EP1375098B1 - Verfahren und Füllstation zum Ausfüllen von Hohlräumen - Google Patents

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EP1375098B1
EP1375098B1 EP03013232A EP03013232A EP1375098B1 EP 1375098 B1 EP1375098 B1 EP 1375098B1 EP 03013232 A EP03013232 A EP 03013232A EP 03013232 A EP03013232 A EP 03013232A EP 1375098 B1 EP1375098 B1 EP 1375098B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filler
filling
hollow block
cavity
filling station
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03013232A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1375098A3 (de
EP1375098A2 (de
Inventor
Peter Kalkofen
Bertram Rupietta
Egon Parsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sfh Maschinen- und Anlagenservice fur Betonsteinindustrie GmbH
Schlosser Pfeiffer GmbH
Original Assignee
Sfh Maschinen- und Anlagenservice fur Betonsteinindustrie GmbH
Schlosser Pfeiffer GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sfh Maschinen- und Anlagenservice fur Betonsteinindustrie GmbH, Schlosser Pfeiffer GmbH filed Critical Sfh Maschinen- und Anlagenservice fur Betonsteinindustrie GmbH
Publication of EP1375098A2 publication Critical patent/EP1375098A2/de
Publication of EP1375098A3 publication Critical patent/EP1375098A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1375098B1 publication Critical patent/EP1375098B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/04—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers
    • B28B11/042—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers with insulating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/04—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers
    • B28B11/042—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers with insulating material
    • B28B11/043—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for coating or applying engobing layers with insulating material filling cavities or chambers of hollow blocks

Definitions

  • the present invention relates to a method and a filling station for the automatic cavity filling of hollow blocks made of concrete with a filler container, in particular a storage bin, and a transport path for transporting documents, on each of which at least one object to be filled rests.
  • the cavities of such hollow blocks are filled with a filler.
  • a filler For example, very light mineral substances are used as filling material, which have a granulate-like consistency and are mixed with an adhesive emulsion shortly before filling into the hollow blocks. The filler then cures together with the adhesive emulsion in the cavities of the concrete blocks.
  • the filling of cavities in such concrete blocks is sometimes done manually and is then associated with considerable expenditure of time.
  • a method for producing a hollow block is known, the cavities are filled in its fresh, not yet fully cured state with a dry or fresh mortar, which optionally contain a lightweight aggregate and / or an air entrainment agent.
  • the filling of the fresh hollow block is carried out in a device with a filling box, which is displaceable on a hole table on the hollow blocks, so that the mortar can trickle through the hole table in the hollow blocks.
  • a uniform filling of the hollow blocks with mortar vibrators are mounted on a lifting table.
  • At least one cavity having a first object, which is according to the invention is a hollow block is fed to a filling station by means of a transport path, the at least one object by means of a relative movement to a Filler container is positioned vertically below the filler container, the filler is filled in at least one cavity of the at least one object with simultaneous shaking of the at least one object and further the at least one filled object from the filling station by means of the transport path is applied, wherein the filler in addition to the shaking during filling into the at least one cavity and subsequently compressed.
  • the filler is filled under pressure into the at least one cavity by means of blades of a rotor positioned in the filler container.
  • the filler is guided by Einweisschaufeln the rotor both within the filler container in the direction of the cavities, as well as pressurized, so that the filler is compressed in the cavities.
  • the filler may be compressed in the at least one cavity by means of a punch or the like.
  • the punch is adapted in its geometry to the cavity, so that it can penetrate into these for compacting the filler.
  • the stamp can apply a defined pressure to the filler in order to compact it.
  • vibration may also be caused by one or more vibrators during the pressing of the punch or the like.
  • the filling station can be integrated into already existing production lines with a transport path. It may then be necessary that the at least one article for positioning below the filling container is lifted by a lifting table from the transport path vertically upwards.
  • the level of filler in the filler container is monitored by a probe and filled at a drop below a predetermined level. This ensures that in the filler container always a sufficient amount of filler for the filling of cavities is kept in objects.
  • the filler container for filling the filler is moved into the at least one cavity by means of a displacement device on the at least one object and is removed after filling of the filler again from the at least one cavity having article, whereby a stamp on the at least one Subject is moved.
  • the filling and compression takes place in two successive steps, wherein the respectively required tool - the filler container and the punch - are moved one after the other over the object or objects with the at least one cavity.
  • a working cycle lasts in the inventive method between 10 and 60 seconds, in particular between 15 and 30 seconds. At this frequency, a high throughput of objects to be filled and thus an economical use of the method is possible.
  • the object underlying the invention is further achieved with a filling station of the type mentioned above in that in the filling station, a compression device for pressurized filling of filler is provided in the at least one cavity.
  • the cavities having objects namely hollow blocks or the like., are individually or in groups on documents, for example.
  • Underlay palettes by means of the transport path in the working cycle supplied to the filling station.
  • the inflow of the filler is facilitated in the cavities of the objects to be filled and at the same time the filler is compacted.
  • voids or the like arise due to inadequate filling of the cavities or that the cavities are not completely filled by subsequent sagging of the filler. Rather, the cavities of the objects to be filled, so for example.
  • the chambers of a hollow block completely filled up to the top of the article.
