DE4344299C2 - Steinumsetzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steinumsetzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Steinumsetzvorrichtungen werden beispielsweise bei der Produktion von Betonsteinen, zu denen Pflastersteine, Hohl­ blocksteine, Rasengittersteine und ähnliche Steine zählen, benötigt. Betonsteine dieser Art werden hauptsächlich mittels sogenannter Brettfertiger hergestellt. Dabei wird je eine Lage Betonsteine, nachdem sie vom Brettfertiger geformt und ver­ dichtet wurde, frisch auf ein Unterlagsbrett entschalt. In diesem Zustand haben die Steine nur eine geringe Festigkeit, so daß sie zunächst mitsamt den Unterlagsbrettern zum Trocknen in ein sogenanntes Aushärtungslager transportiert werden. Nach der Aushärtung bzw. Trocknung werden die Steine von ihren Unter­ lagsbrettern abgenommen und für den Transport zu Steinstapeln zusammengefügt, die in aller Regel mehrere Lagen Steine auf­ weisen. Bei diesem Umsetzvorgang, bei dem die fertigen Steine in den Transportzustand gebracht werden, kommt die genannte Steinumsetzvorrichtung zum Einsatz.

Bekannte Steinumsetzvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem Portal mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Position horizontal verfahrbaren Schlitten oder Wagen. An dem Schlitten oder Wagen ist in vertikal verfahrbarer Weise, z. B. mittels einer Säule, eine Greifeinrichtung für das Ergreifen einer Steinlage angebracht, wobei die Greifeinrichtung üblicherweise als zwei- oder vierseitig fassende Zange oder Klammer ausgeführt ist. Ausgehend von der Annahme, daß sich der Schlitten oder Wagen in seiner ersten Position befindet, werden im Betrieb die einzelnen Steinlagen auf ihren Unterlagsbrettern beispielsweise mittels eines Kettenförderers oder einer Klinken­ bahn zu einer definierten Stelle unterhalb der ersten Position des horizontal verfahrbaren Schlittens der Umsetzvorrichtung transportiert, woraufhin die Greifeinrichtung in geöffnetem Zustand vertikal nach unten bis auf das Niveau der Steinlage abgesenkt wird. Daraufhin schließt sich die Greifeinrichtung und drückt dabei unter Aufhebung der noch von der Produktion herrührenden Abstände zwischen den einzelnen Steinen die auf dem Unterlagsbrett befindlichen Steine zu einem Verbund zu­ sammen, ein Vorgang, der auch als "Verpressen" bezeichnet wird. Anschließend wird die Greifeinrichtung, zwischen der der Steinverbund nun festgehalten ist, vertikal nach oben und sodann der Schlitten horizontal in seine zweite Position verfahren. Dort angekommen wird die Greifeinrichtung mit dem Steinverbund vertikal nach unten bis auf das Niveau einer Transportpalette abgesenkt, die sich unter der zweiten Position des Schlittens befindet und zum leichten Abtransport beispiels­ weise auf einem Kettenförderer oder einer Rollenbahn angeordnet ist. Durch Öffnen der Greifeinrichtung wird die zu einem Steinverbund zusammengedrückte Steinlage auf der Transport­ palette abgelegt. Auf diese Weise kann durch eine Wiederholung des beschriebenen Umsetzvorgangs die gewünschte Anzahl an Steinlagen auf der Transportpalette abgelegt werden.

