EP1951487A1 - Vorrichtung zur herstellung von betonformsteinen - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von betonformsteinen

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Publication number
EP1951487A1
EP1951487A1 EP06806516A EP06806516A EP1951487A1 EP 1951487 A1 EP1951487 A1 EP 1951487A1 EP 06806516 A EP06806516 A EP 06806516A EP 06806516 A EP06806516 A EP 06806516A EP 1951487 A1 EP1951487 A1 EP 1951487A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vertical
mold
horizontal
magnetic
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06806516A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Braungardt
Holger Stichel
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.)
Kobra Formen GmbH
Original Assignee
Kobra Formen 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 Kobra Formen GmbH filed Critical Kobra Formen GmbH
Publication of EP1951487A1 publication Critical patent/EP1951487A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/08Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting
    • B28B1/087Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting by means acting on the mould ; Fixation thereof to the mould
    • B28B1/0873Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting by means acting on the mould ; Fixation thereof to the mould the mould being placed on vibrating or jolting supports, e.g. moulding tables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/022Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form combined with vibrating or jolting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04Frames; Guides
    • B30B15/041Guides

Definitions

  • the invention relates to a device for producing concrete blocks.
  • a vibrator for applying the Betongemenges with Jottelenergie, for which as a rule the pad is placed in a substantially vertical Jottelschwingungen and transmits them to the concrete amount.
  • the various assemblies are combined in a molding machine and for filling the mold cavities and for demolding the compacted concrete blocks from the mold along vertical guides in a defined horizontal position relative to each other relatively vertically movable, wherein the minimum travel equal to the height of the mold cavities.
  • the mold may be constructed of a mold frame and a mold insert held therein, the mold frame and mold insert being designed to reduce the transmission of vibratory energy to the molding machine by a small amount which is less than the amplitude of the vibratory motion and of the order of 0, 2 to 2 mm, can be movable relative to each other.
  • EP 0 730 936 A1 it is known to insert an elastic damping material between the mold frame and the mold insert.
  • magnet arrangements and / or compressed air cushion are proposed. The damping material or the magnet arrangements must cope with high static forces with which the mold is pressed onto the base, and additionally the high vertical accelerations of the vibrating movement.
  • the present invention has for its object to provide an advantageous device referred to in the preamble of claim 1. Art.
  • the use of magnet arrangements for the horizontal centering of at least one of the relatively movable components forms a particularly advantageous decoupling of the vibrating energy acted upon by the assembly of the machine frame of the molding machine, the components of which are usually the vertical guides. It is advantageously used that the Rüttelbewe- occurring during the Hinttelvor- conditions and the forces occurring are directed substantially vertically. It is particularly advantageous if the at least one module is centered contactlessly relative to the vertical guides via the magnet arrangements, at least in the vertical position assumed during the shaking operation. Also, a relative to the molding machine not vertically movable assembly can be advantageously centered horizontally by magnet assemblies. The horizontal forces causing magnetic forces are advantageously repulsive magnetic forces between horizontally opposed parts of the magnet assemblies. Measures for designing suitable magnet assemblies having the described properties are known per se to the person skilled in the art. In particular, the magnet arrangements can contain permanent magnets which, in particular with rare-earth admixtures, can have high magnetic fields.
  • the vertical movement of at least one subassembly can be carried out in a customary manner, in particular via hydraulically operated traversing devices.
  • the mold or pad advantageously assumes a substantially constant vertical position in the molding machine, which can vary slightly by applying elastic elements under pressure forces and by the shaking movements.
  • at least one assembly, in particular the Auflastvoriques are driven by means of magnet assemblies, such as magnetic linear actuators in their vertical mobility, preferably over the entire travel is given a non-contact guide.
  • Vertical force components of the magnet arrangements may also be provided in order to apply an increasing or decreasing force contribution to the contact pressure of the loading device in the direction of the mold or the base.
  • a power contribution which z. B. the weight of the load device or optionally added to a contact force generated in the molding machine can be substantially static, with low cutoff frequency of the magnetic power coupling, a high vibration isolation can be achieved in particular against the molding machine.
  • Vertical force components of the magnet arrangements can also selectively apply a force contribution varying periodically rapidly with a shaker frequency of at least 30 Hz to the contact force of the loading device in the direction of the form or underlay as part of the shaker excitation.
  • a specific phase relationship between the periodic shaker excitation of the mold and the periodic varying force contribution to the contact pressure of the loading device can be adjusted.
  • Magnetic coils are advantageously used for the time-varying magnetic forces.
  • the magnet arrangements are each divided into contactless sub-arrangements.
  • FIG. 1 is a schematic view in the vertical direction, 2 is a side view of FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a variant of FIG. 4 with other Hinttelanregung
  • Fig. 6 is an oblique view of a device.
  • a magnetically centered assembly BG is sketched with a vertical viewing direction between vertical guides VF1, VF2, VF3, VF4 extending perpendicular to the plane of the drawing.
  • the assembly is not yet specified and may be, for example, a loading device, a mold or a mold pad.
  • the vertical guides have in the example sketched a rectangular cross-section and engage in rectangular recesses at the corners of the assembly BG. Of course, other, in particular round cross sections are possible.
  • the vertical guides can z. B. be formed by massive posts or pipes.
  • the vertical guides are assumed to be stationary in a molding machine. For simplified comparative orientation, coordinates of a rectangular x, y, z coordinate system with a vertical z-axis are shown in the figures.
