EP1651406B1

EP1651406B1 - Vorrichtung zur herstellung von formkörpern

Info

Publication number: EP1651406B1
Application number: EP04741247A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Braungardt
Original assignee: Kobra Formen GmbH
Current assignee: Kobra Formen GmbH
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-07-23
Also published as: EP1651406A1; WO2005009706A1; PT1651406E; PL1651406T3; DK1651406T3; ATE487575T1; DE502004011877D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von durch Rütteln verdichteten Formkörpern, insbesondere Betonformsteinen.
Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DE 195 08 152 A1 bekannt. Dort ragen im Querschnitt dreieckförmige Vorsprünge und Vertiefungen von Formrahmen und Formeinsatz mit horizontaler Überlappung ineinander und zwischen die einander vertikal gegenüberstehenden Flächen von Vorsprüngen und Vertiefungen sind Dämpfungsplatten aus Gummi oder Kunststoff eingefügt. Der Formeinsatz ist über den Formrahmen auf eine Rüttelunterlage andrückbar, wobei die Kräfte zwischen Formrahmen und Formeinsatz über die Dämpfungsplatten übertragen werden.
Aus der DE 27 10 643 A1 ist eine Vorrichtung mit einem Formrahmen und einem elastisch verschiebbar in diesem gehaltenen Formeinsatz bekannt, bei welcher zwischen gegenüberstehenden vertikalen Seitenwänden von Formrahmen und Formeinsatz eine dicke Gummileiste eingeklemmt ist, welche die gegenüberstehenden Seitenwände einschließlich in diesen vorbereiteten Verankerungsstrukturen horizontal beabstandet hält und eine schwingfähige schalldämpfende Lagerung des Formeinsatzes im Formrahmen bildet.
Eine Form mit zwischen Seitenwände von Formeinsatz und Formrahmen eingefügtem Dämpfungsmaterial ist auch aus der WO 03/092973A1 bekannt. Dabei sind zusätzlich lösbare horizontal verlaufende Sicherungselemente vorgesehen, welche ein Ausfallen des Formeinsatzes aus dem umgebenden Formrahmen verhindern sollen und mit Spiel in Formeinsatz und/oder Formrahmen gelagert sind. Die Sicherungselemente sind im Rüttelbetrieb ohne Funktion und nehmen insbesondere keine vertikalen Rüttelkräfte auf. In einer ersten Ausführung sind die Sicherungselemente im Formrahmen festgelegt, insbesondere mittels einer gekonterten Gewindeverbindung, und weisen ein allseitiges Spiel gegen eine Vertiefung im Formeinsatz auf. In anderer Ausführung können die Sicherungselemente in den Formeinsatz eingeschraubt sein und mit Spiel durch Aussparungen im Rahmen hindurchgeführt und über Gummilager an dessen Außenseite unter axialer Vorspannung elastisch befestigt sein. Die Gummilager bewirken eine Zuverspannung der Sicherungselemente.
Die relative Beweglichkeit von Formrahmen und Formeinsatz bei gleichzeitig sehr hohen Haltekräften im Rüttelbetrieb ist von besonderer Bedeutung und unterscheidet derartige Vorrichtungen zur Herstellung von Betonformsteinen auch wesentlich von Pressvorrichtungen, wie sie zur Herstellung von keramischen Formkörpern gebräuchlich und z. B. aus der EP 1 319 485 A2 oder der DE 19 08 242 A1 bekannt sind.
DE 101 57 414 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung vor durch Rütteln verdichteten Formkörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere vorteilhafte Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere verdichteten Betonformsteinen anzugeben, bei welcher zwischen Strukturen und Gegenstrukturen an Formrahmen bzw. Formeinsatz elastisch dämpfendes Material eingefügt ist.
Die Erfindung ist in Patentanspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Mit der Ausführung der Halteelemente in Form einer Innenstruktur und einer diese bezüglich einer Halteelementachse, welche nachfolgend auch als Mittelachse bezeichnet ist, mehrseitig, vorzugsweise vollständig umgebenden Außenstruktur und Einfügen von Dämpfungsmaterial zwischen Innenstruktur und Außenstruktur, insbesondere in bezüglich der Mittelachse radialer Richtung, ist ein solches Halteelement geeignet, einerseits eine Relativbewegung zwischen Formrahmen und Formeinsatz im Rahmen der Verformbarkeit des Dämpfungsmaterials zuzulassen und andererseits eine solche Relativbewegung bei hohen auftretenden Kräften zuverlässig zu begrenzen. Als Rüttelkräfte seien die überwiegend vertikalen Kräfte bezeichnet, welche im Rüttelbetrieb zur Halterung des Formeinsatzes im Formrahmen auf die Rüttelunterlage zwischen Formeinsatz und Formrahmen auftreten. Unter Rüttelkräften in diesem Sinne sollen insbesondere auch die vertikalen statischen Anpresskräfte und die dynamischen Beschleunigungskräfte der Rüttelbewegung verstanden sein. Insbesondere die dynamischen Kräfte der Rüttelbewegungen führen auch zu erheblichen horizontalen Kraftkomponenten. Die Einwirkung von Rüttelenergie auf in Formnester des Formeinsatzes eingefüllten Frischbeton erfolgt vorzugsweise durch Rüttelanregung, z. B. Schockvibration der Rüttelunterlage, auf welche der Formeinsatz durch den Formrahmen über die Halteelemente angepresst ist.
