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STEINFORMMASCH IN E
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Die Erfindung betrifft eine Steinformmaschine, insbesondere Mehrlagenfertiger,
mit einem Rahmen, Betonsilos, Fülleinrichtungen, Rütteltisch mit Rüttlern, Form-
und Stempelhubwerk, Form, Stempel, ggf. Hubtisch bei Mehrlagenfertigung, Transportbahn,
Palettenspeicher sowie diversen Antriebs- und Steueraggregaten.
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Steinformmaschinen dieser Art sind bekannt und befinden sich in wenig
voneinander abweichenden Ausführungsformen in breiter Anwendung. Nachteil dieser
Maschinen ist es, daß über einen FertigunJsz-klus die kostenträchtigsten Aggregate,
wie nütteitisch und ülleinrichtungen, nur über verhältnismäßig kurze Zeit ausgenutzt
werden, so ist zum Beispiel der Rütteltisch während eines Fertigungszykluses von
30 sec nur etwa 10 sec in Betrieb. Das bedingt eine, gemessen an dem Aufwand der
Maschine ne, geringe Ausstoßkapazität an Steinen und somit eine schlechte Wirtschaftlichkeit.
Ein weiterer Nachteil, der sich aus der bekannten Maschinenkonzeption ergibt, ist
die Festlegung auf nur eine Steinart, Steindicke und Steinfarbe während einer Fertigungsperiode,
die gewöhnlich mehrere Tage umfaßt, da ein Umrüsten der Maschine auf eine andere
Steinfertigung sehr zeitaufwendig ist und somit nur in größeren Zeitintervallen
sinnvoll ist. Somit sind also die bekannten Maschinen nicht flexibel hinsichtlich
kurzfristiger Produktdisposition.
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Da die Herstellung von Beton-Pflastersteinen mittela Rüttelverdichtung
nur zeitweise einen schwingenden Rütteltisch im Fertigungszyklus erfordert, wohingegen
der Rütteltisch zu anderen Zeiten - z.B. partiell während des Füllvorganges und
des Ausfahrens des Rütteltisches aus der Formzone - absolut ruhig sein m ß müssen
die Rüttler im konventionellen Verfahren während jedes Fertigungszykluses mindestens
2 mal, nämlich
während des sogenanrten Vorverdichtens und während
der Endverdichtung angeschaltet und wieder abgeschaltet werden. Es ergeben sich
durch diese Art der Rütteltischbeaufschlagung gleich mehrere Nachteile, erstens
brauchen die Rüttler zum Hochlaufen auf ihre Nenndrehzahl eine bestimmte Zeit von
etwa 1-2 sec, die in die Effektivzeit eines Fertigungszykluses als Totzeit und das
gleich 4 mal, wenn man auch den Auslauf während der Vorverdichtung und der Endverdichtung
berücksichtigt, eingeht; das bedeutet, daß ein Fertigungszyklus von z.B. 30 sec
etwa 4-8 sec Totzeit aufweisen würde. Wenn, wie vorgehend angegeben, eine Auslaufzeit
von 1-2 sec gerechnet wird, so ist dies aber nur möglich unter Einschaltung hochwertiger
und teurer elektrischer oder elektronischer Bremseinrichtungen, zweitens Durchlaufen
die Rüttler bei jedem An- und Attslaufvorgang die Resonanzzone, was größere, auch
horizontale Schwingamplituden mit sich bringt und einen großen Verschleiß an Rütteltisch
und Form bedingt, drittens - und das ist ganz uesentlicher Nachteil des konventionellen
Verfahrens - bedingt der erforderliche kurzfristige Hochlauf der Rüttler eine 4-5
fach höhere Leistung als sie zum Dauer-Antrieb der Rüttler erforderlich ist. Dieses
Verfahren zieht eine Reihe kostenintensiver Auslegungen vom Rüttler selbst über
die Schütze bis zu den Rüttlerbremsen und selbstverständlich der zu installierenden
elektrischen Leistung nach sich.
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Ein weiterer Nachteil ist, daß sich nur wegen dieser unnötig hohen
Anfahrleistung der Einsatz eines statisch regelbaren Frequenzumrichters, der zur
Drehzahleinstellung für eine optimale Verdichtung äußerst wünschenswert wäre, von
selbst verbietet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders wirtschaftliche
Steinformmaschine mit hoher Kapazität und großer Flexibilität zu schaffen, die auch
insbesondere einen neuartigen, äußerst wirkungsvollen und wirtschaftlichen Weg der
Rütteltischverdichtung beinhaltet.
