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Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen, worunter insbesondere Betonpflastersteine, aber auch Gehwegplatten, Waschbetonplatten, Uferbefestigungs- elemente oder andere Elemente zu verstehen sind, die mit weitgehend automatisch arbeitenden
Einrichtungen in grossen Stückzahlen hergestellt werden. An die Güte solcher Betonelemente werden zum Teil, z. B. bei Betonpflastersteinen, grosse Anforderungen gestellt. Diese Anforderungen betreffen insbesondere die Einhaltung einer vorgeschriebenen Betonqualität innerhalb enger Grenzen.
Bei der Massenfertigung werden gewöhnlich grosse Formrahmen verwendet, die in einzelne
Formkammern unterteilt sind. Diese Kammern werden bei bekannten Herstellungsanlagen von oben her mittels eines Füllschiebers gefüllt, der im wesentlichen ein oben und unten offener Kasten ist. Der
Füllschieber oder Füllwagen übernimmt unabhängig von der tatsächlich zur Füllung benötigten Betonmenge jeweils eine seinem Fassungsvermögen entsprechende Betonmenge von einem seitlich von der Form angeordneten Vorratsbehälter und schiebt diese Betonmenge von der den Vorratsbehälter zunächstliegenden Seite des Formrahmens her in die Form. Die Bewegung des Füllwagens in der einen Richtung endet, sobald die Vorderkante des Füllwagens die von dem Vorratsbehälter entfernt liegende Kante des Formwagens erreicht hat.
Da der im vorderen Teil des Füllwagens befindliche Beton zunächst den zum Behälter liegenden Rand der Form überfährt, wird der an diesen Rand angrenzende Teil der Form zuerst gefüllt, während die vom Behälter entfernt liegenden Teile der Form anfangs nur einen Teil des Betons aufnehmen. Durch mehrmaliges Hin-und Herfahren vom Vorratsbehälter zur Form werden schliesslich auch die übrigen Teile der Form vollständig gefüllt. Dabei wird aber der Beton in den Teilen der Form, die dem Behälter zunächstliegen, durch das Gewicht des darüber weggeschobenen Betons bereits zum Teil verdichtet, während die entfernt liegenden Teile der Form nur den locker hineingeschobenen Beton enthalten.
Selbst wenn auf diese Weise eine vollständig gleichmässige Füllhöhe erreicht wird, ergeben sich unterschiedliche Betonqualitäten dadurch, dass der Beton in den einzelnen Formkammern wegen der teilweise bereits erfolgten Vorverdichtung nicht mehr gleichmässig verdichtet werden kann.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Einrichtung, welche es gestattet, den in die Form abzugebenden Beton, vorzugsweise eine vorher insgesamt genau abgemessene Menge, gleichmässiger als bisher auf die einzelnen Kammern der Form zu verteilen.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen mit einer in mehrere Kammern unterteilten, oben offenen Form, die von einer seitlich davon angeordneten Abmessungsstation aus mit einer vorher genau abgemessenen Betonmenge unter Verwendung eines waagrecht aus einem Fahrtisch verschiebbaren Füllwagens gefüllt wird, dessen Füllraum den Beton an der Abmessungsstation durch seinen oberen offenen Querschnitt aufnimmt und durch seinen unteren offenen Querschnitt über der Form abgibt, wobei der Füllraum des Füllwagens
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von im wesentlichen senkrecht stehenden Wänden begrenzt ist, von denen zwei Seitenwände parallel zur Bahn des Füllwagens gerichtet sind.
