EP1568456A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen - Google Patents

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EP1568456A2 EP05003734A EP05003734A EP1568456A2 EP 1568456 A2 EP1568456 A2 EP 1568456A2 EP 05003734 A EP05003734 A EP 05003734A EP 05003734 A EP05003734 A EP 05003734A EP 1568456 A2 EP1568456 A2 EP 1568456A2
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motors
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    • B30B11/005—Control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing Concrete blocks according to the preamble of claim 1 or 7.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for Creating concrete blocks that allows the Derive filling parameters for the mold directly, so a to ensure uniform product quality.
  • Fig. 1 shows schematically in side view a filling device for a Concrete block machine.
  • Fig. 2 shows schematically in front view a compression station for a Concrete block machine.
  • Fig. 3 shows schematically the compression station of Fig. 2 in plan view.
  • the filling device shown in Fig. 1 comprises a silo 1 with one or several funnel-shaped outlets and a corresponding number of silo 1 hinged flaps 2, which between an open and a closed Position by means of a engaging on the flap 2 linkage Drive 3 are movable (in the embodiment, an outlet with a Flap 2 provided).
  • a top and bottom open filling cart 4 which is above a table top 5 between a position under the Flap 2 and a position above a on a production base.
  • a linear drive 8 for example, consisting of an arranged on the charging carriage 4 electric motor 8a and a pinion driven therefrom 8b, with a table top to the fifth parallel rack 8c is engaged, or from a piston / cylinder drive, a linear motor or a crank mechanism, is movable.
  • the filling car 4 is thereby arranged by a preferably on both sides of the filling carriage 4, on Machine frame 11 mounted horizontal guide 9 out.
  • the production base 6 is located above a vertical Vibratory vibrating table 10, within the machine frame 11th is mounted on damping elements 12, so that the vibrating 10th outgoing vibrations practically not on the machine frame 11 and the Foundations are transferred.
  • the vibrating table beats 10 from below preferably against the production base 6, so that these up and moved downward by gravity and during the downward movement of Klopfleisten 10a is stopped.
  • a vertically movable punch 13 is arranged, can be compacted with the concrete mortar 14 located in the mold 7.
  • the punch 13 is by means of at least two synchronized motors 15 (im illustrated embodiment, four such motors 15) movable. This can, as exemplified, via pinion 16 and racks 17 are made in each Direction movably connected about a ball joint with a ballast 18, at the bottom of the punch 13 is located.
  • the motors 15 may be electric or hydraulic motors or Be hydraulic cylinder. They are each with a torque sensor 19 coupled, which expediently in the case of an electric motor 15 a Current collector and in the case of a hydraulic motor 15, a pressure transducer is.
  • the torque transducer 19 are connected to a controller 20 for driving the Filling carriage 4 coupled. This allows during production according to the Difference of the measured values of the torque transducer 19 to a predetermined, the desired power consumption representative setpoint, in general for all engines 15 is the same, the filling by changing the travel speed or the travel speed profile of the filling carriage 4 during its travel. and / or returning and / or changing its travel (i.e., how far the Carriage 4 on the mold 7 or over this time away) such be changed, that is always a substantially uniform filling and thus results in a practically constant product quality.
  • the lateral vibrators 21 can also be used as a filling aid, by being operated during filling of the mold 7.
  • Horizontal vibrator operated thereby cause the vibrators 21 to the that Mold wall of the mold 7 against the filled concrete mortar fourteenth beats, which improves the sides of the concrete blocks produced.
  • their vibration amplitude and frequency improves the filling and / or to be evened out.
  • the lateral vibrators 21 under appropriate Control by the controller 20 in addition to correcting the filling of Forming tool 7 are used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen, bei dem mittels eines Füllwagens (4) Betonmörtel (14) über ein Formwerkzeug (7) verfahren und das Formwerkzeug (7) mit Betonmörtel (14) aus dem Füllwagen (4) aufgefüllt wird, wonach der Füllwagen (4) zurückgefahren und der im Formwerkzeug (7) befindliche Betonmörtel (14) zunächst mittels eines von oben in Richtung auf das Formwerkzeug (7) verfahrbaren Stempels (13) und anschließend durch Vibration verdichtet wird, wobei der Stempel (13) über zwei in Verfahrrichtung des Füllwagens (4) hintereinander befindliche, synchronisierte Motoren (15) verfahren wird und die hiervon ausgeübten Drehmomente gemessen werden, wobei der Befüllvorgang des Formwerkzeugs (7) entsprechend der Abweichung von aus der Differenz der gemessenen Drehmomente abgeleiteten Istwerten zu vorbestimmten Sollwerten korrigiert wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 7.