Als Halteelementachse sei eine parallel zur Rüttelauflagefläche und senkrecht zur Seitenrichtung der Seite des Formeinsatzes, an welcher das jeweilige Halteelement angeordnet ist, verlaufende Achse durch die Innenstruktur bezeichnet. Die bezüglich der Halteelementachse radial durch das Dämpfungsmaterial beabstandeten Innen- und Außenstrukturen der Halteelemente begrenzen die Relativverschiebung von Formrahmen und Formeinsatz im Rahmen der Komprimierbarkeit des Dämpfungsmaterials in einer in Seitenrichtung verlaufenden vertikalen Ebene sowohl horizontal als auch vertikal. Bei Anordnung von derartigen Halteelementen an mehreren Seiten, insbesondere Längsseiten und Querseiten eines rechteckigen Formeinsatzes, brauchen die Halteelemente keine oder nur vergleichsweise geringe Haltekräfte in Richtung ihrer Halteelementachse aufnehmen. In vorteilhafter Ausführung ist bei den durch die Halteelemente zwischen Formrahmen und Formeinsatz übertragbaren Kräften die zur Halteelementachse parallele übertragbare Kraftkomponente geringer als die horizontal und vertikal quer zur Halteelementachse verlaufenden übertragbaren Kraftkomponenten. Vorzugsweise ist die Steifigkeit der Halteelemente gegen eine Relatiwerschiebung von Formrahmen und Formeinsatz, gemessen als Kraft durch Verschiebungsweg, aus einer Ruhelage in Richtung der Halteelementachse um wenigstens 40 %, insbesondere wenigstens 60 % geringer als in radialer Richtung. Das Dämpfungsmaterial ist vorteilhafterweise bereits in der Ruhelage von Formrahmen und Formeinsatz radial, d. h. quer zur Halteelementachse vorverdichtet.
Diese Kräfteverteilung ermöglicht besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Halteelemente, insbesondere in rotationssymmetrischer Form und/oder unter Einsatz von Buchsen mit vorzugsweise zylindrischer Form. Vorteilhaft ist insbesondere auch, dass durch die beschriebene Kräfteverteilung der horizontale Abstand der gegenüberstehenden Seitenwände von Formrahmen und Formeinsatz und der bei bekannten Vorrichtungen hieraus resultierende horizontale Anpressdruck auf Dämpfungselemente unkritisch ist. Eine ganz besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht die Verwendung von Bauteilen mit konzentrischen Außen- und Innenbuchsen und Dämpfungsmaterial, vorzugsweise radial vorverdichtetem Dämpfungsmaterial zwischen diesen in den Halteelementen vor. Derartige Bauteile sind z. B. unter der Bezeichnung Ultrabuchsen als Handelsware erhältlich, so dass der Aufbau der Halteelemente mit geringem Aufwand möglich ist. Die Bauteile sind auch als Schwingbuchsen, Dämpfungsbuchsen, Entkopplungsbuchsen u. ä. bezeichnet und z. B. in der US 4 395 809 beschrieben. Besondere Bauformen können dabei auch eine konische Form der konzentrischen Buchsen und/oder flüssigkeitsgefüllte Hohlräume (Hydrobuchsen) aufweisen. Bevorzugt sind zylindrische Buchsen mit radial vorverdichtetem Dämpfungsmaterial. Derartige Buchsen-Bauteile können vorteilhaft durch einen in die innere Buchse eingreifenden Bolzen für die Innenstruktur und einen die äußere Buchse umfassenden
Käfig für die Außenstruktur der Halteelemente kombiniert sein, wobei in den vollständigen Halteelementen Bolzen und Käfig mit Formrahmen bzw. Formeinsatz verbunden sind.
Bolzen und Innenbuchse bzw. Käfig und Außenbuchse sind radial formschlüssig gegeneinander abgestützt und achsial formschlüssig oder kraftschlüssig ineinander gehalten oder über eine Spielpassung, insbesondere einen engen Laufsitz ineinander gefügt. Die Spielpassung ist für den Zusammenbau der Vorrichtung und insbesondere die zerstörungsfreie Zerlegung von besonderem Vorteil. Bei Ausführungsformen mit am Formeinsatz befestigten Bolzen kann dieser vorteilhaft stumpf auf eine Seitenfläche des Formeinsatzes aufgeschweißt sein.