  • Magnetic assemblies MA1, MA2, MA3, MA4 with first subassemblies TA1, TA2, TA3, TA4 on the side of the assembly BG and second subassemblies TB1, TB2, TB3, TB4 separated from the assembly BG effect a contactless centering of the assembly BG in a horizontal x -, y-plane in the sketched in Fig. 1 defined horizontal position on magnetic forces of the magnet assemblies.
  • the magnetic forces are preferably horizontally canceled.
  • the magnet arrangements can contain magnet coils and / or permanent magnets.
  • the second sub-assemblies are stationary with respect to a portion of the device to which the assembly is to be centered.
  • the second sub-assemblies are as described stationary connected to vertical guides of the molding machine. But it is also a direct centering between assemblies, such as a Auflastvorraum with respect to a form possible.
  • first and second sub-assemblies of the magnet assemblies permanently maintain an at least approximately constant mutual vertical position, for example in the execution of a fixed height vibrating table as a base or a fixed height arranged form, or if a horizontal magnetic centering only in a particular relative vertical position is of particular importance, for example, a precise horizontal centering of a loading device with respect to a mold during insertion of the printing plates in the upper openings of the mold cavities.
  • at least the subassemblies of one kind, in particular the second subassemblies can also be formed over a greater height and, given relative vertical movability, of the horizontally opposed subassemblies, for B.
  • FIG. 3 such a variant is sketched with a second sub-assembly MBL extending over a greater height in the vertical z-direction and a first sub-assembly MAL shorter in the z-direction on the side of the vertically movable subassembly BGL.
  • a further development of the invention can provide that the magnet arrangement according to FIG. 3 with first and second subassemblies MAL and MBL form a vertical magnetic linear drive, by means of which the vertical movement of the subassembly BGL, e.g. As a Auflast issued, can be accomplished, the magnetic linear drive interact with other traversing or can muster the vertical forces for the application alone.
  • a force component can advantageously be generated by magnet arrangements in the manner of a vertical linear drive.
  • separate partial magnet arrangements are preferably provided for the guide on the one hand and for the linear drive on the other hand.
  • the magnet arrangements for producing such a vertical force component can be designed in an advantageous embodiment so that occur by the main shake of form and / or pad and the Auflast adopted only greatly attenuated as forces on the second sub-assemblies.
  • a horizontal shaking movement In order to achieve a uniform and reproducible filling of all mold cavities on the mold when filling the mold cavities with humid concrete amount by means of a horizontally movable over the mold filling device a horizontal shaking movement.
  • the horizontal shaking motion is advantageously not transferred to the rest or stock of concrete quantity present in the filling device.
  • the horizontal shaking movement can be done by any excitation, in particular unbalance, but preferably also by periodically varying magnetic forces
  • FIG. 4 schematically illustrates a device with a loading device AE, a mold made of FR frame and insert FE, a pad with stone board SB and vibrating table RT and a common vertical guide VFG sketched.
  • the loading device is schematically divided into a z. B. plate-shaped or box-shaped main body AK and from this downwardly projecting punch ST with inserted into mold cavities FN the shape from above pressure plates DP.
  • the mold is advantageously subdivided into a mold frame FR held in the machine frame MR of a molding machine and a mold insert FE exchangeably inserted in the mold frame, in which a plurality of mold cavities are formed.
  • the pad consists in a conventional manner of a pressed against the bottom of the mold insert stone board SB, which is removed with the demolded from the mold nests concrete blocks as a transport underlay from the molding machine and replaced by a new board, and a vibrating table, which relatively for demolding the compacted concrete blocks to Shape is moved down.
  • a vibrating device RE Connected to the vibrating table is in the example sketched a vibrating device RE, for which different embodiments are known.
  • the vibrating table RT can be clamped vertically by means of clamping devices SE against the mold frame FR or the mold insert.
  • As vibrating table is generally understood a pad under the mold insert, by means of which vertical acceleration forces are transferable up to the filled into the mold cavities of the mold insert amount of concrete.
  • the mold frame is vertically vertically substantially in a constant position, but in particular for performing vertical movements during the stimulated by the vibrator main shaking for compacting the concrete amount in the mold cavities mounted vertically movable slightly, which is indicated by the elastic elements DE.
  • Such EIe- elements can, for. B. in a known design body made of elastomer, air spring bellows or spring steel plates.
  • the horizontal position of the mold frame is determined by the elastic elements with sufficient accuracy.
  • the loading device can be moved downwards for filling the mold cavities in relation to the sketched vertical position and for demoulding the compacted concrete molded bricks from the mold cavities.
  • Means for applying the force required for the procedure are known per se and are typically designed as hydraulically operated traversing devices.
  • the loading device is horizontally centered on magnet assemblies MA with first subassemblies MAA on the side of the main body AK of the loading device and second subassemblies MAB on the side of the vertical guides VFG.
  • the second subassemblies MAB can be arranged, for example, with a small vertical extent at such a height that the horizontal centering is given with good precision substantially only when vertical introduction of the printing plates in the upper openings of the mold cavities.
  • the base with vibrating table RT and stone board SB can be lowered to remove the compressed concrete blocks from the mold cavities and to remove the demoulded stones from the machine downwards.
  • Known means for lowering and raising the pad are typically operated hydraulically or pneumatically.
