EP3094480B1 - Vorrichtung und verfahren zum verdichten von mineralgemischen oder zum tiefziehen von blech- oder kunststoffplatten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verdichten von mineralgemischen oder zum tiefziehen von blech- oder kunststoffplatten Download PDF

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EP3094480B1
EP3094480B1 EP15701709.6A EP15701709A EP3094480B1 EP 3094480 B1 EP3094480 B1 EP 3094480B1 EP 15701709 A EP15701709 A EP 15701709A EP 3094480 B1 EP3094480 B1 EP 3094480B1
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EP
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pressure
piston
cylinder
cylinders
pressure pulse
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Harald Winkler
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Winkler Maschinen-Bau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/007—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a plurality of pressing members working in different directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing 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
    • B28B3/022—Producing 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/022—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space whereby the material is subjected to vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks

Definitions

  • the invention relates to a device for compacting, in particular for harmonic compaction, of mineral mixtures, such as. B. concrete mixtures, in the production of concrete goods of all kinds, such as artificial stones, concrete beams and the like. Or for deep-drawing sheet metal or plastic blanks, in particular sheet metal plates, plastic plates or the like.
  • Concrete goods are, for example, artificial stones for interlocking paving stones, curbs and bricks, etc.
  • shaped elements which include a workpiece carrier, which is also called a production pallet or just a pallet, and a mold frame placed on the workpiece carrier.
  • the mold frame usually has several mold cavities and is open at the top and bottom—in the event that the mold frame is not placed on a workpiece carrier.
  • Concrete or a concrete mixture i.e. a mixture with one or more different binding agents, such as e.g. B. cement, and sand, gravel and / or other additives, which is liquefied by a liquid filled.
  • the concrete mixture is then compacted in the mold frame so that the concrete product can be completed as quickly as possible, particularly in the case of large-scale industrial production.
  • So-called impact impact compaction devices are usually known for compaction, in which an impact element is set in motion by a motor-driven imbalance shaft, which as a result impacts the workpiece carrier from below with impact impacts, so that the shaped element is impacted by the force and/or power of the motor and by gravity is moved down again, resulting in a jarring movement. Shaking the form element back and forth leads to the organization of the sand or gravel structure, i.e. the grains of different sizes, in the concrete mixture, so that air and liquid inclusions in the concrete mixture are pushed to the outside.
  • the mold frame of the mold element can be removed from the product made from the mixture and the workpiece carrier.
  • the compacted concrete mixture i.e. the product, already independently retains its essentially final shape as a result of the compaction.
  • the compacted concrete mixture i.e. the product, is then fully cured by being placed on the workpiece carrier.
  • a further disadvantage of this known impact compaction device is that the impacts under the workpiece carrier and the workpiece carrier falling down after it has been lifted cause severe vibrations in the machine frame, which are also transmitted to the environment or surroundings.
  • these vibrations generate very loud noises, so that such devices, in order to be operated at all, have to be used in specially soundproofed machine halls.
  • the energy with which the vibrations and the noise are generated is lost in the compaction performance.
  • the vibrations in the machine frame also lead to high wear and tear on the device and the entire machine system.
  • a device is off PCT/EP2006/005920 , as WO 2007/147422 A1 is known, in which compaction of the concrete mix is carried out with hydraulic cylinders instead of with an impact compaction system. Furthermore, this document discloses the preamble of claim 1.
  • the device therefore carries out the up and down movements of the mold element with hydraulic cylinders.
  • devices of this type require expensive braking devices in order to generate a counterforce during compaction on the concrete mixture in the mold element.
  • special hydraulic hoses must be used for the device in order to be able to hold the high hydraulic fluid pressures and to ensure reliable functioning of the device. These hydraulic hoses are very expensive and have to be replaced frequently in order to ensure the reliable functioning of the device.
  • the object of the present invention is therefore to address the problems mentioned, in particular to direct the compaction energy into the product in a targeted manner and, if possible, to increase the product quality, to reduce the vibrations and volume emitted into the environment and, in particular, to reduce the costs of the device with the same or increased product quality, in particular by reducing the maintenance costs to reduce.
  • an alternative to the previous solutions should be found.
  • the solution of the present invention is achieved by a device for compacting, in particular for harmonious compacting, of mineral mixtures, in particular concrete mixtures in the production of concrete products, or for deep drawing, in particular of sheet metal or plastic plates, according to claim 1 and a method for this according to claim 15 solved.
  • the device according to the invention has a machine frame, a machine head and a machine table, the machine head and the machine table being connected to one another by at least two side elements. Furthermore, the device has a first piston-cylinder arrangement which is connected to the machine table.
  • the first piston-cylinder arrangement is designed in such a way that lifting and lowering forces are exerted on a shaped element that can be filled with a mineral mixture, in particular a concrete mixture.
  • the first piston-cylinder arrangement serves to exert lifting and lowering forces on a shaped element on which a sheet metal or plastic blank, in particular a sheet metal or plastic plate, can be placed.
  • the first piston-cylinder arrangement is thus designed in such a way to accommodate a mold element and to move this mold element relative to the machine table.
  • the lifting and lowering forces can be exerted on the mold element in such a way that the mold element can be raised and made to vibrate.
  • the first piston-cylinder arrangement it is therefore possible to raise or lower the shaped element while at the same time vibrating it.
  • the first piston-cylinder arrangement can also be used to allow the shaped element to vibrate without raising and lowering it.
  • the device has a second piston-cylinder arrangement which is connected to the machine head.
  • the second piston-cylinder assembly is designed to move a punch, which can be received by the second piston-cylinder assembly, relative to the machine head back and forth, in such a way that the punch enter the mold element and with a Holding power can be maintained, which is equal to or greater than the maximum lifting capacity of the first piston-cylinder assembly.
  • the shaped element which can be arranged on the first piston-cylinder arrangement, is filled with mineral mixture, in particular concrete mixture, and then a stamp is inserted into the shaped element by means of the second piston-cylinder arrangement.
  • the stamp which is received by the second piston-cylinder assembly, is then held with a holding force so rigid that rapid up and down movements, superimposed by a linear upward movement in the direction of the stamp, the first piston-cylinder assembly to a vibration and lifting of the form element, which compacts the mineral mix or concrete mix.
  • a controlled up and down movement or a controlled determination of the vertical position of the shaped element is thus possible with the first piston-cylinder arrangement.
  • a sheet metal or plastic blank is placed on the mold frame.
  • lifting and vibrating the mold frame results in deep-drawing of the blank by the punch entering the mold element.
  • the machine table of the device consists of a cast material, such as cast iron. Furthermore, the machine table has at least one pressure channel running in its interior.
  • the pressure duct has pressure duct connections which lead to the outside of the machine table, ie connect the outside of the machine table to the inside of the machine table, namely the pressure duct running inside the machine table.
  • the cast-iron machine table is easy to manufacture and has a large mass, so that the device stands securely - even during the compaction process.
  • the pressure channel(s) running in the machine table can easily be introduced into the cast material - already during production. For this purpose, either templates are possible during casting or such channels are drilled after casting.
  • the first piston-cylinder arrangement has one or more hydraulic cylinders, which are referred to below as the vibrating unit.
  • the hydraulic cylinders of the vibro unit correspond, for example, to plunger cylinders.
  • the hydraulic cylinder or cylinders of the vibrating unit each have at least one pressure connection which is connected directly to one of the pressure channel connections of the machine table.
  • the direct connection of the hydraulic cylinders of the vibrating unit to the pressure channels means that no additional pressure lines to the hydraulic cylinders of the vibrating unit are required, which could burst or be damaged when the lifting and/or lowering forces are exerted on the shaped element.
  • the vibrating unit has, for example, several hydraulic cylinders arranged next to one another and in rows one behind the other. In principle, the number of cylinders arranged next to one another and one behind the other can be selected as desired. As a result, an essentially homogeneous compaction of the mineral mixture is possible even with very large shaped elements.
  • one end of the hydraulic cylinders of the vibrating unit is embedded in form-fitting openings, e.g. in bores in the machine table, each with the diameter of one of the cylinders.
  • the cylinders At one end, which is let into the machine table, the cylinders have a pressure connection in the form of an opening in the cylinder.
  • a pressure channel connection Opposite the position of the pressure connection of the hydraulic cylinder of the vibrating unit inserted into the machine table, there is a pressure channel connection on the side of the machine table in the form of a simple opening to the pressure channel.
  • the openings to the pressure channel and the cylinder i.e.
  • the pressure channel connection and the pressure connection of the cylinder of the hydraulic cylinder of the vibrating unit are connected to one another with or without a seal, e.g. a copper seal or a copper ring. So that the cylinder stays in the bore, the cylinder of the pressure cylinder is connected to the machine table outside of the bore by screwing, for example, with a flange attached to the cylinder of the hydraulic cylinder of the vibrating unit. Allowing and fastening the cylinder of the hydraulic cylinder of the vibrating unit in a hole in the machine table ensures that the hydraulic cylinder can be held securely in its alignment by lateral forces acting on the hydraulic cylinder.
  • a seal e.g. a copper seal or a copper ring.
  • the device has several hydraulic cylinders of the vibrating unit, which are arranged parallel to one another in order to generate a movement in the same direction.
  • a vertical movement of the hydraulic cylinders of the vibrating unit at least when used as intended, generated.
  • the device has one or more pressure pulse generators.
  • the pressure pulse generator or generators serve to generate a variable, in particular sinusoidal, hydraulic fluid volume flow.
  • the hydraulic fluid e.g. in the pressure channel
  • the hydraulic fluid flowing back and forth is then fed directly into the chambers of the cylinders of the first piston-cylinder arrangement, e.g.
  • Forwarded here means that the hydraulic fluid can escape through a volume flow in the direction of the cylinders of the first piston-cylinder arrangement into the hydraulic cylinders of the vibrating unit and the pistons are thus extended and, by the weight of the, in particular filled, mold element with a volume flow in the direction of the Pressure pulse generator the pistons are retracted again.
  • the amplitudes of the hydraulic fluid volume flow can be varied by using two or more pressure pulse generators, which are connected to the pressure channel separately, for example, in particular in the manner of a parallel connection.
  • this formulation includes the possibility of a strictly sinusoidal (chronological) course of the hydraulic fluid volume flow, but basically a course of the hydraulic fluid volume flow is meant that alternates and outflowing or flowing of the hydraulic fluid in the pressure channel.
  • the device therefore has a closed pressure system—with the components connected to the pressure channel connections and the pressure channel itself.
  • the hydraulic cylinders or plunger cylinders of the first piston-cylinder arrangement are essentially aligned in the vertical position and are connected to the pressure channel via the pressure channel connections.
  • a weight force acts on the hydraulic cylinders or plunger cylinders of the first piston-cylinder arrangement, for example due to the shaped element, in particular when it is filled, and/or its own weight in the rest state, which generates a substantially constant hydraulic fluid pressure in the pressure channel.
  • hydraulic fluid is alternately pressed into and out of the pressure channel with the pressure pulse generator by a volume change in the cylinder of the pressure pulse generator, which is essentially sinusoidal.
  • a sinusoidal volume flow of the hydraulic fluid is thus generated in the pressure channel.
  • hydraulic fluid flows alternately into the hydraulic cylinders or plunger cylinders of the first piston-cylinder arrangement, so that they extend, and out of the hydraulic cylinders or plunger cylinders so that they retract again.
  • the pressure pulse generator or each of the pressure pulse generators has a cylinder and a piston running in the cylinder, so that a chamber in the cylinder is enlarged or reduced by the piston when the piston moves.
  • the piston is moved back and forth in a sinusoidal manner.
  • the piston thus generates a sinusoidal change in volume in the chamber, which results in a sinusoidal hydraulic fluid volume flow, for example in the connected pressure channel.
  • the piston is moved back and forth, for example with a controllable and/or adjustable frequency, for example of more than 10 Hz.
  • the frequency can be varied during the compression process, for example.
  • a sinusoidal volume change and the associated hydraulic fluid volume flow can thus be generated in a simple manner with the pressure pulse generator.
  • the cylinder and the piston of the pressure pulse generator correspond to a plunger cylinder, for example.
  • the pressure pulse generator has a drive.
  • each pressure pulse generator has its own drive or all or several pressure pulse generators have a common drive.
  • the device has a crankshaft or an eccentric for the or each of the pressure pulse generators.