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Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch einen kreisförmigen, mehrere
Fertigungsstationen umfassenden Rahmen mit im peripheren Teil des Rahmens angebrachten,
der Kreisform des Rahmens entsprechenden Laufschienen für
einen
fahrbaren Rütteltisch, der den verschiedenen Fertigungsstationen in eine zeitversetzten
Fertigungszyklus nacheinander zugeordnet ist, mit einer im Zentrum oder außerhalb
des Rahmens aneeordneten. alle
Fertigungsstationen in einem zeitversetzten#beaufschlagenden Fülleinrichtung mit
Vorratssilo für Kernbeton und mit einer außerhalb des Rahmens verfahrbar angeordneten
Fülleinrichtung mit Vorratssilo für Vorsatzbeton, die ebenfalls in zeitversetztem
Fertigungszyklus den einzelnen Fertigungsstationen anschließbar ist.
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Hierbei werden in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung zwei Fertigungsstationen,
bestehend aus Form- und Stempelhubwerk, Form und Stempel in dem kreisförmigen Rahmen
diametral gegenüberliegend angeordnet, wodurch die im Zeittakt wechselweise Beaufschlagung
der beiden Stationen mit Beton durch die im Zentrum der Maschine befindliche Fülleinrichtung
möglich ist und die dazu erforderlichen ^.rtricks- und Führungseinrichtungen nur
in einer Ebene wirksam sein musscn. Gemäß der Erfindung ist über der im Zentrum
der Maschine angeordneten Fülleinrichtung, ebenfalls mittig zu diesem ein Kernbetonsilo
angebracht, das leicht über Förderband oder Kübelbahn zu befüllen ist.
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Eine Vorsatzbeton-Fülleinrichtung mit Silo ist nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung außenseitig des Rahmens, und zwar an diesem von einer Fertigungsstation
zur anderen verfahrbar angebracht, was den Vorteil von hat, daß auch nur eine einzige
Vorsatz-Fülleinrichtung zum Betrieb von zwei Fertigungsstationen gebraucht wird.
Bei einer Befüllung über Förderband kann die Vorsatzbeton-Fülleinrichtung mit ihrem
Silo, das im Verhältnis zum Kernbetonsilo nur selten gefüllt zu werden braucht,
am Umfang des Rahmens zur Befüllung in die entsprechende Füllposition eines schwenkbaren
Förderbandes gefahren werden, was eine gesamtheitlich günstige Beton-Yersorgungskonstellation
ergibt.
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Selbstverständlich kann als andere Variante der Erfindung die Kernbeton-Fülleinrichtung
ebenfalls außenseitlich des Rahmens angebracht sein, oder auch die Vorsatz-Fülleinrichtung
im Zentrum des Rahmens.
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Wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist die Anordnung eines einzigen
Rütteltisches in einem kreisförmigen oder halbkreisförmigen einseitig offenen Rahmen
zur zeitversetzten Beaufschlagung von zwei oder mehreren Fertigungsstationen, wobei
am Rütteltischunterteil ein Antriebsmotor angebracht ist, der über ein Ritzel mit
einem am Umfang des Rahmeninnenteiles angebrachten Längszahnungsglied, z.B. einer
Kette, in Wirkverbindung steht. Über am Rahmenaußenteil und am Rahmeninnenteil angebrachte
Schienen ist der mit Laufrollen versehene Rütteltisch in Halbkreisbahn von einer
Fertigungsstation zur anderen und durch Drehsinnänderung des Elektro-hotores auf
derselben Bahn wieder zur ersten zurück verfahrbar, oder er wird in anderer Ausführungsform
der Erfindung unter Beibehaltung des Motordrehsirrns über die andere Halbkreisbahn
des Rahmens in seine Ausgangsposition zurückgefahren usw.
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Ein äußerst wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Konzeption
des Rütteltisches, der total von allen bekannten konventioncllen Ausführungsformen
abweicht, indem dem Rütteltischoberteil ein aus Masse und Feder bestehender Schwingungstilger
zugeordnet wird, der über am Rütteltischunterteil angeordnete Elemente, z.B. Hydraulikzylinder
wahlweise wirksam oder unwirksam gesetzt werden kann. Dieser Schwingungstilger-
und das ist von ganz wesentlicher Bedeutung für die Erfindung - erlaubt es, mit
ständig durchlaufenden Rüttlern zu arbeiten, wodurch alle eingangs geschilderten
Nachteile vermieden werden, d .h., keine Totzeiten mehr durch Rüttleran- und auslauf,
Wegfall von teuren Bremseinrichtungen, erhebliche Reduzierung von Form- und Rütteltischverschleiß
durch Vermeiden des Durchlaufs der Resonanzzone sowie Wegfall von Horizontalschwingungen
Einsatz kleiner Rüttler und entsprechend kleinerer zugeordneter elektrischer Schaltgeräte,
Einsatzmöglichkeit eines stufenlos verstell- oder regelbaren statischen Frequenzumrichters
zur Einstellung der für die optimale Betonverdichtung bedeutsamen, in Abhängigkeit
von den unterschiedlichen Betonmischungen erforderlichen wählbaren Rüttelfrequenz,
was eben nur bei den erfindungsgemäß kleineren Rüttelmotorleistungen in praxi durchführbar
und wirtschaftlich ist.