  • magnet arrangements MT with first subassemblies MTA on the side of the vibrating table and second subassemblies MTB on the side of the common vertical guidance can be provided. Since no particularly high precision is required for the horizontal alignment of the pad, a lateral guidance of the pad on the machine frame or a vertical guide can also be omitted in the example shown or with less precision than z. B. be executed at the Auflast sensible.
  • FIG. 5 another advantageous embodiment of a device according to the invention is sketched in side view.
  • the mold frame is supported via vibrator RA on vertical support posts and on a lower cross member of the machine frame MR and stimulated to vertical shaking movements.
  • the vibrating table RT is by means of VE vertically supported on the mold frame, in particular lockable Hydraulikzylin- the vertically movable and with the interposition of the stone board SB against the bottom of the form braced.
  • the vibrating table can be guided horizontally without contact again in the vertical Ver experience by means of magnet assemblies MT with first and second sub-assemblies MTA and MTB.
  • the mold frame FR is centered in the example sketched in FIG. 5 by further magnet arrangements MF horizontally without contact between the vertical guides VFG. Since the mold frame remains vertically in a substantially constant position, the height of the sub-assemblies MFB can be kept low.
  • the magnet arrangements MF can be designed in an advantageous development for generating varying with a vibrating magnetic forces in the horizontal direction, whereby the mold frame can be excited independently of the excited by the Rüttelerreger RA main shaking movement to horizontal shaking movements.
  • Fig. 6 shows an oblique view of a device with the assemblies described in Fig. 5.
  • a mold frame via Rüttelerreger RA is supported vertically and can be excited to vertical Studttelschwingungen.
  • the mold frame is vertically in a substantially fixed position.
  • the mold frame is centered horizontally via magnetic arrangements MF between vertical guides VF, which are part of the machine frame in the example sketched, and may possibly be excited to horizontal shaking movements in a further development.
  • a vibrating table RT can be moved vertically and, preferably with the interposition of a stone board, clamped against the underside of a mold insert inserted in the mold frame.
  • the vibrating table may be horizontally centered on its vertical travel path or at least a part thereof by magnet arrangements MT.
  • the hydraulic cylinders are supported on the mold frame. A vertical shaking movement of the mold frame is thereby also transferred into a vertical shaking movement of the vibrating table and thereby acts in a condensing manner on the amount of concrete filled in the mold cavity of the mold insert.
  • the mold frame can be supported vertically on the machine frame also on elastic elements instead of the vibrating agent RA.
  • the excitation of the vertical shaking movement can then z. B. by a free-swinging on the mold frame or arranged on the vibrating table shaking done.
  • a loading device with main body AK, stamping ST and printing plates DP is sketched in a raised, with raised vibrating table filling of mold cavities enabling vertical position from which the Aufla- stone direction is moved down and immersed with the pressure plates in the upper openings of the mold cavities.
  • the loading device is centered horizontally over magnetic arrangements in the vertical V bis whole or partially, but advantageously at least when immersing the printing plates in the mold cavity.
  • the vertical Vpli can be done by non-drawn, known per se mechanical displacement devices and / or by forming the magnet assemblies MA as vertical linear actuators.
  • a horizontal centering can be partially given by mechanical means, which are z. B. extend over part of a vertical travel path and / or be released prior to the start of the shaking for compacting the concrete amount from the guiding engagement, so that during the mechanically excited vertical shaking a horizontal centering over magnetic forces and thus a high decoupling of the machine frame is given by the shaking movement.

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Abstract

Für eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen durch Verdichten eines Betongemenges unter Einwirkung vertikaler Rüttelbewegungen mit einer Form (FR, FE) und vertikal relativ zu dieser verfahrbar einer Auflasteinrichtung (AE) und einer rüttelbaren Unterlage wird vorgeschlagen, eine oder mehrere der relativ zueinander vertikal verfahrbaren Baugruppen horizontal durch Magnetkräfte zu zentrieren.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen.
Zur Herstellung von Betonformteilen sind je nach Art des Formteiles unterschiedliche Vorrichtungen bekannt. Für flächige Formteile wie Platten, insbesondere Fertigbauelemente, sind wannenförmige Schalformen auf Schalungstischen bekannt, wobei die Schalungstische auch als pneumatische oder magnetische Schwebetische ausgeführt sein können. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DD 215 742 A1 , der SU 478 725 A oder der US 3 348 278 bekannt. Für geometrisch komplexe größere Formteile wie Kanalrohre sind relativ aufwendige Vorrichtungen wie z. B. aus der DE 30 49 492 A1 bekannt.
Von der Stückzahl her von besonderer Bedeutung sind Betonformteile nach Art von Pflastersteinen, Bodenplatten, Hohlblocksteinen und ähnlichen. Hierfür sind wirtschaftlich vorteilhafte Vorrichtungen in Gebrauch, welche die Betonformsteine durch Einwirkung von Rüttelenergie auf erdfeucht in eine Form eingefülltes Betongemenge in kurzer Zeit so stark verdichten, dass die verdichteten, noch feuchten Steine aus der Form entfernt und zur Trocknung und Aus- härtung gelagert werden können. Wesentliche Elemente solcher Vorrichtungen sind eine Form mit wenigstens einem, typischerweise mehreren unten und oben offenen Formnestern zur Aufnahme des erdfeuchten Betongemenges, eine die Formnester nach unten abschließende Unterlage und eine Auflasteinrichtung mit von oben in die befüllten Formnester eingeführten und auf das Betongemenge drückenden Druckplatten. Wesentlich ist ferner eine Rütteleinrichtung zur Beaufschlagung des Betongemenges mit Rüttelenergie, wofür im Regelfall die Unterlage in im wesentlichen vertikale Rüttelschwingungen versetzt wird und diese auf das Betongemenge überträgt. Die verschiedenen Baugruppen sind in einer Formmaschine vereint und zur Befüllung der Formnester und zur Entformung der verdichteten Betonformsteine aus der Form entlang von Vertikalführungen in definierter horizontaler Position zueinander relativ vertikal verfahrbar, wobei der minimale Verfahrweg gleich der Höhe der Formnester ist.
