DE19600129A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Betonsteinen mit Ausnehmungen an der Steinunterseite, an den Steinseiten sowie zum Ausgleich unterschiedlicher Volumenverhältnisse des in einzelne Formkammern gefüllten Betons - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonsteinen mit unterschiedlichsten Ausnehmungen an der Steinunterseite, an den Steinseiten sowie zum Ausgleich unterschiedlicher Volumenverhältnisse des in einzelne Formkammern gefüllten Betons.

Es ist bekannt, Betonsteine in Stahlformen zu fertigen. Diese Formen werden mit Beton gefüllt, welcher verdichtet wird. Die Produkte (Steine) werden sodann auf ebene Bretter ausgestoßen. Ebenfalls können wegziehbare Formböden mit aufgesetzten Leisten verwendet werden. Durch das Herausziehen dieser Formböden (ohne Anhebung des Formrahmens) ergeben sich an der Steinunterseite geradlinige Vertiefungen. An Stelle dieses erwähnten Formbodens kommt nun eine Ein- bzw. Mehrstufenvorrichtung zum Einsatz. Mittels dieser Vorrichtung ist es möglich, unterschiedlichste Eindrücke in der Steinunterseite herzustellen, und zwar nicht nur durchgehend Ausnehmungen wie bisher, sondern ebenfalls erhabene Nocken, Verzahnungen sowie Firmenlogos.

Das Einbringen solcher Vertiefungen ist mit einem gewissen Aufwand verbunden. In der Praxis ist es bekannt, derartige Vertiefungen durch Aufsetzen von Styroporteilen . . . herzustellen. Dies ist jedoch zeitaufwendig und teuer, zudem müssen diese Styroporteile anschließend wieder aus dem Stein entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 19 anzugeben, die ein zuverlässiges, sauberes und vollständiges Herstellen solcher Ausnehmungen gewährleisten, und zwar auch dann, wenn die Ausnehmungen komplizierte Konturen aufweisen; außerdem soll größtmögliche Wirtschaftlichkeit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 19 gelöst.

Die folgende Betrachtung soll sich mit der Herstellung von Steinen mit partiellen Vertiefungen befassen, da dies ein häufiger Anwendungsfall der Erfindung sein wird.

Gemäß der Erfindung wird anstelle des herkömmlichen Formbodens bzw. Bretts eine Ein- bzw. Mehrstufige Vorrichtung eingesetzt. Hierbei werden die einzudrückenden Nocken mechanisch aus der Vorrichtung ausgefahren und stellen so das Gegenstück der zu fertigenden Steinseite dar. Durch diese partielle Ausschieben von Schiebern, Nocken, Bolzen und dergleichen kann die Steinunterseite beliebig gestaltet werden. Diese Teile bleiben während des Fertigungsprozesses ausgefahren, erst danach werden sie bündig eingefahren und die Vorrichtung wird (wie herkömmliche Formböden) weggezogen. Während des Wegziehens kann die Vorrichtung gleichzeitig abgebürstet und somit gereinigt werden. Nun kann der fertige Betonstein aus der Form auf Bretter ausgestoßen werden und der Fertigungszyklus wiederholt sich.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei ist der Rahmen (1) dargestellt, welcher sämtliche Teile aufzunehmen hat. Die Form sitzt bei der Fertigung auf diesem Rahmen auf, dessen Oberseite dient als Formboden und formt also die Unterseite des Steins. In diesem Rahmen befinden sich beweglich gelagerte Nocken bzw. Schieber (2), welche mechanisch (oder elektrisch, pneumatisch, hydraulisch) betätigt werden (Hydraulikzylinder (3) . . .) und den Abdruck an der Steinunterseite herstellen. Je nach Eindrucktiefe und Anwendungsart können die Nocken nach und nach, also versetzt bzw. in mehreren Stufen betätigt und somit angesteuert werden. Dadurch wird ein scharfer Abdruck der Nocken im Stein gewährleistet.

Nach dem Verdichtungsprozeß des Steins werden die Nocken eingefahren, die Oberseite der Vorrichtung ist wieder plan, und die Vorrichtung kann somit weggezogen Fig. 2 bzw. abgesenkt werden Fig. 3. Der Stein wird auf ein Brett (7) abgelegt und aus der Maschine entfernt.

