichen konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die obere und untere Öffnung des Gemengeraums des Füllwagens (3) durch eine oder mehrere Seitenwände (11, 12, 13) umfaßt und verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Gemengeraums verringert wird, indem mindestens eine Seitenwand (13) relativ zum restlichen Teil des Füllwagens, bevorzugt parallel zu seiner Fahrtrichtung, verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (13) mittels eines variabel einstellbaren Wandantriebs (14) verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandantrieb (14) mit einem Antrieb (5) zur Verfahrung des Füllwagens (3) gekoppelt arbeitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der Befüllung die Gemengehöhe gemessen wird und bei einer Änderung der Gemengehöhe die Verschiebungsgeschwindigkeit der Seitenwand (13) angepaßt wird.
Füllwagen (3) zur Befüllung einer Form (7) mit Gemenge (2), bevorzugt mit Betongemenge, mit einem Gemengeraum zur Aufnahme des Gemenges (2), dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Veränderung des Volumens des Gemengeraums bei der Befüllung vorgesehen sind, so daß die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum beeinflußt wird.
Füllwagen (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Gemengehöhe im Gemengeraum bei der Befüllung im wesentlichen konstant ist.
Füllwagen (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemengeraum über eine obere Öffnung zum Einfüllen des Gemenges und eine der oberen Öffnung bevorzugt gegenüberliegende untere Öffnung zum Auslaß des Gemenges verfügt, sowie über eine oder mehrere die Öffnungen umfassende und diese verbindende Seitenwände (11, 12, 13), und daß die Mittel zur Veränderung des Volumens mindestens eine bewegliche Seitenwand (13) umfassen.
Füllwagen (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vier Seitenwände (11, 12, 13) vorgesehen sind.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Mitteln zur Veränderung des Volumens mindestens ein Wandantrieb (14) vorgesehen ist, mit dem die mindestens eine bewegliche Seitenwand (13) verschoben wird.
Füllwagen (3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandantrieb (14) bezüglich der Geschwindigkeit, mit der die bewegliche Seitenwand (13) bewegt wird, einstellbar ist.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllwagenantrieb (5) zum Verfahren des Füllwagens (3) vorgesehen ist, welcher gekoppelt mit dem Wandantrieb (14) betrieben wird.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandantrieb (14) als elektrischer oder hydraulischer Antrieb ausgestaltet ist.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende und in einer Richtung, in die der Füllwagen (13) verfahren wird, verschiebbare Seitenwände (12, 13) vorgesehen sind.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß für jede bewegliche Seitenwand (12, 13) ein eigener Wandantrieb (14) vorgesehen ist.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuereinrichtung zur Einstellung der Bewegung der Wandantriebe (14) vorgesehen ist, mit der die Wandantriebe (14) derart angesteuert werden, daß bei der Befüllung eine vorgegebene orts- und/oder zeitabhängige Gemengehöhe eingehalten wird.
Füllwagen (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung zur Messung der mittleren Gemengehöhe im Gemengeraum vorgesehen ist.