Diese und weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind nachfolgend anhand der Abbildungen noch eingehend veranschaulicht: Dabei zeigt:

Fig. 1: eine Baugruppe aus einer dämpfenden Buchsenanordnung und einem Bolzen,
Fig. 2: eine Befestigung einer Baugruppe nach Fig.1 an einen Formrahmen,
Fig. 3: eine Formrahmen-Formeinsatz-Verbindung mit einer Baugruppe nach Fig. 1;
Fig. 4: eine Ansicht eines Halteelements in Richtung dessen Halte- elementachse,
Fig. 5: eine Verschiebung eines Formeinsatzes relativ zu einem Formrahmen,
Fig. 6: eine Formrahmen-Formeinsatz-Verbindung zwischen Blech- wänden,
Fig. 7: eine Verbindung mit stumpf angeschweißten Bolzen,
Fig. 8: eine Schrägansicht eines Formeinsatzes mit mehreren Halte- elementen an jeder Seite,
Fig. 9: eine Vorrichtung mit einem Formeinsatz nach Fig. 6 in einem Formrahmen,
Fig. 10: eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Fig. 7,
Fig. 11: alternative Formen und Anordnungen von Halteelementen, keine Ausführungsform der Erfindung
Fig. 12: verteilte Halteelemente, keine Ausführungsform der Erfindung
Fig. 13: eine Ausführungsform mit unterschiedlich belasteten Dämpfungselementen entlang einer Seite.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte, in den folgenden Beispielen im wesentlichen beibehaltene Baugruppe für bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen benutzte Halteelemente. Die Baugruppe besteht aus einer typischerweise als Gummilager eingesetzten Ultrabuchse UB und einem Bolzen BO. Die Ultrabuchse UB weist eine äußere zylindrische Buchse BA und eine in einer Ausgangsposition zu dieser konzentrische innere zylindrische Buchse BI auf, zwischen deren einander zugewandten Flächen ein elastisch verformbares Dämpfungsmaterial DM eingefügt ist. Das Dämpfungsmaterial, das beispielsweise aus Gummi, Kautschuk, Elastomer und dergleichen bestehen kann, ist vorzugsweise bereits in der Ausgangsposition mit konzentrischer innerer und äußerer Buchse in bezüglich einer Mittelachse MA radialer Richtung komprimiert. Die Länge der Ultrabuchse UB in achsialer Richtung sei mit LB, die radiale Dicke des Dämpfungsmaterials DM mit RM bezeichnet. Das Dämpfungsmaterial erstreckt sich achsial typischerweise über die gesamte Länge LB der Ultrabuchse. Die Länge des Dämpfungsmaterials der Ultrabuchse beträgt vorteilhafterweise wenigstens 10 mm. Vorteilhafterweise beträgt die achsiale Länge des Dämpfungsmaterials höchstens 60 mm. Der Außendurchmesser der Ultrabuchse liegt vorteilhafterweise zwischen 25 mm und 80 mm. Die radiale Dicke RM des Dämpfungsmaterials ist vorteilhafterweise geringer, insbesondere um wenigstens 50 % geringer als die achsiale Länge des Dämpfungsmaterials. Anstelle der Ultrabuchsen können selbstverständlich auch gleichartige Bauteile anderer Bezeichnung oder ähnlich aufgebaute Bauteile, wie bereits genannt, eingesetzt sein.
Die Maße der Ultrabuchse und die Materialeigenschaft des Dämpfungsmaterials, gegebenenfalls unter Berücksichtigung dessen Vorspannung, sind vorteilhafterweise so gewählt, dass die Steifigkeit der Ultrabuchse gegen eine relative Verschiebung von innerer und äußerer Buchse in achsialer Richtung wesentlich kleiner, vorzugsweise um wenigstens 40 %, insbesondere um wenigstens 60 % kleiner ist als in achsialer Richtung. In Fig. 1 sei die Steifigkeit repräsentiert durch eine radiale Rückstellkraft RR und eine achsiale Rückstellkraft RA gegen gleiche absolute Verschiebewege einer Relatiwerschiebung in Kraftrichtung zwischen innerer und äußerer Buchse, so dass RA<RR, vorzugsweise RA≤0,6RR, insbesondere RA≤0,4RR gewählt ist. Ultrabuchsen sind mit unterschiedlichen Maßen und Parametern als handelsübliche Bauteile verfügbar. Der Bolzen BO ist in die innere Buchse eingesetzt, vorzugsweise mit Presspassung eingepresst. Vorzugsweise ist der Bolzen mit einem Ende vollständig in die Ultrabuchse eingesetzt, so dass eine Stirnfläche des Bolzens und eine Stirnfläche der Ultrabuchse im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu der Mittelachse MA liegen. Die Baugruppe aus Ultrabuchse und Bolzen ist vorzugsweise drehsymmetrisch um die Mittelachse MA. Die Länge LS des Bolzens ist größer als die der Ultrabuchse und abhängig von dem Aufbau der Halteelemente zwischen Formrahmen und Formeinsatz.