  • the drive or drives is or are driven, for example, by one or more electric motors.
  • the eccentric or the crankshaft is driven by the drive or the drives in such a way that the eccentric or the crankshaft moves the piston or pistons of the pressure pulse generator or generators back and forth.
  • By turning the eccentric or the crankshaft the movement of the eccentric or the crankshaft is transmitted directly or indirectly to the piston or pistons.
  • a drive of the piston(s) of the pressure pulse generator(s) is thus possible in a simple manner, the frequency of the movement being precisely controllable or adjustable by adjusting the speed or rotational speed of the drive or drives.
  • the device has at least two pressure pulse generators with a common drive.
  • the pressure pulse generators have either a common crankshaft or an eccentric driven by a drive shaft through the common drive.
  • the piston of a pressure pulse generator also has an actuating device, in particular an actuating drive, so that the back and/or reciprocating movement of the piston can be restricted.
  • the maximum deflection of the piston is thus limited by the adjusting device at least in one direction of the possible directions of movement of the piston.
  • a simple variation of the amplitude of the profile of the hydraulic fluid volume flow is possible with this exemplary embodiment.
  • the pistons are pushed in the pressure channel by the counter-pressure exerted by the first piston-cylinder arrangement moves back again as soon as a further rotating crankshaft or eccentric allows the pistons to do so.
  • this return movement can be limited by the adjusting device at least for one of the pistons of one of the pressure pulse generators.
  • the maximum total volume of the two cylinder chambers can thus be adjusted by means of the adjusting device, as a result of which the amplitude of the hydraulic fluid volume flow can be adjusted.
  • the device has at least two pressure pulse generators, each with its own drive.
  • the device also has a controller.
  • the controller is used to control the drives.
  • the speeds, i.e. the rotational frequency, of the drives can be set separately or synchronously.
  • the difference in the angle of rotation ie the phase shift or the difference in the angle of rotation of the two drives, can be adjusted as specified.
  • the advantage of the control and thus e.g. the adjustable and thus also variable angle of rotation difference is that the change over time in the total volume of the cylinder chambers of the pressure pulse generators can be adjusted and varied in such a way that the amplitude of the hydraulic fluid volume flow can be adjusted as a result.
  • the "strength" or the amplitude of the vibration can thus be varied.
  • the pressure pulse generator or the pressure pulse generators each have at least one pressure pulse generator connection.
  • the pressure pulse generator connection is direct to one of the pressure channel connections of the channel of the machine table, for example via a seal, in particular a copper seal or a copper ring.
  • the pressure pulse generator connected to the machine table is designed in such a way as to generate a hydraulic fluid volume flow that changes over time in the pressure channel of the machine table.
  • a hydraulic fluid is therefore moved back and forth in the pressure channel with the pressure pulse generator, e.g. in the form of a sine curve.
  • This hydraulic fluid volume flow is passed on via the pressure channel directly into the chambers of the cylinders of the first piston-cylinder arrangement, e.g. the hydraulic cylinder of the vibrating unit, so that a mold element can be made to vibrate.
  • the pressure pulse generator connection By directly connecting the pressure pulse generator connection to one of the pressure channel connections of the machine table and the hydraulic cylinders of the vibrating unit, which are directly connected to the pressure channel, the hydraulic fluid volume flow generated by the pressure pulse generator is fed into the hydraulic cylinders of the vibrating unit with almost no losses. There is no wear and tear on pressure lines due to particularly high hydraulic fluid pressure values due to the direct pressure connection. The replacement of pressure lines during maintenance or in the event of damage is therefore no longer necessary.
  • the device has a parallel circuit consisting of a non-return valve and a shut-off valve.
  • the parallel connection of the check valve and the shut-off valve is connected directly to a pressure channel connection of the pressure channel.
  • the device has a check valve and a shut-off valve, each of which is directly connected to a pressure channel connection of the pressure channel. Thanks to the direct connection of the parallel connection or the non-return valve and the shut-off valve to the pressure channel, access to the pressure channel is ensured in order to allow an increase and/or decrease, in particular a linear increase and/or decrease, of the quantity of hydraulic fluid in the pressure channel, while the hydraulic fluid volume flow is additionally one Sinusoid generated by the pressure pulse generator can follow.
  • the vibrating of the form element with the first piston-cylinder arrangement or the hydraulic cylinder of the vibrating unit is therefore possible with the sinusoidal hydraulic fluid volume flow, with a simultaneous lifting or lowering of the form element during the vibration with the check valve and the shut-off valve is possible.
  • the device has a pressure volume source and a return tank.
  • the pressure volume source is via a pressure line connected to the non-return valve and the return tank is connected to the shut-off valve via a line, eg a pressure line. It is therefore possible to raise or raise the mold element with the first piston-cylinder arrangement by closing the shut-off valve and introducing hydraulic fluid into the pressure channel of the machine table with the pressure source through the pressure line and through the check valve in the flow direction, and thus the hydraulic fluid pressure in the pressure channel is increased.
  • the mold element is drained or lowered by opening the shut-off valve and the hydraulic fluid flows back through the shut-off valve into the return tank.
  • the non-return valve is used here to prevent high values of the hydraulic fluid pressure in the pressure channel, which occur in the pressure channels of the machine table as a result of the vibration of the shaped element filled with mineral mixture, in particular concrete mixture, or the shaped element on which a sheet metal or plastic blank was applied, in particular placed , not to be transferred to the pressure lines to the pressure source.
  • the pressure lines to the pressure source are therefore less heavily loaded than the pressure channel in the machine table, so that wear and tear on the pressure line is reduced.
  • the second piston-cylinder arrangement has at least one holding cylinder designed as a hydraulic cylinder.
  • the piston-cylinder arrangement has two holding cylinders.
  • the holding cylinders each have at least one pressure connection with an essentially ideally closing valve.
  • This valve or valves are, for example, block valves in which a truncated cone extending in the direction of flow is pressed into the opening through which a fluid flows in order to highly tightly close the opening.
  • essentially ideally closing means in particular that the valve is designed in such a way to interrupt a connection between a chamber located inside the cylinder of the holding cylinder and a pressure line in such a way that a hydraulic fluid pressure in the chamber of the cylinder of the holding cylinder is independent of the hydraulic fluid pressure in of the pressure line to the holding cylinder is variable.
  • a stamp that has entered the mold element can be held with a very high holding force with the second piston-cylinder arrangement.
  • This holding also occurs when the stamp is counteracted by the form element or that is in the form element located mineral mixture, in particular concrete mixture, or the sheet metal or plastic blank experiences that are generated by the lifting and lowering forces of the first piston-cylinder assembly.
  • the holding cylinders are designed in such a way that they move in the vertical position when the device is used as intended, this movement being guided by guide means which allow guiding on the side elements.
  • guide means which allow guiding on the side elements.
  • guide means also serve to allow a stamp received with the second piston-cylinder arrangement or with the holding cylinders to enter the mold box of a mold element arranged on the first piston-cylinder arrangement with a precise fit.
  • the device has a decoupling of the machine table by decoupling means, with these decoupling means being arranged either in relation to the environment carrying the device and/or in relation to a machine base of the device.
  • the decoupling takes place in particular by means of a decoupling means designed as a gas cushion or elastically deformable plastic, i.e. elastomers, e.g. an air cushion, between the machine table and the environment supporting the device and/or a machine foot of the device.
  • the gas cushion is formed, for example, with hoses that are guided against rolling away, in particular in guide grooves, that are filled with a gas and thus represent a kind of cushion.
  • the device has at least one pressure sensor for measuring the chamber pressure in at least one of the cylinders of the first piston-cylinder arrangement and/or the cylinder of the second piston-cylinder arrangement.
  • the device has at least one distance meter, for example a laser-assisted distance meter, which is designed or arranged in this way is to measure the vertical position of a mold element arranged on the first piston-cylinder assembly. In particular, this measurement is made by measuring the distance between a part of the mold element and a fixed part of the device, to which the mold element is relatively movable by the first piston-cylinder assembly.
  • the product height and the compaction state of the mineral mixture, in particular the concrete mixture can be measured with the pressure sensor and the distance meter, and the product quality can be determined therefrom.
  • the device has two distance meters. The distance between the punch and the machine head is measured with a first distance meter and the distance between the machine head and the mold element is measured with the second distance meter. Thus, an even more precise compaction state of the mineral mixture can be determined.
  • the device has a bracing means.
  • the bracing means is designed in such a way that the shaped element is braced with the first piston-cylinder arrangement.
  • the shaped element has a vibration-transmitting workpiece carrier and a mold frame, with the workpiece carrier transmitting the lifting and lowering forces generated by the first piston-cylinder arrangement to the mineral mixture, in particular the concrete mixture.
  • the side elements each comprise a synchronous cylinder with a piston rod, the piston rod running from the machine head to the machine table, ie being connected to the machine head and the machine table via connecting means.
  • the bracing means is formed with the synchronizing cylinders or with the cylinders of the synchronizing cylinders, in that the cylinders of the synchronizing cylinders have receiving means for receiving the mold element, in particular the mold frame of the mold element. A simple clamping of the form element by moving cylinders along the side elements is thus possible.
  • the bracing means has at least one pressure line for supplying at least one chamber of each synchronous cylinder a hydraulic fluid pressure.
  • the bracing means also has a pressure volume accumulator which is interposed or integrated into the at least one pressure line.
  • the bracing means thus form an elastic bracing of the shaped element with the synchronous cylinders.
  • the elastic bracing takes place because hydraulic fluid inside the chambers of the synchronizing cylinders can escape into the pressure volume reservoir if there is a corresponding back pressure, for example when the shaped element is lifted with the first piston-cylinder arrangement. If the back pressure is reduced, the hydraulic fluid flows back into the chambers.
  • the bracing thus enables the mold element, i.e.
  • the mold frame and the workpiece carrier to be held firmly on the first piston-cylinder arrangement, with simultaneous lifting and lowering of the first piston-cylinder arrangement or raising and/or lowering and/or Allowing the shaped element to vibrate with the first piston-cylinder arrangement is possible.
  • the receiving means have guide openings into which a collar of a mold frame can be inserted horizontally.
  • the mold frame has a collar, which in particular runs all the way around the mold frame. This collar can be pushed laterally into the receiving means, namely the guide openings.
  • the receiving means have mold frame bracing means. These serve to clamp the mold frame with its collar firmly, in particular in the horizontal direction, so that it is essentially non-displaceable relative to the receiving means.
  • these are designed as cylinders, e.g. B. Plunger cylinders, in particular hydraulic cylinders and / or pneumatic cylinders, and are arranged on the underside of the guide opening, so that the mold frame is raised in the guide opening by extending the cylinder and pressed against the upper area of the guide opening.
  • these are magnetic bracing means and include e.g. B. a permanent magnet whose magnetic attraction can be interrupted by electrical control.
  • the magnetic clamping means are arranged on the upper side in the guide opening, so that the metallic collar is attracted by the magnetic clamping means and can then be released again when the magnetic force is switched off.
  • the collar of the mold frame and the guide openings have opposite elevations and recesses which, according to Art a tongue and groove connection engage in one another in a form-fitting manner as soon as the mold frame is fixed with the mold frame bracing means.
  • the elevations and recesses as well as the mold frame bracing means serve to hold the mold frame in a substantially immovable position relative to the receiving means in the horizontal direction.
  • a defined center of the machine can be generated, so that the mold frame and the stamp can always be arranged in a defined position relative to one another and therefore a defined immersion of the stamp can take place.
  • FIG 1 shows an embodiment of the device according to the invention, in particular for the harmonious compaction of mineral mixtures, in particular concrete mixtures in the production of concrete goods of all kinds.
  • the device has a machine frame 10 with a machine head 12, a machine table 14 and two side elements 16a, 16b which connect the machine head 12 and the machine table 14 to one another.
  • the side elements 16a, 16b comprise two synchronous cylinders 17a, 17b with pistons 18a, 18b running from the machine head 12 to the machine base 14.
  • the synchronous cylinders 17a, 17b each have a cylinder 20a, 20b.
  • the cylinders 20a, 20b can be moved in the vertical direction on the pistons 18a, 18b.
  • Receiving means 22a, 22b are fastened to the cylinders 20a, 20b of the synchronous cylinders and can be moved up and down together with the cylinders 20a, 20b.