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Die Anpassung des Schwingungstilgers an unterschiedliche Rüttelfrequenzen
kann durch Veränderung der Masse, z.B. durch Zusatzgewichte, oder Veränderung der
Feder erzielt werden. Die Rüttlermotore können in vorteilhafter Weise Drehstrommotore
sein, die über einen statisch regelbaren Frequenzumrichter in der Rüttleftrehzahl
einstellbar sind.
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Der Schwingungstilger arbeitet in folgender Weise, daß die über eine
Feder mit dem Rütteltischoberteil verbundene Masse, die auf Rütteltisch und Rüttlerfrequenz
abgestimmt ist, frei beweglich, die Schwingungen vom Rütteltisch wegnimmt und selbst
in Schwingungen gerät, während der Rütteltisch dann ruhig ist, das ist z.B. zeitweise
während des Füllvorganges und während des Rütteltischausfahrens erforderlich. Soll
dahingegen der Rütteltisch in seiner eigentlichen Funktion wirksam werden, d.h.,
schwingen, so wird mittels des im Rüttelt ischunterteil befindlichen Hydraulikzvlinders
die Tilgermasse in der Feder angehoben und so in Tilgerfunktion unwirnsn reracht.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist auf dem Boden innerhalb
des halbkreisförmigen Rahmens eine Rollenbahn, die einerseits von den beiden Fertigungsstationen
mit befüllten Paletten und andererseits von einem Palettenspeicher mit Leerpaletten
beaufschlagt wird, angeordnet, wobei die auf den Paletten befindlichen Steinpakete
von der kreisförmigen auf eine gemeinsame von der Maschine wegführende Rollenbahn
ausgeleitet werden Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen.
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Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Betonsteinmaschine, insbesondere Mehrlagenfertiger, im Längsschnitt
gemäß Linie I-I von Fig. 2 Fig. 2 eine Betonsteinmaschine, insbesondere Mehrlagenfertiger,
in Draufsicht gemäß Schnitt II-II von Fig. 1
Die Fig. 1: und 2
zeigen eine komplette Betonsteinmaschine 10, insbesondere Mehrlagenfertiger.
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Der die einzelnen Maschinenaggregate enthaltende kreisförmige Rahmen
11 besteht aus einem Rahmenaußenteil 12 und einem Rahmeninnenteil 13.
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Zwischen Rahmenaußenteil 12 und Rahmeninnenteil 13 sind sich diametral
gegenüberliegend die Fertigungsstationen 14 und 15 angeordnet. Jeder Fertigungsstation
sind je ein Formhubwerk 16 bzw. 16', die durch ihre Zugsäulen 17 bzw. 17' angedeutet
sind, je ein Stempelhubwerk 18 bzw. 18', die ebenfalls durch ihre Zugsäulen 19 bzw.
19' angedeutet sind, je eine Form 20 bzw. 20' mit Anschlußblechen 21 und 22 und
je ein Stc.pel 23 bzw.
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23', bestehend aus einem die Auflastrüttler 24 enthaltendem Oberteil
25 und damit über Bolzen verbundenen Stempelplatten 26, zugeordnet. Des weiteren
sind jeder Fertigungsstation je ein Hub/Senktisch 27 bzw. 27' und je eine für die
Ablage der Steine 28 dicllQnde Palc-t'tc 29 bw. 29', die von einem gemeinsamen Palettenspeicher
30 über RollenUallll 31 den Fertigungsstationen wechselweise durch .4ntriebsrichtungsunkeBr
der Rollenbahn zugeführt werden, zugeordnet.
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Beide Fertigungsstationen 14, 15 werden von einem Rütteltisch 32 wechselweise
beaufschlagt. Der Rütteltisch 32 besteht aus einem Rütteltischoberteil 33, das fest
mit ihm verbundene Rüttler 34 enthält, einem mit Laufrollen 35 versehenen Rütteltischunterteil
36, das über Federn 37, z.B.
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Schwingmetallelemente, mit dem Oberteil verbunden ist und einem Schwingungstilger
38, seinerseits bestehend aus einer Masse 39 und einer oder mehreren Federn, vorzugsweise
Zugfedern 40, die am Oberteil angekoppelt sind. Das Rütteltischunterteil 36 weist
eine Ausnehmung 41 auf, auf deren Boden 42 ein oder mehrere Hubelemente, z.B. Hydraulikzylinder
43, angebracht sind, die im nicht ausgefahrenen Zustand die Masse 39 des Schwingungstilgers
nicht berühren, die aber, ausgefahren, die Masse des Tilgers in seinen Federn anheben
und ihn somit außer Funktion setzen. Am Rütteltischunterteil 36 ist ein Antriebsmotor
44 mit Ritzel 45, das in ein am Umfang des Rahmeninnenteiles 13 angeordnetes Längszahnungsglied
46, z.B. eine Kette, eingreift, angeordnet.
