DE19639985A1 - Verfahren und Vorrichtung sowie Anlage zum Herstellen von Kalksandsteinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her­ stellen von Kalksandsteinen, die in einem Formwerkzeug mittels einer Formpresse herge­ stellt und als frisch gepreßte Rohlinge auf einem Härtewagen abgesetzt werden, und sodann der Härtewagen mit den Rohlingen auf eine Schiebebühne verfahren und mittels dieser in eine Vor-Kopf-Position vor einem von mehreren, an dem Schiebebühnengang positionierten Auto­ klaven verbracht und in den Autoklaven zum Härten der Rohlinge eingefahren wird, worauf­ hin der Härtewagen mit den gehärteten Steinen aus dem Autoklaven wieder auf eine Schiebe­ bühne des Schiebebühnengangs ausgefahren und mittels der Schiebebühne zu einer Paketier- und Verladestation verbracht wird, von der der entladene (leere) Härtewagen zu der Form­ presse zur Aufnahme neuer frisch gepreßter Rohlinge zurücktransportiert wird.

In der Praxis erfolgt der Zurücktransport der leeren Härtewagen üblicherweise über einen zweiten Schiebebühnengang, auf dem die Härte­ wagen wiederum mittels Schiebebühnen zu der Formpresse zurücktransportiert werden.

Mit einem Verfahren und einer entsprechenden Anlage der einleitend definierten Art werden Kalksandsteine in Standardformaten gefertigt, z. B. im traditionellen Mauerwerksstein-Format oder in den heute aus Rationalisierungsgründen gewünschten großformatigen Planelementen von z. B. 100 × 60 cm und in verschiedenen Dicken je nach Verwendung für eine Außenwand oder Innenwand. Die Herstellung von Sonderformaten (z. B. von Paßstücken oder Steinen mit Neigungs­ schrägen) erfolgt durch Zuschneiden (Sägen) der gehärteten großformatigen Planelemente entsprechend dem jeweiligen Bauvorhaben oder nach Angaben der Architekten. Da das Schneiden gehärteter Kalksandsteine infolge Silikat­ bildungen und/oder Quarzbestandteile im Stein problematisch sein kann, wird gemäß der EP 0 722 814 A1 vorgeschlagen, zum Herstellen der Sonderformate die frisch gepreßten Rohlinge unmittelbar einer Bandsäge zuzuführen und auf Maß zu schneiden und erst anschließend zu härten.

Die bekannten Anlagen für das Herstellen von Kalksandsteinen erfordert einen hohen Investitions­ aufwand, so daß die Forderung nach einer Kosten­ reduzierung und/oder einer höheren Leistung der Fertigungsanlage gestellt ist. Dabei spielt auch die Tatsache eine Rolle, daß die Rohlinge auf speziellen zunderfreien und entspannten Unterlagsblechen gefertigt werden müssen, die relativ teuer sind und im Regelfall für eine Tagesproduktion in einer Anzahl von über 1000 Unterlagsblechen vorhanden sein müssen, da diese mit den flach auf den Unterlagsblechen aufliegenden Rohlingen in einem Etagengestell auf dem Härtewagen gestapelt dem Autoklaven zugeführt werden und während des etwa 9-stündigen Härtevorgangs im Autoklaven ver­ bleiben. Ebenfalls sind die Kosten für die Herstellung der Sonderformate erheblich, da das Zuschneiden der Sonderformate in einer gesonderten Sägerei relativ arbeitsaufwendig ist, und zwar unabhängig davon, ob das Zu­ schneiden der Sonderformate vor oder nach dem Härten der Kalksandsteine erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren mit einer entsprechenden Anlage und einer Vorrichtung für die Herstellung von Kalksandsteinen (KS-Steinen) vorzuschlagen, das erhebliche Kosteneinsparungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der einleitend definierte Fertigungskreislauf nur für die Herstellung von KS-Standardformaten verwendet wird, die keinerlei Zuschneidungen erfordern, wobei der Leistungsausstoß einer solchen Fertigungsanlage gegebenenfalls auch noch durch einen weiteren, an demselben Schiebe­ bühnengang liegenden Parallelkreislauf für die Fertigung von Standardformaten erhöht werden kann, und daß eine solche Standardformat-Fertigung kombiniert ist mit einem zusätzlichen By-Pass-Kreis­ lauf, der an demselben Schiebebühnengang mit den dort vorhandenen Schiebebühnen und Autoklaven angeschlossen ist und der mit einer eigenen Formpresse nur für die Herstellung von KS-Sonder­ formaten versehen ist.