Bei herkömmlichen Steinumsetzvorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der DE 20 30 602 A1 bekannt sind, treten eine Reihe von Problemen auf. Beispielsweise kommt es zum sogenannten "Durch­ fallen", der Greifeinrichtung, d. h. die Greifeinrichtung stoppt beim vertikalen Nachuntenverfahren nicht auf dem durch die zu ergreifende Steinlage vorgegebenen Niveau, sondern setzt ihre Abwärtsbewegung fort, was neben einer Beschädigung fertig produzierter Steine auch zu einer Beschädigung der Umsetzvor­ richtung selbst führen kann. Weiterhin kommt es vor, daß sich die von der Greifeinrichtung ergriffene und zu einem Steinver­ bund zusammengedrückte Steinlage während der Aufwärtsbewegung der Greifeinrichtung aus dieser löst, wodurch es zu einer Störung des Arbeitsablaufes kommt und fertig produzierte Steine ebenfalls beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steinumsetzvor­ richtung bereitzustellen, die mit größerer Zuverlässigkeit arbeitet und mit den immer kürzeren Taktzeiten in der Stein­ produktion Schritt halten kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Steinumsetzvor­ richtung gelöst, die die im Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Demnach ist erkannt worden, daß sich die Zuver­ lässigkeit einer Steinumsetzvorrichtung deutlich erhöhen läßt, wenn auf die vertikale Verfahrbarkeit der Greifeinrichtung verzichtet wird und statt dessen zwei Hubtische eingesetzt werden. Durch diese Maßnahme ist sowohl der mechanische als auch der elektronische Aufwand der erfindungsgemäßen Stein­ umsetzvorrichtung wesentlich verringert. Es entfällt z. B. der für die Greifeinrichtung bisher erforderliche Hubmechanismus, so daß bei der erfindungsgemäßen Steinumsetzvorrichtung die Greifeinrichtung direkt mit dem horizontal verfahrbaren Schlitten verbunden ist, wobei sie an letzterem um die Vertikalachse drehbar befestigt sein kann. Der statt dessen nun notwendige Hubmechanismus der beiden Hubtische ist konstruktiv viel einfacher aufgebaut, da die Führungen keine Mehrfach­ funktion mehr übernehmen müssen, wie dies bei herkömmlichen Steinumsetzvorrichtungen der Fall war, wo die Führungen der Greifeinrichtung so ausgelegt sein mußten, daß sie auch die Kräfte aufnehmen konnten, die aufgrund der Beschleunigung beim horizontalen Verfahren des Schlittens in ihnen auftraten.

Darüber hinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Steinumsetz­ vorrichtung möglich, auf komplizierte und anfällige Wegmeß­ systeme zu verzichten. Statt dessen kann das Abgreifniveau, auf dem eine Steinlage vom ersten Hubtisch mittels der Greifein­ richtung abgenommen wird, durch einen einfachen, am Hubtisch angebrachten mechanischen Endschalter festgelegt werden, da dieses Abgreifniveau immer gleich bleibt. Auch kann das Ab­ lageniveau des zweiten Hubtisches, auf dem die ergriffene Steinlage nach Verfahren des Schlittens und damit der Greif­ einrichtung in ihre zweite Position abgelegt wird, auf einfache Weise durch nur eine unterhalb der Greifeinrichtung und ober­ halb des zweiten Hubtisches angebrachte Lichtschranke fest­ gelegt werden. Insgesamt ist somit eine exaktere und wesentlich weniger störanfällige Positionierung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Steinumsetzvorrichtung weist jedoch noch eine Reihe weiterer Vorteile auf: Durch die Auftrennung der Funktionen vertikale und horizontale Verfahrbarkeit kann der Umsetzvorgang beschleunigt werden, da die Horizontal- und Ver­ tikalbewegungen nun zeitlich überlappt eingesetzt werden kön­ nen. Des weiteren ist die Wahrscheinlichkeit einer Funktions­ störung der Anlage aufgrund eines sich aus der Greifeinrichtung lösenden Steinverbunds stark vermindert, da die Steine während der Aufwärtsbewegung stets vom mit angehobenen Unterlagsbrett unterstützt werden. Selbst dann, wenn einzelne Steine aufgrund von Abbindeeffekten am Unterlagsbrett festkleben sollten und sich diese Steine auch während des Verpressens zum Steinverbund nicht vom Unterlagsbrett lösen - was insbesondere bei den in der Mitte einer Steinlage angeordneten Steinen vorkommt - treten bei der erfindungsgemäßen Umsetzvorrichtung keine Probleme auf, da der sich an das Verpressen anschließende horizontale Verfahrvorgang jeden Stein einer Lage relativ zum Unterlagsbrett bewegt und so dessen Anhaftung am Unterlagsbrett löst. Auch beim Ablegen der Steinlage kommt es zu keiner Vertikalbewegung der Steine ohne Unterstützung von unten, da der zweite Hubtisch bzw. die auf ihm angeordnete Transport­ palette oder die bereits darauf befindlichen Steinlagen vor dem Ablegen einer weiteren Steinlage bis knapp unter die Greifein­ richtung angehoben werden. Deshalb lassen sich mit der erfin­ dungsgemäßen Steinumsetzvorrichtung auch Steine mit bauchiger Außenkontur, die in bekannten Steinumsetzvorrichtungen häufig zum Herausfallen aus der Greifeinrichtung neigten, gut um­ setzen.

