EP4000836A1

EP4000836A1 - Vorrichtung, anordnung und verfahren zur herstellung von platten aus flüssigem oder pastösem baugrundstoff

Info

Publication number: EP4000836A1
Application number: EP21209062.5A
Authority: EP
Inventors: Werner Gross
Original assignee: Schindler GmbH
Current assignee: Schindler GmbH
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2041-11-18
Also published as: EP4000836C0; EP4000836B1

Abstract

Es ist eine Vorrichtung (1), eine Anordnung (1000) und ein Verfahren zur Herstellung von Betonelementen (100) aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6) offenbart. Dabei ist die Vorrichtung (1) Teil der Anordnung (1000). Mit der Vorrichtung (1) kann zumindest ein Baugrundstoff eines ersten Typs (102) in eine Befüllungsform (7) gefüllt werden. Eine Pumpeneinheit (10) der Vorrichtung (1), die mindestens eine Kolbenpumpe (111, 112, ... , 11N) umfasst, ist mit dem Reservoir (2) über eine erste rohrförmige Verbindung (31) verbunden. Die mindestens eine Kolbenpumpe (111, 112, ... , 11N) ist über eine zweite rohrförmige Verbindung (32) mit dem mindestens einen Dosator (51, 52, ..., 5N) verbunden und führt diesem den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6) zu.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff, insbesondere einer Betonmischung.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff, insbesondere einer Betonmischung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Herstellung von Betonplatten und/oder Terrassenplatten befasst sich in der Regel mit der möglichst genauen Dosierung eines derartigen Baugrundstoffs, insbesondere mit einer derartigen Dosierung von Beton und weiter insbesondere mit einer exakten Dosierung zumindest des Vorsatzbetons. Ebenso kann für bestimmte Anwendungsbereiche der Betonplatten und/oder Terrassenplatten auch manchmal eine Dosierung eines flüssigen oder pastösen Baugrundstoff eines zweiten Typs auf den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff eines ersten Typs erforderlich sein.
Bei einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff eines ersten Typs handelt es sich um eine erste Lage und/oder Schicht, welche in entsprechende Befüllungsformen eingefüllt wird, wobei, falls erforderlich, in einem zweiten Schritt ein flüssiger oder pastöser Baugrundstoff eines zweiten Typs und/oder damit eine zweite Lage auf den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff des ersten Typs aufgebracht wird, so dass dann im eingebauten Zustand zum Beispiel ausschließlich der ausgehärtete Baugrundstoff des zweiten Typs für den Nutzer sichtbar ist. Falls ausschließlich der flüssige oder pastöse Baugrundstoff des ersten Typs in die Befüllungsformen gefüllt wird, ist selbstverständlich ausschließlich dieser für den Nutzer sichtbar.
Bisherige Verfahren zur Dosierung eines derartigen Baugrundstoffs sind jedoch nicht nur kostenintensiv, sondern auch schwer durchzuführen. Vor allem ist eine entsprechende Reinigung nach der Benutzung einer entsprechenden Vorrichtung zum Dosieren des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs nur unter großen Mühen durchführbar.
Dies liegt unter anderem daran, dass, um eine entsprechende Vorrichtung zu reinigen, die Vorrichtung in der Regel nur mit einem Hochdruckreiniger zu reinigen ist, da der erstarrte oder halberstarrte Baugrundstoff oftmals nur so von der Vorrichtung wieder entfernt werden kann. Durch den unter hohem Druck aufgebrachten Wasserstrahl können nämlich entsprechende ausgehärtete Betonreste von der Maschine weggesprengt werden.
Der jeweilige Reiniger der Vorrichtung ist jedoch nach und während der Reinigung großen Schmutzströmen (bestehend aus Wasser und Baugrundstoff) ausgesetzt. Mit anderen Worten ist ein derartiger Reiniger nach dem Reinigen einer solchen Vorrichtung sehr verdreckt.
CN 108 943 325 A stellt ein fließkontrollierbares bauzusätzliches Herstellungsdrucksystem zur Verfügung. Das System besteht aus einer Betonförderpumpe und einem Sprühkopf, der mit einem Flussverteilungsventil versehen ist. Das Flussverteilungsventil umfasst einen Ventilkörper, der einen Steuerinnenhohlraum bildet, ein Drehventilelement, das drehbar in dem Steuerinnenhohlraum angeordnet ist, eine Sprühkopf-Auslassöffnung, eine Zuführöffnung und eine zirkulierende Auslassöffnung. Die Sprühkopf-Auslassöffnung, die Zuführöffnung und die zirkulierende Auslassöffnung sind an dem Ventilkörper angeordnet und stehen mit dem Steuerinnenhohlraum in Verbindung.
US 5,340,512 A zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten elektrischen Isolators aus einer Betonzusammensetzung auf Polymerbasis. Die Vorrichtung sieht das Formen der Mischung vor, deren Bestandteile in einem Mischer kombiniert werden. Mittels eines Vakuums wird die Mischung entgast. Eine Form wird mit der entgasten Mischung gefüllt.
DE 33 27 415 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Mörtel bei der Herstellung vorgefertigter Mauersteintafeln. Mittels einer Mörtelauftragsvorrichtung, die in einer horizontalen Ebene über dem Verlauf von Blöcken bewegt werden kann, wird der Mörtel aufgebracht. Eine Mörteldüse einer Düsenkammer wird verwendet, und eine Pumpleitung ist mit der Mörteldüse und zur Rückkehr des Mörtels mit dem Mörtelvorratsbehälter verbunden. Die Mörteldüse besitzt ein Verschlussteil, um diese zu schließen, und eine Verbindung, die das Mörtelförderelement freigibt.
DE 10 2010 053 520 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Beschicken von Formen zum Herstellen von Betonplatten oder Betonsteinen. Die Betonmischung befindet sich in wenigstens einer Fülltasche, die für das Befüllen der jeweiligen Form durch einen steuer- oder regelbaren Antrieb über wenigstens eine Form bewegbar ist. Eine Beschickungseinheit dient zum Fördern der Betonmischung in die wenigstens eine Fülltasche. Ferner ist eine Einrichtung zur gesteuerten oder geregelten Abgabe der Betonmischung an den Transporteur vorgesehen.
DE 10 2004 059 954 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren der Füllmenge zum Einfüllen in Formen zur Herstellung von Bausteinen. Die Vorrichtung wird zwischen einem Vorratsbehälter, beispielsweise für flüssigen Beton, und den zu befüllenden Formen angeordnet. Dosierbuchsen, die an einem Ende vom Vorratsbehälter befüllbar sind und ihren Inhalt am anderen Ende zu den Formen ausgeben können, sind in der Vorrichtung vorgesehen. Das Innenvolumen der Dosierbuchsen kann auf mechanischem, pneumatischem oder hydraulischem Weg verändert werden. Insbesondere ist eine Umstellung der Dosiermenge auch dadurch erschwert, dass zur Umstellung einer Dosiermenge die jeweilige Vorrichtung mittels des Hochdruckreinigers gereinigt werden muss, so dass ein Austausch von Dosierbuchsen der Vorrichtung erst nach einem solchen Reinigen möglich ist.
DE 19 41 967 B2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen, insbesondere Betonziegeln, aus einer erhärtenden Substanz.
AT 310 419 B offenbart ein Sprühgerät für zementgebundene Baumaterialien oder dergleichen.
DE 2 218 418 A betrifft eine Misch- und Spritzvorrichtung für plastisches und körniges Gut.
DE 10 2019 111 432 A1 offenbart ein Verfahren zum Dosieren eines flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs, insbesondere einer Betonmischung, durch das Bereitstellen und Inbetriebnehmen einer Pumpenvorrichtung. Die Pumpenvorrichtung pumpt den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff aus einem Reservoir heraus, so dass der Baugrundstoff in Richtung eines Verteilerelements transportiert wird.
CH 424 594 A betrifft ein Verfahren zur serienweisen Herstellung von BetonFertigteilen in Schalungsbatterien und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Der Betonmörtel wird mittels einer Kolbenpumpe oder Förderschnecke durch ein Rohr von unten in durch Schalungen geformte Zwischenräume zum Aushärten, nacheinander gesteuert, eingefüllt.