  • the compacting device is formed by at least one rotor arranged in the filler container with guide vanes attached to support arms which convey the filler towards the at least one cavity.
  • the filler is thereby filled under pressure into the cavities, for example. Chambers of a hollow block, and compacted in this.
  • a particularly advantageous construction of the filling station according to the invention provides that vertically above the transport track a die plate is detachably arranged, which has openings with a cavity of the at least one object to be filled corresponding hole distribution, and that through each opening of the die plate and / or spacer plates a channel is formed, whose cross section corresponds to that of the associated cavity.
  • a channel is formed, whose cross section corresponds to that of the associated cavity.
  • the die plate can be made of metal, plastic or another suitable material. To change the thickness of the die plate and thus the capacity of the channels, the die plate can be exchangeably received in the filling station or be formed by a plurality of plates as spacer plates.
  • the compacting device may have a stamp with projections in a distribution corresponding to the cavities of the at least one object to be filled.
  • the projections of the punch can be lowered with defined pressure into the channels of the die plate in order to press the filler received therein into the cavities.
  • the punch is coupled to a lifting and lowering device for generating a static or adjustable Auflast horres on the filler in the cavities.
  • a lifting and lowering device may, for example, be a hydraulic or pneumatic piston arrangement or a linear drive.
  • the filling station of the transport path is associated with a lifting table on which the pad with the at least one object of the transport path can be raised and positioned vertically below the filler container. The objects are pressed from below against the die plate.
  • the filling station can be integrated in this way in existing production lines with a transport path by the filler container is arranged above the transport path and in the working cycle a pad with one or more objects to be filled by the lifting table is brought to the filler.
  • the filler can be filled more uniformly into the cavities.
  • the combination of the lifting table with the at least one vibrator ensures that a uniform distribution of the filler occurs not only during the filling process but also during the compression of the filler in the cavities.
  • the filler container is associated with a probe for measuring the level of filler in the filler container.
  • the level in the filler container can be monitored and new filler can be fed discontinuously if necessary.
  • the filling is ensured that not too much filler is kept in the filler, so that the adhesive emulsion is not already cured in the filler, on the other hand, however, always sufficient filler for filling the cavities is kept in the filler.
  • the filling and compression of the filler may be cyclically performed in two steps, when the filler container between a filling position vertically above the die plate and a closed position in a direction transverse to the transport direction of the transport path is displaceable.
  • the filler container In its closed position, the filler container is closed by a metal sheet on its underside, on which it rests.
  • a stamp By moving the filler container in the filling position whose underside is opened by the openings in the die plate, so that the filler can enter into the cavities.
  • a stamp can compress the filler defined.
  • a filling station 1 for filling cavities 2 in articles 3 is shown.
  • the filling station 1 is vertically above a in Fig. 1 arranged perpendicular to the plane of transport path 4, on which successively underlay palettes 5, on which the objects to be filled 3 are arranged, are conveyed.
  • the transport path 4 can be part of a production line for producing the objects to be filled, that is, for example, an assembly line for hollow blocks.
  • a lifting table 6 with at least one integrated vibrator 7 is positioned vertically below the base 5.
  • a filler container 8 in the form of a storage bunker for receiving filler 9 is arranged in the filling station 1.
  • the Grestoff matterer 8 is a laterally closed and closed top, but open at the bottom box on rails 10 transverse to the transport direction of the transport path 4 between a closed position and one in the FIGS. 1 to 3 shown filling position is movable.
  • the filler tank 8 In its closed position, the filler tank 8 is in Fig. 1 moved to the left over a stationary closure plate 11, so that the open bottom of the filler container 8 is sealed by the closure plate 11.
  • Fig. 1 is schematically shown a drive 12 for moving the filler container 8 between its closed position and the filling position.
  • a die plate 13 made of metal, plastic or the like. Soluble in the filling station 1.
  • the die plate 13 has, in accordance with the cross-sectional shape and the number of cavities 2 in the objects to be filled 3 openings 14.
  • the die plate 13 has such a great height that the openings 14 form channels therein, which open into the cavities 2 in the objects 3 to be filled.
  • the guide vanes 16 thereby convey the filler 9 in the direction of the die plate 13 and press it through the openings 14 into the cavities 2.
  • the embodiment according to Fig. 3 differs from the described filling station 1 in that in the filler container 8, two rotors 15 are arranged. This allows the guide vanes 16 to sweep a larger area without increasing the width of the filler tank 8. The filler 9 can thus be pressed better into the channels of the die plate 13.
  • a punch 18 On the in the FIGS. 1 to 3 right side of a punch 18 is shown schematically, which has a plurality of projections 19 having a cavity 2 and the openings 14 of the die plate 13 corresponding distribution.
  • a lifting and lowering device 20 By means of a lifting and lowering device 20, the projections 19 with defined Pressure lowered or raised again.
  • the punch 18 is displaceable together with the lifting and lowering device 20 in a plane above the die plate 13, so that the projections 19 can be inserted into the channels of the die plate 13 when the filler container 8 is moved to its closed position.
  • the filler container 8 By the drive 12 is now the filler container 8, in the horizontal direction in his in the FIGS. 1 to 3 moved shown filling position.