Diese Einrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrtisch mit der Bahn des Füllwagens von der Abmessungsstation aus um mindestens die Länge des Füllraumes des Füllwagens über die Form hinaus sich erstreckt und dass die Endwände des Füllraumes im Grundriss gleichsinnig schräg zu der in Richtung der Bahn verlaufenden Achse des Füllwagens stehen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Füllwagen in drei Abschnitte unterteilt ist, von denen der mittlere Abschnitt aus einem mit Abstand über dem Tisch endenden Trichter besteht und die zu den Enden des Wagens liegenden Abschnitte mit auf dem Tisch gleitenden Ablenkvorrichtungen ausgebildet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein fest im Trichter angeordnetes Gitter aus senkrecht stehenden, in Quer-und Längsrichtung des Wagens verlaufenden Blechen vorgesehen, die mit Zwischenraum über dem Tisch enden, wobei die in Querrichtung liegenden Bleche weiter als die in Längsrichtung nach unten ragen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Endwände des Füllraumes als Ablenkvorrichtungen fischgrätartig zur Bewegungsrichtung des Wagens verlaufende starre Bleche sind, deren Unterkanten unmittelbar auf dem Tisch gleiten.
Die Erfindung ermöglicht, den Füllwagen mit der an der Abmessstation abgenommenen Betonmenge vollständig über den Formrahmen hinwegzuschieben, wobei die Betonmenge nicht nur in Richtung der Füllwagenbewegung, sondern auch rechtwinkelig nach den Seiten bewegt wird. Vorzugsweise wird die Einrichtung so betätigt, dass während der ersten Verschiebung des Füllwagens von der Abmessstation aus über die Form hinaus der grösste Teil der Betonmenge durch kurze hin-und hergehende Verschiebungsbewegung des Wagens abgegeben wird, wobei die Verschiebungsbewegung eine Amplitude von einem Bruchteil der in Fahrtrichtung des Wagens gemessenen Länge der Form hat.
Der Rest der Betonmenge wird nach grösserer Verschiebung auf dem Tisch in der einen oder der andern Richtung der Füllwagenbewegung unter gleichzeitiger Querverschiebung auf die Kammern der Form verteilt.
Die erfindungsgemässe Einrichtung gestattet es, den in die Formkammern einzubringenden Beton derart gleichmässig zu verteilen, dass bei einer anschliessenden Verdichtung die bisher stets merklichen Unterschiede zwischen den Teilen der Form, über die der Füllwagen zunächst fährt, und den weiter abgelegenen Teilen erheblich verringert werden.
Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der
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: Fig. 1aArbeitszuständen, wobei jeweils eine vereinfachte, teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht (a) und eine Draufsicht (b) dargestellt sind, Fig. 6 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Füllwagen, Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 der Fig. 6, Fig. 9 und 10 zwei verschiedene Sätze Ablenkvorrichtungen zur Verwendung in einem erfindungsgemässen Füllwagen.
Eine erfindungsgemässe Einrichtung, s. insbesondere die Fig. l, weist eine oben offene, in einzelne
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sind Schienen--14--befestigt. Die Form--10--steht auf einem Tisch--16--, unter dem eine übliche Rüttelvorrichtung --18-- angeordnet ist. über der Form ist ein Pressstempel--20--mit einem Hydraulikzylinder--22--senkrecht verfahrbar. Der Pressstempel --20-- weist eine
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die durch seitlich herausziehbare Schwerter-25-gegen den oberen Teil absperrbar ist. Die Unterseite der Abmesskammer --26-- ist durch einen Schieber --28-- verschliessar. Der untere Teil--27--der Abmesskammer--26--ist durch eine teleskopartige Anordnung der Wände, die in den Zeichnungen nur angedeutet ist, in seiner Höhe gegenüber dem übrigen Teil der Abmesskammer verstellbar.
Dadurch kann der Raum der Abmesskammer verändert werden.
Ein Füllwagen--30--, der seitlich angeordnete Räder --32-- aufweist, ist auf den Schienen --14-- über dem Tisch--12--verfahrbar. Der Wagen--30--ist ein im wesentlichen
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dadurch trichterartig ausgebildet, dass die Bleche--36, 38--, s. Fig. 7, von ihrer Oberkante aus schräg nach unten zur Mitte des Wagens sich gegenseitig nähern. Die Unterkanten der Bleche--36, 38--
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über der Tischfläche, wobei die quer verlaufenden Bleche --41-- weiter als die Bleche--40--nach unten ragen, s. Fig. 7 und 8.
