WO2007147422A1 - Anlage und verfahren zum herstellen von betonwaren - Google Patents

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WO2007147422A1
WO2007147422A1 PCT/EP2006/005920 EP2006005920W WO2007147422A1 WO 2007147422 A1 WO2007147422 A1 WO 2007147422A1 EP 2006005920 W EP2006005920 W EP 2006005920W WO 2007147422 A1 WO2007147422 A1 WO 2007147422A1
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punch
hydraulic
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Harald Winkler
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Harald Winkler
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    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/08—Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting
    • B28B1/081—Vibration-absorbing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping
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    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/022—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form combined with vibrating or jolting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/022—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space whereby the material is subjected to vibrations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/12—Fluid oscillators or pulse generators

Definitions

  • the invention relates to a plant for compressing mixtures, in particular for compacting concrete quantities for stone production according to the preamble of claim 1 and a method for operating a plant for producing concrete products.
  • Such systems are well known. They find in product-cyclically changing production pallets on a large scale application in the industrial mass production of stones, which also fall under the term concrete goods, such as composite pavement, curbs, bricks and the like.
  • To produce the concrete product is basically a product forming mold frame, which usually forms a plurality of mold cavities and is open both downwards and upwards, provided on a production pallet. The lower opening of the mold frame is closed by the production pallet so that concrete can be poured into the mold frame from above.
  • the concrete to be produced should assume the shape given by the mold frame and, after removal of the mold frame, can in principle remain on the production pallet for curing, whereby the mold frame can be used immediately for molding the next concrete product. As a result, a large-scale production can be achieved.
  • the currently known systems work in the concrete compaction largely with Bounce compacting systems.
  • one or more vibrating tables are used, which are driven by impact flap drives, in particular balancing systems, and stored on elastomeric bearings.
  • the bounce impact drives produce a substantially vertical vibratory motion that is largely transmitted to the foundations and ultimately to the environment via the elastomeric bearings and machine racks, thereby losing much of the compaction performance.
  • Production pallet is lifted together with the filled frame by a vertical upward stroke of the vibrating table and falls down again due to gravity to get the next vertical upward stroke from the vibrating table.
  • the disadvantage here is that a large part of the vibrating power (compaction power) is lost unused.
  • the beating of the baffle compacting system leads to an immense noise, so that the operation of such a system regularly requires a special permit.
  • the bounce blows cause high wear of the system, which is partly countered by the use of solid steel frame, which additionally boosts the power requirement for the impact beating.
  • the object of the present invention is thus to avoid the problems mentioned, in particular to increase the utilization of the compaction energy, to improve the product quality as much as possible, to increase the filling accuracy of the mold frames and / or to reduce the noise level of the system and / or vibration missions ,
  • a system according to the preamble of claim 1 at least one bracing means for bracing the vibration transformer with the base body.
  • the vibrating means is arranged according to the preamble of claim 1 between the vibration transfer and the base body.
  • a frictional connection is created between the vibration transmitter and the base body.
  • this vibration is passed over the tension back to the base body, which carries the vibrating means.
  • the vibration means generates vibrations in the base body, which in turn are returned to the vibration transmitter via the tensioning means.
  • the applied vibration power is not lost, but can be used for compaction.
  • the vibration power introduced into the base body can also be used for compaction.
  • a hydraulic vibration means is used to selectively generate a vibration movement and to transmit to the vibration carrier.
  • one or more hydraulic plungers are preferably used for generating the vibratory movement.
  • the hydraulic plunger or the attack on the vibration carrier and are controlled by a hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid thus transmits a pressure to the hydraulic plunger (s) for conversion to a force. This force initiates the movement of the vibration carrier.
  • For vibrating the vibration carrier is thus an alternating, such as oscillating pressure on the hydraulic fluid to the plunger transfer. By exerting the pressure on the hydraulic fluid on the plunger these are lifted, so as to lift the vibration or the vibrator.
  • These hydraulic plungers are therefore also referred to below as Hubplunger.
  • the vibration transmitter (s) may be formed solely by the surface of the plunger (s). Usually are on the vibrating means, such as. B. the plunger, but still additional connection carrier and wear strips or the like arranged and then form the vibration transformer.
  • the direction of the applied vibration movement is therefore due to the arrangement of the plunger or the.
  • a plurality of plungers are arranged parallel to each other to produce a vibratory motion in the same direction.
  • the plungers which are always guided in a cylinder, perform a pure axial movement. It is thus achievable by the use of plungers a vibratory motion in one direction only.
  • the vibration means in particular the plungers are aligned vertically in the intended use. Accordingly, an exclusively vertical movement and thus a strictly vertical vibration movement on the vibration carrier exercisable. Further movement components, which are not required for compacting the concrete, can thus be avoided. As a result, both an unnecessary energy consumption and an increased wear of the system is prevented.
  • the systems in particular the base body to the environment, in particular connected to the plant-bearing soil via a vibration decoupling.
  • a vibration decoupling is preferably pneumatically controlled and / or has at least one gas cushion, in particular an air cushion.
  • air cushions are designed in a favorable variant as air hoses.
  • the system is with its base body on air cushion or other vibration decoupling on the ground, such as- For example, the floor of the production hall, arranged.
  • the air cushion can be controlled pneumatically by being filled for the transition from rest to an operating condition with pressure and acted upon by a suitable pressure for vibration decoupling.
  • the use of air cushions is only one variant for the realization of the vibration decoupling.
  • an elastomer for vibration isolation can be used.
  • a pulse generator for generating a vibratory movement of a hydraulic fluid in the vibrating means. It is thus generated via a plurality of pulses a vibratory motion.
  • the pulses may be sudden or continuous, such as sinusoidal.
  • a vibrating motion or a vibrating pressure of the hydraulic fluid is initiated at the pulse generator and provided via hydraulic lines on the vibrating means.
  • the vibrating pressure of the hydraulic fluid can then be converted in the vibrating means by the Hubplunger in a corresponding vibrating force. This then results in a vibrating movement of Hubplunger and thus the vibration transformer, which is connected to the Hubplun- like.
  • the generation of the vibrating motion or of the vibrating pressure of the hydraulic fluid can thus be generated locally separately from the use of the vibration movement, ie locally separate from the vibration means and the vibration transmitter.
  • the pulse generator is not or is little exposed to the vibration it generates. As a result, wear can be reduced and, if necessary, a separate replacement of the pulse generator can be made.
  • Such a pulse generator can be provided in a simple manner, as for example in one embodiment by using a vibration piston which is coupled to a drive, in particular to an electric drive.
  • the drive initiates a movement of the vibrating piston with changing direction.
  • the vibrating piston is provided with at least one chamber for a hydraulic fluid in which it alternately builds up and degrades pressure by its alternating movement. From this chamber, the thus produced changing, in particular oscillating pressure in the hydraulic fluid passed via lines to the vibrating means, in particular to the Hubplungern. It can be provided to generate the alternating pressure and thus the changing movement of the hydraulic fluid, a single or multiple vibrating piston.
  • a plurality of plungers for converting the hydraulic pressure into a force on the vibrating means are used, which need not correspond to the number of vibrating pistons. In this way, despite the use of only one drive or pulse generator, a uniform distribution of the vibratory motion on the vibrating means and thereby the vibrating transmission can be achieved.
  • the system is characterized in that the pulse generator has a hydraulic circuit for switching a differential pressure acting on a vibration piston. Accordingly, a differential pressure acting on the vibrating piston is switched by means of a circuit, so that different directions of movement of the piston result. Thus, by switching a changing movement of the vibrating piston and thus an alternating pressure in the hydraulic fluid can be generated.
  • the pulse generator does without a motor that drives the vibrating piston directly.
  • a sudden, pulse-like pressure reversal and thus a sudden pulse-like vibration can be generated.
  • the pulse generator may be referred to as a digital pulse generator.
  • a vibration piston which has two engagement surfaces for a hydraulic fluid, the two surfaces facing in opposite directions and / or are of different sizes.
  • each of the two surfaces is acted on by a hydraulic pressure, wherein one of the pressures may temporarily also have the value zero.
  • a force results here per area from the product of the size of the respective area and the pressure acting on it.
  • opposite surfaces two opposing forces thus arise, the larger of the two forces resulting in the resultant force and thus the direction of movement of the vibration piston certainly.
  • both surfaces can be subjected to the same pressure, but the second surface is larger than the first surface.
  • the force resulting on the second surface outweighs and determines the movement of the vibrating piston, namely in the direction in which the pressure acting on the second surface is directed.
  • the hydraulic fluid is discharged from the second surface, whereby the pressure at this second surface reduces approximately to zero, so outweighs the resulting force on the first surface and thus reverses the movement of the vibrating piston.
  • a pressure of the hydraulic fluid is always present in the region of the first surface, as far as the drive is in any case in operation.
  • the hydraulic fluid communicating with the first surface of the vibrating piston may be used to transmit the vibratory motion generated by the vibrating piston to the vibrating means, particularly to the plungers.
  • the hydraulic circuit is designed to switch the differential pressure as a function of the position of the vibration piston, in particular by the position of the vibration piston.
  • the vibrating piston thus generates a movement in an alternating direction, which has two end positions.
  • the respective end positions of the vibrating piston can be interrogated for switching or the position of the vibrating piston itself initiates the switching.
  • a favorable compaction effect on the concrete results, in particular, in the case of sudden vibration pulses, so that, according to a favorable embodiment, the vibrating means is designed to generate sudden vibration pulses.
  • Vibratory transformer is superimposed on a linear motion.
  • a linear movement can be exerted on the vibration transmitter.
  • this tensioned state can also be achieved in other ways, for example by pressing the concrete-containing product form and / or the concrete itself from above onto the product carrier and / or onto the vibration transmitter.
  • vibration is then switched on.
  • vibration is finally provided from the vibrating means via the vibration transmitter to the concrete.
  • the concrete mass can condense in this case, but a permanent force from above is required on the concrete in order to achieve a significant compression can.
  • the product carrier can instead lift the concrete from below and press it against an upper boundary, in particular a forming die.
  • a lifting movement can be carried out according to the invention if a linear movement is superimposed on the vibration transmitter of the vibration movement.
  • the vibration transformer thus lead a vibratory movement and at the same time lift around the concrete against an upper limit, in particular to press a forming die.
  • a preferred embodiment is characterized in that an elastic clamping device is provided for clamping a product mold on the vibration transmitter.
  • a product carrier such as a pallet
  • a product mold that is regularly open at the top and bottom.
  • the clamping device can regularly exert a force on the product form and the product carrier on the vibration transmitter in the intended use from above. This force counteracts the Hubplungern, which exert a vibration from below on the vibration transformer.
  • the vibrating means is pressure-controlled using plungers and thus can actively exert a force in one direction, in particular for lifting the vibration transmitter.
  • the force through the plungers can only be withdrawn.
  • the plungers are usually not designed to retract the vibration carrier again. Without a force acting as intended by the tensioning device from above, then a downward movement of the vibration carrier results solely from the force of gravity. A forced reversal of the force in the hydraulic elements could lead to a disadvantageous vacuum formation in the hydraulic lines without an opposing force. Therefore, the tensioner is capable of actively applying a force in the downward direction and thereby assisting downward movement of the vibration carrier.
  • the elastic tensioning device has an elasticity, in particular a pressure volume accumulator for providing an elastic counterforce for elastically tensioning the product shape against a vibratory movement on the vibration transmitter.
  • This elasticity not only provides a static counterforce to each vibration shock, but it is despite the applied force allows movement.
  • This can be achieved in a simple manner by the use of a pressure-volume accumulator, which in the case of a hydraulic, elastic tensioning device is connected to the hydraulic lines of the tensioning device. During an upward movement by the vibration transformer against the force of the elastic see clamping device pressure is thus exerted on the hydraulic lines of the tensioning device and pressed a portion of the hydraulic fluid in the pressure-volume memory.
  • the pressure-volume reservoir can push the hydraulic fluid back into the lines and lead to a powerful downward movement of the elastic tensioning device.
  • a downward movement of the vibration carrier is effected by the elastic tensioning device via the production mold and the danger of vacuum formation is defused.
  • the clamping device has a mold holder for holding and / or for lifting and / or lowering a product mold hydraulically.
  • the clamping device can not only carry out the described opposing force for vibrating movement, but also for lifting the production be used to provide the production mold and to release a finished compacted concrete mass by lifting the production form after completion of a manufacturing process.
  • the system is designed to clamp the mold holder, a product mold for receiving concrete, a product range for supporting the product mold and / or the vibration transformer so tightly together that they do not move relative to one another when vibrating through the vibrating means to compact the concrete To run.
  • the product mold when vibrating the product transferor moves on the latter substantially chaotically in a multiplicity of directions.
  • Such a chaotic movement allows, on the one hand, a large number of movements which do not contribute to the compression and, moreover, the chaotic movements lead to a high level of noise and a high level of wear of the affected parts of the system.
  • the bracing means comprises a rigid tensioning device for substantially rigid bracing of the vibration transmitter with the base body.
  • a rigid tensioning device essentially produces a non-elastic tension between the vibration transmitter and the base body. Since infinite rigidity is unphysical, this rigid tensioner will also have elasticities. However, this rigid tensioner does not have elements that are specifically used to achieve elasticity, such as springs, elastomers Materials or pressure volume storage. It is advantageous if the system is characterized in that a punch is provided for closing a product shape receiving the concrete, and the rigid clamping device is designed to clamp the vibration transmitter to the base body via the punch and the concrete contained in the product form.
  • the rigid clamping device between the vibration transmitter and the base body is achieved inter alia via the concrete to be compacted.
  • a movement of the vibrating means in which the vibration transmitter is lifted relative to the base body, thus operates the vibrating means against the rigid clamping device and thus against the concrete to be compacted.
  • the concrete can partly give way to this vibratory part movement, wherein partial compaction takes place. Now moves the vibration transformer in a next partial movement of the vibration back, the partial compaction remains exist.
  • the resilience of the concrete by its compression is thus also not elastic.
  • the rigid tensioning device comprises the base body, a punch frame for supporting and guiding the punch, piston rods for guiding the punch frame, at least one guide brake for guiding and fixing the punch frame to the piston rods, at least one connecting body for connecting the punch to the punch frame filled with concrete product form, a product range for supporting the product shape and / or the vibration transmitter.
  • the rigid clamping device thus extends from the base body via a system frame, the forming die and the concrete to the vibration transformer.
  • the product form can be closed downwards and thus require no product range. It is essential only that a closed tension from the base body to the vibration transformer takes place.
  • the bracing means can thus comprise an elastic bracing device or a rigid bracing device.
  • both the elastic and the rigid clamping device are simultaneous intended.
  • the elastic tensioning device essentially presses the product form together with a product carrier, such as a pallet, on the vibration transmitter in order, if necessary, to hold it together in the event of vibrations.
  • the elastic tensioning device simulates the movement of the vibration means and thus of the vibration transmitter and at the same time constitutes a restoring force for the vibration means, such as one or more hydraulic plungers.
  • the rigid tensioning device effects a rigid tension between the base body and the vibration transmission via the concrete, so that a Vibratory motion acts on the concrete.
  • the rigid clamping device thus essentially ensures a counterforce on the concrete so that it can not avoid a vibratory movement.
  • the elastic tensioning device and the rigid tensioning device are thus provided for different purposes. They can be provided simultaneously in the system, and thereby produce two mutually separate frictions.
  • an installation according to the invention is operated by generating or providing a hydraulic pressure with vibration means for generating a vibration on the vibration support. It is favorable if the hydraulic pressure of the hydraulic vibration means and / or the tensioning device for determining the compaction of a concrete mass for the concrete product to be produced in the system is measured. This measurement is based on the idea that a concrete mass to be compacted absorbs vibrations more strongly and thus less counteracts the vibration. If the compaction increases, the concrete mass absorbs less vibration and thus represents a stronger obstacle to the vibration. This can be manifested in an increase in pressure of the corresponding hydraulic lines and thus serve as an indicator for the compaction state of the concrete mass.
  • the vibratory movement also acts on the tensioning means, in particular the elastic tensioning means, so that vibration changes can also be detected here.
  • the current product height of the concrete contained in the product form can be determined.
  • the stamper is regularly held constant on the concrete in the product mold and the product mold is moved upwardly during compaction, according to one embodiment, so that the concrete comes into contact with the stamper.
  • the vertical position of the product shape relative to these other parts of the system can also be measured to determine the concrete height.
  • the system for determining the compression state of the concrete contained in the product form from the measured hydraulic pressure and / or the measured position of the product shape is formed.
