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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen von Formsteinen in einem bestimmen Verlegemuster auf einer Palette oder anderen Unterlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Formsteine, beispielsweise Betonformsteine, werden bekanntermaßen zum Pflastern von Wegen, Straßen, Höfen etc. verwendet. Die Formsteine, die insbesondere quaderförmig sind, jedoch auch andere Formen haben können, werden hierbei üblicherweise in einem bestimmten Verlegemuster auf ein Planum, d. h. ein ebenes Sand- oder Splittbett, aufgesetzt. Bekannte Verlegemuster sind Reihenverbände, Diagonalverbände, Fischgrätmuster oder Muster, bei denen die Längsachsen benachbarter Formsteine rechtwinklig zueinander verlaufen.
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Um Formsteine dieser Art nicht mühsam einzeln von Hand verlegen zu müssen, sind Formsteinverlegevorrichtungen, auch Verlegezangen genannt, bekannt. Derartige Verlegezangen ergreifen eine gesamte Formsteinlage der üblicherweise auf Paletten angelieferten Formsteine, transportieren die ergriffene Formsteinlage zur beabsichtigten Verlegestelle und setzen die Formsteine dort dicht nebeneinander liegend auf das Planum auf. Durch den Einsatz derartiger Verlegevorrichtungen kann das Verlegen der Formsteine bedeutend beschleunigt und erleichtert werden. Voraussetzung für den Einsatz derartiger Verlegezangen ist allerdings, dass die von der Verlegezange zu ergreifenden Formsteine auf der Palette geordnet, d. h. dicht nebeneinander liegend in einer bestimmten Ausrichtung und Anordnung vorliegen.
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Gebrauchte Formsteine, die nicht vom Herstellwerk geliefert, sondern von bestehenden Wegen, Straßen etc. entfernt werden, liegen üblicherweise ungeordnet in Behältern oder haufenweise vor. Sollen derartige Formsteine wiederverwendet und mittels Verlegezangen verlegt werden, ist es somit erforderlich, die Formsteine lagenweise und in gleicher oder ähnlicher Weise zu ordnen, wie dies bei neuen Formsteinen der Fall ist, die auf Paletten vom Hersteller geliefert werden.
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Um dies nicht manuell durchführen zu müssen, sind bereits Vorrichtungen zum Anordnen von Formsteinen in einem bestimmten Verlegemuster auf einer Palette oder anderen Unterlage, beispielsweise einem Ablagetisch, entwickelt worden. Derartige Vorrichtungen weisen einen Einfüllbehälter auf, in den die Formsteine beispielsweise mittels eines Hubladers eingefüllt werden können. Vom Einfüllbehälter gelangen die Formsteine auf Förderbändern zu einer Reinigungseinrichtung und einer automatischen Lageerkennungseinrichtung, um sie dann in Abhängigkeit ihrer Lage auf dem Förderband mittels einer Formsteinhandhabungseinrichtung in einer vorbestimmten Position und Ausrichtung auf der Palette oder dem Ablagetisch abzulegen.
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Nachteilig ist bei diesen bekannten Vorrichtungen, dass sie sehr kompliziert aufgebaut und teuer sind. Weiterhin ist deren Arbeitsgeschwindigkeit und damit der Durchsatz relativ gering. Insbesondere erfüllt bei den bekannten Vorrichtungen auch die Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen der Formsteine aus dem Einfüllbehälter und zum Weiterbefördern in Richtung der nachfolgenden Formsteinhandhabungseinrichtung meist nicht die Anforderungen an Entnahmegeschwindigkeit und Zuverlässigkeit bei gleichzeitig einfacher und kostengünstiger Herstellung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Formsteine in einfacher, schneller und effektiver Weise aus dem Einfüllbehälter entnommen und seriell einer nachfolgenden Formsteinhandhabungseinrichtung zugeführt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Ansprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Entnahmeeinrichtung zueinander beabstandete Förderleisten auf, die auf einer Umlaufbahn bewegbar sind, die durch den Einfüllbehälter hindurchgeführt ist und vom Bodenbereich in Richtung des oberen Randes verläuft. Die Fördereinrichtung besteht dabei aus einer Querfördereinrichtung, welche die aus dem Einfüllbehälter entnommenen Formsteine quer zur Entnahmerichtung der Formsteine vom Einfüllbehälter wegführt.