Ein weiteres Problem stellt im bisherigen Stand der Technik die Verteilung des Baugrundstoffs auf einer Gummimatrize dar, da der Baugrundstoff zum Teil sehr klebrig ist und ein Wasserzusatz zum Reinigen dieser Gummimatrize oft beschränkt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff, insbesondere einer Betonmischung, zu schaffen, welche in ganz besonders einfacher und kostengünstiger Art und Weise betrieben werden kann, die Reinigung der Vorrichtung erleichtert und schneller macht, die Rüstzeiten der Vorrichtung verkürzt und gleichzeitig die exakte und schnelle Dosierung eines flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs in die entsprechenden Befüllungsformen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Anordnung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff, insbesondere einer Betonmischung, zu schaffen, welche in kontinuierlicher Weise und kostengünstig Betonplatten eines Typs herstellet und die Rüstzeit zur Umstellung der Anordnung auf einen anderen Typ von Betonplatten reduziert.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 8 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Dosieren eines flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs, insbesondere einer Betonmischung, zu schaffen, welches Verfahren in ganz besonders einfacher und kostengünstiger Art und Weise durchführbar ist und die exakte und schnelle Dosierung des jeweiligen flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs in die entsprechenden Formen erleichtert
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff gelöst, wobei das Verfahren die Merkmale des Anspruchs 13 umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff umfasst die Vorrichtung ein Reservoir für den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Pumpeneinheit, die mindestens eine Kolbenpumpe aufweist, zum Einfüllen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs (Baugrundstoff eines ersten Typs). Die mindestens eine Kolbenpumpe ist mit dem Reservoir über mindestens eine erste rohrförmige Verbindung (fluide) verbunden. Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Dosator, der mit der mindestens eine Kolbenpumpe über eine zweite rohrförmige Verbindung (fluide) verbunden ist. Durch die mindestens eine Kolbenpumpe wird über die zweite rohrförmige Verbindung dem mindestens einen Dosator der flüssige oder pastöse Baugrundstoff (Baugrundstoff eines ersten Typs) zugeführt. Eine Steuerungseinrichtung ist zumindest mit der mindestens einen Kolbenpumpe und einer Bedieneinrichtung kommunikativ verbunden, optional auch mit einer Transporteinheit, die die Befüllungsformen entlang einer Transportrichtung bewegt. Eine mechanische Einrichtung der Vorrichtung dient dazu, eine Öffnung des mindestens einen Dosators gegenüber der Befüllungsform zumindest zu positionieren und zu haltern.
Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Betonelementen beziehungsweise Betonplatten ist, dass eine definierte und gesteuerte Befüllung der Befüllungsformen mit dem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff als Baugrundstoff eines ersten Typs möglich ist. Dabei kann die Vorrichtung zur Befüllung der Befüllungsformen mit dem Baugrundstoff des ersten Typs kostengünstig ausgestaltet sein. Die Reinigung der Vorrichtung kann kostengünstig und einfach durchgeführt werden. Ebenso kann die Rüstzeit der Vorrichtung verkürzt werden.
Hinzu kommt, dass die Dosiermenge des Baugrundstoffs des ersten Typs in die Befüllungsformen genau eingestellt werden kann, damit die jeweilige Befüllungsform beispielsweise mit dem Baugrundstoff des ersten Typs vollständig gefüllt ist (Betonplatten bestehen dann beispielsweise aus einer Lage des Baugrundstoffs des ersten Typs). Bei Beendigung des Füllvorgangs der Befüllungsformen mit dem Baugrundstoff des ersten Typs reicht es somit aus, dass die mindestens eine Kolbenpumpe abgestellt wird. Aufgrund des fehlenden Pumpendrucks tritt somit kein Baugrundstoff aus der Öffnung des mindestens einen Dosators aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der mindestens einen Kolbenpumpe um eine Mehrfachzylinderpumpe, insbesondere eine Doppelzylinderpumpe.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mechanische Einrichtung der Vorrichtung mit dem mindestens einen Dosator verbunden. Damit ist es möglich, die Öffnung des mindestens einen Dosators in einer horizontalen Richtung, einer Transportrichtung und/oder einer vertikalen Richtung relativ zur Befüllungsform, insbesondere auf der Transporteinheit, zu bewegen oder die Öffnung des mindestens einen Dosators statisch über der Befüllungsform zu positionieren.
Der Vorteil der mechanischen Einrichtung ist, dass die Öffnung des mindestens einen Dosators zumindest in horizontaler Richtung und in Transportrichtung bewegt werden kann, was somit für eine Gleichverteilung und schnellere Befüllung der Befüllungsform mit dem Baugrundstoff des ersten Typs sorgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest die zweite rohrförmige Verbindung der Vorrichtung beweglich und elastisch deformierbar ausgebildet. Im Sinne der Erfindung heißt "rohrförmige Verbindung" jedwedes Schlauchelement zwischen jeder Kolbenpumpe und dem entsprechenden Dosator. Dabei kann es sich bei dem Schlauchelement auch um eine statische, fest montierte Rohrleitung handeln. Alternativ kann es sich bei dem Schlauchelement auch um einen Kunststoff, insbesondere einen Gummischlauch, handeln, welcher flexibel und elastisch ausgestattet ist.
"Flexibel" heißt in diesem Zusammenhang, dass das Schlauchelement dazu eingerichtet und dazu vorgesehen ist, gebogen zu werden, ohne dass das Schlauchelement strukturelle Schäden, zum Beispiel Risse, erleidet.
Das Schlauchelement beziehungsweise die zweite rohrförmige Verbindung weist daher insofern zumindest zwei Öffnungen auf. Eine erste Öffnung ist mit der mindestens einen Kolbenpumpe beziehungsweise dem zwischengelagerten Verteilelement verbunden, in welche der flüssige oder pastöse Baugrundstoff von der mindestens einen Kolbenpumpe eingepumpt und damit eingepresst wird. Die andere Öffnung des Schlauchelements (zweite Öffnung) ist diejenige Öffnung, aus welcher der flüssige oder pastöse Baugrundstoff in den mindestens einen Dosator gelangt.
Zur Steuerung des Flusses des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs vom Reservoir zur Pumpeneinheit und/oder von der Pumpeneinheit zum mindestens einen Dosator ist gemäß einer möglichen Ausführungsform ein motorisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer Schiebermechanismus dem Reservoir zugeordnet. Der Schiebermechanismus dient zur Regelung des Zuflusses des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs in die erste rohrförmige Verbindung beziehungsweise die zweite rohrförmige Verbindung. Der Schiebermechanismus ist dem Reservoir derart zugeordnet, dass von der Steuerungseinrichtung gesteuert wahlweise eine Verbindung des Reservoirs zur ersten rohrförmigen Verbindung und damit zur Pumpeneinheit oder eine Verbindung von der Pumpeneinheit über die zweite rohrförmige Verbindung zum Dosator freigebbar oder schließbar sind.
In einer Ausführungsform umfasst der motorisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Schiebermechanismus einen ersten Verschluss und einen zweiten Verschluss. Je nach Betriebsstellung des Schiebermechanismus blockiert (oder gibt frei) der erste Verschluss den Zufluss des pastösen Baugrundstoffs aus dem Reservoir zu der Pumpeneinheit mit der mindestens einen Kolbenpumpe. Der zweite Verschluss blockiert (oder gibt frei) den Zufluss des pastösen Baugrundstoffs aus der Pumpeneinheit mit der mindestens einen Kolbenpumpe in die zweite rohrförmige oder schlauchartige Verbindung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung derart ausgestaltet, dass die mindestens eine Kolbenpumpe der Pumpeneinheit in der Lage ist, verschiedene Pumpdruckhöhen zu erzeugen. Der Schiebermechanismus ist in Abstimmung mit dem Betriebsmodus der mindestens eine Kolbenpumpe der Pumpeneinheit betätigbar.