Das Gitter aus den Blechen--40, 41-hat die Aufgabe, die Verteilung des Betons bereits bei der Füllung des Füllwagens aus dem Behälter --24-- zu begünstigen und ferner auch die Verteilung des Betons aus dem Füllwagen in die Formkammern zu erleichtern. Es ist aber grundsätzlich nicht erforderlich, dass das aus den Blechen-40, 41- bestehende Gitter mit der Einteilung der Form in Formkammern völlig übereinstimmt.
In den beiden Endabschnitten des Füllwagens-30-sind Ablenkbleche-42 und 44-angeordnet. Die Ablenkbleche, s. Fig. 7 und 8, gleiten während der Fahrt des Füllwagens-30-mit
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entgegengesetzten Endabschnitt des Wagens bei der Bewegung des Wagens --30-- in der Fig. l nach links den Beton nach aussen verteilt.
Auf der Ablenkfläche des Bleches --44-- sind durch dreieckige Blechabschnitte--45--
Winkel ausgebildet, wobei die Anordnung der Winkel--45--auf die Formkammerreihen ausgerichtet ist. Entsprechende Winkel --43-- sind an der Ablenkfläche des Bleches--42--angeordnet. Die
Wirkungsweise dieser Einrichtung wird weiter unten erörtert.
Die Ablenkbleche--42, 44--sind vorzugsweise als Einsätze ausgebildet. Der Füllwagen --30-- weist zu diesem Zweck an seinen Endwänden Halterungsteile-48 bzw. 50-auf, s. Fig. 6 und 9. Diese Halterungsteile sind senkrecht stehende Schienen-oder Führungsflächen, die zusammen einen L-oder T-förmigen Grundriss haben. Die Ablenkbleche--42 bzw. 44-- sind an Halterungen angeordnet, die entsprechend den Halterungsteilen --48 bzw. 50-mit Ausschnitten-49 bzw.
51-versehen, in die die Halterungsteile formschlüssig eingreifen.
An Stelle der V-förmigen Ablenkbleche --42,44-- können auch einfache Schrägflächen - -60, 62--, s. Fig. 10, verwendet werden. Bei der Verwendung einfacher Schrägflächen wird der Beton bei jeder Bewegung des Füllwagens jeweils nur nach einer Seite verschoben, wobei die Seitwärtsbewegung bei der Rückbewegung des Füllwagens entgegengesetzt zur Vorbewegung verläuft. Statt der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Einsätze können auch pflugscharähnliche Einsätze verwendet werden, die in ihrem Scheitel ein Gelenk aufweisen, mit dem sie an einer in der Längsmittelachse des Füllwagens vorgesehenen Spindel angeordnet sind, die ihrerseits in den Endwänden des Füllwagens drehbar gehalten ist.
Bei Drehung der Spindel wird damit die Schrägstellung der Pflugscharen verändert, so dass je nach dem in der Form zu verteilenden Beton oder einem andern, heterogenen Rohmaterial der Anstellwinkel verändert werden kann, von dem unter anderem die Grösse der Seitwärtsverschiebung des Materials während des Füllvorganges abhängt.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ergibt sich aus den Fig. l bis 5. Fig. l zeigt die Einrichtung, nachdem aus der Abmesskammer--26--des Behälters--24--Beton in den mittleren Abschnitt des Füllwagens--30--gefallen ist. Mit--R--sind Rückstände bezeichnet, die von einem vorhergehenden Füllvorgang noch im Füllwagen verblieben sind. Diese Restmenge--R-- bleibt im wesentlichen immer gleich gross, da durch genaue Einstellung der Abmesskammer-26-in den Füllwagen --30-- jeweils nur die für die Füllung der Form--10--benötigte Betonmenge abgegeben wird.