In der in Fig. 2 skizzierten Ausführungsform ist eine Baugruppe der in Fig. 1 skizzierten Art mit dem in Fig. 1 freien Ende des Bolzens BO in eine Aufnahme PB einer Rahmenlängsleiste LL eines Formrahmens eingepresst, z. B. mittels einer einfachen, zugleich die Einpresstiefe begrenzenden Einpressvorrichtung EV, welche mit unterbrochener Linie eingezeichnet ist. Um die Baugruppe einfach aus der Presspassung des Bolzens in der Aufnahme zu lösen, kann vorteilhaft in den von der Rahmenleiste wegweisenden Ende des Bolzens ein Gewinde AG für ein Abziehwerkzeug vorgesehen sein.
Bei der Fig. 2 sind Koordinaten x, z eines dreidimensionalen Koordinatensystems eingezeichnet, dessen z-Richtung vertikal und somit senkrecht zu der Ebene der Rüttelauflage dessen x-Richtung parallel zu der Mittelachse MA des Bolzens BO und dessen senkrecht zur Zeichenebene gerichtete y-Achse parallel zur Seitenrichtung der Rahmenlängsleiste LL verlaufen. Für die durch die Längsleiste LL gebildete Seite des Formrahmens ist dann die Halteelementachse parallel zur y-Achse. Bei einer senkrecht zur Längsleiste verlaufenden Querleiste des Rahmens wäre dann die Seitenrichtung parallel zur x-Achse und die Mittelachse MA bzw. die Halteelementachse parallel zur y-Achse. Das Koordinatensystem ist an sich willkürlich gewählt und dient lediglich der einfacheren und klaren Beschreibung der folgenden Abbildungen.
In Fig. 3 ist eine Verbindung zwischen einer nach Fig. 2 vorbereiteten und mit wenigstens einer Baugruppe nach Fig. 1 bestückten Rahmenlängsleiste LL und einer der Rahmenlängsleiste zugewandten Seitenwand SW eines Formeinsatzes FE skizziert, welcher ein oder mehrere Formnester FN aufweist. In der Seitenwand SW ist eine im wesentlichen zylindrische Vertiefung VK als Käfig für die Ultrabuchse erzeugt. Die äußere Buchse BA der Ultrabuchse weist gegenüber dem lichten Innendurchmesser dieser Vertiefung ein geringes Untermaß auf und liegt mit einer Spielpassung, vorzugsweise einem engen Laufsitz in der Vertiefung. Das radiale Spielmaß ist vorzugsweise geringer als 0,1 mm. Durch die Spielpassung kann die Ultrabuchse leicht in den Käfig VK eingesetzt und aus diesem entnommen werden, so dass bei zerlegbarem Formrahmen ein einfacher Zusammenbau und ein einfaches Zerlegen gegeben ist.
Die Einschiebetiefe der Ultrabuchse in den durch die Vertiefung im Formrahmen gebildeten Käfig kann durch Anschlag der äußeren Buchse an eine Schulter SC der Vertiefung VK begrenzt sein. Vorteilhafterweise ist die Vertiefung im Zentrum gegenüber einer solchen Anschlagschulter noch so weit achsial fortgesetzt, dass beim Rüttelbetrieb der Bolzen und die innere Buchse BI dynamisch in eine solche Fortsetzung eintauchen können.
In Fig. 3 ist auch die Rüttelunterlage RT, beispielsweise ein auf einem Rütteltisch aufliegendes Brett, sowie ein auf den Rahmen befestigtes Deckblech DB mit eingezeichnet. Das Deckblech weist gegenüber dem Formeinsatz einen schmalen Spalt SD auf, welcher der durch die Halteelemente begrenzt ermöglichten Relativbewegung von Formeinsatz und Formrahmen im Rüttelbetrieb Rechnung trägt. Der horizontale Abstand SF zwischen Formeinsatz und Formrahmen ist größer als der Spalt SD, so dass Schmutzpartikel, welche den Spalt passieren, weitgehend ungehindert nach unten durchfallen können. Ablagerungen auf dem Bolzen fallen im Rüttelbetrieb ab und durch die enge Spielpassung von Ultrabuchse und Käfig und den horizontalen Verlauf des Passungsspalts ist die Gefahr des Eindringens von Partikeln vernachlässigbar. Die Aufweitung unterhalb des Spalts erlaubt damit vorteilhafterweise, auf eine Abdichtung des Spalts zu verzichten.
In anderer Ausführung kann der Spalt auch teilweise oder vollständig ausgefüllt sein mit einer dauerelastischen Masse, wobei aber unverändert die Übertragung von Kraftkomponenten quer zur Halteelementachse, d. h. quer zur Bolzenachse, zwischen Formrahmen und Formeinsatz über das bzw. die Halteelemente erfolgt.
In wieder anderer Ausführung kann ein Formeinsatz auch nur an zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten im Formrahmen gehalten sein, sofern an diesen Seiten zusätzlich zwischen gegenüber stehenden Flächen von Formrahmen und Formeinsatz ein primär Druckkräfte in Richtung der Flächennormalen übertragendes Dämpfungsmaterial eingefügt ist.