  • the filler 9 held in the filler container 8 for example a mixture of a light, granular mineral substance with an adhesive emulsion, enters the cavities 2 of the articles 3 to be filled through the openings 14 of the die plate 13.
  • the rotor 15 generates with the Einweisschaufeln 16 a pressure that presses the filler 9 in the cavities 2.
  • the pad 5 By the vibrator 7, the pad 5 is set with the objects 3 arranged thereon in vibration, so that the filling of the filler 9 is facilitated in the cavities 2 and the filler 9 is simultaneously pre-compressed in the cavities 2.
  • the filler container 8 is moved back by the drive 12 in the horizontal direction in its closed position.
  • the punch 18 is moved over the die plate 13 and pressed the projections 19 by means of the lifting and lowering device in the channels formed by the openings 14, wherein also the at least one vibrator 7 can be actuated.
  • the filler 9 is compressed in the cavities 2 defined by the additional amount of filler from the channels.
  • the lifting table 6 now lowers the base 5 with the filled objects 3 placed thereon back onto the transport path 4, by means of which the base 5 with the filled objects 3 is discharged from the filling station 1, while at the same time a new base 5 with objects 3 to be filled is introduced into the filling station 1.
  • the consistency of the filler 9 in the filler container 8 is kept uniform by means of the rotor 15.
  • the drop in the filler level in the filler container 8 is detected when the probe 17 drops below a presettable level, and fresh filler 9 can be supplied to the filler container 8.
  • the filler 9 can be introduced evenly and in a particularly short time in the cavities 2 of the objects to be filled 3, since the vibration of the at least one vibrator 7 and the pressure generated by the rotor 15 facilitates the filling of the cavities 2 with filler 9 .
  • a working cycle may, for example, take between 10 and 60 seconds, in particular between 15 and 30 seconds.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Füllstation zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton mit einem Füllstoffbehälter, insbesondere einem Vorratsbunker, und einer Transportbahn zur Beförderung von Unterlagen, auf denen jeweils wenigstens ein zu befüllender Gegenstand aufliegt.
  • Um den Wärmedämmwert von bspw. hohlen Betonbausteinen zu erhöhen, werden die Hohlräume derartiger Hohlblocksteine mit einem Füllmaterial ausgefüllt. Als Füllmaterial kommen bspw. sehr leichte mineralische Stoffe zum Einsatz, die eine granulatartige Konsistenz haben und kurz vor dem Einfüllen in die Hohlblocksteine mit einer Klebeemulsion vermischt werden. Der Füllstoff härtet dann zusammen mit der Klebeemulsion in den Hohlräumen der Betonsteine aus.
  • Das Ausfüllen von Hohlräumen in derartigen Betonformsteinen erfolgt teilweise manuell und ist dann mit erheblichem Zeitaufwand verbunden. Aus der gattungsbildenden DE 30 37 409 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlblocksteins bekannt, dessen Hohlräume in seinem frischen, noch nicht vollständig abgebundenen Zustand mit einem Trocken- oder Frischmörtel befüllt werden, welche ggf. einen Leichtzuschlagstoff und/oder einen Luftporenbildner enthalten. Das Befüllen des frischen Hohlblocksteins erfolgt in einer Vorrichtung mit einem Füllkasten, der auf einem Lochtisch über die Hohlblocksteine verschiebbar ist, so dass der Mörtel durch den Lochtisch in die Hohlblocksteine rieseln kann. Für eine gleichmäßige Befüllung der Hohlblocksteine mit Mörtel sind Vibratoren an einem Hubtisch angebracht.
  • Mit dieser bekannten Vorrichtung ist eine gezielte Verdichtung des Füllstoffs in den Kammern der Hohlblocksteine nicht möglich, so dass sich Lufteinschlüsse in den Kammern bilden können. Zudem kann der Füllstoff in den Kammern während des Aushärtens weiter absacken, so dass die Hohlblocksteine nicht vollständig gefüllt sind.
  • In der EP 0 045 047 A wird ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines wärmegedämmten Hohlblocksteines beschrieben. Hierzu wird in Kammern des Hohlblocksteines mittels eines Stopfstempels oder pneumatisch eine wärmedämmende Füllung eingebracht. Ein ähnliches Verfahren ist auch aus der EP 0 026 945 A bekannt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Füllstation der eingangs genannten Art bereitzustellen, um Füllstoff gleichmäßig und in kurzer Zeit mit einem definierten Verdichtungsgrad in Hohlräume von Hohlblocksteinen einzubringen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, nach dem zunächst wenigstens ein einen Hohlraum aufweisender Gegenstand, bei dem es sich erfindungsgemäß um einen Hohlblockstein handelt, zu einer Füllstation mittels einer Transportbahn zugeführt wird, der wenigstens eine Gegenstand mittels einer Relativbewegung zu einem Füllstoffbehälter vertikal unterhalb des Füllstoffbehälters positioniert wird, der Füllstoff in wenigstens einen Hohlraum des wenigstens einen Gegenstandes unter gleichzeitigem Rütteln des wenigstens einen Gegenstandes eingefüllt wird und weiter der wenigstens eine befüllte Gegenstand aus der Füllstation mittels der Transportbahn ausgebracht wird, wobei der Füllstoff zusätzlich zu dem Rütteln während des Einfüllens in den wenigstens einen Hohlraum und daran anschließend verdichtet wird.
