DE19847732A1 - Fertigungsvorrichtung für gelochte Mauersteine - Google Patents

Abstract

Eine Fertigungsvorrichtung (7) für gelochte Mauersteine weist einen mindestens einseitig zur Befüllung offenen Formkasten (8) mit Formkernen (10) auf, die zwischen sich Formkanäle (10') zur Ausbildung von Mauerstein-Stegen bilden. Ferner ist eine Zufuhreinrichtung (14) zur Heranführung von Mauerstein-Material (13) an dem Formkasten (8) vorgesehen. DOLLAR A Zur einwandfreien Befüllung des Formkastens (8) ist die Fertigungsvorrichtung (7) mit einer vor der Offenseite (12) des Formkastens (8) angeordneten Schleuderwalzen-Anordnung (16) versehen, mittels derer das von der Zufuhreinrichtung (14) herangeführte Mauerstein-Material (13) aufnehmbar und beschleunigt in den Formkasten (8) einbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsvorrichtung für gelochte Mauersteine, insbesondere für feinstrukturierte Hohlblock-Betonsteine, mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Bekanntermaßen sind Mauersteine, wie Ziegel oder Betonsteine, mit einem Muster von vertikal durchlaufenden Öffnungen versehen, die zur Verbesse­ rung der Wärmedämmfähigkeit dienen. Diese in Draufsicht auf den Mauer­ stein langgestreckten, schmalen Öffnungen sind reihenartig nebeneinander angeordnet und von Reihe zu Reihe so zueinander versetzt, daß im Mauer­ stein durchlaufende Längsstege und von Reihe zu Reihe zueinander ver­ setzte Querstege gebildet werden.

Bei der Herstellung solcher Mauersteine wird laut Stand der Technik ein zur Befüllung oben offener Formkasten verwendet, in dem Formkerne auf­ recht stehen. Diese bilden zwischen sich die Formkanäle, die die Mauer­ stein-Stege ausbilden.

Als Zufuhreinrichtung zur Heranführung von Mauerstein-Material, wie z. B. Betonmaterial, dient in der Regel ein Füllwagen, der direkt oberhalb des Formkastens hin- und herbewegbar angeordnet ist. Durch die untenliegende Füllöffnung des Wagens tritt das Mauerstein-Material in die Formkanäle des Formkastens ein, bis die Form vollständig gefüllt ist. Nach anschlie­ ßender Verdichtung durch Vibrationsbeaufschlagung und/oder durch Ein­ fahren eines entsprechend strukturierten Preßstempels in den Formkasten wird das Material auf das Endmaß des Mauersteins verdichtet.

Für die bisher bekannten Mauersteine mit Materialsteg-Breiten im Zenti­ meterbereich haben sich die vorstehende Fertigungstechnologie und die dafür eingesetzten Fertigungsvorrichtungen bewährt. Im Zuge der ange­ strebten verbesserten Wärmedämm-Eigenschaften von Baumaterialien im allgemeinen und Mauersteinen im speziellen werden nun immer schmalere Mauerstein-Stege angestrebt, um materialbedingte Wärmebrücken mög­ lichst weitgehend zu reduzieren. Diese schmaleren Mauerstein-Stege be­ dingen entsprechend kleine Dimensionen der sie ausbildenden Formkanäle im Formkasten.

Enge Formkanäle im Sub-Zentimeterbereich werfen nun erhebliche Pro­ bleme beim Füllvorgang des Formkastens auf. Das feuchte, meist klebrige Mauerstein-Material kann bei sehr engen Formkanälen nicht mehr bis zum Grund des Formkastens durchfallen, sondern verstopft die oben liegenden Öffnungen, so daß das Material aus dem Füllwagen nicht mehr nachrut­ schen und die gesamte Form füllen kann.

Zur Behebung dieser Problematik wurden verschiedene Lösungsmöglich­ keiten überprüft, die jedoch nicht zum gewünschten Erfolg geführt haben. So wurde bei Zugabe eines Thixotropiemittels zur Erhöhung der Fließfä­ higkeit des Materials die Beobachtung gemacht, daß das Material insge­ samt zu instabil ist und die Neigung zeigt, daß sich Wasser auf dem einge­ füllten Betonmaterial absetzt. Dies hat nachteilige Auswirkungen auf die Qualität des Mauersteins. Auch mechanische Mittel, wie einer verstärkten Vibration oder über dem Formkasten hin- und herfahrende Rechen, konn­ ten ein Verstopfen der Formkanäle nicht verhindern. Schließlich wur­ de - ebenfalls nicht mit dem gewünschten Erfolg - die Korngröße des Mate­ rialzuschlags reduziert.

