DE102012104202A1

DE102012104202A1 - Apparatus for compacting of earth-moist concrete for manufacturing concrete concrete blocks, comprises mold wall or stamp plate with multiple perforations, which have cross-sectional area of less than ten square millimeter

Info

Publication number: DE102012104202A1
Application number: DE201210104202
Authority: DE
Inventors: Friedel Schrell
Original assignee: CONAPRO GmbH
Current assignee: CONAPRO GmbH
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2013-11-21

Abstract

The apparatus comprises a mold, in which earth-moist concrete is introduced. The mold is delimited by mold walls vertically arranged on a flat surface. A stamp is provided with a stamp plate, which is introduced into the mold to compress the earth-moist concrete. The mold wall or the stamp plate has multiple perforations, which have a cross-sectional area of less than 10 square millimeter. The perforations are uniformly distributed over the entire surface of the mold wall or the stamp plate.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonprodukten. The present invention relates to an apparatus for producing concrete products.

Stand der TechnikState of the art

Betonwerke, die Flächenbeläge aus Betonsteinen und Betonplatten herstellen, verwenden automatisch arbeitende Steinfertigungsanlagen. Dabei wird ein Betongemenge durch das gezielte Aufbringen von Schwingungen mit Hilfe von sogenannten Vibrationsverdichtungsmaschinen wie z. B. einem Rütteltisch verdichtet. Zunächst wird erdfeuchter Beton in eine nach oben offene Kastenform, die mehrere unterschiedlich große Einzelformen enthalten kann, eingebracht und durch eine schwache Vibration vorverdichtet. Anschließend wird die Endverdichtung des Betongemenges durch einen unter ständigem Rütteln oder Vibrieren von oben in die Form gepressten Stempel oder eine Druckplatte erreicht. Concrete plants producing surface coverings made of concrete blocks and concrete slabs use automatically working stone production plants. In this case, a concrete quantity by the targeted application of vibrations by means of so-called vibration compacting machines such. B. compacted a vibrating table. First, earth-moist concrete is placed in an open-topped box shape, which may contain several different sized individual shapes, and precompressed by a slight vibration. Subsequently, the final compaction of the concrete quantity is achieved by a stamp or a pressure plate pressed from above into the mold under constant shaking or vibrating.

Sind mehrere Einzelformen vorgesehen, so ist eine entsprechende Anzahl an Stempeln mittels Distanzrohren an einer Platte angeordnet und zwar derart, dass pro Zelle ein geometrisch komplementär ausgebildeter Stempel gebildet wird. Das Formenunterteil ruht zumeist auf einer ebenen Unterlage, wie z.B. einem sogenannten Unterlagsbrett, welches wiederum auf einem eine Schwingungsunterlage bildenden Vibrationstisch angeordnet ist. If a plurality of individual molds are provided, then a corresponding number of punches are arranged by means of spacer tubes on a plate in such a way that a geometrically complementary formed stamp per cell is formed. The mold base usually rests on a flat surface, such as e.g. a so-called backing board, which in turn is arranged on a vibration table forming a vibration table.

Die Verwendung des vibrierenden Rütteltisches dient dabei dazu, den eingefüllten Beton in den einzelnen Zellen des Formkastens zu verfestigen. Der Rütteltisch wird benötigt, weil der von der oben in den Formkasten eingeführten Stempelplatte auf den sich in den Zellen des Formkastens befindlichen Beton ausgeübte Druck häufig nicht genügt, um den Beton ausreichend zu verfestigen. Die Schwingung erfolgt in der Regel durch sinusförmige Auf- und Abbewegungen des Vibrationstisches. Dazu wird der Vibrationstisch mit entsprechend ausgestalteten Unwuchtmotoren oder ähnlichen Mechanismen verbunden. The use of the vibrating vibrating table serves to solidify the filled concrete in the individual cells of the molding box. The vibrating table is needed because the pressure exerted by the stamp plate inserted into the mold box at the top of the concrete in the cells of the mold box is often insufficient to solidify the concrete sufficiently. The oscillation is usually carried out by sinusoidal up and down movements of the vibrating table. For this purpose, the vibration table is connected to appropriately designed unbalance motors or similar mechanisms.

Nach der Endverdichtung des Betongemenges erfolgt sofort die Entschalung der Rohlinge, sodass diese auf dem Unterlagsbrett durch ein Förderband aus der Fertigungsanlage entfernt werden können. After the final compaction of the concrete amount, the slab is removed immediately so that it can be removed from the production line on the base board by means of a conveyor belt.

Eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonprodukten ist zum Beispiel aus der DE 24 06 688 bekannt. Zur Produktion von Betonsteinen wird feuchter Beton in eine Form eingebracht, in die anschließend von oben ein Stempel abgesenkt wird. Der Stempel ist als flüssigkeitsbeaufschlagbarer Kolben ausgebildet, dessen Zylinder an einer Beschwerplatte angeordnet ist. An apparatus for producing concrete products is known, for example, from DE 24 06 688 known. To produce concrete blocks, wet concrete is placed in a mold, into which a stamp is then lowered from above. The stamp is designed as a liquid-actuated piston, the cylinder is arranged on a complaint plate.

Aus der DE 101 37 151 C1 ist eine Vorrichtung zum Verdichten eines Werkstoffs bekannt. Die Vorrichtung besteht aus zumindest einer Form, in die der Werkstoff einbringbar ist, aus einer in eine Grundschwingung versetzbaren Schwingungsunterlage, auf der die Form angeordnet ist, und aus einer Auflastvorrichtung mit zumindest einem daran angeordneten Stempel, dessen Stempelplatte in die Form einführbar ist, um den Werkstoff zu verdichten. Der Stempel ist hohl ausgebildet und enthält zumindest eine zusätzliche, darin frei bewegliche Schwingungsmasse. From the DE 101 37 151 C1 a device for compacting a material is known. The device consists of at least one mold, in which the material can be introduced, from a vibratory base which can be displaced into a fundamental vibration, on which the mold is arranged, and from a loading device with at least one stamp arranged thereon, the stamp plate of which can be inserted into the mold to compact the material. The stamp is hollow and contains at least one additional, freely movable vibration mass.

Die oben beschriebene Herstellungsweise beruht auf der Verwendung von erdfeuchtem Beton. Bei erdfeuchtem Beton handelt es sich in der Regel um ein Gemisch aus Zement und mineralischen Zuschlägen. Solche erdfeuchten Betongemenge sind aufgrund ihrer Konsistenz verdichtungsunwillig, sie leisten während der Verdichtung einen starken Widerstand. Erdfeuchte Betongemenge weisen luftgefüllte Hohlräume auf, die mehr als 30% des Gesamtvolumens ausmachen können. The method of preparation described above is based on the use of earth-moist concrete. Earth-moist concrete is usually a mixture of cement and mineral aggregates. Due to their consistency, such earth-moist concrete quantities are unwilling to condense and provide strong resistance during compression. Soil-moist concrete quantities have air-filled cavities that can account for more than 30% of the total volume.

Eine befriedigende Verdichtung kann nur durch Vibration mit hoher Intensität und gleichzeitig hohem vertikalen Druck erreicht werden. Dieses Vorgehen ist aber mit den Nachteilen eines hohen Energieverbrauchs und einer starken Lärmbelastung in der Nähe des Vibrationstisches verbunden. Satisfactory compaction can only be achieved by high intensity vibration and high vertical pressure. However, this approach is associated with the disadvantages of high energy consumption and high noise levels near the vibrating table.

Es besteht daher ein Bedarf an Vorrichtungen zur Herstellung von Betonprodukten, die die beschriebenen Nachteile zumindest zum Teil nicht aufweisen. There is therefore a need for devices for producing concrete products which at least in part do not have the described disadvantages.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonprodukten zu schaffen, die mit einem im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen verringerten Energieverbrauch und einer verringerten Lärmbelastung bei ihrer Verwendung in Verfahren zur Herstellung von Betonprodukte verbunden ist. This is where the invention starts. The invention, as characterized in the claims, is based on the object to provide an apparatus for the production of concrete products associated with a reduced compared to known devices energy consumption and a reduced noise pollution in their use in processes for the production of concrete products is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung zur Herstellung von Betonprodukten gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und dem Beispiel. This object is achieved by the apparatus for producing concrete products according to claim 1. Further advantageous details, aspects and embodiments of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description and the example.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonprodukten, insbesondere Betonsteinen, zur Verfügung. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Form, in die erdfeuchter Beton einbringbar ist, wobei die Form durch senkrecht auf einer ebenen Unterlage angeordnete Formwände begrenzt ist, und zumindest einen Stempel mit einer Stempelplatte, wobei die Stempelplatte in die Form einführbar ist um den erdfeuchten Beton zu verdichten. Erfindungsgemäß weist zumindest eine Formwand und/oder die Stempelplatte eine Mehrzahl von Durchbrechungen auf, wobei die Durchbrechungen eine Querschnittsfläche von weniger als 10 mm² aufweisen. The present invention provides an apparatus for producing concrete products, in particular concrete blocks. The device comprises at least one mold, in which earth-moist concrete can be introduced, wherein the mold is bounded by vertically arranged on a flat surface mold walls, and at least one stamp with a stamp plate, wherein the stamp plate is insertable into the mold to compact the earth-moist concrete. According to the invention, at least one mold wall and / or the stamp plate has a plurality of apertures, wherein the apertures have a cross-sectional area of less than 10 mm ² .