Die Form kann aus einem Formrahmen und einem in diesem gehaltenen Formeinsatz aufgebaut sein, wobei Formrahmen und Formeinsatz zur Verringerung der Übertragung von Rüttelenergie auf die Formmaschine um ein geringes Maß, welches kleiner ist als die Amplitude der Rüttelbewegung und in der Grö- ßenordnung von 0,2 bis 2 mm liegt, relativ zueinander beweglich sein können. Aus der EP 0 730 936 A1 ist hierfür bekannt, ein elastisches Dämpfungsmaterial zwischen Formrahmen und Formeinsatz einzufügen. In der DE 101 64 542 A1 sind Magnetanordnungen und/oder Druckluftpolster vorgeschlagen. Das Dämpfungsmaterial bzw. die Magnetanordnungen müssen hohe statische Kräfte, mit welchen die Form auf die Unterlage gedrückt wird, und zusätzlich die hohen Vertikalbeschleunigungen der Rüttelbewegung bewältigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art anzugeben.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Der Einsatz von Magnetanordnungen zur horizontalen Zentrierung wenigstens einer der relativ zueinander verfahrbaren Baugruppen bildet eine besonders vorteilhafte Entkopplung der für den Rüttelvorgang mit Rüttelenergie beaufschlagten Baugruppen von dem Maschinenrahmen der Formmaschine, dessen Bestandteile die Vertikalführungen üblicherweise sind. Dabei wird vorteilhaft ausgenutzt, dass die während des Rüttelvorgangs auftretenden Rüttelbewe- gungen und die dabei auftretenden Kräfte im wesentlichen vertikal gerichtet sind. Von Vorteil ist insbesondere, wenn die wenigstens eine Baugruppe über die Magnetanordnungen zumindest in der während des Rüttelvorgangs eingenommenen Vertikalposition berührungslos zu den Vertikalführungen zentriert ist. Auch eine relativ zur Formmaschine nicht vertikal verfahrbare Baugruppe kann vorteilhaft durch Magnetanordnungen horizontal zentriert sein. Die die horizontale Zentrierung bewirkenden Magnetkräfte sind vorteilhafterweise abstoßende Magnetkräfte zwischen sich horizontal gegenüberstehenden Teilen der Magnetanordnungen. Maßnahmen zur Gestaltung geeigneter Magne- tanordnungen mit den beschriebenen Eigenschaften sind dem Fachmann an sich bekannt. Insbesondere können die Magnetanordnungen Permanentmagnete enthalten, welche insbesondere mit Selten-Erd-Beimischungen hohe Magnetfelder aufweisen können.
Die Vertikalverfahrung wenigstens einer Baugruppe kann in gebräuchlicher Weise, insbesondere über hydraulisch betätigte Verfahreinrichtungen erfolgen. Die Form oder die Unterlage nimmt vorteilhafterweise eine im wesentlichen konstante vertikale Position in der Formmaschine ein, welche durch Verfahrung elastischer Elemente unter Andruckkräften und durch die Rüttelbewegungen in geringem Umfang variieren kann. In besonderer Weiterbildung der Erfindung kann auch wenigstens eine Baugruppe, insbesondere die Auflastvorrichtung, mittels Magnetanordnungen, beispielsweise magnetischer Linearantriebe, in ihrer vertikalen Verfahrbarkeit angetrieben sind, wobei vorzugsweise über den ganzen Verfahrweg eine berührungslose Führung gegeben ist.
Vertikale Kraftkomponenten der Magnetanordnungen können auch vorgesehen sein, um einen erhöhenden oder verringernden Kraftbeitrag zu der Anpresskraft der Auflasteinrichtung in Richtung der Form bzw. der Unterlage aufzubringen. Ein solcher Kraftbeitrag, welcher z. B. zur Gewichtskraft der Auflasteinrichtung oder gegebenenfalls zu einer in der Formmaschine erzeugten Anpresskraft hinzukommt, kann im wesentlichen statisch sein, wobei bei niedriger Grenzfrequenz der magnetischen Kraftkopplung eine hohe Schwingungsisolation insbesondere gegen die Formmaschine erreicht werden kann.
