DE102017103100B4

DE102017103100B4 - Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen

Info

Publication number: DE102017103100B4
Application number: DE102017103100.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Reissenweber
Original assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Current assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: DE102017103100A1

Abstract

Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen (S), insbesondere Kalksandsteinen, von einem Ausgangsstapel (2) in einen Zielstapel,a) wobei die Mauersteine (S) in dem Ausgangsstapel (2) in mehrere voneinander um einen Ausgangsabstand (a oder c) beabstandete vertikale oder horizontale Ausgangsstapellagen gestapelt sind undb) wobei die Mauersteine (S) in dem Zielstapel (3) in voneinander um einen Zielabstand beabstandete vertikale oder horizontale Zielstapellagen gestapelt werden oder sind, wobei der Zielabstand verschieden von dem Ausgangsabstand (a) ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:c) mittels einer Greifeinrichtung (4) mit gegeneinander verschiebbaren Greifersegmenten (41 bis 44) wird wenigstens ein Teil einer vertikalen oder horizontalen Ausgangsstapellage von Mauersteinen (S) gemeinsam und/oder gleichzeitig gegriffen, wobei von wenigstens zwei, vorzugsweise jeder, der voneinander beabstandeten Ausgangsstapellagen jeweils mindestens ein Mauerstein (S) gegriffen wird und Mauersteine (S) aus verschiedenen Ausgangsstapellagen mit verschiedenen Greifersegmenten (41 bis 44) der Greifeinrichtung (4) gegriffen werden,d) die Mauersteine (S) aus unterschiedlichen Ausgangsstapellagen werden im gegriffenen Zustand durch Verschieben der Greifersegemente bis auf den Zielabstand aufeinander zu bewegt,e) die um den Zielabstand beabstandeten Mauersteinen (S) werden in dem Zielstapel (3) oder zum Aufbau des Zielstapels (3) abgesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen.
Mauersteine werden zum Herstellen von Mauerwerk im Baugewerbe verwendet.
Kalksandstein ist ein spezieller, künstlich hergestellter Mauerstein aus Sand und durch Dampfhärtung erzeugtem Calciumsilicathydrat als Bindemittel. Bei der industriellen Fertigung von Kalksandsteinen werden Branntkalk (Calciumoxid) und Sand (überwiegend Quarzsand) im Verhältnis 1:12 unter Zugabe von Wasser gemischt und in Reaktoren geleitet. Wenn der Branntkalk mit Wasser zu Kalkhydrat umgewandelt ist, wird das Gemisch im Nachmischer auf Pressfeuchte gebracht und anschließend mittels hydraulischer Pressen zu Steinrohlingen (oder: Steinformlingen) geformt. Die Rohlinge werden in speziellen Dampfdruckkesseln oder Härtekesseln, den Autoklaven, bei Temperaturen von ca. 200 °C unter Sattdampfdruck von ca. 16 bar für einen Zeitraum von 4 bis 8 Stunden hydrothermal gehärtet (https://de.wikipedia.org/w/index.php? title=Kalksandstein&oldid=159731290, Version vom 16. November 2016).
Dazu werden die gepressten Steinformlinge mittels eines Stapelgreifers in einem Stapel mit mehreren Reihen auf einer Palette oder auf einem Transportwagen, einem sogenannten Härtewagen, angeordnet und zum Härten in den Autoklaven eingebracht oder eingefahren. Der Stapel der Formlinge zum Härten, der sog. Härtestapel, wird in seiner Gestalt an den Härteprozess angepasst. In seinem Querschnitt senkrecht zu einer Längsrichtung, die der Einfahrrichtung und auch der Längsrichtung des Autoklaven entspricht, ist der Härtestapel zur optimalen Raumausnutzung und Energieeinsparung an den kreisrunden Querschnitt des Autoklaven angepasst, indem in oberen Reihen die äußeren Steinformlinge sukzessive weggelassen werden, so das eine kronenartige oder (stufen)pyramidenartige Form entsteht („Das Eckige muss ins Runde.“). Außerdem werden mehrere solcher vertikaler kronen- oder pyramidenartiger Teilstapel mit jeweils nur einem Mauerstein in der Tiefe, sogenannte vertikale Stapelscheiben, hintereinander und voneinander um einen kleinen Abstand von beispielsweise 50 mm auf Lücke zueinander angeordnet, um in den Lücken oder Spalten zwischen den Stapeln den unter Druck stehenden Dampf zum Aushärten an die Stirnseiten der Steinformlinge zu lassen.
Ein solcher speziell für den Härteprozess geformter Härtestapel hat nach dem Aushärten und Ausfahren aus dem Autoklaven noch die besagten Lücken und kann so nicht zum Versenden zur Baustelle verpackt werden. Für die zu versendenden Steinverpackungseinheiten oder Versandstapel werden die Mauersteine vielmehr unmittelbar aneinander ohne Lücke gebracht werden und in einen quaderförmigen, nicht pyramidenförmigen Versandstapel angeordnet. Zu diesem Zweck wird der Härtestapel als Ausgangsstapel mittels eines Stapelgreifers, der zwei zueinander parallele Greiferplatten aufweist, an den parallel zu den Lücken verlaufenden Außenseiten gegriffen und zunächst durch eine Bewegung der Greiferplatten aufeinander zusammen geschoben, so dass keine Lücken mehr vorhanden sind. Dann wird der Greifdruck zwischen den Greiferplatten auf den nunmehr durchgehenden, überall in Kontakt befindlichen Steinstapel erhöht und der Steinstapel kann durch diese Klemmkraft angehoben werden und zu einer Verpackungsanlage oder auf eine Verpackungspalette transportiert werden und dort zum Aufbau oder Stapeln eines Versandstapels als Zielstapel abgesetzt werden.
Die DE 196 39 985 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Kalksandsteinen, die in einem Formwerkzeug mittels einer Formpresse hergestellt und als frisch gepresste Rohlinge auf einem Härtewagen abgesetzt werden. Der Härtewagen wird sodann mit den Rohlingen auf eine Schiebebühne verfahren und mittels dieser in eine Vor-Kopf-Position vor einen von mehreren, an dem Schiebebühnengang positionierten Autoklaven verbracht und in den Autoklaven zum Härten der Rohlinge eingefahren. Daraufhin wird der Härtewagen mit den gehärteten Mauersteinen aus dem Autoklaven wieder auf eine Schiebebühne des Schiebebühnengangs ausgefahren und mittels der Schiebebühne zu einer Paketier- und Verladestation verbracht, von der der entladene (leere) Härtewagen zu der Formpresse zur Aufnahme neuer frisch gepresster Rohlinge zurücktransportiert wird. Der vorgenannte Fertigungskreislauf und gegebenenfalls ein weiterer Parallelkreislauf wird an demselben Schiebebühnengang zur Herstellung von rechtwinkligen Standardformaten der KS-Steine verwendet und an demselben Schiebebühnengang mit den dort vorhandenen Schiebebühnen und Autoklaven ist ein zusätzlicher By-Pass-Kreislauf mit einer eigenen Formpresse zur Herstellung von Sonderformaten der KS-Steine angeschlossen. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst einen Saugheber, der die Rohlinge der Formpresse entnimmt und der um eine horizontale Achse verschwenkbar sowie horizontal und vertikal verfahrbar ist derart, dass die Rohlinge nahezu dicht an dicht unter Freilassung eines geringen Spaltabstandes hochkant auf einem Härtewagen absetzbar sind. Der Saugheber ist mit mehreren, selektiv aktivierbaren Saugelementen ausgerüstet. Die Konfiguration und Anordnung der einzeln aktivierbaren Saugelemente ist so gewählt, dass der Saugheber Rohlinge im Standardformat mit unterschiedlichen Breiten als auch im ausgeklinkten Sonderformat und/oder in Sonderformaten mit unterschiedlichen Neigungsschrägen aufnehmen kann. Nähere Details zu dem Umsetzen und Umstapeln des Härtestapels der gehärteten Kalksandsteine in Versandstapel bei der Paketier- und Verladestation sind der DE 196 39 985 A1 nicht zu entnehmen.