  • Mit diesem Verfahren ist es möglich, einen oder mehrere Gegenstände, die Hohlräume aufweisen, wie bspw. Hohlblocksteine oder dgl., weitgehend automatisiert in einer Füllstation zu befüllen und den Füllstoff zu verdichten. Durch das Ein- und Ausbringen der zu befüllenden Gegenstände mittels der Transportbahn kann die Beförderung der zu befüllenden Gegenstände auf den Füllvorgang abgestimmt durchgeführt werden. Durch das Rütteln der die Hohlräume aufweisenden Gegenstände während des Befüllvorganges wird das Einfüllen und Nachfließen des Füllstoffs erleichtert. Das gleichzeitige oder anschließende Verdichten des Füllstoffs in den Hohlräumen stellt sicher, dass die Hohlräume in den Gegenständen rasch und vollständig ausgefüllt werden. Größere Lufteinschlüsse oder nachträgliches Absacken des Füllstoffs können so vermieden werden und der Gegenstand wird bis zu seiner Oberkante vollständig gefüllt.
  • Vorzugsweise wird der Füllstoff mittels Schaufeln eines in dem Füllstoffbehälter positionierten Rotors unter Druck in den wenigstens einen Hohlraum eingefüllt. Der Füllstoff wird dabei durch Einweisschaufeln des Rotors sowohl innerhalb des Füllstoffbehälters in Richtung auf die Hohlräume geleitet, als auch mit Druck beaufschlagt, so dass der Füllstoff in den Hohlräumen verdichtet wird.
  • Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Füllstoff in dem wenigstens einen Hohlraum mittels eines Stempels oder dgl. komprimiert werden. Der Stempel ist dabei in seiner Geometrie an den Hohlraum angepasst, so dass er in diesen zum Verdichten des Füllstoffs eindringen kann. Mittels einer bspw. pneumatischen oder hydraulischen Hub- und Senkeinrichtung kann der Stempel einen definierten Druck auf den Füllstoff aufbringen, um diesen zu verdichten. Zusätzlich zu der Vorvibration während des Einfüllens des Füllstoffs kann auch während des Einpressens des Stempels oder dgl. eine Vibration durch einen oder mehrere Rüttler erfolgen.
  • In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass in einem Arbeitstakt mehrere Hohlräume aufweisende Gegenstände gleichzeitig befüllt werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Verfahren mit höherem Durchsatz und daher gesteigerter Wirtschaftlichkeit durchführbar ist.
  • Wenn die Transportbahn in vertikaler Richtung von dem Füllstoffbehälter beabstandet ist, lässt sich die Füllstation in bereits vorhandene Produktionslinien mit einer Transportbahn integrieren. Es kann dann erforderlich sein, dass der wenigstens eine Gegenstand zum Positionieren unterhalb des Füllbehälters mittels eines Hubtisches von der Transportbahn vertikal nach oben angehoben wird.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Niveau des Füllstoffs in dem Füllstoffbehälter durch eine Sonde überwacht und bei Absinken unter ein vorbestimmtes Niveau aufgefüllt wird. So ist sichergestellt, dass in dem Füllstoffbehälter stets eine ausreichende Menge Füllstoff für das Befüllen von Hohlräumen in Gegenständen vorgehalten wird.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der Füllstoffbehälter zum Einfüllen des Füllstoffs in den wenigstens einen Hohlraum mittels einer Verschiebeeinrichtung über den wenigstens einen Gegenstand verfahren und wird nach dem Einfüllen des Füllstoffs wieder von dem wenigstens einen Hohlraum aufweisenden Gegenstand entfernt, wodurch ein Stempel über den wenigstens einen Gegenstand verfahren wird. Das Befüllen und Verdichten erfolgt dabei in zwei aufeinanderfolgenden Schritten, wobei das jeweils erforderliche Werkzeug - der Füllstoffbehälter und der Stempel - nacheinander über den oder die Gegenstände mit dem wenigstens einen Hohlraum verfahren werden.
  • Ein Arbeitstakt dauert bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen 10 und 60 Sekunden, insbesondere zwischen 15 und 30 Sekunden. Bei dieser Frequenz ist ein hoher Durchsatz von zu befüllenden Gegenständen und damit ein wirtschaftlicher Einsatz des Verfahrens möglich.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiter mit einer Füllstation der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der Füllstation eine Verdichtungsvorrichtung zum druckbeaufschlagten Einfüllen von Füllstoff in den wenigstens einen Hohlraum vorgesehen ist. Die Hohlräume aufweisenden Gegenstände, nämlich Hohlblocksteine oder dgl., werden einzeln oder in Gruppen auf Unterlagen, bspw. Unterlagspaletten, mittels der Transportbahn im Arbeitstakt der Füllstation zugeführt. Durch das Einfüllen des Füllstoffs unter Druck wird das Einfließen des Füllstoffes in die Hohlräume der zu befüllenden Gegenstände erleichtert und gleichzeitig wird der Füllstoff verdichtet. Auf diese Weise lässt sich vermeiden, dass durch eine unzureichende Befüllung der Hohlräume Lunker oder dgl. entstehen oder die Hohlräume durch nachträgliches Absacken des Füllstoffes nicht vollständig ausgefüllt sind. Vielmehr werden die Hohlräume der zu befüllenden Gegenstände, also bspw. die Kammern eines Hohlblocksteins, bis zur Oberkante des Gegenstands vollständig befüllt.