Unter einer „Mehrzahl von Durchbrechungen“ wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eine Anzahl von zumindest zwei Durchbrechungen verstanden. Bevorzugt handelt es sich bei einer „Mehrzahl von Durchbrechungen“ um zumindest drei oder zumindest vier oder zumindest fünf oder zumindest sechs oder zumindest sieben oder zumindest acht oder zumindest neun oder zumindest zehn oder zumindest elf oder zumindest zwölf oder zumindest 13, oder zumindest 14, oder zumindest 15, oder zumindest 16, oder zumindest 17, oder zumindest 18, oder zumindest 19, oder zumindest 20, oder zumindest 22, oder zumindest 24, oder zumindest 26, oder zumindest 28, oder zumindest 30, oder zumindest 35, oder zumindest 40, oder zumindest 45, oder zumindest 50, oder zumindest 60, oder zumindest 70, oder zumindest 80, oder zumindest 90, oder zumindest 100, oder zumindest 125, oder zumindest 150, oder zumindest 175, oder zumindest 200, oder zumindest 250, oder zumindest 300, oder zumindest 400, oder zumindest 500 Durchbrechungen. In the context of the present application, a "number of openings" is understood to mean a number of at least two openings. Preferably, a "plurality of perforations" are at least three or at least four or at least five or at least six or at least seven or at least eight or at least nine or at least ten or at least eleven or at least twelve or at least 13, or at least 14, or at least 15, or at least 16, or at least 17, or at least 18, or at least 19, or at least 20, or at least 22, or at least 24, or at least 26, or at least 28, or at least 30, or at least 35, or at least 40 , or at least 45, or at least 50, or at least 60, or at least 70, or at least 80, or at least 90, or at least 100, or at least 125, or at least 150, or at least 175, or at least 200, or at least 250, or at least 300, or at least 400, or at least 500 openings.

Die in zumindest einer Formwand und/oder der Stempelplatte vorgesehenen Durchbrechungen bewirken, dass bei der Verdichtung des erdfeuchten Betongemenges die in dem Betongemenge eingeschlossene Luft innerhalb kurzer Zeit aus der Form entweicht. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Luft in der maschinellen Verdichtungsphase innerhalb von 2 bis 4 Sekunden praktisch vollständig aus der Form entweicht. The openings provided in at least one molding wall and / or the stamp plate cause the air trapped in the concrete mixture to escape from the mold within a short time during the compression of the earth-moist concrete mixture. Investigations have shown that the air in the machine compression phase escapes almost completely from the mold within 2 to 4 seconds.

Die Durchbrechungen bewirken außerdem, dass das bisher häufig beobachtete Brechen der Schweißnähte der Formkästen verhindert wird. Durch das schnelle Entweichen der Luft kann zudem der durch den Stempel aufgebrachte Druck vermindert werden, was zu deutlichen Energieeinsparungen führt. Gleichzeitig kann die Unwucht des Vibrationstisches mit geringerer Intensität betrieben werden, was mit einer verminderten Lärmbelastung verbunden ist. Aufgrund des geringeren Drucks werden auch längere Standzeiten der Unterlagsbretter und ein geringerer Verschleiß der Formwandungen beobachtet. Insgesamt ergeben sich deutliche Kosteneinsparungen bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. The breakthroughs also cause the hitherto frequently observed breaking the welds of the molding boxes is prevented. Due to the rapid escape of the air, the pressure applied by the stamp can also be reduced, which leads to significant energy savings. At the same time, the imbalance of the vibration table can be operated with lower intensity, which is associated with a reduced noise pollution. Due to the lower pressure and longer service life of the backing boards and a lower wear of the mold walls are observed. Overall, there are significant cost savings when using the device according to the invention.

Bereits im Einsatz befindliche Fertigungsanlagen können problemlos und ohne größeren Aufwand mit den erfindungsgemäßen Formen ausgerüstet werden. Production systems already in use can be equipped with the molds according to the invention without difficulty and without much effort.

Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Betonprodukten weisen in der Regel alle Betonkörper eines Formenkastens die nach DIN geforderten Betonfestigkeiten auf. Luftblasen in den Betonkörpern werden nicht mehr beobachtet, wodurch eine hohe Qualität der hergestellten Produkte erreicht wird. When using a device according to the invention for the production of concrete products, all concrete bodies of a molding box generally have the concrete strengths required by DIN. Air bubbles in the concrete bodies are no longer observed, whereby a high quality of the manufactured products is achieved.

Die beschriebenen Vorteile werden bereits erreicht, wenn zumindest eine Formwand und/oder die Stempelplatte eine Mehrzahl von Durchbrechungen aufweist, deren Querschnittsfläche weniger als 10 mm² beträgt. Die Durchbrechungen sind vorteilhafterweise einerseits groß genug gewählt, dass die in dem Betongemenge enthaltene Luft schnell und ungehindert entweichen kann, andererseits sind die Durchbrechungen aber nicht so groß, dass eine relevante Menge an erdfeuchtem Beton durch die Öffnungen hindurchfließen kann. The described advantages are already achieved if at least one mold wall and / or the stamp plate has a plurality of apertures whose cross-sectional area is less than 10 mm ² . The openings are advantageously chosen on the one hand large enough that the air contained in the concrete amount can escape quickly and freely, but on the other hand, the openings are not so large that a relevant amount of earth-moist concrete can flow through the openings.

Bevorzugt weisen die Durchbrechungen eine Querschnittsfläche von weniger als 5 mm², besonders bevorzugt von weniger als 1 mm² auf. Bei Verwendung von Durchbrechungen mit den genanten Querschnittsflächen kann die in dem Betongemenge enthaltene Luft immer noch schnell genug entweichen, während gleichzeitig die Menge an austretendem erdfeuchten Beton minimiert wird. Preferably, the openings have a cross-sectional area of less than 5 mm ² , more preferably less than 1 mm ² . When using perforations with the cross-sectional areas mentioned, the air contained in the concrete amount can still escape quickly enough, while minimizing the amount of leaking earth-moist concrete.

Die Qualität der Oberfläche der gebildeten Betonprodukte wird durch die erfindungsgemäßen Durchbrechungen nicht beeinträchtigt. Beim Entschalen der Betonprodukte werden eventuell ausgetretene kleinere Mengen an Betongemenge durch die beim Abziehen der Form sich nach oben bewegende Formwand abgestreift, wodurch eine glatte Oberfläche ausreichender Qualität entsteht. The quality of the surface of the concrete products formed is not affected by the openings according to the invention. When demoulding the concrete products possibly leaked smaller amounts of concrete amount are stripped by the pulling off the mold upwardly moving mold wall, creating a smooth surface of sufficient quality.

Die Durchbrechungen weisen in der Praxis ungefähr die Querschnittsfläche eines Stecknadelkopfes auf. Die Durchbrechungen müssen aber selbstverständlich keine kreisscheibenförmige Querschnittsfläche aufweisen. Vielmehr können die Durchbrechungen eine beliebige Form aufweisen, es muss lediglich sicher gestellt sein, dass eine direkte, offene Verbindung zwischen dem Innenraum der Form und der Umgebung besteht. Besonders bevorzugt weisen die Durchbrechungen die Form von Schlitzen auf. The apertures in practice have approximately the cross-sectional area of a pinhead. Of course, the openings do not have to have a circular disk-shaped cross-sectional area. Rather, the openings may have any shape, it must only be ensured that there is a direct, open connection between the interior of the mold and the environment. Particularly preferably, the openings in the form of slots.

Ein besonders rasches und ungehindertes Austreten der in dem Betongemenge eingeschlossenen Luft wird erreicht, wenn zumindest eine Formwand und die Stempelplatte Durchbrechungen aufweisen. Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn alle Formwände der Form Durchbrechungen aufweisen. A particularly rapid and unhindered escape of the trapped in the concrete amount of air is achieved when at least one mold wall and the die plate have openings. Another improvement arises when all mold walls of the form have openings.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Durchbrechungen verteilt über die gesamte Fläche der Formwand und/oder der Stempelplatte vorliegen und insbesondere dann, wenn die Durchbrechungen gleichmäßig verteilt über die gesamte Fläche der Formwand und/oder der Stempelplatte vorliegen. Particularly good results are achieved if the apertures are distributed over the entire surface of the mold wall and / or the stamp plate and especially if the apertures are uniformly distributed over the entire surface of the mold wall and / or the stamp plate.

Bei Einsatz der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden besonders gute Effekte im Hinblick auf Qualität der Betonprodukte und Energieeinsparung beim Herstellungsprozess erzielt. Using the described preferred embodiments of the present invention, particularly good effects with regard to the quality of the concrete products and energy saving in the production process are achieved.

Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die dem in die Form einbringbaren erdfeuchten Beton zugewandte Oberfläche zumindest einer Formwand wellenartige Erhebungen auf. Durch diese Gestaltung der Oberfläche der Form wird eine höhere Stabilität der Formwandungen erreicht. According to a further, particularly preferred embodiment of the present invention, the surface of at least one molding wall which can be introduced into the mold, which has earth-moist concrete, has wave-like elevations. By this design of the surface of the mold, a higher stability of the mold walls is achieved.

Bevorzugt weist die dem in die Form einbringbaren erdfeuchten Beton zugewandte Oberfläche zumindest einer Formwand schuppenartig ausgebildete Erhebungen oder flossenartig ausgebildete Erhebungen auf. Durch diese Gestaltung der Oberfläche der Form ergibt sich eine verringerte Reibung beim Entschalen der gebildeten Betonprodukte. Preferably, the surface of the at least one mold wall, which can be introduced into the mold, presents earth-like concrete-like elevations or finned elevations. This design of the surface of the mold results in a reduced friction when removing the concrete products formed.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung einer der oben beschriebenen Vorrichtungen zum Verdichten von erdfeuchtem Beton bei der Herstellung von Betonprodukten, insbesondere Betonsteinen. The present invention also encompasses the use of one of the above-described devices for compacting earth-moist concrete in the manufacture of concrete products, in particular concrete blocks.

Wege zur Ausführung der Erfindung Ways to carry out the invention

In einem Verfahren zur Herstellung von Betonsteinen wird ein erdfeuchtes Betongemenge in eine Form eingebracht. Die Form ist auf einem Unterlagsbrett aufgestellt und wird durch vier senkrecht auf der Unterlage angeordnete Formwände begrenzt. Zur Verdichtung des Betongemenges wird ein Stempel mit seiner Stempelplatte in die Form von oben eingeführt. Die Formwände und die Stempelplatte weisen jeweils 20, im Querschnitt stecknadelgroße Durchbrechungen auf, die gleichmäßig über die Oberfläche der Formwände und der Stempelplatte verteilt sind. In a process for the production of concrete blocks, an earth-moist concrete quantity is introduced into a mold. The mold is placed on a base board and is bounded by four vertically arranged on the base mold walls. To compact the amount of concrete, a stamp is inserted with its stamp plate in the form of the top. The mold walls and the stamp plate each have 20, in cross section pinhole-sized openings, which are distributed uniformly over the surface of the mold walls and the stamp plate.

Die an den Außenwänden der Stahlform angebrachten Vibratoren werden mit weniger als 70% ihrer maximalen Leistung betrieben. Der von der Stempelplatte aufgebrachte Druck wird für rund 4 Sekunden aufrecht erhalten. The vibrators attached to the outer walls of the steel mold operate at less than 70% of their maximum power. The pressure applied by the stamp plate is maintained for about 4 seconds.

Es ergibt sich ein hohlraumfreier Betonrohling mit einer qualitativ hochwertigen, glatten Oberfläche. The result is a void-free concrete blank with a high quality, smooth surface.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2406688 [0006]
DE 10137151 C1 [0007]

Claims

Device for the production of concrete products, in particular concrete blocks, comprising at least one mold, in which earth-moist concrete can be introduced, wherein the mold is bounded by vertically arranged on a flat base mold walls, and at least one stamp with a stamp plate, wherein the stamp plate inserted into the mold is to compact the earth-moist concrete, characterized in that at least one mold wall and / or the stamp plate has a plurality of openings, wherein the openings have a cross-sectional area of less than 10 mm ² .

Apparatus according to claim 1, characterized in that the openings have a cross-sectional area of less than 5 mm ² , in particular less than 1 mm ² .

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one mold wall and the stamp plate have openings.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that all mold walls of the mold have openings.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the openings distributed over the entire surface of the mold wall and / or the stamp plate are present.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the characterized in that the openings are uniformly distributed over the entire surface of the mold wall and / or the stamp plate.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the at least one molding wall, which can be introduced into the mold, has surface-like elevations facing the earth-moist concrete.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the at least one mold wall can be introduced in the form of earth-moist concrete facing surface of a scale formed like surveys.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the at least one molding wall, which can be introduced into the mold, has earth-like concrete facing surfaces in the form of fins.

Use of a device according to one of claims 1 to 9 for compacting earth-moist concrete in the production of concrete products, in particular concrete blocks.