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Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Formsteine auf schnelle und zuverlässige Weise aus dem Einfüllbehälter entnommen werden. Die Förderleisten weisen dabei zweckmäßiger Weise eine derartige Länge auf, dass mehrere Formsteine nebeneinander von derselben Förderleiste mitgenommen werden können. Andererseits sind die Förderleisten zweckmäßigerweise derart ausgebildet und angeordnet, dass nicht mehrere Formsteine übereinander liegend von derselben Förderleiste mitgenommen werden können. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Entnahmeeinrichtung auf einfache Weise mit der nachfolgenden Querfördereinrichtung so abgestimmt werden kann, dass einerseits eine hohe Entnahme- und Förderleistung vorhanden ist und andererseits eine sehr gute Vereinzelung der Formsteine auf der Querfördereinrichtung ermöglicht wird. Weiterhin ist die Vorrichtung relativ einfach und kostengünstig herzustellen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Entnahmeeinrichtung eine steil angeordnete Führungswand für die Formsteine auf, die sich vom Bodenbereich des Einfüllbehälters zumindest bis zu dessen oberem Rand erstreckt. Diese Führungswand ist zweckmäßigerweise ein separater Teil der Rückwand des Einfüllbehälters, so dass sie relativ zu dieser Rückwand zu den Förderleisten hinbewegt oder von diesen wegbewegt werden kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der Einfüllbehälter eine in seiner Umfangsrichtung durchgehende Rückwand aufweist, in deren Nachbarschaft eine separate Führungswand vorgesehen ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem oberen Endbereich der Führungswand und der Fördereinrichtung eine Gleit- oder Fallstrecke für die aus dem Einfüllbehälter entnommenen Formsteine vorgesehen. Dies ermöglicht eine einfache und sichere Überführung der Formsteine von der Entnahmeeinrichtung zur Querfördereinrichtung. ”Steil angeordnete Führungswand” bedeutet, dass die Führungswand in einem Winkel von weniger als 45° zur Vertikalen verläuft. Insbesondere kann die Führungswand auch vollkommen vertikal verlaufen.
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Zweckmäßigerweise ist der Abstand zwischen benachbarten Förderleisten, d. h. der Abstand in Umlaufrichtung, geringer als die Länge der Formsteine, während der Abstand zwischen Führungswand und der von der Führungswand entfernten Kante der Förderleisten geringer als die halbe Länge der Formsteine ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Formsteine einerseits nicht hochkant von den Förderleisten mitgenommen werden können und andererseits von den Förderleisten wieder herunterfallen, wenn sich die Längsachse der Formsteine nicht parallel zur Längsachse der Förderleisten erstreckt. Auf diese Weise wird bereits durch die Entnahmeeinrichtung bewirkt, dass die entnommenen Formsteine immer mit einer derartigen Ausrichtung zur Querfördereinrichtung gelangen, dass die Längsachse der Formsteine parallel zur Förderrichtung der Querfördereinrichtung verläuft.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Förderleisten jeweils eine Höhenveränderungseinrichtung auf, mit welcher der gegenseitige Abstand benachbarter Förderleisten veränderbar ist. Hierdurch kann die Entnahmeeinrichtung auf einfache Weise an unterschiedliche Formsteingrößen angepasst werden.
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Eine relativ einfach zu realisierende Ausgestaltung einer derartigen Höhenveränderungseinrichtung kann darin bestehen, dass die Förderleisten jeweils aus zwei Förderleistenprofilen bestehen, deren gegenseitige Lage in Umlaufrichtung veränderbar ist.
