DE2430963B2 - Form zum Herstellen von Blöcken aus gießbarem Material, insbesondere bituminösem Gußasphalt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Form zum Herstellen von Blöcken aus gießbarem Material, insbesondere bituminösem Gußasphalt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die konventionelle Art der Herstellung von bituminösen Asphaltblöcken, die seit rund 50 Jahren weitgehend unverändert ist, besteht, grob gesprochen, in der Verwendung einzelner Stahlformen, in die die heiße Asphaltmischung (gewöhnlich von Hand aus Eimern) gegossen wird, wobei die Blöcke nach einer Abküh Iungszeit von etwa vier Stunden durch Hammerschläge aus den Formen entnommen werden.

Typischerweise hat eine solche aus zwei Hälften bestehende Form ein Fassungsvermögen von rund kg, eine Tiefe von etwa 15 cm und eine quadratische oder kreisförmige Querschnittsfläche von etwa 930 cm², wobei rund 320 Formen erforderlich sind, um den Inhalt eines 9-Tonnen-Kessels (Gefäß, in dem die Bestandteile erhitzt werden) aufzunehmen. Die Formen werden dicht gepackt nebeneinander auf dem Boden eines Arbeitsraums aufgestellt, gewöhnlich in Reichweite der Arbeiter, die von dem Kessel aus und zum Kessel zurück an den Kanten der Formen entlanggehen und jedesmal einen Eimer des halb geschmolzenen Materials mit einer zum Auffüllen einer Form ausreichenden Menge tragen. Um den Inhalt des Kessels in die Formen abzufüllen, ist eine Zeitspanne in der Größenordnung von etwa zwei Stunden erforderlich. Nach der Abkühlung werden die Blöcke einzeln aus den Formen herausgebrochen und entfernt, und die 640 Halbformen, von denen jede rund s 5,5 kg wiegt, werden von Hand zurückgestellt, bereit zur Aufnahme der nächsten Charge aus dem Kessel.

Dieses Verfahren ist offensichtlich leistungsschwach und zeitraubend, und die erforderliche manuelle Arbeit ist sehr anstrengend.

ίο Es sind gewisse Versuche mit einer teilweisen Mechanisierung versucht worden, die jedoch ohne großen Erfolg geblieben sind. Beispielsweise hat man mechanisierte Lasttrageinrichtungen eingesetzt, um die 760 kg schweren Chargen zwischen dem Kessel und den beschriebenen herkömmlichen Formen zu tragen; die Zeitersparnis ist jedoch nicht groß. Ferner sind auch tragbare Formen mit mehreren Ausnehmungen in Bienenwabenform verwendet worden. Diese Formen werden zur Ablaßstelle des Kessels bewegt, wodurch die manuelle Handhabung des heißen Materials eingespart wird; wegen der Wärmekonzentration in den Formen brauchen die Blöcke jedoch zur Abkühlung rund 24 Stunden, woraufhin sie mit pneumatischen Hämmern entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand an Zeit und manueller Arbeit bei der Herstellung von Blöcken aus gießbarem Material, insbesondere bituminösem Gußasphalt, zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1. Praktische Versuche mit der erfindungsgemäßen Form haben gezeigt, daß sich die benötigte Arbeitskraft und die Zykluszeit gegenüber der oben beschriebenen herkömmlichen Methode um rund 50% reduzieren lassen.

.15 Aus der britischen Patentschrift 8 51017 ist eine Form nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Diese Form dient zum Herstellen von Teilen aus Gummi oder ähnlichen elastischen Materialien. Sie ist also für ganz andere Materialien bestimmt.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Form in geöffnetem Zustand,
F i g. 2 eine Stirnansicht der geschlossenen Form,
F i g. 3 eine Stirnansicht der geöffneten Form,
F i g. 4 eine zur Hälfte geschnittene Stirnansicht mit dem Antrieb zum Öffnen der Form,

so F i g. 5 eine Darstellung entsprechend F i g. 4, aber mit geöffneter Form,

F i g. 6 und 7 Schnittdarstellungen längs den Linien VI-VI und VII-VII nach F i g. 4 bzw.5 und

F i g. 8 eine schematische Draufsicht auf eine vollständige Anlage, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitet.