Ausgehend von der vorstehend erörterten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungsvorrichtung für gelochte Mauerstei­ ne und insbesondere für feinstrukturierte Hohlblock-Betonsteine zu schaf­ fen, mit der auch Formkästen mit sehr schmalen Formkanälen problemlos befüllbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Einbringen des Mauerstein-Mate­ rials in den Formkasten eine vor der Offenseite des Formkastens an­ geordnete Schleuderwalzen-Anordnung eingesetzt wird, mittels derer das von der Zuführeinrichtung herangeführte Mauerstein-Material aufnehmbar und beschleunigt in den Formkasten einbringbar ist.

Das Material, das nach seiner Anmischung kontinuierlich über beispiels­ weise ein Förderband antransportiert wird, wird also auf die Schleuderwal­ zen-Anordnung aufgegeben und von oben quasi in den Formkasten "einge­ schossen". Dadurch gelangt das Material bis zum Grund der Formkanäle, die sukzessive mit bereits hohem anfänglichen Verdichtungsgrad aufgefüllt werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fertigungsvor­ richtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich ferner aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen feinstrukturierten Hohl­ block-Betonstein,

Fig. 2 eine höchst schematische Seitenansicht einer Mauerstein-Fertigungs­ vorrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine Seitenansicht analog Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform der Fertigungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch das Lochbild eines feinstrukturierten Hohl­ block-Betonsteins 1 gezeigt. Eine Vielzahl von Reihen 2 aus in Draufsicht längs­ gerichteten Öffnungen 3 sind so angeordnet, daß sie zwischen sich in Längsrichtung 4 des Betonsteins 1 durchgehende Längsstege 5 und von Reihe zu Reihe um die halbe Lochlänge versetzte Querstege 6 bilden. Die Dicke d der Längs- bzw. Querstege 5, 6 beträgt zur Erhöhung der Wärme­ dämmfähigkeit des Betonsteins 1 weniger als 1 cm, vorzugsweise etwa 0,7 cm. Die entsprechenden Dimensionen der Öffnungen 3 können dabei - ab­ weichend von der schematischen Darstellung in Fig. 1 - wesentlich größer sein. Das Größenverhältnis zu den Dimensionen der Stege 5, 6 richtet sich letztendlich nach der geforderten Festigkeit des Betonsteins.

Der Betonstein 1 wird in einer Fertigungsvorrichtung 7 hergestellt, die an­ hand von Fig. 2 zu erläutern ist. Kernstück dieser Fertigungsvorrichtung 7 ist naturgemäß der Formkasten 8, der aus längs- und quergerichteten Sei­ tenwänden 9 sowie Formkernen 10 zur Ausbildung der Öffnungen 3 be­ steht. Zwischen den Formkernen 10 bleiben schmale, enge Formkanäle 10' stehen, die die Stege 5, 6 ausbilden. Der Formkasten 8 ist oben und unten offen und auf einer geeigneten Palette 11 abgestellt. Über die obere Offen­ seite 12 kann der Formkasten 8 mit Mauerstein-Material 13 gefüllt werden, das von einer (nicht dargestellten) Mischanlage z. B. durch ein übliches Förderband 14 zugeführt wird. Das Ende des Förderbandes 15 ist mit deut­ lichem Abstand oberhalb des Formkastens 8 angeordnet, so daß zwischen Förderband 14 und Formkasten 8 eine Schleuderwalzen-Anordnung 16 po­ sitionierbar ist. Letztere weist eine Schleuderwalze 17 auf, die über nicht dargestellte Lagereinrichtungen um eine horizontale Achse 18 drehbar ge­ lagert und mit einem Rotationsantrieb 19 versehen ist. Die Schleuderwalze 17 weist einen Walzenkern 20 auf, von dem radial und achsparallel oder schraubenlinienförmig angeordnete Schleuderbleche 21 abstehen. Walzen­ kern 20, Schleuderbleche 21 und endseitige Walzenflansche 22 bilden je­ weils Aufnahmekammern 23 für das Mauerstein-Material 13.

Tangential an der Schleuderwalze 17 und parallel zur Befüllrichtung 24 ist ein Leitblech 25 positioniert, das mit der Schleuderwalze 17 einen Durch­ laufspalt 26 für das Mauerstein-Material 13 bildet.

