WO2006050682A1 - Steinform, insbesondere zur herstellung von betonsteinen und steinformmaschine mit steinform - Google Patents

Steinform, insbesondere zur herstellung von betonsteinen und steinformmaschine mit steinform Download PDF

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WO2006050682A1
WO2006050682A1 PCT/DE2005/001825 DE2005001825W WO2006050682A1 WO 2006050682 A1 WO2006050682 A1 WO 2006050682A1 DE 2005001825 W DE2005001825 W DE 2005001825W WO 2006050682 A1 WO2006050682 A1 WO 2006050682A1
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WO
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mold
stone
mold part
centering
machine
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PCT/DE2005/001825
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Andreas Wörz
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Rampf Formen Gmbh
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    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04—Frames; Guides
    • B30B15/041—Guides
    • 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
    • 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
    • B28B3/028—Centering the press head, e.g. using guiding pins or chamfered mould edges

Definitions

  • the invention relates to a stone mold, in particular for the production of concrete blocks, comprising a mold upper part with at least one punch with a pressure piece and a mold base with at least one mold cavity for use in a stone forming machine. Furthermore, the invention relates to a stone forming machine with such a stone form.
  • Such a form is known for example from DE 36 38 207 Al.
  • the risk of collision of the pressure piece arranged on the upper mold die with the top of the mold base when the upper mold is moved in the stone molding machine in the mold base to form the molded block to be produced and to compacted.
  • This can not be avoided even with the most careful alignment of the upper part of the mold on the mold base when inserting the stone mold in the molding machine, since the upper mold or the lower mold game to the machine frame of the stone molding machine have, which is due to the fact that the lower mold or the Formoberteil over Vibrating metals or similar components are connected to the machine frame.
  • the invention has for its object to propose a stone form in which the risk of collision of the moldings is reliably avoidable and in which the manufacturing cost is reduced and the quality of the molded blocks produced is increased. It is a further object of the invention to propose a stone forming machine which is suitable for such a stone form.
  • the block shape according to the invention has a centering device for aligning the lower mold part to the upper mold part or vice versa.
  • the core of the invention is thus the addition of the stone form with a centering device which guarantees a safe retraction of the pressure piece of the punch in the mold cavity and thereby freed the pressure piece and the mold cavity from the fulfillment of the secondary task of centering and on the actual tasks of pressure piece and mold nest optimized design of these sections allowed.
  • the invention provides for centering the upper mold part and the lower mold part exclusively during the immersion of the pressure piece of the punch in the mold cavity by the centering device, wherein before and after immersing the pressure piece of the punch in the mold cavity a relative movement between the upper mold part and the lower mold part is executable in the xy plane.
  • the invention provides for a centering of the molded parts over a travel distance V of 0.2 cm to 2.0 cm and in particular about 1.0 cm. It is provided to initiate the centering shortly before the immersion of the pressure piece in the mold cavity and pick up shortly after the immersion of the pressure piece in the mold cavity again. Thus, a secure guide is ensured even with unexpected height tolerances.
  • a mechanical centering device has a high reliability and damage can usually easily be detected if necessary.
  • the invention provides a centering device with a guided in a bore profile.
  • a centering device can be produced inexpensively.
  • it is provided to form the centering device by a cylindrical receiving bore running on the lower mold part or on the upper mold part and a centering bolt arranged on the upper mold part or on the lower mold part.
  • Such a centering device can be produced inexpensively.
  • the invention further provides, on the centering pin for the initiation of the centering an enlarging conical section, for maintaining the centering a cylindrical portion and for the removal of the centering a decreasing conical section.
  • the invention provides a mechanical centering device, which is formed by two cooperating racks.
  • a centering device inexpensive standard components can be used.
  • An embodiment variant of the invention provides for the centering device to be formed by actuators, in particular cylinders, which act on the upper mold part and / or the lower mold part temporarily in the x- or x'- and y- or y'-direction, the actuators passing through the positions the upper mold and / or the lower mold part in particular optically or tactilely detecting and processing measuring system can be controlled or regulated.
  • actuators in particular cylinders, which act on the upper mold part and / or the lower mold part temporarily in the x- or x'- and y- or y'-direction
  • Centering device can be used for a variety of stone forms use and be quickly reprogrammed if necessary.
  • the invention provides to use at least one tensioning device for fastening the upper part of the mold to the machine mount, which allows a relative movement of the upper part of the mold to the machine mount in the horizontal plane.
  • tensions between the upper mold part and the stone forming machine are avoided, since the upper mold part can move in a defined area relative to the machine holder.
  • the force required to produce such a relative movement is reduced by the use of a brush disk in the clamping device. As a result, the load on the stone forming machine is reduced.
  • Figure Ia a partial view of a partially sectioned side view of a stone molding machine with deliberatelyfugder stone form
  • Figure Ib a partial view of a partially sectioned side view of a stone molding machine with built-stone form in two positions;
  • FIG. 1c shows a side view of FIG. 1b from an arrow direction Ic;
  • Figure Id a sectional view corresponding to the section line Id-Id in the figure Ib;
  • Figure Ie a first embodiment of the centering device shown in Figures Ia to Id;
  • FIG. If: a second variant of the embodiment of the centering device shown in FIGS.
  • Figure Ig - Ii three sectional views corresponding to
  • FIG. 2 is a partial sectional view of a prior art block mold
  • FIG. 3 a sectional partial view of a stone mold according to the invention with a centering device
  • FIG Figure 4 a partial view of a partially cut
  • the figure Ia shows a partial view of a block making machine 1 with an incorporated into this stone mold 2 in an exploded view, the components are partially shown in a sectional side view.