Insbesondere bei den vorerwähnten Steinen, die aufgrund ihrer bauchigen Außenkontur naturgemäß empfindlicher gegen eine Druckbelastung sind, kommt zum Tragen, daß bei der erfin­ dungsgemäßen Steinumsetzvorrichtung die Anpreßkräfte der Greifeinrichtung geringer und somit steinschonender sein können, da Vertikalbeschleunigungen der ergriffenen Steinlage nicht mehr berücksichtigt werden müssen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Steinumsetzvorrichtung dadurch weitergebildet, daß der erste Hubtisch zur gleichzeitigen Aufnahme zweier nebeneinander liegender, fertig produzierter Steinlagen ausgebildet sowie horizontal und rechtwinklig zur Verfahrrichtung der Greif­ einrichtung um eine Wegstrecke verfahrbar ist, deren Betrag zumindest der Summe aus der Länge einer fertig produzierten Steinlage und dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Stein­ lagen entspricht. Dabei ist dieser Abstand so gewählt, daß beim Zuführen einer Steinlage zur Greifeinrichtung letztere nicht in Kontakt mit der darauffolgenden Steinlage gerät. Mit dieser weitergebildeten Steinumsetzvorrichtung können Doppellagen umgesetzt werden, was den Umsetzvorgang weiter beschleunigt. Zur Sicherstellung einer genauen und zuverlässigen Positio­ nierung wird dabei der erste Hubtisch bevorzugt mittels eines Kurbeltriebs horizontal verfahren.

Obwohl die beiden Hubtische gleich ausgeführt sein können, bietet es sich doch an, den ersten Hubtisch, der nur mit einer oder höchstens zwei Steinlagen belastet wird, leichter auszu­ führen. Solche leichteren Ausführungen eines Hubtisches werden manchmal auch als Hubschere bezeichnet. Die erfindungsgemäße Steinumsetzvorrichtung kann selbstverständlich nicht nur für Betonsteine, sondern auch für alle anderen Arten umzusetzender Steine, beispielsweise für Ziegelsteine, eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steinumsetzvorrichtung, und

Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 um 90° gedrehte Seitenansicht einer zweiten, abgewandelten Aus­ führungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Steinumsetzvorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem Portal 12, an dem über einen nicht dargestellten Wagen oder Schlitten eine Greifeinrichtung in Form eines vier Greifbacken 14 aufweisenden Vierseitengreifers 16 horizontal verfahrbar aufgehängt ist. Der Wagen oder Schlit­ ten und der mit ihm fest verbundene Vierseitengreifer 16 ist dabei zwischen einer ersten Position P1 und einer zweiten Position P2 verfahrbar. In Fig. 1 befindet sich der Vierseiten­ greifer 16 in seiner ersten Position P1, in der er mit durchge­ zogenen Linien dargestellt ist, während die zweite Position P2 in Fig. 1 durch einen strichpunktiert dargestellten Vierseiten­ greifer gezeigt ist.