Der Grundgedanke der Lehre der Erfindung besteht darin, für eine Sonderformat-Fertigung mit einem By-Pass-Kreislauf mit eigener Formpresse auf die ohnehin vorhandenen Anlagen und Vorrichtungen der Standardformat-Fertigung zuzugreifen, da das Fertigungsvolumen, d. h. die Anzahl der Sonder­ formate im Vergleich zu dem Fertigungsvolumen der Standardformate klein ist und von den vorhandenen Anlagen und Vorrichtungen kapazitätsmäßig ohne Mehrkosten mit geleistet werden kann.

Dabei ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Sonderformate in der eigenen Formpresse des By-Pass-Kreislaufs in Sonderwerkzeugen auf Maß gefertigt werden, so daß ein zusätzliches Zuschneiden von Sonderformaten aus vorher ge­ fertigten Standardformaten grundsäztlich ent­ fällt.

Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, daß die für ein Bauvorhaben der üblichen Größenordnung benötigten Stückzahlen an Sonder­ formaten selbst bei einem erforderlichenfalls häufigeren Wechsel der Sonderwerkzeuge in der eigenen Formpresse des By-Pass-Kreislaufs problemlos einem hohen Leistungsausstoß des oder der Standardformat-Kreisläufe zuzuordnen bzw. anzupassen sind, so daß mit einer erfindungs­ gemäß kombinierten Fertigungsanlage auch Lieferungen von in der Reihenfolge gemischten Standard- und Sonderformaten geleistet bzw. geliefert werden können, wenn dies von der Bauleitung eines Bau­ vorhabens aus Gründen der Rationalisierung des Bauablaufs am Ort der Baustelle gewünscht werden sollte. Eine derartige bauablauf-gesteuerte ge­ mischte Lieferung von Standardformaten und Sonder­ formaten kann mit einer erfindungsgemäß kombinierten Fertigungsanlage computergestützt problemlos er­ folgen.

Eine besonders zweckmäßige Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht nach An­ spruch 6 vor, daß der Formpresse in dem By-Pass- Kreislauf zum Herstellen der Sonderformate ein Formenlager zugeordnet ist und daß die Form­ presse mit einer Werkzeugform-Schnellwechselein­ richtung versehen ist.

Dabei sind Werkzeugform-Schnellwechseleinrichtungen dem Fachmann bekannt und in einer automatisierbaren Ausführungsform in der deutschen Patentanmeldung 195 49 293.5 der Anmelderin ausführlich be­ schrieben.

Eine zusätzliche Verbesserung und Verringerung der Investitionskosten für Fertigungsanlagen in der KS-Produktion ergibt sich nach Anspruch 3, dem eine selbständige erfinderische Bedeutung zukommt, dadurch, daß die einem Sonderwerkzeug und/oder einem Standardwerkzeug entnommenen frisch gepreßten Rohlinge um eine horizontale Achse gedreht und hochkant auf einer ihrer Seiten­ flächen auf dem Härtewagen abgesetzt werden.

Bisher ist die Fachwelt davon ausgegangen, daß die frisch gepreßten KS-Rohlinge nur flach­ liegend auf Unterlagsblechen den Autoklaven zum Härten zugeführt werden können. Zu diesem Zweck werden im Stand der Technik Etagengestelle auf den Härtewagen verwendet, in die die Unterlags­ bleche mit den Rohlingen eingeschoben werden.