Der Vorteil ist, dass die Pumpeneinheit mittels der Steuerungseinrichtung in der Lage ist, Pumpdrücke verschiedener Pumpdruckhöhen zu erzeugen. Dabei kann die mindestens eine Kolbenpumpe der Pumpeneinheit individuell von der Steuerungseinrichtung angesteuert werden. Beispielsweise ist ein Pumpendruck während des Verfahrens schrittweise erhöhbar oder wird auch schrittweise tatsächlich erhöht. Insofern ist es möglich, dass die Pumpeneinheit während eines Befüllungsvorgangs einer Befüllungsform oder während des Befüllungsvorgangs zwischen den einzelnen Befüllungsformen, das heißt, während die Pumpeneinheit den Pumpendruck der mindestens einen Kolbenpumpe auf Null setzt, eine Druckerhöhung und/oder eine Druckverringerung durchführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Anordnung zur Herstellung von Betonelementen aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff vorgesehen. Der flüssige oder pastöse Baugrundstoff kann insbesondere eine Betonmischung sein. Die Anordnung umfasst zumindest eine Vorrichtung zum Verbringen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs eines ersten Typs in Befüllungsformen. Zusätzlich ist eine Transporteinheit vorgesehen, die die Befüllungsformen entlang einer Transportrichtung bewegt.
Mit der Vorrichtung können die Befüllungsformen ganz oder teilweise befüllt werden. Der Befüllungsmodus hängt von dem Typ der Betonplatte ab, die mit der Anordnung hergestellt werden soll. Bei Betonplatten, die nur aus einer Schicht bestehen, wird mit der Vorrichtung die Befüllungsform vollkommen mit dem flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs des ersten Typs gefüllt.
Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung ist eine Station zum Verbringen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs eines zweiten Typs in die Befüllungsformen vorgesehen. Dies ist dann der Fall, wenn Betonplatten hergestellt werden, die aus dem Baugrundstoff des ersten Typs und dem Baugrundstoff des zweiten Typs bestehen. Hier ist dann die Befüllungsform mit dem pastösen Baugrundstoff des ersten Typs nicht vollständig gefüllt, und an der Station wird dann der flüssige oder pastöse Baugrundstoff des zweiten Typs auf den Baugrundstoff des ersten Typs gefüllt, um die Befüllungsform zu füllen. Die Transporteinheit der Anordnung kann linear oder kreisförmig gestaltet sein.
In einer Ausführungsform bestehen die bei der Anordnung verwendeten Befüllungsformen zumindest aus einem umlaufenden Rahmen und einem Boden. Ferner können die Befüllungsformen mit mindestens einer Teilung versehen sein.
Mit der Steuerungseinrichtung kann auch die Transporteinheit der Anordnung gesteuert werden.
Das Verfahren zur Herstellung von Betonelementen aus mindestens einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff zeichnet sich dadurch aus, dass mittels einer Transporteinheit Befüllungsformen entlang einer Transportrichtung bewegt und einer Vorrichtung zum Einfüllen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs eines ersten Typs zugeführt werden. Die Befüllungsformen werden unter einer Öffnung mindestens eines Dosators für eine vordefinierte Zeitdauer durch eine Steuerungseinrichtung positioniert. Dabei steht die Öffnung relativ zu den Befüllungsformen still steht oder es kann eine Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Dosator und der jeweiligen Befüllungsform erfolgen. Mittels einer Pumpeneinheit, die mindestens eine Kolbenpumpe umfasst, wird der flüssige oder pastöse Baugrundstoff durch die Steuerungseinrichtung gesteuert aus einem Reservoir entlang einer zweiten rohrförmigen Verbindung zu dem mindestens einen Dosator transportiert. Der flüssige oder pastöse Baugrundstoff wird aus der Öffnung in die Befüllungsform überführt. Mit einer durch die Steuerungseinrichtung gesteuerten mechanischen Einrichtung wird die Öffnung des mindestens einen Dosators über der jeweiligen Befüllungsform gehalten.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann die Befüllungsform einer Station zuführt werden, falls die Befüllungsform nicht vollständig mit dem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff des ersten Typs gefüllt ist. An der Station wird der flüssige oder pastöse Baugrundstoff eines zweiten Typs auf den in der Befüllungsform bereits befindlichen flüssigen oder pastösen Baugrundstoff des ersten Typs aus einer Ausgießöffnung gegossen. Abschließend wird der flüssige oder pastöse Baugrundstoff des zweiten Typs in der Befüllungsform mit einer Glättvorrichtung geglättet.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird mit der mechanischen Einrichtung der mindestens eine Dosator in horizontaler Richtung, in Transportrichtung und in vertikaler Richtung relativ zur Befüllungsform während des Befüllvorgangs bewegt.
Der flüssige oder pastöse Baugrundstoff des zweiten Typs ist nicht immer nötig. Da, wie bereits beschrieben, es auch Terrassenplatten gibt, die lediglich aus dem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff des ersten Typs bestehen. Es gibt folglich Betonplatten beziehungsweise Terrassenplatten, die aus zwei Schichten und Betonplatten beziehungsweise Terrassenplatten, die aus einer Schicht bestehen. Die Betonplatten beziehungsweise Terrassenplatten aus einer Schicht sind eher im südländischen Raum verbreitet.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass Betonelemente (Platten) schnell und auf kostengünstige Art und Weise hergestellt werden können.
Denkbar ist, dass eine Befüllungsform zunächst mittels eines ersten Befüllungsdruckes, und darauf folgend mittels eines zweiten Befüllungsdruckes befüllt wird. Bei dem ersten Befüllungsdruck kann es sich um einen niedrigeren Druckwert als den zweiten Befüllungsdruck handeln. Möglich ist jedoch auch ein dritter, vierter, fünfter, etc. Befüllungsdruck, welche Befüllungsdrücke entweder ebenso immer größer werden oder dagegen immer kleiner werden, oder zwischen den einzelnen Befüllungsdrücken zwischen einem höheren und/oder einem niedrigeren Befülltungsdruck wechseln. Denkbar ist nämlich, dass der erste Befüllungsdruck höher als der zweite Befüllungsdruck ist, während der zweite Befüllungsdruck wiederum niedriger als der dritte Befüllungsdruck ist. Beispielsweise kann der dritte Befüllungsdruck identisch mit einem ersten Befüllungsdruck sein. Insofern wird der Befüllungsvorgang einer einzigen Befüllungsvorrichtung und/oder mehrerer Befüllungsvorrichtungen in Form eines sägezahnförmigen Befüllungsdrucksverlaufs (gegen eine Zeitachse) erzeugt.
Wie oben bereits kurz dargestellt, kann daher während der Befüllung einer einzigen Befüllungsform diese Befüllungsform mittels zwei, drei oder mehr Befüllungsdrücken befüllt werden, und/oder aber eine Befüllungsform wird mit nur einem einzigen Befüllungsdruck befüllt. Beispielsweise kann jeder Befüllungsform ein bestimmter Befüllungsdruck, vorzugsweise ein einziger Befüllungsdruck, zugeordnet sein, mit dem die Befüllungsform befüllt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden mehrere, insbesondere matrixförmig zueinander angeordnete, Befüllungsformen mittels der erfindungsgemäßen Anordnung in Verbindung mit der Vorrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise zeitlich nacheinander, befüllt.
"Matrixförmig" heißt in diesem Zusammenhang eine Anordnung der Befüllungsformen in einer Ebene senkrecht zu einer Befüllungsrichtung (vorzugsweise in Richtung parallel zur Richtung der Schwerkraft) in Form von Zeilen und Spalten, so dass die Befüllungsformen vorzugsweise entlang dieser Zeilen und Spalten äquidistant zueinander angeordnet sind.
Beispielsweise handelt es sich bei den Befüllungsformen um Befüllungsformen gleichen oder aber unterschiedlichen Volumens.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Befüllung der Befüllungsform oder Befüllungsformen halb- oder vollautomatisch mittels der Anordnung durchgeführt. Die Befüllungsformen werden nacheinander in die Befüllposition der der Vorrichtung der Anordnung für den Baugrundstoff des ersten Typs verfahren und damit nacheinander ganz oder zum Teil zum Teil mit dem Baugrundstoff des ersten Typs befüllt. Die Steuerungseinrichtung überwacht und steuert das Verfahren und Befüllen der Befüllungsformen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung ein Füllroboter, welcher vollautomatisch die Befüllform oder die Befüllformen an der Vorrichtung und der nachfolgenden Station, falls vorhanden, der Anordnung befüllt.
