DE19924708A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bausteins - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere eines Schalungsziegels, bei dem aus einem Formwerkzeug (2) ein endloser Formling (4) ausgepreßt wird, von dem mit vorgebbarer Länge (8) ein Rohling (10) abgetrennt und anschließend getrocknet und gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abtrennen und vor dem Trocknen mindestens eine insbesondere dem Durchtritt von in den Baustein einzubringendes Füllmaterial dienende Aussparung (10d) an dem Rohling (10) angeformt wird sowie eine zugehörige Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere eines Schalungsziegels.

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird aus einem Formwerkzeug ein endloser Formling ausgepreßt, von dem mit vorgebbarer Länge ein Rohling abgetrennt und anschließend getrocknet und gebrannt wird. Insbesondere wenn der Baustein als Schalung von in den Baustein einzubringendes Füllmaterial, beispielsweise Beton, dienen soll, sind dem Durchtritt dieses Füllmaterials von einem Baustein in die benachbarten Bausteine dienende Aussparungen vorzusehen. Das Anformen dieser Aussparungen am getrockneten oder gebrannten Baustein ist aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bausteins bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Insbesondere sollen Aussparungen, die beispielsweise dem Durchtritt von in den Baustein einzubringendes Füllmaterial dienen, einfach und kostengünstig an dem Baustein anformbar sein.

Das Problem ist durch das im Anspruch 1 bestimmte Verfahren und die im Anspruch 8 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

Dadurch, daß nach dem Abtrennen und vor dem Trocknen mindestens eine insbesondere dem Durchtritt von in den Baustein einzufüllendes Füllmaterial dienende Aussparung an dem Rohling angeformt wird, lassen sich einfach und kostengünstig nahezu beliebig geformte Aussparungen an jeder gewünschten Stelle des Bausteins anformen. Der Formling wird als Endlosstrang kontinuierlich aus dem Formwerkzeug ausgepreßt und auf einem kontinuierlich laufenden Förderband der Abtrenneinrichtung und der daran anschließenden Anformeinrichtung zugeführt. Das Abtrennen erfolgt vorzugsweise mittels einer Trenneinrichtung, die beispielsweise einen Schneidedraht umfaßt, der in vorzugsweise senkrechter Schnittrichtung Rohlinge von dem Endlosformling abtrennt. Die Trenneinrichtung wird während des Trennvorgangs mit einer mit dem Förderband übereinstimmender Geschwindigkeit und Richtung bewegt, so daß sich die Relativposition der Trenneinrichtung zum Formling in Förderrichtung während des Abtrennens nicht ändert. Der Formling bildet durch eine innere und äußere Schalungswand und Quer- bzw. Seitenwände Kammern für das in den Baustein einzubringende Füllmaterial, beispielsweise Beton, aus. Während des Abtrennens wird der Formling durch einen in die Kammern eingreifenden Schleppkern gestützt, um ein Verformen während des Abtrennens zu verhindern. Der Trennschnitt erfolgt rechtwinklig zur Transportrichtung. Die vorgebbare Länge des Rohlings entspricht der Höhe des Bausteins. Insbesondere sind mit dem Verfahren Schalungsziegel aus gebranntem Ton oder Lehm herstellbar. Die insbesondere in die Quer- und/oder Seitenwände des Rohlings anzuformende Aussparung bzw. Ausschnitt dient dem Durchtritt des Füllmaterials von einer Kammer in die benachbarte Kammer des Bausteins und/oder von einem Baustein in den benachbarten Baustein.

Durch das Anformen der Aussparung noch vor dem Trocknen des Rohlings können einfache und kostengünstige Anformwerkzeuge eingesetzt werden. Durch das Separieren von Abtrennen und Anformen ist ein hoher Freiheitsgrad hinsichtlich der Form der anzuformenden Aussparung mit geringem Materialabfall und hohem Durchsatz erreicht. Außerdem ist die Maßhaltigkeit und insbesondere die Rechtwinkligkeit des Trennschnittes gewährleistet.

Die Aussparungen werden insbesondere an den Quer- bzw. Seitenwänden des Rohlings angeformt. Die innere und äußere Schalungswand des Rohlings repräsentieren die beiden Seiten der durch Aneinandersetzen von Bausteinen gebildeten Wand. Die Bausteine werden entweder "trocken" oder unter Zwischenlage eines Bindemittels aneinander- und/oder aufeinandergesetzt, vorzugsweise geschoßhoch, und anschließend wird von oben das Füllmaterial eingebracht, dessen Verteilung innerhalb der Bausteine aufgrund der Gravitation erfolgt und durch eine Rütteleinrichtung unterstützt werden kann.