Fig. 4 zeigt eine federbelastet (oder pneumatische) Vorrichtung, welche im unbelastetem Zustand oben plan ist und den Formboden darstellt, erst bei Belastung, d. h. aufsetzen des Formrahmens (6), (Fig. 5) senkt sich die Platte (4) und gibt die Nocken (2) frei, welche nun die Eindrücke im Stein bilden. Beim Abheben der Form geht die Platte (4) mittels Federn oder pneumatischer Elemente (5) wieder in ihre Ausgangsposition zurück.

Bei dieser Anordnung sind also im Gegensatz zur obigen Darstellung die Nocken (2) fest und die Platte (4) beweglich.

Die folgende Betrachtung soll sich mit einer bevorzugten Verwendungsart der Vorrichtung, und zwar der des Volumenausgleichs unterschiedlich mit Beton gefüllter Formkammern, befassen.

Bei herkömmlichen Fertigungsverfahren wird die Stahlform mit Beton gefüllt, welcher anschließend verdichtet wird. Es kann vorkommen, daß bei der Betoneinfüllung einzelne Kammern mehr oder weniger gefüllt werden, daß also eine unterschiedliche Befüllung stattfindet. Diese unterschiedliche Befüllung wird in der Praxis nicht berücksichtigt, das heißt, daß das hergestellt Produkt, in unserem Fall der Betonstein, je nach Befüllungsgrad der jeweiligen Kammer unterschiedlich hoch sein kann - zwangsweise verbunden mit einer unterschiedliche Dichte der jeweiligen Steine.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieser Befüllungsunterschied kompensiert.

Gemäß der Erfindung wird anstelle des herkömmlichen Formbodens bzw. Bretts eine Ein- bzw. Mehrstufige Vorrichtung eingesetzt. Hierbei werden die einzudrückenden Flächen (Schieber, Leisten . . .) während oder nach der Vorverdichtung mechanisch aus der Vorrichtung ausgefahren. Nachdem die Vorverdichtung durch Absenken der Auflast auf die Form und dadurch erfolgter Verdichtung des Betons durch an der Auflast montierten Druckplatten stattfand, bleibt die Auflast in der erreichten Position stehen. Der Beton in den einzelnen Kammern ist nun zwar verdichtet, jedoch je Kammer in unterschiedlicher Stärke. Nun werden die erwähnten Flächenelemente mechanisch mit einem einstellbaren Druck aus dem Formboden ausgefahren und es wird durch diese Flächenelemente ein Druck von unten auf die durch die von oben durch die Druckplatten begrenzte Betonmenge ausgeübt. Dies hat den Zweck, die in die einzelnen Kammern der Form eingefüllte Betonmenge, welche je Kammer unterschiedlich sein kann, gleichmäßig zu verdichten - die Flächenelemente tauchen also je Kammer gemäß deren erreichten Dichte unterschiedlich weit ein. Danach werden diese Flächenelemente verriegelt, also in Ihrer Lage fixiert, so daß sie beim nachfolgenden Abheben der Auflast (und somit der Druckwegnahme von oben) nicht weiter in den vorverdichteten Beton eindringen.

Danach erfolgt ein sogenanntes Nachfüllen von feinen Beton (Vorsatzbeton) auf die bereits vorverdichtete Betonmenge. Es erfolgt eine nochmalige Verdichtung durch Absenken der Auflast auf die Form, die arretierten Flächenelemente bleiben jedoch unverändert stehen. Dadurch muß nur noch die nachgefüllte Betonmenge (Vorsatzbeton), welche im Verhältnis zum bereits eingefüllten und verdichteten Beton nur einen Bruchteil dessen Volumens ausmacht, verdichtet werden. Erst nach Beendigung des zweiten Verdichtungsprozesses werden die ausgedrückten Flächenelemente wieder bündig eingefahren, der Formboden wird weggezogen und der fertige Betonstein kann aus der Form auf Bretter ausgestoßen werden.

Somit wurde durch diesen Prozeß erreicht, daß die hergestellten Betonsteine eine gleiche Dichte und eine absolut gleiche Steinhöhe haben, es fand also auf diese weise ein Ausgleich zu einer unterschiedlichen Befüllung statt.

