Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen von Bausteinen, und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahgens.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung sollen vor allem ermöglichen, durch weitgehendes Automatisieren der Arbeitsvorgänge ein leistungsfähiges Arbeiten auf dem Bausektor zu ermöglichen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bausteine grob auf einer Schicht aus Mörtel ausgelegt und dann gleichzeitig derart ausgerichtet werden, dass wenigstens eine Fläche jedes Bausteins mit der entsprechenden Fläche jedes anderen Bausteins fluchtet. Die Bausteine werden dabei vorzugsweise seitlich gegeneinander versetzt verlegt und eine vertikale Fläche jedes Bausteins auf die entsprechende vertikale Fläche jedes anderen Bausteins ausgerichtet. Weiter können die Bausteine nach unten in eine Mörtelschicht gedrückt werden, wobei die Oberseite jedes Bausteins mit der Oberseite jedes anderen Bausteins ausgerichtet wird.
Andererseits können die Bausteine gegen eine vertikale Ausrichtfläche gelegt, ihre Oberseiten ungefähr aufeinander ausgerichtet und dann nach unten in die Mörtelschicht gedrückt werden, um die Oberseite jedes Bausteins mit der entsprechenden Oberseite jedes anderen Bausteins auszurichten.
Bei den genannten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens können die Bausteine eingerüttelt werden, während sie nach unten in die Mörtelschicht gedrückt werden.
Die Erfindung sieht auch eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens vor, die ein horizontales, längliches Ausrichtglied besitzt, welches nach unten bewegbar ist, um mit den Oberseiten mehrerer Bausteine in Kontakt gebracht zu werden und auf diese zwecks Eindrückens in eine Mörtelschicht einen Druck auszuüben, und nach der Druckausübung wieder nach oben bewegbar ist, um das Ausrichtglied von den Bausteinen abzuheben.
Am Ausrichtglied kann eine Vibrationseinrichtung vorgesehen sein, und das Ausrichtglied kann um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet sein. Vorzugsweise wird das Ausrichtglied und dessen Befestigungseinrichtung horizontal verschiebbar gestaltet, wobei beide Teile auch stufenweise vertikal verschiebbar sein können, so dass das Ausrichtglied um die Höhe einer ganzen Zahl von Bausteinlagen gehoben oder gesenkt werden kann.
Bei einer weiteren Konstruktionsvariante kann die Vorrichtung ein Richtelement mit einer vertikalen Fläche enthalten, an welcher die Bausteine angelegt werden können, wobei das Richtelement horizontal in einer Richtung verschiebbar ist, die zu der Linie parallel ist, längs welcher eine Wand errichtet werden soll. Das Richtelement kann in vertikalen Stufen verschiebbar sein, dessen Höhe einer Baustein- und einer Mörtellage entspricht. Zweckmässig wird das horizontale längliche Ausrichtglied als Teil eines Ausrichtkopfes gestaltet, der mehrere Greifer aufweist, welche in zwei parallelen, voneinander distanzierten Reihen angeordnet sind, wobei die Greifer auf jeder Seite der Bausteine nach unten gerichtet sind, wenn der Ausrichtkopf sich in einer Position über den Bausteinen befindet.
Weiter kann eine Einrichtung zum Gegeneinanderschwenken der beiden Greiferreihen und zum Erfassen der Bausteine vorgesehen sein, um die Seitenflächen jedes Bausteins mit den entsprechenden Seitenflächen der anderen Bausteine auszurichten.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach Fia 1
Fig. 3 schematisch eine Führungseinrichtung;
Fig. 4 eine Vorderansicht eines Teiles der Greiferanordnung;
Fig. 5 vergrössert ein Einzelteil der Greiferanordnung nach Fig. 4;
Fig. 6 einen von Hand zu haltenden Steuerkasten der Vorrichtung;
Fig. 7 ein Schaltschema eines Aufzugsteuersystems;
Fig. 8 ein Schaltschema eines Steuersystems für die Querbewegung der Vorrichtung;
Fig. 9 ein Schaltschema um den Ausrichtkopf vor- und rückwärts zu bewegen;
Fig. 10 ein Schaltschema einer Steuervorrichtung zur seitlichen Verschiebung des Kopfes;
Fig, 11 ein Schaltschema zur Steuerung der Greifer;
;
Fig. 12 ein Schaltschema zur automatischen Niveau-Einstellung der Vorrichtung;
Fig. 13 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; und
Fig. 14 eine Frontansicht der Vorrichtung nach Fig. 13.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung, nachstehend Baumaschine bzw. Maschine genannt, besitzt ein vertikal verlängertes Gestell 10, das Plattformen 12 und 14 aufweist, um die Antriebsvorrichtung der Maschine zu tragen. Das Gestell enthält auch zwei vertikale Säulen 16, auf denen ein Ausrichtkopf 18 vertikal verschiebbar ist.