  • the product height of the concrete can be determined. Their change allows conclusions to be drawn about the compression. Concrete values can also be determined with the aid of reference values when determining the state of compression by means of the measured position of the product form.
  • a measurement of the product height and at least one hydraulic pressure can be considered together.
  • the system according to the invention has a lifting device for lifting and / or lowering a product shape.
  • This lifting device can also be designed to clamp the product shape with the vibration transmitter and thus perform the function of lifting and lowering the product shape and the clamping of the product shape with at least the vibration transmitter with structurally combined elements. At the same time, the lifting device can still take over the function of guiding, in particular the lifting and lowering movement of the product form.
  • Such a simultaneous guidance is achieved, for example, when the drive unit hydraulic cylinder with hydraulic piston and piston rods attached thereto is used.
  • Such a drive unit basically has good guiding properties for guiding a linear movement.
  • a punch guide which guides the forming punch in a lifting and lowering movement and a punch brake, which can fix the form stamp in a desired position or brakes.
  • the stalling takes place with such a braking force that the forming die can be held on the one hand in a rest position against the weight.
  • a punch brake which can fix the form stamp in a desired position or brakes.
  • the stalling takes place with such a braking force that the forming die can be held on the one hand in a rest position against the weight.
  • it can act on the product from above and serve as a mechanical resistance.
  • the resistance is exploited when, for example, from below a vibratory motion is exerted on the product, which often still exerts a linear lifting movement on the product from below to compress the same.
  • the forming die bearing the product from above must provide considerable mechanical resistance.
  • the forming punch must be able to apply the applied force as a counterforce. Accordingly, the mold must be braked.
  • the guide means for the lifting device for the product form serves as a guide for the punch guide and / or the punch brake acts on it.
  • This can for example be achieved in a simple manner when the guide means for the lifting device is designed as a hydraulic cylinder with hydraulic piston rods and the punch guide on at least one of these elements, namely the hydraulic cylinder is guided from the outside or the hydraulic rod.
  • a guide means are often more, for example, each provided two or four hydraulic cylinders and hydraulic piston rods.
  • the forming punch is braked by means of the punch brake on the guide means of the lifting device, such as on one or more piston rods.
  • the punch guide is structurally combined with the punch brake.
  • the punch guide may comprise one or more piston rods and firmly clamp the piston rods here for braking or setting.
  • a punch drive is provided for raising and lowering the forming punch.
  • This stamp drive can be provided as a separate component or be structurally combined with the punch guide and / or the punch brake. Such a structural association may relate to one or more components of the punch brake and / or the punch guide and / or the punch drive.
  • both the compression state and the product height are advantageously determined, whereby both variables are taken into account together for the evaluation of the product quality.
  • FIG. 1 shows a partial view of a system in a partial sectional view with hydraulic circuit
  • FIG. 2 shows a pulse generator in a sectional view
  • FIG. 3 shows the pulse generator according to FIG. 2 in a partial sectional view rotated by 90 °
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the pulse generator according to FIGS. 2 and 3 together with its hydraulic connections
  • FIG. 5 shows a system according to the invention in accordance with a further embodiment in a partially cutaway front view
  • FIG. 6 is a Hubplunger the system of Figure 5 in side view in a partial sectional view
  • FIG. 8 shows a system in a front view in a starting situation
  • FIG. 9 shows a plant in a front view in the operating state of filling a product mold
  • FIG. 10 shows a plant in a front view in the operating state of the compression
  • FIG. 11 shows a plant in a front view in the operating state of the removal of the compacted concrete product from the production mold
  • Figure 12 shows a plant in a front view in the operating state for changing the production carrier.
  • a base body 2 which is also referred to as vibration table housing, shown, via the vibration decoupling 4 on the fixed floor 6 such as a machine is stored.
  • the vibration decoupling 4 is constructed here by air cushion.
  • a plurality of Hydraulikhubplungern 8 are arranged in the base body 2.
  • the Hubplunger 8 are sealed in cylinders 10 out.
  • Each plunger 8 is connected at its head side via at least one connection carrier 102 with further Hubplungern 8.
  • the connection carrier 102 act as a vibration transformer.
  • the product carrier 12 is stored thereon.
  • the product mold 14 is arranged on the product carrier 12.
  • the product mold 14 is provided with mold lugs 16, on each of which a mold holder 18 of a clamping device 20 engages from above.
  • each plunger 8 exerts a force from below against the product carrier 12 in order to lift it.
  • Each plunger 8 exerts a force F 1 .
  • a tensioning device for elastic tensioning on each of its tensioning cylinders 22 exerts a force F 2 in the downward direction when pressure is applied.
  • This force acts in each case on the clamping cylinder 22, which is also referred to as a synchronous cylinder, on the mold holder 18, the mold extension 16 and the production mold 14 on the product carrier 12 and the vibration transformer.
  • the forces F 1 and F 2 are opposite. A movement of the product carrier 12 thus depends on the respective predominant force, wherein the downward forces F 2 are still supported by the weight.
  • the clamping cylinder or synchronous cylinder 22 are basically controlled by the control valve 24.
  • the control valve 24 is shown in its rest position. If the control valve 24 is actuated from the left as shown, then a hydraulic flow from the pressure volume source 26 for the tensioning cylinder 22 via the control valve 24, the line 28 for tensioning the clamping cylinder 22 and the pressure control valve 30 in the same cylinder or clamping cylinder 22 introduced that they each develop the force F 2 in the downward direction according to the pressure applied by the pressure control valve 30 pressure.
  • the hydraulic flow through the line 28 leads at the same time to pressure filling a pressure volume accumulator, which is designed here as a nitrogen storage 32.
  • Harmonic compression is a process in which at least one vibration transmitter is firmly connected to a product mold and usually a product carrier on which the product form is located, while vibrating.
  • the product form vibrates together with at least the vibration transformer, instead of carrying out additional uncontrolled movements to the vibratory motion.
  • the product mold 14 is thus pressed down against the vibrating table top 12, whereby a tension is achieved.
  • the necessary force results from the pressure, which is determined by the pressure control valve 30. Due to the nitrogen storage 32, this tension is elastic.
  • control valve 24 If the control valve 24 is not activated, then it is in its zero position blocking all movements of the synchronous cylinder.
  • the Hubplunger 8 are initially in their retracted position. By opening the flow control valve 46, a pressure builds up in the system which is intended to generate the forces Fi. Accordingly, this pressure also builds up in the front chamber 52 of the pulse generator 40.
  • the pulse generator 40 is equipped with a vibration piston 54 and a relief plunger 56. To generate the vibrations, the vibrating piston 54 and the unloading plunger 56 are connected to an eccentric 58.
  • the eccentric 58 also has a bearing and a crankshaft which is connected to a drive shaft 60.
  • the drive shaft 60 is mounted in the drive shaft layers 62. A drive of the drive shaft 60 and thus then the Excenters 58 by means of a drive motor 64th
  • hydraulic oil in the cylinders 10 may escape back into the forward chamber 52. This escape is essentially also due to the fact that the forces F 2 on the tensioning device 20 push back the plungers 8 via the product mold 14 and the product carrier 12.
  • the hydraulic oil contained in the rear chamber 66 is conducted into the pressure volume accumulator 68 of the pulse generator 40 or returned from there to the rear chamber 66.
  • the pressure in this pressure volume accumulator 68 and corresponding to the rear chamber 66 is controlled via the pressure control valve 44, which in turn is controlled by the pressure gauge 70, which detects the pressure to the anterior chamber 52 out.
  • the drive motor 64 is switched off and / or the valve 38 is switched.
  • the vibration control valve 38 according to FIG. 1 is actuated from the right-hand side, whereby hydraulic pressure and hydraulic volume from the cylinders 10 of the Hubplunger 8, the manifolds 50 and the front chamber 52 is discharged via the check valve 72 in the return volume tank 36.
  • hydraulic pressure and hydraulic volume can be reduced back via the pressure regulating valve 44 into the return volume tank 36 at the same time.
  • a pulse generator 40 ' is at least partially shown in Figures 2 and 3 and compared to FIG. 1 enlarged.
  • the pulse generator 40 ' has only one chamber 86 and a piston 84 relative to the pulse generator 40 of FIG.
  • the pulse generator 40 'according to FIGS. 2 and 3 is only intended to explain the operating principle of the pulse generator, wherein a rear chamber is unnecessary to relieve the general mode of operation.
  • FIG. 2 shows the pulse generator 40 'in a section transverse to the drive shaft 60.
  • FIG. 3 shows a sectional illustration in which the sectional plane is tilted by 90 ° in relation to that of FIG.
  • the drive shaft 60 is connected torsionally rigid by means of a key 74 with an eccentric shaft 76.
  • the drive shaft 60 is rotatably mounted in shaft bearings 78.
  • Bearing cover 80 provide a grip in the axial direction. Rotation of the drive shaft 60 thus results in a translatory movement of the piston 84 due to the eccentric shaft 76 via the vibration bearing 82.
  • the piston 84 generates an oscillating movement in the chamber 86 when the drive shaft 60 rotates and therefore an oscillating change in the volume in the chamber 86.
  • the chamber 86 is equipped with various connection lines 88 to the Hubplungern 8 and a connecting line 90 for supplying the chamber 86 with hydraulic oil.
  • the chamber 86 is arranged in the pump housing 92 and a cylinder head 94.
  • FIG. 2 shows a state of the pulse generator 40 'with the largest volume of the chamber 86, in which the key 74 according to FIG. 2 is located on the right side of the drive shaft 60'.
  • the passfeed 74 on the left side of the drive shaft 60 'and the chamber 86 has its smallest volume.
  • FIG. 4 shows the arrangement of the pulse generator 40 'in connection with the hydraulic connections schematically.
  • the pulse generator 40 ' can be supplied from the pressure volume source 98 with hydraulic fluid and a corresponding pressure in accordance with Figure 4 from the left control valve 100 via the throttle valve 96.
  • the chamber 86 of the pulse generator 40 ' is connected via connecting lines 88 with Hubplungern 8' in cylinders 10 '.
  • the plungers 8 'can thus be provided by the pulse generator 40' with vibration pulses which exert a vibration against a force F acting from above according to FIG. This vibration is thereby exerted on the product carrier 12 '.
  • the hydraulic volume is maintained in the pulse generator 40 'and connected elements. If a circuit according to FIG. 4 is taken from the right-hand side, the hydraulic oil and the hydraulic pressure in the discharge tank 102 can be reduced from the pulse generator 40 '.
  • FIG. 5 shows a plant 1 for the production of concrete goods in a front view without showing the hydraulic connections.
  • the machine base 3 is aligned with the solid floor.
  • the base body 2 which is also referred to as vibration table housing, arranged and connected via the vibration decoupling 4 with the machine base plate 3.
  • the vibration decoupling 4 is embodied here as a plurality of pneumatically controlled air cushions, which are provided here as hoses, in order to decouple mechanical vibrations to be expected in the machine, especially the ground, so that vibrations do not or at least hardly penetrate the ground be initiated.
  • Vibrohubkolben or Hubplungern 8 In the base body 2 is a plurality of Vibrohubkolben or Hubplungern 8, the structure is shown enlarged in the figure 6 later. The number and dimension of the Hubplunger used also depends on which vibration power is to be applied during operation.
  • the Vibrohubkolben or Hubplunger 8 are held in rows by Vibrohubkol- benmaschinen 102, which act as a vibration transformer.
  • the Vibrohubkolbenmaschinen 102 are structurally designed so that they limit an inadmissibly wide extension of the Vibrohubkolben 8 by stops or der- same.
  • the wear strips 104 are attached. They only serve to absorb the surface wear that occurs as a result of the constantly changing product range and thus to avoid wear, in particular of the vibratory lifting bridges 102.
  • four piston rods 106 are provided which stand with feet 108 in corner regions of the base body 2 pointing vertically upwards. At their upper ends, the piston rods 106 are combined by a head frame 111 into a closed frame and held together. At the piston rods 106 Gleichgangzylinder 22 are provided. The Gleichgangzylinder 22 are slidably driven and guided on the piston rods 106.
  • the product mold 14 wears at their lower ends the mold holder 18 first In the mold holder 18 ', the product mold 14 is clamped for lifting and lowering by the mold holder 18 1 and can thus be guided and driven by this.
  • the upper cylinder ends of the Gleichgangzylinder 22 are fixed by a cylinder frame 112 to each other.
  • the system 1 also has a stamping frame 114 which, according to FIG. 5, is shown arranged at the upper ends of the piston rods 106.
  • the punch frame 114 is slidably guided on the piston rods 106 and can be braked and fixed by guide brakes 116 on the piston rods 106.
  • a punch drive 118 is provided, which can drive the punch frame 114.
  • the punch drive 118 has a punch cylinder 120, in which a plunger piston 122 is arranged, which is fastened to the head frame 111.
  • movement of the punch frame 114 relative to the head frame 111 can be performed by the punch drive 118.
  • a punch guide unit 126 is disposed over the connecting bodies 124 and fixedly connected to the punch frame 114 for upward and downward movements.
  • the punch guide unit 126 is configured to carry and guide a forming die 128. In this case, the punch guide unit 126 is guided on the Gleichgangszylindern 22.
  • the punch guide unit 126 has the task of precisely guiding a mold punch 128 arranged thereon to the overall machine, in particular to the product mold 14.
  • a product carrier in particular a product pallet 130 from the product mold 14 via the above-described connection by the Gleichgangzylinder 22 and thus the clamping device 20 down on the wear strips 104, the Vibrationshubkolbenmaschinen 102 and Hubplunger 8 on the base body 2 elastic pressed and thus forms a five-sided closed shape, which has only an upwardly facing opening. Concrete can be introduced into the product form via the opening. At the same time a punch protrudes during the vibration process to compact through this opening in the mold to close this and exert pressure on the concrete or to exert a resistance against which the concrete is pressed from below during the compression process.
  • the elastic pressing of the synchronizing cylinder 22 causes during the vibrating compression stroke a harmonious overall movement with the driving Hubplungern 8, the Vibrationshubkolbenmaschinen 102, the wear strips 104, the product range 130, the product mold 14, the mold holder 18 1 , the Gleichgangszylinder 22 and the cylinder frame 112th These components thus have no relative movement to each other, but swing harmoniously together with the same frequency and amplitude.
  • FIG. 6 shows a lifting plunger 8 in a cylinder 10, which is formed in a base body 2.
  • the cylinder 10 has a hydraulic port 132 down to communicate via distribution lines (distribution lines 50 in FIG. 1)
  • Plunger 8 hydraulic oil is introduced through the hydraulic opening 132 in the cylinder 10 and when lowering the plunger of the cylinder hydraulic oil via the hydraulic port 132 again.
  • the plunger 8 is by means of the guides 134 in the cylinder 10 out.
  • a hydraulic seal 136 is provided for sealing.
  • the cylinder 10 has a dirt wiper 138.
  • connection support 102 On the head of the plunger 8 is a connection support 102, which is also referred to as Vibro- reciprocating bridge, arranged, which is connected by means of a countersunk screw 142 fixed to the plunger 8.
  • connection carrier 102 On the connection carrier 102, a wear strip 104 is arranged.
  • the connection carrier 102 and the wear strip 144 are shown here from the side and extend to further lifting plungers 8, which however lie outside the illustrated region of FIG.
  • several Hubplunger 8 are combined into rows. These rows are shown in Figure 5 respectively in an end view. According to FIG. 5, the installation thus comprises 6 rows of lifting plungers 8, which are connected to each other via a connecting support 102 and a wear strip 104.
  • a hydraulically switchable pulse generator 200 which is shown in FIG. 7, is provided for generating the vibration.
  • This pulse generator 200 has a digital pulse generator housing 202, hereinafter referred to as housing, with a front cover 204 and a rear cover 206.
  • a front chamber 208 and a rear chamber 210 is present in the housing 202.
  • a piston 212 is mounted axially movable.
  • the piston 212 has a first surface 214 facing the first chamber and a second surface facing the rear chamber 210.
  • the front chamber 208 is provided with a filling port 218 to be filled with hydraulic fluid and to discharge hydraulic fluid via this charging port 218.
  • the front chamber 208 can be acted upon via this filling port 218 with a hydraulic pressure.
  • a filling line 220 is provided, via which a filling can take place from the pressure volume source 222 via the volume control valve 224.
  • the front chamber 208 is connected via distribution lines 226 with Hubplungern 8.
  • the rear chamber 210 can be acted upon via a further volume control valve 228 and a control valve 230 from the pressure volume source 222 with hydraulic oil and corresponding pressure via the chamber port 232. In another position of the control valve 230, the rear chamber is emptied via the chamber connection 232 into a discharge tank 234.