Aus der DE 20 2006 020 611 U1 ist es bekannt, einen Ausgangsstapel umzusetzen, in dem durch einen Vakuumgreifer Ausgangsstapellagen des Ausgangsstapels von oben in vertikaler Richtung gegriffen werden.
Aus der CN 104 889 979 A ist eine Vorrichtung zum Umsetzen von Lehmziegeln aus einer Form und zum Absetzen auf einem Härtewagen bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Greifeinrichtung mit wenigstens zwei Greifersegmenten, die jeweils mehrere Saugflächen zum Ansaugen der Lehmziegel aufweisen. Die Greifersegmente sind durch eine Verschiebung zwischen einem feststehenden Greifersegment und einem beweglichen Greifersegment in ihrem Segmentabstand zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert einstellbar.
Aus der DE 25 36 749 A1 ist eine Hubvorrichtung zum Fördern von durchschnittenen Porenleichtbetonkörpern bekannt, bei der verschiedene Sauggreifträger zum Ansaugen der Porenleichtbetonkörper von oben vorgesehen sind und in ihrem Abstand zueinander einstellbar sind.
Aus der DE 84 25 273 U1 ist ein Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen bekannt, bei dem mittels einer Greifeinrichtung mit gegeneinander verschiebbaren Greifersegmenten (Greiferbacken) wenigstens ein Teil einer vertikalen oder horizontalen Ausgangsstapellage von Mauersteinen gemeinsam und gleichzeitig gegriffen werden. Betrachtet man in Wagenquerrichtung liegende Mauersteine als eine Ausgangsstapellage, so werden dort von vier der voneinander beabstandeten Ausgangsstapellagen drei aufeinanderliegende Mauersteine einer Reihe jeder vertikalen Ausgangsstapellage gegriffen. Dabei werden auch Mauersteine aus verschiedenen Ausgangsstapellagen mit jeweils einer Greiferbacke gegriffen. Ein Zusammenschieben der Mauersteine erfolgt bei diesem bekannten Verfahren beim Greifvorgang.
Es ist nun eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Umsetzen oder Umstapeln von Mauersteinen aus einem Ausgangsstapel in einen Zielstapel anzugeben, das sich insbesondere durch eine besondere Flexibilität auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe geeignete Ausführungsformen und Gegenstände gemäß der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben, die auf ein Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gerichtet sind.
Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.
Die Mauersteine sind in allen Ausführungsformen bevorzugt Kalksandsteine, oder, im Allgemeinen gepresste, Steinformlinge für Mauer- oder Bausteine, insbesondere Kalksandsteine. Der Begriff Mauerstein (oder: Stein) soll in der vorliegenden Anmeldung sowohl den noch nicht gehärteten Mauerstein oder, im Allgemeinen gepressten, Steinformling als auch den gehärteten Mauerstein umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen, insbesondere Kalksandsteinen, von einem Ausgangsstapel in einen Zielstapel,

a) wobei die Mauersteine in dem Ausgangsstapel in mehrere voneinander um einen Ausgangsabstand beabstandete vertikale oder horizontale Ausgangsstapellagen gestapelt sind und
b) wobei die Mauersteine in dem Zielstapel in voneinander um einen Zielabstand beabstandete vertikale oder horizontale Zielstapellagen gestapelt werden oder sind, wobei der Zielabstand verschieden von dem Ausgangsabstand und insbesondere kleiner als der Ausgangsabstand ist und vorzugsweise Null ist, die folgenden Verfahrensschritte:
c) mittels einer Greifeinrichtung mit gegeneinander verschiebbaren Greifersegmenten (oder: Greifsegmenten) wird wenigstens ein Teil einer vertikalen oder horizontalen Ausgangsstapellage von Mauersteinen gemeinsam und/oder gleichzeitig gegriffen, wobei von wenigstens zwei, vorzugsweise jeder, der voneinander beabstandeten Ausgangsstapellagen jeweils mindestens ein Mauerstein gegriffen wird und Mauersteine aus verschiedenen Ausgangsstapellagen mit verschiedenen Greifersegmenten der Greifeinrichtung gegriffen werden,
d) die Mauersteine aus unterschiedlichen Ausgangsstapellagen werden im gegriffenen Zustand durch Verschieben der Greifersegemente bis auf den Zielabstand aufeinander zu bewegt,
e) die um den Zielabstand beabstandeten Mauersteinen werden in dem Zielstapel oder zum Aufbau des Zielstapels, insbesondere in einer vertikalen Zielstapellage, abgesetzt.

In einer Ausführungsform werden die Mauersteine von den Greifersegmenten der Greifeinrichtung durch Ansaugen oder Unterdruck (oder: Sauggreifen) gegriffen.
Zweckmäßig ist ein Greifen an nur einer Seite der Mauersteine, insbesondere einer vom Ausgangsstapel nach außen weisenden Seite, vorgesehen, insbesondere um den Stapel vom Rand her abtragen zu können. Dies ist durch das Sauggreifen möglich, kann aber auch durch ein Greifen mit Greifelementen oder Greiffingern in eine Grifftasche in der Seite des Mauersteines erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ausgangsstapel ein Kalksandsteinstapel nach dem Härten in einem Autoklaven (oder: Härtekessel) oder auf einem Härtewagen und/oder in seiner Gestalt in eine zylindrische oder im Querschnitt kreisrunde Wandung eines Autoklaven (zum Härten) eingepasst. Insbesondere weist der Ausgangsstapel oder Kalksandsteinstapel vertikale Ausgangsstapellagen auf, die wenigstens abschnittsweise treppen-oder stufenförmig ausgebildet ist oder wird und/oder in wenigstens einer oberen Steinreihe weniger Mauersteine aufweist als in einer unteren Steinreihe.