Dadurch, daß das Anformen während der kontinuierlichen Bewegung eines den Rohling transportierenden Transportbandes erfolgt, ist die Produktivität des Herstellverfahrens erhöht. Vorzugsweise wird jede Aussparung in einem separaten Vorgang angeformt, wobei im wesentlichen gleichzeitig je eine Aussparung an den gegenüberliegenden Enden einer Querwand angeformt wird. Alternativ zum separaten Anformen der Aussparungen an jeder Querwand können auch alle Aussparungen auf einer Seite des Rohlings oder sogar alle Aussparungen an mehreren, hintereinander angeordneten Rohlingen in einem Vorgang angeformt werden.

Vorzugsweise wird jeder Rohling nach dem Abtrennen mittels einer Dreheinrichtung um etwa 90° in der Ebene des Transportbandes gedreht, so daß der Rohling mit seiner inneren oder äußeren Schalungswand auf dem Transportband liegend an der vorzugsweise feststehenden Anformeinrichtung vorbei transportiert wird. Der untere und obere Rand des Rohlings verläuft dabei im wesentlichen parallel zur Transportrichtung. Neben dem Transportband ist die ein auf einer drehbaren Welle angeordnetes Anformwerkzeug umfassende Anformeinrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist die Welle parallel zur Transportrichtung ausgerichtet und trägt ein Schneidewerkzeug, beispielsweise in Form eines gespannten Drahtes oder Fadens, mit dem die Aussparung bzw. der Ausschnitt aus den Querwänden des Rohlings herausgeschnitten wird. Dadurch, daß die Position der Welle in Bezug auf den Rohling einstellbar ist, gegebenenfalls auch während des Anformvorgangs verfahrbar ist, lassen sich beliebige Aussparungen anformen. Insbesondere kann die Position der Aussparung in Bezug auf die Querwand an unterschiedliche Dicken des herzustellenden Bausteins, beispielsweise 17, 20 oder 24 cm, angepaßt werden. Dadurch, daß der radiale Abstand des Schneidewerkzeugs zur Welle einstellbar ist, gegebenenfalls auch während eines Anformvorganges veränderbar ist, sind hinsichtlich Größe und Form beliebige Aussparungen anformbar, insbesondere ist der Radius und damit die Fläche der Aussparung an den jeweiligen Anwendungsfall anpaßbar.

Der durch das Herausschneiden der Aussparung anfallende Materialabfall wird vorzugsweise dem Produktionsprozeß zurückgeführt, beispielsweise fällt das ausgeschnittene Stück aufgrund der Gravitation nach unten durch das beispielsweise gliederkettenförmige Transportband hindurch auf ein weiteres Transportband und wird erneut dem Formwerkzeug zugeführt.

Vorzugsweise wird die das Anformwerkzeug tragende Welle von einer die Position des Rohlings und insbesondere die Position der Querwand erkennenden Sensoreinrichtung angesteuert. Wenn die Sensoreinrichtung, beispielsweise eine Reflex-Lichtschranke, eine herannahende Querwand erkennt, wird die beispielsweise über einen Elektromotor und eine Kette oder einen Riemen angetriebene Drehbewegung der Welle gestartet. Sofern die Aussparung in einem einzigen Schnitt angeformt wird, führt die Welle bei jedem Anformvorgang eine Umdrehung aus, wobei die Drehbewegung der Welle über eine weitere Sensoreinrichtung, beispielsweise einen induktiven Sensor, einen Winkelgeber oder einen Zeitgeber gestoppt werden kann. Alternativ hierzu können auf der Welle auf einer axialen Position auch mehrere, insbesondere zwei Anformwerkzeuge angeordnet sein, welche entweder jeweils eine vollständige Aussparung anformen oder welche nacheinander, beispielsweise durch verschiedene Schnittradien die Aussparung in mehreren Schritten anformen. Ebenso ist es möglich, daß auf der Welle in dem Abstand der Querwände entsprechendem axialen Abstand mehrere Anformwerkzeuge angeordnet sind, die jeweils für sich eine komplette Aussparung anformen oder einen Teil der Aussparung anformen und die komplette Aussparung in mehreren Schritten angeformt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Bausteins,

Fig. 2 zeigt in einer gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Darstellung die Anformeinrichtung 22, und

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Anformeinrichtung 22 und den Rohling 10 während des Anformvorgangs.

Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Bausteins. Aus einem Formwerkzeug 2 wird ein endloser Formling 4 ausgepreßt bzw. extrudiert. Mittels einer Trenneinrichtung 6 werden von dem Formling 4 mit vorgebbarer Länge 8 Rohlinge 10 abgetrennt. Die Trenneinrichtung 6 ist dabei parallel zur Auspreßrichtung 12 während des Abtrennens verfahrbar, insbesondere mit einer Geschwindigkeit, die mit der Auspreßgeschwindigkeit übereinstimmt. Das Abtrennen erfolgt vorzugsweise mittels eines senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verfahrbaren Schneidedrahts 14. Während des Abtrennens wird der Formling 4 insbesondere im Bereich vor dem Schneidedraht 14 durch einen (nicht dargestellten) Schleppkern gestützt, der in von dem Formling 4 bzw. dem Rohling 10 gebildete Kammern eingreift und vorzugsweise während des Abtrennvorganges ebenfalls in Auspreßrichtung 12 mitgeführt wird.