Vertikal unterhalb des sich in der Position P1 befindenden Vierseitengreifers 16 ist ein erster Hubtisch 18 angeordnet, auf dem sich ein Unterlagsbrett 20 mit einer daraufliegenden Lage 21 fertig produzierter Betonsteine 22 befindet. Obwohl aus der Zeichnung nicht ersichtlich, sind die Betonsteine 22 auf dem Unterlagsbrett mit einem Abstand voneinander angeordnet, der sich aus der zu ihrer Herstellung verwendeten Form ergibt. Statt des einen in Fig. 1 dargestellten Unterlagsbretts 20 können, abhängig von der bei der Betonsteinproduktion zum Einsatz kommenden Maschinengröße, auch mehrere entsprechend kleinere Unterlagsbretter auf dem ersten Hubtisch 18 angeordnet sein, deren Fläche zusammen der Fläche des Unterlagsbretts 20 entspricht. Das Unterlagsbrett 20 mit den sich darauf befin­ denden Betonsteinen 22 wird durch einen nicht gezeigten Ketten­ förderer, dessen Bewegungsrichtung senkrecht zur Figurenebene verläuft, auf den ersten Hubtisch 18 transportiert.

Der erste Hubtisch 18 ist in der Lage, das Unterlagsbrett 20 von einem in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien wiedergegebenen unteren Niveau auf ein mit strichpunktierten Linien wiederge­ gebenes oberes Niveau anzuheben, auf dem der Vierseitengreifer 16 die sich auf dem Unterlagsbrett befindende Steinlage 21 ergreifen kann und das deshalb als Abgreifniveau A1 bezeichnet wird. Das Abgreifniveau A1 ist mit Hilfe eines am ersten Hubtisch 18 geeignet befestigten mechanischen Endschalters (nicht gezeigt) festgelegt.

Das Abgreifniveau A1 liegt nur wenig unterhalb des Vierseiten­ greifers 16 und ist so gewählt, daß bei geöffneten Greifbacken 14 des Vierseitengreifers 16 nur die sich auf dem Unterlags­ brett 20 befindende Steinlage 21 in den Greifraum hineinragt, nicht jedoch das Unterlagsbrett 20.

Vertikal unterhalb der in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten zweiten Position P2 des Vierseitengreifers 16 ist ein zweiter Hubtisch 24 angeordnet, auf dem sich eine Transportpalette 26 mit mehreren, daraufliegenden Steinlagen befindet. Zwischen dem Vierseitengreifer 16 und dem zweiten Hubtisch 24 ist unterhalb des Vierseitengreifers 16 und oberhalb des zweiten Hubtisches 24 eine Lichtschranke 28 in geeigneter Weise be­ festigt, mit deren Hilfe ein als Ablageniveau A2 bezeichnetes Niveau festgelegt wird. Der zweite Hubtisch 24 ist in der Lage, die Transportpalette 26 einschließlich der sich ggf. darauf befindenden Steinlagen aus unteren Niveaus, von denen eines in Fig. 1 dargestellt ist, auf das Ablageniveau A2 anzuheben und wieder abzusenken.

Das Ablageniveau A2 ist so gewählt, daß es sich knapp unterhalb des Vierseitengreifers 16 befindet. Das Abgreifniveau A1 und das Ablageniveau A2 können, müssen jedoch nicht identisch sein.