  • the stone mold 2 consists of a lower mold part 3 and a two-part mold upper part 4, which is composed of a pressure plate 5 and a centering plate 6.
  • the mold base 3, which rests in the installed state on a mold base, not shown, the stone forming machine 1, has mold cavities 7, which are provided for the production of concrete blocks or shaped bricks, not shown.
  • the upper mold part 4 comprises stamps 8, which correspond to the mold cavities 7.
  • the punches 8 are essentially composed in each case of a pressure piece 9 and a punch neck 10.
  • the upper mold part 4 is provided for attachment to a machine mount 11 and is movable with it in directions z or z '.
  • the stone mold 2 also comprises at least one centering device 12, which consists essentially of a centering pin 13 and a cylindrical receiving bore 14 formed on the lower mold part 3.
  • the centering pin 13 is assigned to the upper mold part 4 and the centering plate 6 and the cylindrical receiving bore 14 of the lower mold part.
  • At a free end 15 of the centering pin 13 is characterized by a first conical portion 16, a subsequent cylindrical portion 17 and a second conical portion 18.
  • FIG. 1 b the components of the block making machine 1 and the block form 2 shown in FIG. 1 a are shown assembled, wherein FIG. 1 b shows two different positions A and B of the arrangement.
  • the upper part 4 attached to the machine holder 11 is in a raised position over the lower part 3 which is mounted on the mold base, not shown.
  • the mold nests 7 are filled with one Filling carriage, not shown, the stone forming machine 1, which is movable over the lower mold part 3 of time.
  • the centering device 12 has no influence on the orientation of the upper mold part 4 on the lower mold part 3.
  • the exact centering occurs shortly before the pressure piece 9 dips into the mold cavity 7 and is maintained until the second conical section 18, the centering of the mold parts 3, 4 slowly releases.
  • an exact centering of the mold parts 3, 4 which is effected by the cylindrical portion 17 of the centering pin 13, which is adapted to the cylindrical receiving bore 14.
  • the exact centering of the mold parts 3, 4 causes an alignment in an xy-plane E. During the phase of the exact centering is thus largely possible only a synchronous swinging of the mold base 3 and the mold top 4 in the mentioned xy plane E.
  • FIG. 1c shows a side view of the first position A of FIG. 1b from an arrow direction Ic.
  • the easy retrofitting of the centering unit 12 becomes clear, since only the cylindrical receiving bore 14 and the upper mold part 4, only the centering pin 13 is to be retrofitted with associated fastening device 21 on the lower mold part 3.
  • FIG. 1 d shows a sectional view along the section line Id-Id shown in FIG. 1 b through the cylindrical section 17 of the centering pin 13 This view clearly shows that the centering pin 13 is already aligned relatively exactly to the receiving bore 14 arranged on the mold base 3 in the first position A (see FIG.
  • a variant for a centering device 12 is shown.
  • This consists essentially of a polygonal profile 22 and adapted to this groove profile 23.
  • the groove profile 23 is connected to a lower mold part 3 and the polygonal profile 22 is arranged on a mold upper part, not shown.
  • An alternative also provides a reverse assignment of the groove profile and the polygonal profile.
  • the figure If shows in a comparable view to the figure Id another embodiment of a centering device 12.
  • This consists of a not shown on the upper mold part rack 24 and arranged on the lower mold part 3 rack 25, which according to the sectional views Ig-Ig or Ih-Ih or Ii-Ii interact (see figures Ig to Ii).
  • Teeth 26 of the racks 24 and 25 are chamfered in directions z and z ', respectively, to allow a smooth centering when retracting the arranged on the upper mold part 4 rack 24 in the arranged on the lower mold part 3 rack 25.
  • at least two such centering devices are required in order to achieve centering in the x and y directions or in a plane E.
  • these two centering devices are aligned at right angles to each other.
  • FIG. 2 shows a sectional side view of a section of a prior art device Stone mold 2, the lower mold part 3 rests on a mold base 27.
  • the state of the art corresponding stone mold 2 is formed without the centering device according to the invention and therefore has a mold cavity 7 towards a circumferential inlet bevel 28, which optionally causes a centering of a dipping into the mold cavity 7 thrust piece 9. As a result, the pressure piece 9 but undergoes an undesirable burden.
  • the centering is a molded shell 4 ⁇ (of which only a punch 8 is visible here) by a principle known from the figures Ia to Id centering device 12, which essentially by a centering pin 13 and a receiving bore 14 in a mold part 3 is realized.
  • a pressure piece 9 of the punch 8 is shown in two corresponding to these positions F and G.
  • a supplementary position of the pressure piece 9 is designated H. In this position H, the concrete mixture 19 is completely compressed.
  • ⁇ 90 °
  • the pressure piece 9 remains over a travel V through the centering 12 exactly on the Formnest 7 centered in the position D or G.
  • the movement takes place of the pressure piece 9 increasingly uncentered.
  • a second conical portion 18 of the centering pin 13 is responsible.
  • About the non-centered travel W of the pressure piece 9 is an unobstructed by the centering device 12 compression of a concrete mixture 19 possible, wherein caused by a punch neck 10 of the punch 8 connection between the upper mold part 4 and the lower mold part 3 with respect to a lateral deflection is much more yielding than the centering device 12 and thus the Vibration behavior of the stone mold 2 only insignificantly impaired.
