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Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Betonelementen, worunter insbesondere
Betonpflastersteine, aber auch Gehwegplatten, Waschbetonplatten, Uferbefestigungselemente
oder andere elemente zu verstehen sind, die mit weitgehend automatisch arbeitenden
Einrichtungen in großen Stückzahlen hergestellt werden. An die Güte solcher Betonelemente
werden zum t1eil, z.B. bei Betonrflastersteinen große Anforderungen gestellt. Diese
Anforderungen betreffen vor allem die Betonqualität und die Einhaltung vorgeschriebener
Maße innerhalb enger Grenzen. Soweit die Flächen der Betonelemente durch feststehende
Wände einer Form während der Herstellung begrenzt sind, ist die Maßhaltigkeit ohne
weiteres gewährleistet. Schwierigkeiten ergeben sich bisher
mit
Bezug auf diejenige Abmessung des Betonelementes, die von der Füllhöhe einer Form
abhängt, die üblicherweise durch ihren oberen offenen Querschnitt gefüllt wird.
Bei der Massenfertigung werden gewöhnlich große Formrahmen verwendet, die in einzelne
Kammern unterteilt sind. Diese Kammern werden von oben her mit einem Füllwagen gefüllt,
der im wesentlichen ein oben und unten offener Kasten ist, der auf einem Tisch von
einem Vorratsbehälter aus über die Form geschoben wird und dabei Beton, der am Vorratsbehälter
in den Füllwagen abgegeben worden ist, zur Form hinfährt, wo der Beton aus.dem Füllwagen
in die Form fällt.
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Bei unterschiedlicher Füllung der einzelnen Formkammern ergibt sich
eine unterschiedliche entsprechende Verdichtung, während des weiteren Eerstellungsganges,
da mit einem Stempel verdichtet wird, dessen Unterseite in den einzelnen Kammern
entsprechende StFmpelplatten aufgeteilt ist, die alle nur zusammen gleichmäßig in
senkrechter Richtung bewegt werden können. Selbst wenn durch die Verdichtung Un-terschiede
in der Füllhöhe ausgeglichen werden können, ist dieser Ausgleich in den bekannten
Einrichtungen nur dadurch zu erreichen, daß der Beton in den einzelnen Kammern der
Form unterschiedlich verdichtet wird. Bei Ausgleich der Füllhöhe durch eine auf
eine einheitliche Höhe eingestellte Verdichtung sind demnach die fertigen Steine
unterschiedlich stark verdichtet, so daß sich merkliche Unterschiede in der Betongüte
der fertigen Betonelemente ergeben.
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Bei bekannten Herstellungsanlagen verläuft die Füllung der Form in
der Weise, daß der Füllwagen unabhängig.
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von der tatsächlich zur Füllung benotigten Betonmenge jeweils eine
seinem Fassungsvermögen entsprechende Betonmenge am Vorratsbehälter abnimmt und
über die Form fährt. Die Bewegung des Füllwagens in der einen Richtung enden, sobald
die Vorderkante des Füllwagens die von dem Behälter abgekehrt liegende Kante des
Formrahmens erreicht hat. Da der im vorderen Teil des Füllwagens befindliche Beton
zunächst den zum Behälter liegenden Rand der Form überfährt, wird der an diesen
Rand angrenzende Teil der Form zunächst gefüllt, während die vom Behälter entfernt
liegenden Teile der Form anfangs nur einen Teil des Betons aufnehmen. Durch mehrmaliges
Hin- und Herfahren vom.Behälter zur Form werden schließlich auch die übrigen Teile
der Form vollständig gefüllt. Durch das wiederholte Hin- und Herfahren des Füllwagens
wird der Beton in den Teilen der Form, die dem Behälter zunächst liegen, durch das
Gewicht des darüber weggeschobenen Betons bereits zum Teil verdichtet, während die
entfernt liegenden Teile der Form nur den locker hineingeschobenen Beton enthalten.
Selbst wenn auf diese Weise eine vollständig gleichmäßige Füllhöhe erreicht wird,
ergeben sich unterschiedliche Betonqualitäten dadurch1 daß der Beton in den einzelnen
Formkammern wegen der teilweise bereits erfolgten Vorverdichtung nicht mehr gleichmäßig
verdichtet werden kann.
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-Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens, welches eine
gleichmäßige Füllung der Formkainmern gestattet.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Ausführung des
Verfahrens.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen von Betonelementen
mit einer in mehrere Kammern unterteilten, oben offenen und mit einer Rüttelvorrichtung
verbundenen Form, deren oberer Rand an einen Ausschnitt in einem Tisch anschließt,
auf dem ein oben und unten offener Füllwagen hin- und hergefahren wird, der von
der Unterseite eines über dem Tisch neben der Form angeordneten Behälters, der in
seinem unteren Teil eine Abmeßvorrichtung aufweist, mit einer abgemessenen Betonmenge
gefüllt wird, die von dem Füllwagen zur Form befördert und in diese abgegeben wird.
Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß der größte Teil der Betonmenge durch
kurze hin- und hergehende Verschiebungsbewegungen des Wagens abgegeben wird, wobei
die Verschiebungsbewegungen eine Amplitude von einem Bruchteil der in Fahrtrichtung
des Wagens gemessenen Länge der Form hat, und der Rest nach größeren Verschiebungen
auf dem Tisch in der oder gegen die Fahrtrichtung unter gleichzeitiger Querverschiebung
(auf die Kammern der Form verteilt wird. Die Erfindung sieht ferner vor,daß vor
einer Richtungsumkehr ein noch vorhandener Rest über die Form vollständig hinweggeschoben
wird. Es empfiehlt sich dabei, daß nach dem kurzen Hin- und Herfahren und vor dem
erneuten Anfahren des Füllwagens die Form gerüttelt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren begünstigt die gleichmäßige Verteilung
des Betons so wesentlich, daß bei einer anschließenden Verdichtung die bisher stets-merklichen
Unterschiede zwischen den Teilen der Form, über die der Füllwagen zunächst fahrt,
und den weiter abgelegeneren Teilen , erheblich verringert werden.
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Das Ergebnis wird noch weiter dadurch verbessert, daß zum Füllen ein
Füllwagen verwendet wird, der erfindungsgemäß in drei Abschnitte unterteilt ist,-von
denen der mittlere Abschnitt aus einem mit Abstand über dem Tisch endenden Trichter
besteht und die zu den Enden des Wagens liegenden Abschnitte als auf dem Tisch gleitende
Ablenkvorrichtungen ausgebildet sind. Vorzugsweise ist im Trichter ein Gitter, aus
senkrecht stehenden Blechen fest anangeordnet, die mit Abstand über dem Tisch enden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Trichter im mittelabschnitt so
ausgebildet, daß im wesentlichen nur die quer zur Fuhrtrichtung des Füllwagons liegenden
Endwände des mittleren Abschnittes von oben her zur Mit@e des Wagens sich annähern.
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Ein weiters Merkmal der Erfindung sicht vor, daß die auf dem Tisch
gleitenden Ablenkvorrichtungen parallel zu einander und winklig zur Bewegungsrichtung
des Wagens verlaufende, im wesentliche senkrecht zum Tisch st@ehende starke Bleche
sind, deren Unterkanten unmittelbar auf dem Tisch gleiten.
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Mit dieser Einrichtung wird erreicht, daß von der im Trichter beförderten
Betonmenge aufgrund der Trägheit ein gewisser Teil zurückbleibt, der durch urle
Ablenk-Bleche zusätzlich quer zur Fahrtrichtung verschoben wird. Dieser Vorgang
tritt bei Vor- und Rückbwegung des Füllwagens auf, dessen Fahrtisch so angelegt
ist, daß der Füllwagen vollst-indig nach beiden Richtungen über die Form hinwegfahren
kann.
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Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte
Ausführungsform der erfindung beispielweise erläutert und dargestellt ist. is zeigen:
Fig. la und b - 5a und b eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung
in fünf verschiedenen Arbeitszuständen, wobei jeweils eine vereinfachte, teilweise
in Schnitt gezeigte Seitenansicht (a) und eine Draufsicht (b) dargestellt sind,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen erfindungsg Füllwagen, Fig. 7 einen Schnitt entlang
der Linie 7 - 7 der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8 - 8 der Fig.
6, Fig. 9 und 10 zwei verschiedene Sätze Ablenkvorrichtung@n zur Verwendung in einem
erfindungsgemäßen Füllwagen.
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Eine erfindungsgemäße Einrichtung, siehe insbesondere die Figur 1,
weist eine oben offene, in einzelne Kammern unterteilte Form 10 auf, Der obere Rand
der Form 10 schließt an einen Ausschnitt in einem Tisch 12 an, der sich beiderseits
der Form erstreckt. Der Tisch 12 ist auf einem nicht näher dargestellten Rahmen
angeordnet. An den Langskanten des Tisches 12 sind Schienen 14- befestigt. Die Form
10 steht auf einem Tisch 16, unter dem eine übliche Rüttelvorrichtung 18 angeordnet
ist.
