Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 13.

Aus DE 103 39 143 B4 ist es bekannt, zum Herstellen von Betonsteinen Betonmörtel aus einem Silo in einen Füllwagen zu füllen, diesen Füllwagen bis über ein Formwerkzeug für Betonsteine zu verfahren und das Formwerkzeug mit Betonmörtel aus dem Füllwagen aufzufüllen. Danach wird der Füllwagen zurückgefahren und der im Formwerkzeug befindliche Betonmörtel verdichtet. Anschließend entformt man die Betonsteine. Zum Auffüllen des Formwerkzeuges

weist der Füllwagen mehrere Aufnahmeräume auf, wobei ein kleiner Aufnahmeraum trichterförmig zu einer bodenseitig im Aufnahmeraum angeordneten Verteilerwalze hin ausgebildet ist. Die Verteilerwalze verläuft mit ihrer Achse quer zur Bewegungsrichtung des Füllwagens und dichtet den Aufnahmeraum nach unten hin praktisch ab. Unterhalb der Verteilerwalze kann ein- oder beidseitig in Achsrichtung der Verteilerwalze eine den Auslassbereich des Aufnahmeraums verengende Leiste durchgehend oder abschnittsweise vorgesehen sein.

Aus EP 1 568 456 A2 ist ebenfalls bekannt, ein Formwerkzeug mittels eines Füllwagens mit Betonmörtel zu füllen. Hierbei wird der Füllwagen mit dem Betonmörtel horizontal bis über das Formwerkzeug verfahren, so dass der Betonmörtel in das Formwerkzeug hineinfallen kann. Dabei ergeben sich Füllfehler durch ungleichmäßige Befüllung. Zum Beispiel ist das Formwerkzeug an der Seite, die der Füllwagen zuerst erreicht, stärker als an der gegenüberliegenden Seite befüllt. Hierdurch ergeben sich entsprechend der ungleichmäßigen Befüllung Fehler an den Betonsteinen. Um dies zu korrigieren, ist es bekannt, eine Korrektur des Befüllvorganges durch entsprechende Verstellungen vorzunehmen.

Eine solche Korrektur der Befüllung ist aufwendig und basiert üblicherweise auf empirischen Werten. Veränderungen im Feuchtegehalt des Betonmörtels verlangen Veränderungen der Verstellungen. Nachteilig ist folglich die Notwendigkeit der Anpassung der Korrektur an den jeweiligen Betonmörtel, um eine gleichmäßige Produktqualität zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen zu schaffen, das es ermöglicht, die Befüllung zu vergleichmäßigen, um so eine gleichmäßige Produktqualität zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 13 gelöst.

Hierdurch wird erreicht, dass der in das Formwerkzeug gefüllte Betonmörtel oberseitig behandelt wird, bevor eine Verdichtung erfolgt. Mittels Abrollen wird die

Oberfläche der Masse eingeebnet und dadurch die Massenschicht im Querschnitt weitgehend gleichmäßig ausgebildet. Gleichzeitig wird ein ungewolltes Entfernen vom Betonmörtel beim Glattstreichen der Oberfläche durch den Rollvorgang vermieden. Der Feuchtegehalt des Betonmörtels hat somit keinen Einfluss auf das Einebnen der Oberfläche. Mittels Abrollen der Oberfläche wird auch das Einformen des Betonmörtels in das Formwerkzeug verbessert.

Vorzugsweise wird das Abrollen mit einer Rollachse quer zum Verfahrweg des Füllwagens durchgeführt. Das Abrollen kann dann in einfacher Weise mit dem Verschieben des Füllwagens kombiniert werden, wobei sichergestellt werden kann, dass das Abrollen über eine gesamte Breite und Länge der Massenoberfläche im Formwerkzeug durchgeführt wird. Besonders bevorzugt ist dabei das Abrollen durch eine Vorrichtung am Füllwagen selbst auszuführen.

Weiterhin ist bevorzugt, eine Andruckkraft und/oder Andruckgeschwindigkeit des Behandlungsschrittes des Abrollens wahlweise einzustellen. Eine Differenzgeschwindigkeit zwischen Rollgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit des Füllwagens ist einstellbar.