Bei dem Füllroboter kann es sich daher um einen vollautomatisch betriebenen Roboter handeln, der, wenn er einmal eingeschaltet und durch die oben genannte Steuereinheit betrieben und/oder geregelt wird, einen Füllprozess von Anfang bis Ende (Baugrundstoff des ersten Typs oder Baugrundstoff des ersten Typs und Baugrundstoff des zweiten Typs) ohne weitere Hilfe durchführt. Denkbar ist, dass erst nach Beendigung der letzten zu befüllenden Befüllungsform der Befüllungsprozess beendet wird und der Füllroboter dann in eine Ruheposition zurückkehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Pumpeneinheit zumindest zwei, beispielsweise vier oder mehr, einzelne Kolbenpumpen auf, wobei ein zweites Schlauchelement von jeder Kolbenpumpe zu einem Dosator führt. Die Anzahl der Dosatoren kann gemäß einer möglichen Ausführungsform analog zur Anzahl der in der Pumpeneinheit vorhandenen Kolbenpumpen sein. Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform kann es auch sein, dass es eine unterschiedliche Anzahl an Dosatoren und Kolbenpumpen gibt. So können beispielsweise acht Dosatoren und vier Kolbenpumpen vorgesehen sein. Die Dosatoren mit den Öffnungen werden von einer mechanischen Einrichtung (Arm der Bedieneinrichtung) erfasst. Vor dem Befüllen (Einfüllen des Baugrundstoffs des ersten Typs) wird dann über jeder Befüllungsform die Öffnung des jeweiligen Dosators (kann auch ein derartiges Schlauchelement oder ein dieser Befüllungsform zugeordnetes Schlauchelement sein) positioniert. Anschließend zeitgleich oder nacheinander werden verschiedene Befüllungsformen mit dem Baugrundstoff des ersten Typs befüllt und damit abgefahren. Die Mehrzahl der Öffnungen können daher parallel zueinander geschalten sein, was bedeuten kann, dass jeder der Öffnungen, aus denen der Baugrundstoff des ersten Typs austritt, zum Beispiel gleichzeitig über jeweils den Befüllungsformen gehalten werden.
Denkbar ist diesem Zusammenhang, dass ein Roboterarm der Bedieneinrichtung zeitgleich die Mehrzahl der Dosatoren mit deren Öffnungen greift. Zum Beispiel sind die Dosatoren mit deren Öffnungen an einer gemeinsamen Halterung befestigt. Der Roboterarm fixiert dann alle Dosatoren gleichzeitig über den entsprechenden Befüllungsformen, so dass mit einem Befüllungsvorgang gleichzeitig diese entsprechenden Befüllungsformen mit Baugrundstoff des ersten Typs befüllt werden können. Es sei jedoch angemerkt, dass nicht nur zwei oder vier Befüllungsformen mit Baugrundstoff des ersten Typs gleichzeitig befüllt werden können, sondern auch beliebig mehr Befüllungsformen in einem Befüllungsvorgang mit Baugrundstoff des ersten Typs befüllt werden können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Öffnung des Dosators oder sind die jeweiligen Öffnungen der Dosatoren während des Befüllungsvorganges mit dem Baugrundstoff des ersten Typs zumindest zeitweise fixiert und bleiben damit unbeweglich, während mittels einer Steuerungseinrichtung nach einem jeweils abgeschlossenen Befüllungsvorgang mit dem Baugrundstoff des ersten Typs unter die Öffnungen der Dosatoren eine noch unbefüllte weitere Befüllungsform gefahren wird.
Bei der hier beschriebenen Steuerungseinrichtung kann es sich um die bereits eingangs beschriebene Steuerungseinrichtung oder aber um eine weitere Steuerungseinrichtung handeln.
Mit anderen Worten werden in einer derartigen Ausführungsform daher anstatt einer Bewegung der Öffnungen der Dosatoren relativ zu der feststehenden Vorrichtung die Befüllungsformen bewegt. Eine solche Bewegung der Befüllungsformen, aber auch eine Bewegung der Dosatoren selbst, kann in Form einer revolverartigen Drehung stattfinden.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung handelt es sich bei der Pumpeneinheit um eine Betonpumpe. Die Betonpumpe kann eine Mehrfachzylinderpumpe, insbesondere eine Doppelzylinderpumpe, sein. Mittels der Steuerungseinrichtung kann eine Ausstoßleistung des Vorsatzbetons auch den Öffnungen der Dosatoren gesteuert und/oder geregelt zugeführt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet und dafür vorgesehen, eine Zufuhr des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs des ersten Typs zu dem Dosator oder den Dosatoren derart zu steuern und/oder zu regeln, dass die Kolbenpumpe oder die Kolbenpumpen, vorzugsweise nur, innerhalb eines vorgegebenen Pumpzeitfensters den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff des ersten Typs in den Dosator oder die Dosatoren pumpt und außerhalb dieses Pumpzeitfensters eine verringerte Menge, vorzugsweise jedoch im Wesentlichen keinerlei, Baugrundstoff in den Dosator oder die Dosatoren gepumpt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Vorrichtung beträgt das Pumpzeitfenster einen Zeitraum von wenigstens drei Sekunden und höchstens 30 Sekunden, vorzugsweise von wenigstens fünf Sekunden und höchstens 15 Sekunden.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun die Erfindung und ihre Vorteile durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf das gezeigte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1: eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2: eine schematische Draufansicht auf das Ausführungsbeispiel aus Figur 1,
Figur 3: eine schematische Draufansicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 4: eine schematische Draufansicht auf ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 5: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Pumpeneinheit im Betriebsmodus zum Ansaugen des Baugrundstoffs aus dem Reservoir,
Figur 6: eine schematische Darstellung der Pumpeneinheit im Betriebsmodus zum Transport des Baugrundstoffs zum Dosator,
Figur 7: eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines Betonelements, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden kann,
Figur 8A bis 8C: mehrere Möglichkeiten der Ausgestaltung der Befüllungsform; und
Figur 9A bis 9B: ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Anordnung zur Herstellung von Betonplatten, bestehend aus einen Baugrundstoff des ersten Typs und einem Baugrundstoff des zweiten Typs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer Station.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die Figuren stellen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, ohne jedoch die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele zu beschränken.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Pumpeneinheit 10, die einen flüssigen oder pastösen Baugrundstoff 6 aus einem Reservoir 2 herauspumpt. Die Pumpeneinheit 10 umfasst mindestens eine Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N. Mit dem Reservoir 2 ist über je ein erstes Schlauchelement 3₁ beziehungsweise eine erste rohrförmige Verbindung 3₁ die mindestens eine Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N der Pumpeneinheit 10 verbunden. Mit der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N kann der flüssige oder pastöse Baugrundstoff 6 entlang eines zweiten Schlauchelementes 3₂ beziehungsweise einer zweiten rohrförmigen Verbindung 3₂ zu mindestens einem Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N transportiert beziehungsweise gepumpt werden. Der Transport des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs 6 erfolgt vorzugsweise allein mittels des durch die mindestens eine Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N der Pumpeneinheit 10 erzeugten Pumpendruckes. Durch den von der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N der Pumpeneinheit 10 erzeugten Pumpendruck tritt der Baugrundstoff 6 aus einer Öffnung 31 des mindestens einen Dosators 5₁, 5₂, ..., 5_N mit einem Austrittdruck von größer Null aus und wird somit über die mindestens eine Öffnung 31 während des Befüllungsvorgangs in eine Befüllungsform 7 verbracht.