  • the control valve 230 is connected with its control terminals in each case with a first annular channel 236 and a second annular channel 238.
  • a hydraulic pressure on the second annular channel 238 thus leads to the switching of the control valve 230 in the position shown. Accordingly, a pressure on the first annular passage 236 switches the control valve 230 to the position for discharging hydraulic oil from the rear chamber 210 into the exhaust tank 234.
  • the piston 212 has a channel 240, which is connected on the one hand through the first surface 214 with the front chamber 208 and on the other hand with an opening 242 leads to the outer surface of the piston 212.
  • the front chamber 204 can thus be connected via the channel 240 and the opening 242 to the first and second annular channels 236, 238.
  • the piston 212 is supported in the housing 202 using labyrinth seals 244.
  • the first and second surfaces 214 and 216 are different in size, with the second surface being about twice as large as the first in this embodiment. In the event that the same pressure prevails in the front chamber 208 as in the rear chamber 210, a force on the piston 212 results in the direction of the front chamber 208 due to the larger second surface 216.
  • the control valve 230 When the opening 242 comes into contact with the first annular channel 236, the control valve 230 is pressurized on the side shown on the left in the figure. aufschlagt. This pressurization takes place from the front chamber 208 via the channel 240, the opening 242 and the annular channel 236 on the control valve 230. The control valve 230 then switches, so that the oil pressure from the rear chamber is reduced to the discharge tank 234. The pressure and thus the force on the second surface 216 thus drops and the pressure in the front chamber 208 on the first surface 214 results in a resultant force that moves the piston 212 toward the rear chamber 210.
  • the vibration generated by the hydraulically switched pulse generator 200 can be summarized as follows, it being understood that acts on the Hubplunger 8 a counter force from the forces F 2 of a tensioning device.
  • volumetric flow control valve 224 If the volumetric flow control valve 224 is actuated and opened by the machine control system, starting from the volume pressure source 222 via the filling line 220, a pressure volume builds up in the distributor digital pulse generator housing 202, 204 and 206, which first of all surrounds the pulse generator piston 212 with the piston 212 as shown in FIG right end position presses and thereby via the second annular channel 238 and the connecting line 239, the control valve switches from the right to its illustrated control position.
  • the lifting plungers 8 drive out quickly or slowly, or can also stop at any desired position and distort a concrete compacting stroke during normal operation.
  • the resulting pressure is dependent on the upcoming counterforce F 2 and the degree of compression of the concrete in the mold.
  • a controlled volume flow controlled by the volume flow control valve 228 and controlled, namely via the control valve 230, first results as a result of the larger piston effective area of the second surface 216 drives the piston 212 to the left until the channel 237, the annular chamber 236 and the channel 240 and the opening 242 control the control valve 230 from the left, thus relieving the oil volume in the rear chamber 210 in the tank 234, which still Pending force F 2 pushes the pulse generator piston 212 back to its original position.
  • This process is constantly repeated automatically, which sets a frequency that is well regulated by the opening degree of the flow control valve 228.
  • the machine control controls the volumetric flow control valves 224 and 228 to be closed, thereby completing the vibration and compression stroke, and opens the control valve 246, causing the plungers 8 to their lower limit position due to the still-present force F 2 or starting position are pushed back.
  • the adjustment of the volume control valve 228 determines the volume flow into the rear chamber 210 as the piston 212 moves toward the front chamber 208. Via the volume control valve 228 is thus the speed of movement of the piston in the direction and This also affects the frequency of the vibration generated. Via the volume control valve 224 oil volume passes through the filling line 220 in the front chamber 208 and thence directly to the Hubplunger 8. During the vibration, no discharge of hydraulic oil from the front chamber 108 is provided because the control valve 246 in its as shown closed position is located. A volume flow through the volume control valve 224 thus leads to a lifting movement of the Hubplunger 8, which can thus be adjusted by the volume control valve 224. This lifting movement is superimposed on the vibratory movement caused by the alternating movement of the piston 212. By the hydraulically switched pulse generator 200 thus a common lifting and vibrating movement of Hubplunger 8 can be achieved.
  • FIG. 8 a starting situation is shown, in which the plant 1 is located prior to the commissioning of a new product series.
  • the plant is here in its basic position, the lifting plungers 8 are in their lowermost position, the mold holders 18 'are also in their lowermost position, with the synchronizing cylinders 22 depressurized, and the plunger frame 114 being in its highest position, with the Guide brakes 116 extend to the head frame 111.
  • On the wear strips 104 is already a product carrier 12 arranged thereon product mold 14th
  • the system is adapted to the product to be manufactured.
  • appropriate parameterizations or the loading of corresponding parameter sets for the control are carried out and there is an adaptation to the height of the product form used.
  • the die frame 114 may be deflated along with the forming die 128 and the connecting bodies 124, respectively.
  • FIG. 9 This changed position is shown in Figure 9, in which now a distance between the guide brakes 116 and the head frame 111 can be seen. This leaves enough space for a filling device such as a filling carriage 146 to fit between the forming die 128 and the product mold 14. This is shown in FIG. Before filling, the clamping cylinders or synchronizing cylinders 22 have elastically clamped the product mold 14 with the product pallet 12 and the base body 2. Subsequently, the product mold 14 is filled by means of the filling carriage 146 with concrete. The filling carriage 146 closes off here with the product mold 14, so that no concrete can escape during filling.
  • a filling device such as a filling carriage 146
  • a small distance remains between the forming punch 128 and the filling car 146, so that the filling car does not touch the forming punch 128 when driving into and out of its filling position and can not damage it.
  • the filling process can be done with or without Vorvibrieren or shaking.
  • the filling carriage 146 is removed again and the forming die 128 lowered so that it enters the product mold 14 and rests on the concrete contained.
  • the forming punch 128 can be lowered in free fall or regulated by way of the punch drive 118 in order to hang on the concrete column standing in the mold. This situation is shown in FIG.
  • the guide brakes 116 are tightened so much that they can absorb a higher force via the punch frame 114, the connecting bodies 124 and finally the forming die 128 than by the lifting plungers 8 together can be generated.
  • the tension also results from the fact that the Hubplunger 8 are raised against the force of said strain. Then one will Vibration activated, with an extension movement of Hubplunger 8 is maintained. The extension movement is thus superimposed with the vibration movement. It should be noted that only with the vibration as optimal as possible compression of the concrete achieved and thereby further extension of Hubplunger 8 is made possible, which in turn is necessary for maintaining said tension and is required for carrying out the compaction.
  • the end of the vibration including the extension of Hubplunger 8 depends on the achieved compaction.
  • the compression can either be measured in the simplest case on the basis of empirical values after a time interval, or the compaction power is determined depending on the vertical position of the product mold 14 or the compaction is determined on the basis of the hydraulic pressure in the cylinders 10 of the lifting plungers 8. Often a combination of the options mentioned comes into consideration.
  • FIG. 10 shows the plant towards the end of a process step for compression, which can be seen in particular from the widely extended lifting elements 8.
  • the hydraulic fluid is first discharged from the cylinders 10 of the Hubplunger 8, whereby they lower. Due to the elastic tension between the product mold 14 and the product pallet 130 and the plungers 8, the product mold together with the product and the product pallet 130 sinks when the plunger 8 is lowered.
  • the synchronous cylinders 22 can now be actuated in such a way that the mold holders 110 lift and while the product form 14 with lift.
  • FIG. 11 shows the situation in which the product after compaction from the
  • Product form 14 was removed. In order to be able to remove the product from the plant together with the product range 30, however, the pro- Duct form 14 continue to drive up so that adjusts a product safety gap between the product 14 and the product, as shown in Figure 12. At the same time, the forming die 128 can ramp up to the position sufficient to allow it to be refilled after removal of the product and re-lowering of the product form. A production cycle is then completed and can start over to produce the next product.
  • FIGS. 8 to 12 differs from the system according to FIG. 5 in individual design features. This includes that, according to FIG. 5, the punch drive 118 is arranged in the connecting body 124, the punch cylinder 120 thus also being located in the connecting body 124. Also, the mold holder 18 1 is constructively designed something different.
  • Both the figure 5 and Figures 8 to 12 is the compact design of a system according to the invention can be seen.
  • the mold holder 18 ' together with the clamping cylinders (Gleichgangzylindern) 22 and the cylinder piston rods 106 and the invisible cylinder piston, a lifting device for raising and lowering the product mold 14.
  • the clamping cylinder 22 moves along the piston rod 106 and performs with it a guided movement out.
  • a product mold 14 is also moved, as long as it is clamped in the mold holder 18 '.
  • the product form can also be driven downwards with force and pressed onto the product carrier 12 and the vibration transmitters which comprise the connection carriers 102.
  • a tension between the product form and vibration transformer can be achieved.
  • the punch frame 114 including guide brakes 116 and punch guide unit 126 together form a punch guide for guiding and hard braking of the forming punch 128.
  • the punch guide unit 126 is guided on the outside of the clamping cylinder 22.
  • the guide brakes 116 are on guided the piston rods 106 and can also be braked to thereby firmly brake the forming die 128.
  • the piston rods 106 serve as a guide for both a lifting device for raising and lowering the mold box and for guiding the punch movement.
  • the piston rods 106 serve together with the clamping cylinders 22 as a drive unit for raising and lowering the product mold 128 and also allow the clamping of the product form against the or the vibration transformer.
  • the punch guide can be braked on the piston rod 106.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage (1) zum Verdichten von Gemengen, insbesondere zum Verdichten von Betongemengen zur Steinfertigung mit mindestens einem Vibrationsübertrager (102, 104) zum Tragen eines Produktträgers (12) für die herzustellenden Betonwaren, einem Vibrationsmittel (8, 10) zum Erzeugen einer Vibrationsbewegung an den Vibrationsübertrager und einem Basiskörper (2) zum Tragen des Vibrationsmittels und mindestens ein Verspannmittel (18, 20, 22, 106, 116, 114, 124, 128) zum Verspannen des Vibrationsübertragers mit dem Basiskörper.

Description

Harald Winkler
Osterende 27, 27389 Helvesiek
Anlage und Verfahren zum Herstellen von Betonwaren
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verdichten von Gemengen, insbesondere zum Verdichten von Betongemengen zur Steinfertigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Herstellen von Betonwaren.
Solche Anlagen sind allgemein bekannt. Sie finden bei produktzyklisch wechselnden Produktionspaletten in großem Umfang Anwendung bei der industriellen Großserienherstellung von Steinen, die auch unter den Begriff Betonwaren fallen, wie zum Beispiel für Verbundsteinpflaster, Bordsteine, Mauersteine und dergleichen mehr. Zur Herstellung der Betonware wird grundsätzlich ein das Produkt formender Formrahmen, der meist mehrere Formnester bildet und sowohl nach unten als auch nach oben offen ist, auf einer Fertigungspalette bereitgestellt. Die untere Öffnung des Formrahmens wird dabei durch die Fertigungspalette verschlossen, so dass von oben Beton in den Formrahmen eingefüllt werden kann. Die zu fertigende Betonware soll dabei die durch den Formrahmen vorgegebene Form annehmen und kann nach Entfernen des Formrahmens grundsätzlich auf der Fertigungspalette zum Aushärten verbleiben, wobei der Formrahmen sofort zum Formen der nächsten Betonware eingesetzt werden kann. Hierdurch ist eine Großserienfertigung erreichbar. Zum Erreichen einer hohen Produktqualität ist es zum Einen erforderlich, Beton mit einer möglichst idealen Mischung (sogenannter Idealbeton) zu verwenden, und zum Anderen den Beton im Formrahmen zu verdichten, so dass Lufteinschlüsse möglichst entweichen können. Da Idealbeton schlechte Fließeigen- schatten aufweist, kommt der Verdichtung eine besonders hohe Bedeutung zu.
Die zur Zeit bekannten Anlagen arbeiten bei der Betonverdichtung weitgehend mit Prellschlagverdichtungssystemen. Hierbei werden ein oder mehrere Rütteltische verwendet, die über Prellschlagantriebe, insbesondere Umwuchtsysteme, angetrieben und auf Elastomerlagern gelagert werden. Die Prellschlagantriebe erzeugen eine im Wesentlichen vertikale Rüttelbewegung, die zum großen Teil über die Elastomerlager und über die Maschinengestelle in die Fundamente und letztendlich in die Umwelt übertragen werden, wodurch ein Großteil der Verdichtungsleistung verloren geht.
Zur Übertragung der vertikalen Bewegung des Rütteltisches auf den gefüllten Formrahmen ist dieser zusammen mit der Fertigungspalette auf dem Rütteltisch lose abgestellt und gegen seitliches Herunterrutschen gesichert. Dabei wird die
Fertigungspalette zusammen mit dem gefüllten Rahmen durch einen vertikal nach oben gerichteten Schlag des Rütteltisches angehoben und fällt aufgrund der Schwerkraft wieder nach unten, um den nächsten vertikalen Aufwärtsstoß vom Rütteltisch zu erhalten.
Nachteilig hierbei ist, dass ein Großteil der Rüttelleistung (Verdichtungsleistung) ungenutzt verloren geht. Das Schlagen des Prellschlagverdichtungssystems führt zu einer immensen Geräuschentwicklung, so dass zum Betrieb einer solchen Anlage regelmäßig eine Sondergenehmigung erforderlich ist. Darüber hinaus bedingen die Prellschläge einen hohen Verschleiß der Anlage, dem zum Teil durch die Verwendung massiver Formrahmen aus Stahl entgegengetreten wird, was den Leistungsbedarf für die Prellschlagverdichtung zusätzlich in die Höhe treibt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die genannten Probleme zu vermeiden, insbesondere die Ausnutzung der Verdichtungsenergie zu erhöhen, die Produktqualität möglichst noch zu verbessern, die Füllgenauigkeit der Formrahmen zu erhöhen und/oder den Lärmpegel der Anlage und/oder Vibrationsim- missionen zu reduzieren.
Zur Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, für eine Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mindestens ein Verspannmittel zum Verspannen des Vibrationsübertragers mit dem Basiskörper vorzusehen. Das Vibrationsmittel ist gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zwischen dem Vibrationsübertra- ger und dem Basiskörper angeordnet. Beim Erzeugen einer Vibrationsbewegung wird diese somit einerseits an dem Vibrationsübertrager erzeugt aber andererseits durch die Verbindung zum Basiskörper auch an diesem. Durch das Verspannmittel entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Vibrationsübertrager und dem Basiskörper. Beim Erzeugen einer Vibrationsbewegung von dem Vibrationsmittel auf den Vibrationsübertrager wird diese Vibration über die Verspannung zurück auf den Basiskörper geführt, der das Vibrationsmittel trägt. Gleichzeitig erzeugt das Vibrationsmittel Vibrationen im Basiskörper, die über das Verspannmittel wiederum zu dem Vibrationsübertrager zurückgeführt werden. Somit geht - idealer Weise - die aufgebrachte Vibrationsleistung nicht verloren, sondern kann zur Verdichtung verwendet werden. Insbesondere die in den Basiskörper eingebrachte Vibrationsleistung kann auch für die Verdichtung verwendet werden.
Ein hydraulisches Vibrationsmittel wird verwendet, um gezielt eine Vibrationsbewegung zu erzeugen und auf den Vibrationsträger zu übertragen. Bevorzugt werden hierfür ein oder mehrere Hydraulikplunger zum Erzeugen der Vibrationsbewegung eingesetzt. Der bzw. die Hydraulikplunger greifen an den Vibrationsträger an und werden über eine Hydraulikflüssigkeit angesteuert. Die Hydraulikflüssigkeit überträgt somit einen Druck auf den bzw. die Hydraulikplunger zum Umsetzen in eine Kraft. Durch diese Kraft wird die Bewegung des Vibrationsträ- ger initiiert. Zum Vibrieren des Vibrationsträgers wird somit ein wechselnder, wie beispielsweise oszillierender Druck über die Hydraulikflüssigkeit auf die Plunger übertragen. Durch das Ausüben des Drucks über die Hydraulikflüssigkeit auf die Plunger werden diese gehoben, um damit auch den oder die Vibrationsübertrager zu heben. Diese Hydraulikplunger werden deshalb nachfolgend auch als Hubplunger bezeichnet.
Bei Verwendung von Hydraulikplunger kann der bzw. die Vibrationsübertrager allein durch die Oberfläche des bzw. der Plunger ausgebildet sein. Üblicherweise sind auf dem Vibrationsmittel, wie z. B. dem Plunger, jedoch noch zusätzliche Verbindungsträger und Verschleißleisten oder dergleichen angeordnet und bilden dann den Vibrationsübertrager.