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Vorteilhafterweise ist die Führungswand an einer Abstandsveränderungseinrichtung gehaltert, mit der der Abstand zwischen Führungswand und Förderleisten veränderbar ist. Auch hierdurch kann die Entnahmeeinrichtung auf einfache Weise an unterschiedliche Formsteingrößen angepasst werden.
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Vorteilhafterweise sind die Förderleisten längs einer Umlaufbahn geführt, die um die Gleit- oder Fallstrecke und Querfördereinrichtung herumgeführt ist, wobei die Formsteine vom oberen Endbereich der Führungswand durch den Zwischenraum zwischen den Förderleisten hindurch zur Gleit- oder Fallstrecke gelangen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist weiterhin eine Neigungsveränderungseinrichtung vorgesehen, mit der die Neigung der Entnahmeeinrichtung zur Vertikalen zumindest im Bereich des Einfüllbehälters veränderbar ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Förderleisten horizontal oder in einem Winkel von bis zu 30°, vorzugsweise von bis zum 15°, zur Horizontalen angeordnet, so dass ein Ende der Förderleisten den oberen Endbereich der Führungswand früher als das gegenüberliegende Ende der Förderleisten erreicht. Hierdurch kann auf einfache Weise erreicht werden, dass mehrere Formsteine, die auf derselben Förderleiste aufliegen, zu unterschiedlichen Zeitpunkten an die Querfördereinrichtung abgegeben werden, so dass diese Formsteine hintereinander und nicht aufeinander zur Querfördereinrichtung gelangen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine räumliche, vereinfachte und teilweise aufgeschnittene Ansicht wesentlicher Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2: eine reduzierte Seitenansicht der Vorrichtung von 1;
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3: eine Darstellung der Vorrichtung von 1, wobei sich die Entnahmeeinrichtung in einem anderen Winkel zur Vertikalen befindet, und
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4 und 5: Seitenansichten der Entnahmeeinrichtung mit einer schematisch dargestellten Lageveränderungseinrichtung zur Veränderung des Abstandes zwischen Führungswand und Förderleisten.
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In den 1 bis 3 ist ein Einfüllbehälter 1 zum Aufnehmen von Formsteinen 2, eine Entnahmeeinrichtung 3 zum kontinuierlichen Entnehmen von Formsteinen 2 aus dem Einfüllbehälter 1, und eine Querfördereinrichtung 4 in Form eines Querförderbandes gezeigt, um die aus dem Einfüllbehälter 1 entnommenen Formsteine 2 in Richtung des Pfeils 5 vom Einfüllbehälter 1 wegzutransportieren und nachfolgenden, nicht dargestellten Formsteinhandhabungseinrichtungen zuzuführen.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Baugruppe ist Teil einer Vorrichtung zum Anordnen von Formsteinen in einem bestimmten Verlegemuster auf einer Palette oder einer anderen Unterlage, wie beispielsweise einem Ablagetisch.
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Der Einfüllbehälter 1 ist trichterförmig ausgebildet und nach oben hin offen, so dass Formsteine von oben her beispielsweise mittels eines Hubladers in den Einfüllbehälter 1 hineingekippt werden können. In den 1 und 3 ist der Einfüllbehälter 1 teilweise weggeschnitten dargestellt, um eine Sicht auf die dahinterliegenden Teile zu ermöglichen. Weiterhin ist der Einfüllbehälter 1, wie später noch näher erläutert wird, gelenkig an einem Grundgestell 7 gelagert, so dass der Einfüllbehälter 1 von einer Stellung, in der seine Rückwand 6 zusammen mit der Entnahmeeinrichtung 3 eine vertikale Stellung einnimmt (1), in eine schräge Stellung geschwenkt werden kann, die in 3 dargestellt ist.