Es wird nun die Funktion der Steinumsetzvorrichtung 10 be­ schrieben, wobei angenommen wird, der Vierseitengreifer 16 befinde sich, wie in Fig. 1 dargestellt, mit geöffneten Greifbacken 14 in seiner ersten Position P1. Nachdem eine Lage 21 fertig produzierter Betonsteine 22 mit dem zugehörigen Unterlagsbrett 20 vom nicht gezeigten Kettenförderer auf den ersten Hubtisch 18 transportiert worden ist, hebt dieser das Unterlagsbrett 20 und die Steinlage 21 auf das Abgreifniveau A1 an. Sodann schließen sich die Greifbacken 14 des Vierseiten­ greifers 16, wobei die Betonsteine 22 auf dem Unterlagsbrett 20 unter Aufhebung des zwischen ihnen vorhandenen Abstands zu einem Steinverbund verpreßt werden. Anschließend wird der Vierseitengreifer 16 in seine zweite Position P2 verfahren, während mit nur geringer Zeitverzögerung der erste Hubtisch 18 wieder auf sein unteres Ausgangsniveau abgesenkt wird, um ein anderes Unterlagsbrett 20 mit einer weiteren Steinlage auf­ nehmen zu können. Ebenfalls während des Verfahrens des Vier­ seitengreifers 16 aus seiner ersten in seine zweite Position wird der zweite Hubtisch 24 soweit nach oben gefahren, bis die auf der Transportpalette 26 abgelegte oberste Steinlage oder - sofern sich noch keine Steinlage auf der Transportpalette 26 befindet - die Transportpalette 26 selbst die Lichtschranke 28 unterbricht und damit die Aufwärtsbewegung des zweiten Hub­ tisches 24 stoppt.

Nachdem der Vierseitengreifer 16 in seiner zweiten Position P2 angelangt ist und der zweite Hubtisch 24 das Ablageniveau A2 erreicht hat, öffnen sich die Greifbacken 14 und legen damit die horizontal verfahrene Steinlage 21 entweder auf der Transport­ palette 26 selbst oder auf der obersten Steinlage des auf der Transportpalette 26 gebildeten Steinstapels ab. Alsdann wird der zweite Hubtisch 24 abgesenkt, so daß die Lichtschranke 28 nicht mehr unterbrochen ist, sobald die nunmehr oberste Stein­ lage die Lichtschranke 28 in Abwärtsrichtung passiert hat. Daraufhin verfährt der Vierseitengreifer 16 aus seiner zweiten Position P2 wieder in seine erste Position P1 und der beschrie­ bene Ablauf beginnt erneut.

Nachdem die gewünschte Anzahl an Steinlagen auf der Transport­ palette 26 abgelegt worden ist, wird diese zusammen mit dem darauf gebildeten Steinstapel mittels eines Kettenförderers oder einer Rollenbahn (nicht gezeigt) abtransportiert, bei­ spielsweise zu einer Verpackungsstation.

Fig. 2 zeigt eine gegenüber der Fig. 1 abgewandelte Aus­ führungsform der Steinumsetzvorrichtung 10, die sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß der erste Hubtisch 18′ zum einen zur nebeneinanderliegenden Aufnahme zweier aufeinanderfolgender, fertig produzierter Steinlagen auf den zugehörigen Unterlagsbrettern 20 ausgebildet ist und zum anderen horizontal und rechtwinklig zur Verfahr­ richtung des Vierseitengreifers 16 um eine Wegstrecke ver­ fahrbar ist, deren Betrag zumindest der Summe aus der Länge einer fertig produzierten Steinlage und dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Steinlagen entspricht. Hierzu ist der erste Hubtisch 18′ auf Schienen 30 geführt. Weiterhin ist am ersten Hubtisch 18′ in geeigneter Weise ein zweiter mecha­ nischer Endschalter (nicht gezeigt) angebracht, durch den ein unterhalb des Abgreifniveaus A1 liegendes Niveau A12 festgelegt ist.