  • FIG 4a is an analogous to the figure Ia an exploded view of part of another stone forming machine 1 to be installed with stone mold 2 shown.
  • a lower mold part 3 and a two-part mold upper part 4 which is composed of a pressure plate 5 and a centering plate 6, reference is made to the description of the figure Ia and Ib.
  • the upper mold part 4 On a machine holder 11, the upper mold part 4 is mounted horizontally displaceable.
  • a centering device 12 controls a horizontal displacement movement of the upper mold part 4 relative to the machine holder 11.
  • a clamping device SPV allows this floating of the upper mold part 4 on the machine holder 11 in the horizontal direction.
  • a brush disc BS is arranged. This slides with their bristles BO with low resistance on a top OBU of the socket BU.
  • a set screw GS, a sleeve HUE, a lock nut KM, the counter disk KS and the brush disk BS move together with the mold top 4 relative to the machine mount 11 in a plane E.
  • the invention also provides for the use of one-piece mold tops.
  • the brush disc and the incorporation of other friction-reducing components is provided in the clamping device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steinform (2), insbesondere zur Herstellung von Betonsteinen (20) , umfassend ein Formoberteil (4) mit wenigstens einem Stempel (8) mit einem Druckstück (9) und ein Formunterteil (3) mit wenigstens einem Formnest (7) zur Verwendung in einer Steinformmaschine (1), wobei das Formunterteil (3) in einer Steinformmaschine (1) auf- und abwärts bewegbar ist, wobei das Formunterteil (3) auf eine Formunterlage der Steinformmaschine (1) ablegbar ist, wobei das Formoberteil (4) mit einer auf- und abwärts bewegbaren Maschinenaufnahme (11) der Steinformmaschine (1) kuppelbar ist, wobei ein Füllkasten der Steinformmaschine (1) über das Formunterteil (3) verfahrbar ist und wobei das Formoberteil (4) und/oder das Formunterteil (1) zu einem Maschinenrahmen der Steinformmaschine (1) Spiel aufweisen. Hierbei ist zum Ausrichten des Formunterteils (3) und des Formoberteils (4) in einer xy-Ebene (E) eine Zentriereinrichtung (12) vorgesehen.

Description

"Steinform, insbesondere zur Herstellung von Betonsteinen und Steinformmaschine mit Steinform"
Die Erfindung betrifft eine Steinform, insbesondere zur Herstellung von Betonsteinen, umfassend ein Formoberteil mit wenigstens einem Stempel mit einem Druckstück und ein Formunterteil mit wenigstens einem Formnest zur Verwendung in einer Steinformmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steinformmaschine mit einer derartigen Steinform.
Eine derartige Form ist beispielsweise aus der DE 36 38 207 Al bekannt. Bei derartigen Formen besteht bei einer unzureichenden Ausrichtung des Formoberteils auf das Formunterteil die Gefahr einer Kollision des Druckstücks des am Formoberteil angeordneten Stempels mit der Oberseite des Formunterteils, wenn das Formoberteil in der Steinformmaschine in das Formunterteil gefahren wird, um den herzustellenden Formstein zu formen und zu verdichten. Diese kann auch bei sorgfältigster Ausrichtung des Formoberteils auf das Formunterteil beim Einsetzen der Steinform in die Formmaschine nicht vermieden werden, da das Formoberteil bzw. das Formunterteil Spiel zum Maschinenrahmen der Steinformmaschine aufweisen, welches darin begründet ist, dass das Formunterteil bzw. das Formoberteil letztlich über Schwingmetalle oder vergleichbare Bauteile mit dem Maschinenrahmen verbunden sind. Bislang wurde versucht das Eintreten dieser Gefahr durch eine exakte Ausrichtung der Formteile aufeinander und durch Einlaufschrägen für die Druckstücke an den Formnestern des Formunterteils weitestgehend zu vermeiden, wobei die Einlaufschrägen am Formunterteil einen hohen Fertigungsaufwand bedeuten und sich durch ein Erschweren des Füllens der Formnester negativ auf die Qualität der herzustellenden Formsteine auswirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zur Grunde, eine Steinform vorzuschlagen, bei welcher die Gefahr einer Kollision der Formteile sicher vermeidbar ist und bei welcher der Fertigungsaufwand reduziert und die Qualität der erzeugten Formsteine erhöht ist. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung eine Steinformmaschine vorzuschlagen, welche für eine derartige Steinform geeignet ist.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 12 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
Die erfindungsgemäße Steinform weist eine Zentriereinrichtung zum Ausrichten des Formunterteils auf das Formoberteil bzw. umgekehrt auf. Durch eine derartige von dem Druckstück des Stempels des Formoberteils bzw. vom Formnest des Formunterteils getrennte Einrichtung zur gegenseitigen Ausrichtung der Formteile ist es möglich, die Zentriereinrichtung mit einem Fangbereich auszubilden, von welchem die möglichen Abweichungen zwischen dem Formoberteil und dem Formunterteil erfasst werden. Hierdurch kann nicht nur auf eine ggf. erforderliche, nachteilige Vergrößerung der Einlaufschräge am Formnest des Formunterteils verzichtet werden, sondern es kann gänzlich auf die Einlaufschräge verzichtet werden, wodurch sich eine erhöhte Qualität der mit der Form hergestellten Formsteine ergibt. Kern der Erfindung ist somit die Ergänzung der Steinform mit einer Zentriereinrichtung, welche ein sicheres Einfahren des Druckstücks des Stempels in das Formnest garantiert und hierdurch das Druckstück und das Formnest von der Erfüllung der Nebenaufgabe des Zentrierens befreit und eine auf die eigentlichen Aufgaben von Druckstück und Formnest optimierte Gestaltung dieser Bauabschnitte erlaubt.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, das Formoberteil und das Formunterteil ausschließlich während des Eintauchens des Druckstücks des Stempels in das Formnest durch die Zentriereinrichtung zueinander zu zentrieren, wobei vor und nach dem Eintauchen des Druckstücks des Stempels in das Formnest eine Relativbewegung zwischen dem Formoberteil und dem Formunterteil in der xy-Ebene ausführbar ist. Durch diese zeitlich bzw. wegabhängig begrenzte Zentrierung der Formteile ist zum einen ein sicheres Eintauchen des Druckstücks in das Formnest gewährleistet und zum anderen eine zu starre Kopplung der Formteile während des Rütteins bzw. Verdichtens verhindert, so dass die Schwingungsverhältnisse durch die Zentriereinrichtung beim Verdichten nicht beeinflusst werden.