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Die Entnahmeeinrichtung 3 weist zwei beabstandete Umlaufketten 8 auf, an denen Förderleisten 9 in regelmäßigen Abständen endseitig befestigt sind. In den 1 bis 3 sind lediglich der Übersichtlichkeit halber nur zwei Förderleisten 9 dargestellt. Die Umlaufketten 8 sind nur im Bereich der Rückwand 6 des Einfüllbehälters 1 detailliert gezeichnet, während sie im übrigen Bereich schematisch mittels einer Linie dargestellt sind.
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Die Umlaufketten 8 sind jeweils über Zahnräder 10, 11, 12 geführt, wobei die Zahnräder 12 als Antriebszahnräder ausgebildet sind, die von einem Motor 13 angetrieben werden. Die Drehachsen aller Zahnräder 10, 11, 12 verlaufen parallel zur Förderrichtung der Querfördereinrichtung 4.
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Die Drehachse der unteren Zahnräder 10 ist im Bodenbereich des Einfüllbehälters 1 angeordnet, während die Drehachse der Zahnräder 11 in der Nachbarschaft des oberen Randes 14 des Einfüllbehälters 1 angeordnet ist. Die Zahnräder 12 sind dagegen oberhalb und weg vom Einfüllbehälter 1 seitlich versetzt zu den Zahnrädern 11 angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung bewegen sich die Förderleisten 9 auf einer Umlaufbahn, die in der Seitenansicht dreieckförmig ist und sich vom Bodenbereich des Einfüllbehälters 1 bis zu dessen oberem Rand 14 und von dort um die Querfördereinrichtung 4 herum wieder zum Bodenbereich des Einfüllbehälters 1 verläuft.
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Die Förderleisten 9 bestehen aus länglichen, zueinander parallel angeordneten Leisten, die einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt haben. Der gegenseitige freie Abstand a der Förderleisten 9 in Umlaufrichtung kann, wie aus den 4 und 5 ersichtlich, dadurch verändert werden, dass die Förderleisten 9 jeweils aus zwei Förderleistenprofilen 9a, 9b bestehen, deren gegenseitige Lage in Umlaufrichtung veränderbar ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Förderleistenprofil 9a einen rechteckigen Querschnitt und das Förderleistenprofil 9b einen U-förmigen Querschnitt. Das Förderleistenprofil 9a ist in das Förderleistenprofil 9b verschiebbar eingesetzt, wobei die Einsetztiefe durch nicht dargestellte Mittel verändert werden kann. In 4 sind die Förderleistenprofile 9a maximal vertieft in den Förderleistenprofilen 9b angeordnet, so dass die Höhe der Förderleisten 9 minimal ist. In 5 sind die Förderleistenprofile 9a in einer ausgefahrenen Stellung hinsichtlich der Förderleistenprofile 9b angeordnet, so dass die Höhe der Förderleisten 9 maximal ist.
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Der Abstand a wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass er geringer als die Länge der Formsteine 2 ist. Auf diese Weise können die Formsteine 2 nicht hochkant, sondern lediglich in einer Ausrichtung von den Förderleisten 9 mitgenommen werden, bei der die Längsachse der Formsteine 2 parallel zur Längsachse der Förderleisten 9 ist, wie aus den 1 und 3 ersichtlich. Dies bewirkt, dass die Formsteine 2 von den Förderleisten 9 in einer vorbestimmten Ausrichtung auf die Querfördereinrichtung 4 abgegeben werden.
