WO2006077053A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von hohlbausteinen - Google Patents

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Ulrich Backs
Klaus Dambauer
Norbert Kranzinger
Hans Georg Berghammer
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Hess Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg
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    • 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
    • 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
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/16—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes
    • B28B7/18—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes the holes passing completely through the article
    • B28B7/183—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes the holes passing completely through the article for building blocks or similar block-shaped objects

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing hollow building blocks according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is therefore to provide a method according to the preamble of claim 1 and a suitable device that make it possible to produce hollow bricks regardless of their height with sufficient compression over the entire height of the stone.
  • the compaction is carried out in a plurality of stages, in which alternately pressing plate and mandrels are moved downward. This ensures that is first compressed by the action of the press plate of the granular molding material in the area adjacent to the top. Here, the grains of the molding material are pressed against the mandrels. The latter are then moved down a bit. By this downward movement, the static friction between the grains of the molding material and the thorns under entrainment and thus loosening of the grains is overcome. This is followed by a new pressing through the press plate, whereby the grains turn - and in a deeper layer - are pressed against the mandrels, etc.
  • the pressing force can gradually apply up to the Kömer für at the bottom of the die, so that the height of the Stone plays no role and small distances between the thorns, for example, 0.5 to 1 cm with equally small mandrel width can be readily realized.
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of an apparatus for producing hollow blocks.
  • FIG. 2 shows two diagrams relating to the blank height of a hollow brick and the way of spikes of the device of FIG. 1 as a function of the compacting stage.
  • the apparatus shown in Fig. 1 comprises a machine frame 1, which receives a press table 2, a lower lifting ram 3 and an upper ram 4.
  • the press table 2 comprises a table top 5 for placing a box-shaped mold 6.
  • Above the mold 6 is a horizontally along a guide 7 movable filling device 8, such as a filling provided, with which the mold 6 can be filled with gromigem molding material F.
  • the lifting ram 3 is used for vertical movement of a guided along vertical guide rods 9 support plate 10, the upper side upwardly projecting mandrels 11, which are inserted through openings 12 in the tabletop 5 from below into the mold 6 and also beyond this protruding.
  • the ram 4 carries a along the guide rods 9 vertically guided support plate 13 for a spaced therefrom arranged pressing plate 14.
  • the pressing plate 14 has openings 15 for the mandrels 11, so that they can enter the pressing plate 14 and through it.
  • the pressure plate 14 is movable into the press mold 6 by appropriate loading of the press ram 4.
  • a vibrator 16 may be disposed on the mold 6 and / or a vibrator 17 on the support plate 10 in order to perform corresponding Hinttelmosen these parts can.
  • the mold 6 is vertically movable via adjusting cylinder 18, wherein the steep cylinder 18 engage on projecting frame parts 19 of the mold 6.
  • first of all the pressing mold 6 sitting on the table top 5 is to be filled with moist (earth-moist) molding material F.
  • moist (earth-moist) molding material F For this purpose, first the mandrels 11 are retracted at most to the upper edge of the mold 6 in this.
  • the filled accordingly with molding material F filling device 8 is moved over the mold 6 and filled the molding material F in the mold 6. Since the pins 11 in this case at most up to the top of the mold protrude upwards, they interfere - A -
  • the method of the filling device 8 not.
  • the mold 6 and / or the support plate 10 are shaken by means of the vibrator 16 and 17 respectively.
  • the mandrels 11 are first driven further upwards so that they protrude beyond the mold 6. This can conveniently be shaken, whereby the mold material F located in the mold 6 already collapses somewhat in height.
  • the pressing plate 14 is shut down by means of the ram 4, whereby the mandrels 11 dive into the through openings 15 of the pressing plate 14 and pass through it (to facilitate this, the mandrels 11 may be sharpened end side), so that they upper side by the press plate 14 are led.