Bei im Rüttelbetrieb auftretenden Kräften und Relativbewegungen von Formrahmen und Formeinsatz sind insbesondere die zwischen Formrahmen und Formeinsatz über das Dämpfungsmaterial DM in bezüglich der Mittelachse radialer, d. h. zu einer vertikalen y-z-Ebene parallelen Richtung weisenden Kraftkomponenten RR von Bedeutung. Diese radialen Kraftkomponenten können ihrerseits wiederum, wie in Fig. 4 mit Blickrichtung x in Richtung der Mittellängsachse veranschaulicht, sowohl vertikale Komponenten KRV als auch horizontale Komponenten KRH aufweisen. Durch das Zusammenwirken von Halteelementen an Längsseiten und Querseiten des Formeinsatzes bleibt die Kraftbelastung des Dämpfungsmaterials in achsialer Richtung, d. h. in Richtung dessen geringerer Steifigkeit, gering.
In Fig. 5 ist an einem Eckausschnitt einer Form in Draufsicht veranschaulicht, wie bei einer starken in y-Richtung wirkenden Kraft auf dem Formeinsatz im Rüttelbetrieb dieser sich relativ zu dem Formrahmen, der Rahmenlängsleisten LL in y-Richtung und Rahmenquerleisten QL in x-Richtung besitze, aus der mit durchgezogener Linie gezeichneten zentrierten Position verschiebt in die mit unterbrochener Linie angedeutete ausgelenkte Position. Die bei einer solchen Verschiebung in Halteelementen HEx zu der Querleiste QL und HEy zu der Längsleiste LL auftretenden Rückstellkräfte sind im Halteelement HEx achsiale und im Halteelement HEy radiale Kräfte jeweils bezogen auf die Mittelachse des jeweiligen Halteelements und daher im Halteelement HEy wesentlich höher als im Halteelement HEx, d. h. dass die Kräfte bei dynamischen Horizontalbewegungen des Formeinsatzes relativ zum Formrahmen im Rüttelbetrieb primär als Radialkräfte in den Halteelementen bzw. als Kräfte in zu den jeweiligen Seitenrichtungen parallelen vertikalen Ebenen auftreten. Die Verformung des elastischen Materials im Halteelement HEx ist in dem vergrößerten Ausschnitt mit der mit unterbrochener Linie angedeuteten verschobenen Position des Einsatzes noch deutlicher ersichtlich. Die im Halteelement HEx in Achsialrichtung des Bolzens aufgrund der Verformung des Dämpfungsmaterials auftretende achsiale Rückstellkraft ist vorteilhafterweise wesentlich geringer als die in gleicher Richtung der Verschiebung des Formeinsatzes entgegenwirkende radiale Rückstellkraft im Halteelement HEy. In Fig. 5 ist im Halteelement HEx eine der Fig. 3 entsprechende Verbindungsvariante skizziert, wogegen im Halteelement HEy eine geschraubte Verbindungsvariante gewählt ist, deren Prinzip anhand einer ähnlichen Ausführung in Fig. 6 noch näher erläutert ist.
Fig. 6 zeigt eine andere vorteilhafte Ausführungsform von Halteelementen, welche insbesondere bei Rahmenleisten und/oder Seitenwänden des Formeinsatzes mit nur geringer Wandstärke von besonderem Vorteil ist. Hierbei sind auf der Seitenwand SB des Formeinsatzes EB Buchsen KB als Käfige für die Aufnahme der Ultrabuchsen aufgeschweißt. Die Ultrabuchsen sind vorzugsweise wieder mit Spielpassung in die Käfige KB eingesetzt. Zur Rahmenleiste RL hin weisen die in die Ultrabuchsen eingepressten Bolzen BB einen Bund BU und einen Passabschnitt PA auf, welcher mit enger Spielpassung oder Presspassung in Bohrungen RP der den Formeinsatz zugewandten Wand der Rahmenleiste einliegt. Die Bolzen sind in der Rahmenleiste von außen verschraubt, wobei in der Skizze zusätzliche Verstärkungsauflagen gegen die Wand WR der Rahmenleiste eingefügt sind, welche auch aufgeschweißt sein können. Das Deckblech zeigt wieder einen schmalen Spalt SP gegen den Formeinsatz.
Je nach Ausführung von Formrahmen und Formeinsatz können die Ausführungen und Anordnungen der Käfige für die Ultrabuchsen und der Bolzenbefestigung in verschiedenen Weisen kombiniert werden. Insbesondere können auch die Käfige auf Seiten des Formrahmens und die Bolzen auf Seiten des For meinsatzes liegen. In Fig. 7 ist eine vorteilhafte Variante skizziert, bei welcher ein Käfig KB für die Ultrabuchse an der dem Formeinsatz EB abgewandten Seite der Wand einer Rahmenleiste liegt. En am Formrahmen befestigter Bolzen BO ragt durch eine erweiterte Öffnung WO der Wand hindurch und ist in der Ultrabuchse gehalten. Der Bolzen BO kann in dem Formeinsatz eingepresst oder wie skizziert bei geringer Wandstärke des Formeinsatzes auf diesem aufgeschweißt sein, wobei das Aufschweißen insbesondere auch elektrisch durch Verschweißen der Bolzenstirnfläche auf der Seitenfläche des Formeinsatzes erfolgen kann. Die Käfigbuchse KB kann auch in die Wand der Rahmenleiste eingesetzt sein und von dieser nach außen ragen, wodurch die Bolzenlänge verringert wird. Die Käfigbuchse kann auch ganz oder teilweise in die Wand vertieft eingesetzt sein. Die in dem Beispiel nach Fig. 7 gegenüber den anderen Beispielen relativ große freie Bolzenlänge FL zwischen Befestigung des Bolzens und der Ultrabuchse UB ist vorteilhafterweise geringer als das 2,5-fache, vorzugsweise das 2-fache, insbesondere das 1,5-fache des Bolzendurchmessers.