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Die Förderleisten 9 werden im Bereich des Einfüllbehälters 1 in einer Ebene 15 bewegt, die parallel zu einer Führungswand 16 der Entnahmeeinrichtung 3 verläuft. Diese Führungswand 16 dient als hinterer Anschlag für die Formsteine 2, die zwischen die Förderleisten 9 gelangen und von diesen mitgenommen werden. Bei dieser Führungswand 16 handelt es sich um einen separaten Abschnitt der Rückwand 6 des Einfüllbehälters 1. Dieser separate Abschnitt kann, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, relativ zur übrigen Rückwand 6 zu den Förderleisten 9 hinbewegt und von diesen wegbewegt werden, um den Abstand zu verändern. Die ebene Führungswand 16 erstreckt sich vom Bodenbereich des Einfüllbehälters 1 zu dessen oberem Rand 14 und weist dort einen gerundeten Kuppenbereich 17 auf. An den Kuppenbereich 17 schließt sich eine abfallende Gleitstrecke 18 an, die bis zur Querfördereinrichtung 4 geführt ist. Auf dieser Gleitstrecke 18 rutschen die über den Kuppenbereich 17 geführten Formsteine 2 zur Querfördereinrichtung 4, von der sie dann vereinzelt in Richtung des Pfeils 5 mitgenommen werden.
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Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, weist die Vorrichtung eine Abstandsveränderungseinrichtung 19a, 19b auf, mit der der Abstand b zwischen der Führungswand 16 und der Ebene 15, in der die Förderleisten innerhalb des Einfüllbehälters 1 bewegbar sind, veränderbar ist. Dies wird dadurch bewirkt, dass die Führungswand 16 mittels eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders 20 und eines geeigneten Schwenkhebelmechanismus 21a, 21b unter Beibehaltung ihrer Ausrichtung zu den Förderleisten hinbewegt bzw. von diesen wegbewegt werden kann. Der obere Schwenkhebelmechanismus 21a kann hierzu beispielsweise mittels eines nicht näher dargestellten Parallelogrammgestänges mit dem unteren Schwenkhebelmechanismus 21b verbunden sein, so dass die Bewegung der beiden Schwenkhebelmechanismen 21a, 21b zwangsgekoppelt ist.
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Die Abstandsveränderungseinrichtung 19b wirkt zwischen einer Konsole 22 und der Führungswand 16. Die Konsole 22 ist fest mit dem Einfüllbehälter 1 verbunden. Weiterhin sind auch die Umlaufketten 8 und Förderleisten 9 innerhalb des Einfüllbehälters 1 derart geführt, dass sie relativ zur Rückwand 6 des Einfüllbehälters 1 und damit auch zur Konsole 22 immer den selben Abstand haben. Wird die Führungswand 16 mittels der Abstandsveränderungseinrichtung 19a, 19b bewegt, verändert sich somit zwangsläufig der Abstand b zwischen der Führungswand 16 und den Förderleisten 9.
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Mittels der Abstandsveränderungseinrichtung 19a, 19b kann der Abstand b so eingestellt werden, dass solche Formsteine 2 von den Förderleisten 9 wieder herunterfallen, deren Längsachse senkrecht oder schräg zur Führungswand 16 angeordnet sind. Hierzu wird der Abstand b zweckmäßigerweise so eingestellt, dass der Abstand zwischen der Führungswand 16 und der von der Führungswand 16 entfernten Kante 23 der Förderleisten 9 geringer ist als die halbe Länge der Formsteine 2.
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Wie aus einem Vergleich der 1 und 3 hervorgeht, ist die Entnahmeeinrichtung 3 zusammen mit dem Einfüllbehälter 1 schwenkbar am Grundgestell 7 gehaltert. Die Schwenkachse liegt hierbei in oder in der Nähe des oberen Randes 14 der Einfüllbehälter-Rückwand 6. Die Drehachsen der Zahnräder 10, 11, 12 sind relativ zum Einfüllbehälter 1 ortsfest angeordnet, so dass die gesamte Entnahmeeinrichtung 3 zusammen mit dem Einfüllbehälter 1 verschwenkt werden kann. Die in den 4 und 5 dargestellte Konsole 22 wird hierbei mitverschwenkt.