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Über diese Antriebsverbindung ist der Rütteltisch 32 von einer Fertigungsstation
in die andere und zurück verfahrbar, wobei er mit seinen Laufrollen 35 auf den am
Rahmenaußenteil 12 und am Rahmeninnenteil 13 angebrachten Laufschienen 47 und 48
abrollt. An den beiden Fertigungsstationen sind geeignete, hier nicht gezeigte Mittel
angeordnet, um den Rütteltisch in Arbeitsposition festzuhalien. Der Rütteltisch
kann nun von einer Fertigungsstation zur anderen, stets auf einem Halbkreis sich
bewegend, durch Drehsinnänderung am Antriebsmotor 44 verfahren werden oder, die
Vollkreisbahn ausnutzend, ohne Drehsinnänderung nur in einer Fahrtrichtung, denselben
Zweck erreichend, operieren.
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Am Rahmeninnenteil 13 ist ein Fülltisch 49 höhenverstellbar angeordnet.
In der Maschinenmitte ist ein Füllkasten 50, der von einem ebenfalls mittig angebrachten
Kernbetonsilo 51 befüllt wird, auf dem Fülltisch 49 angeordnet.
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Der Füllkasten 50 kann über hier nicht ezeite ntrieo,.:littcl, z.B.
von einem von SIydraulikzylindernangelenkten Kurbelgestänge, vcchsel vc ise die
Formen 20 oder 20' mit Beton befüllen. Das Kernbetonsilo 51 weist eine Klappe 52
zur Steuerung des Befüllvorganges für den Füllkasten 50 auf.
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Am flahmenaußenteil 12 ist eine Vorsatzbeton-Fülleinrichtung 53, bestehend
aus einem Fülltisch 55, eir.em Füllkasten 56 mit nicht näher gezeigten Antriebsmitteln,
einem Betonsilo 57 mit Verschlußklappe 58, einem Rahmen 59, Laufrollen 60 und Stützrollen
61, 62 angeordnet. Uber die Laufrollen 60 und die Stützrollen 61, 62, sowie einer
hier nicht näher gzeigten Antriebseinrichtung, die im Prinzip der des Rütteltisches
gleichen kann, ist die Vorsatzbeton-Fülleinrichtung 53 wechselweise von einer Fertigungsatation
zur anderen verfahrbar, wobei der Fülltisch 54, der auch höhenverstellbar ausgelegt
ist, sich jeweils an die Anschlußbleche der Form dicht anlegt und mit diesen eine
Ebene bildet.
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Aus einem Palettenspeicher 30 werden die Paletten 29, 29' über die
von einer drehsinnumschaltbaren Antriebsstation angetriebenen Laufrollen 31 wechselweise
den Hub/Senktischen 27, 27' zugeführt.
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An den Fertigungsstationen 14, 15 erfolgt dann die Steinfertigung,
in den Figuren z.B. mehrlagig dargestellt, in bekannter Art und Weise. In erfindungsgemäßem
Sinne werden hierbei die nur einmal vorhandenen Maschinenelemente optimal ausgenutzt,
d.h., wenn auf der einen Fertigungsstation das Befüllen der Form und das Verdichten
durchgeführt wird, wozu also Rütteltisch und Fülleinrichtungen notwendig sind, wird
an der anderen Station das Absenken der Form, das Ehtschalen der Steine, das Hochziehen
der Form und des Stempels und ggf. das Befüllen der Füllkästen aus den Betonsilos
vorgenommen. Dadurch wird der Ausstoß an Steinen so optimiert, daß nahezu die doppelte
Produktion einer konventionellen Steinfertigungsmaschine erreicht wird.
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Die an den Fertigungsstationen 14, 15 erzeugten und auf Paletten 29,
29' gestapelten Steine 28, werden über die Rollenbahn 31 auf eine von der Maschine
wegführende Rollenbahn 63 ausgeleitet. Der leere Teil des Rahmens 11 wird in vorteilhafter
Weise dazu genutzt, Elektroschaltschrank 64 und Hydraulikaggregate 65 in raumsparender
Weise unterzubringen, was noch den Eindruck einer kompakten Hochleistungsmaschine
erhöht.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die hier gezeigte Ausführungsform
beschränkt, vielmehr kann der erfindungsgemäße Gedanke auch in einem länglichen
Rahmen mit Geradführung des Rütteltisches verwirklicht werden.
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Die Verwendung des erfindungsgemäßen neuen Rütteltisches mit Schwingungstilger
ist als selbständige erfinderische Maßnahme auch bei konventionellen Steinfonsaschinen
anwendbar.