Mittels der doppelt wirkenden Hydraulikzylinder-34--, dessen Kolbenstangenenden an der Vorderkante des Füllwagens --30-- angreifen, wird der Füllwagen über die Form-10geschoben, s. Fig. 2a und 2b. Während dieser Bewegung sammelt sich ein Betonrest-R-im hinteren Teil des Wagens. Der Wagen wird, wie durch die Doppelpfeile --70-- angedeutet werden soll, mehrfach schnell über der Form--10-um eine Strecke hin- und hergefahren, die nur einen
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Bruchteil der Länge der Form in Fahrtrichtung des Füllwagens beträgt. Dabei werden vor allem die schrägstehenden Bleche--36 und 38--wirksam.
Da der Füllvorgang auch bei einer erfindungsgemässen Einrichtung über den dem Behälter-24-zunächst liegenden Formkammern der Form --10-- beginnt, kann es sich empfehlen, die kurze Hin-und Herbewegung des Füllwagens --30-- um einen Mittelpunkt auszuführen, der gegenüber der Mitte der Form--10--in der Darstellung der Fig. 1 bis 5 etwas nach links verlegt ist.
Anschliessend an die mehrfache kurze Hin-und Herbewegung wird der Füllwagen-30--, s. Fig. 3a und b, in die Ausgangsstellung zurückgefahren. Dabei verlagern sich im FüUwagen verbliebene
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--45-- gebildeten Winkeln.Füllwagens ein Teil der ursprünglich vom Behälter --24-- übernommenen Betonmenge. Der FüUwagen --30-- wird aus der Stellung nach Fig. 3a und 3b sodann vollständig über die Form - 10-hinweggefahren, s. Fig. 4a und b. Die nach Fig. 3 noch im vorderen Teil des Füllwagens befindliche restliche Betonmenge wandert dabei in den hinteren Abschnitt, s. Fig. 4. Die im Mittelabschnitt befindliche Betonmenge ist im wesentlichen auf die Kammern der Form--10-- verteilt worden.
Um diese Verteilung zu begünstigen, ist vor der Bewegung des Füllwagens aus der Stellung nach Fig. 3 in die nach Fig. 4 die Form mit der Rüttelvorrichtung-18-gerüttelt worden. Bei der Rückbewegung aus der in Fig. 4 gezeigten Stellung in die nach Fig. 5 wird ein wesentlicher Teil
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Formkammern, die am weitesten von dem Behälter --24-- und damit vom ursprünglichen Ausgangspunkt des Füllwagens entfernt liegen.
Die Form--10-wird bei jedem Füllvorgang bis zum oberen Rand gefüllt. Da stets ein geringfügiger überschuss im Füllwagen verbleibt, s. den Rest--R--in Fig. 5, ist gewährleistet, dass dieses Ziel stets erreicht wird. Die stark punktierten Linien--72 und 74--in Fig. 5a sollen andeuten, dass der Rauminhalt der Abmesskammer genau dem Füllinhalt der Form --10-- entspricht. Trotz einer solchen Voreinstellung können geringfügige Schwankungen dadurch auftreten, dass der im Grossen gesehene homogene Beton bei Betrachtung kleinerer Mengen Inhomogenitäten aufweist. Solche Verschiedenheiten werden durch Teile der geringfügigen Restmengen--R--ausgeglichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Herstellen von Betonelementen mit einer in mehrere Kammern unterteilten, oben offenen Form, die von einer seitlich davon angeordneten Abmessungsstation aus mit einer vorher genau abgemessenen Betonmenge unter Verwendung eines waagrecht aus einem Fahrtisch verschiebbaren Füllwagens gefüllt wird, dessen Füllraum den Beton an der Abmessungsstation durch seinen oberen offenen Querschnitt aufnimmt und durch seinen unteren offenen Querschnitt über der Form abgibt, wobei der Füllraum des Füllwagens von im wesentlichen senkrecht stehenden Wänden begrenzt ist, von denen zwei Seitenwände parallel zur Bahn des Füllwagens gerichtet sind,
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