Die Erfindung sieht vor, eine Zentrierung der Formteile über einen Verfahrweg V von 0,2 cm bis 2,0 cm und insbesondere etwa 1,0 cm vorzunehmen. Hierbei ist es vorgesehen, den Zentriervorgang kurz vor dem Eintauchen des Druckstücks in das Formnest einzuleiten und kurz nach dem Eintauchen des Druckstücks in das Formnest wieder aufzuheben. Somit ist eine sichere Führung auch bei unerwartet vorliegenden Höhentoleranzen sichergestellt.
Es ist insbesondere vorgesehen, die Zentriereinrichtung durch ein vorübergehendes mechanisches Zusammenwirken des Formoberteils und des Formunterteils zu realisieren. Eine mechanische Zentriereinrichtung weist eine hohe Zuverlässigkeit auf und Beschädigungen lassen sich in der Regel ggf. einfach erkennen.
Insbesondere sieht die Erfindung eine Zentriereinrichtung mit einem in einer Bohrung geführten Profil vor. Eine derartige Zentriereinrichtung lässt sich kostengünstig herstellen. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, die Zentriereinrichtung durch eine am Formunterteil oder am Formoberteil ausgeführte zylindrische Aufnahmebohrung und einen am Formoberteil oder am Formunterteil angeordneten Zentrierbolzen auszubilden. Auch eine derartige Zentriereinrichtung lässt sich kostengünstig herstellen.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, an dem Zentrierbolzen für die Einleitung der Zentrierung einen sich vergrößernden konischen Abschnitt, für die Beibehaltung der Zentrierung einen zylindrischen Abschnitt und für die Aufhebung der Zentrierung einen sich verkleinernden konischen Abschnitt auszubilden. Durch entsprechende Formgebung lassen sich sämtliche Parameter der Zentrierung wie zum Beispiel Zentrierungswege und Zentrierungsgeschwindigkeit auf einfache Weise vorgeben.
Weiterhin sieht die Erfindung eine mechanische Zentriereinrichtung vor, welche durch zwei zusammenwirkende Zahnstangen ausgebildet ist. Für eine derartige Zentriereinrichtung können kostengünstige Standardbauteile verwendet werden.
Bei einer weiteren mechanischen Zentriereinrichtung ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, diese durch ein in einer Nut geführtes Profil zu realisieren. Auch hier können kostengünstige Standardbauteile Verwendung finden.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, die Zentriereinrichtung durch vorübergehend in x- bzw. x'- und y- bzw. y' -Richtung auf das Formoberteil und/oder das Formunterteil wirkende Aktoren, insbesondere Zylinder auszubilden, wobei die Aktoren durch ein die Positionen des Formoberteils und/oder des Formunterteils insbesondere optisch oder taktil erfassendes und verarbeitendes Meßsystem Steuer- bzw. regelbar sind. Eine derartige
Zentriereinrichtung kann für unterschiedlichste Steinformen Verwendung finden und bei Bedarf rasch umprogrammiert werden.
Weiterhin sieht die Erfindung eine Steinform vor, bei welcher das Formunterteil Formwände aufweist, welche das Formnest begrenzen, wobei die Formwände in einem Winkel α <= 90° und unter Vermeidung der Ausbildung einer Einlaufschräge in eine zum Formoberteil ausgerichtete Oberfläche des Formunterteils übergehen. Ein derartiger Übergang in das Formnest, bei welchem keine Einlaufschräge vorgesehen ist, begünstigt die Herstellung qualitativ hochwertiger Formsteine und die Taktzeit, da ein derartiges Formnest besser befüllt werden kann und das Befüllen auch rascher erfolgen kann.