Nach dem Vorschlag der Erfindung werden nunmehr die frisch gepreßten Rohlinge der Formpresse entnommen und mittels eines Umsetzers unmittel­ bar und hochkant auf einem Härtewagen abge­ setzt, so daß die für den Preßvorgang benötigten Unterlagsbleche sofort wieder frei werden und gegebenenfalls nach einer Reinigung der Form­ presse sofort wieder zugeführt werden können, da längere Verweilzeiten in der Anlage und ins­ besondere in den Autoklaven entfallen. Die für eine Tagesproduktion benötigte Anzahl von Unter­ lagsblechen ist dadurch erheblich reduziert, und die Investitionskosten für eine KS-Fertigungsan­ lage sind dadurch beachtlich verringert.

Der 90°-Umsetzer für die Hochkantabstellung der Rohlinge auf einem Härtewagen ist gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß ein Saugheber auf die in der Formpresse offen liegende obere Fläche des Rohlings zugreift und den Rohling der Formpresse entnimmt, wobei der Saugheber um eine horizontale Achse verschwenk­ bar sowie horizontal und vertikal verfahrbar ist derart, daß die Rohlinge nahezu dicht an dicht unter Freilassung eines geringen Spaltab­ standes hochkant auf einem Härtewagen absetzbar sind.

Durch die dicht-an-dicht Hochkantabstellung, die mit einem Saugheber-Umsetzer der vorge­ nannten Art durchführbar ist, wird die Belegungs­ dichte eines Härtewagens mit Rohlingen erheb­ lich gesteigert, was bei Verwendung eines 90°-Umsetzers unter Verwendung eines üblicher­ weise beidseitig an einem Rohling angreifenden U-förmigen Greifers nicht möglich ist, da wegen der konstruktiven Abmessungen der Greiferarme ein größerer Spaltabstand zwischen den hochkant auf einem Härtewagen abgesetzten Rohlingen ver­ bleiben muß.

Der Saugheber für die Durchführung der erfindungs­ gemäßen Hochkantabstellung der Rohlinge ist ge­ mäß Anspruch 5 zweckmäßigerweise mit mehreren selektiv aktivierbaren Saugelemente ausgerüstet. Die einzelnen Saugelemente können beispielsweise mit einer computergestützten Ventilsteuerung an­ gesteuert werden, wobei Größe und Konfiguration der einzelnen Saugelemente des Saughebers so zu wählen sind, daß mit ihm sowohl Rohlinge in Standardformaten als auch Rohlinge in den üblichen Sonderformaten aufzunehmen sind, beispielsweise in Form von rechtwinkligen Paßstücken oder Rohlingen mit Neigungungsschrägen unter z. B. 30° oder 45°.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Anlage und Vorrichtung dafür anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Draufsicht eine Gesamt­ anlage einer erfindungsgemäßen Art,

Fig. 2-4 einen 90°-Umsetzer unter Verwendung eines U-förmigen Greifers,

Fig. 5-7 einen erfindungsgemäßen 90°-Um­ setzer mit einem Saugheber.

Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung die Draufsicht auf eine Gesamtanlage gemäß der Erfindung.

Erkennbar ist der Schiebebühnengang mit der Schiebebühne 11 und den diversen, an dem Schiebe­ bühnengang positionierten Autoklaven 12. Ein zweiter Schiebebühnengang 13 ist parallel zum ersten Schiebebühnengang 10 angeordnet und eben­ falls mit einer Schiebebühne 14 bestückt.

Zwischen den Schiebebühnengängen 11 und 13 sind insgesamt 5 querlaufende lineare Gleisführungen 15-19 vorhanden, auf denen Härtewagen 20 laufen, die dann, wenn eine der Schiebebühnen 11 oder 14 in einer fluchtenden Vor-Kopf-Position vor einer Gleisführung steht, auf die ebenfalls mit Gleis­ stücken ausgerüsteten Schiebebühnen geschoben oder gezogen werden können.