Zusätzlich haben diese Steine mehr oder weniger tiefe Eindrücke an deren Unterseite, welche sich sowohl bei der herkömmlichen Verwendung als auch beim Einsatz als Drainagestein als praktisch und sinnvoll erweisen.

Ebenfalls ist es möglich, die zur Nachverdichtung benötigten Elemente vor Abhebung der Auflast wieder bündig in den Formboden einzufahren. Dadurch wird nach anschließender Auffüllung von feinem Beton (Vorsatzbeton) der Beton ebenfalls durch nochmaliges Aufsetzen der Auflast verdichtet, der Betonstein wird wieder eben auf den Formboden gedrückt und es werden somit Steine mit gleicher Höhe und Dichte hergestellt, jedoch im Gegensatz zur ersten Variante ohne Eindrücke an der Steinunterseite.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei ist der Rahmen (1) dargestellt, welcher sämtliche Teile aufzunehmen hat. Die Form (6) sitzt bei der Fertigung auf diesem Rahmen auf, dessen Oberseite dient als Formboden und formt also die Unterseite des Steins. In diesem Rahmen befinden sich beweglich gelagerte Flächenelemente (2) Nocken, Schieber), welche mechanisch (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch . . .) betätigt werden und bei der Betonverdichtung von einen Abdruck an der Steinunterseite herstellen, z. B. über Hydraulikzylinder (3). Je nach Anwendungsart können die Nocken nach und nach, also versetzt bzw. in mehreren Stufen betätigt und somit angesteuert werden.

Nach dem Verdichtungsprozeß des Steins werden die Nocken eingefahren, die Oberseite der Vorrichtung ist wieder plan, und die Vorrichtung kann somit weggezogen Fig. 2 bzw. abgesenkt werden Fig. 3. Der Stein wird auf ein Brett (7) abgelegt und aus der Maschine entfernt.

Die folgende Betrachtung soll sich mit der Herstellung von Steinen mit partiellen Vertiefungen befassen, welche indirekt über einen wegziehbaren Formboden geformt werden.

Gemäß der Erfindung wird anstelle des herkömmlichen Formbodens bzw. Bretts eine Ein- bzw. Mehrstufige Vorrichtung eingesetzt. Hierbei sind im Formboden Bewegungselemente (Hebel, Schieber . . .) beweglich angeordnet, welche über ebenfalls im Formboden angeordneten Elemente (Zylinder, Luftkissen . . .) angesteuert werden. Beim Aufsetzen des Formrahmens auf den Formboden erfolgt eine Koppelung der im Formboden gelagerten Bewegungselemente (Hebel, Schieber . . .) mit solchen im Formrahmen beweglich gelagerten Elementen (Hebel, Klappen, Schieber . . .). Somit erfolgt eine indirekte Kraftwirkung auf diese im Formrahmen befindlichen Teile, welche dadurch wiederum einen Abdruck im herzustellenden Betonstein bewirken.

Der Vorteil dieser Anwendungsart liegt darin, den Formrahmen einfach zu gestalten, es sind ebenfalls keine Steuerleitungen zum Formrahmen nötig. Die aufwendige und platzbenötigende Zylinderanordnung entfällt - dadurch kann eine größere und optimalere Brettbelegung realisiert werden, was einen erheblichen wirtschaftliche Vorteil bedeutet.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert (Fig. 8 und 9).

Dabei ist der Formboden (10) dargestellt,welcher sämtliche Teile aufzunehmen hat. Die Form sitzt bei der Fertigung auf diesem Formboden (10) auf, dessen Oberseite formt also die Unterseite des Steins. In diesem Formboden (10) befinden sich beweglich gelagerte Elemente (11) (Hebel, Schieber . . .), welche mechanisch (oder elektrisch, pneumatisch, hydraulisch (16)) betätigt werden und beim Aufsetzen des Formrahmens (12) eine Koppelung mit darin beweglich gelagerten Elementen (13) (Hebel, Schieber . . .) vornehmen. Dadurch werden diese Elemente (13) indirekt bewegt und es erfolgt dadurch ein Eindruck im herzustellenden Betonstein (Schieber (14) werden eingeschoben, Klappen (15) eingeschwenkt . . .).