In Fig. 8 ist in Schrägansicht ein Formeinsatz skizziert, welcher aus mehreren Blechen gebaut ist. An jeder Längsseite und Querseite weist der Formeinsatz eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Käfige KB für Ultrabuchsen und Bolzen des in Fig. 6 detaillierter dargestellten Aufbaus als Teil von Halteelementen zwischen Formeinsatz und Formrahmen auf. Vorzugsweise sind an jeder Seite zumindest im Bereich von Ecken des Formeinsatzes Halteelemente vorgesehen. Vorteilhafterweise sind die Halteelemente an einer Seite symmetrisch zu einer vertikalen Mittelebene durch die Seitenfläche verteilt angeordnet. Bei nicht mit dem Mittelpunkt der Formeinsatzfläche zusammenfallendem Schwerpunkt der Form kann durch unterschiedliche Anzahl und/oder Größe und/oder Anordnung von Buchsen an den einzelnen Seiten des Formeinsatzes eine gleichmäßige Belastung der Halteelemente eingestellt werden.
Die Fig. 9 zeigt den Formeinsatz nach Fig. 8 ein einem Formrahmen mit Rahmenleisten der in Fig. 6 skizzierten Art von allen Seiten umschlossen gehalten. Der Zusammenbau einer Form nach Fig. 9 kann vorteilhaft in der Art erfolgen, dass zuerst die eine Leistenart, im skizzierten Beispiel die Querleisten QL mit den Flanschleisten für den Anschluss an eine Formmaschine, mit den daran verschraubten Bolzen-Ultrabuchsen-Baugruppen unter Einschieben der Ultrabuchsen in die Käfige KB an den Formeinsatz angesetzt wird und danach die zweite Leistenart als Längsleisten LL an Formeinsatz und die ersten Leisten angesetzt und mit den ersten Leisten lösbar verschraubt wird. Fig. 10 zeigt die zusammengesetzte Form in Draufsicht.
In Fig. 11 ist eine Ausführungsform der nicht Teil der Erfindung ist. In Fig. 11 ist ein Abschnitt eines Formeinsatzes skizziert, an dessen zur y-z-Ebene paralleler Seitenwand nach außen ragend eine Winkelstruktur befestigt, insbesondere angeschweißt ist, welche zwei zur x-Richtung parallele, gegen y- und z-Richtung geneigte Seitenschenkel aufweist. Auf den beiden Seitenschenkeln sind Körper aus Dämpfungsmaterial DM befestigt. Auf der Innenwand der entsprechenden Rahmenseite sind korrespondierende Gegenstrukturen in Form beispielsweise eines Gegenelements RSD mit gleichfalls zwei zur x-Richtung parallelen, gegen y- und z-Richtung geneigten Platten befestigt, vorzugsweise wie durch die gestrichelten Kanten angedeutet verschweißt. Der Rahmen selbst ist der Übersicht halber nicht mit eingezeichnet. Zur Zusammenfügung der Form wird der Rahmen den Formeinsatz FE umgebend relativ zu diesem abgesenkt bis die Gegenstruktur RSD auf den Körpern aus Dämpfungsmaterial DM des Formeinsatzes aufliegt. Die Körper aus Dämpfungsmaterial DM nehmen in einem solchen Fall im wesentlichen nur zur y-Richtung parallele horizontale Kraftkomponenten und vertikal nach unten gerichtete Kraftkomponenten vom Formrahmen auf den Formeinsatz bzw. die entsprechenden Gegenkräfte auf, hingegen keine vertikal nach oben gerichteten Kräfte vom Formrahmen auf den Formeinsatz, wie sie beim Anheben des Formeinsatzes zum Entformen der verdichteten Betonformsteine aus den Formnestern des Formeinsatzes auftreten. Für solche Entformbewegungen sind zusätzliche Haltestrukturen vorzusehen, welche aber nicht die hohen statischen und dynamischen Rüttelkräfte beim Anpressen des Formeinsatzes auf die Rüttelunterlage auffangen müssen. Solche zusätzlichen Haltestrukturen können auch in leicht lösbarer Form am Rahmen und/oder am Formeinsatz befestigt sein, so dass durch Lösen des Eingriffes solcher zusätzlicher Haltestrukturen der Formrahmen gegen den Formeinsatz nach oben abgehoben werden kann und auf diese Weise ein einfacher Wechsel des Formeinsatzes im Formrahmen möglich ist. Bei solchen nach unten offenen Halteelementen ist insbesondere auch ein Lösen oder Einsetzen eines Formeinsatzes aus bzw. in einen Formrahmen ohne Zerlegen des Formrahmens möglich.