Vertikale Kraftkomponenten der Magnetanordnungen können auch gezielt einen mit einer Rüttelfrequenz von wenigstens 30 Hz schnell periodisch variierenden Kraftbeitrag zur Anpresskraft der Auflasteinrichtung in Richtung der Form bzw. Unterlage als Teil der Rüttelanregung aufbringen. Dabei kann vor- teilhafterweise gezielt eine bestimmte Phasenbeziehung zwischen der periodischen Rüttelanregung der Form und dem periodischen variierenden Kraftbeitrag zur Anpresskraft der Auflasteinrichtung eingestellt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass über die Magnetanordnungen der horizontalen Zentrierung eine periodische horizontale Rüttelbewegung überlagerbar ist, mittels welcher beispielsweise beim Befüllvorgang eine gleichmäßige Befüllung der Formnester unterstützt werden kann, ohne dass im Unterschied zu vertikalen Rüttelbewegungen eine Vorverdichtung des Betongemenges im Füllwagen auftritt.
Für die zeitveränderlichen Magnetkräfte sind vorteilhafterweise Magnetspulen im Einsatz. Die Magnetanordnungen sind jeweils in sich berührungslos gegenüberstehende Teilanordnungen aufgeteilt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht in vertikaler Blickrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Ausführung mit vertikalem Linearantrieb,
Fig. 4 eine Zusammenstellung mehrerer Baugruppen,
Fig. 5 eine Variante zu Fig. 4mit anderer Rüttelanregung,
Fig. 6 eine Schrägansicht einer Vorrichtung.
In Fig. 1 ist mit vertikaler Blickrichtung eine magnetisch zentrierte Baugruppe BG zwischen sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckenden Vertikalführungen VF1 , VF2, VF3, VF4 skizziert. Die Baugruppe sei dabei noch nicht näher spezifiziert und kann beispielsweise eine Auflasteinrichtung, eine Form oder eine Formunterlage sein. Die Vertikalführungen weisen im skizzierten Beispiel einen rechteckigen Querschnitt auf und greifen in rechteckige Aussparungen an den Ecken der Baugruppe BG ein. Selbstverständlich sind auch andere, insbesondere runde Querschnitte möglich. Die Vertikalführungen können z. B. durch massive Pfosten oder Rohre gebildet sein. Die Vertikalführungen seien als ortsfest in einer Formmaschine angenommen. Zur vereinfachten vergleichenden Orientierung sind in den Figuren Koordinaten eines rechtwinkligen x-, y-, z-Koordinatensystem mit vertikaler z-Achse mit eingezeichnet.
Magnetanordnungen MA1 , MA2, MA3, MA4 mit ersten Teilanordnungen TA1 , TA2, TA3, TA4 auf Seiten der Baugruppe BG und zweiten, von der Baugruppe BG getrennten Teilanordnungen TB1 , TB2, TB3, TB4 bewirken eine berührungslose Zentrierung der Baugruppe BG in einer horizontalen x-, y-Ebene in der in Fig. 1 skizzierten definierten horizontalen Position über Magnetkräfte der Magnetanordnungen. Die Magnetkräfte sind dabei bevorzugt horizontal absto- ßend zwischen sich gegenüberstehend angeordneten ersten und zweiten Teilanordnungen der Magnetanordnungen. Die Magnetanordnungen können Magnetspulen und/oder Permanentmagnete enthalten.
Die zweiten Teilanordnungen sind ortsfest bezüglich eines Teils der Vorrichtung, zu welchem die Baugruppe zentriert sein soll. Vorzugsweise sind die zweiten Teilanordnungen wie skizziert ortsfest mit Vertikalführungen der Formmaschine verbunden. Es ist aber auch eine direkte Zentrierung zwischen Baugruppen, beispielsweise einer Auflastvorrichtung bezüglich einer Form möglich.
Die rechtwinklige Ausführung der Vertikalführungen, der Aussparungen der Eckbereiche und der Magnetanordnungen ist nur eine bevorzugte von vielen möglichen geometrischen Gestaltungen.
Die in Fig. 2 skizzierte Seitenansicht entsprechend einer Ansicht A - A zu Fig. 1 ist gleichfalls nur schematisch ohne nähere Spezifizierung der Art der Baugruppe BG zu verstehen. In der skizzierten Ausführung sind sowohl die ersten Teilanordnungen als auch die zweiten Teilanordnungen in der vertikalen z- Richtung in ihren Höhen aufeinander abgestimmt und die Magnetanordnungen daher nur in der skizzierten, ungefähr übereinstimmenden Position in z- Richtung horizontal zentrierend wirksam. Dies ist insbesondere ausreichend, wenn die ersten und zweiten Teilanordnungen der Magnetanordnungen dauerhaft eine zumindest ungefähr gleichbleibende gegenseitige Vertikalposition beibehalten, beispielsweise in der Ausführung eines auf fester Höhe angeordneten Rütteltisches als Unterlage oder einer auf fester Höhe angeordneten Form, oder wenn eine horizontale magnetische Zentrierung nur in einer bestimmten relativen Vertikalposition von besonderer Bedeutung ist, beispielsweise eine präzise horizontale Zentrierung einer Auflasteinrichtung bezüglich einer Form beim Einführen der Druckplatten in die oberen Öffnungen der Formnester. In anderer Ausführung können wenigstens die Teilanordnungen einer Art, insbesondere die zweiten Teilanordnungen, auch über eine größere Höhe ausgebildet sein und bei relativer vertikaler Verfahrbarkeit der horizontal gegenüber- stehenden Teilanordnungen, z. B. vertikaler Verfahrbarkeit einer Auflasteinrichtung eine horizontale Zentrierung berührungslos über magnetische Kräfte über einen größeren vertikalen Verfahrbereich bewirken. In Fig. 3 ist eine solche Variante mit einer sich in vertikaler z-Richtung über eine größere Höhe erstreckenden zweiten Teilanordnung MBL und einer demgegenüber in z- Richtung kürzeren ersten Teilanordnung MAL auf Seiten der vertikal verfahrbaren Baugruppe BGL skizziert.