  • the receiving means 22a, 22b have guide openings 23a, 23b which are directed toward one another.
  • the receiving means 22a, 22b are used to receive a mold frame 24, the mold frame 24 having at least two opposite sides or a peripheral collar 25 which is inserted into the guide openings 23a, 23b.
  • a peripheral collar 25 has the advantage that the mold frame 24 has a much higher rigidity and is therefore much more durable.
  • the receiving means 22a, 22b have mold frame bracing means (not shown) in order to clamp the mold frame 24 firmly, in particular in a substantially immovable manner in the horizontal direction, relative to the receiving means 22a, 22b.
  • the mold frame bracing means are designed as cylinders, e.g. B. plunger cylinders, in particular hydraulic cylinders and/or pneumatic cylinders, which lift the mold frame 24 previously introduced with the collar into the guide openings in the lower part of the guide openings 23a, 23b and press against the upper part of the guide openings 23a, 23b.
  • cylinders e.g. B. plunger cylinders, in particular hydraulic cylinders and/or pneumatic cylinders, which lift the mold frame 24 previously introduced with the collar into the guide openings in the lower part of the guide openings 23a, 23b and press against the upper part of the guide openings 23a, 23b.
  • the mold frame bracing means are magnetic bracing means.
  • the magnetic bracing means include z. B. a permanent magnet whose magnetic attraction can be interrupted by electrical control. The magnet is then arranged on the upper side of the guide opening 23a, 23b and, when it is not switched off, namely the magnetic state, pulls the collar of the mold frame 24 upwards against the guide openings 23a, 23b or the wall around the guide openings 23a, 23b of the receiving means 22a, 22b.
  • the collar 25 has elevations and recesses on its upper side and the wall in the area of the guide openings 23a, 23b on the side facing the upper side of the collar, which engage in a form-fitting manner in the manner of a tongue and groove connection as soon as the Mold frame 24 is fixed with the mold frame bracing means.
  • the elevations and recesses are not shown.
  • the elevations and recesses serve to hold the mold frame 24 in a substantially immovable position relative to the receiving means 22a, 22b in the horizontal direction.
  • a defined center of the machine can be produced, so that the mold frame 24 and stamp can always be arranged in a defined position relative to one another.
  • the synchronous cylinders 17a, 17b and the receiving means 22a, 22b Components of another bracing means, the function of which will be explained in more detail later.
  • the device has a machine base 26 which is arranged under the machine table 14 and decoupling means 28 which serve to decouple the machine table 14 from the machine base 26 .
  • the decoupling means 28 are, for example, hoses filled with a gas cushion.
  • the machine table 14 has a channel or pressure channel 30 which runs in the machine table 14 .
  • the pressure channel 30 has pressure channel connections 32a-d, which connect the pressure channel 30 to the surroundings of the machine table 14.
  • the pressure connection 32a is connected to a check valve 34 and the pressure channel connection 32b is connected to a shut-off valve 36 .
  • the pressure channel connection 32c is connected to a cylinder, let into the machine foot 26 , of a vibrating unit designed as a hydraulic cylinder 38 .
  • the hydraulic cylinder 38 of the vibrating unit is part of a first piston-cylinder arrangement 39, which has a plurality of hydraulic cylinders 38 running in parallel, which can be extended in the vertical direction and thereby continuously raise or remove a workpiece carrier 42 in the vertical direction, or vibrate the workpiece carrier 42 can let.
  • the hydraulic cylinders 38 of the first piston-cylinder arrangement 39 are all connected directly to the pressure channel 30 .
  • Such a direct connection of the pressure channel 30 to the hydraulic cylinders 38 is only shown in section for the pressure channel connection 32c.
  • the other hydraulic cylinders 38 are only shown with their area that protrudes beyond the surface of the machine table 14 .
  • a pressure pulse generator 40 is directly connected to the pressure channel 30 via the pressure channel connection 32d. The pressure pulse generator 40 generates a sinusoidal hydraulic fluid volume flow in the pressure channel 30 for vibrating the workpiece carrier 42 with the first piston-cylinder arrangement 39.
  • the device also has a second piston-cylinder arrangement 44 .
  • This second piston-cylinder arrangement 44 comprises two holding cylinders 46a, 46b, the holding cylinders 46a, 46b each having a cylinder 48a, 48b with a piston 50a, 50b and a pressure connection 52a, 52b.
  • the pressure connections 52a, 52b are arranged directly on the cylinder of the holding cylinders 46a, 46b and include a non-illustrated ideally closing valve.
  • the valve serves to connect a chamber located in the cylinder 48a, 48b to a pressure line, not shown, and to connect the connection to be interrupted in such a way that a hydraulic fluid pressure in the chamber can be varied independently of the hydraulic fluid pressure in the pressure line.
  • the second piston-cylinder arrangement 44 has guide means 54a-c, by which the movement of the holding cylinders on the side elements is guided.
  • the second piston-cylinder arrangement 44 has a further receptacle 56 for receiving a plunger 58 .
  • Pressure sensors are arranged in the cylinders 48a, 48b 1 are not shown. Furthermore, 1 a distance meter 59 with which the distance between the machine head 12 and the mold frame 24 can be determined using a laser beam which runs through a bore in the guide means 54c.
  • the compaction state of a mineral mixture, in particular a concrete mixture, in the mold element, which includes the mold frame 24 and the workpiece carrier 42, is determined during a compaction process using measured values based on empirical values using the distance meters 59 and the pressure sensors (not shown) in the cylinders 48a, 48b.
  • a compression process as well as the functionality of the features included in 1 are shown later in the Figures 3 to 7 explained in more detail.
  • the pressure pulse generator 40 has a piston 60 which is moved back and forth in a cylinder 62 in an oscillating manner.
  • hydraulic fluid can be drawn into a chamber 66 and forced out through an opening 64, which here also corresponds to a pressure connection 64.
  • the piston 60 is moved back and forth in an oscillating manner with an eccentric 68 which is moved by an axle 70 of an electric drive.
  • FIG. 3 shows the workpiece carrier 42 in a lower position.
  • the hydraulic cylinders 38 are completely retracted into the machine table 14 .
  • the workpiece carrier 42 rests on piston bridges 72 with wear strips 74 .
  • the mold frame 24 and the stamp 58 are raised by the second piston-cylinder arrangement 44 and the cylinders 20a, 20b of the synchronous cylinders 17a, 17b, which are moved upwards.
  • the mold frame 24 is thus braced on the workpiece carrier 42 .
  • This bracing is elastic, since the pressure line, which is used to supply the cylinders 20a, 20b with a hydraulic fluid pressure, is interposed by a pressure-volume accumulator, not shown, in particular a compressed-gas volume accumulator.
  • the hydraulic cylinders 38 which move the mold frame 24 upwards together with the cylinders 20a, 20b, can be extended as soon as the lifting force applied by the vibrating unit or the hydraulic cylinders 38 of the vibrating unit is greater than the lowering force or bracing force is.
  • the compressed gas volume accumulator is adapted to the forces required accordingly.
  • the device shown now shows a state during compaction in which a mineral mixture, in particular a concrete mixture, is introduced into the mold frame 24 from above.
  • figure 5 then represents a lowering of the forming punch 58 into the forming frame 24.
  • the forming punch 58 is thereby moved downwards by the second piston-cylinder arrangement 44 to the position shown and in the position shown in figure 5 the valves 52a, 52b closed.
  • the forming stamp 58 is thus held precisely in its position with a high holding force.
  • the vibrating unit or the hydraulic cylinders of the vibrating unit 38 are further extended compared to the previous figures.
  • the hydraulic cylinders 38 are filled with a hydraulic fluid which is supplied to the hydraulic cylinders 38 via the pressure channel 30 .
  • the pressure of the hydraulic fluid is linearly increased via the pressure channel connection 32a with the check valve 34 by forcing hydraulic fluid into the pressure channel 30 from a pressure source.
  • the pressure pulse generator 40 generates a sinusoidal hydraulic fluid volume flow, which is superimposed on the linearly increasing pressure through the pressure connection 32a.
  • the hydraulic cylinders 38 are thus extended and retracted in a sinusoidal manner, a linear extension being superimposed on this extension and retraction, and thus the workpiece carrier 42, which is arranged on the hydraulic cylinders 38, is lifted with a vibrating movement. Due to the clamping with the receiving means 22a, 22b, the mold frame 24 and the cylinders 20a, 20b are also raised during this upward movement of the workpiece carrier 42.
  • the device has two pressure pulse generators 40, each of which has a drive connected to a controller.
  • the pressure pulse generators 40 are each with their pressure pulse generator connection connected to a pressure channel connection of the pressure channel 30 .
  • the drives of the pressure pulse generators 40 are controlled by the controller in such a way that, in particular, an adjustable, constant speed difference of the pressure pulse generators 40 can be implemented.
  • an adjustable, constant speed difference of the pressure pulse generators 40 can be implemented.
  • the "vibration intensity" or the amplitude can therefore also be varied in order to achieve even better compaction.
  • the hydraulic fluid pressure is measured with the pressure sensors in the cylinders 48a, 48b of the holding cylinders 46a, 46b and the distance between the machine head 12 and the mold frame 24 is measured with the distance meter 59 in order to determine the compaction of the mineral mixture or the concrete mixture.
  • the product quality can thus be automatically determined for each product cycle with regard to the product compaction and the product height, in particular with a computer program, and the determined length and pressure measurement values in connection with the data from the product mold tools.
  • the product manufacturing program can already be automatically optimized for the following cycle in order to minimize product rejects.
  • the now formed and compacted mineral mixture or compacted concrete mixture or product 76 retains its shape and dimensional accuracy even without the mold frame 24 on the workpiece carrier 42 .
  • the valves 52a, 52b of the holding cylinders 46a, 46b designed for example as block valves, were released and the stamp 58 was raised with the second piston-cylinder arrangement 44.
  • the hydraulic cylinders 38 were retracted by releasing the pressure in the pressure channel via the valve 36 and the product mold or the mold frame 24 was released by releasing the tension (by moving the cylinders 20a, 20b up to the pistons 18a, 18b).
  • the compacted mineral mixture or compacted concrete mixture or product 76 can now be removed together with the workpiece carrier 42 from the device for further hardening or chemical setting. The compaction process can then be repeated for a new quantity of mineral mix or concrete mix.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten, insbesondere zum harmonischen Verdichten, von Mineralgemischen, wie z. B. Betongemischen, bei der Herstellung von Betonwaren aller Art, wie z.B. künstlichen Steinen, Betonbalken und dgl. oder zum Tiefziehen von Blech- oder Kunststoffrohlingen, insbesondere Blechplatten, Kunststoffplatten oder dgl.
  • Es sind Vorrichtungen bekannt, mit denen Betonwaren bei der Herstellung verdichtet werden. Betonwaren sind z.B. künstliche Steine für Verbundpflaster, Bordsteine sowie Mauersteine u.dgl. Bei den bekannten Vorrichtungen zum Verdichten werden Formelemente eingesetzt, die einen Werkstückträger, der auch Fertigungspalette oder nur Palette genannt wird, sowie einen auf den Werkstückträger aufgesetzten Formrahmen umfassen. Der Formrahmen weist meist mehrere Formnester auf und ist nach oben und nach unten - im Falle, dass der Formrahmen nicht auf einen Werkstückträger aufgesetzt ist - geöffnet. In den auf den Werkstückträger aufgesetzten Formrahmen wird z.B. Beton bzw. ein Betongemisch, also ein Gemisch mit einem oder mehreren verschiedenen Bindemitteln, wie z. B. Zement, und Sand, Kies und/oder weiteren Zusätzen, das durch eine Flüssigkeit verflüssigt ist, eingefüllt. Damit die Fertigstellung der Betonware, insbesondere bei der industriellen Großserienherstellung möglichst schnell erfolgt, wird das Betongemisch dann im Formrahmen verdichtet.
  • Üblicherweise werden zur Verdichtung sogenannte Prellschlagverdichtungsvorrichtungen bekannt, bei denen durch eine motorisch angetriebene Unwuchtwelle ein Schlagelement in Schwingungen versetzt wird welches infolge dessen den Werkstückträger von unten mit Prellschlägen beaufschlagt, so dass das Formelement durch die Kraft und/oder Leistung des Motors auf und durch die Schwerkraft wieder ab bewegt wird, sodass eine rüttelartige Bewegung daraus resultiert. Ein Hin- und Herrütteln des Formelements führt zur Organisation der Sand- bzw. Kiesstruktur, also der verschieden großen Körner, im Betongemisch, so dass Luft- und Flüssigkeitseinschlüsse im Betongemisch nach außen gedrängt werden.