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über der Form ist ein Preßstempel 20 mit einem Hydraulikzylinder 22
senkrecht verfahrbar. Der Preßstempel 20 weisr.eine Rüttelvorrichtung 21 auf, die
es gestattet, den Stempel zu rütteln, während er auf den in der Form 10 befindlichen
Beton mit Druck aufgesetzt ist.
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Seitlich neben der Form 10 ist übe dem Tisch ein Vorratsbehälter 24
für den Beton angeordnet. Der untere Teil des Vorratsbehälters 24 ist als hbmeßkammer
26 ausgebildet, die durch seitlich herausziehbare Schwerter 25 gegen den oberen
Teil absperrbar ist. Die Unterseite der Abmeßkammer 26 ist durch einen Schieber
verschließbar. Der untere Teil 27 der Abmeßkammer 26 ist durch eine teleskopartige
Anordnung der Wände, die in der Figur nur angedeutet ist, in seiner Höhe gerrenüber
dem übrigen Teil der Abmeßkammer verstellbar. Dadurch kann der Raum der Abmeßkammer
vërandert werden.
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Ein Füllwag(n 30, der seitlich angeordnete Räder 32 aufweist, ist
auf den Schienen 14 über dem Tisch 12 verfahrbar. Der Wagen 30 ist ein im wesentlichen
rechteckiger Rahmen aus senkrecht stehenden Blechen 31,33, deren Unterkante beim
Verfahren des Wagens 30aif dem Tisch 12 entlanggleitet.
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Der Wagen 30 ist in drei Abschnitte unterteilt. Der mittlere Abschnitt
wird von zwei auer zur Fahrtrichtung des Wagens sich erstreckenden Blechen 36,38
begrenzt. Dieser Abschnitt ist dadurch trichterartig ausgebildet, daß die Bleche
36,38 vonilirer Oberkante aus schrag nach unten zur Mitte des Wagens sich gegenseitig
nähern. Die Unterkanten der Bleche 36, 38 enden mit Abstand über dem Tisch 12. Zwischen
den Blechen 36,38 ist ein Gitter aus längs und quer verlaufenden Blechen 40,41 befestigt.
Die BlecIr enden ebenfalls mit Abstand über der Tischfläche, wobei die quer verlauenden
Bleche 41 weiter als die Bleche 40 nach unten ragen, die Fig. 7 und 8.
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Das Gitter aus den Blechen 40,41 hat die Aufgabe, die Verteilung des
Betons bereits bei der Füllung des Füllwagens aus dem B-hälter 24 zu begiinstigen
und ferner auch die Verteilung des Betons aus dem Füllwagen in die Formkammern zu
erleichtern. Es ist aber grundsätzlich nicht erforderlich, daß das aus den Blechen
40,41 bestehende Gitter mit der Einteilung der Form in Formkammern völlig übereinstimmt.
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In en beiden Endabschnitten des Füllwagens 30 sind Ablenkbleche 42
und 44 angeordnet. Die Ablenkbleche, siehe Fig. 7 und 8, gleiten während der Fahrt
des Füllwagens 30 mit ihrer Unterkante auf dem Tisch 12.
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Die Ablenkbleche sind V-formig und verlaufen im wesentlichen parallel.
Dadurch wird erreicht, daß der von dem Wagen 30 durch Fahren auf den Schienen 14
verachobene Beton, soweit er von dem Blech 36 oder 38 nicht mitgenommen wird, von
dem entsprechenden Ablenkblech 44 bzw. 42 quer zur Fahrtrichtung des Wagens 34 abgelenkt
wird.
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Das Blech 44 im hinteren Abschnitt des Wagens schiebt die auf dem
Tisch 12 liegengebliebenen Betonmengn zur Mitte zusammen'während daR Blech 42 ,das
bei der Rückbewegung des Wagens 30 in seine Ausgangsstellung wirksam wirkt, den
Beton nach außen verteilt.
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Auf der Ablenkfläche des Bleches 44 sind durch dreieckige Blechabschnitte
45 Winkel ausgebildet, wobei die Anordnung der dinkel 45 auf die Formkammerreihen
ausgerichtet ist.
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Entsprechende Winkel 43 sind an der Ablenkfläche des Bleches 42 angeordnet.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung wird weiter unten erörtert.
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Die Ablenkbleche 42,44 sind vorzugsweise als Einsätze ausgebildet.
Der Füllwagen 30 weist zu diesem Zweck an seinen Endwänden Halterungsteile 48 bzw.
50 auf. Diese
Halterungsteile sind senkrecht stehende Schienen-
oder Führungsflächen, die zusammen einen L- oder D-förmigen Grundriß haben. Die
Ablenkbleche 42 bzw. 44 sind an Halterungen angeordnet, die entsprechend den Halterungsteilen
48 bzw. 50 mit Ausschnitten 49 bzw. 51 versehen, in die die Halterungsteile formschlüssig
eingreifen.