Die Ausgangsstapellagen können insbesondere aus einzelnen Steinreihen oder zweidimensionalen Steinmatrizen mit Steinreihen in zwei orthogonalen Richtungen oder anderen Anordnungen der Mauersteine gebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform sind oder werden die Mauersteine verschiedener Steinreihen wenigstens einer vertikalen Ausgangsstapellage jeweils vertikal fluchtend oder übereinander angeordnet sind.
In einer weiteren auch mit der gerade beschriebenen Ausführungsform kombinierbaren Ausführungsform sind oder werden in wenigstens zwei horizontalen Steinreihen wenigstens einer vertikalen Ausgangsstapellage die Mauersteine horizontal zueinander versetzt angeordnet, insbesondere um eine halbe Steinbreite.
Es können insbesondere die Mauersteine in unteren Ausgangsstapellagen des Ausgangsstapels fluchtend angeordnet sein und die Mauersteine in oberen Ausgangsstapellagen oder Steinreihen in wenigstens einer Richtung horizontal versetzt zueinander angeordnet sein, insbesondere um eine bessere Anpassung des Ausgangsstapels in eine runde Form, beispielsweise eines Härtekessels oder Autoklaven, zu ermöglichen.
Wenigstens ein Teil der Mauersteine, insbesondere einer vertikalen Ausgangsstapellage, werden in einer Variante von einer Seite und/oder in horizontaler Richtung, insbesondere an einer vertikalen Seitenfläche (des Mauersteins), gegriffen, insbesondere angesaugt.
In einer mit dieser Variante kombinierbaren oder zu dieser Variante alternativen Variante werden wenigstens ein Teil der Mauersteine, insbesondere einer horizontalen Ausgangsstapellage, von oben und/oder in vertikaler Richtung, insbesondere an einer horizontalen Steinfläche, gegriffen, insbesondere angesaugt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die horizontal versetzten Mauersteine von oberen Steinreihen oder Ausgangsstapellagen des Ausgangsstapels von oben und/oder in vertikaler Richtung und/oder an einer horizontalen Seite gegriffen. In einer Ausführungsform kann diese horizontale Seite eine horizontale Steinfläche (des Mauersteins) sein. In einer Ausführungsform kann der Mauerstein angesaugt werden. Die Mauersteine von darunter liegenden nicht zueinander horizontal versetzte Steinreihen oder Ausgangsstapellagen werden dann bevorzugt in horizontaler Richtung und/oder an einer Seite gegriffen. In einer Ausführungsform kann diese Seite eine vertikale Seitenfläche sein. In einer Ausführungsform kann ein Mauerstein angesaugt werden. In einer anderen Ausführungsform kann ein Mauerstein auch mittels eines Greifers mit zwei den Stapel zusammendrückenden Greifelementen, wie die eines Plattengreifers, von gegenüberliegenden vertikalen Seiten gegriffen werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Zielstapel quaderförmig gestaltet ist und direkt aus von den Greifersegmenten abgesetzten Mauersteinen aus dem Ausgangsstapel und/oder zumindest teilweise durch nochmaliges Umsetzen der Mauersteine zusammengesetzt.
Eine Vorrichtung zum Umsetzen von Mauersteinen, die insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einer der anderen Ausführungsformen geeignet und bestimmt ist, umfasst in einer Ausführungsform eine Greifeinrichtung mit wenigstens zwei Greifersegmenten (oder: Greifsegmenten, Saugsegmenten), die jeweils mehrere Saugflächen zum Ansaugen von Mauersteinen aufweisen und in einer Verschieberichtung gegeneinander verschiebbar sind, so dass ein Segmentabstand zwischen den Greifersegmenten zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert einstellbar ist.
In einer Ausführungsform weisen die Greifersegmente eine im Wesentlichen rechteckige Greiferfläche auf, an der die Saugflächen angeordnet sind und die eine Segmenthöhe senkrecht zur Verschieberichtung und eine Segmentbreite parallel zur Verschieberichtung aufweist. Es ist nun insbesondere die Summe aus Segmentbreite und maximalem Segmentabstand größer als eine in Verschieberichtung V) verlaufende Steinabmessung der gegriffenen Mauersteine ist und/oder die Segmentbreite insbesondere gleich der in Verschieberichtung verlaufenden Steinabmessung der gegriffenen Mauersteine.
Die Saugflächen der Greifersegmente sind in einer Ausführungsform im Wesentlichen rechteckig mit einer, vorzugsweise in Richtung der Segmentbreite gemessenen und zu dieser parallelen, Breite und einer, vorzugsweise in Richtung der Segmenthöhe gemessenen und zu dieser parallelen, Höhe.
In einer Ausführungsform sind die Saugflächen in Paaren unter einem ersten Höhenabstand angeordnet, wobei die Paare von Saugflächen voneinander durch einen zweiten Höhenabstand, der größer ist als der erste Höhenabstand, beabstandet sind.
In einer Ausführungsform sind die Ausbildung und Anordnung der Saugflächen, insbesondere ihre Höhenabstände sowie Höhen, an wenigstens zwei in der Höhe unterschiedliche Steinformate der Mauersteine angepasst, derart, dass jeder Mauerstein jedes dieser Steinformate von jeweils wenigstens zwei Saugflächen angesaugt und damit gegriffen werden kann.
In einer Ausführungsform sind die Greifersegmente mit wenigstens einer Saugpumpe verbunden oder verbindbar zum Erzeugen von Unterdruck an den Saugflächen und/oder weisen die Greifersegmente Schaltungen auf, mittels der die Saugflächen einzeln angesteuert werden können, und/oder Unterdrucksensoren auf, die anzeigen, wenn an einer Saugfläche kein Unterdruck erzeugt wird.