Das Abrollen wird unter Einsatz einer Rolle durchgeführt, die vorzugsweise an dem Füllwagen angeordnet ist. Vorzugsweise wird diese Rolle derart gelagert, dass wählbare Andruckkräfte einstellbar sind. Die Oberfläche der Rolle ist vorzugsweise hart und glatt. Besonders bevorzugt ist die Rolle mit einer Antihaftbeschichtung versehen, um das Anhaften des Betonmörtels an der Rolle zu verhindern.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch und ausschnittweise eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen in Seitenansicht und teilweise aufgeschnitten,

Fig. 2 zeigt vergrößert einen Füllwagen der Vorrichtung von Fig. 1.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen, bei dem aus einem Silo 1 Betonmörtel mittels einer Fördereinrichtung in ein Formwerkzeug 7 gefüllt wird und der in das Formwerkzeug 7 gefüllte Betonmörtel verdichtet und anschließend entformt wird, wobei die Masse des in das Formwerkzeug 7 gefüllten Betonmörtels zunächst oberseitig abgerollt und danach verdichtet wird. Die Fördereinrichtung kann ein Förderband oder ein verfahrbarer Füllwagen sein. Die Fördereinrichtung ist unter dem Auslauf des Silos 1 angeordnet zum Fördern von Betonmörtel zu einem Formwerkzeug, wodurch dieses aufgefüllt wird. Das in Fig.1 dargestellte und nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet als Fördereinrichtung einen Füllwagen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Herstellen von Betonsteinen umfasst einen Silo 1 mit mindestens einem nach unten trichterförmig zulaufenden Aufnahmeraum 2 für Betonmörtel. Der Aufnahmeraum 2 besitzt unterseitig eine am Silo 1 angelenkte, verschwenkbare Klappe 3 zum öffnen des Aufnahmeraums 2 zu einem oben und unten offenen Füllwagen 4 hin. Der Füllwagen 4 ist über ein Tischblech 5 zwischen einer Stellung unter dem Auslauf oder Auslass des Silos 1 und einer Stellung über einem auf einer Fertigungsunterlage 6 befindlichen Formwerkzeug 7 für Betonsteine verfahrbar. Die Klappe 3 lässt sich beispielsweise jeweils über einen hydraulischen - oder wie dargestellt - elektromotorischen, ein Gestänge umfassenden Antrieb 8 in eine Offenstellung verschwenken, so dass in dem Aufnahmeraum 2 enthaltener, erdfeuchter Betonmörtel in den Füllwagen 4 fallen kann.

Der Füllwagen 4 besitzt einen Aufnahmeraum 10, der von einer Rahmenwandung umgeben ist. In seiner Verfahrrichtung, die mittels eines Doppelpfeils angezeigt ist, weist die Rahmenwandung Seitenwände 11 , 12 auf. Mittels eines nicht gezeigten Antriebs ist Füllwagen 4 zwischen einer Befüllposition

unterhalb des Silos 1 und einer Abgabeposition oberhalb des Formwerkzeuges 7 vorwärts und rückwärts verfahrbar. Der Füllwagen 4 kann dabei von einer ebenfalls nicht gezeigten, vorzugsweise beidseitig des Füllwagens 4 angeordneten, Horizontalführung geführt werden. Die Seitenwände 11 , 12 bilden insoweit endseitige Begrenzungswände des Füllwagens 4 bei seiner Vorwärtsfahrt von dem Silo 1 zum Formwerkzeug 7 und seiner Rückwärtsfahrt von dem Formwerkzeug 7 zum Silo 1.

Das Formwerkzeug 7 umfasst eine Form 9 mit einer wählbaren Anzahl Trennwände 14 zur Herstellung mehrerer Betonsteine mit einer Form 9. Zum Befüllen der Form 9 wird aus dem Silo 1 Betonmörtel in den Aufnahmeraum 10 des Füllwagens 4 gefüllt. Der mit Betonmörtel gefüllte Füllwagen 4 wird über das Formwerkzeug 7 verfahren. Durch den offenen Boden des Füllwagens 4 fällt der im Füllwagen 4 befindliche Betonmörtel in die Form 9. Die Abmessungen des Füllwagens 4 sind an die Abmessungen der Form 9 angepasst, damit die Form 9 vollständig befüllt wird. Der entleerte Füllwagen 4 wird danach in seine Stellung unter dem Auslauf des Silos 1 zurückgefahren.

Die Masse des in das Formwerkzeug 7 gefüllten Betonmörtels wird oberseitig behandelt, bevor der Betonmörtel in der Form 9 verdichtet wird. Mittels einer Rolle 13 wird die Masse des Betonmörtels in dem Formwerkzeug 7 abgerollt. Die Rollenachse dieser Rolle 13 liegt vorzugsweise quer zum Verfahrweg des Füllwagens 4. Die Rolle 13 kann als separate Rolle geführt sein, beispielsweise an einem Gestänge.

Gemäß Fig. 1 ist die Rolle 13 an dem Füllwagen 4 angeordnet und bildet ein unteres Ende der einen Seitenwand 11 des Füllwagens 4, die beim Zurückverfahren des Füllwagens 4 eine hintere Seitenwand 11 bildet. Die Rolle 13 kann höhenverstellbar angeordnet sein und ist vorzugsweise so positioniert, dass sie bei dem Verfahren des Füllwagens 4 von der Stellung unterhalb des Silos 1 in Richtung Formwerkzeug 7 auf dem Tischblech 5 läuft und damit die Höhe der Bodenkante des Füllwagens 4 annimmt. Ferner ist die Positionierung der Rolle 13 derart gewählt, dass diese auf der Masse des in das Formwerkzeug 7 gefüllten Betonmörtels abrollt

und sich dabei vorzugsweise über die gesamte Breite der Form 9 erstreckt, um eine gleichmäßige Oberfläche des eingefüllten Betonmörtels zu erhalten.