An den Gleisführungen 16 und 17 befindet sich jeweils eine Formpresse 21 und 22 mit jeweils einem Umsetzer 23 und 24, der die frisch ge­ preßten Rohlinge der Formpresse entnimmt und auf den Härtewagen absetzt. Die Formpressen 21 und 22 produzieren Rohlinge in Standardformaten. Die Härtewagen mit den frisch gepreßten Rohlingen laufen darstellungsgemäß nach rechts auf den Schiebebühnengang 10 zu, werden dort von der Schiebebühne 11 aufgenommen und mittels dieser in eine Vor-Kopf-Position vor einen der Auto­ klaven 12 verbracht und in den jeweiligen Auto­ klaven eingefahren.

Nach dem Härtevorgang im Autoklaven, der mit Heißdampf unter erhöhtem Druck mehrere Stunden dauert, werden die Härtewagen mit den gehärteten Steinen wieder auf die Schiebebühne 11 des Schiebebühnengangs 10 ausgefahren und mittels der Schiebebühne zu einer Paketier- und Ver­ ladestation 25 verbracht, aus der die paketierten Endprodukte auf einem Förderband 26 aufgetragen und von dort für den Transport zum Abnehmer ver­ laden werden.

Die leeren Härtewagen 20 laufen von der Paketier- und Verladestation 25 auf den Schiebebühnengang 13 zu und werden mittels der dortigen Schiebebühne 14 zu den Gleisführungen 16 und 17 zurücktransportiert.

Derartige doppelte (parallele) Fertigungskreis­ läufe zur Herstellung von KS-Standardformaten sind bekannt. Neu ist, an demselben Schiebe­ bühnengang 10, an dem die Autoklaven 12 positioniert sind, einen zusätzlichen By-Pass-Kreislauf mit einer eigenen Formpresse 26 und den Gleisführungen 18 und 19 zur Herstellung von KS-Sonderformaten anzu­ schließen.

Im By-Pass-Kreislauf werden mittels der Form­ presse 26 KS-Sonderformate auf Maß gefertigt, so daß nachträgliche Zuschnitte der Rohlinge und/oder der gehärteten Steine zu den gewünschten Sondermaßen grundsätzlich entfallen. Da die Sonder­ werkzeugformen für die verschiedenen Sonderformate häufiger gewechselt werden müssen, ist der Formpresse 26 ein Formenlager 27 zugeordnet, aus dem das jeweils gewünschte Formwerkzeug der Formpresse 26 in Richtung des Pfeiles 28 zuge­ führt und in der Formpresse weitgehend automatisch am Pressentisch und am Preßstempel montiert wird (sogenannte Werkzeugform-Schnellwechseleinrichtung). Die jeweils demontierte Werkzeugform verläßt in derselben Richtung des Pfeiles 28, d. h. im linearen Durchlauf die Formpresse 26 und wird mittels des Förderbandes 29 seitlich ausgetragen und in das Formenlager 27 zurückgebracht.

Die Formpresse 26 fertigt die KS-Sonderformate auf Unterlagsblechen 30, die in einem geschlossenen Kreis umlaufen, so daß nur eine geringe Anzahl von Unterlagsblechen für die Herstellung der Rohlinge (siehe z. B. 31, 32) erforderlich sind.

