Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Strukturen mit unterschiedlichen Hohlräumen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen von Strukturen mit unterschiedlichen Hohlräumen.

Ein solches Verfahren wird zum Beispiel bei der Herstellung von Mauersteinen benötigt, bei denen in Hohlräume Formkörper aus einem Dämmstoffmaterial eingesetzt werden.

So ist aus der DE 10 2006 002 826 A1 ein diesbezügliches Verfahren bekannt, bei dem die Formkörper mit einem gegenüber dem Volumen der Hohlräume größeren Volumen, vorzugsweise mit einer gegenüber den Hohlräumen größeren Breite und / oder Länge ausgebildet werden, so dass die Formkörper reibschlüssig in den Hohlräumen gehalten werden ( Anspruch 1 ). Auf weiche Weise diese Formkörper in einer industriellen Fertigung in die Hohlräume gelangen, ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Aus der vorveröffentlichten DE 100 58 463 A1 ist ein Ziegel bekannt, der sich dadurch auszeichnet, dass die Hohlräume des Ziegels teilweise oder vollständig mit Mineralwolle gefüllt sind.

Aus der DE 102 17 548 A1 wurden ebenfalls eine Vorrichtung und eine Maschine bekannt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Vorrichtung und die Maschine zum Einbringen von Mineralwolle in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel dient. Spezifiziert wird hierin weiter beansprucht, dass die Vorrichtung und die Maschine Mineralwollekissen und Mineralwollemeterware abschneidet, zwischen zwei blechförmigen Körpern zusammenpresst, im zusammengepressten Zustand in die Hohlräume stranggepresster Lochziegel einschiebt und dass die zwei blechförmigen Körper sich nacheinander aus dem Hohlraum entfernen, sodass das Mineralwollekissen im Hohlraum zurückbleibt, und durch seine Eigenspannung rutschfest sitzt.

Beide Druckschriften beschreiben jedoch nur die Wirkung anhand geplanter

Maßnahmen, konkrete Ausführungsbeispiele für eine serienmäßige Befüllung von

Lochziegeln sind hier jedoch nicht zu finden.

In der DE 10 2006 034 073 A1 wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines

Formsteins beschrieben, bei dem zumindest ein Teil der Kanäle mit schütt - und/oder blasfähigen Dämmstoffpartikeln aus Mineralfasern mit oder ohne

Bindemittel ausgefüllt wird ( Anspruch 1 ).

Die entsprechende Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht im

Wesentlichen darin, dass die Dämmstoffpartikel mit der Hilfe von Leitblechen eingeblasen werden.

In der DE 10 2006 022 516 A1 wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Formsteins mit einer zumindest teilweisen Füllung aus einem zumindest begrenzt kompressiblen Dämmstoffmaterial vorgestellt, bei dem die Füllung zumindest für einen Teil der Kanäle als Formkörper ausgebildet werden und die Formkörper in die Kanäle eingezogen werden ( Anspruch 1 ).

Als Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird im Wesentlichen beansprucht, dass eine Greifvorrichtung zur Aufnahme zumindest eines Formkörpers parallel zum Kanal im Formstein relativ zur Auflagefläche bewegbar ist, wobei die Greifvorrichtung eine relativ zur Längsachse der Aufnahme bewegbare Ausschubvorrichtung für den Formkörper hat ( Anspruch 90 ) Hier wird eine Vorstellung vermittelt, auf welche Weise ein Formkörper in den Kanal eines Formsteins gebracht werden kann und es wird auch beschrieben, dass die Greifvorrichtung zwei dünne Blechelemente aufweist die über eine Feder miteinander verbunden sind und der Formkörper über hydraulisch oder pneumatisch betätigte Kolben einer Ausschubvorrichtung und über Unterdruck ( Anspruch 109 ) in Richtung der Flächennormalen der Auflagefläche des Formsteins bewegt wird ( Anspruch 94 ). In der DE 10 2006 022 516 A1 findet sich jedoch kein Hinweis darauf wie ein solcher Prozess der Ausschiebung von Formkörpern im Falle einer serienmäßigen Befüllung von Bausteinen vor sich gehen soll. Vor allem ist das Problem unterschiedlich großer Formkörper, wie in der Praxis bei der Befüllung von Formsteinen erforderlich, nicht behandelt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum schnellen und zuverlässigen Befüllen von Strukturen mit unterschiedlichen Hohlräumen, insbesondere Bausteinen, zu schaffen, die in einem fortlaufenden Produktionsprozess eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach dem Anspruch 1 , bzw. ein Verfahren nach dem Anspruch 15.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Fig.1 : eine übersicht über die erfindungsgemäße Vorrichtung Fig.2 eine Detailübersicht der Anlageteile ( A 120 ) bis ( A 150 ) Fig.3 eine perspektivische Detailzeichnung der Anlageteile