Die in F i g. 1 bis 3 gezeigte Form umfaßt ein Paar voneinander gegenüberliegenden Seitenwänden 1 und 2, die um eine Längsachse oberhalb der oberen Flächen der Seitenwände über Lagerzapfen 3 verschwenkbar miteinander verbunden und durch an den beiden Enden der Form vorgesehene Zugfedern 4 in eine geschlossene Stellung gespannt sind. Die Form begrenzt vier in einer Reihe liegende Formhohlräume 5, mit jeweils sechseckiger Grundrißform, wobei jede Seitenwand 1, 2 eine Hälfte jedes Formhohlraums begrenzt.

Die Formhohlräume sind nach unten normalerweise durch eine den Boden der Form bildende Querwand 6

geschlossen, die längs einer Kante verschwenkbar mit der Seitenwand 1 verbunden ist. In der in Fig.2 gezeigten geschlossenen Stellung liegt die gegenüberliegende Kante der Querwand 6 auf einer nach-innen ragenden Nase 7 an der Seitenwand 2 auf. Wird die Form geöffnet, so brauchen nur die Seitenwände I und 2 auseinanderverschwenkt zu werden, ί·πι die Querwand 6 von der Nase 7 zu lösen, woraufhin die Querwand infolge ihrer Schwerkraft in ihre in Fig.3 gezeigte völlig abgesenkte oder offene Stellung schwingt.

Die gezeigte Form ist insbesondere zur Verwendung beim Formen von bituminösen Asphaitblöcken bestimmt, wobei jede der vier Formhohlräume zur Formung eines rund 25 kg schweren Blocks dient. Die Gesamtlänge der Form beträgt in diesem Fall etwa 1,2 m, so daß sie sich leicht für mechanisierte Handhabung einrichten läßt. Die Teile der Form bestehen überwiegend aus gepreßten Bauelementen. Beispielsweise sind die Hauptseitenteile der Form-Seitenwände einfache Preßteile, und die Wände die die vier Formhohlräume begrenzen werden von vier einzelnen Preßteilen gebildet, die an die Preßteile der Seitenwände angeschweißt sind. Bei diesem Aufbau ergeben sich die Vorteile, daß die Hersteilungskosten gering sind, das Gewicht mäßig ist und daß die Seitenwände der Formhohlräume der Atmosphäre gut ausgesetzt sind, was die Abkühlung unterstützt.

Die Form wird in geschlossenem Zustand zur Ablaßstelle eines Asphaltkessels gebracht, wo die Formhohlräume gefüllt werden, und dann zur Abkühlung weggeführt, wobei die Abkühlung entweder natürlich oder mit künstlicher Unterstützung, etwa durch eine erzwungene Kaltluft-Zirkulation und/oder durch Aufsprühen eines Kühlmittels, erfolgt. Sii d ü:c Blöcke genügend abgekühlt, so wird die Form durch Ausschwenken der Seitenwände und 2 geöffnet. Die Blöcke haben die Neigung, an der Querwand 6, mit der sie die stärkste Flächenberührung haben, zu haften; unter dem Gewicht der Blöcke fällt die Querwand nach unten, sobald sie sich von der Nase 7 löst. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß die Blöcke dann, wenn die Querwand abrupt, etwa durch Auftreffen auf einen Anschlag, abgebremst wird, ihre Haftung an der Querwand lösen und infolge ihres Gewichtes abgleiten. Die Schwenkbewegung der Seitenwände hat sich bei Versuchen insofern als besonders vorteilhaft erwiesen, als sich gezeigt hat, daß sich die beiden Formhälften in einem frühen Stadium der Formöffnung sauber von den Blöcken ablösen.

Die Formen sind mit Tragbügeln 8 versehen, die an den Lagerzapfen 3 angreifen und zwei Gruppen von Laufrädern 9 aufweisen, über die die Formen an einem Überkopf-Schienensystem hängen und von einer Stelle zur anderen in der Fabrikanlage geführt werden, in spezieller Ausführungsform von einer Gie&station zu einer Halte- und Abkühlstation und von dort zu einer Formöffnungsstation, an der die Form geöff;.st wird und die Blöcke entnommen werden.