Beim Herstellen von Betonsteinen ist es bekannt, ein Formwerkzeug mittels eines Füllwagens mit Betonmörtel zu füllen. Hierbei wird der Füllwagen mit dem Betonmörtel horizontal bis über das Formwerkzeug verfahren, so daß der Betonmörtel in das Formwerkzeug hinein fallen kann. Dabei ergeben sich Füllfehler durch ungleichmäßige Befüllung. Zum Beispiel ist das Formwerkzeug an der Seite, die der Füllwagen zuerst erreicht, stärker als an der gegenüberliegenden Seite befüllt. Der im Formwerkzeug befindliche Betonmörtel wird mittels eines auflastigen Stempels, der über einen Zentralzylinder verschiebbar und über ein Universalgelenk angelenkt ist, und anschließend weiter durch Vibration verdichtet. Hierbei ergeben sich dann entsprechend der ungleichmäßigen Befüllung Fehler an den Endprodukten, etwa Betonsteinen. Um diese zu korrigieren, ist es bekannt, diese Fehler durch späteres Messen festzustellen, um danach eine empirische Korrektur des Befüllvorgangs durch entsprechende Verstellungen vorzunehmen.
Beispielsweise wird bei der Herstellung von Hohlblocksteinen, bei denen es auf Maßhaltigkeit ankommt, eine Zeitmessung bezüglich des Stempels vorgenommen, d.h. die Zeit gemessen, die der Stempel bis zum Erreichen seines wegen der Maßhaltigkeit vorbestimmten Hubendes benötigt. Diese Zeit ist dichteabhängig. Dementsprechend wird indirekt auf die Steindichte geschlossen und je nach Zeitmeßwert die Dichte über die Befüllung des Formwerkzeugs nachgeregelt.
Bei der Herstellung von Pflastersteinen kommt es dagegen auf eine korrekte Dichte, weniger dagegen auf eine maßhaltige Steinhöhe an. Dementsprechend wird in diesem Fall mit einer fest eingestellten Rüttelzeit gearbeitet und die sich ergebende Steinhöhe, die durch den Endpunkt des Stempelhubs bestimmt wird, als Korrekturparameter verwendet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen zu schaffen, das es ermöglicht, die Befüllungsparameter für das Formwerkzeug direkt abzuleiten, um so eine gleichmäßige Produktqualität zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 7 gelöst.
Dadurch, daß der zum anfänglichen Verdichten des in dem Formwerkzeug eingefüllten Betonmörtels verwendete Stempel über mindestens zwei synchronisierte Motoren verfahren wird und die hiervon ausgeübten Drehmomente gemessen werden, wobei der Befüllvorgang des Formwerkzeugs entsprechend der Abweichung von aus der Differenz der gemessenen Drehmomente abgeleiteten Istwerten zu vorbestimmten Sollwerten korrigiert wird, werden die Befüllungsparameter für den Befüllvorgang direkt abgeleitet, wodurch es möglich ist, Produkte mit gleichbleibender Qualität herzustellen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Befülleinrichtung für eine Betonsteinmaschine.
Fig. 2 zeigt schematisch in Frontansicht eine Verdichtungsstation für eine Betonsteinmaschine.
Fig. 3 zeigt schematisch die Verdichtungsstation von Fig. 2 in Draufsicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Befülleinrichtung umfaßt einen Silo 1 mit einem oder mehreren trichterförmigem Ausläufen und einer entsprechenden Anzahl von am Silo 1 angelenkten Klappen 2, die zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position mittels eines ein an der Klappe 2 angreifendes Gestänge umfassenden Antriebs 3 beweglich sind (beim Ausführungsbeispiel ist ein Auslauf mit einer Klappe 2 vorgesehen). Unterhalb des Silos 1 befindet sich ein oben und unten offener Füllwagen 4, der über ein Tischblech 5 zwischen einer Stellung unter der Klappe 2 und einer Stellung über einem auf einer Fertigungsunterlage 6 befindlichen Formwerkzeug 7 für Betonsteine mittels eines Linearantriebs 8, beispielsweise bestehend aus einem am Füllwagen 4 angeordneten Elektromotor 8a und einem hiervon getriebenen Ritzel 8b, das mit einer zum Tischblech 5 parallelen Zahnstange 8c in Eingriff steht, oder aus einem Kolben/Zylinder-Antrieb, einem Linearmotor oder einem Kurbeltrieb, verfahrbar ist. Der Füllwagen 4 wird dabei von einer vorzugsweise beidseitig des Füllwagens 4 angeordneten, am Maschinengestell 11 befestigten Horizontalführung 9 geführt.