Schließlich sieht die Erfindung vor, zur Befestigung des Formoberteils der Steinform an der Maschinenaufnahme wenigstens eine Spannvorrichtung zu verwenden, welche eine Relativbewegung des Formoberteils zu der Maschinenaufnahme in der horizontalen Ebene zulässt. Hierdurch werden Verspannungen zwischen dem Formoberteil und der Steinformmaschine vermieden, da sich das Formoberteil in einem definierten Bereich relativ zu der Maschinenaufnahme bewegen kann. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, die Kraft, welche zur Erzeugung einer derartigen Relativbewegung erforderlich ist, durch die Verwendung einer Bürstenscheibe in der Spannvorrichtung zu reduzieren. Hierdurch wird die Belastung der Steinformmaschine vermindert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:
Figur Ia: eine Teilansicht einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einer Steinformmaschine mit einzubauender Steinform;
Figur Ib: eine Teilansicht einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einer Steinformmaschine mit eingebauter Steinform in zwei Stellungen;
Figur Ic: eine Seitenansicht der Figur Ib aus einer Pfeilrichtung Ic;
Figur Id: eine Schnittansicht entsprechend der Schnittlinie Id-Id in der Figur Ib;
Figur Ie: eine erste Ausführungsvariante zu der in den Figuren Ia bis Id dargestellten Zentriereinrichtung;
Figur If: eine zweite Ausführungsvariante zu der in den Figuren Ia bis Id dargestellten Zentriereinrichtung;
Figur Ig - Ii: drei Schnittansichten entsprechend der
Schnittlinie Ig-Ig in der Figur If;
Figur 2: eine geschnittene Teilansicht einer Steinform gemäß dem Stand der Technik,
Figur 3: eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Steinform mit einer Zentriereinrichtung und ^ Figur 4: eine Teilansicht einer teilweise geschnittenen
Seitenansicht einer weiteren Steinformmaschine mit einzubauender Steinform.
Die Figur Ia zeigt eine Teilansicht einer Steinformmaschine 1 mit einer in diese einzubauenden Steinform 2 in Explosionsdarstellung, wobei die Bauteile teilweise in geschnittener Seitenansicht dargestellt sind. Die Steinform 2 besteht aus einem Formunterteil 3 und einem zweiteiligen Formoberteil 4, welches sich aus einer Druckplatte 5 und einer Zentrierplatte 6 zusammensetzt. Das Formunterteil 3, welches im eingebauten Zustand auf einer nicht dargestellten Formunterlage der Steinformmaschine 1 aufliegt, weist Formnester 7 auf, welche zur Herstellung von nicht dargestellten Betonsteinen bzw. Formsteinen vorgesehen sind. Das Formoberteil 4 umfasst Stempel 8, welche mit den Formnestern 7 korrespondieren. Die Stempel 8 setzen sich im wesentlichen jeweils aus einem Druckstück 9 und einem Stempelhals 10 zusammen. Das Formoberteil 4 ist zur Befestigung an einer Maschinenaufnahme 11 vorgesehen und ist mit dieser in Richtungen z bzw. z' verfahrbar. Die Steinform 2 umfasst auch wenigstens eine Zentriereinrichtung 12, welche im wesentlichen jeweils aus einem Zentrierbolzen 13 und einer an dem Formunterteil 3 ausgebildeten zylindrischen Aufnahmebohrung 14 besteht. Hierbei ist der Zentrierbolzen 13 dem Formoberteil 4 bzw. der Zentrierplatte 6 und die zylindrische Aufnahmebohrung 14 dem Formunterteil zugeordnet. An einem freien Ende 15 ist der Zentrierbolzen 13 durch einen ersten konischen Abschnitt 16, einen darauffolgenden zylindrischen Abschnitt 17 und einen zweiten konischen Abschnitt 18 gekennzeichnet.
In der Figur Ib sind die in der Figur Ia dargestellten Bestandteile der Steinformmaschine 1 bzw. der Steinform 2 zusammengebaut dargestellt, wobei die Figur Ib zwei unterschiedliche Stellungen A und B der Anordnung zeigt. In der ersten Stellung A der Steinformmaschine 1 (linke Hälfte der Figur Ib) steht das an der Maschinenaufnahme 11 befestigte Formoberteil 4 in einer angehobenen Stellung über dem auf der nicht dargestellten Formunterlage aufgespannten Formunterteil 3. In dieser Stellung erfolgt beispielsweise das Befüllen der Formnester 7 durch einen nicht dargestellten Füllwagen der Steinformmaschine 1, welcher über das Formunterteil 3 hinweg bewegbar ist. In dieser Stellung A hat die Zentriereinrichtung 12 keinen Einfluss auf die Ausrichtung des Formoberteils 4 auf das Formunterteil 3. In der Stellung B (rechte Hälfte der Figur Ib) steht die Steinformmaschine 1 mit der in diese eingebauten Steinform 2 nun in einer Stellung, in welcher ein sich in dem Formnest 7 befindendes Betongemisch 19 mittels des Druckstücks 9 zu einem Betonstein 20 verdichtet wird. Hierzu ist der Stempel 8 mit seinem Druckstück 9 in das befüllte Formnest 7 eingetaucht. Parallel zu der in die Pfeilrichtung z' verlaufenden Eintauchbewegung des Stempels 8 ist auch die Zentriereinrichtung 12 aktiv, wobei der erste konische Abschnitt 16 des Zentrierbolzens 13 die Zentrierung der beiden Formteile 3, 4 sanft einleitet, bis der zylindrische Abschnitt 17 eine exakte Zentrierung der beiden Formteile 3, 4 zueinander bewirkt. Hierbei erfolgt die exakte