  • Nach der Verdichtung kann der Formrahmen des Formelements vom aus dem Gemisch erzeugten Produkt und dem Werkstückträger entfernt werden. Das verdichtete Betongemisch, also das Produkt, hält durch die Verdichtung bereits selbständig seine im Wesentlichen endgültige Form. Die vollständige Aushärtung des verdichteten Betongemischs, also des Produktes, erfolgt dann durch Lagerung auf dem Werkstückträger.
  • Derartige Verfahren führen häufig zu einer inhomogenen Verdichtung des Betons, da das Schlagelement nur in einem bestimmten Bereich auf den Werkstückträger wirkt und somit durch das Gewicht des Betongemischs außerhalb des Wirkbereichs Durchbiegungen des Werkstückträgers erfolgen. Es entstehen dadurch Schwingungen des Werkstückträgers, die zu unterschiedlichen Graden der Verdichtung des Betongemisches führen. Die fertige Betonware hat daher eine inhomogene Qualität, bei der verschieden große Lufteinschlüsse in den Betonwaren nach der chemischen Aushärtung Austrocknung des Betongemisches zurückbleiben.
  • Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Prellschlagverdichtungsvorrichtung ist, dass durch die Prellschläge unter den Werkstückträger sowie durch das Herunterfallen des Werkstückträgers nach dem Anheben hohe Erschütterungen im Maschinengestell entstehen, die auch in die Umwelt bzw. Umgebung übertragen werden. Außerdem erzeugen diese Erschütterungen sehr laute Geräusche, so dass derartige Vorrichtungen, um überhaupt betrieben zu werden, in speziell schallgedämmten Maschinenhallen eingesetzt werden müssen. Ferner geht die Energie, mit der die Erschütterungen sowie die Geräusche erzeugt werden, bei der Verdichtungsleistung verloren. Die Erschütterungen im Maschinengestell führen außerdem zu einem hohen Verschleiß der Vorrichtung sowie der gesamten Maschinenanlage.
  • Ferner ist z.B. eine Vorrichtung aus PCT/EP2006/005920 , die als WO 2007/147422 A1 veröffentlicht wurde, bekannt, bei der eine Verdichtung des Betongemischs mit Hydraulikzylindern anstatt mit einem Prellschlagverdichtungssystem ausgeführt wird. Weiterhin offenbart dieses Dokument den Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Vorrichtung führt daher die Auf- und Ab-Bewegungen des Formelements mit Hydraulikzylindern aus. Derartige Vorrichtungen erfordern jedoch aufwendige Bremseinrichtungen, um auf das Betongemisch im Formelement eine Gegenkraft bei der Verdichtung zu erzeugen. Ferner müssen spezielle Hydraulikschläuche für die Vorrichtung verwendet werden, um die hohen Hydraulikflüssigkeitsdrücke halten zu können und eine zuverlässige Funktion der Vorrichtung zu gewährleisten. Diese Hydraulikschläuche sind sehr teuer und müssen, um die zuverlässige Funktion der Vorrichtung zu gewährleisten häufig getauscht werden.
  • Weitere Pressen und Tiefziehvorrichtungen, die hohe Kräfte auf Wirkstoffe durch Zylinderkräfte ausüben, sind aus US 5,419,169 , DE 41 00 206 und US 2003/113397 A1 bekannt. Aus EP 0 894 587 A1 ist außerdem eine Vorrichtung bekannt, die zum Pressen von Keramikpulver verwendet wird, wobei das Pulver auf einem Maschinentisch positioniert wird und ein Druck auf das Pulver mit einem Stempel ausgeübt wird. Der Stempel wird durch einen Zylinder vorangetrieben und weist an seiner mit dem Pulver in Kontakt tretenden Seite eine Membran auf, die durch einen gesteuerten Hydraulikflüssigkeitsfluss während des Pressens zum Bereitstellen von Druckimpulsen gebracht wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die genannten Probleme zu adressieren, insbesondere die Verdichtungsenergie gezielt in das Produkt zu leiten und möglichst die Produktqualität zu erhöhen, die an die Umwelt abgegebenen Erschütterungen und Lautstärke zu reduzieren sowie insbesondere auch die Kosten der Vorrichtung bei gleichbleibender oder erhöhter Produktqualität, insbesondere durch Reduzierung der Wartungskosten, zu reduzieren. Jedenfalls soll eine Alternative zu den bisherigen Lösungen gefunden werden.
  • Ferner sind Tiefziehpressen bekannt, bei denen ein Stempel in eine Form eingeführt wird, wobei zuvor zwischen Form und Stempel z.B. eine Blechplatte angeordnet wird. Es ist eine sehr zuverlässige Schmierung der Blechplatte vorgesehen, damit das Blech beim Einführen des Stempels nicht am Stempel oder der Form aufstockt und reißt. Derartige Schmierungen sind aufwendig und teuer zu realisieren. Daher ist es weitere Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Tiefziehverfahren zu finden.
  • Die Lösung der vorliegenden Erfindung wird durch eine Vorrichtung zum Verdichten, insbesondere zum harmonischen Verdichten, von Mineralgemischen, insbesondere Betongemischen bei der Herstellung von Betonwaren, oder zum Tiefziehen, insbesondere von Blech- oder Kunststoffplatten, gemäß dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren dazu gemäß Anspruch 15 gelöst.
  • Dazu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Maschinenrahmen, einen Maschinenkopf und einen Maschinentisch auf, wobei der Maschinenkopf und der Maschinentisch durch mindestens zwei Seitenelemente miteinander verbunden sind. Ferner weist die Vorrichtung eine erste Kolben-Zylinder-Anordnung auf, die mit dem Maschinentisch verbunden ist. Die erste Kolben-Zylinder-Anordnung ist derart ausgebildet, um Hub- und Absenkkräfte auf ein mit Mineralgemisch, insbesondere Betongemisch, füllbares Formelement auszuüben. Alternativ dient die erste Kolben-Zylinder-Anordnung, um Hub- und Absenkkräfte auf ein Formelement, auf das ein Blech- oder Kunststoffrohling, insbesondere eine Blech- oder Kunststoffplatte, auflegbar ist, auszuüben. Die erste Kolben-Zylinder-Anordnung ist also derart ausgestaltet, um ein Formelement aufzunehmen und dieses Formelement relativ zum Maschinentisch zu bewegen.
  • Die Hub- und Absenkkräfte sind derart auf das Formelement ausübbar, dass das Formelement angehoben und vibrieren gelassen werden kann. Mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung ist also ein Anheben oder Absenken mit gleichzeitigem Vibrieren lassen des Formelements möglich. Auch ein Vibrieren lassen des Formelements ohne ein Anheben und Absenken ist mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung ausführbar.
  • Ferner weist die Vorrichtung eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung auf, die mit dem Maschinenkopf verbunden ist. Die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung ist derart ausgebildet, um einen Stempel, der von der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung aufnehmbar ist, relativ zum Maschinenkopf hin und her zu bewegen, und zwar derart, dass der Stempel in das Formelement eintreten und mit einer Haltekraft gehalten werden kann, die gleich oder größer als die maximale Hubkraft der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird somit das Formelement, welches auf der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung anordenbar ist, mit Mineralgemisch, insbesondere Betongemisch, gefüllt und sodann mittels der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung ein Stempel in das Formelement eingeführt. Der Stempel, der von der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung aufgenommen ist, wird dann mit einer Haltekraft derartig starr gehalten, dass schnelle Auf- und Abbewegungen, überlagert von einer linearen Aufwärtsbewegung in Richtung des Stempels, der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung zu einer Vibration und Anhebung des Formelements führen, durch die das Mineralgemisch bzw. Betongemisch verdichtet wird. Eine kontrollierte Auf- und Abbewegung bzw. eine kontrollierte Festlegung der vertikalen Position des Formelements ist somit mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung möglich.
  • Alternativ wird ein Blech- oder Kunststoffrohling auf den Formrahmen aufgelegt. In diesem Fall führt das Anheben und Vibrierenlassen des Formrahmens zum Tiefziehen des Rohlings durch das Eintreten des Stempels in das Formelement.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Maschinentisch der Vorrichtung aus einem gegossenen Material, wie z.B. Gusseisen. Ferner weist der Maschinentisch mindestens einen in seinem Inneren verlaufenden Druckkanal auf. Der Druckkanal weist Druckkanalanschlüsse auf, die zum Äußeren des Maschinentischs führen, also das Äußere des Maschinentischs mit dem Inneren des Maschinentischs, nämlich dem im Inneren des Maschinentischs verlaufenden Druckkanal, verbinden. Der gusseiserne Maschinentisch ist einfach herzustellen und weist eine große Masse auf, so dass die Vorrichtung sicher - auch beim Verdichtungsvorgang - steht. Der oder die im Maschinentisch verlaufenden Druckkanäle können einfach in das gegossene Material - bereits bei der Fertigung - eingebracht werden. Hierzu sind entweder Schablonen beim Gießen möglich oder es werden derartige Kanäle nach dem Gießen gebohrt.
  • Ferner weist die erste Kolben-Zylinder-Anordnung einen oder mehrere Hydraulikzylinder auf, die im Folgenden Vibroeinheit genannt werden. Die Hydraulikzylinder der Vibroeinheit entsprechen z.B. Plungerzylindern. Der bzw. die Hydraulikzylinder der Vibroeinheit weisen jeweils mindestens einen Druckanschluss auf, der direkt mit einem der Druckkanalanschlüsse des Maschinentischs verbunden ist. Durch die direkte Verbindung der Hydraulikzylinder der Vibroeinheit mit den Druckkanälen sind keine zusätzlichen Druckleitungen zu den Hydraulikzylindern der Vibroeinheit nötig, die beim Ausüben der Anhebe- und/oder Absenkkräfte auf das Formelement platzen bzw. beschädigt werden können. Ferner ist eine sehr kontrollierte Auf- und Abbewegung des Formelements mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung möglich, da ein Aufblähen von Druckleitungen zu den Hydraulikzylindern der Vibroeinheit, das aufgrund der hier eingesetzten massiven Druckkanäle im Maschinentisch, nicht erfolgen kann. Die Vibroeinheit weist z.B. mehrere nebeneinander und in Reihen hintereinander angeordnete Hydraulikzylinder. Prinzipiell ist die Anzahl der neben- und hintereinander angeordneten Zylinder beliebig groß wählbar. Dadurch ist eine im Wesentlichen homogene Verdichtung des Mineralgemischs auch bei sehr großflächigen Formelementen möglich.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Hydraulikzylinder der Vibroeinheit mit ihrem einen Ende in formschlüssigen Öffnungen, z.B. in Bohrungen im Maschinentisch jeweils mit dem Durchmesser eines der Zylinder, eingelassen. Die Zylinder weisen an dem einen in den Maschinentisch eingelassenen Ende einen Druckanschluss in Form einer Öffnung des Zylinders auf. Gegenüber der Position des Druckanschlusses des in den Maschinentisch eingeführten Hydraulikzylinders der Vibroeinheit befindet sich seitens des Maschinentischs ein Druckkanalanschluss in Form einer einfachen Öffnung zum Druckkanal. Die Öffnungen zum Druckkanal sowie zum Zylinder, also der Druckkanalanschluss sowie der Druckanschluss des Zylinders des Hydraulikzylinders der Vibroeinheit, werden ohne oder mit einer Dichtung, z.B. eine Kupferdichtung bzw. einen Kupferring, miteinander verbunden. Damit der Zylinder in der Bohrung hält, ist der Zylinder des Druckzylinders z.B. mit einem am Zylinder des Hydraulikzylinders der Vibroeinheit angebrachten Flansch mit dem Maschinentisch außerhalb der Bohrung durch Verschraubung verbunden. Ein Einlassen und Befestigen des Zylinders des Hydraulikzylinders der Vibroeinheit in eine Bohrung im Maschinentisch gewährleistet, dass der Hydraulikzylinder durch auf den Hydraulikzylinder wirkende Querkräfte sicher in seiner Ausrichtung gehalten werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung mehrere Hydraulikzylinder der Vibroeinheit auf, die parallel zueinander angeordnet sind, um eine Bewegung in dieselbe Richtung zu erzeugen. Insbesondere wird von den Hydraulikzylindern der Vibroeinheit eine vertikale Bewegung, zumindest bei bestimmungsgemäßem Gebrauch, erzeugt. Durch eine derartige Bewegung gleichzeitig in dieselbe Richtung, sowie den Einsatz mehrerer Hydraulikzylinder der Vibroeinheit ist eine homogene Verdichtung, also eine gleichmäßige Verdichtung über die gesamte Fläche eines Formelements, möglich.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen oder mehrere Druckimpulsgeneratoren auf. Der bzw. die Druckimpulsgeneratoren dienen, um einen variierbaren, insbesondere sinusförmigen, Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom zu erzeugen.