Die Fertigungsunterlage 6 befindet sich über einem in vertikale Schwingungen versetzbaren Rütteltisch 10, der innerhalb des Maschinengestells 11 auf Dämpfungselementen 12 gelagert ist, so daß die vom Rütteltisch 10 ausgehenden Vibrationen praktisch nicht auf das Maschinengestell 11 und die Fundamente übertragen werden. Während des Rüttelns schlägt der Rütteltisch 10 von unten vorzugsweise gegen die Fertigungsunterlage 6, so daß diese auf- und unter Schwerkrafteinwirkung abwärts bewegt und bei der Abwärtsbewegung von Klopfleisten 10a gestoppt wird.
Im Maschinengestell 11 ist ein vertikal verfahrbarer Stempel 13 angeordnet, mit dem im Formwerkzeug 7 befindlicher Betonmörtel 14 verdichtet werden kann. Der Stempel 13 ist mittels wenigstens zweier, synchronisierter Motoren 15 (im dargestellten Ausführungsbeispiel vier derartiger Motoren 15) verfahrbar. Dies kann, wie beispielhaft dargestellt, über Ritzel 16 und Zahnstangen 17 erfolgen, die in jeder Richtung beweglich etwa über ein Kugelgelenk mit einer Auflast 18 verbunden sind, an deren Unterseite sich der Stempel 13 befindet.
Da sich eine unregelmäßige Befüllung hauptsächlich in Verfahrrichtung des Füllwagens 4 ergibt, sind, wenn nur zwei Motoren 15 verwendet werden, diese zweckmäßigerweise in Verfahrrichtung des Füllwagens 4 hintereinander anzuordnen. Dies beinhaltet aber auch, daß sie zur Verfahrrichtung versetzt sein können, etwa im wesentlichen auf die diagonal gegenüberliegenden Ecken des Formwerkzeugs 7 einwirken. Bei vier Motoren 15 entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese paarweise in Verfahrrichtung des Füllwagens 4 hintereinander angeordnet. Es lassen sich aber auch drei Motoren 15 verwenden, beispielsweise ein Motor 15, der auf die zuerst beim Befüllen vom Füllwagen 4 erreichte Seite des Formwerkzeugs 7 einwirkt, während die beiden anderen quer zur Verfahrrichtung benachbart angeordnet sind und im Bereich der zuletzt vom Füllwagen 4 erreichten Seite des Formwerkzeugs 7 einwirken.
Die Motoren 15 können elektrische oder hydraulische Motoren oder Hydraulikzylinder sein. Sie sind jeweils mit einem Drehmomentaufnehmer 19 gekoppelt, der zweckmäßigerweise im Falle einen elektrischen Motors 15 ein Stromaufnehmer und im Falle eines hydraulischen Motors 15 ein Druckaufnehmer ist. Die Drehmomentaufnehmer 19 sind mit einer Regelung 20 für den Antrieb des Füllwagens 4 gekoppelt. Hierdurch kann während der Produktion entsprechend der Differenz der Meßwerte der Drehmomentaufnehmer 19 zu einem vorbestimmten, die gewünschte Kraftaufnahme repräsentierenden Sollwert, der im allgemeinen für alle Motoren 15 gleich ist, die Befüllung durch Änderung der Verfahrgeschwindigkeit bzw. des Verfahrgeschwindigkeitsprofils des Füllwagens 4 während seiner Hin- und/oder Rückfahrt und/oder Änderung seines Verfahrweges (d.h. wie weit der Füllwagen 4 über das Formwerkzeug 7 bzw. über dieses hinweg fährt) derart verändert werden, daß sich immer eine im wesentlichen gleichmäßige Befüllung und damit eine praktisch gleichbleibende Produktqualität ergibt.
Dementsprechend kann, da bei jedem Verdichtungstakt gemessen wird, bei unterschiedlichen Drehmomenten (hervorgerufen durch unterschiedliche, auf den Stempel 13 einwirkende Kräfte F1, F2, F3, F4, vgl. Fig. 2) sofort eine Korrektur der Befüllung vorgenommen werden. Diese resultiert in einer entsprechend geänderten Betonsteinhöhe bzw. Dichte, je nachdem, ob hauptsächlich - wie bei Hohlblocksteinen - auf die Maßhaltigkeit der Steinhöhe oder - wie bei Pflastersteinen - auf die Dichte Wert gelegt wird.
An dem Formwerkzeug 7 können, wie in Fig. 3 dargestellt, anstelle oder zusätzlich zu dem Rütteltisch 10 mindestens zwei Vibratoren 21 paarweise angreifen, im dargestellten Ausführungsbeispiel sind acht Vibratoren 21 am Umfang des Formwerkzeugs 7 verteilt (hier jeweils zwei in einem jeweiligen Eckbereich) vorgesehen, wobei sich die jeweils paarweise gegenüber befindlichen Vibratoren 21 gleichgerichtet synchronisiert bewegen.