Das Ende 15 des Förderbandes 14 und die Schleuderwalzen-Anordnung 16 sind nun so zueinander positioniert, daß das unter Einfluß der Schwerkraft nach unten fallende Mauerstein-Material 13 in den Durchlaufspalt 26 ge­ langt, um dort von den Aufnahmekammern 23 der Schleuderwalze 17 auf­ genommen und - in Abhängigkeit beispielsweise von Konsistenz und Feuchte des Materials aufgrund einer Drehzahl der Schleuderwalze von vorzugsweise 500 bis 1500/min - nach unten beschleunigt sowie in die zwischen den Formkernen 10 gebildeten Formkanäle 10' geschossen wird. Das Material gelangt dabei bis an den Grund der Formkanäle 10', so daß der Formkasten 8 sukzessive von unten nach oben gefüllt wird.

Nach oder während des Befüllens kann die Palette 11 mit Formkasten 8 mittels eines Vibrationsantriebes 27 zum weiteren Verdichten des in der Form befindlichen Materials gerüttelt werden. Der Vibrationstyp kann da­ bei - wie aus der Mauerstein-Fertigung grundsätzlich bekannt - unidirektio­ nal - also z. B. rein vertikal auf und ab -, in zwei überlagerten Richtun­ gen - also z. B. überlagerte Vertikal- und Horizontalbewegungen - oder chaotisch sein.

Wie aus den Zeichnungen nicht ersichtlich, da grundsätzlich bekannt, wird nach dem Befüllen der Form und gegebenenfalls nach Verdichten des Ma­ terials noch zusätzlich mit einem Preßstempel gearbeitet. Anschließend wird der Mauerstein nach Erreichen einer entsprechenden Grünstandsfe­ stigkeit entschalt und wie üblich ausgehärtet und eventuell endbearbeitet.

Zum eigentlichen Befüllvorgang ist zu ergänzen, daß bei dem in Fig. 2 ge­ zeigten Ausführungsbeispiel das Förderband 14 zusammen mit der Schleu­ derwalzen-Anordnung 16 oberhalb des Formkastens 8 in einer Verschiebe­ richtung 28 hin- und herbewegbar sein soll, die parallel zur Offenseite 12 des Formkastens 8 und quer zur Achse 18 der Schleuderwalze 17 liegt. Die Ausrichtung des Formkastens 8 ist dabei so, daß die Stein-Längsrichtung 4 rechtwinklig zur Verschieberichtung 28 verläuft. Es hat sich nämlich her­ ausgestellt, daß bei dieser Ausrichtung eine besonders gleichmäßige und reibungslose Befüllung des Formkastens möglich ist.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung sind die mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 übereinstimmenden Bauteile mit identischen Bezugszeichen versehen und bedürfen keiner nochmaligen Erörterung. Es sollen im folgenden lediglich die Unterschiede zwischen beiden Ausführungsformen erläutert werden.

So weist die Schleuderwalzen-Anordnung 16' ein Paar von horizontal ne­ beneinander, Seite an Seite angeordneten Schleuderwalzen 17', 17'' auf, die zwischen sich wiederum einen Durchlaufspalt 26' bilden. Die Walzen 17', 17'' rotieren gegenläufig mit den eingezeichneten Drehrichtungen. Das Mauerstein-Material 13 fällt von oben vom Förderband 14 in den Zwickel­ bereich zwischen den beiden Schleuderwalzen 17', 17'' hinein, wird von den Aufnahmekammern 23 erfaßt und nach unten in den Formkasten 8 ge­ schleudert. Die Schleuderwalzen 17', 17'' sind dabei so angeordnet, daß sie mit ihrem Außenumfang - also im wesentlichen der Hüllfläche der Außen­ kanten der Schleuderbleche 21' - den Formkasten 8 an seiner oberen Of­ fenseite 12 tangieren. Ein geringer Abstand zwischen dem Formkasten 8 und den Schleuderwalzen 17', 17'' wird dabei aus verschleißtechnischen Gründen eingehalten. Zwischen den Schleuderwalzen 17', 17'' - also im Durchlaufspalt 26' - kann bei Bedarf ein zusätzliches Leitblech (nicht dar­ gestellt) angebracht werden.