Für den Befüllungsvorgang wird die Öffnung 31 des mindestens einen Dosators 5₁, 5₂, ..., 5_N über die Befüllungsform 7 gehalten. In der hier dargestellten Ausführungsform befindet sich die mindestens eine Befüllungsform 7 auf einer Transporteinheit 8, so dass sich die Befüllungsform 7 beispielsweise an einer Position gegenüber der Öffnung 31 des mindestens einen Dosators 5₁, 5₂, ..., 5_N befindet. Zusätzlich zur Bewegung durch die Transporteinheit 8 kann auch der mindestens eine Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N bewegt werden, um die Öffnung 31 des mindestens einen Dosators 5₁, 5₂, ..., 5 _N über der Befüllungsform 7 zu positionieren.
Eine Steuerungseinrichtung 20 für die Vorrichtung 1 ist zumindest mit der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N über eine Steuerleitung 21 verbunden. Zudem ist bei dieser Ausführungsform dargestellt, dass eine Bedieneinrichtung 22 vorgesehen ist, mit der über eine mechanische Einrichtung 24 der mindestens eine Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N über der Befüllungsform 7 gehalten beziehungsweise relativ zur Befüllungsform 7 bewegt werden kann. Die mechanische Einrichtung 24 kann eine rein mechanische Vorrichtung oder aber eine elektrisch-pneumatisch oder auf sonstige Art und Weise betriebene Vorrichtung sein.
Durch die mechanische Einrichtung 24 kann der mindestens eine Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N über der Öffnung 31 gehalten werden während des Befüllens über der Befüllungsform 7, wobei die jeweilige Befüllung im vorliegenden Ausführungsbeispiel voll automatisch von statten geht. Ebenso kann die Öffnung 31 des mindestens einen Dosators 5₁, 5₂, ..., 5_N mittels der mechanischen Einrichtung 24 in Verbindung mit der Steuerungseinrichtung 20 zeitlich nacheinander über ausgewählte Befüllungsformen 7, insbesondere über jede der Befüllungsformen 7, gehalten beziehungsweise in eine Befüllposition in Bezug auf die Befüllungsformen 7 gebracht werden.
Die Bewegung der Öffnung 31 des mindestens einen Dosators 5₁, 5₂, ..., 5_N kann in horizontaler Richtung H, Transportrichtung T und/oder vertikaler Richtung V erfolgen, damit eine optimale, gleichmäßige und zeitsparende Befüllung der Befüllungsformen 7 erreicht wird.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1. Die Pumpeneinheit 10 besteht bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung 1 aus vier individuellen Kolbenpumpen 11₁, 11₂, 11₃ und 11₄ , von denen jede einzeln mit dem zweiten Schlauchelement 3₂ beziehungsweise der zweiten rohrförmigen Verbindung 3₂ mit jeweils einem der vier Dosatoren 5₁, 5₂, 5₃ und 5₄ verbunden ist.
Mittels der Steuerung 22 können über die mechanische Einrichtung 24 die vier Dosatoren 5₁, 5₂, 5₃ und 5₄ und somit deren jeweilige Öffnung 31 über den Befüllungsformen 7 positioniert beziehungsweise während des Befüllungsvorgangs der Befüllungsformen 7 oder relativ zu den Befüllungsformen bewegt werden. Mit der mechanischen Einrichtung 24 können die vier Dosatoren 5₁, 5₂, 5₃ und 5₄ einzeln jeweils unterschiedliche Bewegungsmuster, in Gruppen unterschiedliche Bewegungsmuster oder alle gemeinsam ein gleiches Bewegungsmuster realisieren. Um die Bewegung der vier Dosatoren 5₁, 5₂, 5₃ und 5₄ zu ermöglichen, ist beispielsweise zumindest die zweite rohrförmige Verbindung 3₂ beweglich und elastisch deformierbar ausgebildet.
Zum Zwecke der Beschreibung der Erfindung umfasst das in Fig. 2 dargestellte, Ausführungsbeispiel eine Ausstattung mit vier Dosatoren 5₁, 5₂, 5₃ und 5₄ und den vier individuellen Kolbenpumpen 11₁, 11₂, 11₄ und 11₄ , von denen jede einem Dosator 5₁, 5₂, 5₃ oder 5₄ zugeordnet ist. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Anzahl der Dosatoren 5₁, 5₂, ..., 5_N und der individuellen Kolbenpumpen 11₁, 11₂, ..., 11_N sowie deren Kombination beziehungsweise Zuordnung nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden kann.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1. Die Pumpeneinheit 10 besteht bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung 1 aus zwei individuellen Kolbenpumpen 11₁ und 11₂, von denen jede einzeln mit einem jeweiligen zweiten Schlauchelement 3₂ beziehungsweise zweiten rohrförmigen Verbindung 3₂ mit jeweils einem der zwei Dosatoren 5₁ und 5₂ verbunden ist.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine noch weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1. Die Pumpeneinheit 10 besteht bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung 1 aus einer einzigen Kolbenpumpe 11₁, die mit dem zweiten Schlauchelement 3₂ beziehungsweise der zweiten rohrförmigen Verbindung 3₂ mit dem Dosator 5₁ verbunden ist.
Wie in den Darstellungen der Fig. 2 bis 4 gezeigt, ist jedem der Dosatoren 5₁, 5₂, ..., 5_N jeweils eine Kolbenpumpe 11₁, 11₂, ..., 11_N zugeordnet. Andere Zuordnungen von Kolbenpumpen 11₁, 11₂, ..., 11_N und Dosatoren 5₁, 5₂, ..., 5_N sind jedoch möglich.
Figur 5 und Figur 6 zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Pumpeneinheit 10 im Betriebsmodus zum Ansaugen des Baugrundstoffs 6 aus dem Reservoir 2 beziehungsweise eine schematische Darstellung der Pumpeneinheit 10 im Betriebsmodus zum Transport des Baugrundstoffs 6 zu dem mindestens einen Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N . (siehe Fig. 2). Der Transport des Baugrundstoffs 6 von dem Reservoir 2 zu der Pumpeneinheit 10 erfolgt über das erste Schlauchelement 3₁ beziehungsweise die erste rohrförmige Verbindung 3₁ . Der Transport des Baugrundstoffs 6 von der Pumpeneinheit 10 zu dem mindestens einen Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N (siehe Fig. 2) erfolgt über das zweite Schlauchelement 3₂ beziehungsweise die zweite rohrförmige Verbindung 3₂ . Die Pumpeneinheit 10 besteht bei der hier gezeigten Ausführungsform aus der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁. Die Steuerungseinrichtung 20 ist zumindest mit einem motorisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Schiebermechanismus 4 und einem Zylinder 12 der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ kommunikativ verbunden. Die kommunikative Verbindung kann drahtlos oder drahtgebunden sein.
Der motorisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Schiebermechanismus 4 kann ebenfalls über einen weiteren Zylinder 13 betätigt werden. Der Schiebermechanismus 4 selbst umfasst einen ersten Verschluss 40₁ und einen zweiten Verschluss 40₂. Es für einen Fachmann selbstverständlich, dass auch mehrere Schiebermechanismen 4 mit jeweils einem ersten Verschluss 40₁ und einem zweiten Verschluss 40₂ vorgesehen sein können. Entsprechend der Anzahl der Kolbenpumpen 11₁, 11₂, ..., 11_N (siehe Fig. 2) sind die Schiebermechanismen 4 vorgesehen. Jeder ersten rohrförmigen Verbindung 3₁ und jeder zweiten rohrförmigen Verbindung 3₂ der mehreren Kolbenpumpen 11₁, 11₂, ..., 11_N sind der erste Verschluss 40₁ und der zweite Verschluss 40₂ zugeordnet.
In einer ersten Betriebsstellung verschließt der zweite Verschluss 40₂ des Schiebermechanismus 4 die zweite rohrförmige Verbindung 3₂ von der Pumpeneinheit 10 zu dem mindestens einen Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N (siehe Fig. 2). Durch die erste Betriebsstellung wird somit verhindert, dass bei saugender Bewegung 15 eines Kolbens 14 der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ der Pumpeneinheit 10 ausschließlich Baugrundstoff 6 aus dem Reservoir 2 von der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ der Pumpeneinheit 10 angesaugt wird.
In einer zweiten Betriebsstellung verschließt der erste Verschluss 40₁ des Schiebermechanismus 4 die erste rohrförmige Verbindung 3₁ von dem Reservoir 2 zu der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ der Pumpeneinheit 10. Durch die zweite Betriebsstellung wird somit verhindert, dass bei drückender Bewegung 16 des Kolbens 14 der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ der Pumpeneinheit 10 ausschließlich Baugrundstoff 6 durch die zweite rohrförmige Verbindung 3₂ zu dem mindestens einen Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N (siehe Fig. 2) gelangt.