In einer Ausführungsform sind die Greifersegmente an jeweils einem zugehörigen Trägersegment befestigt und gehalten und/oder weisen Anschlüsse, beispielsweise zwei Anschlüsse im oberen Bereich und zwei Anschlüsse im unteren Bereich, zur strömungstechnischen Verbindung mit der wenigstens eine Saugpumpe auf, die vorzugsweise auch zur mechanischen Befestigung oder zum mechanischen Halten dienen und/oder pneumatisch in ihrer Härte einstellbar sind.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Trägersegmente und mit ihnen die an ihnen befestigten Greifersegmente oder die Greifersegmente direkt über einen Verstellantrieb oder Verschiebeantrieb in einer Verschieberichtung relativ zueinander bewegbar oder verschiebbar, wodurch der in Verschiebrichtung gemessene Segmentabstand zwischen den Greifersegmenten zwischen einem maximalen Abstand und einem minimalen Abstand oder Wert verändert werden kann, insbesondere mit Unterstützung durch klammerartige Anschlagselemente. Die Trägersegmente oder die Greifersegmente sind dabei vorzugsweise über ein Führungssystem mit beispielsweise zwei Führungsschienensystemen 55 und 56) in der Verschieberichtung verschiebbar geführt und werden von einem Verschiebeantrieb, beispielsweise wenigstens einem pneumatischen Zylinder, einem Spindelantrieb oder einem anderen Linearantrieb oder dergleichen, angetrieben und in der Verschieberichtung bewegt bzw. festgehalten werden, wenn sie die gewünschte Position mit den gewünschten Abständen erreicht haben.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:

1 einen mit einem teils stufenförmigen Ausgangsstapel von Kalksandsteinformlingen beladenen Härtewagen in einer Rückansicht,
2 einen weiteren teilweise stufenförmigen Ausgangsstapel von Kalksandsteinformlingen oder Kalksandsteinen in einer perspektivischen Ansicht,
3 ein Beispiel für einen zum Versand vorgesehenen quaderförmigen Zielstapel von Kalksandsteinen in einer perspektivischen Ansicht,
4 eine Greifeinrichtung mit mehreren gegeneinander verschiebbaren Greifersegmenten gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht von vorne,
5 die Greifeinrichtung gemäß 4 in einer perspektivischen Ansicht von hinten,
6 die Greifeinrichtung gemäß 4 und 5 beim seitlichen Heranfahren an den Ausgangsstapel gemäß 2 und Greifen von Mauersteinen aus dem Ausgangsstapel in einer perspektivischen Ansicht von hinten,
7 die Greifeinrichtung gemäß 6 nach Greifen einer Anzahl, beispielsweise vier, von einzelnen voneinander beabstandeten Steinsäulen einer vertikalen Steinscheibe mittels einer entsprechenden Anzahl von Greifersegmenten und
8 die Greifeinrichtung gemäß 7 mit durch Verschieben der Greifersegmente zusammen geschobenen Steinsäulen zu einer durchgehenden vertikalen Steinlage,
9 eine Greifeinrichtung beim Heranfahren an einen Ausgangsstapel von oben in einer Seitenansicht und
10 eine Greifeinrichtung beim Heranfahren von oben an einen Ausgangsstapel mit versetzten oberen Steinreihen und die oder eine andere Greifeinrichtung beim Heranfahren von der Seite in einer Seitenansicht

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Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen vornehmlich das Stapeln, Umstapeln oder Umsetzen von Kalksandsteinen, ausgehend von einem Ausgangsstapel mit Lücken, welcher z.B. beim Härten von gepressten Steinformlingen S der Kalksandsteine im Härteofen oder Autoklaven Verwendung findet.
Das Verfahren und die Vorrichtung und die sonstigen Maßnahmen gemäß der Erfindung sind jedoch in analoger Weise auch bei anderen Mauersteinen, beispielsweise Ziegeln, anwendbar, bei denen sich gleiche oder zumindest ähnliche Stapelanordnungen mit Lücken ergeben können.
Die Mauersteine und die zugehörigen Steinformlinge S sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen wenigstens annähernd oder im Wesentlichen quaderförmig und weisen eine Höhe H, eine Breite B und eine Länge L auf. In der Mauer oder im Mauerwerk bildet normalerweise die Breite B die Mauerstärke oder Wandstärke. Die Mauersteine, insbesondere Kalksandsteine oder Ziegel, müssen aber nicht notwendigerweise quaderförmig sein. Eine Stapelanordnung und ein Transportieren und Umsetzen oder Umstapeln von Mauersteinen gemäß der Erfindung kann auch bei anderen Steinformen, beispielsweise Passsteinen oder Mauersteinen in Sonderformaten, z.B. Prismen mit nicht rechteckigen polygonalen, auch unregelmäßigen, Grundflächen z.B. Ecksteinen, Anwendung finden. Ferner ist die Erfindung auch in anderen Bereichen außerhalb des Bereiches von Mauersteinen denkbar und auf Stapelkörper, die insbesondere im Wesentlichen quaderförmig sein können, generell anwendbar.
1 zeigt nun einen Ausgangsstapel 2 von Mauersteinen S, in diesem Falle Kalksandsteinen, welche in Form von gepressten Rohlingen oder Steinformlingen auf einer Trägerplatte (oder: Abstellplatte) 23 angeordnet sind, die sich auf einem Härtewagen 20, welcher mit Rädern 21 auf einer Gleisanordnung 22 bewegt wird, befindet. Der Ausgangsstapel 2 wird mit dem Härtewagen 20 in den Innenraum 11 eines Autoklaven 10 eingefahren. In dem Autoklaven 10 werden die Kalksandsteinformlinge mittels eines Mediums M, im Wesentlichen Wasserdampf, der unter einem hohen Sättigungsdruck p von typischerweise circa 16 bar bei Prozesstemperaturen von typischerweise circa 200 °C steht, gehärtet. Die Wandung des Autoklaven 10 hat einen kreisrunden Querschnitt senkrecht zu seiner Längsrichtung, die der Einfahrrichtung des Härtewagens 20 und der Längsrichtung des Ausgangsstapels 2 entspricht. Die kreisrunde Wandung des Autoklaven 10 ist den hohen Drücken p geschuldet und geometrisch am Besten angepasst.
Aus Energiespargründen und zur Optimierung der Platzausnutzung wird die Stapelanordnung des Ausgangsstapels 2 der Steinformlinge S in den kreisrunden Querschnitt des Autoklaven 10 und dessen Innenraums 11 in den Innenraum 11 eingepasst, wobei neben den Steinformaten, im vorliegenden Fall der Höhe H und der Breite B der Steinformlinge S, insbesondere auch die Höhe des Härtewagens 20 und auch die Stabilität des Stapels berücksichtigt werden.
Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich eine Stapelanordnung im Ausgangsstapel 2 von vier übereinander geschichteten horizontalen Steinlagen oder Steinschichten von jeweils zehn Steinformlingen, auf welchen sich eine kleinere horizontale Lage von nur noch sechs Steinformlingen S im oberen Bereich des Innenraums 11 befindet, in dem sich die Wandung des Autoklaven 10 verjüngt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Stapelanordnung eines Ausgangsstapels 2 von Steinformlingen S, insbesondere angepasst an die Form des Autoklaven für Kalksandsteine, ist in 2 dargestellt. Es sind drei horizontale Schichten mit zehn Mauersteinen im unteren Bereich übereinander angeordnet und darauf zunächst eine weitere horizontale Lage mit acht Mauersteinen und darauf wiederum eine horizontale Lage mit nur noch zwei Mauersteinen, um sich in die sich nach oben stark verjüngende Wandung des Autoklaven 10 einzupassen.
Es sind neben den in 1 und 2 dargestellten nach Art einer Treppe oder Stufenpyramide ausgebildeten Stapelanordnungen im Ausgangsstapel 2 natürlich auch noch andere Stapelanordnungen möglich und sinnvoll. Beispielsweise können übereinander liegende Steinreihen auch teilweise, z.B. nur die obere(n) Reihe(n), um einen Bruchteil einer Steinbreite B, z.B. 1/2 B, zueinander versetzt angeordnet sein, insbesondere um eine größere Stabilität im Stapel zu erreichen.
Der Ausgangsstapel 2 wird vorzugsweise mittels eines nicht dargestellten Stapelgreifers hergestellt, der die Steinformlinge S oder Rohlinge einer Presse entnimmt und entsprechend aufstapelt.