Die abgetrennten Rohlinge 10 werden von einem (nicht dargestellten) Fördermittel der Dreheinrichtung 16 zugeführt, welche die Rohlinge 10 um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Drehachse um 90° dreht und einem Transportband 18 zuführt, das beispielsweise aus zwei quer zur Transportrichtung 32 voneinander beabstandeten und von einer Transportbandwelle 20 angetriebenen Gliederketten gebildet ist.

Die Rohlinge 10 werden anschließend in Transportrichtung 32 beabstandet der Anformeinrichtung 22 zugeführt, wobei das Transportband 18 kontinuierlich bewegt wird. Die Anformeinrichtung 22 umfaßt zwei parallel und neben dem Transportband 18 angeordnete Wellen 24a, 24b, die jeweils ein Schneidewerkzeug in Form eines gespannten Drahts 26a, 26b tragen. Durch einen einmaligen Umlauf der Wellen 24a, 24b werden an den Quer- bzw. Seitenwänden des Rohlings die Aussparungen 10d angeformt. Anschließend wird der mit den Aussparungen 10d versehene Rohling 10 der Trocken- und Brenneinrichtung 30 zugeführt. Der Trocken- und Brennvorgang kann vorzugsweise zweistufig stattfinden, wobei in einem Trockenvorgang die Rohlinge zunächst bei einer Temperatur zwischen 60 und 100°C für einige Stunden vorentfeuchtet werden und anschließend in einem ebenfalls mehrere Stunden dauernden Brennvorgang mit einer Maximaltemperatur von etwa 1000°C gebrannt werden. Die Abwärme des Brennvorganges kann dabei für den Trockenvorgang verwendet werden.

Die Fig. 2 zeigt in einer gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Darstellung die Anformeinrichtung 22. Die mittels des Transportbandes 18 von der Dreheinrichtung 16 bzw. dem Formwerkzeug 2 angelieferten Rohlinge 10 weisen eine innere und äußere Schalungswand 10a und zwei äußere und eine mittlere Querwand 10b auf. Dadurch bildet der Rohling 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei gleich große Kammern 10c auf, in die beim Verbauen des Bausteins Füllmaterial eingebracht werden kann, beispielsweise Beton. Selbstverständlich kann der Rohling 10 durch weitere in Längs- oder Querrichtung verlaufende Wände mehrere, gegebenenfalls auch unterschiedlich große Kammern bilden.

In Transportrichtung 32 beabstandet umfaßt die Anformeinrichtung 22 zwei Portale 22a, 22b. Zu beiden Seiten des Rohlings 10 ist parallel zur Transportrichtung 32 eine das Anformwerkzeug tragende Welle 24a, 24b angeordnet, von der in der Fig. 2 nur die vordere Welle 24a dargestellt ist. Die Höhe 24c der Welle 24a gegenüber dem Transportband 18 ist auU die Dicke des Rohlings 10 einstellbar. Hierzu sind eine Aufnahme für die Welle 24a bildende Gleitstücke 34 über in entsprechenden Langlöchern 36 geführte Stifte 38 an den Portalen 22a, 22b einstellbar festlegbar. Auf der Welle 24a ist ein Schneidewerkzeug mittels zwei auf der Welle 24a sitzende Reiter 40a, 40b angeordnet. Zwischen diesen ist ein Draht 26a gespannt, dessen Abstand von der Welle 24a über Einstellschrauben 44 einstellbar ist und der einen Durchmesser von beispielsweise 1 mm hat. Außerdem umfaßt die Anformeinrichtung 22 bzw. eine oder beide der Reiter 40a, 40b eine Spanneinrichtung 42 für den Draht 26a. Die Länge des Drahts 26a ist größer oder gleich der Summe aus der Dicke der Querwand 10b und dem Weg, den der Rohling 10 in Transportrichtung 32 während des Anformvorganges zurücklegt. Die Rotationsbewegung der Welle 24a wird dabei durch die Sensoreinrichtung 46 in Form einer Reflex- Lichtschranke getriggert. Die Welle 24a führt dann eine vollständige Umdrehung aus, bei der der Draht 26a in Eingriff mit der Querwand 10b kommt und die Aussparung anformt. Im dargestellten Zustand hat die Welle 24a bereits wieder ihre Ausgangsstellung eingenommen und die im Querschnitt in Transportrichtung 32 teilkreisförmige Aussparung 10d angeformt.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Anformeinrichtung 22 und den Rohling 10 während des Anformvorgangs. Die Wellen 24a, 24b werden von jeweils einem Elektromotor 48a, 48b über jeweils eine Antriebskette 50a, 50b in Drehrichtung 52a, 52b angetrieben. Das Starten der Elektromotoren 48a, 48b wird dabei vorzugsweise von einer gemeinsamen Sensoreinrichtung 46 getriggert. Das Stoppen wird entweder durch einen die Position der Welle 24a, 24b bzw. eines oder beide der Reiter 40a, 40b erkennenden, beispielsweise magnetfeldempfindlichen, Sensor, durch einen die Position der Welle erkennenden Winkelgeber oder durch Zeitablauf gesteuert. Die aus dem Rohling 10 herausgeschnittenen Abfallstücke 10e können nach unten an dem Transportband 18 vorbei auf ein weiteres Transportband durchfallen und dem Produktionsprozeß, insbesondere dem Formwerkzeug 2 wieder zugeführt werden. Die Anformeinrichtung 22 und insbesondere die Portale 22a, 22b mit den zugehörigen Wellen 24a, 24b und Elektromotoren 48a, 48b sind vorzugsweise feststehend. In einer alternativen Ausführungsform ist denkbar, die Anformeinrichtung 22 mit einer mit dem Transportband 18 entsprechenden Richtung und Geschwindigkeit während des Anformvorgangs mitzubewegen.