Mittels der Steuerungseinrichtung 20, die mit der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ der Pumpeneinheit 10 und dem Schiebermechanismus 4 kommunikativ verbunden ist, kann der Zufluss des Baugrundstoffs 6 aus dem Reservoir 2 über die erste rohrförmige Verbindung 3₁ zu der mindestens einen Kolbenpumpe 11₁ der Pumpeneinheit 10 individuell gesteuert werden. Ebenfalls wird mittels der Steuerungseinrichtung 20 der Druck und der Transport des Baugrundstoffs 6 durch die zweite rohrförmige Verbindung 3₂ zu dem mindestens einen Dosator 5₁, 5₂, ..., 5_N (siehe Fig. 2) individuell geregelt.
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines Betonelements 100 (Betonplatte, Pflasterstein, etc.), das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 hergestellt werden kann. Das Betonelement 100 besteht bei der hier dargestellten Ausführungsform aus einer Schicht beziehungsweise Lage eines zweiten Typs 101 des Baugrundstoffs 6 und einer Schicht beziehungsweise Lage eines ersten Typs 102 des Baugrundstoffs 6. Im eingebauten Zustand dieser Ausführungsform des Betonelements 100 ist ausschließlich der zweite Typ 101 des Baugrundstoffs 6 für den Nutzer sichtbar beziehungsweise betretbar. Die in der Fig. 7 dargestellte Ausführungsform des Betonelement 100 dient lediglich der Beschreibung der Erfindung und soll nicht als Beschränkung derselben aufgefasst werden. Ebenso kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das Betonelement 100 lediglich aus einer Schicht des Baugrundstoffs 6 des ersten Typs 102 bestehen.
Bei der Herstellung von Betonelementen 100, die nur aus einer Schicht des Baugrundstoffs 6 des ersten Typs 102 bestehen, wird der Baugrundstoff 6 des ersten Typs 102 beispielsweise mit der in Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung 1 als eine Schicht oder Lage in entsprechende Befüllungsformen 7 eingefüllt.
Die Figuren 8A bis 8C zeigen mehrere mögliche Ausführungsformen der Befüllungsform 7. Die hier dargestellten Ausführungsformen dienen der Beschreibung der Erfindung und sollten nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Die Ausgestaltung der Befüllungsform 7 richtet sich nach der Form und Größe der Betonelemente 100, die mit der Vorrichtung 1 oder mit der Vorrichtung 1 und mindestens einer nachgeschalteten Station 200 (siehe Fig. 9A und 9B) einer Anordnung 1000 (siehe Fig. 9A und 9B) hergestellt werden können.
Die Befüllungsform 7, wie in Figur 8A gezeigt, besteht aus einem Boden 71 und einem umlaufenden Rahmen 70 mit rechteckiger Form.
Die Befüllungsform 7, wie in Figur 8B gezeigt, besteht aus einem Boden 71 und einem umlaufenden Rahmen 70 in rechteckiger Form. Ferner ist noch eine Teilung 72 vorgesehen, so dass mit der hier beschriebenen Befüllungsform 7 zwei Betonelemente 100 hergestellt werden können.
Die Befüllungsform 7, wie in Figur 8C gezeigt, besteht aus einem Boden 71 und einem umlaufenden Rahmen 70 in rechteckiger Form. Ferner sind zwei Teilungen 72 derart angeordnet, dass mit der hier beschriebenen Befüllungsform 7 vier Betonelemente 100 hergestellt werden können.
Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Anordnung und die Anzahl der Teilung 72 oder Teilungen 72 je nach Kundenwunsch vorgenommen werden können und somit keine Beschränkung der Erfindung darstellen.
Die in den Figuren 9A und 9B dargestellten unterschiedlichen Ansichten zeigen eine Ausführungsform einer Anordnung 1000 zur Herstellung von Betonelementen 100. Zur Herstellung von Betonelementen 100, die aus einer Schicht des Baugrundstoffs 6 des ersten Typs 102 und einer Schicht des Baugrundstoffs 6 des zweiten Typs 101 bestehen, umfasst die Anordnung 1000 zumindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 (für die Einbringung des Baugrundstoffs 6 des ersten Typs 102 in die Befüllungsform 7) und zumindest eine Station 200 (für die Einbringung des Baugrundstoffs 6 des zweiten Typs 101 in die Befüllungsform 7). Mit der Vorrichtung 1 und der Station 200 können neben einer Vorpresse, einer Pressstation, einer Verteilstation und einer Ausstoß-Station (hier nicht dargestellt) die aus dem Baugrundstoff 6 des zweiten Typs 101 und dem Baugrundstoff 6 des ersten Typs 102 aufgebauten Betonelemente 100 hergestellt werden. In gleicher Weise können mit der Anordnung auch Betonelemente 100 hergestellt werden, die lediglich aus dem Baugrundstoff 6 des ersten Typs 102 bestehen.
Figur 9A zeigt eine Draufsicht auf die schematisch dargestellte Anordnung 1000 und Figur 7B zeigt eine Seitenansicht der schematisch dargestellten Anordnung 1000. Auf einer Transporteinheit 8 werden entlang einer Transportrichtung T Befüllungsformen 7 für die herzustellenden Betonelemente 100 transportiert. Dabei gelangen die Befüllungsformen 7 zunächst in Transportrichtung T zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, mit der Baugrundstoff 6 des ersten Typs 102 in die Befüllungsformen 7 gefüllt wird. Bei einer anderen, in Transportrichtung T folgenden, Station 200 wird Baugrundstoff 6 des zweiten Typs 101 in die Befüllungsform 7 auf den Baugrundstoff 6 des ersten Typs 102 gefüllt, da bei dieser Ausführungsform die Befüllungsform 7 nicht vollständig mit dem Baugrundstoff 6 des ersten Typs 102 gefüllt ist. Die nachfolgende Beschreibung dient lediglich der Beschreibung der Erfindung und soll nicht als eine Beschränkung aufgefasst werden.
Zum Befüllen der Befüllungsformen 7 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform eine Vorrichtung 1 in Transportrichtung T vor einer Station 200 angeordnet. Bei der hier dargestellten Ausführungsform werden die Befüllungsformen 7, wie in Fig 9A und 9B dargestellt, befüllt. Obwohl hier eine lineare Transporteinheit 8 dargestellt ist, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Die Transporteinheit 8 der Anordnung 1000 kann auch kreisförmig ausgebildet sein.
Zur Einbringung des Baugrundstoffs des ersten Typs 102 in die Befüllungsform 7 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zwei Dosatoren 5₁ und 5₂ mit je einer Öffnung 31 auf. Zum Befüllen der Befüllungsformen 7 mit dem Baugrundstoff des ersten Typs 102 befinden sich die Befüllungsformen 7 immer unter den Öffnungen 31 der hier dargestellten zwei Dosatoren 5₁ und 5₂ . Um den Baugrundstoff des ersten Typs 102 eben in der Befüllungsform 7 zu verteilen, kann beispielsweise eine Rütteleinheit 103 und/oder eine Presse (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die an der den Baugrundstoff des ersten Typs 102 enthaltenen Befüllungsform 7 angreift, um somit Baugrundstoff des ersten Typs 102 einigermaßen gleichmäßig in der Befüllungsform 7 zu verteilen. Wenn der Befüllvorgang der jeweiligen Befüllungsform 7 mit dem Baugrundstoff des ersten Typs 102 abgeschlossen ist, werden die den zwei Dosatoren 5₁ und 5₂ zugeordneten Kolbenpumpen 11₁ und 11₂ (in Fig. 1A und 7B nicht dargestellt) abgeschaltet. Aufgrund des fehlenden Pumpendrucks tritt dann aus den Öffnungen 31 kein Baugrundstoff des ersten Typs 102 mehr aus.
Anschließend gelangt die Befüllungsform 7 mit dem Baugrundstoff des ersten Typs 102 zu der Station 200, an der auf den Baugrundstoff des ersten Typs 102 der Baugrundstoff des zweiten Typs 101 in die Befüllungsform 7 eingebracht wird. Der Baugrundstoff des zweiten Typs 101 gelangt aus der Ausgießöffnung 32 der Station 200 in die jeweilige Befüllungsform 7. Nachdem die Befüllungsform 7 mit dem eingefüllten Baugrundstoff des zweiten Typs 101 die Station 100 verlassen hat, wird beispielsweise mit einer Glättvorrichtung 35, wie beispielsweise einem Schieber, der Baugrundstoff des zweiten Typs 101 in der Befüllungsform 7 geglättet. Nach dem Aushärten kann die Platte 100 oder können die Platten 100 aus der Befüllungsform 7 entnommen werden.
Es wird angenommen, dass die vorliegende Offenbarung und viele der darin erwähnten Vorteile durch die vorhergehende Beschreibung verständlich werden. Es ist offensichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form, Konstruktion und Anordnung der Bauteile durchgeführt werden können, ohne von dem offenbarten Gegenstand abzuweichen. Die beschriebene Form ist lediglich erklärend und es ist die Absicht der beigefügten Ansprüche, solche Änderungen zu umfassen und einzuschließen. Dementsprechend sollte der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sein.

Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Reservoir
31: erstes Schlauchelement, rohrförmige Verbindung
32: zweites Schlauchelement, rohrförmige Verbindung
4: Schiebermechanismus
51, 52, ..., 5N: Dosator
6: Baugrundstoff
7: Befüllungsform
8: Transporteinheit
10: Pumpeneinheit
111, 112,..., 1: 1_N Kolbenpumpe
12: Zylinder
13: weiterer Zylinder
14: Kolben
15: saugende Bewegung
16: drückende Bewegung
20: Steuerungseinrichtung
21: Steuerleitung
22: Bedieneinrichtung
24: mechanische Einrichtung
31: Öffnung
32: Ausgießöffnung
35: Glättvorrichtung
401: erster Verschluss
402: zweiter Verschluss
70: umlaufender Rahmen
71: Boden
72: Teilung
100: Betonelement, Platte
101: Baugrundstoff eines zweiten Typs
102: Baugrundstoff eines ersten Typs
103: Rütteleinheit
200: Station
1000: Anordnung, Produktionsanordnung
H: horizontale Richtung
T: Transportrichtung
V: vertikale Richtung

Claims

Vorrichtung (1) zur Herstellung von Betonelementen (100) aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6), insbesondere einer Betonmischung, umfassend:
ein Reservoir (2), das einen flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6) beinhaltet,