Die Richtung der ausgeübten Vibrationsbewegung ergibt sich daher durch die Anordnung des bzw. der Plunger. Vorzugsweise sind mehrere Plunger parallel zueinander angeordnet, um eine Vibrationsbewegung in der selben Richtung zu erzeugen. Die Plunger, die grundsätzlich in je einem Zylinder geführt sind, führen eine reine axiale Bewegung aus. Es ist somit durch die Verwendung der Plunger eine Vibrationsbewegung in nur einer Richtung erzielbar.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung ist das Vibrationsmittel, insbesondere die Plunger im bestimmungsgemäßen Gebrauch vertikal ausgerichtet. Entsprechend ist eine ausschließlich vertikale Bewegung und somit eine streng vertikale Vibrationsbewegung auf dem Vibrationsträger ausübbar. Weitere Bewegungskompo- nenten, die für eine Verdichtung des Betons nicht benötigt werden, können somit vermieden werden. Hierdurch wird sowohl ein diesbezüglich unnötiger Energieverbrauch als auch ein erhöhter Verschleiß der Anlage verhindert.
Bevorzugt ist hierbei die Anlagen, insbesondere der Basiskörper zur Umgebung, insbesondere zum die Anlage tragenden Boden über eine Vibrationsentkopplung verbunden. Eine solche Vibrationsentkopplung wird vorzugsweise pneumatisch gesteuert und/oder weist wenigstens ein Gaspolster, insbesondere ein Luftpolster auf. Solche Luftpolster sind in einer günstigen Variante als Luftschläuche ausgebildet. In einer Ausführungsform ist somit die Anlage mit ihrem Basiskörper über Luftpolster oder eine andere Vibrationsentkopplung auf dem Boden, wie bei- spielsweise dem Boden der Fertigungshalle, angeordnet. Hierbei können die Luftpolster pneumatisch angesteuert werden, indem sie für den Übergang vom Ruhezustand in einen Betriebszustand mit Druck befüllt und mit einem für die Vibrationsentkopplung geeigneten Druck beaufschlagt werden. Die Verwendung von Luftpolstern ist nur eine Variante zur Realisierung der Vibrationsentkopplung. Ebenso kann auch ein Elastomer für die Vibrationsentkopplung verwendet werden.
Günstig ist die Verwendung eines Impulsgenerators zum Erzeugen einer Vibrationsbewegung einer Hydraulikflüssigkeit in dem Vibrationsmittel. Es wird somit über eine Vielzahl von Impulsen eine Vibrationsbewegung erzeugt. Die Impulse können sprunghaft oder auch kontinuierlich wie beispielsweise sinusförmig sein. Hierdurch wird eine Vibrationsbewegung bzw. ein vibrierender Druck der Hydraulikflüssigkeit bei dem Impulsgenerator initiiert und über Hydraulikleitungen am Vibrationsmittel bereitgestellt. Der vibrierende Druck der Hydraulikflüssigkeit kann dann im Vibrationsmittel durch die Hubplunger in eine entsprechende vibrierende Kraft umgesetzt werden. Hieraus resultiert dann eine vibrierende Bewegung der Hubplunger und somit des Vibrationsübertragers, der mit den Hubplun- gern verbunden ist. Das Erzeugen der vibrierenden Bewegung bzw. des vibrierenden Drucks der Hydraulikflüssigkeit kann somit örtlich getrennt von der Ver- wendung der Vibrationsbewegung, also örtlich getrennt von dem Vibrationsmittel und dem Vibrationsübertrager erzeugt werden. Der Impulsgenerator ist im Falle dieser örtlichen Trennung nicht oder wenig der Vibration ausgesetzt, die er erzeugt. Hierdurch kann ein Verschleiß vermindert werden und bei Bedarf ein separater Austausch des Impulsgenerators vorgenommen werden.
Ein solcher Impulsgenerator kann auf einfache Weise bereitgestellt werden, wie beispielsweise in einer Ausführungsform durch Verwendung eines Vibrationskolbens, der mit einem Antrieb, insbesondere mit einem Elektroantrieb gekoppelt ist. Hierbei initiiert der Antrieb eine Bewegung des Vibrationskolbens mit wechselnder Richtung. Der Vibrationskolben ist mit wenigstens einer Kammer für eine Hydraulikflüssigkeit versehen, in der er durch seine wechselnde Bewegung einen Druck wechselnd auf- und abbaut. Von dieser Kammer aus wird der so erzeugte wechselnde, insbesondere oszillierende Druck in der Hydraulikflüssigkeit über Leitungen zum Vibrationsmittel, insbesondere zu den Hubplungern geleitet. Es kann zur Erzeugung des wechselnden Drucks und somit der wechselnden Bewegung der Hydraulikflüssigkeit ein einzelner oder mehrere Vibrationskolben vorgesehen sein. Gleichwohl ist eine Mehrzahl von Plungern zum Umsetzen des Hydraulikdrucks in eine Kraft am Vibrationsmittel einsetzbar, die nicht mit der Anzahl der Vibrationskolben korrespondieren muss. Hierdurch kann trotz Verwendung nur eines Antriebs bzw. Impulsgenerators eine gleichmäßige Verteilung der Vibrationsbewegung auf das Vibrationsmittel und dadurch den Vibrationsü- bertrager erreicht werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator eine Hydraulikschaltung zum Schalten eines auf einen Vibrationskolbens wirkenden Differenzdrucks aufweist. Demnach wird ein Differenzdruck, der auf den Vibrationskolben wirkt, mittels einer Schaltung geschaltet, so dass unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Kolbens resultieren. Somit kann durch die Umschaltung eine wechselnde Bewegung des Vibrationskolbens und somit ein wechselnder Druck in der Hydraulikflüssigkeit erzeugt werden. In diesem Fall kommt der Impulsgenerator ohne einen Motor aus, der den Vibrationskolben direkt antreibt. Darüber hinaus kann eine sprunghafte, impulsartige Druckumkehr und damit eine sprunghafte impulsartige Vibration erzeugt werden. In diesem Fall kann der Impulsgenerator als digitaler Impulsgenerator bezeichnet werden.
Vorzugsweise wird ein Vibrationskolben verwendet, der zwei Angriffsflächen für eine Hydraulikflüssigkeit aufweist, wobei die beiden Flächen in entgegengesetzte Richtung weisen und/oder unterschiedlich groß sind. Es wird somit im Betrieb des Impulsgenerators jede der beiden Flächen mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt, wobei einer der Drücke zeitweise auch den Wert Null aufweisen kann. Eine Kraft ergibt sich hierbei je Fläche aus dem Produkt der Größe der jeweiligen Fläche und dem auf sie wirkenden Druck. Bei entgegengesetzten Flächen ent- stehen somit zwei entgegengesetzte Kräfte, wobei die größere der beiden Kräfte die resultierende Kraft und damit die Bewegungsrichtung des Vibrationskolbens bestimmt. Beispielsweise können in einem Schaltzustand beide Flächen mit demselben Druck beaufschlagt werden, wobei jedoch die zweite Fläche größer ist als die erste Fläche. In diesem Fall überwiegt die an der zweiten Fläche resultierende Kraft und bestimmt die Bewegung des Vibrationskolbens, nämlich in die Richtung, in die der auf die zweite Fläche wirkende Druck gerichtet ist. Wird nun in einer zweiten Schaltstellung die Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Fläche abgelassen, wodurch sich der Druck an dieser zweiten Fläche etwa auf Null reduziert, so überwiegt die an der ersten Fläche resultierende Kraft und kehrt somit die Bewegung des Vibrationskolbens um. Gemäß dieser Ausführungsform ist im Bereich der ersten Fläche immer ein Druck der Hydraulikflüssigkeit vorhanden, soweit sich der Antrieb jedenfalls in Betrieb befindet. Somit kann die mit der ersten Fläche des Vibrationskolbens in Verbindung stehende Hydraulikflüssigkeit zum Übertragen der durch den Vibrationskolben erzeugten Vibrationsbewegung zum Vibrationsmittel, insbesondere zu den Plungern verwendet werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Hydraulikschaltung zum Schalten des Differenzdrucks abhängig von der Stellung des Vibrationskolbens, insbesondere durch die Stellung des Vibrationskolbens ausgebildet ist. Der Vibrationskolben erzeugt somit eine Bewegung in wechselnder Richtung, die zwei Endstellungen aufweist. Wenn der Vibrationskolben jeweils eine Endstellung erreicht hat, erfolgt eine Umschal- tung und somit eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Vibrationskolbens. Hierzu können die jeweiligen Endstellungen des Vibrationskolbens zur Umschal- tung abgefragt werden oder die Stellung des Vibrationskolbens selbst initiiert die Umschaltung.
Eine günstige Verdichtungswirkung auf den Beton ergibt sich insbesondere bei sprunghaften Vibrationsimpulsen, so dass gemäß einer günstigen Ausgestaltung das Vibrationsmittel zum Erzeugen von sprunghaften Vibrationspulsen ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der einer Vibrationsbewegung an dem
Vibrationsübertrager eine lineare Bewegung überlagert wird. Hierbei kann in einem ersten Schritt eine lineare Bewegung an dem Vibrationsübertrager ausge- übt werden, um den getragenen Produktträger für die herzustellenden Betonwaren zu heben, bis ein verspannter Zustand erreicht wird. Dieser verspannte Zustand kann jedoch auch auf andere Weise erreicht werden, indem beispielsweise die den Beton enthaltende Produktform und/oder der Beton selbst von oben auf den Produktträger und/oder auf den Vibrationsübertrager gedrückt werden. Zum Verdichten erfolgt dann ein Einschalten der Vibration. Hierbei wird Vibration von dem Vibrationsmittel aus über den Vibrationsübertrager schließlich am Beton bereitgestellt. Die Betonmasse kann sich hierbei verdichten, wobei jedoch eine bleibende Kraft von oben auf den Beton nötig ist, um eine nennenswerte Verdich- tung erreichen zu können. Anstelle einer von oben auf den Beton geregelten Kraft kann stattdessen der Produktträger von unten den Beton anheben und gegen eine obere Begrenzung, insbesondere einen Formstempel pressen. Eine solche anhebende Bewegung lässt sich erfindungsgemäß ausführen, wenn an dem Vibrationsübertrager der Vibrationsbewegung eine lineare Bewegung über- lagert wird. Die Vibrationsübertrager führen somit eine Vibrationsbewegung und heben sich gleichzeitig um den Beton gegen eine obere Begrenzung, insbesondere einen Formstempel zu pressen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Spannvorrichtung zum Festspannen einer Produktform auf dem Vibration- sübertrager vorgesehen ist. Eine solche Spannvorrichtung kann eine Produktform, die regelmäßig nach oben und unten offen ist, auf einen Produktträger wie eine Palette nach unten drücken. Dadurch ist die Produktform nach unten geschlossen, so dass enthaltener Beton nicht entweichen kann. Gleichzeitig kann die Spannvorrichtung im bestimmungsgemäßen Gebrauch regelmäßig von oben eine Kraft über die Produktform und den Produktträger auf den Vibrationsübertrager ausüben. Diese Kraft wirkt den Hubplungern, die eine Vibration von unten auf den Vibrationsübertrager ausüben, entgegen.
Ein solches Entgegenwirken ist vorteilhaft, da das Vibrationsmittel unter Verwendung von Plungern druckgesteuert ist und somit eine Kraft in eine Richtung aktiv ausüben kann, insbesondere zum Heben des Vibrationsübertragers. Zum Senken des Vibrationsübertragers kann die Kraft durch die Plunger jedoch lediglich zurückgenommen werden. Die Plunger sind regelmäßig nicht dazu ausgelegt, den Vibrationsträger auch wieder zurückzuziehen. Ohne eine durch die Spannvorrichtung bestimmungsgemäß von oben wirkende Kraft ergebe sich dann eine Abwärtsbewegung des Vibrationsträgers allein durch die Schwerkraft. Ein forcier- tes Umdrehen der Kraft in den Hydraulikelementen könnte dabei ohne eine Gegenkraft zu einer nachteiligen Vakuumbildung in den Hydraulikleitungen führen. Die Spannvorrichtung ist deshalb dazu geeignet, eine Kraft in Abwärtsrichtung aktiv auszuüben und dadurch eine Abwärtsbewegung des Vibrationsträgers zu Unterstützen.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die elastische Spannvorrichtung eine Elastizität aufweist, insbesondere einen Druck-Volumenspeicher zum Bereitstellen einer elastischen Gegenkraft zum elastischen Spannen der Produktform gegen eine Vibrationsbewegung an dem Vibrationsübertrager. Durch diese Elastizität wird nicht allein eine statische Gegenkraft zu jedem Vibrationsstoß bereitgestellt, sondern es wird trotz aufgebrachter Kraft eine Bewegung ermöglicht. Dies kann auf einfache Weise durch die Verwendung eines Druck-Volumenspeichers erreicht werden, der im Falle einer hydraulischen, elastischen Spannvorrichtung mit den Hydraulikleitungen der Spannvorrichtung verbunden wird. Bei einer Aufwärtsbewegung durch den Vibrationsübertrager entgegen der Kraft der elasti- sehen Spannvorrichtung wird somit Druck auf die Hydraulikleitungen der Spannvorrichtung ausgeübt und ein Teil der Hydraulikflüssigkeit in den Druck- Volumenspeicher gedrückt. Nach Ende eines Vibrationsimpulses kann der Druck- Volumenspeicher die Hydraulikflüssigkeit zurück in die Leitungen drücken und zu einer kraftvollen Abwärtsbewegung der elastischen Spannvorrichtung führen. Somit wird von der elastischen Spannvorrichtung aus über die Produktionsform eine Abwärtsbewegung des Vibrationsträgers bewirkt und die Gefahr einer Vakuumbildung entschärft.
Günstig ist es, wenn die Spannvorrichtung einen Formhalter zum Halten und/oder zum hydraulischen Heben und/oder Senken einer Produktform auf- weist. Die Spannvorrichtung kann hierbei nicht nur die beschriebene Gegenkraft zur Vibrationsbewegung ausführen, sondern auch zum Heben der Produktions- form eingesetzt werden, um die Produktionsform bereitzustellen und um nach Beendigung eines Herstellungsprozesses eine fertig verdichtete Betonmasse durch Heben der Produktionsform freizugeben.