  • the pressing plate 14 finally reaches the surface of the molding material F in the height h 0 and presses this immersed in the mold 6 with predetermined force, so that the molding material F in the mold 6 only has a height h 1 .
  • the pressing force acting on the molding material F is greatest at the top and decreases continuously downwards.
  • the press mold 6 can then, after complete retraction of the mandrels 11 (retraction path d n in FIG. 2), run up with the stone blank thus formed, interposing a bearing board and the stone blank being deposited thereon and transported away under appropriate action of the press plate 14.
  • the pressing plate 14 can act in each stage of the compression with a predetermined force, in which case the blank height h n per stage n decreases continuously until a predetermined blank height is reached.
  • the withdrawal path d of the mandrels 11 is expediently constant or increasing progressively.
  • the compression is expediently carried out by means of a control 20, which on the one hand controls the force with which the pressing plate 14 acts on the molding material F, and on the other hand, the return path d of the mandrels 11.
  • the resulting blank height can be determined in each case via their direct or indirect measurement, for example by means of a position sensor 21 for the ram 4 or a moving component and the filling amount for the filling device 8 are dimensioned accordingly, so that after compacting a predetermined blank height h n results.
  • molding material F Particularly suitable as molding material F are hydraulically curing mixtures which contain cement, lime, fly ash or the like as a binder, optionally mixed, and aggregates such as quartz sand, split or, in particular, lightweight aggregates such as natural pumice, expanded clay, tuff, optionally in admixture.
  • aggregates such as quartz sand, split or, in particular, lightweight aggregates such as natural pumice, expanded clay, tuff, optionally in admixture.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen, bei dem eine oberseitig offene Preßform (6) mit bis über die Höhe der Preßform (6) hochfahrbaren Dornen (11) und eine in die Preßform (6) einfahrbare Preßplatte (14), in die die Dorne (11) von unten eintauchen können, verwendet werden, wobei nach Befüllung der Preßform (6) mit einem körnigen Formstoff (F) die Dorne (11) über die Höhe der Preßform (6) hinaus bis zum Eintauchen in die Preßplatte (14) hochgefahren und danach der Formstoff (F) durch Hineinfahren der Preßplatte (14) in die Preßform (6) unter Zurückziehen der Dorne (11) verdichtet wird, wobei während des Verdichtens in einer Vielzahl von Stufen abwechselnd die Preßplatte (14) und die Dorne (11) abwärts bewegt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus EP 0 706 864 ist es bekannt, Hohlbausteine dadurch herzustellen, daß eine Preßform mit vertikal verfahrbaren Dornen verwendet wird. Hierbei wird kömiger Formstoff etwa als erdfeuchter Betonmörtel in die Preßform bei hochgefahrenen Dornen eingebracht, und anschließend werden die Dorne über die Höhe der Preßform hinaus weiter hochgefahren, wonach ein Preßvorgang mittels einer von oben auf den eingefüllten Formstoff einwirkenden Preßplatte, in die die Dorne eintauchen können, erfolgt, wobei während des durch den Preßvorgang erfolgenden Verdichtens die Dorne wieder zurückgezogen werden. Mit diesem Verfahren ist es jedoch problematisch, Hohlbausteine genügender Höhe herzustellen, da sich beim Verdichten die Körner an der Oberseite benachbart zur