Das Anformwerkzeug kann auch ein Profil, eine Schablone, ein Messer oder ein sonstiges formbildendes Werkzeug umfassen. Es kann einstellbar und/oder während des Anformvorgangs verfahrbar sein.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere eines Schalungsziegels, bei dem aus einem Formwerkzeug (2) ein endloser Formling (4) ausgepreßt wird, von dem mit vorgebbarer Länge (8) ein Rohling (10) abgetrennt und anschließend getrocknet und gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abtrennen und vor dem Trocken mindestens eine insbesondere dem Durchtritt von in den Baustein einzubringendes Füllmaterial dienende Aussparung (10d) an dem Rohling (10) angeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (10) eine innere und eine äußere Schalungswand (10a) aufweist, die über mindestens zwei Querwände (10b) miteinander verbunden sind und daß die Aussparung (10d) an der Querwand (10b) angeformt wird, insbesondere an dem oberen und unteren Ende jeder Querwand im Bereich zwischen den Schalungswänden (10a).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anformen während der kontinuierlichen Bewegung eines den Rohling transportierenden Transportbandes (18) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aussparung (10d) in einem separaten Anformvorgang angeformt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (10d) aus dem Rohling (10) herausgeschnitten wird, insbesondere mittels eines Drahtes (26a, 26b) oder eines Fadens.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (10) nach dem Abtrennen und vor dem Anformen gedreht wird, insbesondere um etwa 90° gedreht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Anformen entstehende Materialabfall dem Produktionsprozeß wieder zurückgeführt wird.

8. Vorrichtung zum Herstellen eines Bausteins, insbesondere eines Schalungsziegels, mit einem Formwerkzeug (2), aus dem ein endloser Formling (4) auspreßbar ist, einer Trenneinrichtung (6), mit der ein Rohling (10) mit vorgebbarer Länge (8) vom Formling (4) abtrennbar ist und einer nachfolgenden Trocken- und Brenneinrichtung (30), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trenneinrichtung (6) und der Trockeneinrichtung (30) eine Anformeinrichtung (22) angeordnet ist, mit der mindestens eine insbesondere dem Durchtritt von in den Baustein einzubringendes Füllmaterial dienende Aussparung (10d) an den Rohling (10) anformbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformeinrichtung (22) ein auf einer Welle (24a, 24b) angeordnetes Anformwerkzeug umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trenneinrichtung (6) und der Anformeinrichtung (22) eine Dreheinrichtung (16) angeordnet ist, die den Rohling (10) um 90° dreht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (24a, 24b) parallel und neben einem den Rohling (10) an der Anformeinrichtung (22) vorbei transportierenden Transportband (18) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anformwerkzeug ein Schneidewerkzeug ist, das insbesondere mindestens einen Draht (26a, 26b) oder Faden umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand des Schneidewerkzeuges zur Welle (24a, 24b) einstellbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (24a, 24b) von einer die Position des Rohlings (10) erkennenden Sensoreinrichtung (46) ansteuerbar ist und bei jedem Anformvorgang eine Umdrehung ausführt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Welle (24a, 24b) in Bezug auf den Rohling (10) einstellbar ist, insbesondere die Höhe der Welle (24a, 24b) gegenüber einem den Rohling (10) kontinuierlich fortbewegenden Transportband.