( A 140 ) und ( A 150 )

Fig.4 eine Darstellung der Anlagenteile ( A 150 ) bis ( A 190 ) Fig.5 eine perspektivische Draufsicht auf die

Anlagenteile ( A 170 und ( A180 ) Fig.6 eine Draufsicht auf die Anlagenteile ( A150 ) bis ( A 190 )

In der Fig. 1 ist eine übersicht über die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Hierbei sind die einzelnen Anlageteile von ( A 10 ) bis ( A 190 ) im Zusammenwirken des gesamten Prozesses des industriellen Befüllens von Bausteinen zu erkennen.

Das erfindungsgemäße Ordnen der Mineralwolleklötze, das für die Befüllung notwendige Einordnen und das Befüllen der entsprechenden Bausteine erfolgt in den Anlagenteilen ( A 120 ) bis ( A 190 ).

In ( A 20 ) wird der Längstransport der Mineralwollematten in Stapelform über einen Kettenförderer mit einer Hebebühne bewerkstelligt. Der Kettenförderer ist auf einer hydraulischen Hebebühne aufgebaut, wobei die Hebebühne jeweils taktweise um eine Plattendicke nach oben fährt und nach der Abnahme der Produkte nach unten fährt. Die leeren Holzpaletten, auf denen die Mineralwollestapel heran befördert werden, werden über den Kettenförderer ( A 30 ) abtransportiert.

Das Palettenstapelgerät ( A 40 ) dient der Stapelung der Holzpaletten.

Die Palettenstapel werden von dem Kettenförderer ( A50 ) dem Abnahmeplatz zugeführt.

Das Portalbeschickungsgerät ( A 60 ) ist mit pneumatisch betätigten Nadelgreifern ausgerüstet und nimmt einfache Mineralstoffmatten von einem Stapel zur Ablage auf einem Blechtisch ( A 70 ), von welchem die Mineralstoffmatten durch eine Längssäge

( A 80 ) geschickt und in Streifen geschnitten werden.

Im Rollenförderer und Portalabschiebegerät ( A 90 ) werden die geschnittenen

Streifen in der Querrichtung durch die Quersäge ( A 100 ) in jeweils kleine oder große Stücke aufgeteilt.

Das quantitative Ergebnis des Sägevorgangs wird von Sensoren erfasst, die Qualität der einzelnen Mineralwolleklötze wird ebenso automatisch, über optische Sensoren, beurteilt und führt bei einem negativen Ergebnis zur Aussonderung einzelner Stücke oder auch ganzer Lagen bzw. Reihen.

Für die zentrale Steuerung der gesamten Anlage wichtige Daten über die Anzahl und die Art der gelieferten Formate der in den Sägen geschnittenen Mineralwolleklötze werden von den Sägen direkt an die zentrale Steuerung übermittelt.

Nach dem Sägen werden die geschnittenen Mineralwollklötze ( 1 ,2 ) über einen Blechtisch durch das Portalabschiebegerät ( A 110 ) auf den nachfolgenden Bandförderer ( A120 ) lagenweise quer abgeschoben.

Das Zusammenwirken der Anlagenteile ( A 120 ) bis ( A 150 ) ist in der Fig. 2 dargestellt.

Der Bandförderer ( A 120 ) dient dem Weitertransport einer Lage von

Mineralwolleklötzen. Von dort gelangt eine solche Lage auf den Zahnriemenförderer

( A 130 ), der einseitig kippbar ausgeführt ist, so dass die Lagen abwechselnd auf zwei Ebenen verteilt werden können. Das Kippen erfolgt pneumatisch.

In den beiden gezeigten Zahnriemenförderern ( A 140 ), die als Vereinzelungs - und Transporteinheit wirken, erfolgt der Weitertransport der Mineralwolleklötze. Durch jeweils vorgebaute Mittel zur gezielten Zurückhaltung ( z.B. ein kurzer Förderer )

wird eine Lage von Mineralwolleklötzen vereinzelt und dem Umlaufförderer ( A 150 ) zugeteilt.