Bevorzugt ist die Anlage dazu ausgebildet, den Formhalter, eine Produktform zum Aufnehmen von Beton, eine Produktpalette zum Tragen der Produktform und/oder den Vibrationsübertrager so fest miteinander zu verspannen, dass diese beim Durchführen einer Vibration durch das Vibrationsmittel zum Verdichten des Betons keine Relativbewegung zueinander ausführen. Hierdurch wird vermieden, dass insbesondere die Produktform beim Vibrieren des Produktü- bertragers auf diesem sich im Wesentlichen chaotisch in eine Vielzahl von Richtungen bewegt. Eine solche chaotische Bewegung lässt zum Einen eine Vielzahl von Bewegungen zu, die keinen Beitrag zur Verdichtung leisten und darüber hinaus führen die chaotischen Bewegungen zu einem hohen Geräuschpegel und einem hohen Verschleiß der betroffenen Anlagenteile. Durch eine erfindungsge- mäße Verspannung, bei der die genannten Anlagenelemente beim Vibrieren keine Relativbewegung zueinander vollführen, führen sämtliche so verspannten Anlageteile nur die ausgeübte Vibrationsbewegung aus. Eine solche Vibrationsbewegung kann erfindungsgemäß zielgerichtet senkrecht ausgeübt werden. Es führen die miteinander verspannten Anlageteile demnach keine Relativbewegung zueinander und damit lediglich die ausgeübte Vibrationsbewegung aus. Zudem führt das Verhindern von Relativbewegungen der untereinander verbundenen Anlagenteile unmittelbar zu einer Verminderung eines etwaigen Verschleißes an den Berührungszonen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verspannmittel eine starre Spannvorrichtung zum im Wesentlichen starren Verspannen des Vibrationsübertragers mit dem Basiskörper. Eine solche starre Spannvorrichtung stellt im Wesentlichen eine nicht elastische Verspannung zwischen dem Vibrationsübertrager und dem Basiskörper her. Da eine unendliche Steifigkeit unphysikalisch ist, wird auch diese starre Spannvorrichtung Elastizitäten aufweisen. Jedoch weist diese starre Spannvorrichtung keine Elemente auf, die gezielt zum Erreichen einer Elastizität eingesetzt werden, wie beispielsweise Federn, elastomere Materialien oder Druckvolumenspeicher. Günstig ist es, wenn die Anlage dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Stempel zum Schließen einer den Beton aufnehmenden Produktform vorgesehen ist und die starre Spannvorrichtung zum Verspannen des Vibrationsübertragers mit dem Basiskörper über den Stempel und den in der Produktform enthaltenen Beton ausgebildet ist. Hierbei wird somit die starre Spannvorrichtung zwischen dem Vibrationsübertrager und dem Basiskörper unter anderem über den zu verdichtenden Beton erreicht. Eine Bewegung des Vibrationsmittels, bei der der Vibrationsübertrager gegenüber dem Basiskörper gehoben wird, arbeitet das Vibrationsmittel somit gegen die starre Spannvor- richtung und damit gegen den zu verdichtenden Beton an. Der Beton kann hierbei teilweise dieser Vibrationsteilbewegung nachgeben, wobei eine Teilverdichtung erfolgt. Bewegt sich nun der Vibrationsübertrager in einer nächsten Teilbewegung der Vibration zurück, bleibt die erfolgte Teilverdichtung bestehen. Die Nachgiebigkeit des Betons durch seine Verdichtung ist somit ebenfalls nicht elastisch.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die starre Spannvorrichtung den Basiskörper, einen Stempelrahmen zum Tragen und Führen des Stempels, Kolbenstangen zum Führen des Stempelrahmens, wenigstens eine Führungsbremse zum Führen und Festsetzen des Stempelrahmens an den Kolbenstangen, wenigstens einen Verbindungskörper zum Verbinden des Stempels mit dem Stempelrahmen, eine mit Beton gefüllte Produktform, eine Produktpalette zum Tragen der Produktform und/oder den Vibrationsübertrager. Die starre Spannvorrichtung reicht somit vom Basiskörper über einen Anlagenrahmen, den Formstempel und den Beton zum Vibrationsübertrager. Je nach Aufbau der Anlage sind nicht alle der genannten Elemente enthalten. Beispielsweise kann die Produktform nach unten geschlossen sein und somit keine Produktpalette benötigen. Wesentlich ist allein, dass eine geschlossene Verspannung von dem Basiskörper zum Vibrationsübertrager erfolgt.
Erfindungsgemäß kann somit das Verspannmittel eine elastische Verspannvor- richtung oder eine starre Verspannvorrichtung umfassen. In einer Ausführungsform ist sowohl die elastische als auch die starre Spannvorrichtung gleichzeitig vorgesehen. Die elastische Spannvorrichtung drückt im Wesentlichen die Produktform gegebenenfalls zusammen mit einem Produktträger wie einer Palette auf dem Vibrationsübertrager um diese bei Vibrationen zusammenzuhalten. Die elastische Spannvorrichtung gibt der Bewegung des Vibrationsmittels und somit des Vibrationsübertragers nach und stellt gleichzeitig eine Rückstellkraft für das Vibrationsmittel wie beispielsweise einen oder mehrere hydraulische Plunger dar. Die starre Spannvorrichtung bewirkt eine starre Verspannung zwischen dem Basiskörper und dem Vibrationsübertrager über den Beton, so dass eine Vibrationsbewegung auf den Beton einwirkt. Die starre Spannvorrichtung gewährleistet somit im Wesentlichen eine Gegenkraft an dem Beton, so dass dieser einer Vibrationsbewegung nicht ausweichen kann. Die elastische Spannvorrichtung und die starre Spannvorrichtung sind somit für unterschiedliche Aufgaben vorgesehen. Sie können gleichzeitig in der Anlage vorgesehen sein, und dabei zwei zueinander getrennte Kraftschlüsse herstellen.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine erfindungsgemäße Anlage betrieben, indem zum Erzeugen einer Vibration an dem Vibrationsträger ein hydraulischer Druck mit Vibrationsmittel erzeugt oder bereitgestellt wird. Günstig ist es, wenn der hydraulische Druck des hydraulischen Vibrationsmittels und/oder der Spannvorrichtung zum Bestimmen der Verdichtung einer Betonmasse für die herzustel- lende Betonware in der Anlage gemessen wird. Dieser Messung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine zu verdichtende Betonmasse Vibrationen stärker absorbiert und dadurch der Vibration weniger entgegenwirkt. Erhöht sich die Verdichtung, so absorbiert die Betonmasse weniger Vibration und stellt somit ein stärkeres Hindernis für die Vibration dar. Dies kann sich in einer Druckerhöhung der entsprechenden Hydraulikleitungen bemerkbar machen und somit als Indikator für den Verdichtungszustand der Betonmasse dienen.
Es kommt hinzu, dass die Vibrationsbewegung im Falle einer starren Verspannung über den Beton gegen diese Verspannung wiederum ebenfalls über den Beton anarbeiten muss. Je stärker der Beton verdichtet ist, umso stärker wird somit auch die starre Verspannung, die den Beton beinhaltet. Das Ausführen der Vibrationsbewegungen wird für das Vibrationsmittel somit umso schwerer, je stärker der Beton verdichtet ist, was sich wiederum in einer Zunahme der zum Verdichten eingesetzten Hydraulikflüssigkeit bemerkbar macht. Für die Erfassung konkreter Werte der Verdichtung können beispielsweise Referenzwerte des Hydraulikdrucks zusammen mit bekannten Verdichtungsergebnissen herangezo- gen werden.
Außerdem wirkt die Vibrationsbewegung auch auf das Verspannmittel, insbesondere das elastische Verspannmittel, so dass Vibrationsänderungen auch hierüber erfassbar sein können.
Vorteilhaft ist, ein Messmittel zum Erfassen einer vertikalen Position der Produkt- form, insbesondere relativ zu der Stempelposition vorzusehen. Über die Messung der vertikalen Position der Produktform, insbesondere relativ zum Stempel kann die aktuelle Produkthöhe des in der Produktform enthaltenen Betons bestimmt werden. Beim Durchführen einer Verdichtung wird der Stempel regelmäßig konstant auf den Beton in der Produktform gehalten und die Produktform wird wäh- rend des Verdichtens gemäß einer Ausführungsform nach oben bewegt, so dass der Beton mit dem Formstempel in Kontakt kommt. Da hierbei der Stempel relativ zu den meisten anderen Anlagenteilen feststeht, kann zur Bestimmung der Betonhöhe ebenso die vertikale Position der Produktform relativ zu diesen anderen Anlagenteilen gemessen werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Anlage zum Bestimmen des Verdichtungszustandes des in der Produktform enthaltenen Betons aus dem gemessenen hydraulischen Druck und/oder der gemessenen Position der Produktform ausgebildet ist. Durch das Messen der Position der Produktform zum Stempel kann die Produkthöhe des Betons bestimmt werden. Ihre Änderung lässt Rückschlüsse auf die Verdich- tung zu. Auch bei der Erfassung des Verdichtungszustandes mittels der gemessenen Position der Produktform können konkrete Werte mit Hilfe von Referenzwerten bestimmt werden. Ebenso kann zur Bestimmung des Verdichtungszustandes eine Messung der Produkthöhe und wenigstens eines Hydraulikdruckes zusammen betrachtet werden. Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Anlage eine Hebevorrichtung zum Heben und/oder Senken einer Produktform auf. Diese Hebevorrichtung kann auch zum Verspannen der Produktform mit dem Vibrationsübertrager ausgebildet sein und somit die Funktion des Hebens und Senkens der Produktform und des Verspan- nens der Produktform mit zumindest dem Vibrationsübertrager mit baulich vereinten Elementen ausführen. Gleichzeitig kann die Hebevorrichtung noch die Funktion des Führens, insbesondere der hebenden und senkenden Bewegung der Produktform übernehmen. Eine solche gleichzeitige Führung wird beispielsweise erreicht, wenn als Antriebseinheit Hydraulikzylinder mit Hydraulikkolben und daran befestigte Kolbenstangen verwendet wird. Eine solche Antriebseinheit weist grundsätzlich gute Führungseigenschaften zum Führen einer linearen Bewegung auf.
Günstig ist außerdem, eine Stempelführung vorzusehen, die den Formstempel in einer hebenden und senkenden Bewegung führt und eine Stempelbremse, die den Formstempel in einer gewünschten Position festsetzen bzw. festbremsen kann. Das Festbremsen erfolgt dabei mit einer solchen Bremskraft, dass der Formstempel einerseits in einer Ruheposition gegen die Gewichtskraft gehalten werden kann. Andererseits kann er in einer Position in einer Produktform auf dem Produkt auf dieses von oben wirken und als mechanischer Widerstand dienen. Der Widerstand wird ausgenutzt, wenn beispielsweise von unten eine Vibrationsbewegung auf das Produkt ausgeübt wird, der oftmals noch eine lineare Hubbewegung auf das Produkt von unten zum Verdichten desselben ausübt. Damit sich das Produkt hierbei nicht insgesamt anhebt, muss der von oben auf dem Produkt lastende Formstempel einen erheblichen mechanischen Widerstand leisten. Der Formstempel muss hierbei die ausgeübte Kraft als Gegenkraft aufbringen können. Entsprechend stark muss der Formstempel festgebremst sein.
Vorteilhaft ist es, wenn das Führungsmittel für die Hebevorrichtung für die Produktform gleichzeitig als Führung für die Stempelführung dient und/oder die Stempelbremse hieran angreift. Dies kann beispielsweise auf einfache Weise erreicht werden, wenn das Führungsmittel für die Hebevorrichtung als Hydraulikzylinder mit Hydraulikkolbenstangen ausgebildet ist und die Stempelführung an wenigstens einem dieser Elemente, nämlich der Hydraulikzylinder von außen oder der Hydraulikstange geführt wird. Als Führungsmittel sind dabei oftmals mehrere, zum Beispiel je zwei oder vier Hydraulikzylinder und Hydraulikkolbenstangen vorgesehen. Bevorzugt wird der Formstempel mittels der Stempelbrem- se an dem Führungsmittel der Hebevorrichtung wie beispielsweise an einer oder mehreren Kolbenstangen festgebremst.
Günstig ist es, wenn die Stempelführung mit der Stempelbremse baulich vereint ist. Beispielsweise kann die Stempelführung eine oder mehrere Kolbenstangen umfassen und zum Bremsen bzw. Festsetzen die Kolbenstangen hier fest um- fassen. In einer weiteren Ausführungsform ist ein Stempelantrieb zum Heben und Senken des Formstempels vorgesehen. Dieser Stempelantrieb kann als eigenes Bauelement vorgesehen sein oder aber mit der Stempelführung und/oder der Stempelbremse baulich vereint sein. Eine solche bauliche Vereinigung kann sich auf ein oder mehrere Bauteile der Stempelbremse und/oder der Stempelführung und/oder des Stempelantriebs beziehen.
Zur Durchführung einer Qualitätskontrolle wird vorteilhafterweise sowohl der Verdichtungszustand als auch die Produkthöhe bestimmt, wobei beide Größen zusammen für die Bewertung der Produktqualität berücksichtigt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Be- zugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Teilansicht einer Anlage in einer Teilschnittansicht mit Hydraulikschaltung,
Figur 2 einen Impulsgenerator in einer Schnittansicht,
Figur 3 den Impulsgenerator gemäß Figur 2 in einer dazu um 90° gedrehten Teilschnittdarstellung, Figur 4 eine schematische Darstellung des Impulsgenerators gemäß der Figuren 2 und 3 zusammen mit seinen Hydraulikverbindungen,
Figur 5 eine erfindungsgemäße Anlage gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer zum Teil aufgeschnittenen Frontansicht,
Figur 6 einen Hubplunger der Anlage gemäß Figur 5 in Seitenansicht in einer Teilschnittansicht,
Figur 7 einen hydraulisch geschalteten Impulsgenerator in einer Teilschnittdarstellung mit hydraulischer Schaltung,
Figur 8 eine Anlage in einer Frontansicht in einer Startsituation,
Figur 9 eine Anlage in einer Frontansicht im Betriebszustand des Füllens einer Produktform,
Figur 10 eine Anlage in einer Frontansicht in dem Betriebszustand des Ver- dichtens,
Figur 11 eine Anlage in einer Frontansicht in dem Betriebszustand des Ent- nehmens des verdichteten Betonproduktes aus der Produktionsform und
Figur 12 eine Anlage in einer Frontansicht in den Betriebszustand zum Wechseln des Produktionsträgers.
Ähnliche Anlagenteile unterschiedlicher Ausführungsformen werden nachfolgend mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Von der Anlage 1 zum Herstellen von Betonwaren ist ein Basiskörper 2, der auch als Vibrationstischgehäuse bezeichnet wird, dargestellt, der über die Vibrationsentkopplungen 4 auf dem befestigten Boden 6 wie beispielsweise einer Maschi- nenhalle gelagert ist. Die Vibrationsentkopplung 4 ist hier durch Luftpolster aufgebaut. In dem Basiskörper 2 sind eine Vielzahl von Hydraulikhubplungern 8 angeordnet. Die Hubplunger 8 sind in Zylindern 10 abgedichtet geführt. Jeder Plunger 8 ist an seiner Kopfseite über zumindest einen Verbindungsträger 102 mit weiteren Hubplungern 8 verbunden. Die Verbindungsträger 102 wirken als Vibrationsübertrager. Darauf lagert der Produktträger 12. Auf dem Produktträger 12 ist die Produktform 14 angeordnet. Die Produktform 14 ist mit Formansätzen 16 versehen, an denen jeweils ein Formhalter 18 einer Spannvorrichtung 20 von oben angreift.
Bei Druckbeaufschlagung der Plunger 8 üben diese eine Kraft von unten gegen den Produktträger 12 aus, um diesen zu heben. Jeder Plunger 8 übt hierbei eine Kraft F1 aus. Der Summe dieser Kräfte entgegenwirkend übt eine Spannvorrichtung zum elastischen Verspannen an jedem ihrer Spannzylinder 22 bei Druck- beauschlagung eine Kraft F2 in Abwärtsrichtung aus. Diese Kraft wirkt jeweils von dem Spannzylinder 22, der auch als Gleichgangzylinder bezeichnet wird, über den Formhalter 18, den Formansatz 16 und die Produktionsform 14 auf den Produktträger 12 und den Vibrationsübertrager. Die Kräfte F1 und F2 sind entgegengesetzt. Eine Bewegung des Produktträgers 12 hängt somit von der jeweils überwiegenden Kraft ab, wobei die nach unten gerichteten Kräfte F2 noch durch die Gewichtskraft unterstützt werden.
Die Spannzylinder bzw. Gleichgangzylinder 22 werden grundsätzlich über das Steuerventil 24 angesteuert. Das Steuerventil 24 ist in seiner Ruhestellung dargestellt. Wird das Steuerventil 24 gemäß der Darstellung von links angesteuert, so wird ein hydraulischer Strom von der Druckvolumenquelle 26 für den Spann- zylinder 22 über das Steuerventil 24, die Leitung 28 zum Spannen des Spannzylinders 22 und das Druckregelventil 30 so in die Gleichgangszylinder bzw. Spannzylinder 22 eingeleitet, dass diese entsprechend des von dem Druckregelventil 30 eingesteuerten Drucks jeweils die Kraft F2 in Abwärtsrichtung entwickeln. Der hydraulische Strom durch die Leitung 28 führt gleichzeitig zum Druckauffüllen eines Druckvolumenspeichers, der hier als Stickstoffspeicher 32 ausgebildet ist. Die Seite der Gleichgangzylinder 22, bei der grundsätzlich eine Kraft F3 in Aufwärtsrichtung erzeugbar ist, wird über die Leitung 34 und über das Steuerven- til 24 in den Rücklaufvolumentank 36 entlastet. Mit der Ansteuerung des Steuerventils 24 von links fahren die Gleichgangzylinder zunächst herunter und bauen dann, wenn sie unten angekommen sind, eine elastische Verspannung der Maschinenbauteile zur harmonischen Vibrationsverdichtung auf. Mit harmonischer Verdichtung wird ein Vorgang bezeichnet, bei dem wenigstens ein Vibrations- Übertrager fest mit einer Produktform und meistens auch einem Produktträger, auf dem sich die Produktform befindet, beim Vibrieren fest miteinander verbunden sind. Die Produktform vibriert dabei zusammen mit zumindest dem Vibrationsübertrager, anstatt zur Vibrationsbewegung zusätzliche unkontrollierte Bewegungen auszuführen. Die Produktform 14 wird also nach unten gegen die Vibra- tionstischplatte 12 gedrückt, wodurch eine Verspannung erzielt wird. Die nötige Kraft resultiert aus dem Druck, der durch das Druckregelventil 30 bestimmt wird. Aufgrund des Stickstoffspeichers 32 ist diese Verspannung elastisch ausgebildet.