Um das Härten in dem Autoklaven 10 zu verbessern, sind die Steinformlinge S im Ausgangsstapel 2 in horizontaler Richtung um einen vergleichsweise kleinen Abstand c von beispielsweise 3 bis 8 mm, vorzugsweise 5 mm, beabstandet und in Längsrichtung jeweils um einen größeren Abstand a, der beispielsweise zwischen 30 mm und 80 mm, vorzugsweise bei etwa 50 mm, liegt. Dadurch kann das Wasserdampfmedium M auch an die einander gegenüberliegenden Seiten der Steinformlinge gelangen und zumindest von vier freien Seiten in die Steinformlinge eindringen und diese härten. Nach dem Aushärtevorgang, der normalerweise mehrere Stunden dauert, sind die Steinformlinge zu ausgehärteten Kalksandsteinen S geworden, wobei sich die äußeren Abmessungen, nämlich ihre Länge L, ihre Breite B und ihre Höhe H, im Wesentlichen nicht verändert haben.
Es werden dadurch mehrere, im Beispiel der 2 vier, stufenpyramidenförmige oder treppenförmige einzelne vertikale Steinscheiben oder Steinlagen, die jeweils einen Mauerstein lang sind, gebildet, wobei die vertikalen Steinscheiben oder Steinlagen jeweils durch den Abstand a voneinander getrennt sind.
In 2 sind die Mauersteine im Ausgangsstapel 2 in einem kartesischen Koordinatensystem, das im vorderen Eck mit den üblichen, zueinander orthogonalen Koordinatenachsen x, y und z dargestellt ist, indiziert. Dabei ist eine Bezeichnung Sn_xn_yn_z für jeden Mauerstein gewählt mit den natürlichen Zahlen n_x und n_y und n_z als bei 1 beginnenden Indizes, wobei n_x indiziert, der wievielte Mauerstein in x-Richtung der jeweilige Mauerstein ist, n_y entsprechend in y-Richtung und n_z in z-Richtung. Die vorderste vertikale Steinscheibe oder der vorderste vertikale Teilstapel ist aus den Mauersteinen S111 bis S1011 bis S515 und S615 gebildet, also aus den Mauersteinen mit n_y=1. Die nächste vertikale Steinscheibe oder Steinlage mit n_y=2 umfasst entsprechend die Mauersteine S121 bis S625, usw.
In den unteren drei Schichten oder Lagen ist die jeweilige horizontale Steinreihe komplett, umfasst also zehn Mauersteine mit n_x = 1, 2, ..., 10, während der vierten Reihe die beiden äußeren Mauersteine fehlen, also nur die Mauersteine mit n_x = 2, 3, ..., 9 vorhanden sind. In der fünften, obersten Reihe sind nur noch zwei Mauersteine mit n_x = 5 und n_x =6 vorhanden.
Nach dem Härteprozess wird der Ausgangsstapel 2 der nun ausgehärteten Kalksandsteine S mittels des Härtewagens 20 wieder aus dem Autoklaven 10 herausgefahren und muss nun der Versandlogistik zugeführt werden, in der Versandpakete mit Versandstapeln von Kalksandsteinen S als Zielstapel 3 hergestellt werden. Ein Beispiel für einen solchen Versandstapel als Zielstapel 3, in dem die Kalksandsteine S dann anzuordnen sind, ist in 3 gezeigt. Hier handelt es sich um einen quaderförmigen Zielstapel 3 mit 3 × 3 × 4 Mauersteinen S. Es sind aber auch selbstverständlich andere Stapelanordnungen für den Zielstapel 3 denkbar, wobei üblicherweise quaderförmige Anordnungen verwendet werden. Diese Zielstapel 3 oder Versandstapel werden dann beispielsweise in eine Folie eingepackt und eingeschrumpft und zur Baustelle geliefert.
In dem Zielstapel 3 sind, wie in 3 zu erkennen, die Mauersteine S dicht auf dicht gepackt und mit dem kleinsten Abstand zueinander angeordnet, so dass der Abstand im Prinzip 0 ist bei einer entsprechend glatten Oberfläche der Mauersteine S oder einer geringen Oberflächenrauigkeit. Somit müssen die Mauersteine in dem Ausgangsstapel 2 gemäß 1 oder 2 oder einer anderen Anordnung, in der sie noch Lücken oder Abstände a und c zueinander aufweisen, so umgesetzt und neu angeordnet oder neu gestapelt werden, dass sie, wie in dem Zielstapel 3, keine Abstände mehr zueinander aufweisen.
Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung ein Greifer, insbesondere Sauggreifer, oder eine Greifeinrichtung, insbesondere Ansaug- oder Saugeinrichtung, 4 mit mehreren relativ zueinander beweglichen Greifersegmenten (oder: Greifsegmenten), insbesondere Saugsegmenten, vorgesehen. In den 4 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Greifers 4 dargestellt mit beispielsweise vier relativ zueinander beweglichen Greifersegmenten 41, 42, 43 und 44. In einer voneinander beabstandeten Stellung der Greifersegmente, insbesondere der Greifersegmente 41 bis 44, können voneinander beabstandete Steinteilstapel gegriffen werden und dann durch Aufeinanderzubewegen der Greifersegmente in Kontakt gebracht werden oder die Abstände zwischen den Mauersteinen auf 0 gebracht werden und zwar im gegriffenen Zustand, so dass die Mauersteine nicht auf irgendeiner Oberfläche, beispielsweise der Palette 23, rutschen und dadurch beschädigt werden können. Dies wird im Folgenden näher erläutert.
4 zeigt die Greifeinrichtung 4 von der Vorderseite und 5 von der Rückseite noch ohne Mauersteine und 6 bis 8 mit Mauersteinen.
Die Greifersegmente 41 bis 44 sind vorzugsweise rechteckig mit einer Breite BG und einer Höhe HG. Die Höhe HG der Greifersegmente 41 bis 44 erlaubt das gleichzeitige Greifen einer zugehörigen maximalen Anzahl von Mauersteinen der Höhe H, im Beispiel der 7 und 8 fünf Mauersteine, bei geringeren Steinhöhen entsprechend mehr.