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Magnetanordnung nach Fig. 3 mit erster und zweiter Teilanordnung MAL und MBL einen vertika- len magnetischen Linearantrieb bilden, mittels dessen die vertikale Verfahrung der Baugruppe BGL, z. B. einer Auflasteinrichtung, bewerkstelligt werden kann, wobei der magnetische Linearantrieb mit anderen Verfahreinrichtungen zusammenwirken oder die vertikalen Kräfte zur Verfahrung allein aufbringen kann.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, mittels Magnetanordnungen berührungslos einen Kraftanteil zur Erhöhung oder Verringerung der vertikalen Anpresskraft der Druckplatten einer Auflasteinrichtung auf das Betongemenge in den Formnestern der Form, welches an der Unterseite der Form durch die Unterlage abgestützt ist, zu erzeugen. Ein solcher Kraftanteil kann vorteilhaft durch Magnetanordnungen nach Art eines vertikalen Linearantriebs erzeugt werden. Vorzugsweise sind für die Führung einerseits und für den Linearantrieb andererseits getrennte Teil-Magnetanordnungen vorgesehen. Die Magnetanordnungen zur Erzeugung eines solchen vertikalen Kraftanteils können in vorteilhafter Ausführung so ausgelegt sein, dass durch die Hauptrüttlung von Form und/oder Unterlage auch der Auflasteinrichtung nur stark gedämpft als Kräfte an den zweiten Teilanordnungen auftreten.
In anderer vorteilhafter Ausführung kann vorgesehen sein, dass mittels Magnetanordnungen berührungslos vertikale Rüttelkräfte auf eine Baugruppe ausgeübt werden. Insbesondere vorteilhaft kann sein, eine Auflasteinrichtung über Magnetanordnungen in vertikale Rüttelbewegungen zu versetzen, wobei solche Rüttelbewegungen einer Auflasteinrichtung zeitlich von dem Haupt- Rüttelvorgang mit Rüttlung der Form und/oder der Unterlage getrennt, insbesondere zum Ausgleich ungleichmäßiger Oberflächen des Betongemenges zeitlich vorher liegen und/oder zeitlich mit dem Haupt-Rüttelvorgang zusammenfallen kann, wobei in letzterem Fall vorteilhafterweise gezielt eine gewünschte, gegebenenfalls variierbare Phasenlage der der Auflasteinrichtung über die Magnetanordnungen aufgeprägten Rüttelbewegung zu der Rüttelbewegung der Hauptrüttlung von Form und/oder Unterlage eingestellt werden kann. Die Magnetanordnungen für die Rüttelbewegung der Auflasteinrichtung können mit den Magnetanordnungen für die horizontale Zentrierung der Auflasteinrichtung zusammenfallen oder durch separate Magnetanordnungen gebil- det sein.
Eine eigene Rüttelanregung der Druckplatten einer Auflasteinrichtung kann auch mit an sich beliebiger Anregung durch vertikale Beweglichkeit der Druckplatten innerhalb der Auflasteinrichtung gegeben sein. Die horizontale magneti- sehe Zentrierung ist dabei besonders vorteilhaft zur Entkopplung der Vertikalführung von den Rüttelbewegungen innerhalb der Auflasteinrichtung.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, zusätzlich zur horizontalen Zentrierung einer Form in der Formmaschine über Magne- tanordnungen der Form beim Befüllen der Formnester mit erdfeuchtem Betongemenge mittels eines über der Form horizontal verfahrbaren Fülleinrichtung eine horizontale Rüttelbewegung aufzuprägen, um eine gleichmäßige und reproduzierbare Befüllung aller Formnester zu erreichen. Die horizontale Rüttel- bewegung wird dabei im Unterschied zu vertikalen Rüttelbewegungen vorteilhafterweise nicht in den in der Fülleinrichtung vorliegenden Rest oder Vorrat an Betongemenge übertragen. Die horizontale Rüttelbewegung kann durch an sich beliebige Anregung, insbesondere auch Unwuchtrüttlung, vorzugsweise aber gleichfalls durch periodisch variierende Magnetkräfte erfolgen
In Fig. 4 ist schematisch eine Vorrichtung mit einer Auflasteinrichtung AE, einer Form aus Formrahmen FR und Formeinsatz FE, einer Unterlage mit Steinbrett SB und Rütteltisch RT und einer gemeinsamen Vertikalführung VFG skizziert.
Die Auflasteinrichtung ist schematisch aufgeteilt in einen z. B. plattenförmigen oder kastenförmigen Hauptkörper AK und von diesem nach unten ragende Stempel ST mit in Formnester FN der Form von oben eingesetzten Druckplatten DP.
Die Form ist vorteilhafterweise unterteilt in einen in dem Maschinenrahmen MR einer Formmaschine gehaltenen Formrahmen FR und einen in dem Formrahmen auswechselbar eingesetzten Formeinsatz FE, in welchem mehrere Formnester ausgebildet sind.