Die Rohlinge 31, 32 werden mittels des Umsetzers 33 aufgenommen, um eine horizontale Achse gedreht und hochkant auf einer ihrer Seitenflächen auf einem Härtewagen 20 abgesetzt, der sodann auf der Gleisführung 18 in Richtung des Schiebebühnen­ gangs 10 verfahren und mittels der Schiebebühne 11 oder einer zusätzlichen Schiebebühne (nicht dar­ gestellt), die z. B. nur die Gleisführungen 18 und 19 bedient, in einen der Autoklaven 12 eingefahren. Nach dem Härtevorgang werden die Härtewagen mit den gehärteten sonderformatigen KS-Steinen aus dem jeweiligen Autoklaven ausgefahren und mittels der Schiebebühne auf die Gleisführung 19 geschoben und zu der Paketier- und Verladestation 34 verfahren, aus der die paketierten Sonderformate auf ein Förderband 35 ausgetragen und von dort für den Transport zum Abnehmer verladen werden. Die leeren Härtewagen kehren über den Schiebe­ bühnengang 13 in den By-Pass-Kreislauf zurück.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen in vereinfachter Darstellung einen 90°-Umsetzer unter Verwendung eines U-förmigen Greifers, der als Umsetzer sowohl für die KS-Standardformate (siehe Um­ setzer 23 und 24 in Fig. 1) als auch für die KS-Sonderformate (siehe Umsetzer 33 in Fig. 1) verwendet werden kann.

Dargestellt ist die Rahmenkonstruktion 36 des Umsetzers mit einem vertikal und horizontal verfahrbaren Greifer 37, bestehend aus seit­ lichen Greiferwangen 38 und 39 (vergl. Fig. 4), die einzelne Greiferplatten 40 tragen (vergl. Fig. 3), die selektiv über jeweils zugeordnete Druckzylinder 41 gesteuert werden, so daß sie in der Lage sind, einen senkrecht stehenden frisch gepreßten Rohling 42 vorsichtig möglichst nahe seiner unteren Standfläche aufzunehmen und auf einen Härtewagen 43 (vergl. Fig. 2) abzu­ setzen.

Für diese Greifer-Umsetzung muß der frisch ge­ preßte Rohling 42, der zunächst flachliegend auf dem Unterlagsblech 44 (vergl. Fig. 2) gefertigt worden ist, in eine senkrecht stehende Position gebracht werden. Dies geschieht mittels einer Aufstelleiste 45, die in der Darstellung gemäß Fig. 2 von rechts gegen die vorgesehene Standfläche des Rohlings 42 bewegt wird und in ihrer Anlageposition an der Standfläche mit dem Unterlagsblech 44 verriegelt wird. Unterlags­ blech und Aufstelleiste werden dann gemeinsam in die vertikal stehende Position verschwenkt, woraufhin das Unterlagsblech entriegelt und zurückgeschwenkt wird, so daß der dann senkrecht und frei stehende Rohling mittels des Greifers 37 erfaßt werden kann.

Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht auf die Schnitt­ fläche III-III in Fig. 4 die einzelnen Greifer­ platten 40, deren Abmessungen und geometrische formen in einer bestimmten Anordnungsfolge so gewählt sind, daß sie sowohl standardformatige Rohlinge kleinerer Breiten (siehe die gestrichelten Linien 46 in Fig. 3) als auch ausgeklinkte Sonder­ formate (siehe gestrichelte Linie 47) sowie auch Sonderformate mit unterschiedlichen Neigungs­ schrägen (siehe gestrichelte Linien 48-50) ergreifen können.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen einen Umsetzer, dessen wesentlicher Bestandteil ein Saugheber ist und der ebenfalls sowohl KS-Rohlinge in Standard­ formaten (siehe Umsetzer 23 und 24 in Fig. 1) als auch KS-Rohlinge in Sonderformaten (siehe Umsetzer 33 in Fig. 1) verarbeitet.

In einer Rahmenkonstruktion 51 ist ein vertikal und horizontal verfahrbarer Saugheber 52 ange­ ordnet, der eine horizontale Tragplatte 53 so­ wie eine um 90° verschwenkbare Saugheberplatte 54 aufweist, an der mehrere selektiv aktivierbare Saugelemente 55, 56, 57 unterschiedlicher geometrischer Konfiguration und Anordnung vor­ handen sind (vergl. die Draufsicht in Fig. 6 aus Richtung der Schnittfläche IV-IV in Fig. 7).