In Fig.4 bis 7 ist eine besonders zweckmäßige Ausführungsform mit einem Antrieb zum öffnen der Form gezeigt. Diese Ausführungsform umfaßt ein Paar von bogenartigen Tragstrukturen 10, die über einen in Längsrichtung verlaufenden Träger 11 verbunden sind, an dem ein Paar von pneumatischen Druckzylindern 12 montiert sind. Die Kolbenstangen 12/4 der Druckzylinder verlaufen vertikal nach unten und sind mit einer Traverse 13 mit U-förmigem Querschnitt gekoppelt; an der Unterseite der Traverse 13 ist ein Doppel-T-Träger 14 befestigt, der den gleichen Querschnitt wie das obenerwähnte Überkopf-Schienensystem aufweist. An den Enden der Traverse 13 und des Trägers 14 sind Führungsblöcke 15 befestigt, die in in die Seitenrahmen

5 oder Tragstrukturen 10 eingeschnittenen Führungen 16 gleiten, so daß der Träger 14 bei Betätigung der Druckzylinder 12 zwischen einer in Fig.4 und 6 gezeigten angehobenen Normalstellung und einer in F i g. 5 und 7 dargestellten niedrigeren Arbeitsstellung

ίο bewegt wird. In der ersten angehobenen Stellung fluchtet der Träger 14 mit den benachbarten Endabschnitten des Schienensystems, über das die Form zugeführt und anschließend aus der öffnungsvorrichtung entfernt wird.

Gemäß F i g. 4 und 5 tragen die beiden Tragstrukturen 10 jeweils ein Paar von bei 18 gelagerten gebogenen Armen 17, die auf beiden Seiten der Vorrichtung durch jeweilige U-Elemente 19 miteinander verbunden sind; die U-Elemente 19 tragen eine Anzahl von Rollen 20, die an den oberen Enden der Formen ausgebildete Flansche untergreifen. Die freien Enden der Arme 17 sind über Zugfedern 21 miteinander verbunden, die die Arme normalerweise in ihren in F i g. 4 gezeigten inneren Stellungen halten.

An einer geeigneten Stelle 23 der festen Struktur ist ein plattenförmiger Arm 22 angelenkt, an dessen freier Kante eine Anzahl von Rollen 24 vorgesehen ist. Die freie Kante hat im wesentlichen die gleiche Länge wie die Querwand 6 der Form. Ein pneumatischer

jo Druckzylinder 25 dient dazu, den Arm 22 in seine (nicht gezeigte) Arbeitsstellung für den weiter unten angegebenen Zweck nach oben zu verschwenken. Auf den Arm 22 in seiner abgesenkten Stellung ist eine feste Rutsche 26 ausgerichtet, die die aus den Formen abgegebenen

Blöcke auf einen längs der öffnungsvorrichtung angeordneten Förderer 27 leitet.

Beim Betrieb wird die Vorrichtung mit einer gefüllten und abgekühlten Form beschickt, die auf den seitlichen Rollen 20 ruht sowie an dem Träger 14 hängt. Nun werden die Druckzylinder 12 betätigt, um den Träger 14 abzusenken und zu bewirken, daß er auf die Tragbügel 8 drückt. Dieser Druck wird auf die Rollen 20 und die Arme 17 übertragen, die um ihre Lagerstellen 18 nach außen schwenken, gegen die Seitenwände 1 und 2 der Form drücken und sie um ihre Lagerzapfen 3 auseinander nach außen verschwenken, wodurch die Form gegen die Wirkung der Federn 4 und 21 an ihrer mittleren Längslinie geteilt wird. Löst sich die Querwand 6 von der Nase 7, so schwingt sie unter dem Gewicht der Blöcke nach unten und trifft auf die Rollen 24, die als mechanischer Anschlag wirken und gewährleisten, daß die Blöcke aus ihrer Haftung an der Querwand 6 gelöst werden, abgleiten und etwa von dem Förderer 27 gesammelt werden. Sooann wird der Druckzylinder 25 beaufschlagt, dessen Kolbenstange die Querwand in ihre horizontale Stellung zurückführt. Danach heben die Druckzylinder 12, die eingefahren werden, den Träger 14 wieder an, so daß sich die Form unter der Wirkung der Federn 4 und 21 wieder schließen kann. In der letzten Phase der Schließbewegung erfaßt die schräge innere Fläche der Nase 7 wieder die benachbarte Kante der Querwand 6 und gewährleistet eine vollständige Schließung der Querwand. Daraufhin ist die Form bereit, um zum Kessel zurückgeführt und erneut geladen zu werden.

Es hat sich herausgestellt, daß bei dem oben beschriebenen Formaufbau die Blöcke in etwa 2 Stunden aushärten, wenn man sie auf natürliche Weise

durch Zirkulation der Umgebungsluft bei etwa 10°C um die Formen abkühlen läßt, so daß also eine erhebliche Verkürzung der gesamten Zykluszeit bewirkt wird. Die Abkühlung kann durch künstliche Mittel, etwa durch eine erzwungene Luftzirkulation und/oder durch Besprühen mit einem Kühlmittel, noch rascher bewirkt werden.