Wird das Steuerventil 24 gemäß Figur 1 von rechts angesteuert, so wird ein hydraulischer Strom von der Druckstromquelle 26 aus über das Steuerventil 24 und die Leitung 34 so in die Gleichgangszylinder 22 eingeleitet, dass diese je eine Kraft F3 entwickeln, die nach oben gerichtet ist und somit die Gleichgangzylinder zusammen mit der Spannvorrichtung 20 nach oben fahren.
Wird das Steuerventil 24 nicht angesteuert, so befindet es sich in seiner alle Bewegungen der Gleichgangzylinder blockierenden Null-Stellung.
Zur Erzeugung der aufwärts gerichteten Kräfte F1 an den Hubplungem 8 wird zunächst davon ausgegangen, dass in der Spannvorrichtung 20 jeweils die Kräfte F2 nach unten wirken. Zum Erzeugen der Kräfte F1 wird dann das Steuerventil 38 zum Druckbeaufschlagen eines Impulsgenerators 40 gemäß Figur 1 von links angesteuert. Somit wird ermöglicht, dass ein Volumenstrom von der Druckvolu- menquelle 26 aus über das Rückschlagventil 42 und das Vibrationssteuerventil 38 zum Impulsgenerator 40 gelangt. Der Volumenstrom teilt sich hierbei von dem Steuerventil 38 aus in zwei Volumenströme auf. Ein Volumenstrom gelangt von dem Vibrationssteuerventil 38 aus über das Volumenstromregelventil 46 in das Vibrationspumpenverteilergehäuse 48 auf der gemäß Figur 1 links dargestellten Seite und von dort aus weiter über diverse Verteilerleitungen 50 in die diversen Zylinder 10 der Hubplunger 8. Entsprechend des angesteuerten Öffnungsgrades des Volumenstromregelventils 46 fahren die Hubplunger 8 schnell oder langsam aus, oder bleiben auch an beliebiger Stellung stehen.
Aufgrund der anstehenden Kräfte F2 befinden sich die Hubplunger 8 zunächst in ihrer eingefahrenen Stellung. Durch das Öffnen des Volumenstromregelventils 46 baut sich ein Druck in dem System auf, das die Kräfte Fi erzeugen soll. Entsprechend baut sich dieser Druck auch in der Vorderkammer 52 des Impulsgenerators 40 auf.
Der Impulsgenerator 40 ist mit einem Vibrationskolben 54 und einem Ent- lastungsplunger 56 ausgestattet. Zum Erzeugen der Vibrationen sind der Vibrationskolben 54 und der Entlastungsplunger 56 mit einem Excenter 58 verbunden. Der Excenter 58 weist zudem ein Lager und eine Kurbelwelle auf, die mit einer Antriebswelle 60 verbunden ist. Die Antriebswelle 60 ist in den Antriebswellenlagen 62 gelagert. Ein Antrieb der Antriebswelle 60 und somit dann des Excenters 58 erfolgt mittels eines Antriebsmotors 64.
Hat sich ein Druck unter anderem in der Vorderkammer 52 ausgebildet, drückt dieser den Vibrationsplunger 54 gegen den Excenter 58 einschließlich Lager und Kurbelwelle. Außerdem drückt der genannte Druck die Hubplunger 8 gegen die abwärtswirkenden Kräfte F2 nach oben und lässt diese ausfahren.
Ausgehend von dem Vibrationssteuerventil 38 gelangt ein weiterer Hydraulikstrom über das Druckregelventil 44 zur Hinterkammer 66 des Impulsgenerators 40 und zum Druckvolumenspeicher 68 für den Impulsgenerator 40. Hierdurch wird ein Hydrauliköldruck in der Hinterkammer 66 auf den Entlastungsplunger 56 ausgeübt. Es entsteht eine Kraft auf den Entlastungsplunger 56, die der Kraft auf den Vibrationsplunger 54 entgegenwirkt. Somit wird die Kraft minimiert, gegen die der Antriebsmotor 64 anarbeiten muss. Es lässt sich das notwendige Drehmoment, entsprechend auch die notwendige Leistung des Antriebsmotors 64 minimieren.
Durch Einschalten des Antriebsmotors 64 entsteht durch das Drehmoment auf der Antriebswelle 60 über den Excenter einschließlich Lager und Kurbelwelle eine translatorische Hin- und Herbewegung des Vibrationsplungers 54. Hierdurch wird das Hydraulikölvolumen in der Vorderkammer 52 im Vibrationspumpenver- teilergehäuse 48 vergrößert und verkleinert. Beim Verkleinern des Volumens weicht das enthaltene Hydrauliköl über die Verteilerleitungen 50 zu den Hubplun- gern 8 und den Zylindern 10 aus. Die vibrierende bzw. pulsierende Bewegung des Vibrationsplungers 54 wird somit auf die Hubplunger 8 übertragen. Sofern die Hubplunger 8 aufgrund eines Volumenstroms durch das Volumenstromregelventil 46 ausfahren, wird die impulsartige Bewegung der Ausfahrbewegung der Hubplunger überlagert. Die Hubplunger 8 können dadurch während des Vibrie- rens nachgeführt werden. Wenn sich das Volumen in der Vorderkammer 52 des Vibrationspumpenverteilergehäuses 48 vergrößert, kann Hydrauliköl in den Zylindern 10 zurück in die Vorderkammer 52 entweichen. Dieses Entweichen wird im Wesentlichen auch dadurch bedingt, dass die Kräfte F2 auf der Spannvorrich- tung 20 über die Produktform 14 und den Produktträger 12 die Plunger 8 zurückdrängen.
Das in der Hinterkammer 66 enthaltene Hydrauliköl wird je nach Bewegung des Entlastungsplungers 56 in den Druckvolumenspeicher 68 des Impulsgenerators 40 geleitet bzw. von dort in die Hinterkammer 66 zurückgeführt. Der Druck in diesem Druckvolumenspeicher 68 und entsprechend der Hinterkammer 66 wird über das Druckregelventil 44 gesteuert, das wiederum über das Druckmessgerät 70 angesteuert wird, das den Druck zur Vorderkammer 52 hin erfasst.
Zum Beenden der Vibrationen wird der Antriebsmotor 64 ausgeschaltet und/oder das Ventil 38 geschaltet. Um die Hubplunger 8 wieder abzusenken, erfolgt eine Betätigung des Vibrationssteuerventils 38 gemäß Figur 1 von der rechten Seite, wodurch Hydraulikdruck und Hydraulikvolumen aus den Zylindern 10 der Hubplunger 8, den Verteilerleitungen 50 und der Vorderkammer 52 über das Rückschlagventil 72 in den Rücklaufvolumentank 36 abgeführt wird. Bei dieser Schaltstellung des Vibrationssteuerventils 38 kann gleichzeitig Hydraulikdruck und Hydraulikvolumen zurück über das Druckregelventil 44 in den Rücklaufvolumentank 36 abgebaut werden.
Ein Impulsgenerator 40' ist in den Figuren 2 und 3 zumindest ausschnittsweise und gegenüber Fig. 1 vergrößert dargestellt. Der Impulsgenerator 40' weist gegenüber dem Impulsgenerator 40 der Figur 1 nur eine Kammer 86 und einen Kolben 84 auf. Der Impulsgenerator 40' gemäß der Figur 2 und 3 soll lediglich das Funktionsprinzip des Impulsgenerators erläutern, wobei eine hintere Kammer zur Entlastung für die generelle Funktionsweise entbehrlich ist.
Die Figur 2 zeigt den Impulsgenerator 40' in einem Schnitt quer zur Antriebswelle 60. Die Figur 3 zeigt hierzu eine Schnittdarstellung, bei der die Schnittebene gegenüber der der Figur 2 um 90° gekippt ist. Die Antriebswelle 60 ist mittels einer Passfeder 74 mit einer Excenterwelle 76 drehsteif verbunden. Die Antriebswelle 60 ist in Wellenlagern 78 drehbar gelagert. Lagerdeckel 80 sorgen für einen Halt in axialer Richtung. Eine Drehung der Antriebswelle 60 führt somit aufgrund der Excenterwelle 76 über das Vibrationslager 82 zu einer translatori- sehen Bewegung des Kolbens 84. Der Kolben 84 erzeugt bei drehender Antriebswelle 60 eine oszillierende Bewegung in der Kammer 86 und daher eine oszillierende Änderung des Volumens in der Kammer 86. Die Kammer 86 ist mit diversen Anschlussleitungen 88 zu den Hubplungern 8 sowie einer Anschlussleitung 90 zum Versorgen der Kammer 86 mit Hydrauliköl ausgestattet. Die Kam- mer 86 ist dabei in dem Pumpengehäuse 92 und einem Zylinderkopf 94 angeordnet.
Die Figur 2 zeigt dabei einen Zustand des Impulsgenerators 40' mit größtem Volumen der Kammer 86, bei dem sich die Passfeder 74 entsprechend Figur 2 auf der rechten Seite der Antriebswelle 60' befindet. In der Figur 3 ist die Passfe- der 74 auf der linken Seite der Antriebswelle 60' dargestellt und die Kammer 86 weist ihr kleinstes Volumen auf.
Figur 4 zeigt die Anordnung des Impulsgenerators 40' im Zusammenhang mit den Hydraulikverbindungen schematisch. Der Impulsgenerator 40' kann bei gemäß Figur 4 von links geschaltetem Steuerventil 100 über das Drosselventil 96 von der Druckvolumenquelle 98 aus mit Hydraulikflüssigkeit und einem entsprechenden Druck versorgt werden. Die Kammer 86 des Impulsgenerators 40' ist über Anschlussleitungen 88 mit Hubplungern 8' in Zylindern 10' verbunden. Die Plunger 8' können somit von dem Impulsgenerator 40' aus mit Vibrationsimpul- sen versehen werden, die gegen eine gemäß Figur 4 von oben wirkende Kraft F eine Vibration ausüben. Diese Vibration wird dabei auf den Produktträger 12' ausgeübt. Bei der gezeigten Nullstellung des Steuerventils 100 wird das Hydraulikvolumen in dem Impulsgenerator 40' und verbundenen Elementen gehalten. Erfolgt eine Schaltung gemäß Figur 4 von der rechten Seiten, so kann sich aus dem Impulsgenerator 40' das Hydrauliköl und der Hydraulikdruck in den Entlastungstank 102 abbauen.
Figur 5 zeigt eine Anlage 1 zur Herstellung von Betonwaren in einer Frontansicht ohne Darstellung der hydraulischen Anschlüsse. Die Maschinengrundplatte 3 liegt ausgerichtet auf dem festen Boden. Oberhalb der Maschinengrundplatte 3 ist der Basiskörper 2, der auch als Vibrationstischgehäuse bezeichnet wird, angeordnet und über die Vibrationsentkopplung 4 mit der Maschinengrundplatte 3 verbunden. Die Vibrationsentkopplung 4 ist hier als eine Mehrzahl von pneumatisch gesteuerten Luftpolstern ausgebildet, die hier als Schläuche vorgesehen sind, um in der Maschine zu erwartende mechanische Schwingungen zur Um- weit, insbesondere dem Boden zu entkoppeln, so dass Schwingungen nicht oder zumindest kaum in den Boden eingeleitet werden.
In dem Basiskörper 2 befindet sich eine Vielzahl von Vibrohubkolben bzw. Hubplungern 8, dessen Aufbau vergrößert in der Figur 6 später dargestellt wird. Die Anzahl und Dimension der verwendeten Hubplunger hängt auch davon ab, welche Vibrationsleistung im Betrieb aufgebracht werden soll. Die Vibrohubkolben bzw. Hubplunger 8 werden reihenweise von Vibrohubkol- benbrücken 102 zusammengehalten, die als Vibrationsübertrager wirken. Dabei sind die Vibrohubkolbenbrücken 102 konstruktiv so ausgebildet, dass sie ein unzulässig weites Ausfahren der Vibrohubkolben 8 durch Anschläge oder der- gleichen begrenzen.
Auf den Vibrohubkolbenbrücken 102 sind die Verschleißleisten 104 befestigt. Sie dienen nur dazu, den durch die ständig wechselnde Produktpalette auftretenden Verschleiß der Oberfläche aufzunehmen und somit einen Verschleiß insbesondere der Vibrohubbrücken 102 zu vermeiden. Weiterhin sind vier Kolbenstangen 106 vorgesehen, die mit Füßen 108 in Eckbereichen des Basiskörpers 2 senkrecht nach oben weisend stehen. An ihren oberen Enden werden die Kolbenstangen 106 durch einen Kopfrahmen 111 zu einem geschlossenen Rahmen zusammengefasst und zusammengehalten. An den Kolbenstangen 106 sind Gleichgangzylinder 22 vorgesehen. Die Gleichgangzylinder 22 werden an den Kolbenstangen 106 gleitend angetrieben und geführt. Sie tragen an ihren unteren Enden den Formhalter 181. In dem Formhalter 18' ist die Produktform 14 zum Heben und Senken durch den Formhalter 181 eingespannt und kann somit durch diesen geführt und angetrieben werden. Die oberen Zylinderenden der Gleichgangzylinder 22 sind durch einen Zylinderrahmen 112 zueinander fixiert.
Die Anlage 1 weist weiterhin einen Stempelrahmen 114 auf, der gemäß der Figur 5 an den oberen Enden der Kolbenstangen 106 angeordnet dargestellt ist. Der Stempelrahmen 114 ist an den Kolbentangen 106 gleitend geführt und kann durch Führungsbremsen 116 an den Kolbenstangen 106 gebremst und festgesetzt werden. Weiterhin ist ein Stempelantrieb 118 vorgesehen, der den Stempel- rahmen 114 antreiben kann. Hierzu weist der Stempelantrieb 118 einen Stempel- zylinder 120 auf, in dem ein Stempelkolben 122 angeordnet ist, der an dem Kopfrahmen 111 befestigt ist. Somit kann durch den Stempelantrieb 118 eine Bewegung des Stempelrahmens 114 relativ zu dem Kopfrahmen 111 ausgeführt werden. An dem Stempelrahmen 114 ist über die Verbindungskörper 124 eine Stempelführungseinheit 126 angeordnet und für Aufwärts- und Abwärtsbewegungen fest mit dem Stempelrahmen 114 verbunden. Die Stempelführungsein- heit 126 ist dazu ausgebildet, einen Formstempel 128 zu tragen und zu führen. Dabei wird die Stempelführungseinheit 126 an den Gleichgangszylindern 22 geführt. Die Stempelführungseinheit 126 hat die Aufgabe, eine präzise Führung eines daran angeordneten Formstempels 128 zur Gesamtmaschine, insbesonde- re zur Produktform 14 präzise zu führen.
In einer Betriebssituation der Maschine wird ein Produktträger, insbesondere eine Produktpalette 130 von der Produktform 14 über die zuvor beschriebene Verbindung durch die Gleichgangzylinder 22 und somit der Spannvorrichtung 20 nach unten über die Verschleißleisten 104, die Vibrationshubkolbenbrücken 102 und die Hubplunger 8 auf den Basiskörper 2 elastisch gedrückt und bildet damit eine fünfseitig geschlossene Form, die nur noch eine nach oben weisende Öffnung aufweist. Über die Öffnung kann Beton in die Produktform eingeführt werden. Gleichzeitig ragt ein Stempel während des Vibrationsvorgangs zum Verdichten durch diese Öffnung in die Form um diese zu schließen und Druck auf den Beton auszuüben bzw. einen Widerstand auszuüben, gegen den der Beton von unten beim Verdichtungsvorgang gedrückt wird.
Das elastische Drücken der Gleichgangzylinder 22 bewirkt während des vibrierenden Verdichtungshubes eine harmonische Gesamtbewegung mit den antreibenden Hubplungern 8, den Vibrationshubkolbenbrücken 102, den Verschleiß- leisten 104, der Produktpalette 130, der Produktform 14, dem Formhalter 181, der Gleichgangszylinder 22 und dem Zylinderrahmen 112. Diese genannten Bauteile weisen somit keine Relativbewegung zueinander auf, sondern schwingen harmonisch miteinander mit gleicher Frequenz und Amplitude.