Jedes Greifersegment (oder: Saugsegment) 41, 42, 43 und 44 weist bevorzugt mehrere einzelne Saugflächen 40 auf, die insbesondere Dichtungen zum Anliegen und Abdichten an der Steinoberfläche aufweisen können. Die Saugflächen sind im dargestellten Ausführungsbeispiel rechteckig mit einer Breite b und einer Höhe h ausgebildet sind und können insbesondere in der dargestellten paarweisen Anordnung angeordnet sein mit jeweils zwei Saugflächen 40, die unter einem kleinen Höhenabstand Δh2 angeordnet sind, wobei die Paare von Saugflächen 40 wiederum voneinander durch einen größeren Höhenabstand Δh1 beabstandet sind. Die Abstände Δh1 und Δh2 sowie die Höhen h der Saugflächen 40 werden an in der Höhe unterschiedliche Steinformate der zu greifenden Mauersteine angepasst, so dass auch Mauersteine mit unterschiedlichen Höhen von jeweils wenigstens zwei Saugflächen 40 angesaugt und damit gegriffen werden können. Die Greifeinrichtung 4 arbeitet mit Unterdruck, d. h. saugt die Mauersteine S an die Saugflächen 40 und die entsprechende Oberfläche der Greifersegmente 41 bis 44 an. Der Unterdruck wird über nicht dargestellte Saugpumpen erzeugt, welche über Saugleitungen und, insbesondere pneumatische oder strömungstechnische, Anschlüsse 57 mit den Greifersegmenten 41 bis 44 verbunden sind. In den Greifersegmenten 41 bis 44 sind vorzugsweise Schaltungen vorgesehen, mittels der die Saugflächen 40 einzeln angesteuert werden können. Vorzugsweise sind zusätzlich Unterdrucksensoren vorhanden, die anzeigen, wenn an einer Saugfläche 40 kein Unterdruck erzeugt wird, weil kein Mauerstein anliegt und die Saugfläche 40 somit nicht verschlossen wird. Eine solche nicht belastete oder nicht von einem Mauerstein S bedeckte Saugfläche 40 kann dann auch abgeschaltet werden, um die Saugleistung der Saugpumpen zu schonen.
Jedes der Saugsegmente oder Greifersegmente 41 bis 44 ist an einem zugehörigen Trägersegment 51, 52, 53 bzw. 54 befestigt und gehalten, wobei vorzugsweise die Anschlüsse 57, beispielsweise zwei Anschlüsse 57 im oberen Bereich und zwei Anschlüsse 57 im unteren Bereich, jeweils auch zur mechanischen Befestigung oder zum mechanischen Halten dienen. Bevorzugt sind die Anschlüsse 57 pneumatisch in ihrer Härte einstellbar, wodurch gegebenenfalls Ungenauigkeiten oder Toleranzen in der Stellung der Greifersegmente 41 bis 44 relativ zu den Mauersteinen bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden können.
Die Trägersegmente 51 bis 54 und mit ihnen die an ihnen befestigten Greifersegmente 41 bis 44 sind nun über einen Verstellantrieb oder Verschiebeantrieb in einer Verschieberichtung V relativ zueinander bewegbar oder verschiebbar. Dadurch kann der in Verschiebrichtung V gemessene Segmentabstand aG zwischen den Greifersegmenten 41, 42, 43 und 44 zwischen einem maximalen Abstand und einem minimalen Abstand oder Wert verändert werden, insbesondere mit Unterstützung durch klammerartige Anschlagselemente, sogenannte Formatklammern, die zwischen den Trägersegmenten 51 bis 54 angeordnet sind. Der minimale Segmentabstand kann insbesondere auch 0 betragen, abhängig von dem Verhältnis zwischen der in Verschiebrichtung V gemessenen Breite BG der Greifersegmente 41 bis 44 und der in Verschiebrichtung V angeordneten oder verlaufenden Länge L der gegriffenen Mauersteine S, insbesondere dann, wenn BG = L. Wenn hingegen die Steinlänge L größer ist als die Greifersegmentbreite BG, dann werden die Mauersteine schon aneinanderstoßen, wenn der Greifersegmentabstand aG noch nicht 0 ist. Hier ist dann der minimale Abstand aG > 0. Damit die Mauersteine auf Abstand gegriffen werden können, muss zumindest die Steinlänge L kleiner als die Summe aus der Segmentbreite BG und des maximalen Segmentabstands aG sein.
Die Trägersegmente 51 bis 54 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Führungssystem 50 mit beispielsweise zwei Führungsschienensystemen 55 und 56 in der Verschieberichtung V verschiebbar geführt und werden von einem Verschiebeantrieb 45, beispielsweise wenigstens einem pneumatischen Zylinder, einem Spindelantrieb oder einem anderen Linearantrieb oder dergleichen, angetrieben und in der Verschieberichtung V bewegt bzw. festgehalten, wenn sie die gewünschte Position mit den gewünschten Abständen aG erreicht haben. Die Führungsschienensystemen 55 und 56 können jeweils Führungsschienen und darauf über Gleitlager oder Wälzlager mit Rollen oder Kugeln oder dergleichen geführte Führungselemente oder Führungsböcke oder - schlitten aufweisen. Die Führungsschienen 55 und 56 und der Verschiebeantrieb 45 sind vorzugsweise an einem Tragerahmen 46 befestigt, an dem auch ein Anschlussteil (oder: Anschlussflansch) 62 zum Anschließen eines Manipulators oder Roboters an die Greifeinrichtung 4 befestigt ist.
Wie in 6 gezeigt, wird die Greifeinrichtung gemäß 4 und 5 seitlich an den Ausgangsstapel 2 gemäß 2 bewegt, und zwar an diejenige Außenseite, an der die Lücken mit den Abständen a nach außen treten, hier in x-Richtung der 2, und greift sukzessive Mauersteine aus dem Ausgangsstapel 2 in den einzelnen um den Abstand a voneinander beabstandeten Steinsäulen mit Mauersteinen Sn_xn_yn_z mit jeweils gleichem n_x an dieser Außenseite.
In dem in 6 gezeigten ersten Greifschritt wird die mit jeweils drei Steinhöhen versehene erste Lage mit n_x = 1 aus dem Ausgangsstapel 2 in x-Richtung gegriffen. Dabei greift das erste Greifersegment 41 die drei übereinander geschichteten Mauersteine S141, S142 und S143, das zweite Greifersegment 42 die drei Mauersteine S131, S132 und S133, das dritte Greifersegment 43 die Mauersteine S121, S122 und S123 sowie das vierte Greifersegment 44 die Mauersteine S111, S112 und S113. Wenn diese erste seitliche vertikale Lage abtransportiert ist, kann die Greifeinrichtung 4 in einem nächsten Schritt durch Ansaugen die aus vier Steinhöhen bestehende nächste vertikale Lage mit n_x = 2 greifen.
Die 7 und 8 veranschaulichen, wie eine vertikale Steinlage oder ein vertikaler Teilstapel von der Greifeinrichtung 4 aus dem Ausgangsstapel 2 herausgegriffen und im gegriffenen Zustand oder von der Greifeinrichtung 4 selbst in eine für den Zielstapel 3 geeignete kompakte Anordnung ohne Zwischenabstände oder Lücken gebracht wird.
Jedes der Greifersegmente 41 bis 44 greift eine Säule von der jeweils vordersten vertikalen Lage des Ausgangsstapels 2, im gezeigten Beispiel die Lage mit n_x = 2, da die Lage mit n_x = 1 schon abtransportiert und umgesetzt wurde. Dabei greift, wie in 7 zu sehen, das erste Greifersegment 41 die vier übereinandergeschichteten Mauersteine S241, S242, S243 und S244, das zweite Greifersegment 42 die vier Mauersteine S231, S232, S233 und S234, das dritte Greifersegment 43 die vier Mauersteine S221, S222, S223 und S224 und das vierte Greifersegment 44 die vier Mauersteine S211, S212, S213 und S214.