  • Die Hydraulikflüssigkeit, z.B. im Druckkanal, kann mit dem Druckimpulsgenerator z.B. in Form einer Sinuskurve hin- und herbewegt werden. Die hin- und herströmende Hydraulikflüssigkeit wird dann direkt in die Kammern der Zylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung, z.B. der Hydraulikzylinder der Vibroeinheit weitergeleitet, so dass ein Formelement zum Vibrieren gebracht werden kann. Weitergeleitet bedeutet hier, dass der Hydraulikflüssigkeit durch einen Volumenstrom in Richtung der Zylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung in die Hydraulikzylinder der Vibroeinheit entweichen kann und somit die Kolben ausgefahren werden und durch die Gewichtskraft des, insbesondere gefüllten, Formelements bei einem Volumenstrom in Richtung des Druckimpulsgenerators die Kolben wieder eingefahren werden. Ferner ist die Variation der Amplituden des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms durch den Einsatz zweier oder mehrerer Druckimpulsgeneratoren, die z.B. separat, insbesondere nach Art einer Parallelschaltung, mit dem Druckkanal verbunden sind, möglich.
  • Vorsorglich sei darauf hingewiesen, dass hier wie auch im Folgenden, wenn von einem sinusförmigen Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom die Rede ist, diese Formulierung zwar die Möglichkeit eines strengen sinusförmigen (zeitlichen) Verlaufs des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms einschließt, grundsätzlich jedoch ein Verlauf des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms gemeint ist, der abwechselndes Hin- und Herfließen oder Strömen der Hydraulikflüssigkeit im Druckkanal umfasst.
  • Die Vorrichtung weist also gemäß einem Ausführungsbeispiel - mit den an die Druckkanalanschlüsse angeschlossenen Komponenten und dem Druckkanal selbst - ein geschlossenes Drucksystem auf. Die Hydraulikzylinder bzw. Plungerzylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung sind im Wesentlichen in vertikaler Position ausgerichtet und über die Druckkanalanschlüsse mit dem Druckkanal verbunden. Auf die Hydraulikzylinder bzw. Plungerzylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung wirkt durch z.B. das, insbesondere gefüllte, Formelement und/oder das eigene Gewicht im Ruhezustand eine Gewichtskraft, die einen im Wesentlichen konstanten Hydraulikflüssigkeitsdruck im Drucckanal erzeugt. Während des Betriebs des Druckimpulsgenerators wird mit dem Druckimpulsgenerator durch eine Volumenänderung im Zylinder des Druckimpulsgenerators, die im Wesentlichen sinusförmig ist, Hydraulikflüssigkeit in den Druckkanal abwechselnd hineingedrückt und wieder herausgezogen. Ein sinusförmiger Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit wird also im Druckkanal erzeugt. Hierdurch fließt abwechselnd Hydraulikflüssigkeit in die Hydraulikzylinder bzw. Plungerzylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung, sodass sich diese ausfahren, und durch die Gegenkraft, die auf die Hydraulikzylinder bzw. Plungerzylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung wirkt, wieder aus den Hydraulikzylindern bzw. Plungerzylindern, sodass sich diese wieder einfahren. Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist der Druckimpulsgenerator bzw. jeder der Druckimpulsgeneratoren jeweils einen Zylinder und einen in dem Zylinder verlaufenden Kolben auf, sodass eine Kammer im Zylinder durch den Kolben bei der Bewegung des Kolbens vergrößert oder verkleinert wird. Der Kolben wird sinusförmig hin und her bewegt. Somit erzeugt der Kolben in der Kammer eine sinusförmige Volumenänderung, aus der ein sinusförmiger Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom, im z.B. angeschlossenen Druckkanal resultiert. Hierzu wird der Kolben z.B. mit einer steuerbaren und/oder regelbaren Frequenz, z.B. von über 10Hz, hin und her bewegt. Die Frequenz ist während des Verdichtungsprozesses z.B. variierbar. Eine sinusförmige Volumenveränderung und der damit verbundene Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom sind somit auf einfache Weise mit dem Druckimpulsgenerator zu erzeugen. Der Zylinder und der Kolben des Druckimpulsgenerators entsprechen z.B. einem Plungerzylinder.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung weist der Druckimpulsgenerator einen Antrieb auf. Im Falle mehrere Druckimpulsgeneratoren weist entweder jeder Druckimpulsgenerator einen eigenen oder alle oder mehrere Druckimpulsgeneratoren einen gemeinsamen Antrieb auf. Ferner weist die Vorrichtung eine Kurbelwelle oder für den bzw. jeden der Druckimpulsgeneratoren jeweils einen Exzenter auf. Der bzw. die Antriebe ist bzw. sind z.B. ein oder mehrere Elektromotoren angetrieben. Der bzw. die Exzenter oder die Kurbelwelle wird vom Antrieb bzw. den Antrieben derart angetrieben, dass der bzw. die Exzenter oder die Kurbelwelle den oder die Kolben des oder der Druckimpulsgeneratoren hin und her bewegt bzw. bewegen. Durch Drehen des bzw. der Exzenter oder der Kurbelwelle wird die Bewegung des bzw. der Exzenter oder der Kurbelwelle direkt oder indirekt auf den bzw. die Kolben übertragen. Ein Antrieb des bzw. der Kolben des bzw. der Druckimpulsgeneratoren ist somit auf einfache Weise möglich, wobei die Frequenz der Bewegung durch Einstellen der Geschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeit des Antriebs bzw. der Antriebe genau regelbar bzw. einstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens zwei Druckimpulsgeneratoren mit einem gemeinsamen Antrieb auf. Ferner weisen die Druckimpulsgeneratoren entweder eine gemeinsame Kurbelwelle oder jeweils einen mittels einer Antriebswelle durch den gemeinsamen Antrieb angetrieben Exzenter auf. Der Kolben eines Druckimpulsgenerators weist ferner eine Stelleinrichtung, insbesondere einen Stellantrieb, auf, sodass der Kolben in seiner Hin- und/oder Herbewegung einschränkbar ist. Die maximale Auslenkung des Kolbens wird also durch die Stelleinrichtung zumindest in einer Richtung der möglichen Bewegungsrichtungen des Kolbens beschränkt. Mit diesem Ausführungsbeispiel ist eine einfache Variation der Amplitude des Verlaufs des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms möglich. Während z.B. die beiden mit dem Druckkanal verbundenen Druckimpulsgeneratoren mit der Kurbelwelle oder den Exzentern derart ausgelenkt werden, dass die jeweiligen Volumen der Zylinderkammern auf ihr Minimum verkleinert werden, werden die Kolben durch den Gegendruck, ausgeübt von der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung, im Druckkanal wieder zurückbewegt, sobald eine sich weiter drehende Kurbelwelle oder Exzenter dies den Kolben ermöglicht. Diese Zurückbewegung kann jedoch durch die Stelleinrichtung zumindest für einen der Kolben eines der Druckimpulsgeneratoren einstellbar begrenzt werden. Durch die Stelleinrichtung kann damit das maximale Gesamtvolumen der beiden Zylinderkammern eingestellt werden, wodurch eine Einstellbarkeit der Amplitude des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms ermöglicht wird.
  • Gemäß einer weiteren zur zuletzt genannten Ausführungsform alternativen besonderen Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens zwei Druckimpulsgeneratoren jeweils mit einem eigenen Antrieb auf. Ferner weist die Vorrichtung eine Steuerung auf. Die Steuerung dient, um die Antriebe anzusteuern. Mit der Steuerung sind z.B. die Drehzahlen, also die Drehfrequenz, der Antriebe separat oder gleichlaufend einstellbar. Ferner ist der Unterschied des Drehwinkels, also die Phasenverschiebung oder die Drehwinkeldifferenz der beiden Antriebe gemäß Vorgabe einstellbar. Vorteil der Steuerung und damit z.B. der einstellbaren und somit auch variierbaren Drehwinkeldifferenz ist, dass der zeitliche Verlauf der Änderung des Gesamtvolumens der Zylinderkammern der Druckimpulsgeneratoren derart einstellbar und variierbar ist, sodass die Amplitude des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms dadurch einstellbar ist. Die "Stärke" bzw. die Amplitude der Vibration ist somit variierbar.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist der Druckimpulsgenerator bzw. die Druckimpulsgeneratoren jeweils mindestens einen Druckimpulsgeneratoranschluss auf. Der Druckimpulsgeneratoranschluss ist direkt mit einem der Druckkanalanschlüsse des Kanals des Maschinentisches, z.B. über eine Dichtung, insbesondere eine Kupferdichtung bzw. einen Kupferring, verbunden. Ferner ist der mit dem Maschinentisch verbundene Druckimpulsgenerator derart ausgebildet um einen sich zeitlich verändernden Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom im Druckkanal des Maschinentischs zu erzeugen.
  • Es wird also eine Hydraulikflüssigkeit im Druckkanal mit dem Druckimpulsgenerator, z.B. in Form einer Sinuskurve, hin- und herbewegt. Dieser Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom wird über den Druckkanal direkt in die Kammern der Zylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung, z.B. der Hydraulikzylinder der Vibroeinheit weitergeleitet, so dass ein Formelement zum Vibrieren gebracht werden kann. Durch das direkte Verbinden des Druckimpulsgeneratoranschlusses mit einem der Druckkanalanschlüsse des Maschinentischs sowie den direkt mit dem Druckkanal verbundenen Hydraulikzylindern der Vibroeinheit wird der sich Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom, der mit dem Druckimpulsgenerator erzeugt wird, nahezu ohne Verluste in die Hydraulikzylinder der Vibroeinheit geleitet. Es erfolgt kein Verschleiß von Druckleitungen aufgrund besonders hoher Hydraulikflüssigkeitsdruckwerte durch die direkte Druckverbindung. Der Austausch von Druckleitungen bei der Wartung bzw. im Schadensfall entfällt somit.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Parallelschaltung aus einem Rückschlagventil und einem Absperrventil auf. Die Parallelschaltung aus dem Rückschlagventil und dem Absperrventil ist direkt mit einem Druckkanalanschluss des Druckkanals verbunden. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ein Rückschlagventil und ein Absperrventil auf, die jeweils direkt mit einem Druckkanalanschluss des Druckkanals verbunden sind. Dank der direkten Verbindung der Parallelschaltung oder des Rückschlagventils und des Absperrventils mit dem Druckkanal sind Zugänge zum Druckkanal gewährleistet, um ein Erhöhen und/oder Absenken, insbesondere ein lineares Erhöhen und/oder Absenken, der Hydraulikflüssigkeitsmenge im Druckkanal zu ermöglichen, während der Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom zusätzlich einer Sinusform, die durch den Druckimpulsgenerator erzeugt wird, folgen kann. Das Vibrieren lassen des Formelements mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung bzw. den Hydraulikzylinder der Vibroeinheit ist daher mit dem sinusförmigen Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom möglich, wobei ein gleichzeitiges Anheben oder Absenken des Formelements während der Vibration mit dem Rückschlagventil und dem Absperrventil möglich ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Druckvolumenquelle und einen Rücklauftank auf. Die Druckvolumenquelle ist über eine Druckleitung mit dem Rückschlagventil verbunden und der Rücklauftank ist über eine Leitung, z.B. eine Druckleitung, mit dem Absperrventil verbunden. Ein Erhöhen bzw. Anheben des Formelements mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung ist daher möglich, indem das Absperrventil geschlossen wird und mit der Druckquelle durch die Druckleitung und in Durchlassrichtung durch des Rückschlagventil Hydraulikflüssigkeit in den Druckkanal des Maschinentischs eingebracht und somit der Hydraulikflüssigkeitsdruck im Druckkanal erhöht wird. Ein Ablassen der bzw. Herunterlassen des Formelements erfolgt, indem das Absperrventil geöffnet wird und die Hydraulikflüssigkeit durch das Absperrventil in den Rücklauftank zurückfließt.