Zentrierung kurz bevor das Druckstück 9 in das Formnest 7 eintaucht und wird beibehalten, bis der zweite konische Abschnitt 18 die Zentrierung der Formteile 3, 4 langsam wieder freigibt. Beim Herausziehen des Stempels 8 aus dem Formnest 7 in die Pfeilrichtung z erfolgt wiederum kurzzeitig eine exakte Zentrierung der Formteile 3, 4, welche durch den zylindrischen Abschnitt 17 des Zentrierbolzens 13 bewirkt wird, der auf die zylindrische Aufnahmebohrung 14 angepasst ist. Die exakte Zentrierung der Formteile 3, 4 bewirkt eine Ausrichtung in einer xy-Ebene E. Während der Phase der exakten Zentrierung ist somit weitestgehend nur ein synchrones Schwingen des Formunterteils 3 und des Formoberteils 4 in der erwähnten xy-Ebene E möglich. Diese Einschränkung besteht aber nur beim Eintauchen des Stempels 8 in das Formnest 7 und bewirkt danach und davor keine Einschränkungen der über einen nicht dargestellten Rütteltisch oder über die Maschinenaufnahme eingeleiteten Schwingungen. Ein Verfahrweg V, über welchen der zylindrische Abschnitt 17 des Zentrierbolzens 13 und die zylindrische Aufnahmebohrung 14 eine exakte Zentrierung bewirken, ist in den schematischen Darstellungen der Figuren Ia bis Ic zur besseren Erkennbarkeit überproportional groß dargestellt. Das für die Zentrierung erforderliche Spiel in horizontaler Richtung wird durch Spannvorrichtungen SPV erreicht, welche das Formoberteil 4 an der Maschinenaufnahme 11 halten und gleichzeitig eine seitliche Verschiebbarkeit des Formoberteil gegenüber der Maschinenaufnahme 11 zulassen. Bei einer Verschiebung des Formoberteils 4 aus der in der Figur Ib gezeigten Stellung in die Pfeilrichtung x gleitet eine Konterscheibe KS auf einer an der Maschinenaufnahme 11 angeschweißten Buchse BU. Das Gewicht des Formoberteils 2 wird von einem in die Druckplatte 5 eingeschraubten Gewindestift GS über eine Kontermutter KM auf die Konterscheibe KS und damit auf die Maschinenaufnahme 11 übertragen. Im Bereich der Buchse BU ist der Gewindestift GS von einer Hülse HUE ummantelt, wobei die Hülse HUE zu der Buchse BU seitliches Spiel aufweist.
In der Figur Ic ist schließlich eine Seitenansicht auf die erste Stellung A der Figur Ib aus einer Pfeilrichtung Ic dargestellt. In dieser schematischen Ansicht wird die einfache Nachrüstbarkeit der Zentriereinheit 12 deutlich, da am Formunterteil 3 lediglich die zylindrische Aufnahmebohrung 14 und am Formoberteil 4 lediglich der Zentrierbolzen 13 mit zugehöriger Befestigungseinrichtung 21 nachzurüsten ist.
Die Figur Id zeigt schließlich eine Schnittansicht entlang der in der Figur Ib dargestellten Schnittlinie Id-Id durch den zylindrischen Abschnitt 17 des Zentrierbolzens 13. In dieser Ansicht wird deutlich, dass der Zentrierbolzen 13 bereits in der ersten Stellung A (siehe Figur Ib) relativ exakt auf die an der Formunterlage 3 angeordnete Aufnahmebohrung 14 ausgerichtet ist.
In der Figur Ie ist eine Ausführungsvariante für eine Zentriereinrichtung 12 dargestellt. Diese besteht im wesentlichen aus einem Mehrkantprofil 22 und einem auf dieses angepassten Nutprofil 23. Selbstverständlich sind für die allseitige Zentrierung in einer xy-Ebene E zwei derartige Zentriervorrichtungen 12 erforderlich. Das Nutprofil 23 ist mit einem Formunterteil 3 verbunden und das Mehrkantprofil 22 ist an einem nicht dargestellten Formoberteil angeordnet. Eine Alternative sieht auch eine umgekehrte Zuordnung des Nutprofils und des Mehrkantprofils vor.
Die Figur If zeigt in vergleichbarer Ansicht zur Figur Id eine weitere Ausführungsvariante einer Zentriereinrichtung 12. Diese besteht aus einer am nicht dargestellten Formoberteil angeordneten Zahnstange 24 und einer am Formunterteil 3 angeordneten Zahnstange 25, welche entsprechend den Schnittdarstellungen Ig-Ig bzw. Ih-Ih bzw. Ii-Ii zusammenwirken (siehe Figuren Ig bis Ii) . Zähne 26 der Zahnstangen 24 und 25 sind in Richtungen z bzw. z' abgeschrägt, um beim Einfahren der am Formoberteil 4 angeordneten Zahnstange 24 in die am Formunterteil 3 angeordnete Zahnstange 25 ein sanftes Zentrieren zu ermöglichen. Selbstverständlich sind auch bei dieser Zentriereinrichtung 12 wenigstens zwei derartige Zentriereinrichtungen erforderlich, um eine Zentrierung in x- und y-Richtung bzw. in einer Ebene E zu erreichen. Vorzugsweise sind diese beiden Zentriereinrichtungen rechtwinklig zueinander ausgerichtet.
Die Figur 2 zeigt in geschnittener Seitenansicht einen Ausschnitt einer aus dem Stand der Technik bekannten Steinform 2, deren Formunterteil 3 auf einer Formunterlage 27 aufliegt. Die dem Stand der Technik entsprechende Steinform 2 ist ohne die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung ausgebildet und weist deshalb zu einem Formnest 7 hin eine umlaufende Einlaufschräge 28 auf, welche gegebenenfalls eine Zentrierung eines in das Formnest 7 eintauchenden Druckstücks 9 bewirkt. Hierdurch erfährt das Druckstück 9 aber eine ungewünschte Belastung.