Figur 6 zeigt einen Hubplunger 8 in einem Zylinder 10, der in einem Basiskörper 2 ausgebildet ist. Der Zylinder 10 weist nach unten eine Hydrauliköffnung 132 auf, um über Verteilungsleitungen (Verteilungsleitungen 50 gemäß Figur 1 ) mit
Hydrauliköl und entsprechendem Druck beaufschlagt zu werden. Zum Heben des
Plungers 8 wird Hydrauliköl durch die Hydrauliköffnung 132 in den Zylinder 10 eingeführt und beim Senken des Plungers führt der Zylinder Hydrauliköl über die Hydrauliköffnung 132 wieder ab. Der Plunger 8 ist mittels der Führungen 134 in dem Zylinder 10 geführt. Zum Abdichten ist eine hydraulische Dichtung 136 vorgesehen. Um das Eintreten von Schmutz zu verhindern, weist der Zylinder 10 einen Schmutzabstreifer 138 auf.
Auf dem Kopf des Plungers 8 ist ein Verbindungsträger 102, der auch als Vibro- hubkolbenbrücke bezeichnet wird, angeordnet, der mittels einer versenkten Schraube 142 fest mit dem Plunger 8 verbunden ist. Auf dem Verbindungsträger 102 ist eine Verschleißleiste 104 angeordnet. Der Verbindungsträger 102 und die Verschleißleiste 144 sind hier von der Seite dargestellt und reichen zu weiteren Hubplungern 8, die jedoch außerhalb des dargestellten Bereichs der Figur 6 liegen. Durch die Verbindungsträger 102 und die Verschleißleisten 104 werden jeweils mehrere Hubplunger 8 zu Reihen zusammengefasst. Diese Reihen sind in der Figur 5 jeweils in einer Stirnansicht dargestellt. Gemäß Figur 5 umfasst die Anlage somit 6 Reihen von Hubplungern 8, die jeweils über einen Verbindungsträger 102 und eine Verschleißleiste 104 miteinander verbunden sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zum Erzeugen der Vibration ein hydraulisch schaltbarer Impulsgenerator 200 vorgesehen, der in Figur 7 gezeigt ist. Dieser Impulsgenerator 200 weist ein Digitalimpulsgeneratorgehäuse 202, das nachfolgend nur als Gehäuse bezeichnet wird, mit einem vorderen Deckel 204 und einem hinterem Deckel 206 auf. In dem Gehäuse 202 ist eine vordere Kammer 208 und eine hintere Kammer 210 vorhanden. Zwischen der vorderen und hinteren Kammer 208, 210 ist ein Kolben 212 axial beweglich gelagert. Der Kolben 212 hat eine erste Fläche 214, die zur ersten Kammer weist, und eine zweite Fläche, die zur hinteren Kammer 210 weist. Die vordere Kammer 208 ist mit einem Befüllungsanschluss 218 versehen, um mit Hydraulikflüssigkeit befüllt zu werden und um Hydraulikflüssigkeit über diesen Befüllungsanschluss 218 abzulassen. Ebenfalls kann die vordere Kammer 208 über diesen Befüllungsanschluss 218 mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Zum Befüllen und Beaufschlagen mit Hydraulikflüssigkeit bzw. Druck ist eine Befüllungsleitung 220 vorgesehen, über die von der Druckvolumenquelle 222 aus über das Volumenre- gelventil 224 eine Befüllung erfolgen kann. Außerdem ist die vordere Kammer 208 über Verteilungsleitungen 226 mit Hubplungern 8 verbunden. Die hintere Kammer 210 ist über ein weiteres Volumenregelventil 228 sowie ein Steuerventil 230 von der Druckvolumenquelle 222 mit Hydrauliköl und entsprechendem Druck über den Kammeranschluss 232 beaufschlagbar. In einer anderen Stellung des Steuerventils 230 wird die hintere Kammer über den Kammer- anschluss 232 in einen Ablasstank 234 entleert. Das Steuerventil 230 ist mit seinen Steueranschlüssen jeweils mit einem ersten Ringkanal 236 und einem zweiten Ringkanal 238 verbunden. Ein hydraulischer Druck auf dem zweiten Ringkanal 238 führt somit zum Schalten des Steuerventil 230 in die dargestellte Stellung. Entsprechend schaltet ein Druck auf dem ersten Ringkanal 236 das Steuerventil 230 in die Stellung zum Ablassen von Hydrauliköl aus der hinteren Kammer 210 in den Ablasstank 234.
Der Kolben 212 weist einen Kanal 240 auf, der zum Einen durch die erste Fläche 214 hindurch mit der vorderen Kammer 208 verbunden ist und andererseits mit einer Öffnung 242 zum Außenmantel des Kolbens 212 führt. Je nach Stellung des Kolbens 212 ist somit die vordere Kammer 204 über den Kanal 240 und die Öffnung 242 mit dem ersten und zweiten Ringkanal 236, 238 verbindbar.
Der Kolben 212 ist in dem Gehäuse 202 gelagert, wobei -Labyrinthdichtungen 244 eingesetzt werden. Die erste und zweite Fläche 214 bzw. 216 sind unterschiedlich groß, wobei die zweite Fläche in dieser Ausführungsform etwa doppelt so groß ist wie die Erste. Für den Fall, dass in der vorderen Kammer 208 derselbe Druck herrscht wie in der hinteren Kammer 210, resultiert aufgrund der größeren zweiten Fläche 216 eine Kraft auf den Kolben 212 in Richtung auf die vordere Kammer 208.
In der in Figur 7 dargestellten Situation wird die hintere Kammer aufgrund der Stellung des Steuerventils 230 mit Druck beaufschlagt. Dadurch, dass etwa der gleiche Druck an beiden Flächen 214, 216 anliegt, resultiert somit eine Kraft auf den Kolben 212 in Richtung auf die vordere Kammer 208.
Wenn nun die Öffnung 242 in Kontakt mit dem ersten Ringkanal 236 kommt, wird das Steuerventil 230 auf der in der Figur links dargestellten Seite mit Druck be- aufschlagt. Diese Druckbeaufschlagung erfolgt ausgehend von der vorderen Kammer 208 über den Kanal 240, die Öffnung 242 und den Ringkanal 236 auf das Steuerventil 230. Das Steuerventil 230 schaltet dann um, so dass der Öldruck aus der hinteren Kammer in den Ablasstank 234 abgebaut wird. Der Druck und damit die Kraft an der zweiten Fläche 216 fällt somit ab und der Druck in der vorderen Kammer 208 an der ersten Fläche 214 führt zu einer resultierenden Kraft, die den Kolben 212 in Richtung auf die hintere Kammer 210 bewegt.
Diese Bewegung erfolgt, bis die Öffnung 242 den zweiten Ringkanal 238 erreicht und somit eine Druckbeaufschlagung des Steuerventils 230 von der gemäß Figur 8 rechten Seite erfolgt. Das Steuerventil 230 schaltet dann zurück in die in Figur 8 gezeigte Stellung. Die hintere Kammer 210 wird somit wieder mit Druck beaufschlagt und der Kolben 212 kehrt seine Bewegungsrichtung aufgrund der größeren zweiten Fläche 216 wieder um.
Dieser Vorgang wiederholt sich solange, wie eine entsprechende Druckversor- gung über die Volumenregelventile 225 und 228 gewährleistet ist. Zum Abschalten der beschriebenen oszillierenden Bewegung und damit der initiierten Vibration sind die Regelventile 224 und 228 zu schließen und das Steuerventil 246 umzuschalten, so dass die Hydraulikflüssigkeit aus der vorderen Kammern 208 und somit aus den Hubplungern 8 in den weiteren Ablasstank 248 abgelassen wird.
Die durch den hydraulisch geschalteten Impulsgenerator 200 erzeugte Vibration lässt sich wie folgt zusammenfassen, wobei davon auszugehen ist, dass auf die Hubplunger 8 eine Gegenkraft aus den Kräften F2 von einer Spannvorrichtung wirkt.
Wird das Volumenstromregelventil 224 durch die Maschinensteuerung angesteuert und geöffnet, so baut sich ausgehend von der Volumendruckquelle 222 über die Befüllungsleitung 220 ein Druckvolumen im Verteiler- Digitalimpulsgeneratorgehäuse 202, 204 und 206 auf, der zunächst den Impulsgeneratorkolben also den Kolben 212 in seine gemäß der Figur 8 rechte Endlage drückt und dabei über den zweiten Ringkanal 238 und die Verbindungsleitung 239 das Steuerventil von rechts in seine gezeigte Steuerstellung schaltet.
Entsprechend des angesteuerten Öffnungsgrades des Volumenstromregelventils 224 fahren die Hubplunger 8 schnell oder langsam aus, bzw. können auch an jeder beliebigen Stellung stehen bleiben und verziehen dabei im bestimmungsgemäßen Betrieb einen Betonverdichtungshub. Der dabei entstehende Druck ist abhängig von der anstehenden Gegenkraft F2 bzw. vom Verdichtungsgrad des in der Form befindlichen Betons.
Steuert nun die Maschinensteuerung während des Verdichtungshubs auch noch das Volumenstromregelventil 228 an und öffnet dieses, so entsteht ein geregelter, nämlich über das Volumenstromregelventil 228 geregelter, und gesteuerter, nämlich über das Steuerventil 230 gesteuerter Volumenstrom, der zunächst in Folge der größeren Kolbenwirkfläche der zweiten Fläche 216 den Kolben 212 nach links fahren lässt, bis der Kanal 237, die Ringkammer 236 und der Kanal 240 und die Öffnung 242 das Steuerventil 230 von links ansteuern und somit das Ölvolumen in der hinteren Kammer 210 in den Tank 234 entlastet, wodurch die immer noch anstehende Kraft F2 den Impulsgeneratorkolben 212 wieder in seine Ausgangslage zurückdrückt. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig automatisch, wodurch sich eine Frequenz einstellt, die durch den Öffnungsgrad des Volumenstromregelventils 228 gut regelbar ist.
Nachdem Abschluss einer Betonverdichtung steuert die Maschinensteuerung die Volumenstromregelventile 224 und 228 so an, dass diese geschlossen sind, wodurch die Vibration und der Verdichtungshub beendet werden und öffnet das Steuerventil 246 wodurch in Folge der noch immer anstehenden Kraft F2 die Hubplunger 8 in ihre untere Endlage bzw. Ausgangslage zurückgedrückt werden.
Über die Einstellung des Volumenregelventils 228 wird bestimmt, wie groß der Volumenstrom in die hintere Kammer 210 beim Bewegen des Kolbens 212 in Richtung auf die vordere Kammer 208 ist. Über das Volumenregelventil 228 wird somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in die genannte Richtung und damit auch die Frequenz der erzeugten Vibration beeinflusst. Über das Volumenregelventil 224 gelangt Ölvolumen durch die Befüllungsleitung 220 in die vordere Kammer 208 und von da aus unmittelbar zu den Hubplunger 8. Während der Vibration ist kein Ablassen von Hydrauliköl aus der vorderen Kammer 108 vorge- sehen, da das Steuerventil 246 in seiner wie dargestellt geschlossenen Stellung sich befindet. Ein Volumenstrom durch das Volumenregelventil 224 führt somit zu einer Hubbewegung der Hubplunger 8, die somit durch das Volumenregelventil 224 eingestellt werden kann. Diese Hubbewegung ist der Vibrationsbewegung, die durch die wechselnde Bewegung des Kolbens 212 verursacht wird, überla- gert. Durch den hydraulisch geschalteten Impulsgenerator 200 ist somit eine gemeinsame Hub- und Vibrationsbewegung der Hubplunger 8 erzielbar.
Nachfolgend wird anhand der Figuren 8 bis 12 ein Zyklus der erfindungemäßen Anlage gemäß einer Ausführungsform zum Herstellen eines Betonproduktes dargestellt. Gemäß Figur 8 ist eine Startsituation dargestellt, in der sich die AnIa- ge 1 vor der Inbetriebnahme einer neuer Produktreihe befindet. Die Anlage ist hier in ihrerGrundstellung, die Hubplunger 8 befinden sich in ihrer untersten Stellung, die Formhalter 18' sind ebenfalls in ihrer untersten Stellung, wobei sich die Gleichgangszylinder 22 drucklos sind, und der Stempelrahmen 114 befindet sich in seiner höchsten Stellung, wobei sich die Führungsbremsen 116 bis zum Kopfrahmen 111 erstrecken. Auf den Verschleißleisten 104 liegt bereits ein Produktträger 12 mit darauf angeordneter Produktform 14.
Ausgehend von der Grundstellung wird die Anlage an das herzustellende Produkt angepasst. Hierzu werden entsprechende Parametrierungen bzw. das Laden entsprechender Parametersätze für die Steuerung vorgenommen und es erfolgt eine Anpassung an die Höhe der verwendeten Produktform. Wenn die Produktform nicht die Maximalhöhe aufweist, kann somit der Stempelrahmen 114 zusammen mit dem Formstempel 128 und den Verbindungskörpern 124 entsprechend abgelassen werden.
Diese geänderte Stellung ist in der Figur 9 dargestellt, in der nun ein Abstand zwischen den Führungsbremsen 116 und dem Kopfrahmen 111 zu erkennen ist. Es verbleibt hierbei genügend Platz, dass eine Füllvorrichtung wie ein Füllwagen 146 zwischen den Formstempel 128 und die Produktform 14 passt. Dies ist in Figur 9 dargestellt. Vor dem Befüllen haben die Spannzylinder bzw. Gleichgangzylinder 22 die Produktform 14 mit der Produktpalette 12 und dem Basiskörper 2 elastisch verspannt. Anschließend wird die Produktform 14 mittels des Füllwagens 146 mit Beton befüllt. Der Füllwagen 146 schließt hierbei mit der Produktform 14 ab, so dass kein Beton beim Befüllen entweichen kann. Zwischen Formstempel 128 und Füllwagen 146 verbleibt ein kleiner Abstand, damit der Füllwagen den Formstempel 128 beim Fahren in und aus seiner Füllstellung nicht be- rührt und nicht beschädigen kann. Der Füllvorgang kann mit oder ohne Vorvibrieren bzw. -rütteln erfolgen.
Nach dem Befüllen wird der Füllwagen 146 wieder entfernt und der Formstempel 128 herabgelassen, so dass er in die Produktform 14 eintritt und auf dem enthaltenen Beton lastet.
Der Formstempel 128 kann hierfür im freien Fall oder geregelt über den Stempelantrieb 118 herabgelassen werden um sich auf die in der Form stehende Betonsäule aufzulegen. Diese Situation ist in der Figur 10 dargestellt.
Wenn der Formstempel 128 auf der Betonsäule in der Produktform 14 lastet, werden die Führungsbremsen 116 so stark angezogen, dass sie über den Stem- pelrahmen 114, die Verbindungskörper 124 und schließlich den Formstempel 128 eine höhere Kraft aufnehmen können, als durch die Hubplunger 8 zusammen erzeugt werden kann. Hierdurch entsteht eine geschlossene Verspannung, bei der ein Kraftschluss von dem Basiskörper 2 über Kolbenstange 106, die Führungsbremse 116, den Stempelrahmen 114, die Verbindungskörper 124, den Stempel 128 und über den in der Produktform 14 enthaltenden Beton, die Produktpalette 130 und schließlich die Vibrationsübertrager 102, 104 zum Vibrationsmittel 8, 10, insbesondere den Hubplungern 8 hergestellt wird.
Zunächst ergibt sich die Verspannung auch daher, dass die Hubplunger 8 gegen die Kraft der genannten Verspannung hochgefahren werden. Dann wird eine Vibration zugeschaltet, wobei eine Ausfahrbewegung der Hubplunger 8 beibehalten wird. Die Ausfahrbewegung wird somit mit der Vibrationsbewegung überlagert. Dabei ist zu beachten, dass erst zusammen mit der Vibration ein möglichst optimales Verdichten des Betons erreicht und dadurch ein weiteres Ausfahren der Hubplunger 8 ermöglicht wird, was wiederum zum Beibehalten der genannten Verspannung nötig ist und entsprechend für die Durchführung der Verdichtung benötigt wird.
Das Ende der Vibration einschließlich des Ausfahrens der Hubplunger 8 richtet sich nach der erreichten Verdichtung. Die Verdichtung kann entweder im ein- fachsten Fall anhand von Erfahrungswerten nach einem Zeitablauf bemessen werden oder es wird die Verdichtungsleistung abhängig von der vertikalen Position der Produktform 14 bestimmt oder die Verdichtung wird ausgehend von dem Hydraulikdruck in den Zylindern 10 der Hubplunger 8 bestimmt. Oftmals kommt eine Kombination der genannten Möglichkeiten in Betracht. Die Figur 10 zeigt die Anlage gegen Ende eines Verfahrensschritts zur Verdichtung, was insbesondere an den weit ausgefahrenen Hubplungem 8 zu erkennen ist.