Die Rolle 13 kann nach Art eines Nudelholzes als druckbelastbare Walze ausgebildet sein, wozu eine Druckfederlagerung vorgesehen sein kann. Die Rolle 13, die zur Auflage auf dem Betonmörtel in dem Formwerkzeug 7 gelangt, überrollt dann die Oberfläche des Betonmörtels in dem Formwerkzeug 7 mit einer bestimmten Andruckkraft. Die Rolle 13 weist vorzugsweise eine harte und glatte Oberfläche auf und besteht dazu vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff. Die Rolle 13 kann freilaufend angeordnet sein und erhält dann eine Umdrehungsgeschwindigkeit, die bei Reibung auf dem Betonmörtel abhängt von einer Fahrgeschwindigkeit des Füllwagens 4 oder einer Vorrichtung zur translatorischen Bewegung der Rolle 13 gegenüber dem Formwerkzeug 7.

Die Rolle 13 ist alternativ mit einer wählbaren Umdrehungsgeschwindigkeit antreibbar. Diese Umdrehungsgeschwindigkeit der Rolle 13 ist vorzugsweise in Bezug auf eine Fahrgeschwindigkeit des Füllwagens 4 einstellbar. Die Oberfläche der Rolle 13 kann mit einer Antihaftbeschichtung versehen sein. Die Oberfläche der Rolle 13 kann auch strukturiert sein.

Dadurch, dass die Rolle 13 über den Betonmörtel rollt, wird eine gleichmäßige Glättung der Oberfläche erreicht. Ein Anhaften des insbesondere feuchten Betonmörtels an der Rolle 13 kann vermieden werden. Die Glättung ist somit unabhängig von der Feuchte des Betonmörtels durchführbar. Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine gleichmäßigere Struktur der Steinoberfläche, insbesondere bei großformatigen Steinen.

Schließlich kann auch durch eine Veränderung des Drehsinns der Rolle 13 die Richtung verändert werden, in welche der Betonmörtel gepresst wird. Auch ist es durch einen Antrieb möglich, dass die Rolle weder eine positive noch eine negative Relativgeschwindigkeit in Bezug auf die Verfahrgeschwindigkeit des Füllwagens 4

erreicht, sondern eben genau stillsteht. Auf diese Weise ist eine große Variabilität der Befüllung und Glättung bei großer Gleichmäßigkeit gegeben.

Zweckmäßigerweise ist der Abstand der Rolle 13 von den Trennwänden 14 des Formwerkzeugs 7 veränderbar. So kann eine weitere Variation der Füllhöhe erreicht werden. Auf diese Weise ist das Volumen des nach dem Befüllvorgangs zu verdichtenden Betonmörtels sehr variabel.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen von Betonsteinen folgende Schritte. Aus einem Silo 1 wird Betonmörtel in einen Aufnahmeraum 10 eines Füllwagens 4 gefüllt. Der Füllwagen 4 wird bis über ein Formwerkzeug 7 für die Betonsteine verfahren und das Formwerkzeug 7 wird mit Betonmörtel aus dem Füllwagen 4 aufgefüllt. Danach wird der Füllwagen 4 zurückverfahren, und der in das Formwerkzeug 7 gefüllte Betonmörtel wird verdichtet und anschließend entformt. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Masse des in das Formwerkzeug 7 gefüllten Betonmörtels erst oberseitig abgerollt und danach verdichtet wird. Das Abrollen kann mit einer Rollachse quer zum Verfahrweg des Füllwagens 4 durchgeführt werden. Das Abrollen kann beim Zurückverfahren des Füllwagens 4 ausgeführt werden. Das Abrollen kann als druckbelastetes Abwälzen ausgeführt werden. Zum Abrollen kann eine Rolle 13 mit einer harten und glatten Oberfläche verwendet werden. Das Abrollen kann mit einer Differenzgeschwindigkeit zwischen einer Rolle 13 und dem Füllwagen 4 erfolgen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit einer Rolle 13 kann zum Abrollen höher gewählt werden als eine Fahrgeschwindigkeit des Füllwagens 4. Die Umdrehungsgeschwindigkeit einer Rolle 13 zum Abrollen kann niedriger gewählt werden als eine Fahrgeschwindigkeit des Füllwagens 4. Das Abrollen kann mit einer variablen Spaltbreite eines Kontaktbereiches zwischen der Rolle 13 und der Masse des Betonmörtels durchgeführt werden.