Mit den oben beschriebenen Formen wird eine wesentliche Mechanisierung des gesamten Formzyklus zu einer praktischen Möglichkeit, die sich einfacher mechanischer Handhabungstechniken bedient, um die Formen zu dem Kessel, zu einer Kühlzone und zu der Formöffnungsstation zu bewegen. Dadurch werden die anstrengenden manuellen Arbeiten der Ladung der Formen, des Ausbrechens der geformten Blöcke und der Weitergabe der Formen vollständig beseitigt.

In der in Fig.8 schematisch dargestellten Anlage werden die Formen von Kesseln 30 auf einem Gleis 31 zu einem Karussell oder Speicherdrehgestell 32 mit einem Durchmesser von rund 10 m befördert. Das Drehgestellt 32 weist beispielsweise 56 radiale Speichen auf, die einen ähnlichen Trägerquerschnitt wie die Überkopf-Schienen des Gleises 31 haben. Diese Speichen werden mit den gefüllten Formen geladen, wobei die einzelnen Speichen oder Arme durch intermittierende Drehung des Gestells mit Hilfe eines hydraulischen oder sonstigen Antriebs nacheinander in Fluchtung mit der Schiene gebracht werden. Indem sich das Gestell mit einer mittleren Drehzahl von etwa 1 U/min dreht, kühlen die Formen in der Luft ab, was durch ein oder mehrere Luftgebläse 33 an in Abstand verteilten Stellen um das Gestell sowie durch Besprühen mit Kühlwasser 34 unterstützt wird. Das gezeigte Drehgestell weist ein Fassungsvermögen für 98 Formen auf. Erreichen die abgekühlten Formen mit ihren verfestigten Blöcken eine Ausgangsstelle, so werden sie durch das Schienensystem von dem Gestell genommen und der bei 35 angedeuteten Öffnungsstation zugeführt. Die Blöcke werden dann von einem Förderer 27 entfernt, und die Formen werden zu einer Drehscheibe 36 gebracht, die sie um 90° dreht, bevor sie wieder zu den Kesseln zur erneuten Auffüllung gebracht werden. Vor der erneuten Füllung werden die Formen mit einem Trennmittel, etwa Kalksteinstaub, behandelt.

Die Seitenwände der Formen müssen nicht schwenkbar ausgebildet sein. Sie können innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung auch so gestaltet sein, daß sie mit einer geradlinigen Relativbewegung voneinander weg öffnen, wobei sich jedoch die beschriebene Schwenkkonstruktion insofern als besonders wirksam herausgestellt hat, als sie eine rasche und zuverlässige Lösung der Blöcke von den jeweiligen Seitenwänden der einzelnen Formen gewährleistet.
Die Form eignet sich insbesondere für das Formen von Asphaltblöcken; sie könnte jedoch auch bei sonstigen viskosen, klebrigen Materialien, die gießbar sind, mit Vorteil verwendet werden. Die oben angegebenen Größen und Gewichte sind selbstverständlich nur als Beispiel und Richtschnur genannt

JH worden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Form zum Herstellen von Blöcken aus gießbarem Material, insbesondere bituminösem Gußasphalt, mit zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbar miteinander verbundenen Seitenwänden und einer mit einer der Seitenwände verbundenen, zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung bewegbaren Querwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (6) den Boden der oben offenen Form bildet und in ihrer geschlossenen Stellung verriegelbar ist, so daß beim Auseinanderbewegen der Seitenwände (1,2) und Offnen des Bodens die fertigen Blöcke aus der Form herausfallen.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (1, 2) schwenkbar miteinander verbunden sind.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (6) mit einer ihrer Längskanten an einer der beiden Seitenwände (1) schwenkbar gelagert ist und mit ihrer gegenüberliegenden Kante an der gegenüberliegenden Seitenwand (2, 7) eingeklinkt ist, so daß sie bei Freigabe nach unten schwingt.

4. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form längs eines Gleises (31) oder einer Förderbahn bewegbar ist.

5. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Tragarme (17, 19, 20), die an den beiden Seitenwänden (1,2) angreifen und diese stützen sowie einen pneumatisch betätigten Antrieb (12), mit dem die Seitenwände (1,2) bewegbar sind.

6. Form nach Anspruch 5_: gekennzeichnet durch einen pneumatisch betätigten Antrieb (25), der an der Querwand (6) angreift und sie nach der Abgabe der Blöcke in ihre geschlossene Stellung zurückführt.