Um das Produkt, das nun fertig verdichtet ist, aus der Produktform 14 zu entnehmen, wird zunächst die Hydraulikflüssigkeit aus den Zylindern 10 der Hubplunger 8 entleert, wodurch diese sich senken. Aufgrund der elastischen Verspannung zwischen Produktform 14 und Produktpalette 130 sowie den Plun- gern 8 senkt sich beim Senken der Plunger 8 die Produktform zusammen mit dem Produkt und der Produktpalette 130. Nun können die Gleichgangzylinder 22 so angesteuert werden, dass sich die Formhalter 110 heben und dabei die Produktform 14 mit anheben. Der Stempel 128, der zunächst weiter auf das Produkt abgesenkt wurde nachdem die Hubplunger 8 wieder eingefahren wurden, lastet auf dem Produkt und wirkt dabei beim Heben der Produktform 14 für das Betonprodukt als Auswerfer.
Figur 11 zeigt die Situation, bei der das Produkt nach dem Verdichten aus der
Produktform 14 entnommen wurde. Um das Produkt nun zusammen mit der Produktpalette 30 aus der Anlage entnehmen zu können, muss jedoch die Pro- duktform 14 noch weiter nach oben fahren, damit sich zwischen Produktform 14 und dem Produkt ein Sicherheitszwischenraum einstellt, wie in Figur 12 dargestellt ist. Gleichzeitig kann der Formstempel 128 in die Position hochfahren, die ausreichend ist, damit nach Entnahme des Produktes und Wiederabsenkung der Produktform diese wieder befüllt werden kann. Ein Produktionszyklus ist dann abgeschlossen und kann zum Herstellen des nächstens Produkts von vorne beginnen.
Es ist zu beachten, dass sich die Anlage gemäß der Figuren 8 bis 12 in einzelnen konstruktiven Merkmalen von der Anlage gemäß Figur 5 unterscheidet. Hierzu gehört, dass gemäß Figur 5 der Stempelantrieb 118 in dem Verbindungskörper 124 angeordnet ist, wobei sich somit auch der Stempelzylinder 120 in dem Verbindungskörper 124 befindet. Auch der Formhalter 181 ist konstruktiv etwas anders ausgebildet.
Sowohl der Figur 5 als auch den Figuren 8 bis 12 ist die kompakte Bauweise einer erfindungsgemäßen Anlage zu erkennen. Der Formhalter 18' bildet zusammen mit den Spannzylindern (Gleichgangzylindern) 22 und den Zylinderkolbenstangen 106 sowie dem nicht sichtbaren Zylinderkolben eine Hebevorrichtung zum Heben und Senken der Produktform 14. Je nach Beaufschlagung mit Hyd- rauliköl bewegt sich der Spannzylinder 22 entlang der Kolbenstange 106 und führt damit eine geführte Bewegung aus. Dadurch wird ebenfalls eine Produktform 14 bewegt, sofern sie in dem Formhalter 18' eingespannt ist. Zudem kann hierdurch auch die Produktform mit Kraft nach unten gefahren und auf den Produktträger 12 und die Vibrationsübertrager, die die Verbindungsträger 102 umfassen, gedrückt werden. Hierdurch ist eine Verspannung zwischen Produktform und Vibrationsübertrager erreichbar.
Der Stempelrahmen 114 einschließlich Führungsbremsen 116 und Stempelführungseinheit 126 bilden zusammen eine Stempelführung zum Führen und Festbremsen des Formstempels 128. Dabei wird die Stempelführungseinheit 126 außen an den Spannzylinder 22 geführt. Die Führungsbremsen 116 werden an den Kolbenstangen 106 geführt und können hieran auch festgebremst werden, um dadurch den Formstempel 128 fest zu bremsen .
Es wird somit ein kompakter Aufbau für eine Vielzahl von Funktionen erreicht. Insbesondere dienen die Kolbenstangen 106 als Führung sowohl für eine Hebe- Vorrichtung zum Heben und Senken des Formkastens als auch zum Führen der Stempelbewegung. Außerdem dienen die Kolbenstangen 106 zusammen mit den Spannzylindern 22 als Antriebseinheit zum Heben und Senken der Produktform 128 und ermöglichen zudem das Verspannen der Produktform gegen den bzw. die Vibrationsübertrager. Weiterhin kann die Stempelführung an der Kolbenstan- ge 106 festgebremst werden.

Claims

Ansprüche
1. Anlage (1 ) zum Verdichten von Gemengen, insbesondere zum Verdichten von Betongemengen zur Steinfertigung mit mindestens einem Vibrationsübertrager (102, 104) zum Tragen eines Pro- duktträgers (130) für die herzustellenden Betonwaren, einem Vibrationsmittel (8, 10) zum Erzeugen einer Vibrationsbewegung an den Vibrationsübertrager (102, 104) und einem Basiskörper (2) zum Tragen des Vibrationsmittels (8, 10), gekennzeichnet durch mindestens ein Verspannmittel (18, 20, 22; 106, 116, 114, 124, 128, 130) zum Verspannen des Vibrationsübertragers (102, 104) mit dem Basiskörper (2).
2. Anlage (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisches Vibrationsmittel (8, 10) vorge- sehen ist.
3. Anlage (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsmittel (8, 10) wenigsten einen Hydraulikkolben, insbesondere einen Hydraulikplunger (8) aufweist.
4. Anlage (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsmittel (8, 10) eine Vielzahl von Hydraulikkolben, insbesondere Hydraulikplungem aufweist.
5. Anlage (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkolben bzw. Hydraulikplunger (8) parallel zueinander angeordnet sind zum Erzeugen einer Bewegung in derselben Richtung.
6. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsmittel (8, 10) im bestimmungsgemäßen Gebrauch zum Erzeugen einer vertikalen Bewegung, insbesondere einer ausschließlich vertikalen Bewegung ausgebildet ist.
7. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ), insbesondere der Basiskörper (2) zur Umgebung, insbesondere zum die Anlage tragenden Boden (6) eine Vibrati- onsentkopplung (4) aufweist.
8. Anlage (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationsentkopplung (4) pneumatisch gesteuert ist und/oder wenigstens ein Gaspolster, insbesondere ein Luftpolster (4) aufweist.
9. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Impulsgenerator (40, 40'; 200) zum Erzeugen von Impulsen einer Hydraulikflüssigkeit zum Übertragen zum Vibrationsmittel (8, 10) vorgesehen ist.
10. Anlage (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (40, 40') einen mit einem Vibrationskolben (54; 84) gekoppelten Antrieb (64), insbesondere Elektroantrieb (64) aufweist.
11. Anlage (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsgenerator (200) eine Hydraulikschaltung zum Schalten eines auf einen Vibrationskolben (212) wirkenden Differenz- drucks aufweist.
12. Anlage (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationskolben (212) eine erste und eine zweite Angriffsfläche für Hydraulikflüssigkeit aufweist, wobei die beiden Flächen in entgegengesetzte Richtungen weisen und/oder unterschiedlich groß sind.
13. Anlage (1 ) nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikschaltung zum Schalten des Differenzdrucks abhängig von der Stellung des Vibrationskolben (212), insbesondere durch die Stellung des Vibrationskolbens (212) ausgebildet ist.
14. Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibrationsmittel (8, 10) und/oder der Impulsgenerator (40; 40'; 200) zum Erzeugen sprunghafter Vibrationsbewegung bzw. Vibrationsimpulse ausgebildet ist.
15. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ), insbesondere das Vibrationsmittel (8, 10) und/oder ein Impulsgenerator (40; 40'; 200) dazu ausgebildet ist, einer Vibrationsbewegung an dem wenigstens einen Vibrationsübertrager (102, 104) eine lineare Bewegung zum Unterstützen einer Verdichtung der Betonware, insbesondere zum Heben des Vibrationsübertragers (102, 104) zu überlagern.
16. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, oder nach dem Ober- begriff von Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. ein Verspannmittel (18, 20, 22) eine elastische Spannvorrichtung (18, 20, 22) zum Festspannen einer Produktform (14) auf dem Vibrationsübertrager (102, 104) umfasst.
17. Anlage (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Spannvorrichtung (18, 20, 22) eine Elastizität aufweist, insbesondere einen Druck-Volumenspeicher (32) aufweist zum Bereitstellen einer elastischen Gegenkraft zum elastischen Spannen der Produktform (14) gegen eine Vibrationsbewegung an dem Vibrationsübertrager (102, 104).
18. Anlage (1 ) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Spannvorrichtung (18, 20, 22) einen Formhalter (18, 181) zum Halten und/oder Heben und/oder Senken einer Produktform (14) aufweist.
19. Anlage (1 ) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1) dazu ausgebildet ist, den Formhalter (18, 18'), eine Produktform (14) zum Aufnehmen von Beton, eine Produktpalette (130) zum Tragen der Produktform (14) und/oder den Vibrationsübertrager (102, 104) so fest miteinander zu verspannen, dass diese beim Durchführen einer Vibration durch das Vibrationsmittel (8, 10) zum Verdichten des Betons keine Relativbewegung zueinander ausführen.
20. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verspannmittel (106, 116, 114, 124, 128, 130) eine starre Spannvorrichtung (106, 116, 114, 124, 128, 130) zum im We- sentlichen starren Verspannen des Vibrationsübertragers (102, 104) mit dem Basiskörper (2) umfasst.
21. Anlage (1 ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stempel (128) zum Schließen einer den Beton aufnehmenden Produktform (14) vorgesehen ist und die starre Spannvorrichtung (106, 116, 114, 124, 128, 130) zum Verspannen des Vibrationsübertragers (102, 104) mit dem Basiskörper (2) über den Stempel (128) und den in der Produktform (14) enthaltenen Beton ausgebildet ist.
22. Anlage (1 ) nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die starre Spannvorrichtung (106, 116, 114, 124, 128, 130) umfasst: den Basiskörper (2), einen Stempelrahmen (114) zum Tragen und Führen des Stempels (128), Kolbenstangen (106) zum Führen des Stempelrahmens (1 14), wenigstens eine Führungsbremse (116) zum Führen und Festsetzen des Stempelrahmens (114) an den Kolbenstangen, - wenigstens einen Verbindungskörper (124) zum Verbinden des Stempels mit dem Stempelrahmen (114), den Stempel (128), eine mit Beton gefüllte Produktform (14), eine Produktpalette (130) zum Tragen der Produktform (14) und/oder - den Vibrationsübertrager (102, 104).
23. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messmittel zum Messen eines hydraulischen Drucks in dem Vibrationsmittel (8, 10) und/oder dem Verspannmittel (18, 20, 22; 106, 116, 114, 124, 128, 130) vorgesehen ist.
24. Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messmittel zum Erfassen einer vertikalen Position der Produktform (14), insbesondere relativ zu der Stempelposition vor- gesehen ist.
25. Anlage (1 ) nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum bestimmen des Verdichtungszustandes des in der Produktform (14) enthaltenen Betons aus dem gemessenen hydrauli- sehen Druck und/oder der gemessenen Position der Produktform (14) ausgebildet ist.
26. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Hebevorrichtung zum Heben und/oder Senken einer Produktform wobei die Hebevorrichtung zum Verspannen der Produktform mit dem Vibrationsübertrager ausgebildet ist.
27. Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebevorrichtung eine Antriebseinheit zum Bewegen der Hebevorrichtung aufweist, wobei die Antriebseinheit gleichzeitig als Führungsmittel zum Führen der Hebevorrichtung wirkt.
28. Anlage nach einem der Ansprüche 26 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit wenigstens einen Hydraulikzylinder mit einer Hydraulikkolbenstange aufweist.
29. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Stempelführung zum Führen und/oder eine Stempelbremse zum Festsetzen eines Formstempels, wobei die Stempelführung und/oder die Stempelbremse an einem bzw. dem Führungsmittel einer bzw. der Hebevorrichtung, insbesondere an wenigstens einem Hydraulikzylinder und/oder einer Hydraulikkolbenstange geführt wird bzw. angreift.
30. Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelführung und die Stempelbremse baulich vereint sind.
31. Anlage nach Anspruch 29 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Formstempels ein Stempelantrieb vorgesehen ist, der mit der Stempelführung und/oder der Stempelbremse zumindest teilweise baulich vereint ist.
32. Verfahren zum Betreiben einer Anlage (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erzeugen von Vibrationsbewegungen der Basiskörper (2) mit dem Vibrationsübertrager (102, 104) elastisch und/oder starr verspannt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verdichten des Betons an dem zumindest einen Vibrationsübertrager (102, 104) eine Vibrationsbewegung erzeugt wird und dieser Vibrationsbewegung eine lineare Bewegung zum Heben des Vibrationsübertragers (102, 104) überlagert wird.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem gemessenen hydraulischen Druck des Verspannmittels (18, 20, 22; 106, 116, 114, 124, 128, 130) und/oder des Vibrationsmittels (8, 10) und/oder aus einer vertikalen Position der Produktform (14) der Verdichtungszustand des in der Produktform (14) enthaltenen Betons bestimmt wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Produkthöhe und der Verdichtungszustand bestimmt und daraus die Produktqualität ermittelt wird.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1967339A3 (de) * 2007-03-07 2011-03-16 fertigteiltechnik + fertigbau CONSULT gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verdichten von trockenen Gemengen
US20130145755A1 (en) * 2010-07-29 2013-06-13 Den Boer Staal B.V. Device for compacting a granular mass such as concrete cement
CN104325540A (zh) * 2014-11-03 2015-02-04 包书四 一种制砖设备
WO2015107082A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-23 Winkler Maschinen-Bau GmbH Vorrichtung und verfahren zum verdichten von mineralgemischen oder zum tiefziehen von blech- oder kunststoffplatten
EP3031601A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-15 Quadra 1 Verfahren zum ausformen eines bauelements aus einer vibrationspresse
EP3031589A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-15 Quadra 1 Kompressionssystem einer vibrationspresse für die herstellung eines bauelements
DE102021129740A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Hess Group Gmbh Rütteleinrichtung mit selbsteinstellenden Prallleisten

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1108260A1 (ru) * 1983-05-20 1984-08-15 Ярославский политехнический институт Виброплощадка
DE4332921A1 (de) * 1993-09-28 1995-03-30 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Rüttelanlage zur Herstellung von Formkörpern durch Verdichtung
US20030113397A1 (en) * 2000-08-10 2003-06-19 Hubert Bald Compressing device for performing compression operations on shaped bodies made of grainy materials
DE102004046147A1 (de) * 2004-09-23 2006-04-13 Hess Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen von Betonsteinen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1108260A1 (ru) * 1983-05-20 1984-08-15 Ярославский политехнический институт Виброплощадка
DE4332921A1 (de) * 1993-09-28 1995-03-30 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Rüttelanlage zur Herstellung von Formkörpern durch Verdichtung
US20030113397A1 (en) * 2000-08-10 2003-06-19 Hubert Bald Compressing device for performing compression operations on shaped bodies made of grainy materials
DE102004046147A1 (de) * 2004-09-23 2006-04-13 Hess Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen von Betonsteinen

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1967339A3 (de) * 2007-03-07 2011-03-16 fertigteiltechnik + fertigbau CONSULT gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verdichten von trockenen Gemengen
US20130145755A1 (en) * 2010-07-29 2013-06-13 Den Boer Staal B.V. Device for compacting a granular mass such as concrete cement
US9211663B2 (en) * 2010-07-29 2015-12-15 Den Boer Staal B.V. Device for compacting a granular mass such as concrete cement
WO2015107082A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-23 Winkler Maschinen-Bau GmbH Vorrichtung und verfahren zum verdichten von mineralgemischen oder zum tiefziehen von blech- oder kunststoffplatten
CN104325540A (zh) * 2014-11-03 2015-02-04 包书四 一种制砖设备
EP3031601A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-15 Quadra 1 Verfahren zum ausformen eines bauelements aus einer vibrationspresse
EP3031589A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-15 Quadra 1 Kompressionssystem einer vibrationspresse für die herstellung eines bauelements
FR3029823A1 (fr) * 2014-12-10 2016-06-17 Quadra 1 Procede de demoulage d’un element de construction d’un presse vibrante
FR3029822A1 (fr) * 2014-12-10 2016-06-17 Quadra 1 Systeme de compression d’une presse vibrante pour la realisation d’un element de construction
DE102021129740A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Hess Group Gmbh Rütteleinrichtung mit selbsteinstellenden Prallleisten

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