  • Das Rückschlagventil dient hierbei, um hohe Werte des Hydraulikflüssigkeitsdrucks im Druckkanal, die durch das Vibrieren des mit Mineralgemisch, insbesondere Betongemisch, gefüllten Formelements oder des Formelements, auf das ein Blech- oder Kunststoffrohling aufgebracht, insbesondere aufgelegt, wurde, in den Druckkanälen des Maschinentisches auftreten, nicht auf die Druckleitungen zur Druckquelle zu übertragen. Die Druckleitungen zur Druckquelle werden somit weniger stark belastet als der Druckkanal im Maschinentisch, so dass der Verschleiß der Druckleitung vermindert wird.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform weist die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung mindestens einen als Hydraulikzylinder ausgebildeten Haltezylinder auf. Die Kolben-Zylinder-Anordnung weist z.B. zwei Haltezylinder auf. Die Haltezylinder weisen jeweils mindestens einen Druckanschluss mit einem im Wesentlichen ideal schließenden Ventil auf. Bei diesem Ventil bzw. diesen Ventilen handelt es sich z.B. um Blockventile, bei denen ein in Fließrichtung verlaufender Kegelstumpf in die Öffnung, durch die ein Fluid fließt hineingepresst wird, um die Öffnung hochdicht zu verschließen.
  • Im Wesentlichen ideal schließend bedeutet vorliegend insbesondere, dass das Ventil derart ausgebildet ist, um eine Verbindung zwischen einer im Inneren des Zylinders des Haltezylinders liegende Kammer mit einer Druckleitung derart zu unterbrechen, so dass ein Hydraulikflüssigkeitsdruck in der Kammer des Zylinders des Haltezylinders unabhängig vom Hydraulikflüssigkeitsdruck in der Druckleitung zum Haltezylinder variierbar ist.
  • Mit dem direkt am Haltezylinder vorhandenen Ventil bzw. dadurch, dass der Druckanschluss des Haltezylinders direkt das im Wesentlichen ideal schließende Ventil aufweist, kann mit der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung ein in das Formelement eingetretener Stempel mit einer sehr hohen Haltekraft gehalten werden. Dieses Halten erfolgt auch, wenn der Stempel eine Gegenkraft durch das Formelement bzw. das sich im Formelement befindende Mineralgemisch, insbesondere Betongemisch, oder des Blech- oder Kunststoffrohlings erfährt, die durch die Hub- und Absenkkräfte der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung erzeugt werden.
  • Lediglich eine der Haltekraft entgegenwirkende Kraft, die die Zylinder der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung sprengen würde, würde das Halten bei geschlossenen Ventilen unterbrechen. Ein derartiges Sprengen der Zylinder ist jedoch erst bei sehr hohen Kräften möglich, die bei bestimmungsgemäßer Benutzung der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung nicht entstehen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Haltezylinder derart ausgebildet, um sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Vorrichtung in vertikaler Position zu bewegen, wobei diese Bewegung durch Führungsmittel, die eine Führung an den Seitenelementen erlauben, geführt wird. Einer Querbelastung der Haltezylinder durch eine Querkraft, die z.B. auf den Stempel wirkt, wird somit durch die Führungsmittel entgegengewirkt. Ferner dienen Führungsmittel auch dazu, einen mit der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung bzw. mit den Haltezylindern aufgenommenen Stempel passgenau in den Formkasten eines auf der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung angeordneten Formelements eintreten zu lassen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Entkopplung des Maschinentischs durch Entkopplungsmittel auf, wobei diese Entkopplungsmittel entweder zur die Vorrichtung tragenden Umgebung und/oder zu einem Maschinenfuß der Vorrichtung angeordnet sind. Die Entkopplung erfolgt insbesondere durch ein als Gaspolster oder elastisch verformbarer Kunststoff, also Elastomere, ausgebildetes Entkopplungsmittel, z.B. ein Luftpolster, zwischen dem Maschinentisch und der die Vorrichtung tragenden Umgebung und/oder einem Maschinenfuß der Vorrichtung. Das Gaspolster wird z.B. mit gegen Wegrollen, insbesondere in Führungsrillen geführten, Schläuchen gebildet, die mit einem Gas gefüllt sind und somit eine Art Kissen darstellen. Einer starken Geräuschentwicklung sowie einer Übertragung der Vibration der Vorrichtung auf die Umwelt bzw. Umgebung der Vorrichtung wird somit weiter entgegengewirkt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung mindestens einen Drucksensor zum Messen des Kammerdrucks in mindestens einem der Zylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung und/oder der Zylinder der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung auf. Ferner weist die Vorrichtung mindestens einen Abstandsmesser, z.B. einen lasergestützten Abstandsmesser auf, der derart ausgebildet bzw. angeordnet ist, um die vertikale Position eines auf der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung angeordneten Formelements zu messen. Insbesondere erfolgt diese Messung durch das Messen des Abstands zwischen einem Teil des Formelements und einem feststehenden Teil der Vorrichtung, zu dem das Formelement relativ durch die erste Kolben-Zylinder-Anordnung bewegbar ist, gemessen. Mit dem Drucksensor und dem Abstandsmesser sind die Produkthöhe und der Verdichtungszustand des, Mineralgemischs, insbesondere Betongemischs, messbar und daraus die Produktqualität ermittelbar.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung zwei Abstandsmesser auf. Mit einem ersten Abstandsmesser wird der Abstand zwischen dem Stempel und dem Maschinenkopf und mit dem zweiten Abstandsmesser wird der Abstand zwischen dem Maschinenkopf und dem Formelement gemessen. Somit ist ein noch genauerer Verdichtungszustand des Mineralgemischs ermittelbar.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Verspannmittel auf. Das Verspannmittel ist derart ausgebildet, um das Formelement mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung zu verspannen. Insbesondere weist das Formelement einen vibrationsübertragenden Werkstückträger und einen Formrahmen auf, wobei der Werkstückträger die von der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung erzeugten Hub- und Absenkkräfte auf das Mineralgemisch, insbesondere das Betongemisch, überträgt. Durch das Verspannen des Formelements mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung wird eine harmonische Auf- und Abbewegung, also eine Auf- und Abbewegung, die mit gleicher oder nahezu gleicher Beschleunigung, des Formelements erzeugt, die beim Vibrieren lassen des Formelements zur Reduzierung der Erschütterungen der Vorrichtung beiträgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die Seitenelemente jeweils einen Gleichlaufzylinder mit einer Kolbenstange, wobei die Kolbenstange vom Maschinenkopf zum Maschinentisch verläuft, also über Verbindungsmittel mit dem Maschinenkopf und dem Maschinentisch verbunden ist. Das Verspannmittel ist mit den Gleichlaufzylindern bzw. mit den Zylindern der Gleichlaufzylinder gebildet, indem die Zylinder der Gleichlaufzylinder Aufnahmemittel zur Aufnahme des Formelements, insbesondere des Formrahmens des Formelements, aufweisen. Ein einfaches Verspannen des Formelements durch entlang der Seitenelemente verfahrende Zylinder ist somit möglich.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verspannmittel mindestens eine Druckleitung zum Versorgen mindestens einer Kammer jedes Gleichlaufzylinders mit einem Hydraulikflüssigkeitsdruck auf. Das Verspannmittel weist ferner einen Druckvolumenspeicher auf, der in die mindestens eine Druckleitung zwischengeschaltet bzw. integriert ist. Somit bilden die Verspannmittel mit den Gleichlaufzylindern eine elastische Verspannung des Formelements. Die elastische Verspannung erfolgt, da Hydraulikflüssigkeit im Inneren der Kammern der Gleichlaufzylinder bei entsprechendem Gegendruck, z.B. beim Anheben des Formelements mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung, in den Druckvolumenspeicher entweichen kann. Wird der Gegendruck reduziert, so fließt die Hydraulikflüssigkeit zurück in die Kammern. Die Verspannung ermöglicht somit ein festes Halten des Formelements, also des Formrahmens und des Werkstückträgers, auf der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung, wobei gleichzeitig ein Abheben und Absenken der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung bzw. ein Anheben und/oder Absenken und/oder Vibrieren lassen des Formelements mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung möglich ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Aufnahmemittel Führungsöffnungen auf, in denen ein Kragen eines Formrahmens horizontal einführbar ist. Der Formrahmen weist demnach einen Kragen, der insbesondere umlaufend um den Formrahmen ist, auf. Dieser Kragen ist seitlich in die Aufnahmemittel, nämlich die Führungsöffnungen, einschiebbar. Ferner weisen die Aufnahmemittel gemäß einer weiteren Ausführungsform Formrahmenverspannmittel auf. Diese dienen, um den Formrahmen mit seinem Kragen fest, insbesondere in horizontaler Richtung, im Wesentlichen unverschiebbar zum Aufnahmemittel zu verspannen.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Formrahmenverspannmittel sind diese als Zylinder, z. B. Plungerzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder und/oder Pneumatikzylinder, ausgebildet, und sind an der Unterseite der Führungsöffnung angeordnet, sodass durch Ausfahren der Zylinder der Formrahmen in der Führungsöffnung angehoben und gegen den oberen Bereich der Führungsöffnung gedrückt wird. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Formrahmenverspannmittel sind diese magnetische Verspannmittel und umfassen z. B. einen Permanentmagneten, dessen magnetische Anziehungskraft durch elektrische Ansteuerung unterbrochen werden kann. Die magnetischen Verspannmittel sind auf der Oberseite in der Führungsöffnung angeordnet, sodass der metallische Kragen durch die magnetischen Verspannmittel angezogen wird und dann wieder lösbar ist, wenn die magnetische Kraft abgeschaltet wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der Kragen des Formrahmens und die Führungsöffnungen gegenüberliegende Erhöhungen und Aussparungen auf, die nach Art einer Nut-Feder-Verbindung formschlüssig ineinander greifen, sobald der Formrahmen mit dem Formrahmenverspannmittel fixiert wird.
  • Die Erhöhungen und Aussparungen sowie die Formrahmenverspannmittel dienen zur im Wesentlichen unverrückbaren Haltung des Formrahmens gegenüber den Aufnahmemitteln in horizontaler Richtung. Durch das Einspannen bzw. Fixieren des Formrahmens mit den Formrahmenverspannmitteln ist eine definierte Maschinenmitte erzeugbar, sodass der Formrahmen und der Stempel immer in zueinander definierter Position anordenbar sind und demnach ein definiertes Eintauchen des Stempels erfolgen kann.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2
    einen Impulsgenerator gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und die
    Fig. 3 bis 7
    den Ablauf eines Fertigungszyklus von Betonwaren mit einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere zum harmonischen Verdichten, von Mineralgemischen, insbesondere Betongemischen bei der Herstellung von Betonwaren aller Art.
  • Die Vorrichtung weist einen Maschinenrahmen 10 mit einem Maschinenkopf 12, einem Maschinentisch 14 und zwei Seitenelementen 16a, 16b, die den Maschinenkopf 12 und den Maschinentisch 14 miteinander verbinden auf. Die Seitenelemente 16a, 16b umfassen zwei Gleichlaufzylinder 17a, 17b mit vom Maschinenkopf 12 zum Maschinenfuß 14 verlaufenden Kolben 18a, 18b. Ferner weisen die Gleichlaufzylinder 17a, 17b jeweils einen Zylindern 20a, 20b auf. Die Zylinder 20a, 20b sind auf dem Kolben 18a, 18b in vertikaler Richtung verfahrbar. An den Zylindern 20a, 20b der Gleichlaufzylinder sind Aufnahmemittel 22a, 22b befestigt, die zusammen mit den Zylindern 20a, 20b auf- und abgefahren werden können. Die Aufnahmemittel 22a, 22b weisen aufeinander zugerichtete Führungsöffnungen 23a, 23b auf. Somit dienen die Aufnahmemittel 22a, 22b zur Aufnahme eines Formrahmens 24, wobei der Formrahmen 24 einen an zumindest zwei gegenüberliegenden Seiten oder einen umlaufenden Kragen 25 aufweist, der in die Führungsöffnungen 23a, 23b eingeführt ist.