Mit der Figur 3 wird der Figur 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 2 gegenüber gestellte. Bei der hier schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 erfolgt die Zentrierung eines Formoberteils 4 ■ (hiervon ist hier nur ein Stempel 8 sichtbar) durch eine prinzipiell aus den Figuren Ia bis Id bekannte Zentriereinrichtung 12, welche im wesentlichen durch einen Zentrierbolzen 13 und eine Aufnahmebohrung 14 in einem Formunterteil 3 realisiert ist. Zur Verdeutlichung des Ablaufs ist der Zentrierbolzen 13 in zwei unterschiedlichen Stellungen C und D dargestellt. Entsprechend ist ein Druckstück 9 des Stempels 8 in zwei mit diesen korrespondierenden Stellungen F und G dargestellt. Eine ergänzende Stellung des Druckstücks 9 ist mit H bezeichnet. In dieser Stellung H ist das Betongemisch 19 vollständig verdichtet. Im Unterschied zur Figur 2, welche den Stand der Technik zeigt, weist ein in dem Formunterteil 3 ausgebildetes Formnest 7 eine Formwand 29 auf, welche in einem Winkel α = 90° in eine Oberfläche 30 des Formunterteils 3 übergeht und somit keine Einlaufschräge aufweist. In der Stellung C des Zentrierbolzens 13 steht das über nicht dargestellte Bauteile mit diesem fest verbundene Druckstück 9 in der Stellung F über dem Formunterteil 3. Ab dieser Stellung C bzw. F bleibt das Druckstück 9 über einen Verfahrweg V durch die Zentriereinrichtung 12 exakt auf das Formnest 7 bis in die Stellung D bzw. G zentriert. Auf einem hierauf folgenden weiteren Verdichtungs- bzw. Verfahrweg W aus der Stellung G in eine Stellung H erfolgt die Bewegung des Druckstücks 9 zunehmend unzentriert. Hierfür ist ein zweiter konischer Abschnitt 18 des Zentrierbolzens 13 verantwortlich. Der zentrierte Verdichtungs- bzw. Verfahrweg V des Druckstücks 9 errechnet sich aus einer Dicke d einer Zentrierplatte 31, in welcher die Aufnahmebohrung 14 ausgebildet ist und einer Länge 1 eines zylindrischen Abschnitts 17 des Zentrierbolzens 13 mit V = d + 1. Über den unzentrierten Verfahrweg W des Druckstücks 9 ist eine durch die Zentriereinrichtung 12 ungehinderte Verdichtung eines Betongemisches 19 möglich, wobei eine durch einen Stempelhals 10 des Stempels 8 bewirkte Verbindung zwischen dem Formoberteil 4 und dem Formunterteil 3 bezüglich einer seitlichen Auslenkung weitaus nachgiebiger ist als die Zentriervorrichtung 12 und somit das Schwingungsverhalten der Steinform 2 nur unwesentlich beeinträchtigt.
In der Figur 4a ist analog zu der Figur Ia eine Explosionsansicht eines Teils einer weiteren Steinformmaschine 1 mit einzubauender Steinform 2 dargestellt. Bezüglich eines Formunterteils 3 und eines zweiteiligen Formoberteils 4, welches sich aus einer Druckplatte 5 und einer Zentrierplatte 6 zusammensetzt, wird auf die Beschreibung zu der Figur Ia bzw. Ib verwiesen. An einer Maschinenaufnahme 11 ist das Formoberteil 4 horizontal verschiebbar gelagert. Eine Zentriervorrichtung 12 steuert eine horizontale Verschiebebewegung des Formoberteils 4 relativ zu der Maschinenaufnahme 11. Eine Spannvorrichtung SPV ermöglicht dieses Schwimmen des Formoberteils 4 an der Maschinenaufnahme 11 in horizontaler Richtung. Um die seitliche Bewegbarkeit dieser Spannverbindung besonders leichtgängig zu gestalten ist im Unterschied zu der in den Figuren Ia bis Ic gezeigten Spannvorrichtung zwischen einer Konterscheibe KS und einer Buchse BU der Maschinenaufnahme 11 eine Bürstenscheibe BS angeordnet. Diese gleitet mit ihren Borsten BO mit geringem Widerstand auf einer Oberseite OBU der Buchse BU. Bei einer Relativbewegung des Formoberteils 4 gegenüber der Maschinenaufnahme 11 bewegen sich ein Gewindestift GS, eine Hülse HUE, eine Kontermutter KM, die Konterscheibe KS und die Bürstenscheibe BS gemeinsam mit dem Formoberteil 4 relativ zu der Maschinenaufnahme 11 in einer Ebene E.
Die Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der
Schutzrechtsansprüche. Insbesondere sieht die Erfindung auch die Verwendung einteiliger Formoberteile vor. Weiterhin ist alternativ zu der Verwendung der Bürstenscheibe auch der Einbau anderer reibungsmindernder Bauteile in die Spannvorrichtung vorgesehen.