Preßplatte miteinander verkeilen, wodurch der Druck bis zum Boden der Preßform kontinuierlich abnimmt bzw. u.U. den Boden gar nicht erreicht. Bei entsprechenden Steinhöhen, z.B. 25 cm oder 30 cm, führt dies dazu, daß die Verdichtung bodenseitig unzureichend ist. insbesondere bei geringen Abständen zwischen den Dornen von beispielsweise 0,5 bis 1 cm und ebenso geringer Dornbreite, die zwar wünschenswerterweise zu einer Vielzahl von die Wärmedämmung begünstigenden Hohlräumen führen, macht sich dies nachteilig bemerkbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine geeignete Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, Hohlbausteine unabhängig von ihrer Höhe mit ausreichender Verdichtung über die gesamte Steinhöhe herzustellen.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Hiernach ist vorgesehen, daß das Verdichten in einer Vielzahl von Stufen vorgenommen wird, bei denen abwechselnd Preßplatte und Dorne abwärts bewegt werden. Hierdurch wird erreicht, daß zunächst durch Einwirken der Preßplatte der körnige Formstoff im Bereich benachbart zur Oberseite verdichtet wird. Hierbei werden die Körner des Formstoffs gegen die Dorne gepreßt. Letztere werden danach etwas abwärts bewegt. Durch diese Abwärtsbewegung wird die Haftreibung zwischen den Körnern des Formstoffs und den Dornen unter Mitnahme und damit unter Auflockerung der Körner überwunden. Danach erfolgt ein erneutes Pressen durch die Preßplatte, wodurch die Körner wiederum - und zwar in einer tieferen Schicht - an die Dorne gedrückt werden, etc. Hierdurch läßt sich die Preßkraft bis in die Kömerschicht am Boden der Preßform stufenweise aufbringen, so daß die Höhe des Steins keine Rolle spielt und geringe Abstände zwischen den Dornen von beispielsweise 0,5 bis 1 cm bei ebenso geringer Dornbreite ohne weiteres verwirklicht werden können.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen. Fig. 2 zeigt zwei Diagramme bezüglich der Rohlingshöhe eines Hohlbausteins und des Wegs von Dornen der Vorrichtung von Fig. 1 in Abhängigkeit von der Verdichtungsstufe.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Maschinengestell 1 , das einen Pressentisch 2, einen unteren Hubstempel 3 und einen oberen Preßstempel 4 aufnimmt. Der Pressentisch 2 umfaßt eine Tischplatte 5 zum Aufsetzen einer kastenförmigen Preßform 6. Oberhalb der Preßform 6 ist eine horizontal längs einer Führung 7 verfahrbare Fülleinrichtung 8, etwa ein Füllwagen, vorgesehen, mit dem die Preßform 6 mit kömigem Formstoff F befüllt werden kann.
Der Hubstempel 3 dient zum vertikalen Verfahren einer entlang von vertikalen Führungsstangen 9 geführten Trägerplatte 10, die oberseitig nach oben ragende Dorne 11 trägt, die durch Durchtrittsöffnungen 12 in der Tischplatte 5 von unten in die Preßform 6 und auch über diese hinausragend einfahrbar sind.
Der Preßstempel 4 trägt eine entlang der Führungsstangen 9 vertikal geführte Trägerplatte 13 für eine beabstandet hierzu angeordnete Preßplatte 14. Die Preßplatte 14 besitzt Durchtrittsöffnungen 15 für die Dorne 11 , so daß diese in die Preßplatte 14 und durch diese hindurch treten können. Die Preßplatte 14 ist durch entsprechende Beaufschlagung des Preßstempels 4 in die Preßform 6 hinein fahrbar.
Gegebenenfalls kann ein Rüttler 16 an der Preßform 6 und/oder ein Rüttler 17 an der Trägerplatte 10 angeordnet sein, um entsprechende Rüttelbewegungen dieser Teile ausführen zu können.
Die Preßform 6 ist über Stellzylinder 18 vertikal beweglich, wobei die Steilzylinder 18 an abstehenden Rahmenteilen 19 der Preßform 6 angreifen.