  • Ein umlaufender Kragen 25 hat den Vorteil, dass der Formrahmen 24 eine wesentlich höhere Steifigkeit aufweist und somit wesentlich länger haltbar ist.
  • Ferner weisen die Aufnahmemittel 22a, 22b nicht dargestellte Formrahmenverspannmittel auf, um den Formrahmen 24 fest, insbesondere in horizontaler Richtung im Wesentlichen unverschiebbar, zum Aufnahmemittel 22a, 22b zu verspannen.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Formrahmenverspannmittel als Zylinder, z. B. Plungerzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder und/oder Pneumatikzylinder, ausgebildet, die den zuvor mit dem Kragen in die Führungsöffnungen eingeführten Formrahmen 24 im unteren Teil der Führungsöffnungen 23a, 23b anheben und gegen den oberen Teil der Führungsöffnungen 23a, 23b pressen.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Formrahmenverspannmittel magnetische Verspannmittel. Die magnetischen Verspannmittel umfassen z. B. einen Permanentmagneten, dessen magnetische Anziehungskraft durch elektrische Ansteuerung unterbrochen werden kann. Der Magnet ist dann an der Oberseite der Führungsöffnung 23a, 23b angeordnet und zieht im nicht abgeschalteten, nämlich dem magnetischen, Zustand den Kragen des Formrahmens 24 nach oben gegen die Führungsöffnungen 23a, 23b bzw. die Umwandung der Führungsöffnungen 23a, 23b der Aufnahmemittel 22a, 22b.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der Kragen 25 auf seiner Oberseite und die Umwandung im Bereich der Führungsöffnungen 23a, 23b auf der zur Oberseite des Kragens hin gerichteten Seite Erhöhungen und Aussparungen auf, die nach Art einer Nut-Feder-Verbindung formschlüssig ineinander greifen, sobald der Formrahmen 24 mit den Formrahmenverspannmitteln fixiert wird. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Erhöhungen und Aussparungen nicht dargestellt.
  • Die Erhöhungen und Aussparungen dienen zur im Wesentlichen unverrückbaren Haltung des Formrahmens 24 gegenüber den Aufnahmemitteln 22a, 22b in horizontaler Richtung. Durch das Einspannen des Formrahmens 24 ist eine definierte Maschinenmitte erzeugbar, sodass Formrahmen 24 und Stempel immer in zueinander definierter Position anordenbar sind. Ferner sind die Gleichlaufzylinder 17a, 17b und die Aufnahmemittel 22a, 22b Bestandteile eines weiteren Verspannmittels, dessen Funktion später genauer erläutert wird.
  • Ferner weist die Vorrichtung einen Maschinenfuß 26 auf, der unter dem Maschinentisch 14 angeordnet ist und Entkopplungsmittel 28, die zur Entkopplung des Maschinentischs 14 zu dem Maschinenfuß 26 dienen. Die Entkopplungsmittel 28 sind z.B. mit einem Gaspolster gefüllte Schläuche. Ferner weist der Maschinentisch 14 einen Kanal bzw. Druckkanal 30 auf, der im Maschinentisch 14 verläuft. Der Druckkanal 30 weist Druckkanalanschlüsse 32a-d auf, die den Druckkanal 30 mit der Umgebung des Maschinentisches 14 verbinden.
  • Der Druckanschluss 32a ist mit einem Rückschlagventil 34 und der Druckkanalanschluss 32b ist mit einem Absperrventil 36 verbunden. Der Druckkanalanschluss 32c ist mit einem in den Maschinenfuß 26 eingelassenen Zylinder einer als Hydraulikzylinder 38 ausgebildeten Vibroeinheit verbunden. Der Hydraulikzylinder 38 der Vibroeinheit ist Teil einer ersten Kolben-Zylinder-Anordnung 39, die mehrere parallel verlaufende Hydraulikzylinder 38 aufweist, die in vertikaler Richtung ausfahrbar sind und dadurch einen Werkstückträger 42 in vertikaler Richtung kontinuierlich an- oder abheben können, oder den Werkstückträger 42 vibrieren lassen können. Die Hydraulikzylinder 38 der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung 39 sind allesamt direkt mit dem Druckkanal 30 verbunden.
  • Eine derartige direkte Verbindung des Druckkanals 30 mit den Hydraulikzylindern 38 ist nur für die Druckkanalverbindung 32c im Schnitt dargestellt. Zur besseren Übersicht sind die weiteren Hydraulikzylinder 38 nur mit ihrem Bereich dargestellt, der über die Oberfläche des Maschinentischs 14 hinausragt. Ferner ist an den Druckkanal 30 ein Druckimpulsgenerator 40 über den Druckkanalanschluss 32d direkt verbunden. Der Druckimpulsgenerator 40 erzeugt einen sinusförmigen Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom im Drucckanal 30 zum Vibrieren lassen des Werkstückträgers 42 mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung 39.
  • Ferner weist die Vorrichtung eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung 44 auf. Diese zweite Kolben-Zylinder-Anordnung 44 umfasst zwei Haltezylinder 46a, 46b, wobei die Haltezylinder 46a, 46b jeweils einen Zylinder 48a, 48b mit einem Kolben 50a, 50b und einen Druckanschluss 52a, 52b aufweisen. Die Druckanschlüsse 52a, 52b sind direkt am Zylinder der Haltezylinder 46a, 46b angeordnet und umfassen ein nicht dargestelltes ideal schließendes Ventil. Das Ventil dient dazu, um eine im Zylinder 48a, 48b liegende Kammer mit einer nicht dargestellten Druckleitung zu verbinden und um die Verbindung derart zu unterbrechen, dass ein Hydraulikflüssigkeitsdruck in der Kammer unabhängig vom Hydraulikflüssigkeitsdruck in der Druckleitung variierbar ist. Ferner weist die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung 44 Führungsmittel 54a-c auf, durch die die Bewegung der Haltezylinder an den Seitenelementen geführt wird. Ferner weist die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung 44 eine weitere Aufnahme 56 zur Aufnahme eines Stempels 58 auf.
  • In den Zylindern 48a, 48b sind Drucksensoren angeordnet, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Ferner weist Fig. 1 einen Abstandsmesser 59 auf, mit dem der Abstand zwischen dem Maschinenkopf 12 und dem Formrahmen 24 mithilfe eines Laserstrahls, der durch eine Bohrung im Führungsmittel 54c verläuft, ermittelbar ist. Mit den Abstandsmessern 59 sowie den nicht dargestellten Drucksensoren in den Zylindern 48a, 48b wird der Verdichtungszustand eines Mineralgemischs, insbesondere eines Betongemischs, im Formelement, das den Formrahmen 24 und den Werkstückträger 42 umfasst, bei einem Verdichtungsvorgang durch gemessene Werte unter Zugrundelegung von Erfahrungswerten ermittelt. Ein Verdichtungsvorgang sowie die Funktionsweise der Merkmale, die in Fig. 1 dargestellt sind, werden später in den Fig. 3 bis 7 detaillierter erklärt.
  • Fig. 2 zeigt den Druckimpulsgenerator 40 aus Fig. 1 in detaillierterer Darstellung. Der Druckimpulsgenerator 40 weist einen Kolben 60 auf, der in einem Zylinder 62 oszillierend hin und her bewegt wird. Hierbei kann durch eine Öffnung 64, die hier gleichzeitig einem Druckanschluss 64 entspricht, Hydraulikflüssigkeit in eine Kammer 66 hineingezogen und herausgedrückt werden. Der Kolben 60 wird mit einem Exzenter 68, der von einer Achse 70 eines elektrischen Antriebs bewegt wird, oszillierend hin und her bewegt.
  • Zur besseren Übersichtlichkeit ist in den folgenden Fig. 3 bis 7 der Druckkanal 30 mit den Druckkanalanschlüssen 32a-d sowie den daran angeschlossenen Bauteilen nicht mehr dargestellt. Die übrigen in den Fig. 3 bis 7 dargestellten Bezugsziffern, die den Bezugsziffern aus Fig. 1 gleichen, gleichen auch den entsprechenden Merkmalen.
  • Fig. 3 zeigt den Werkstückträger 42 in einer unteren Position. Die Hydraulikzylinder 38 sind dazu komplett in den Maschinentisch 14 eingefahren. Der Werkstückträger 42 liegt auf Kolbenbrücken 72 mit Verschleißleisten 74 auf. Der Formrahmen 24 und der Stempel 58 sind durch die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung 44 sowie die nach oben bewegten Zylinder 20a, 20b der Gleichlaufzylinder 17a, 17b nach oben gehoben.
  • Im nächsten Schritt, der in Fig. 4 dargestellt wird, wird nun der Formrahmen 24, der über die Aufnahmemittel 22a, 22b mit den Zylindern 20a, 20b verbunden ist, auf dem Werkstückträger 42 durch Bewegen der Zylinder 20a, 20b auf den Kolben 18a, 18b abgesetzt. Somit wird der Formrahmen 24 auf dem Werkstückträger 42 verspannt. Diese Verspannung ist elastisch, da die Druckleitung, die zum Versorgen der Zylinder 20a, 20b mit einem Hydraulikflüssigkeitsdruck dient, ein nicht dargestellter Druck-Volumenspeicher, insbesondere Druckgas-Volumenspeicher, zwischengeschaltet ist. Aufgrund der elastischen Verspannung ist ein Ausfahren der Hydraulikzylinder 38, die den Formrahmen 24 zusammen mit den Zylindern 20a, 20b aufwärts bewegen möglich, sobald die von der Vibroeinheit bzw. den Hydraulikzylindern 38 der Vibroeinheit aufgebrachte Hebekraft größer als die von den Verspannmitteln aufgebrachte Absenkkraft bzw. Verspannkraft ist. Der Druckgas-Volumenspeicher ist an die entsprechend benötigten Kräfte angepasst.
  • Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung zeigt nun einen Zustand bei der Verdichtung, bei dem ein Mineralgemisch, insbesondere ein Betongemisch, von oben in den Formrahmen 24 eingebracht wird. Fig. 5 stellt dann ein Absenken des Formstempels 58 in den Formrahmen 24 dar. Der Formstempel 58 wird dabei von der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung 44 nach unten bis zur dargestellten Position bewegt und bei der dargestellten Position in Fig. 5 die Ventile 52a, 52b geschlossen. Der Formstempel 58 wird somit mit einer hohen Haltekraft präzise in seiner Position gehalten.
  • In Fig. 6 ist dargestellt, dass die Vibroeinheit bzw. die Hydraulikzylinder der Vibroeinheit 38 gegenüber den vorherigen Figuren weiter ausgefahren sind. Die Hydraulikzylinder 38 werden dazu mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt, der den Hydraulikzylindern 38 über den Druckkanal 30 zugeführt wird. Der Druck der Hydraulikflüssigkeit wird über den Druckkanalanschluss 32a mit dem Rückschlagventil 34 durch Hineindrücken von Hydraulikflüssigkeit in den Druckkanal 30 von einer Druckquelle linear erhöht. Gleichzeitig erzeugt der Druckimpulsgenerator 40 einen sinusförmigen Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom, der dem linear zunehmenden Druck durch den Druckanschluss 32a überlagert wird. Somit werden die Hydraulikzylinder 38 sinusförmig aus- und eingefahren, wobei diesem Aus- und Einfahren ein lineares ausfahren überlagert ist und somit der Werkstückträger 42, der auf den Hydraulikzylindern 38 angeordnet ist, mit einer Vibrationsbewegung angehoben wird. Durch die Verspannung mit den Aufnahmemitteln 22a, 22b werden bei dieser Aufwärtsbewegung des Werkstückträgers 42 auch der Formrahmen 24 sowie die Zylinder 20a, 20b mit angehoben.