Anstelle von Zahnriemenförderern können auch Bandförderer eingesetzt werden.

In der Fig. 3 ist perspektivisch das Zusammenwirken der Vereinzelungs - und Transporteinheit ( A 140 ) und des Umlaufförderers ( A 150 ) gezeigt.

Der Anlageteil ( A 140 ) besteht hier aus vier parallel laufenden Förderern, wobei hier beispielhaft der oberste Förderer jeweils mit großen Mineralwolleklötzen ( 1 ) und der unterste Förderer mit jeweils kleinen Mineralwolleklötzen ( 2 ) bestückt ist. An diesem Beispiel wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung, bzw. Gesamtanlage jeweils nach den gestellten Anforderungen sehr flexibel ausgestaltet sein kann. So begrenzt es die Kapazität und die Steuerungsmöglichkeiten der gesamten Vorrichtung nicht, wenn anstelle von zwei unterschiedlichen Größen oder Arten von Mineralwolleklötzen gleichzeitig deren drei oder vier verschiedene Typen verarbeitet werden müssten. Auch die Erhöhung der Geschwindigkeit der Befüllung kann durch die Erhöhung der Taktzeiten und / oder die Erhöhung der Anzahl der Transportebenen der Vereinzelungs - und Transporteinheit ( A 140 ) gesteigert werden.

Die Aufnahme von Reihen von Mineralwolleklötzen und deren Weitertransport in senkrechter Richtung ist in der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 sehr gut zu erkennen. So werden die auf dem Förderer ( A140 ) liegenden Mineralwolleklötze durch die im Uhrzeigersinn umlaufenden stegartigen Erfassungselemente des Umlaufförderers ( A 150 ) erfasst und rutschen bei der Weiterbeförderung in eine senkrechte Stellung, die sie bis zum Befüllen der Bausteine beibehalten. Hat der Umlaufförderer ( A 150 ) eine zum Weitertransport ausreichende Anzahl von geeigneten Mineralwolleklötzen aufgenommen, werden diese von der Verschiebeeinheit ( 3 ), wie gezeigt, horizontal von dem Laufband geschoben. Im Hintergrund des rechten Bereichs der Fig. 3 ist zum Beispiel eine Lage großer Mineralwolleklötze ( 1 ) und daneben jeweils eine andere Lage kleiner Mineralwolleklötze ( 2 ) zu erkennen. Bei den beschriebenen Vorgängen sind an sämtlichen relevanten Stellen, die der übersichtlichkeit wegen nicht gesondert eingezeichnet sind, Sensoren zur Erfassung und überwachung der getakteten Vorgänge und zur Steuerung der beteiligten maschinellen Antriebe vorgesehen. Das

Spektrum reicht hierbei von optischen Sensoren und Bewegungsmeldern jeder Art bis zu Zeiterfassungsgeräten und Stellungsmeldern.

In der in der Fig. 4 im Schnitt gezeigten übersicht über die Funktionsweise der Anlageteile ( A 150 ) bis ( A 190 ) ist im oberen Teil eine Querschiene zu sehen, in der verschiedene, den einzelnen Anlageteilen flexibel zugeordnete, Verschiebeeinheiten ( 3,4,5 ) in der Form von, in der Höhe verstellbaren, stiftähnlichen Strukturen zu erkennen sind. Diese im Querschnitt dargestellte Schiene ist ein Teil des Portalabschiebegerätes ( A 160 ), das auch in der Fig. 1 im rechten oberen Teil zu erkennen ist.

Hierbei ist zu beachten, dass die dargestellte Situation nur eine Schiene von vielen zeigt, die im Wesentlichen parallel, nebeneinander angeordnet sind. Wie auch aus der Fig.1 zu erkennen ist, ist der Umlaufförderer ( A 150 ) unter dem Portalabschiebegerät ( A 160 ) quer angeordnet. Deshalb beginnt auf der linken Seite der Fig. 4 die Darstellung mit der Verschiebeeinheit ( 3 ) die dem Umlaufförderer ( A 150 ) zugeordnet ist, der in dieser Darstellung quer zur Zeichenebene angeordnet ist.