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Der maximale Schwenkweg kann beispielsweise 45° betragen. In den 1 und 2 beträgt der Schwenkweg 0°, d. h. die Führungswand 16 und die Ebene 15, in der die Förderleisten 9 innerhalb des Einfüllbehälters 1 umlaufen, sind vertikal angeordnet. Aus dieser steilsten Anordnung kann der Einfüllbehälter 1 zusammen mit der Entnahmeeinrichtung 3 mittels eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders 24, der zwischen dem Grundgestell 7 und einem unteren Abschnitt des Einfüllbehälters 1 wirkt, in eine schräg geneigte Stellung verschoben werden. Mit zunehmendem Schwenkwinkel können die Formsteine 2 zunehmend leichter von den Förderleisten 9 mitgenommen werden. Hierdurch lässt sich die Fördermenge variieren.
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Die Gleitstrecke 18 wird zweckmäßiger Weise durch ein schräg angeordnetes, ebenes Blech gebildet. Dieses Blech ist relativ zum Grundgestell 7 stationär und reicht von der Querfördereinrichtung 4 bis zum Kuppenbereich 17 der Führungswand 17. Der Übergangsbereich zwischen der Gleitstrecke 18 und dem Kuppenbereich 17 ist zweckmäßigerweise so gestaltet, dass bei allen Schwenkwinkeln der Entnahmeeinrichtung 3 die Formsteine 2 behinderungsfrei von der Führungswand 16 auf die Gleitstrecke 18 überführt werden können.
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Alternativ hierzu ist es möglich, anstelle einer Gleitstrecke 18 eine Fallstrecke mit kurzem Fallweg vorzusehen. Bei diese Alternative fallen die Formsteine 2 auf die Querfördereinrichtung 4.
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Die Querfördereinrichtung 4 ist so angeordnet, dass, stirnseitig gesehen, das Förderband 25 zur Gleitstrecke 18 zumindest im wesentlichen einen rechten Winkel bildet. Das Förderband 25 schließt dabei mit einer Horizontalebene einen Winkel von maximal 45° ein. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Gewichtskraft der Formsteine 2 in ausreichendem Maß gegen das Förderband 25 wirkt, so dass die Formsteine 2 vom Förderband 25 zuverlässig mitgenommen werden.
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Die Querfördereinrichtung 4 ist am Grundgestell 7 gehaltert. Das Förderband 25 wird mittels eines Elektromotors 26 angetrieben.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Förderleisten 9 horizontal, d. h. senkrecht zu ihrer Umlaufrichtung. Es ist jedoch auch möglich, die Förderleisten 9 schräg anzuordnen, so dass ein Ende jeder Förderleiste 9 früher den Kuppenbereich 17 als das gegenüberliegende Ende erreicht. Werden von einer Förderleiste 9 mehrere Formsteine 2 nebeneinanderliegend mitgenommen, so kann durch eine derartige Schrägstellung der Zeitpunkt verändert werden, zu dem die einzelnen Formsteine 2 von einer bestimmten Förderleiste 9 an die Gleitstrecke 18 und damit an die Querfördereinrichtung 4 übergeben werden.
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Die gezeigte Vorrichtung arbeitet derart, dass die in den Einfüllbehälter 1 eingefüllten Formsteine 2, die in den Zwischenbereich zwischen den Förderleisten 9 gelangen, von unten nach oben mitgenommen werden, wobei sie an der Führungswand 16 entlanggleiten. Nach Erreichen des Kuppenbereichs 17 fallen die Formsteine 2 durch den Zwischenraum zwischen den Förderleisten 9 hindurch auf die Gleitstrecke 18, die sich in einem Raum innerhalb der Umlaufbahn der Förderleisten 9 befindet. Die Formsteine 2 rutschen die Gleitstrecke 18 hinab, bis sie nacheinander auf das Förderband 25 treffen und von diesem seriell, d. h. vereinzelt hintereinander, mitgenommen werden.