  • Gemäß einem hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zwei Druckimpulsgeneratoren 40 auf, die jeweils einen mit einer Steuerung verbundenen Antrieb aufweisen. Die Druckimpulsgeneratoren 40 sind beide jeweils mit ihrem Druckimpulsgeneratoranschluss mit einem Druckkanalanschluss des Druckkanals 30 verbunden. Durch die Steuerung werden die Antriebe der Druckimpulsgeneratoren 40 derart gesteuert, dass insbesondere eine einstellbare konstante Drehzahldifferenz der Druckimpulsgeneratoren 40 realisierbar ist. Durch Einstellen z.B. einer Drehzahldifferenz bei gleicher Drehgeschwindigkeit ist dann eine Einstellung der Amplitude des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms möglich. Die "Vibrationsstärke" bzw. die Amplitude ist somit zusätzlich variierbar, um eine noch bessere Verdichtung zu erhalten.
  • Beim hier dargestellten Verdichtungsprozess wird mit den Drucksensoren in den Zylinder 48a, 48b der Haltezylinder 46a, 46b der Hydraulikflüssigkeitsdruck und mit dem Abstandsmesser 59 der Abstand zwischen dem Maschinenkopf 12 und dem Formrahmen 24 gemessen, um die Verdichtung des Mineralgemischs bzw. des Betongemischs zu ermitteln. Die Produktqualität kann so in Hinsicht auf die Produktverdichtung und die Produkthöhe, insbesondere mit einem Rechenprogramms, und den ermittelten Längen- und Druckmesswerten in Verbindung mit den Daten der Produktformwerkzeuge aktuell für jeden Produktzyklus automatisch ermittelt werden. Infolge dieses Vorganges kann das Produktfertigungsprogramm schon für den Folgezyklus automatisch optimiert werden, um so den Produktausschuss zu minimieren.
  • Nach dem Verdichtungsprozess behält das nun geformte und verdichtete Mineralgemisch oder verdichtete Betongemisch bzw. Produkt 76 auch ohne den Formrahmen 24 auf dem Werkstückträger 42 seine Form- und Maßhaltigkeit. In Fig. 7 wurden die z.B. als Blockventile ausgebildeten Ventile 52a, 52b der Haltezylinder 46a, 46b gelöst und mit der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung 44 der Stempel 58 angehoben. Die Hydraulikzylinder 38 wurden durch Ablassen des Drucks im Druckkanal über das Ventil 36 eingefahren und die Produktform bzw. der Formrahmen 24 durch Lösen der Verspannung (durch Hinauffahren der Zylinder 20a, 20b an den Kolben 18a, 18b) gelöst. Das verdichtete Mineralgemisch oder verdichtete Betongemisch bzw. Produkt 76 kann nun mitsamt dem Werkstückträger 42 aus der Vorrichtung für die weitere Aushärtung bzw. chemische Abbindung entfernt werden. Der Verdichtungsprozess kann danach für eine neue Menge von Mineralgemisch oder Betongemisch erneut erfolgen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Verdichten, insbesondere zum harmonischen Verdichten, von Mineralgemischen, insbesondere Betongemischen bei der Herstellung von Betonwaren aller Art, oder zum Tiefziehen, insbesondere von Blech- oder Kunststoffrohlingen, umfassend:
    - einen Maschinenrahmen (10) mit einem Maschinenkopf (12), einem Maschinentisch (14) und mindestens zwei den Maschinenkopf (12) und den Maschinentisch (14) verbindenden Seitenelementen (16a, 16b),
    - eine mit dem Maschinentisch (14) verbundene erste Kolben-Zylinder-Anordnung (39), wobei die erste Kolben-Zylinder-Anordnung (39) derart ausgebildet ist, um Hub- und Absenkkräfte auf ein mit Mineralgemisch, insbesondere mit Betongemisch, füllbares Formelement (42, 24) oder ein Formelement, auf das ein Blech- oder Kunststoffrohling auflegbar ist, auszuüben, zum Anheben und Vibrieren lassen des Formelements (42, 24),
    - eine mit dem Maschinenkopf (12) verbundene zweite Kolben-Zylinder-Anordnung (44), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung (44) derart ausgebildet ist, um einen in das Formelement (42, 24) eintretbaren Stempel (58) mit einer Haltekraft zu halten, die gleich oder größer als die maximale Hubkraft der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinentisch (14) mit einem gegossenen Material, insbesondere Gusseisen, gefertigt ist und mindestens einen, insbesondere bei seiner Fertigung eingebrachten, im Inneren des Maschinentischs (14) verlaufenden Druckkanal (30) aufweist, wobei der Druckkanal (30) Druckkanalanschlüsse (32a-32d) zum Äußeren des Maschinentischs (14) aufweist, und die erste Kolben-Zylinder-Anordnung (39) ein oder mehrere als Hydraulikzylinder (38), insbesondere Plungerzylinder, ausgebildete Vibroeinheit aufweist, wobei der Hydraulikzylinder (38) bzw. jeder der Hydraulikzylinder (38) jeweils mit seinem mindestens einen Druckanschluss direkt mit einem der Druckkanalanschlüsse (32a-32d) verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vibroeinheit der Vorrichtung mehrere Hydraulikzylinder (38) umfasst, die parallel zueinander angeordnet sind, um eine Bewegung in derselben Richtung, insbesondere eine im Wesentlichen vertikale Bewegung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch, zu erzeugen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen oder mehrere, Druckimpulsgeneratoren (40) aufweist, wobei der Druckimpulsgenerator (40) bzw. jeder der Druckimpulsgeneratoren (40) jeweils mindestens einen Druckimpulsgeneratoranschluss (64) aufweist, und wobei der Druckimpulsgenerator (40) bzw. jeder der Druckimpulsgeneratoren (40) jeweils derart ausgebildet ist, um einen sich variierbaren, insbesondere sinusförmigen, Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom zu erzeugen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Druckimpulsgenerator (40) bzw. jeder der Druckimpulsgeneratoren (40) jeweils zum Erzeugen des Hydraulikflüssigkeitsvolumenstroms einen Zylinder (62) mit einer Kammer (66) und einem Kolben (60) aufweist, wobei der Kolben (60) sinusförmig in der Kammer (66), insbesondere mit einer steuerbaren und/oder regelbaren Frequenz, z.B. von über 10Hz, hin und her bewegbar ist, um eine Volumenänderung in der Kammer und den daraus resultierenden Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom zu erzeugen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Druckimpulsgenerator (40) bzw. jeder der Druckimpulsgeneratoren (40) jeweils einen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, und einen Exzenter (68) oder eine Kurbelwelle aufweist, wobei der Exzenter (68) oder die Kurbelwelle derart am Antrieb und dem Kolben (60) des Druckimpulsgenerators (40) bzw. des jeweiligen Druckimpulsgenerators (40) angeordnet ist, dass der Exzenter (68) oder die Kurbelwelle vom Antrieb drehbar ist und dass die Bewegung des Kolbens (60) durch den direkt oder indirekt auf den Kolben (60) wirkenden Exzenter (68) oder die Kurbelwelle erfolgt oder
    dass die Vorrichtung mindestens zwei Druckimpulsgeneratoren (40) aufweist, wobei die Druckimpulsgeneratoren (40) einen gemeinsamen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, mit einer gemeinsamen Kurbelwelle oder jeweils einen mittels einer Antriebswelle durch den gemeinsamen Antrieb angetrieben Exzenter (68) aufweisen, wobei die Kurbelwelle oder die Exzenter (68) derart am Antrieb und den Kolben (60) der Druckimpulsgeneratoren (40) angeordnet sind, dass die Kurbelwelle oder die Exzenter (68) vom Antrieb drehbar ist bzw. sind und dass die Bewegungen der Kolben (60) mit den direkt oder indirekt auf die Kolben (60) wirkenden Exzentern (68) oder der direkt oder indirekt auf die Kolben (60) wirkenden Kurbelwelle erfolgt und der Kolben zumindest eines der Druckimpulsgeneratoren (40) durch eine Stelleinrichtung, insbesondere einen Stellantrieb, in seiner Hin- und/oder Herbewegung einschränkbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerung und mindestens zwei Druckimpulsgeneratoren aufweist, wobei die Steuerung derart ausgebildet ist, um die Antriebe der Druckimpulsgeneratoren separat, insbesondere mit einer einstellbaren Drehwinkeldifferenz der Antriebe zueinander, anzusteuern, sodass die sinusförmige Volumenänderung der beiden Kammern zu einem Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom führt, der aus der Überlagerung der sinusförmigen Volumenänderungen resultiert.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Druckimpulsgeneratoranschluss (64) bzw. die Druckimpulsgeneratoranschlüsse (64) direkt mit dem bzw. jeweils einem der Druckkanalanschlüsse (32a-32d) verbunden sind, um einen bzw. jeweils einen Hydraulikflüssigkeitsvolumenstrom im Druckkanal des Maschinentischs zu erzeugen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Parallelschaltung aus einem Rückschlagventil (34) und einem Absperrventil (36) aufweist, die mit einem Druckkanalanschluss (32a-32d) des Druckkanals (30) direkt verbunden ist, oder die Vorrichtung ein Rückschlagventil (34) und ein Absperrventil (36) aufweist, die jeweils mit einem Druckkanalanschluss (32a-32d) des Druckkanals (30) verbunden sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kolben-Zylinder-Anordnung (44) mindestens einen als Hydraulikzylinder ausgebildeten Haltezylinder (46a, 46b), insbesondere zwei Haltezylinder (46a, 46b), aufweist bzw. aufweisen, wobei der Haltezylinder (46a, 46b) mindestens einen Druckanschluss (52a, 52b) mit einem ideal verschließbaren Ventil aufweist, wobei das Ventil des Druckanschlusses (52a, 52b) derart ausgebildet ist, um eine im Zylinder (48a, 48b) des Haltezylinders (46a, 46b) liegende Kammer mit einer Druckleitung zu verbinden und um die Verbindung derart zu unterbrechen, so dass ein Hydraulikflüssigkeitsdruck in der Kammer des Zylinders (48a, 48b) des Haltezylinders (46a, 46b) unabhängig vom Hydraulikflüssigkeitsdruck in der Druckleitung variierbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Haltezylinder (46a, 46b) derart ausgebildet sind, um sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Vorrichtung in einer vertikalen Position zu bewegen, wobei diese Bewegung durch Führungsmittel (54a-c) an den Seitenelementen geführt wird.
  12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens einen Drucksensor zum Messen des Kammerdrucks in mindestens einem der Zylinder der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (39) und/oder der Zylinder der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (44) und einen Abstandsmesser (59), insbesondere einen lasergestützten Abstandsmesser (59) zum Messen der vertikalen Position des Formelements (24, 42), insbesondere durch Messen eines Abstands zwischen einem Teil des Formelements (24, 42) und einem feststehenden Teil der Vorrichtung, aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Verspannmittel aufweist, wobei das Verspannmittel derart ausgebildet ist, um das einen Werkstückträger (42) und einen Formrahmen (24) umfassende Formelement mit der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (39) zu verspannen und
    dass die Seitenelemente (16a, 16b) jeweils einen Gleichlaufzylinder (17a, 17b) mit vom Maschinenkopf (12) zum Maschinentisch (14) verlaufenden Kolben (18a, 18b) umfassen, und dass Verspannmittel mit den Zylindern (20a, 20b) der Gleichlaufzylinder (17a, 17b) gebildet sind, indem die Zylinder (20a, 20b) der Gleichlaufzylinder (17a, 17b) Aufnahmemittel (22a, 22b) aufweisen oder mit diesen Aufnahmemittel (22a, 22b) verbunden sind, wobei die Aufnahmemittel (22a, 22b) zur Aufnahme des Formelements (24, 42), insbesondere des Formrahmens (24) des Formelements (42, 24), dienen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verspannmittel mindestens eine Druckleitung zum Versorgen mindestens einer Kammer jedes Gleichlaufzylinders (17a, 17b) mit einem Hydraulikflüssigkeitsdruck aufweist und das Verspannmittel einen Druck-Volumenspeicher, insbesondere einen Gasdruckspeicher, aufweist, der in die mindestens eine Druckleitung zwischengeschaltet ist.
  15. Verfahren zum Verdichten, insbesondere zum harmonischen Verdichten, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei
    Hub- und Absenkkräfte auf ein Formelement (42, 24) mit einer ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (39) ausgeübt werden und ein in das Formelement (42, 24) eintretbarer Stempel (58) mit einer zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung (44) mit einer Haltekraft gehalten wird, die gleich oder größer als die maximale Hubkraft der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung (39) ist.
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