Die Unterlage besteht in gebräuchlicher Weise aus einem gegen die Unterseite des Formeinsatzes gepressten Steinbrett SB, welches mit dem aus den Formnestern entformten Betonsteinen als Transportunterlage aus der Formmaschine entnommen und durch ein neues Brett ersetzt wird, und einem Rütteltisch, welcher zur Entformung der verdichteten Betonformsteine relativ zur Form nach unten verfahrbar ist. Mit dem Rütteltisch verbunden ist im skizzierten Beispiel eine Rütteleinrichtung RE, für welche unterschiedliche Ausführungsformen bekannt sind. Der Rütteltisch RT kann mittels Spanneinrichtungen SE gegen den Formrahmen FR oder den Formeinsatz vertikal verspannbar sein. Als Rütteltisch sei dabei allgemein eine Unterlage unter dem Formeinsatz verstanden, mittels welcher vertikale Beschleunigungskräfte nach oben auf das in die Formnester des Formeinsatzes eingefüllte Betongemenge übertragbar sind.
Der Formrahmen sei vertikal im wesentlichen in konstanter Position, dabei aber insbesondere zur Ausführung von vertikalen Bewegungen während des durch die Rütteleinrichtung angeregten Haupt-Rüttelvorgang zur Verdichtung des Betongemenges in den Formnestern in geringem Maße vertikal beweglich gelagert, was durch die elastischen Elemente DE angedeutet sei. Solche EIe- mente können z. B. in bekannter Ausführung Körper aus Elastomer, Luftfederbalge oder Federstahlplatten sein. Die horizontale Position des Formrahmens sei durch die elastischen Elemente hinreichend genau bestimmt.
Die Auflasteinrichtung ist zur Befüllung der Formnester gegenüber der skiz- zierten Vertikalposition nach oben und zur Entformung der verdichteten Betonformsteine aus den Formnestern nach unten verfahrbar. Einrichtungen zum Aufbringen der zur Verfahrung erforderlichen Kraft sind an sich bekannt und typischerweise als hydraulisch betätigte Verfahreinrichtungen ausgeführt. Die Auflasteinrichtung ist über Magnetanordnungen MA mit ersten Teilanordnungen MAA auf Seiten des Hauptkörpers AK der Auflasteinrichtung und zweiten Teilanordnungen MAB auf Seiten der Vertikalführungen VFG horizontal zentriert. Unter Bezugnahme auf die zu Fig. 1 bis Fig. 3 gemachten Ausführungen können die zweiten Teilanordnungen MAB beispielsweise mit geringer vertikaler Erstreckung in solcher Höhe angeordnet sein, das die horizontale Zentrierung mit guter Präzision im wesentlichen nur beim vertikalen Einführen der Druckplatten in die oberen Öffnungen der Formnester gegeben ist.
Durch größere Erstreckung der zweiten Teilanordnungen kann auch eine hori- zontale Zentrierung, gegebenenfalls mit geringerer Präzision, in anderen Vertikalpositionen der verfahrbaren Auflasteinrichtung, insbesondere in höheren Vertikalpositionen als der skizzierten, gegeben sein. Die Magnetanordnungen können auch in der beschriebenen Weise als vertikale Linearantriebe ausgeführt und zur vertikalen Verfahrung der Auflasteinrichtung eingesetzt sein.
Die Unterlage mit Rütteltisch RT und Steinbrett SB ist zur Entformung der verdichteten Betonformsteine aus den Formnestern und zur Entnahme der entformten Steine aus der Maschine nach unten absenkbar. Bekannte Mittel zur Absenkung und Anhebung der Unterlage sind typischerweise hydraulisch oder pneumatisch betätigt. Zur horizontalen Zentrierung des Rütteltisches RT können Magnetanordnungen MT mit ersten Teilanordnungen MTA auf Seiten des Rütteltisches und zweiten Teilanordnungen MTB auf Seiten der gemeinsamen Vertikalführung vorgesehen sein. Da für die horizontale Ausrichtung der Unterlage keine besonders hohe Präzision gefordert ist, kann im skizzierten Beispiel eine seitliche Führung der Unterlage am Maschinenrahmen bzw. einer Vertikalführung auch entfallen oder mit geringerer Präzision als z. B. bei der Auflasteinrichtung ausgeführt sein.
In Fig. 5 ist eine andere vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht skizziert. In dieser Ausführung ist der Formrahmen über Rüttelerreger RA auf vertikalen Stützpfosten und auf einem unteren Querträger des Maschinenrahmens MR abgestützt und zu vertikalen Rüttelbewegungen anregbar. Der Rütteltisch RT ist mittels am Formrahmen vertikal abgestützter Verfahreinrichtungen VE, insbesondere verriegelbarer Hydraulikzylin- dem vertikal verfahrbar und unter Zwischenfügung des Steinbretts SB gegen die Unterseite der Form verspannbar. Der Rütteltisch kann bei der vertikalen Verfahrung wieder mittels Magnetanordnungen MT mit ersten und zweiten Teilanordnungen MTA und MTB horizontal zentrierend berührungslos geführt sein.
Der Formrahmen FR ist im in Fig. 5 skizzierten Beispiel durch weitere Magnetanordnungen MF horizontal berührungslos zwischen den Vertikalführungen VFG zentriert. Da der Formrahmen vertikal in im wesentlichen konstanter Position bleibt, kann die Höhe der Teilanordnungen MFB gering gehalten sein. Die Magnetanordnungen MF können in vorteilhafter Weiterbildung zur Erzeugung von mit einer Rüttelfrequenz variierenden Magnetkräften in horizontaler Richtung ausgeführt sein, wodurch der Formrahmen unabhängig von der durch die Rüttelerreger RA angeregten Haupt-Rüttelbewegung zu horizontalen Rüttelbewegungen anregbar ist.