gekennzeichnet durch

eine Pumpeneinheit (10) der Vorrichtung (1), die mindestens eine Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) umfasst, die mit dem Reservoir (2) über mindestens eine erste rohrförmige Verbindung (3₁) verbunden ist;

mindestens einen Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N), der mit der mindestens einen Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) über eine zweite rohrförmige Verbindung (3₂) verbunden ist; wobei die mindestens eine Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) über die zweite rohrförmige Verbindung (3₂) dem mindestens einen Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N) den flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6) zuführt;

eine Steuerungseinrichtung (20), die zumindest mit der mindestens einen Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) und einer Bedieneinrichtung (22) kommunikativ verbunden ist; und

eine mechanische Einrichtung (24), die eine Öffnung (31) des mindestens einen Dosators (5₁, 5₂, ..., 5_N) gegenüber der Befüllungsform (7) zumindest positioniert und haltert.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die mechanische Einrichtung (24) der Vorrichtung (1) mit dem mindestens einen Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N) verbunden ist, um somit die Öffnung (31) des mindestens einen Dosators (5₁, 5₂, ..., 5_N) in einer horizontalen Richtung (H), einer Transportrichtung (T) und/oder einer vertikalen Richtung (V) relativ zur Befüllungsform (7) zu bewegen oder die Öffnung (31) des mindestens einen Dosators (5₁, 5₂, ..., 5_N) statisch über der Befüllungsform (7) zu positionieren.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest die zweite rohrförmige Verbindung (3₂) der Vorrichtung (1) beweglich und elastisch deformierbar ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei zumindest die zweite rohrförmige Verbindung (3₂) der Vorrichtung (1) ein Schlauch ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein motorisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Schiebermechanismus (4) dem Reservoir (2), der ersten rohrförmigen Verbindung (3₁) und / oder der zweiten rohrförmigen Verbindung (3₂) derart zugeordnet ist, dass von der Steuerungseinrichtung (20) gesteuert wahlweise eine Verbindung des Reservoirs (2) zur ersten rohrförmigen Verbindung (3₁) oder eine Verbindung der zweiten rohrförmigen Verbindung (3₂) zum Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N) freigebbar oder schließbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der motorisch, hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch betätigbare Schiebermechanismus (4) einen ersten Verschluss (40₁) und einen zweiten Verschluss (40₂) umfasst, und je nach Betriebsstellung des Schiebermechanismus (4) der erste Verschluss (40₁) den Zufluss des pastösen Baugrundstoffs (6) aus dem Reservoir (2) zu der mindestens einen Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) und der zweite Verschluss (40₂) den Zufluss des pastösen Baugrundstoffs (6) aus der mindestens einen Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) in die zweite rohrförmige oder schlauchartige Verbindung (3₂) blockiert.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (20) derart ausgestaltet ist, dass die mindestens eine Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... ,11_N) der Pumpeneinheit (10) in der Lage ist, verschiedene Pumpdruckhöhen zu erzeugen, und dass der Schiebermechanismus (4) in Abstimmung mit einem Betriebsmodus der mindestens eine Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... ,11_N) der Pumpeneinheit (10) betätigbar ist.
Anordnung (1000) zur Herstellung von Betonelementen (100) aus einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6), insbesondere einer Betonmischung, umfassend:
eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6; zum Verbringen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs (6) eines ersten Typs (102) in Befüllungsformen (7); und

eine Transporteinheit (8), die die Befüllungsformen (7) entlang einer Transportrichtung (T) bewegt.
Anordnung (1000) nach Anspruch 8, wobei eine Station (200) zum Verbringen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs (6) eines zweiten Typs (101) in die Befüllungsformen (7) vorgesehen, falls die Befüllungsform (7) mit dem pastösen Baugrundstoff (6) des ersten Typs (102) nicht vollständig gefüllt ist.
Anordnung (1000) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Befüllungsformen (7) zumindest aus einem umlaufenden Rahmen (70) und einem Boden (71) bestehen.
Anordnung (1000) nach Anspruch 10, wobei die Befüllungsformen (7) mit mindestens einer Teilung (72) versehen sind.
Anordnung (1000) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (20) derart ausgestaltet ist, dass die Transporteinheit (8) der Anordnung (1000) steuerbar ist.
Verfahren zur Herstellung von Betonelementen (100) aus mindestens einem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6),
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Zuführen von Befüllungsformen (7) mittels einer Transporteinheit (8) entlang einer Transportrichtung (T) und zu einer Vorrichtung (1) zum Einfüllen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs (6) eines ersten Typs (102);

Positionieren der Befüllungsformen (7) unter einer Öffnung (31) mindestens eines Dosators (5₁,5₂, ..., 5_N) für eine vordefinierte Zeitdauer durch eine Steuerungseinrichtung (20), während die Öffnung (31) relativ zu den Befüllungsformen (7) still steht oder während einer Relativbewegung zwischen dem mindestens einen Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N) und der jeweiligen Befüllungsform (7);

Pumpen, mittels einer Pumpeneinheit (10), die mindestens eine Kolbenpumpe (11₁, 11₂, ... , 11_N) umfasst, des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs (6) gesteuert durch die Steuerungseinrichtung (20) aus einem Reservoir (2) entlang einer zweiten rohrförmigen Verbindung (3₂) zu dem mindestens einen Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N) und Füllen des flüssigen oder pastösen Baugrundstoffs (6) aus der Öffnung (31) in die Befüllungsform (7); und

Halten mit einer durch die Steuerungseinrichtung (20) gesteuerten mechanischen Einrichtung (24) die Öffnung (31) des mindestens einen Dosators (5₁, 5₂, ..., 5_N) über der jeweiligen Befüllungsform (7).
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Befüllungsform (7) einer Station (200) zuführt wird, falls die Befüllungsform (7) nicht vollständig mit dem flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6) des ersten Typs (102) gefüllt ist und an der Station (200) der flüssige oder pastöse Baugrundstoff (6) eines zweiten Typs (101) auf den in der Befüllungsform (7) befindlichen flüssigen oder pastösen Baugrundstoff (6) des ersten Typs (102) aus einer Ausgießöffnung (32) gegossen wird; und
wobei der flüssige oder pastöse Baugrundstoff (6) des zweiten Typs (101) in der Befüllungsform (7) mit einer Glättvorrichtung (35) geglättet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei mit der mechanischen Einrichtung (24) der mindestens eine Dosator (5₁, 5₂, ..., 5_N) in horizontaler Richtung (H), in Transportrichtung (T) und in vertikaler Richtung (V) relativ zur Befüllungsform (7) während des Befüllvorgangs bewegt wird.