Bezugszeichenliste:
1 Steinformmaschme
2 Steinform
3 Formunterteil
4 Formoberteil
5 Druckplatte
6 Zentrierplatte
7 Formnest
8 Stempel
9 Druckstück von 8
10 Stempelhals
11 Maschinenaufnahme
12 Zentriereinrichtung
13 Zentrierbolzen
14 zylindrische Aufnahmebohrung
15 freies Ende von 13
16 erster konischer Abschnitt von 13
17 zylindrischer Abschnitt von 13
18 zweiter konischer Abschnitt von 13
19 Betongemisch
20 Betonstein bzw. Formstein
21 Befestigungseinrichtung für 13
22 Mehrkantprofil
23 Nutprofil
24 erste Zahnstange
25 zweite Zahnstange
26 Zahn von 24 bzw. 25
27 Formunterlage
28 Einlaufschräge an 3
29 Formwand von 3
30 Oberfläche von 3
31 Zentrierplatte A, B erste/zweite Stellung von 1
BO Borste von BS
BS Bürstenscheibe
BU Buchse
C, D erste/zweite Stellung von 13
E xy-Ebene
F, G, H erste/zweite/dritte Stellung von 9
GS Gewindestift
HUE Hülse
KM Kontermutter
KS Konterscheibe
OBU Oberseite von BU
SPV Spannvorrichtung
V Verdichtungs- bzw. Verfahrweg (zentriert)
W Verdichtungs- bzw. Verfahrweg (unzentriert; α Winkel zwischen 29 und 30 d Dicke von 31
1 Länge von 17

Claims

Ansprüche:
1. Steinform (2), insbesondere zur Herstellung von Betonsteinen (20), umfassend ein Formoberteil (4) mit wenigstens einem Stempel (8) mit einem Druckstück (9) und ein Formunterteil (3) mit wenigstens einem Formnest (7) zur Verwendung in einer Steinformmaschine (1) , wobei das Formunterteil (3) in einer Steinformmaschine (1) auf- und abwärts bewegbar ist, wobei das Formunterteil (3) auf eine Formunterlage (27) der Steinformmaschine (1) ablegbar ist, wobei das Formoberteil (4) mit einer auf- und abwärts bewegbaren Maschinenaufnahme (11) der Steinformmaschine (1) kuppelbar ist, wobei ein Füllkasten der Steinformmaschine (1) über das Formunterteil (3) verfahrbar ist und wobei das Formoberteil (4) und/oder das Formunterteil (1) zu einem Maschinenrahmen der Steinformmaschine (1) Spiel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ausrichten des Formunterteils (3) und des Formoberteils (4) in einer xy- Ebene (E) eine Zentriereinrichtung (12) vorgesehen ist.
2. Steinform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formoberteil (4) und das Formunterteil (3) ausschließlich während des Eintauchens des Druckstücks (9) des Stempels (8) in das Formnest (7) durch die Zentriereinrichtung (12) zentrierbar sind, wobei vor und nach dem Eintauchen des Druckstücks (9) des Stempels (8) in das Formnest (7) eine Relativbewegung zwischen dem Formoberteil (4) und dem Formunterteil (3) in der xy-Ebene (E) ausführbar ist.
3. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (12) über einen Verfahrweg (V) von 0,2 cm bis 2,0 cm und insbesondere etwa 1,0 cm wirksam ist.
4. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (12) durch ein vorübergehendes mechanisches Zusammenwirken des Formoberteils (4) und des Formunterteils (3) ausbildbar ist.
5. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (12) durch ein in einer Bohrung (14) geführtes Profil (13) ausbildbar ist.
β. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung' (12) durch eine am Formunterteil (3) oder am Formoberteil (4) ausgeführte zylindrische Aufnahmebohrung (14) und einen am Formoberteil (4) oder am Formunterteil (3) angeordneten Zentrierbolzen (13) ausbildbar ist.
7. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (13) für die Einleitung der Zentrierung einen sich vergrößernden konischen Abschnitt (16) , für die Beibehaltung der Zentrierung einen zylindrischen Abschnitt (17) und für die Aufhebung der Zentrierung einen sich verkleinernden konischen Abschnitt (18) aufweist.
8. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (12) durch zwei zusammenwirkende Zahnstangen (24, 25) ausbildbar ist.
9. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (12) durch ein in einem Nutprofil (23) geführtes Profil (22) ausbildbar ist.
10. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (12) durch vorübergehend in x- bzw. x'- und y- bzw. y' -Richtung auf das Formoberteil (4) und/oder das Formunterteil (3) wirkende Aktoren, insbesondere Zylinder ausbildbar ist, welche durch ein die Positionen des Formoberteils (4) und/oder des Formunterteils (3) erfassendes und verarbeitendes Messsystem Steuer- bzw. regelbar sind.
11. Steinform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formunterteil (3) Formwände
(29) aufweist, welche das Formnest (7) begrenzen, wobei die Formwände (29) in einem Winkel α <= 90° und unter Vermeidung der Ausbildung einer Einlaufschräge (28) in eine zum Formoberteil (4) ausgerichtete Oberfläche (30) des Formunterteils (3) übergehen.
12. Steinformmaschine (1) mit einer Steinform (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formoberteil (4) der Steinform (2) mit wenigstens einer Spannvorrichtung (SPV) an einer Maschinenaufnahme (11) der Steinformmaschine (1) befestigt ist, wobei die Spannvorrichtung (SPV) eine Relativbewegung des Formoberteils (4) zu der Maschinenaufnahme (11) in der horizontalen Ebene (E) zulässt.
13. Steinformmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (SPV) eine Bürstenscheibe (BS) umfasst, welche einen Reibwert zwischen dem Formoberteil (4) und der Maschinenaufnahme (11) für Relativbewegungen des Formoberteils (4) in der horizontalen Ebene (E) reduziert.
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