  • Die Verdichtungsvorrichtung ist erfindungsgemäß nach Anspruch 9 durch wenigstens einen in dem Füllstoffbehälter angeordneten Rotor mit an Tragarmen befestigten Einweisschaufeln gebildet, welche den Füllstoff in Richtung zu dem wenigstens einen Hohlraum fördern. Der Füllstoff wird dabei unter Druck in die Hohlräume, bspw. Kammern eines Hohlblocksteins, eingefüllt und in diesen verdichtet.
  • Eine besonders vorteilhafte Bauweise der erfindungsgemäßen Füllstation sieht vor, dass vertikal oberhalb der Transportbahn ein Matrizenblech lösbar angeordnet ist, welches Öffnungen mit einer den Hohlräumen des wenigstens einen zu befüllenden Gegenstands entsprechenden Lochverteilung aufweist, und dass durch jede Öffnung des Matrizenblechs und/oder Abstandsbleche ein Kanal gebildet wird, dessen Querschnitt dem des zugeordneten Hohlraums entspricht. In diesem Kanal wird zusätzlich zu dem infolge der Schwerkraft in den Hohlraum eindringenden Füllstoff eine weitere Schicht Füllstoff aufgenommen, die in den Hohlraum nachsacken kann. Durch diese zusätzliche Füllstoffmenge kann folglich die Höhenreduzierung des Füllstoffs während des Verdichtungsvorgangs ausgeglichen werden. Das Matrizenblech kann dabei aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Zur Veränderung der Dicke des Matrizenblechs und damit der Füllmenge der Kanäle kann das Matrizenblech austauschbar in der Füllstation aufgenommen sein oder durch mehrere Platten als Abstandsbleche gebildet sein.
  • Dabei kann die Verdichtungsvorrichtung einen Stempel mit Vorsprüngen in einer den Hohlräumen des wenigstens einen zu befüllenden Gegenstands entsprechenden Verteilung aufweisen. Die Vorsprünge des Stempels lassen sich mit definiertem Druck in die Kanäle des Matrizenblechs absenken, um den darin aufgenommenen Füllstoff in die Hohlräume zu pressen.
  • Vorzugsweise ist der Stempel mit einer Hub- und Senkeinrichtung zur Erzeugung eines statischen oder verstellbaren Auflastdruckes auf den Füllstoff in den Hohlräumen gekoppelt. Eine derartige Hub- und Senkeinrichtung kann bspw. eine hydraulische oder pneumatische Kolbenanordnung oder ein Linearantrieb sein.
  • Nach einer Ausführungsform der Füllstation ist der Transportbahn ein Hubtisch zugeordnet, auf dem die Unterlage mit dem wenigstens einen Gegenstand von der Transportbahn anhebbar und vertikal unter dem Füllstoffbehälter positionierbar ist. Dabei werden die Gegenstände von unten gegen das Matrizenblech angedrückt. Die Füllstation lässt sich auf diese Weise in bestehende Fertigungslinien mit einer Transportbahn integrieren, indem der Füllstoffbehälter oberhalb der Transportbahn angeordnet wird und im Arbeitstakt jeweils eine Unterlage mit einem oder mehreren zu befüllenden Gegenständen durch den Hubtisch an den Füllstoffbehälter herangeführt wird.
  • Wenn zusätzlich wenigstens ein Rüttler in den Hubtisch integriert ist, lässt sich der Füllstoff gleichmäßiger in die Hohlräume einfüllen. Durch die Kombination des Hubtisches mit dem wenigstens einen Rüttler wird sichergestellt, dass nicht nur während des Befüllvorganges, sondern auch während der Verdichtung des Füllstoffs in den Hohlräumen eine gleichmäßige Verteilung des Füllstoffs eintritt.
  • Vorzugsweise ist dem Füllstoffbehälter eine Sonde zum Messen des Niveaus des Füllstoffes in dem Füllstoffbehälter zugeordnet. Auf diese Weise kann der Füllstand in dem Füllstoffbehälter überwacht werden und neuer Füllstoff bei Bedarf diskontinuierlich zugeführt werden. Bei dieser Ausgestaltung der Füllstation wird sichergestellt, dass nicht zu viel Füllstoff in dem Füllstoffbehälter vorgehalten wird, so dass die Klebeemulsion nicht schon in dem Füllstoffbehälter aushärtet, andererseits jedoch stets genügend Füllstoff zum Befüllen der Hohlräume in dem Füllstoffbehälter vorgehalten wird.
  • Das Einfüllen und Verdichten des Füllstoffs kann taktweise in zwei Schritten erfolgen, wenn der Füllstoffbehälter zwischen einer Befüllposition vertikal oberhalb des Matrizenblechs und einer geschlossenen Position in einer Richtung quer zu der Transportrichtung der Transportbahn verschiebbar ist. In seiner geschlossenen Position ist der Füllstoffbehälter dabei durch ein Blech an seiner Unterseite verschlossen, auf dem er aufliegt. Durch das Verschieben des Füllstoffbehälters in die Befüllposition wird dessen Unterseite durch die Öffnungen in dem Matrizenblech geöffnet, so dass der Füllstoff in die Hohlräume eintreten kann. In der geschlossenen Position des Füllstoffbehälters kann dann bspw. ein Stempel den Füllstoff definiert verdichten.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Füllstation,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die Füllstation nach Fig. 1,
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf eine Füllstation nach einer weiteren Ausführungsform und
    Fig. 4
    in perspektivischer Ansicht einen befüllten Gegenstand.