Mit dieser modifizierten Anordnung wird erreicht, daß der Vierseitengreifer 16 eine doppelte Steinlage umsetzen kann. In Abweichung zur Funktion der ersten Ausführungsform verfährt der Vierseitengreifer 16 nach dem Ergreifen einer ersten Steinlage nicht in seine zweite Position P2, sondern verbleibt zunächst in seiner ersten Position P1, während der erste Hubtisch 18′ soweit abgesenkt wird, bis eine weitere, sich ebenfalls mit ihrem zugehörigen Unterlagsbrett 20 auf dem ersten Hubtisch 18′ befindende Steinlage durch horizontales Verfahren des ersten Hubtisches 18′ unter den Vierseitengreifer 16 bewegt werden kann, ohne an ihm anzustoßen. Sodann wird der erste Hubtisch 18′ bis auf das mindestens um die Steinhöhe unter dem Abgreif­ niveau A1 liegende Niveau A12 angehoben, woraufhin sich die Greifbacken 14 öffnen und die zuvor ergriffene Steinlage auf der nunmehr darunter befindlichen weiteren Steinlage ablegen. Anschließend wird bei geöffneten Greifbacken 14 der erste Hubtisch 18′ auf das Abgreifniveau A1 angehoben und die Greif­ backen 14 schließen sich wieder, wobei die untere Steinlage zu einem Steinverbund gepreßt wird. Diese doppelte Steinlage wird nun wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrie­ ben in die zweite Position P2 verfahren und auf der Transport­ palette 26 oder dem bereits darauf gebildeten Steinstapel abgelegt.

Es versteht sich, daß bei dieser Ausführungsform der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Steinlagen so gewählt sein muß, daß beim Zuführen der ersten sich auf dem Hubtisch 18′ befin­ denden Steinlage zum Vierseitengreifer 16 letzterer nicht in Kontakt mit der zweiten sich auf dem Hubtisch 18′ befindenden Steinlage gerät.

Claims (8)

1. Steinumsetzvorrichtung, insbesondere für Betonsteine (22), zum palettenlosen Umsetzen von Lagen fertig produzierter Steine in einen Transportzustand, mit einem Portal (12), an dem eine zwischen einer ersten (P1) und einer zweiten Position (P2) horizontal verfahrbare Greifeinrichtung für das Ergreifen einer Steinlage (21) aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Greifeinrichtung ausschließlich horizontal verfahrbar ist, und
• - die Lagen fertig produzierter Steine von einem ersten Hub­ tisch (18, 18′) angehoben und der Greifeinrichtung in ihrer ersten Position (P1) zugeführt werden und nach Verfahren der Greifeinrichtung in ihre zweite Position (P2) und anschließen­ dem Öffnen der Greifeinrichtung auf einem zweiten Hubtisch (24) abgelegt werden.

2. Steinumsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgreifniveau (A1) des ersten Hubtisches (18, 18′) durch einen Endschalter festgelegt ist.

3. Steinumsetzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablageniveau (A2) des zweiten Hubtisches (24) durch eine unterhalb der Greifeinrichtung und oberhalb des zweiten Hub­ tisches (24) angebrachte Lichtschranke (28) festgelegt ist.

4. Steinumsetzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hubtisch (18′) zur nebeneinanderliegenden Aufnahme zweier aufeinanderfolgender, fertig produzierter Steinlagen ausgebildet sowie horizontal und rechtwinklig zur Verfahr­ richtung der Greifeinrichtung um einem Wegstrecke verfahrbar ist, deren Betrag zumindest der Summe aus der Länge einer fertig produzierten Steinlage und dem Abstand zwischen auf­ einanderfolgenden Steinlagen entspricht, wobei dieser Abstand so gewählt ist, daß beim Zuführen einer Steinlage zur Greifein­ richtung letztere nicht in Kontakt mit der darauffolgenden Steinlage gerät.

5. Steinumsetzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hubtisch (18′) mittels eines Kurbeltriebs horizontal verfahrbar ist.

6. Steinumsetzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen zweiten, am ersten Hubtisch (18′) angebrachten Endschalter ein Niveau (A12) unterhalb des Abgreifniveaus (A1) festgelegt ist.

7. Steinumsetzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung ein Vierseitengreifer (16) ist.

8. Steinumsetzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal- bzw. Vertikalbewegungen der Greifeinrichtung und der Hubtische (18, 18′; 24) durch hydraulischen, pneuma­ tischen oder elektrischen Antrieb erzeugt werden.