Fig. 6 zeigt in Schrägansicht eine Vorrichtung mit den zu Fig. 5 beschriebenen Baugruppen. In einem Maschinenrahmen MR ist ein Formrahmen über Rüttelerreger RA vertikal abgestützt und zu vertikalen Rüttelschwingungen anregbar. Der Formrahmen befindet sich vertikal in im wesentlichen fester Position. Der Formrahmen ist über Magnetanordnungen MF zwischen Vertikalführungen VF, welche im skizzierten Beispiel Teil des Maschinenrahmens sind, horizontal zentriert und in einer Weiterbildung eventuell zu horizontalen Rüttelbewegungen anregbar. Mittels hydraulischer Zylinder als Verfahreinrichtungen VE ist ein Rütteltisch RT vertikal verfahrbar und, vorzugsweise unter Zwischenfügung ei- nes Steinbretts, gegen die Unterseite eines im Formrahmen eingesetzten Formeinsatzes verspannbar. Der Rütteltisch kann auf seinem vertikalen Verfahrweg oder wenigstens einem Teil desselben durch Magnetanordnungen MT horizontal zentriert sein. Die hydraulischen Zylinder sind am Formrahmen abgestützt. Eine vertikale Rüttelbewegung des Formrahmens wird dadurch auch in eine vertikale Rüttelbewegung des Rütteltisches übertragen und wirkt dadurch verdichtend auf das in Formnester des Formeinsatzes eingefüllte Betongemenge.
In anderer Ausführung entsprechend den Ausführungen zu Fig. 4 kann der Formrahmen auch auf elastischen Elementen anstelle der Rüttelerreger RA vertikal an dem Maschinenrahmen abgestützt sein. Die Anregung der vertikalen Rüttelbewegung kann dann z. B. durch eine am Formrahmen freischwingend oder eine an dem Rütteltisch angeordnete Rütteleinrichtung erfolgen.
Eine Auflasteinrichtung mit Hauptkörper AK, Stempeln ST und Druckplatten DP ist in einer angehobenen, bei angehobenem Rütteltisch eine Befüllung der Formnester ermöglichenden Vertikalposition skizziert, aus welcher die Aufla- Steinrichtung nach unten verfahrbar ist und mit den Druckplatten in die oberen Öffnungen der Formnester eintaucht. Die Auflasteinrichtung ist über Magnetanordnungen bei der vertikalen Verfahrung ganz oder teilweise, vorteilhafterweise aber zumindest beim Eintauchen der Druckplatten in die Formnester horizontal zentriert. Die vertikale Verfahrung kann durch nicht eingezeichnete, an sich bekannte mechanische Verfahreinrichtungen und/oder durch Ausbildung der Magnetanordnungen MA als vertikale Linearantriebe erfolgen.
Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschie- dener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere kann eine horizontale Zentrierung teilweise auch durch mechanische Mittel gegeben sein, welche sich z. B. über einen Teil eines vertikalen Verfahrwegs erstrecken und/oder vor Beginn des Rüttelvorgangs zur Verdichtung des Betongemenges aus dem Führungseingriff gelöst werden, so dass während der mechanisch angeregten vertikalen Rüttelbewegung eine horizontale Zentrierung über Magnetkräfte und dadurch eine hohe Entkopplung des Maschinenrahmens von der Rüttelbewegung gegeben ist.

Claims

Ansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung von Betonformsteinen durch Verdichten eines Betongemenges mit einer Form und einer Auflasteinrichtung als Baugrup- pen, welche in einem Maschinenrahmen vertikal um einen minimalen Verfahrweg von wenigstens gleich der Höhe der Form relativ zueinander verfahrbar und dabei in definierter horizontaler Position gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass Magnetanordnungen vorgesehen sind, welche wenigstens eine Baugruppe in wenigstens einer vertikalen Position berührungslos durch Magnetkräfte in der definierten horizontalen Position zentrieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine unter der Form angeordnete und vertikal relativ zu dieser verfahrbare Unterlage als weitere Baugruppe berührungslos durch Magnetkräfte in horizontal defi- nierter Position zentriert ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Magnetanordnungen zur horizontalen Zentrierung einer relativ zu dem Maschinenrahmen vertikal verfahrbaren Baugruppe als Vertikalführungen oder Teile davon ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Verfahrung wenigstens einer Baugruppe um den minimalen Verfahrweg durch die Magnetanordnungen ausführbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Magnetanordnungen zusätzlich zu den horizontal zentrierenden Kräften berührungslos vertikale Kräfte auf wenigstens eine Baugruppe ausübbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form vertikal im wesentlichen in fester Position ist und die Auflasteinrichtung vertikal verfahrbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Magnetanordnungen ein Beitrag zu einer vertikalen Anpresskraft der Auflasteinrichtung in Richtung der Form aufgebracht werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Magneteinrichtung aufgebrachte Kraftbeitrag mit einer Rüttelfrequenz periodisch variierbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über die Magnetanordnungen der horizontalen Zentrierung wenigstens einer Baugruppe, vorzugsweise der Form, eine periodische horizontale Rüttelbewegung überlagerbar ist.
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