  • In Fig. 1 ist eine Füllstation 1 zum Ausfüllen von Hohlräumen 2 in Gegenständen 3 dargestellt. Als Beispiel für derartige Gegenstände ist in Fig. 4 ein Hohlblockstein 3 aus Beton abgebildet, der mehrere schlitzförmige Kammern oder Hohlräume 2 aufweist.
  • Die Füllstation 1 ist vertikal oberhalb einer in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Transportbahn 4 angeordnet, auf welcher hintereinander Unterlagspaletten 5, auf denen die zu befüllenden Gegenstände 3 angeordnet sind, befördert werden. Die Transportbahn 4 kann dabei Bestandteil einer Fertigungsstraße zum Herstellen der zu befüllenden Gegenstände, also bspw. eine Fertigungsstraße für Hohlblocksteine, sein. In der Füllstation 1 ist vertikal unterhalb der Unterlage 5 ein Hubtisch 6 mit wenigstens einem integrierten Rüttler 7 positioniert. Vertikal oberhalb der Unterlage 5 ist in der Füllstation 1 ein Füllstoffbehälter 8 in Form eines Vorratsbunkers zur Aufnahme von Füllstoff 9 angeordnet.
  • Der Füllstoffbehälter 8 ist ein seitlich und oben geschlossener, aber unten offener Kasten, der auf Schienen 10 quer zu der Transportrichtung der Transportbahn 4 zwischen einer geschlossenen Position und einer in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Befüllposition verfahrbar ist. In seiner geschlossenen Position ist der Füllstoffbehälter 8 in Fig. 1 nach links über ein ortsfestes Verschlussblech 11 verschoben, so dass die geöffnete Unterseite des Füllstoffbehälters 8 durch das Verschlussblech 11 abgedichtet ist. In Fig. 1 ist schematisch ein Antrieb 12 zur Bewegung des Füllstoffbehälters 8 zwischen seiner geschlossenen Position und der Befüllposition gezeigt.
  • In einer Ebene mit dem Verschlussblech 11 ist an dieses anschließend oberhalb der Transportbahn 4 ein Matrizenblech 13 aus Metall, Kunststoff oder dgl. lösbar in der Füllstation 1 befestigt. Das Matrizenblech 13 weist dabei entsprechend der Querschnittsform und der Anzahl der Hohlräume 2 in den zu befüllenden Gegenständen 3 Öffnungen 14 auf. Das Matrizenblech 13 hat dabei eine so große Höhe, dass die Öffnungen 14 darin Kanäle bilden, welche in die Hohlräume 2 in den zu befüllenden Gegenständen 3 münden.
  • In dem Füllstoffbehälter 8 ist, wie in Fig. 2 angedeutet, ein Rotor 15 mit drei Tragarmen, an denen jeweils eine Einweisschaufel 16 befestigt ist, zur gleichmäßigen Verteilung des Füllstoffes 9 angeordnet. Die Einweisschaufeln 16 fördern den Füllstoff 9 dabei in Richtung des Matrizenblechs 13 und pressen ihn durch die Öffnungen 14 in die Hohlräume 2 ein.
  • Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der beschriebenen Füllstation 1 darin, dass in dem Füllstoffbehälter 8 zwei Rotoren 15 angeordnet sind. Dies ermöglicht es, dass die Einweisschaufeln 16 eine größere Fläche überstreichen, ohne dass die Breite des Füllstoffbehälters 8 zunimmt. Der Füllstoff 9 kann somit besser in die Kanäle des Matrizenblechs 13 gepresst werden.
  • Über eine in Fig. 1 an der Oberseite des Füllstoffbehälters 8 angeordnete Sonde 17 wird das Niveau des Füllstoffes 9 in dem Füllstoffbehälter 8 überwacht. Bei Unterschreiten eines Mindestniveaus von Füllstoff 9 in dem Füllstoffbehälter 8 kann dem Füllstoffbehälter 8, wie durch den Pfeil in Fig. 1 angedeutet, Füllstoff 9 zugeführt werden.
  • Auf der in den Figuren 1 bis 3 rechten Seite ist ein Stempel 18 schematisch dargestellt, der mehrere Vorsprünge 19 mit einer den Hohlräumen 2 und den Öffnungen 14 des Matrizenblechs 13 entsprechenden Verteilung aufweist. Mittels einer Hub- und Senkeinrichtung 20 können die Vorsprünge 19 mit definiertem Druck abgesenkt oder wieder angehoben werden. Der Stempel 18 ist gemeinsam mit der Hub- und Senkeinrichtung 20 in einer Ebene oberhalb des Matrizenblechs 13 verschiebbar, so dass die Vorsprünge 19 in die Kanäle des Matrizenblechs 13 eingeführt werden können, wenn der Füllstoffbehälter 8 in seine geschlossene Position verschoben ist.