Ferner erfolgt beim Verdichten ein Elastizitätsausgleich der mechanischen Einrichtung, aber auch der zu formenden Betonsteine, indem der Antrieb durch denjenigen Motor 15, der der größeren Kraft bzw. dem größeren Drehmoment zugeordnet ist, synchron mit dem oder den anderen Motoren 15 läuft. Hierdurch wird vermieden, daß die Auflastseite des Stempels 13 im schlechter befüllten Bereich gegenüber dem gut befüllten Bereich durchsackt. Die Synchronisation der Motoren 15 erfolgt elektronisch etwa über eine entsprechende Wegmessung.
Die seitlichen Vibratoren 21 können auch als Füllhilfe verwendet werden, indem sie während des Füllens des Formwerkzeugs 7 betrieben werden. Als Horizontalrüttler betrieben führen dabei die Vibratoren 21 dazu, daß die Formwandung des Formwerkzeugs 7 gegen den eingefüllten Betonmörtel 14 schlägt, wodurch die Seiten der hergestellten Betonsteine verbessert werden. Gleichzeitig kann durch Steuerung der von den Vibratoren 21 ausgeübten Kraft, deren Vibrationsamplitude und -frequenz die Befüllung verbessert und/oder vergleichmäßigt werden.
Ferner können die seitlichen Vibratoren 21 unter entsprechender Ansteuerung durch die Regelung 20 zusätzlich zur Korrektur der Befüllung des Formwerkzeugs 7 verwendet werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen von Betonsteinen, bei dem mittels eines Füllwagens (4) Betonmörtel (14) über ein Formwerkzeug (7) verfahren und das Formwerkzeug (7) mit Betonmörtel (14) aus dem Füllwagen (4) aufgefüllt wird, wonach der Füllwagen (4) zurückgefahren und der im Formwerkzeug (7) befindliche Betonmörtel (14) zunächst mittels eines von oben in Richtung auf das Formwerkzeug (7) verfahrbaren Stempels (13) und anschließend durch Vibration verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (13) über zwei in Verfahrrichtung des Füllwagens (4) hintereinander befindliche, synchronisierte Motoren (15) verfahren wird und die hiervon ausgeübten Drehmomente gemessen werden, wobei der Befüllvorgang des Formwerkzeugs (7) entsprechend der Abweichung von aus der Differenz der gemessenen Drehmomente abgeleiteten Istwerten zu vorbestimmten Sollwerten korrigiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Korrigieren des Befüllvorgangs die Verfahrgeschwindigkeit und/oder der Verfahrweg des Füllwagens (4) verändert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomente über die Stromaufnahme der Motoren (15) gemessen werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei synchronisierte Motoren (15) verwendet werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (7) während des Befüllens gerüttelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (7) durch seitliche Vibratoren (21) rüttelbar ist und die seitliche Rüttelung durch die Vibratoren (21) zur Korrektur des Befüllvorgangs eingesetzt wird.
  7. Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen mit einem Formwerkzeug (7), einem bis über das Formwerkzeug (7) verfahrbaren Füllwagen (4), einem von oben bezüglich des Formwerkzeugs (7) verfahrbaren Stempel (13) und einer Vibrationseinrichtung für das Formwerkzeug (7), dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (13) über zwei in Verfahrrichtung des Füllwagens (4) hintereinander befindliche, synchronisierte Motoren (15) verfahrbar ist und die Motoren (15) mit Drehmomentaufnehmern (19) gekoppelt sind, aus deren Meßwerten Istwerte für eine Regelung (20) für den Befüllvorgang des Formwerkzeugs (7) entsprechend vorgegebenen Sollwerten ableitbar sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Korrigieren des Befüllvorgangs die Verfahrgeschwindigkeit und/oder der Verfahrweg des Füllwagens (4) veränderbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentaufnehmer (19) Stromaufnehmer sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei synchronisierte Motoren (15) vorhanden sind, von denen zwei bzw. jeweils zwei in Verfahrrichtung des Füllwagens (4) hintereinander befindlich sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei während des Befüllens des Formwerkzeugs (7) betreibbare Vibratoren (21) zum horizontalen Rütteln des Formwerkzeugs (7) vorgesehen sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibratoren (21) in Bezug auf ausgeübte Kraft, Vibrationsamplitude und -frequenz einstellbar sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß Vibratoren (21) zur Korrektur des Befüllvorgangs des Formwerkzeugs (7) einsetzbar sind.
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