Die Mauersteine werden durch Einstellen des Abstandes aG zwischen den Greifersegmenten 41 bis 44 auf einen dem Abstand a zwischen den Steinsäulen entsprechenden Wert zunächst in dem vorhandenen Abstand a angesaugt und dadurch gegriffen. Dabei saugen bei der hier vorhandenen Steinhöhe H vier der Saugflächen 40 gleichzeitig einen Mauerstein an einer vertikalen Seitenfläche des Mauersteines an und halten diesen somit durch den erzeugten Unterdruck oder Saugdruck fest an der Oberfläche des jeweiligen Greifersegments 41 bis 44.
Ausgehend von diesem gegriffenen Zustand gemäß 7 wird nun gemäß 8, immer noch im gegriffenen Zustand, der Abstand a zwischen den Steinsäulen durch Verschieben der Greifersegmente 41 bis 44 in der Verschieberichtung V oder in y-Richtung gemäß 2 aufeinander zu kontinuierlich verringert, bis er, wie in 8 dargestellt, auf den gewünschten Abstand a = 0, also eine Anordnung der Mauersteine dicht an dicht oder in Kontakt miteinander, eingestellt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dann auch der zwischen den Greifersegmenten 41 und 42 bzw. 42 und 43 bzw. 43 und 44 gebildete Abstand aG = 0. Es wird also praktisch „in der Luft“ oder im frei gegriffenen Zustand, bei dem insbesondere das Gewicht oder die Schwerkraft der Mauersteine von der Greifeinrichtung 4 getragen wird, die gesamte senkrechte Lage des Stapels mit einer Steinstärke oder einer Breite B des Mauersteines von der Greifeinrichtung 4 gegriffen und zusammengeschoben, so dass keine Lücke zwischen den Mauersteinen mehr vorhanden ist.
In diesem zusammengeschobenen Zustand wie in 8 dargestellt, kann nun die Steinlage abgesetzt werden und zu einem Zielstapel 3, in dem keine Abstände zwischen den Mauersteinen bestehen, zusammengesetzt werden. Der Abstand c in x-Richtung in dem Stapel wird dabei durch den Abbau des Stapels in x-Richtung automatisch beseitigt, da dann die Lagen gemäß 8 in dem Zielstapel 3 auch bündig oder ohne Abstand, d. h. c = 0, aneinandergesetzt werden.
Der Ausgangsstapel 2 wird also in x-Richtung sukzessive um jeweils eine vertikale Steinlage oder eine Steinbreite B von der Greifeinrichtung 4 abgebaut und umgesetzt und in dem Zielstapel 3 neu aufgebaut. Dabei sind die Greifersegmente 41 bis 44 mit ihrer Greiferlänge LG in z-Richtung orientiert.
Hierbei kann aufgrund der unterschiedlichen Höhe der einzelnen vertikalen Lagen, insbesondere dass die erste Lage und die zehnte oder letzte Lage nur drei Steinhöhen umfasst, die zweite, dritte und vierte sowie die siebte, achte und neunte Lage vier Steinhöhen und die fünfte und sechste Lage fünf Steinhöhen umfasst, noch eine Umschichtung oder ein Umstapeln durch die Greifeinrichtung 4 oder einen weiteren Greifer erfolgen, um eine vollkommene Quaderform im Zielstapel 3 zu erreichen. Die Pakethöhe des Zielstapels 3 wird hier also durch Umstapeln beim Umsetzen vom Ausgangsstapel 2, z.B. auf eine Transportpalette, erzeugt und/oder indem von höheren Steinlagen, z.B. die beiden oberen Steinreihen in 2, Mauersteine noch einmal gegriffen und vor die anderen Steinreihen abgesetzt werden.
Es kann aber auch aus den 3x4 vertikalen Schichten der 2 bei n_x = 1 und 10 beispielsweise ein Zielstapel 3 wie in 3 dargestellt mit 3 × 3 × 4 Mauersteinen aufgebaut werden und aus den 4 × 4 Schichten bei n_x = 2, 3 und 4 ein 4 × 3 × 4 Zielstapel 3 aufgebaut werden usw., also die Pakethöhe des Zielstapels 3 praktisch schon beim Abholen am Ausgangsstapel 2 erzeugt werden.
Es ist grundsätzlich auch möglich, den Ausgangsstapel 2 in y-Richtung abzubauen und in x-Richtung zusammenzuschieben, also die Lücken mit dem Abstand c mittels der Greifeinrichtung 4 zu schließen. Dabei sind die Greifersegmente 41 bis 44 mit ihrer Greiferlänge LG wieder in z-Richtung orientiert und in ihrem Abstand aG beim Greifen und beim Zusammenschieben an den Abstand c angepasst.
Schließlich kann in einer Variante der Ausgangsstapel 2 auch zumindest teilweise von oben abgetragen werden, also in -z-Richtung, d.h. negativer z-Richtung, in 2, also gemäß 2 z.B. zunächst die Lage oder Reihen von Mauersteinen Sn_xn_yn_z mit n_z = 5, dann die mit n_z = 4. Beim Abbau von oben sind die Greifersegmente 41 bis 44 entweder mit ihrer Greiferlänge LG in x-Richtung orientiert und in ihrem Abstand aG beim Greifen und beim Zusammenschieben an den Abstand a angepasst oder alternativ mit ihrer Greiferlänge LG in y-Richtung orientiert und in ihrem Abstand aG beim Greifen und beim Zusammenschieben an den Abstand c angepasst. Es erfolgt also ein Greifen oder Ansaugen der Mauersteine von oben oder an einer Oberseite oder oberen Steinfläche der Mauersteine (vgl. auch die Skizze der 9). Ein solches Ansaugen von oben benötigt normalerweise weniger Saugkraft als von der Seite und es gibt mehr Möglichkeiten und Vereinfachungen beim Umstapeln.
9 zeigt ein weiteres Beispiel eines Greifens oder Ansaugens von oben. Die horizontal angeordnete Greifeinrichtung 4 wird in Richtung des Pfeiles vertikal nach unten zur obersten Steinreihe oder Ausgangsstapellage mit den Mauersteinen S314 und S414 des Ausgangsstapels 2 bewegt und saugt diese gleichzeitig an. Die Greifeinrichtung 4 kann wieder wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen mit verschiedenen Greifersegmenten ausgestattet sein, so dass z.B. das Greifsegment 41 die oberste Steinreihe durch Ansaugen aufnehmen kann und dann insbesondere zum Zielstapel transportieren kann.
Im Anschluss kann die nächste Steinreihe, hier S213, S313, S413 und S513, oder die nächste Ausgangsstapellage von oben gesehen mit der Greifeirichtung 4 angesaugt oder gegriffen und wegtransportiert werden usw..