In den Zwickelbereich zwischen den Schleuderwalzen 17', 17'' und der Offenseite 12 des Formkastens 8 greifen von außen jeweils über die Länge der Walzen 17', 17'' verlaufende Rückführ-Leitbleche 29 ein, die um den nach unten weisenden Sektor der Schleuderwalze 17', 17'' herum verlaufen und sich daran anschließend vertikal nach oben erstrecken. Zusammen mit Seitenwänden 30 wird eine Art Walzenkasten 31 gebildet, wobei über­ schüssiges, nicht in den Formkasten 8 gelangtes Material durch die Schleu­ derwalzen 17', 17'' unter Mithilfe der Rückführ-Leitbleche 29 außen nach oben befördert und neuerdings in den Durchlaufspalt 26' gelangt. Dieser Materialumlauf ist in Fig. 3 mit den Pfeilen 33 angedeutet.

Wie in Fig. 3 ferner dargestellt ist, können bei der Fertigungsvorrichtung 7' eine Vielzahl von Formkästen 8 aneinandergereiht und auf einer entspre­ chenden Förderbahn 32 unter der statisch angeordneten Schleuderwalzen-An­ ordnung 16' in Verschieberichtung 28' hinwegbewegt werden. Dabei erfolgt der Füllvorgang, wobei mit Materialüberschuß gearbeitet werden kann. Das nicht in den jeweiligen Formkasten 8 eintretende Material wird - wie oben erläutert - vom Formkasten abgestreift und über die Rückführ-Leit­ bleche 29 wieder in den Durchlaufspalt 26' verbracht. Insoweit dient die Schleuderwalzen-Anordnung 16' nicht nur zum Befüllen des Formka­ stens, sondern auch als Abstreifer für überschüssiges Material.

Beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 3 ist im übrigen ge­ mein, daß durch ein Stoppen der Schleuderwalzen-Anordnung 16, 16' die Materialzufuhr zum Formkasten 8 unterbrechbar ist.

Claims (10)

1. Fertigungsvorrichtung für gelochte Mauersteine, insbesondere für feinstrukturierte Hohlblock-Betonsteine, mit:

• - einem mindestens einseitig zur Befüllung offenen Formkasten (8, 8') mit Formkernen (10), die zwischen sich Formkanäle (10') zur Ausbildung von Mauersteinstegen (5, 6) bilden, und
• - einer Zufuhreinrichtung (14) zur Heranführung von Mauer­ stein-Material (13) zum Formkasten (8, 8'),
  gekennzeichnet durch
• - eine vor der Offenseite (12) des Formkastens (8, 8') angeordnete Schleuderwalzenanordnung (16, 16'), mittels derer das von der Zufuhreinrichtung (14) herangeführte Mauerstein-Material (13) aufnehmbar und beschleunigt in den Formkasten (8, 8') einbring­ bar ist.

2. Fertigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderwalzenanordnung (16, 16') mindestens eine rotie­ rende Schleuderwalze (17, 17', 17'') aufweist, die mit einem Walzen­ kern (20) mit radial davon abstehenden, über den Umfang verteilten Schleuderblechen (21) versehen ist.

3. Fertigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schleuderwalzenanordnung (16') zwei Seite an Seite angeordnete Schleuderwalzen (17', 17'') aufweist, die zwischen sich einen Durchlaufspalt (26') für das zu beschleunigende Mauer­ stein-Material (15) bilden.

4. Fertigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchlaufspalt (26') ein Leitblech angeordnet ist.

5. Fertigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schleuderwalzenanordnung (16) eine einzige Schleuderwalze (17) aufweist, die mit einem tangential dazu und par­ allel zur Befüllrichtung (24) positionierten Leitblech (25) einen Durchlaufspalt (26) bildet.

6. Fertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderwalzenanordnung (16, 16') und die Zufuhreinrichtung (14) einerseits und der Formkasten (8, 8') ande­ rerseits in Richtung parallel zur Offenseite (12) des Formkastens (8, 8') und quer zur Walzenachse (18) relativ zueinander verschiebbar sind.

7. Fertigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtung (28, 28') rechtwinklig zur Walzenachse (18) der mindestens einen Schleuderwalze (17,17', 17'') und zur Mauerstein-Längsrichtung (4) verläuft.

8. Fertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schleuderwalze (17', 17'') derart relativ zum Formkasten (8') angeordnet ist, daß sie mit ihrem Umfang den Formkasten (8') an seiner Offenseite (12) tangiert.

9. Fertigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schleuderwalze (17', 17'') auf ihrer dem Durchlaufspalt (26') abgewandten Außenseite mit einem Rück­ führ-Leitblech (29) versehen ist.

10. Fertigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch Anhalten der mindestens einen Schleuderwal­ ze (17, 17', 17'') die Materialzufuhr zum Formkasten (8) unterbrechbar ist.