Für die Form und Anordnung der in Fig. 11 skizzierten Halteelemente mit Strukturen ESD auf Seiten des Formeinsatzes und RSD auf Seiten des Formrahmens mit zwischengefügtem Dämpfungsmaterial sind selbstverständlich eine Vielzahl von Formen denkbar. Halteelemente können auch als in der Fläche verteilte Teilelemente ausgeführt sein, was in der Skizze nach Fig. 12 in Draufsicht auf eine Seitenwand eines Formeinsatzes in x-Richtung schematisch dargestellt ist. Für das Beispiel, welches kein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, nach Fig. 12 ist ein in zwei Teil-Halteelemenfe TEF und TEG aufgeteiltes Halteelement mit prinzipieller Kraftübertragung wie in dem Halteelement nach Fig. 11 gewählt. Die Halteelemente bestehen aus mit dem Formeinsatz verschweißten, gegen y- und z-Richtung geneigten, zur x-Richtung im wesentlichen parallelen ebenen Platten ESF bzw. ESG, welche entgegen gesetzt gegen die Vertikale geneigt sind, sowie korrespondierenden geneigten Plattenelementen RSF und RSG, welche mit der Innenwand einer Seite des Formrahmens verbunden, vorzugsweise verschweißt sind. Das Plattenelement RSF und das Plattenelement ESF sind im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und durch einen Körper aus Dämpfungsmaterial DM voneinander beabstandet. Entsprechendes gilt für die Plattenelemente RSG und ESG. Das in Form der Teilelemente TEF und TEG in der Fläche verteilte Halteelement weist im wesentlichen dieselben Kraftübertragungseigenschaften wie das Halteelement mit Strukturen ESD und RSD nach Fig. 11 auf. Die verteilten Halteelemente TEF und TEG können auch unterschiedlich ausgeführt sein. Insbesondere können durch eine Mehrzahl von Halteelementen oder Teilelementen im Bereich gegenüberstehender Flächen von Formrahmen und Formeinsatz entlang einer Seite die zwischen Formrahmen und Formeinsatz zu übertragenden Kraftkomponenten auch ungleich auf einzelne Halteelemente oder Teilelemente verteilt sein. Eine Halteelementachse kann auch jeweils für die Halteelemente nach Fig. 11 sowie einzeln oder in Kombination für die Teilelemente TEF, TEG nach Fig. 12 als parallel zur x-Richtung definiert werden. Eine Halteelementachse kann auch für die Gesamtheit der Halteelemente entlang einer Seite zwischen Formrahmen und Formeinsatz definiert sein. Bei der Halteelementachse ist dann im wesentlichen nur die Richtung, welche typischerweise parallel zur Flächennormalen der Wandflächen verläuft, von Bedeutung und als Innenstrukturen und Außenstrukturen sind dann die formeinsatzseitigen bzw. formrahmenseitigen Strukturen der Halteelemente zu verstehen, welche in mehreren unterschiedlichen Richtungen innerhalb der senkrecht zur Rüttelunterlage und parallel zu der betroffenen Seite der Form verlaufenden vertikalen Ebene liegen.
Bei den nach unten offenen Haltestrukturen der Art nach Fig. 11 oder Fig. 12 liegt typischerweise ohne die Anpresskraft des Formrahmens auf den Formeinsatz keine Vorspannung des Dämpfungsmaterials vor. Eine Vorspannung für den Rüttelbetrieb, welche dann im Rüttelbetrieb selbst dynamisch variiert, wird durch Anpressen des Formeinsatzes mittels des in die Formmaschine eingespannten Formrahmens erreicht. Auch an den anderen Seiten von Formrahmen und Formeinsatz sind jeweils ein oder mehrere Halteelemente vorgesehen.