Es kann aber auch zusätzlich eine vertikal angeordnete zweite Greifeinrichtung 4' wie dargestellt oder durch Schwenken der Greifeinrichtung 4 diese von der Seite in Richtung des horizontalen Pfeils an den Ausgangsstapel herangefahren werden und die seitlichen vertikalen Ausgangsstapellagen greifen oder ansaugen und abtransportieren. Die zweite Greifeinrichtung 4' kann auch kürzer ausgebildet sein als dargestellt, da sie aufgrund des Abtrags des Steinstapels von oben nicht mehr die gesamte Höhe des Steinstapels seitlich abtragen muss.
Dieses Greifen oder Ansaugen der Mauersteine von oben oder an einer Oberseite oder oberen Steinfläche ist besonders vorteilhaft in Varianten, bei denen im Härtestapel oder Ausgangsstapel 2 obere Steinreihen zur besseren Einpassung in den Autoklaven 10 um einen Bruchteil, z.B. 1/2, einer Steinlänge L oder Steinbreite B versetzt sind.
10 zeigt eine solche Ausführungsform. Die hier um 1/2 L oder B 1/2 B versetzten Zwischenreihen sind deshalb symbolisch mit S 1,515 S2,515 und S3,516 bezeichnet, wobei das ,5 für die Zwischenreihe steht, und die wieder vertikal mit der übernächsten Reihe fluchtende Steinreihe wieder ohne ,5 mit S216 und S316. Der Versatz kann aber auch anders sein als 1/2 (0,5). In diesen Varianten können beispielsweise die versetzten Reihen und ggf. eine darüber liegende nicht versetzte Reihe von oben abgetragen werden, insbesondere mit einem durchgehenden Greifersegment z.B. 41, der Greifeinrichtung 4, und die übereinander fluchtenden Steinsäulen wieder von der Seite (vgl. 10).
Bezugszeichenliste

2: Ausgangsstapel
3: Zielstapel
4, 4': Greifeinrichtung
10: Autoklave
11: Innenraum
20: Härtewagen
21: Rad
22: Gleisanordnung
23: Trägerplatte
40: Ansaugbereich
41 bis 44: Greifersegment
45: Verschiebeantrieb
46: Tragerahmen
50: Führungseinrichtung
51 bis 54: Trägersegment
55, 56: Führungsschiene
57: Anschlüsse
61: Anschlagselement
62: Anschlussteil
a: Abstand
c: Abstand
B: Steinbreite
H: Steinhöhe
L: Steinlänge
p: Druck
M: Medium
D: Durchmesser Autoklave
S: Mauersteine
S111 bis S1013: Mauersteine im Stapel
V: Verschieberichtung
HG: Segmenthöhe
BG: Segmentbreite
aG: Segmentabstand
h: Saugflächenhöhe
Δh1: Saugflächenabstand
Δh2: Saugflächenabstand
b: Saugflächenbreite

Claims

Verfahren zum Umsetzen von Mauersteinen (S), insbesondere Kalksandsteinen, von einem Ausgangsstapel (2) in einen Zielstapel, a) wobei die Mauersteine (S) in dem Ausgangsstapel (2) in mehrere voneinander um einen Ausgangsabstand (a oder c) beabstandete vertikale oder horizontale Ausgangsstapellagen gestapelt sind und b) wobei die Mauersteine (S) in dem Zielstapel (3) in voneinander um einen Zielabstand beabstandete vertikale oder horizontale Zielstapellagen gestapelt werden oder sind, wobei der Zielabstand verschieden von dem Ausgangsabstand (a) ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: c) mittels einer Greifeinrichtung (4) mit gegeneinander verschiebbaren Greifersegmenten (41 bis 44) wird wenigstens ein Teil einer vertikalen oder horizontalen Ausgangsstapellage von Mauersteinen (S) gemeinsam und/oder gleichzeitig gegriffen, wobei von wenigstens zwei, vorzugsweise jeder, der voneinander beabstandeten Ausgangsstapellagen jeweils mindestens ein Mauerstein (S) gegriffen wird und Mauersteine (S) aus verschiedenen Ausgangsstapellagen mit verschiedenen Greifersegmenten (41 bis 44) der Greifeinrichtung (4) gegriffen werden, d) die Mauersteine (S) aus unterschiedlichen Ausgangsstapellagen werden im gegriffenen Zustand durch Verschieben der Greifersegemente bis auf den Zielabstand aufeinander zu bewegt, e) die um den Zielabstand beabstandeten Mauersteinen (S) werden in dem Zielstapel (3) oder zum Aufbau des Zielstapels (3) abgesetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mauersteine (S) von den Greifersegmenten (41 bis 44) der Greifeinrichtung (4) durch Ansaugen oder Unterdruck gegriffen werden und/oder nur an einer Seite gegriffen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem wenigstens ein Teil der Mauersteine (S) von einer Seite oder in horizontaler Richtung gegriffen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem und/oder wobei wenigstens ein Teil der Mauersteine (S) von oben oder in vertikaler Richtung gegriffen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Ausgangsstapel (2) ein Kalksandsteinstapel nach dem Härten in einem Autoklaven (10) oder auf einem Härtewagen (20) ist und/oder in seiner Gestalt in eine zylindrische oder im Querschnitt kreisrunde Wandung des Autoklaven (10) eingepasst ist, und/oder bei dem der Ausgangsstapel (2) vertikale Ausgangsstapellagen aufweist, die wenigstens abschnittsweise treppen-oder stufenförmig ausgebildet sind und/oder der Ausgangsstapel (2) in wenigstens einer oberen Steinreihe oder Ausgangsstapellage weniger Mauersteine (S) aufweist als in einer unteren Steinreihe oder unteren Ausgangsstapellage.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mauersteine (S) wenigstens einer vertikalen Ausgangsstapellage jeweils vertikal fluchtend oder übereinander angeordnet sind und/oder bei dem in wenigstens einer vertikalen Ausgangsstapellage die Mauersteine (S) horizontal zueinander versetzt angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Mauersteine (S) von oberen horizontal versetzten Steinreihen oder die horizontal versetzten Mauersteine (S) von oberen Steinreihen oder Ausgangsstapellagen des Ausgangsstapels von oben und/oder in vertikaler Richtung gegriffen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem darunter liegende Mauersteine (S) von nicht zueinander horizontal versetzte Steinreihen oder Ausgangsstapellagen in horizontaler Richtung und/oder an einer Seite gegriffen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zielstapel (3) wenigstens annähernd quaderförmig gestaltet ist und direkt aus von den Greifersegmenten (41 bis 44) abgesetzten Mauersteinen (S) aus dem Ausgangsstapel (2) und/oder zumindest teilweise durch nochmaliges Umsetzen der Mauersteine (S) zusammengesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zielabstand kleiner als der Ausgangsabstand (a) ist oder Null ist, oder bei dem die Mauersteine (S) in den Zielstapel (3) oder zum Aufbau des Zielstapels (3) in einer vertikalen Zielstapellage abgesetzt werden.