  • Im Folgenden wird das Verfahren zum Ausfüllen von Hohlräumen 2 in Gegenständen 3, wie bspw. Hohlblocksteinen aus Beton, erläutert. Nach dem Formen und Aushärten der Gegenstände 3 in einer nicht dargestellten Fertigungsstraße werden diese einzeln oder, wie in Fig. 1 dargestellt, in Gruppen auf der Unterlage 5 mittels der Transportbahn 4 der Füllstation 1 zugeführt. Sobald eine Unterlage 5 mit einem oder mehreren Gegenständen 3 durch die Transportbahn 4 unterhalb des Matrizenblechs 13 positioniert ist, wird die Unterlage 5 durch den Hubtisch 6 in vertikaler Richtung nach oben bewegt, so dass die Oberseite der zu befüllenden Gegenstände 3 an dem Matrizenblech 13 anliegt. Die Öffnungen 14 in dem Matrizenblech 13 liegen dabei deckungsgleich über den Hohlräumen 2 in den zu befüllenden Gegenständen 3.
  • Durch den Antrieb 12 wird nun der Füllstoffbehälter 8, in horizontaler Richtung in seine in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Befüllposition bewegt. Der in dem Füllstoffbehälter 8 vorgehaltene Füllstoff 9, bspw. ein Gemisch aus einem leichten, granulatartigen Mineralstoff mit einer Klebeemulsion, tritt durch die Öffnungen 14 des Matrizenblechs 13 in die Hohlräume 2 der zu befüllenden Gegenstände 3 ein. Der Rotor 15 erzeugt dabei mit den Einweisschaufeln 16 einen Druck, der den Füllstoff 9 in die Hohlräume 2 presst. Durch den Rüttler 7 wird die Unterlage 5 mit den darauf angeordneten Gegenständen 3 in Vibration versetzt, so dass das Einfüllen des Füllstoffes 9 in die Hohlräume 2 erleichtert wird und der Füllstoff 9 gleichzeitig in den Hohlräumen 2 vorverdichtet wird.
  • Nachdem die Hohlräume 2 in den zu befüllenden Gegenständen 3 sowie die Kanäle in dem Matrizenblech 13 vollständig mit Füllstoff 9 ausgefüllt sind, wird der Füllstoffbehälter 8 durch dessen Antrieb 12 in horizontaler Richtung in seine geschlossene Position zurückbewegt. Gleichzeitig wird der Stempel 18 über das Matrizenblech 13 verfahren und die Vorsprünge 19 mittels der Hub- und Senkeinrichtung in die durch die Öffnungen 14 gebildeten Kanäle gepresst, wobei auch der wenigstens eine Rüttler 7 betätigt werden kann. Dadurch wird der Füllstoff 9 in den Hohlräumen 2 durch die zusätzliche Füllstoffmenge aus den Kanälen definiert verdichtet. Über eine Variation der Dicke des Matrizenblechs 13 lässt sich so der Verdichtungsgrad regulieren.
  • Der Hubtisch 6 senkt nun die Unterlage 5 mit den darauf angeordneten befüllten Gegenständen 3 wieder auf die Transportbahn 4 ab, mittels der die Unterlage 5 mit den befüllten Gegenständen 3 aus der Befüllstation 1 ausgetragen wird, während gleichzeitig eine neue Unterlage 5 mit zu befüllenden Gegenständen 3 in die Füllstation 1 eingebracht wird.
  • Die Konsistenz des Füllstoffes 9 in dem Füllstoffbehälter 8 wird dabei mittels des Rotors 15 gleichmäßig gehalten. Das Absinken des Füllstoffniveaus in dem Füllstoffbehälter 8, wird bei Unterschreiten eines voreinstellbaren Niveaus durch die Sonde 17 erfasst und dem Füllstoffbehälter 8 kann frischer Füllstoff 9 zugeführt werden.