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Anstelle der V-förmigen Ablenkbleche 42, 44 können auch einfache SchrägfLächen
60,62, siehe Fig. 10, verwendet werden.
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Die Arbeitsweise er erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich aus
den Fig. 1 - 5. Fig. 1 zeigt die Einrichtung, nachdem aus der Abmeßkammer 26 des
Behälters 24 Beton in den mittleren Abschnitt des Füllwagens 30 gefallen ist. Mit
R sind Rückstände bezeichnet, die von einem vorhergehenden Füllvorgang noch im Füllwagen
verblieben sind. Diese Restmenge R bleibt im wesentlichen immer gleich groß, da
durch genaue Einstellung der Abmeßkammer 26 in den Füllwqgen 30 jeweils nur die
für die Füllung der Form 10 benötigte Betonmenge abgegeben wird.
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mittels der doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 34, dessen Kolbenstangenenden
an der Vorderkante des Füllwagens 30 angreifen, wird der Füllwagen über die Form
10 geschoben, siehe Fig. 2a und 2b. Während dieser Bewegung sammelt sich ein Betonrest
R im hinteren Teil des Wagens. Der Wagen wir, wie durch die Doppelpfeile 70 angedeutet
werden soll, mehrfach schnell über der Borm 10 um. eine Strecke hin- und hergefahren,
die
nur einen Bruchteil der Länge der Form in Fahrtrichtung des Füllwagens beträgt.
Dabei werden vor allem die schrägstehenden Bleche 36 und 38 wirksam. Da der Füllwagen
auch bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung über die dem Behälter 24 zunächst liegenden
Formkammern der Form 10 fährt, kann es sich empfehlen, die kurze Hin- und Herbewegung
des Füllwagens 30 um einen Miittelpunkt uszuführen, der gegenüber der Mitte der
Form 10 in der Darstellung der Fig. 1 - 5 etwas nach links verlegt ist.
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Anschließend an die mehrfache kurze Hin- und Herbewegung wird der
Füllwagen 30, siehe Fig. 3a und b, in die Ausgang stellung zurückgefahrun. Dabei
verlagern sich im Füllwagen verbliFene Betonreste in den vorderen Abschnitt, siehe
R. Diese Reste sammeln sich insbesond;ere an den durch die Blechansätze 45 gebildeten
Winkeln.
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Ferner liegt auch noch im Mittelabschnitt des Füllwagens ein Teil
der ursprünglich vom Behälter 24 übernommenen Betonmenge. Der Füllwagen 30 wird
aus der Stellung nach Fig. 3a und 3b sodann vollständig iiber die Form 10 hinweggefahren,
siehe Fig. 4a und b. Die nach Fig. 3 noch im vorderen Teil des Füllwagens befindliche
restliche Betonmenge wandert dabei in den hinteren Abschnitt, siehe Fig. 4. Die
im Mittelabschnitt befindliche Betonmenge ist im wesentlichen auf die Kammern der
Form 10
verteilt worden. Um diese Verteilung.zu begünstigen, ist
vor der Bewegung des Füllwagens aus der Stellung nach Fig. 3 in die nach Fig. 4
die Form mit der Rüttelvorrichtung 18 gerüttelt worden. Bei der Rückbewegung aus
der in Fig. 4 gzeigten Stellung in die nach Fig. 5 wird ein wesentlicher Teil des
im hinteren Abschnitt des Füllwagens 30 liegenden Betonrestes R auf die Formkammern
verteilt, welche bei der Rückbewegung als erste erreicht werden,d.h. auf die Formkammern,
die am weitesten von dem Behälter 24 und damit vom ursprünglichen Ausgangspunkt
des Füllwagens entfernt liegen.
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Die Form 10 wird bei j jedem Füllvorgang bis zum oberen Rand gefüllt.
Da stets ein gringfügiger Überschuß im Füllwagen verbleibt, siehe den Rest R in
Fig. 5, ist gewährleistet, daß dieses Ziel stets erreicht wird.
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Die stark punktierten Linien 72 und 74 in Fig. 5a sollen andeuten,
daß der Rauminhalt der Abmeßkammer genau dem Füllinhalt der Form 10 entspricht.
Trotz einer solchen Voreinstellung können geringfügige Schwankungen dadurch auftreten,
daß der im Großdn gesehene homogene Beton bei Betrachtung kleinerer Mengen in Homogenitäten
aufweist. Solche Verschiedenheiten werden durch Teile der geringfügigen Restmengen
R ausgeglichen.
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Patentansprüche