Nach dem Verdichtungsprozeß des Steins werden die Elemente (11) im Formboden (10) und somit auch im Formrahmen (12) wieder in ihre Ausgangslage gebracht und der Formboden (10) kann somit nach der Entkoppelung wieder weggezogen werden. Der Stein wird auf ein Brett abgelegt und aus der Maschine entfernt.

Fig. 11 und 12 zeigen Steine, welche mittels dieser Formböden wirtschaftlich hergestellt werden können.

Claims (19)

1. Formboden zur Herstellung von Betonsteinen, auf den ein Formrahmen aufsetzbar ist und der zum Entformen unter dem Formrahmen wegziehbar ist, mit Formgebungselementen zur Ausformung von Ausnehmungen von der Unterseite her - in, bis komplett durch - die herzustellenden Betonsteine, und zwar je nach Anwendungsfall in einer (einzustellenden) Eindringtiefe von einigen Millimetern bis komplett durch den herzustellenden Betonstein, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (2) im Inneren des Formbodens (1) vorgesehen sind und diese Formgebungselemente (2) sowie die Oberseite des Formbodens (1) relativ zueinander derart bewegbar sind, daß vor oder während des Formvorgangs die Formgebungselemente (2) aus der Oberseite des Formbodens (1) herausgefahren werden und beim Wegziehen des Formbodens (1) die Oberseite der Formgebungselemente (2) mit der Oberseite des Formbodens (1) nahezu bündig verläuft oder daß der Formrahmen (6) beim Wegziehen soweit angehoben wird, daß aus der Oberseite des Formbodens (1) noch herausragende Formgebungselemente (2) nicht stören.

2. Formboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (2) im Inneren des Formbodens (1) beweglich gelagert sind.

3. Formboden nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (2) im Inneren des Formbodens (1) derart betätigt werden können, so daß sie vor oder während des Formvorgangs in ein oder mehreren Bewegungsschritten ihre Endlage erreichen können (Mehrstufenprinzip).

4. Formboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formboden eine untere Platte (Rahmen . . .) (1) mit an dieser fest angeordneten Formgebungselementen (2) und eine (vertikal . . .) bewegliche (mittels Federn, Luftkissen . . .) oberen Platte (4) aufweist.

5. Formboden nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, sich er eine (vertikal . . .) bewegliche oberen Platte (4) aufweist, welche in ein oder mehreren Bewegungsschritten (Bewegungsstufen) abgesenkt werden kann und auf diese weise die angeordneten Formgebungselemente (2) nach und nach, also in mehreren Etappen, in den herzustellenden Betonstein eindringen können.

6. Formboden nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (2) im Inneren des Formbodens (1) einzeln, also unabhängig voneinander und somit auch relativ zueinander, betätigt werden können.

7. Formboden nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (2) im Inneren des Formbodens (1) gemeinsam als auch in einer Kombination mit Anspruch 6, betätigt werden können.

8. Formboden nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (2) eine beliebige Kontur haben können, wie etwa Platten, Leisten, Bolzen, Nocken . . . sowie die Kontur von Wappen, Schriftzügen oder Firmenlogos aufweisen können.

9. Formboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungselemente (9) auf der Oberseite des Formbodens (8) vorgesehen sind, die Formgebungselemente die Kontur von Wappen, Schriftzügen oder Firmenlogos aufweisen oder sonstige beliebige (partielle) Erhöhungen bilden und daß der Formboden nach Anheben des Formrahmens (mindestens um die Höhe der Formgebungselemente (9)) unter diesem wegziehbar ist.