Im Bereich der Vorhalteeinheit, bzw. der Hubeinrichtung ( A 170 ) sind zylinderförmige Bauteile dargestellt, die verdeutlichen, dass hier die von dem beschriebenen Umlaufförderer ( A 150 ) quer abgeschobenen Lagen von Mineralwolleklötzen ( 1 ,2 ), in Längsrichtung dargestellt, hubartig vertikal bewegt werden können.

Dies ermöglicht der in der Vorrichtung wirkenden Ablaufsteuerung, je nachdem ob zum Beispiel die großen Mineralwolleklötze ( 1 ) oben oder unten in dem jeweiligen Baustein einzubringen sind, diese von dem Umlaufförderer ( A 150 ) quer abzuschieben, an die gewünschte Steile weiter zuschieben und jeweils nach der Anforderung anzuheben oder dort zu belassen. Entsprechendes gilt für die kleinen Mineralwolleklötze ( 2 ). Die einzubringenden Mineralwolleklötze können somit sowohl horizontal als auch vertikal an jede gewünschte Stelle auf schnelle Weise verschoben werden.

Da im beschriebenen Beispiel nur zwei verschiedene Arten von Mineralwolleklötzen, bzw. zwei verschiedenen Ebenen zu betrachten sind, sind auch nur zwei

Hubstellungen notwendig. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch so ausbaufähig, dass auch mehrere Hubebenen realisiert werden können. Für die

benötigten Verschiebungen ist der Verteilungseinheit ( A 170 ) die Verschiebeeinheit ( 4 ) zugeordnet.

In der Bereitstellungseinheit ( A 180 ) werden die zuvor richtig verteilten Lagen von Mineralwolleklötzen von der Verschiebeeinheit ( 5 ) in entsprechende Blechkanäle geschoben und jeweils dem mit " Kassetten „ bezeichneten so genannten „ Vorstein" angenähert, der dem eigentlichen, zu befüllenden Stein ( 7 ) vorgelagert ist. Dies wird von der Verschiebeeinheit ( 6 ) bewerkstelligt.

Die Saugeinheit ( A 180 ) kann seitlich auf die Bausteine zugefahren werden. Die gesamte Saugeinheit besteht aus einem Blechkasten, in den Tastventile eingebaut sind, die das Vakuum einzeln schließen können. Pro angesaugtem Mineralwolleklotz wird ein Tastventil mit vorne angeschraubter Platte vorgesehen. Die gesamte Saugeinheit ist wechselbar und wird an ein Unterdruckgebläse angeschlossen.

In der Fig.5 ist eine weitere perspektivische Darstellung der Anlagenteile ( A 170 ) und ( A 190 ) zu sehen. Dargestellt ist wiederum die Verschiebeeinheit ( 5 ).

In der Fig. 6 sind die Anlagenteile ( A 150 ) bis ( A 190 ) senkrecht von oben dargestellt.

Es ist selbstverständlich, dass die Hohlräume sämtlicher Bausteine die in einem Arbeitstakt heran geschoben werden, gleichzeitig befüllt werden können.

Bezugszeichenliste

A 20 Kettenförderer mit Hebebühne

A 30 Kettenförderer mit Leergut

A 40 Palettenstapelgerät mit Kettenförderer

A 50 Kettenförderer

A 60 Portalbeschickungsgerät mit Längssägeneinrichtung

A 70 Ablege - und Ausrichtvorrichtung

A 80 Längssägeeinrichtung

A 90 Rollenförderer und Portalabschiebegerät

A 100 Quersäge

A 110 Portalabschiebegerät

A 120 Bandförderer

A 130 Zahnriemenförderer mit Kippeinrichtung

A 140 Vereinzelungs - und Transporteinheit

A 150 Umlaufförderer

A 160 Portalabschiebegerät von Mineralwollklötzen

A 170 Verteilungseinheit für Mineralwollklötze(Hub +Führungseinrichtung)

A 180 Bereitstellungseinheit für Mineralwollklötze

A 190 Saugeinheit

( 1 ) großer Mineralwollklotz

( 2 ) kleiner Mineralwollklotz

( 3 ) Verschiebeeinheit ( Umlaufförderer ), A 150

( 4 ) Verschiebeeinheit Hubböden, A 170

( 5 ) Verteilungseinheit Blechkanalführung, A 180

( 6 ) Verschiebeeinheit für Kassetten

( 7 ) Ziegelstein