Auch diese Konfiguration und Anordnung der einzeln aktivierbaren Saugelemente ist so gewählt, daß der Saugheber Rohlinge im Standardformat mit unter­ schiedlichen Breiten als auch im ausgeklinkten Sonderformat und/oder in Sonderformaten mit unter­ schiedlichen Neigungsschrägen aufnehmen kann.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß der Saugheber die Rohlinge direkt von dem Unterlags­ blech 58 (vergl. Fig. 5) aufnehmen kann, ohne daß der Rohling vorher in eine senkrecht stehende Position gebracht werden muß. Der am Saugheber hängende Rohling wird in der Darstellung der Fig. 5 nach links in Richtung des Härtewagens 43 verfahren, wobei gleichzeitig die 90°-Verschwenkung des Rohlings um die horizontale Achse 59 statt­ findet.

Die Rohlinge werden dann in einer dicht-an-dicht Hochkantabstellung auf dem Härtewagen 43 abge­ setzt, wobei nur ein geringer Spaltabstand 60 zwischen den einzelnen Rohlingen wählbar ist, so daß die Belegungsdichte eines Härtewagens mit Rohlingen erheblich gesteigert werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von Kalksandsteinen,

• - die in einem Formwerkzeug mittels einer Form­ presse hergestellt und als frisch gepreßte Rohlinge auf einem Härtewagen abgesetzt werden,
• - und sodann der Härtewagen mit den Rohlingen auf eine Schiebebühne verfahren und mittels dieser in eine Vor-Kopf-Position vor einen von mehreren, an dem Schiebebühnengang positionierten Auto­ klaven verbracht und in den Autoklaven zum Härten der Rohlinge eingefahren wird,
• - woraufhin der Härtewagen mit den gehärteten Steinen aus dem Autoklaven wieder auf eine Schiebebühne des Schiebebühnengangs ausgefahren und mittels der Schiebebühne zu einer Paketier- und Verladestation verbracht wird, von der der entladene (leere) Härtewagen zu der Formpresse zur Aufnahme neuer frisch gepreßter Rohlinge zurücktransportiert wird,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der vorgenannte fertigungskreislauf und gegebenenfalls ein weiterer Parallelkreislauf an demselben Schiebebühnengang zur Herstellung von rechtwinkligen Standardformaten der KS-Steine verwendet wird
• - und daß an demselben Schiebebühnengang mit den dort vorhandenen Schiebebühnen und Autoklaven ein zusätzlicher By-Pass-Kreislauf mit einer eigenen Formpresse zur Herstellung von Sonder­ formaten der KS-Steine angeschlossen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Sonderformate in dem By-Pass-Kreislauf in Sonderwerkzeugen auf Maß gefertigt werden.

3. Verfahren zum Herstellen von Kalksandsteinen, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß die einem Sonderwerkzeug und/oder einem Standardwerkzeug entnommenen frisch gepreßten Rohlinge um eine horizontale Achse gedreht und hochkant auf einer ihrer Seitenflächen auf dem Härtewagen abgesetzt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch

• - einen Saugheber (52) der die Rohlinge der Formpresse entnimmt
• - und der um eine horizontale Achse (59) ver­ schwenkbar sowie horizontal und vertikal ver­ fahrbar ist derart, daß die Rohlinge nahezu dicht an dicht unter Freilassung eines geringen Spaltabstandes (60) hochkant auf einem Härte­ wagen (43) absetztbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Saugheber (52) mit mehreren, selektiv aktivierbaren Saugelementen (55, 56, 57) aus­ gerüstet ist.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Formpresse (26) zum Herstellen der Sonderformate ein Formenlager (27) zuge­ ordnet ist,
• - und daß die Formpresse mit einer Werkzeug­ form-Schnellwechseleinrichtung versehen ist.