10. Formboden zur Herstellung von Betonsteinen, auf den ein Formrahmen (12) aufsetzbar ist und der zum Entformen unter dem Formrahmen (12) wegziehbar ist, mit darin angeordneten Bewegungselementen (16) (Hydraulikzylinder, Luftkissen . . .), welche über mechanische Teile (11) ( Bolzen, Hebel . . .) eine Koppelung zu im Formrahmen (12) beweglich gelagerten Elementen (13, 14, 15) (Schieber, Platten, Hebel, Klappen . . .) vornehmen und diese derart bewegen können, daß auf diese Art ein Abdruck im herzustellenden Betonstein erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (16) (Hydraulikzylinder, Luftkissen . . .) im Inneren des Formbodens vorgesehen sind und die damit betätigten Teile (11) (Bolzen, Hebel . . .) ebenfalls im Inneren des Formbodens gelagert sind, welche aus der Oberseite des Formbodens heraus ragen können und über welche beim Aufsetzen des Formrahmens (12) auf den Formboden (10) eine Koppelung derart stattfindet, daß über die im Formboden (10) gelagerten Elemente (11) eine Kraftübertragung auf die im Formrahmen (12) beweglich gelagerte Elemente (13, 14, 15) (Schieber, Platten, Hebel, Klappen . . .) erfolgt und daß durch diese Krafteinwirkung diese im Formrahmen (12) beweglich gelagerte Elemente (13, 14, 15) (Schieber, Platten, Hebel, Klappen . . .) bewegt werden und dadurch in den herzustellenden Betonstein eingedrückt werden (vor, während oder nach der Betoneinfüllung möglich) und somit dem Betonstein die gewünschte Kontur geben, und daß dieser Formboden (10) (nach Anheben des Formrahmens (12)) unter diesem wegziehbar ist.

11. Formboden nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (11) im Inneren des Formbodens (10) beweglich gelagert sind.

12. Formboden nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente (11) im Inneren des Formbodens (10) derart gelagert und betätigt werden können, daß sie beim Wegziehen des Formbodens (10) nahezu bündig mit dem Formboden (10) sind und zur Koppelung mit dem Formrahmen (12) aus dem Formboden (10) ausgefahren werden können.

13. Formboden nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Zentrierelemente vorhanden sind (im oder am Formboden, Formrahmen oder an der Betonsteinfertigungsmaschine), so daß vor sowie während des Fertigungsprozesses eine exakte Lagebestimmung von Formrahmen zu Formboden gewährleistet wird, wodurch die über den Formboden in den Betonstein eingedrückten Elemente in Bezug zum Formrahmen stets die gleiche Lage haben.

14. Formboden nach Anspruch 1 bis 13, in oder auf welchem Formgebungselemente angeordnet sind, durch welche der herzustellende Betonstein geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in oder auf diesen Formgebungselementen (2, 9) bewegliche Elemente (17) (Luftkissen . . .) gelagert sind, welche vor oder während des Fertigungsprozesses betätigt werden (bei Luftkissen werden diese aufgeblasen . . .) und auf diese Art einen zusätzlichen Eindruck (Hohlraum . . .) im Betonstein bilden, und daß diese Elemente (Luftkissen . . .) vor Abhebung des Formrahmens wieder eingefahren werden, in unserem Fall also entlüftet werden.

15. Verwendung des Formbodens nach Anspruch 1 bis 14 zur Herstellung von Betonsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß Betonsteine mit beliebig eingeprägten Konturen (Hohlräumen), an der Steinunterseite sowie an den Steinseiten, hergestellt werden können.

16. Verwendung des Formbodens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeprägten Konturen (Hohlräume . . .) kreuz und quer verlaufen können, miteinander verbunden sein können sowie an den Steinaußenseiten auch mit dem Formrahmen abschließen können.

17. Verfahren zur Herstellung von Betonsteinen, bei welchem ein Ausgleich unterschiedlicher Volumenverhältnisse des in die einzelnen Formkammern eingefüllten Betons zu dem Zweck stattfindet, Betonsteine gleicher Qualität (Steinhöhe, Steindichte, Festigkeit, gleichmäßiger Abdruck von Konturen . . .) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur herkömmlichen Verdichtung der in den einzelnen Formkammern eingefüllten Betonmenge durch Absenkung der Auflast mit daran befestigten Druckplatten während oder nach des erfolgten Verdichtungsvorgangs Flächenelemente (Schieber, Nocken, Platten . . .) in die Formkammern eingedrückt werden, um unterschiedliche Volumina ausgleichen zu können und um einen gleichen Verdichtungsdruck je Kammer zu erzielen.

18. Verfahren zur Herstellung von Betonsteinen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die während oder nach der Verdichtung zu erfolgende Volumensverdrängung über einen wegziehbaren Formboden nach Anspruch 1 bis 8 erfolgt.

19. Betonsteine sowie hergestellte Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der Ansprüche 1 bis 18 hergestellt wurden.