Zum Herstellen eines Hohlbausteins ist zunächst die auf der Tischplatte 5 aufsitzende Preßform 6 mit feuchtem (erdfeuchtem) Formstoff F zu befüllen. Hierzu werden zunächst die Dorne 11 bis höchstens zur Oberkante der Preßform 6 in diese eingefahren. Die entsprechend mit Formstoff F gefüllte Fülleinrichtung 8 wird über die Preßform 6 gefahren und der Formstoff F in die Preßform 6 gefüllt. Da die Dorne 11 hierbei höchstens bis zur Oberkante der Preßform nach oben ragen, stören sie - A -
das Verfahren der Fülleinrichtung 8 nicht. Beim Befüllen ist es zweckmäßig, wenn die Preßform 6 und/oder die Trägerplatte 10 mittels des Rüttlers 16 bzw. 17 gerüttelt werden. Außerdem kann es zweckmäßig sein, die Fülleinrichtung 8 mit einem schwingfähig gelagerten Siebboden (nicht dargestellt) mit einem entsprechenden Schwingantrieb hierfür zu versehen, um so eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Formstoffs F in der Preßform 6 durch Hineinrieseln zu erzielen. Nach der Befüllung wird die Fülleinrichtung 8 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren.
Nach dem Befüllen der Preßform 6 werden zunächst die Dorne 11 weiter nach oben gefahren, so daß sie über die Preßform 6 hinausragen. Hierbei kann zweckmäßigerweise gerüttelt werden, wodurch der in der Preßform 6 befindliche Formstoff F bereits etwas in seiner Höhe zusammensackt.
Danach wird die Preßplatte 14 mittels des Preßstempels 4 heruntergefahren, wodurch die Dorne 11 in die Durchtrittsöffnungen 15 der Preßplatte 14 eintauchen bzw. durch diese hindurchtreten (um dies zu erleichtern, können die Dorne 11 endseitig angespitzt sein), so daß sie oberseitig durch die Preßplatte 14 geführt werden. Die Preßplatte 14 erreicht schließlich die Oberfläche des Formstoffs F in der Höhe h0 und drückt diesen unter Eintauchen in die Preßform 6 mit vorbestimmter Kraft zusammen, so daß der Formstoff F in der Preßform 6 nur noch eine Höhe h1 aufweist. Die auf den Formstoff F einwirkende Preßkraft ist an der Oberseite am größten und nimmt nach unten hin kontinuierlich ab.
Anschließend erfolgt ein stufenweises Verdichten, indem zunächst die Dorne 11 einen kleinen Weg d in Abwärtsrichtung zurückgezogen werden. Hierdurch wird die Haftreibung zwischen verpreßtem Formstoff F im oberseitigen Bereich und den Domen 11 überwunden. Hierzu wird zunächst ein nach unten gerichteter Zug auf die verfestigte Schicht des Formstoffs F im oberseitigen Bereich ausgeübt, der im Moment der Überwindung der Haftreibung entsprechend nachläßt, da dann nur noch Gleitreibung stattfindet. Danach drückt die Preßplatte 14 wiederum auf den Formstoff F. Da die Schicht des Formstoffs F im oberseitigen Bereich bereits verdichtet ist, wirkt die Preßkraft auf die darunter befindliche Schicht und verdichtet diese so, daß ihre Körner auch gegen die Dorne 11 gepreßt werden. Anschließend werden die Dorne 11 erneut um den Weg d unter Überwindung der sich durch den vorangegangenen Preßvorgang ergebenden Haftreibung nach unten bewegt, etc. Auf diese Weise wird der Formstoff F schichtweise verdichtet, bis auch die bodenseitige Schicht erreicht und verdichtet ist.
Die Preßform 6 kann dann nach vollständigem Zurückziehen der Dorne 11 (Rückzugsweg dn in Fig. 2) mit dem so gebildeten Steinrohling hochgefahren, ein Lagerbrett zwischengeschoben und der Steinrohling auf diesem unter entsprechender Einwirkung der Preßplatte 14 abgesetzt und abtransportiert werden.
Die Preßplatte 14 kann in jeder Stufe der Verdichtung mit einer vorbestimmten Kraft einwirken, wobei dann die Rohlingshöhe hn pro Stufe n kontinuierlich abnimmt, bis eine vorbestimmte Rohlingshöhe erreicht ist. Der Rückzugsweg d der Dorne 11 ist hierbei zweckmäßigerweise konstant oder nimmt fortschreitend zu.