Eine weitere Variante der Ausführung und Anordnung von Halteelementen ist in Fig. 13 skizziert als Draufsicht auf den Ausschnitt gegenüberstehender Flächen von Formrahmen und Formeinsatz mit einem Freiraum zwischen Formeinsatz und Formrahmen, wobei in diesem Freiraum auch die bereits in verschiedenen Ausführungsformen erläuterten Halteelemente beispielsweise in Form von in Käfige KB eingesetzten Buchsen liegen. Während solche Halteelemente wie geschildert primär Kraftkomponenten parallel zu den Wandflächen zuverlässig durch Kompression von Dämpfungsmaterial übertragen, werden Kräfte in Richtung der Flächennormalen, im skizzierten Beispiel also in x-Richtung, durch diese Dämpfungselemente nicht aufgefangen, da hierbei eine Scherung des Dämpfungsmaterials der Dämpfungselemente auftritt. In der in Fig. 13 skizzierten Ausführungsform ist vorgesehen, zusätzliche Dämpfungskörper KN zwischen die gegenüber liegenden Wandflächen von Formrahmen und Formeinsatz einzusetzen, wobei diese zusätzlichen Dämpfungskörper primär Kräfte in Richtung der Wandflächennormalen zwischen Formeinsatz und Formrahmen, also Kräfte in x-Richtung im skizzierten Beispiel übertragen. Die Dämpfungskörper KN bestehen vorteilhafterweise aus dauerelastischem Dämpfungsmaterial, welches vorzugsweise im montierten Zustand der Form durch teilweise Kompression in x-Richtung elastisch vorgespannt ist. Die Dämpfungskörper KN übernehmen dabei im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen mit zwischen die gegenüberstehenden Wandflächen eingefügtem Dämpfungsmaterial keine nennenswerte Kräfte parallel zu den Wandflächen und sind damit nicht nennenswert auf Scherung beansprucht. Alle Kraftkomponenten können damit zuverlässig über die Kompression von elastisch verformbaren Dämpfungsmaterial ohne nennenswerte Scherbeanspruchung dieses Dämpfungsmaterials übertragen werden. Bei einer derartigen Anordnung von Dämpfungselementen mit unterschiedlicher Kraftübertragung entlang einer Seite der Form und zusätzlich entlang einer dazu parallelen gegenüber liegenden Seite kann auch auf weitere Dämpfungselemente entlang der beiden anderen Seiten der Form verzichtet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere können die Passungen der einzelnen Elemente anders verteilt und/oder ausgebildet sein, wobei auch die Bolzen mit Spielpassung in den Ultrabuchsen oder in Bohrungen von Rahmen oder Formeinsatz und/oder die Ultrabuchsen mit Presspassung in den Käfigen eingesetzt sein können. Dickwandige Formeinsätze können mit dünnwandigen Formrahmenleisten kombiniert sein und umgekehrt. Anstelle der bevorzugten Ultrabuchsen mit eingesetzten Bolzen können auch bereits die Bolzen mit einer äußeren Buchse und zwischengefügtem Dämpfungsmaterial als alternative vorgefertigte Baugruppen benutzt werden.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von durch Rütteln verdichteten Formkörpern, insbesondere Betonformsteinen, mit einem Formrahmen und einem in diese mittels mehrerer Halteelemente (HE_x,HE_y) an mehreren jeweils eine Seitenrichtung aufweisenden Seiten (QL, LL) gehaltenen und auf eine Rüttel-Auflageebene einer horizontalen Rüttelfläche (RT) anpressbaren Formeinsatz, (FE) wobei die Halteelemente (HE_x,HE_y) mit horizontaler Überlappung ineinandergreifende Strukturen und Gegenstrukturen an Formrahmen bzw. Formeinsatz (FE) sowie zwischen Strukturen und Gegenstrukturen eingefügtes Dämpfungsmaterial (DM) zur Übertragung von Rüttelkräften zwischen Formrahmen und Formeinsatz aufweisen, worin die Halteelemente (HEx, HEy) eine Innenstruktur (BO, BB, BI) und eine diese bezüglich einer senkrecht zur Seitenrichtung und parallel zur Auflageebene verlaufende Halteelementachse (MA) radial mehrseitig umgebende Außenstruktur (VK, KB, BA) aufweisen und das elastisch verformbare Dämpfungsmaterial (DM) zwischen Innenstruktur und Außenstruktur eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet dass die Innenstruktur einen mit Formeinsatz oder Formrahmen verbundenen Bolzen (BO, BB) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmaterial radial elastisch vorgespannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit der Halteelemente gegen eine Relativverschiebung von Formrahmen und Formeinsatz aus einer Ruhelage in achsialer Richtung um wenigstens 40 %, insbesondere wenigstens 60 % geringer ist als in radialer Richtung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Verschiebbarkeit zwischen Innenstruktur und Außenstruktur geringer ist als die achsiale horizontale Überlappung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmaterial radial außen von einer Außenbuchse (BA) umfasst ist, welche in einem Käfig (VK, KB) an Formrahmen oder Formeinsatz radial gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenbuchse in den Käfig eingepresst oder mit Spielpassung eingesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmaterial radial nach innen durch eine Innenbuchse (B1) begrenzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen in die Innenbuchse eingepresst oder mit Spielpassung eingesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur (KB) zwischen gegenüberstehenden Seitenwänden Formeinsatz und Formrahmen angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur eine Vertiefung (VK) in Formrahmen oder Formeinsatz umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur von einer dem Formeinsatz abgewandten Seite einer Wand des Formrahmens nach außen ragt und die Innenstruktur durch eine Öffnung (WO) der Wand (WR) durchgreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite von Formrahmen und Formeinsatz mehrere Halteelemente voneinander beabstandet angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Schwerpunkt der mehreren Halteelemente einer Seite mit dem Flächenschwerpunkt der zugeordneten Seitenfläche des Formeinsatzes zusammenfällt.