  • Nach diesem Verfahren kann der Füllstoff 9 gleichmäßig und in besonders kurzer Zeit in die Hohlräume 2 der zu befüllenden Gegenstände 3 eingebracht werden, da die Vibration des wenigstens einen Rüttlers 7 sowie der durch den Rotor 15 erzeugte Druck das Ausfüllen der Hohlräume 2 mit Füllstoff 9 erleichtert. In Abhängigkeit der Viskosität des Füllstoffes 9 und der Größe der Hohlräume 2 in den zu befüllenden Gegenständen 3 kann ein Arbeitstakt bspw. zwischen 10 und 60 Sekunden, insbesondere zwischen 15 und 30 Sekunden, dauern.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Füllstation
    2
    Hohlraum
    3
    zu befüllender Gegenstand
    4
    Transportbahn
    5
    Unterlage
    6
    Hubtisch
    7
    Rüttler
    8
    Füllstoffbehälter
    9
    Füllstoff
    10
    Schiene
    11
    Verschlussblech
    12
    Antrieb
    13
    Matrizenblech
    14
    Öffnung/Kanal
    15
    Rotor
    16
    Einweisschaufel
    17
    Sonde
    18
    Stempel
    19
    Vorsprung
    20
    Hub- und Senkeinrichtung

Claims (16)

  1. Verfahren zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton mit einem Füllstoff, welches folgende Schritte aufweist:
    a) Zuführen wenigstens eines einen Hohlraum (2) aufweisenden Hohlblocksteins (3) zu einer Füllstation (1) mittels einer Transportbahn (4),
    b) Positionieren des wenigstens einen Hohlblocksteins (3) vertikal unterhalb eines Füllstoffbehälters (8) mittels einer Relativbewegung des wenigstens einen Hohlblocksteins (3) und des Füllstoffbehälters (8) zueinander,
    c) Einfüllen des Füllstoffes (9) in wenigstens einen Hohlraum (2) des wenigstens einen Hohlblocksteins (3) unter gleichzeitigem Rütteln des wenigstens einen Hohlblocksteins (3) und
    d) Ausbringen des wenigstens einen befüllten Hohlblocksteins (3) aus der Füllstation (1) mittels der Transportbahnen (4),
    dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (9) zusätzlich zu dem Rütteln während des Einfüllens in den wenigstens einen Hohlraum (2) und daran anschließend durch Beaufschlagung mit Druck verdichtet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (9) mittels Schaufeln (16) eines in dem Füllstoffbehälter (8) positionierten Rotors (15) unter Druck in den wenigstens einen Hohlraum (2) eingefüllt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (9) in dem wenigstens einen Hohlraum (2) mittels eines Stempels (18) oder dgl., ggf. unter gleichzeitigem Rütteln, komprimiert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Arbeitstakt mehrere Hohlräume (2) aufweisende Hohlblocksteine (3) gleichzeitig befüllt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hohlblockstein (3) zum Positionieren unterhalb des Füllstoffbehälters (8) mittels eines Hubtisches (6) von der Transportbahn (4) vertikal nach oben angehoben wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau des Füllstoffes (9) in dem Füllstoffbehälter (8) durch eine Sonde (17) überwacht und bei Absinken unter ein vorbestimmtes Niveau aufgefüllt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoffbehälter (8) zum Einfüllen des Füllstoffs (9) in den wenigstens einen Hohlraum (2) mittels einer Verschiebeeinrichtung (10, 12) über den wenigstens einen Hohlblockstein (3) verfahren wird und nach dem Einfüllen des Füllstoffs (2) wieder von dem wenigstens einen Hohlraum (2) aufweisenden Hohlblockstein (3) entfernt wird, wodurch ein Stempel (18) über den wenigstens einen Hohlblockstein (3) verfahren wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arbeitstakt zwischen 10 und 60 Sekunden, insbesondere zwischen 15 und 30 Sekunden dauert.
  9. Füllstation zum automatischen Hohlraumausfüllen von Hohlblocksteinen aus Beton nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergegangenen Ansprüche, mit einem Füllstoffbehälter (8), insbesondere einem Vorratsbunker, und einer Transportbahn (4) zur Beförderung von Unterlagen (5), auf welchen jeweils wenigstens ein Hohlblockstein (3) aufliegt, und mit einer Verdichtungsvorrichtung (15, 16; 18, 19, 20) zum Einfüllen von Füllstoff (9) in den wenigstens einen Hohlraum (2) unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsvorrichtung wenigstens einen in dem Füllstoffbehälter (8) angeordneten Rotor (15) mit an wenigstens einem Tragarm befestigten Einweisschaufeln (16) aufweist, welche den Füllstoff (9) in Richtung zu dem wenigstens einen Hohlraum (2) fördern.
  10. Füllstation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vertikal oberhalb der Transportbahn (4) ein Matrizenblech (13) lösbar angeordnet ist, welches Öffnungen (14) mit einer den Hohlräumen (2) des wenigstens einen zu befüllenden Hohlblocksteins (3) entsprechenden Lochverteilung aufweist, und dass durch jede Öffnung (14) des Matrizenblechs (13) und/oder Abstandsbleche ein Kanal gebildet wird, dessen Querschnitt dem des zugeordneten Hohlraums (2) entspricht.
  11. Füllstation nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsvorrichtung einen Stempel (18) mit Vorsprüngen (19) in einer den Hohlräumen (2) des wenigstens einen zu befüllenden Hohlblocksteins (3) entsprechenden Verteilung aufweist.
  12. Füllstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (18) mit einer Hub- und Senkeinrichtung (20) zur Erzeugung eines statischen oder verstellbaren Auflastdruckes auf den Füllstoff (9) in den Hohlräumen (2) gekoppelt ist.
  13. Füllstation nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportbahn (4) ein Hubtisch (6) zugeordnet ist, auf dem die Unterlage (5) mit dem wenigstens einen Hohlblockstein (3) von der Transportbahn (4) anhebbar und vertikal unter dem Füllstoffbehälter (8) positionierbar ist.
  14. Füllstation nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rüttler (7) in den Hubtisch (6) integriert ist.
  15. Füllstation nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füllstoffbehälter (8) eine Sonde (17) zum Messen des Niveaus des Füllstoffes (9) in dem Füllstoffbehälter (8) zugeordnet ist.
  16. Füllstation nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoffbehälter (8) zwischen einer Befüllposition vertikal oberhalb des Matrizenblechs (13) und einer geschlossenen Position in einer Richtung quer zu der Transportrichtung der Transportbahn (4) verschiebbar ist.
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