Die Verdichtung wird zweckmäßigerweise über eine Steuerung 20 vorgenommen, die einerseits die Kraft, mit der die Preßplatte 14 auf den Formstoff F jeweils einwirkt, und andererseits den Rückzugsweg d der Dorne 11 steuert.
Die sich ergebende Rohlingshöhe kann jeweils über deren direkte oder indirekte Messung etwa mittels eines Positionssensors 21 für den Preßstempel 4 bzw. eines damit bewegten Bauteils bestimmt und die Füllmenge für die Fülleinrichtung 8 entsprechend bemessen werden, so daß sich nach dem Verdichten eine vorbestimmte Rohlingshöhe hn ergibt.
Sollten sich beim Verdichten die Dorne 11 verklemmen (dies kann durch Überschreiten eines Schwellenwertes durch die Zugkraft des Hubstempels 4 mittels eines entsprechenden Drucksensors festgestellt werden), kann dem durch Rütteln mittels des Rüttlers 16 und/oder 17 entgegengewirkt werden.
Als Formstoff F kommen insbesondere hydraulisch aushärtende Mischungen infrage, die als Bindemittel Zement, Kalk, Flugasche od.dgl., gegebenenfalls in Mischung, und Zuschlagstoffe wie Quarzsand, Split oder insbesondere Leichtzuschlagstoffe wie Naturbims, Blähton, Tuffe, gegebenenfalls in Mischung, enthalten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Hohlbausteinen, bei dem eine oberseitig offene Preßform (6) mit bis über die Höhe der Preßform (6) hochfahrbaren Dornen (11 ) und eine in die Preßform (6) einfahrbare Preßplatte (14), in die die Dorne (11 ) von unten eintauchen können, verwendet werden, wobei nach Befüllung der Preßform (6) mit einem körnigen Formstoff (F) die Dorne (11 ) über die Höhe der Preßform (6) hinaus bis zum Eintauchen in die Preßplatte (14) hochgefahren und danach der Formstoff (F) durch Hineinfahren der Preßplatte (14) in die Preßform (6) unter Zurückziehen der Dorne (11 ) verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verdichtens in einer Vielzahl von Stufen abwechselnd die Preßplatte (14) und die Dorne (11 ) abwärts bewegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß beim Hochfahren der Dorne (11 ) über die Höhe der Preßform (6) der Formstoff (F) gerüttelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (14) in jeder Stufe mit gleicher Preßkraft auf den Formstoff einwirkt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (11 ) in jeder Stufe um eine gleiche Wegstrecke abwärts bewegt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (11 ) von Stufe zu Stufe mit zunehmender Wegstrecke abwärts bewegt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ergebende Rohlingshöhe gemessen und die in die Preßform (6) einzufüllende Füllmenge an Formstoff (F) entsprechend dem Meßwert zur Erzielung einer vorbestimmten Rohlingshöhe bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verklemmen der Dorne (11 ) der Formstoff (F) gerüttelt wird.
8. Vorrichtung zum Herstellen von Hohlbausteinen, mit einer oberseitig offenen Preßform (6), mit bis über die Höhe der Preßform (6) hochfahrbaren Dornen (11 ) und mit einer in die Preßform (6) einfahrbaren Preßplatte (14), in die die Dorne (11 ) von unten eintauchen können, wobei nach Befüllung der Preßform (6) mit einem körnigen Formstoff (F) die Dorne (11 ) über die Höhe der Preßform (6) hinaus bis zum Eintauchen in die Preßplatte (14) hochfahrbar und danach der Formstoff (F) durch Hineinfahren der Preßplatte (14) in die Preßform (6) unter Zurückziehen der Dorne (11 ) verdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (20) vorgesehen ist, durch die während des Verdichtens in einer Vielzahl von Stufen abwechselnd die Preßplatte (14) und die Dorne (11 ) abwärts bewegbar sind.
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