Die Antriebsvorrichtung der Maschine ist nur schematisch dargestellt und weist einen Benzinmotor 20 auf, der einen Kompressor 22 und einen Generator 24 antreibt. Der Kompressor 22 hält den gewünschten Druck in einem nicht dargestellten Druckluftbehälter aufrecht, und der Generator liefert Strom über einen Regler 26 an eine Batterie 28. Dadurch wird die Batterie 28 stets geladen; sie liefert den Strom zur Betätigung der Steuerschaltkreise der Maschine, die in einem Gehäuse 30 auf der Plattform 12 enthalten sind. Die Luft für den Behälter wird diesem über einen Radiator 32 zugeführt, in welchem die Luft gekühlt und allfällige Feuchtigkeit kondensiert wird.
Der Ausrichtkopf 18 wird durch einen Aufzug angehoben und abgesenkt, der eine Hubtrommel 34 aufweist, die durch einen elektrischen Motor 36 angetrieben ist, welcher ebenfalls in Fig. 7 dargestellt ist. Ein Seil 38 läuft von der Aufzugtrommel 34 über eine Führungsrolle 40 nach oben zu einer Rolle 42 am oberen Ende des Gestelles 10, von dort nach unten zu einer Rolle 44 im Ausrichtkopf 18, und wieder nach oben zu einem Verankerungspunkt 46 an der Oberseite des Gestelles.
Ein Pendel 48 ist schwenkbar an einem Querbalken 50 des Gestelles befestigt und kann quer zur Maschine, d.h. von links nach rechts in Fig. 1 schwingen. Die Pendelschwingung wird durch einen pneumatischen oder hydraulischen Dämpfer begrenzt und das untere Pendelende arbeitet mit zwei Sätzen elektrischer Kontakte zusammen. Das Pendel 48 bildet einen Teil eines automatischen Niveauregelsystems; die Schaltung mit den genannten Kontakten wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12 später beschrieben.
Die Maschine läuft auf einem einzelnen rückseitigen Rad 54 und einem Paar Walzen 56. Die Walzen 56 laufen auf einem Rohr 58, das von Blöcken 60 getragen wird. Vor der Inbetriebnahme der Maschine wird das Rohr 58 sorgfältig ausgerichtet, indem die Blöcke 60 so eingestellt werden, dass das Rohr parallel und in einem bestimmten Abstand von der Stelle verläuft, an der die Wand gebaut werden soll. Ein Luftmotor 62 treibt eine der Walzen 56 an.
Damit die Maschine von einer Einsatzstelle zur nächsten bewegt werden kann, sind ein Paar einziehbare Vorderräder 64 vorgesehen. Ein Rad 64 ist in seiner zurückgezogenen Stellung dargestellt, in die es durch eine Feder gedrückt wird.
Wenn die Räder 64 nach unten in Kontakt mit dem Boden bewegt werden, heben sich die Walzen 56 von dem Rohr 58 ab. Die Maschine wird dann von einer Dreiradanordnung getragen und kann leicht verschoben werden.
Das genaue Nivellieren des Rohres 58 stellt sicher, dass die Säulen 16 vertikal ausgerichtet sind, wenn man die Maschine von vorne betrachtet. Indessen läuft das Rad 54 beim Betrieb der Maschine im allgemeinen auf einem unebenen Grund, so dass die oberen Enden der Säule 16 nach rechts oder links geschwenkt werden, wenn man sie wie in Fig. 1 gezeigt betrachtet. Um derartige Bewegungen auszugleichen, ist das Rad 54 auf einem Arm 66 angeordnet, der bei 68 drehbar gelagert ist. Ein von einer Batterie gespeister elektrischer Motor 70 treibt eine Spindel 72 über ein Getriebe 74 an, und die Spindel 72 läuft in einer Mutter 76, die in einer Verlängerung 78 des Armes 66 gelagert ist.
Wenn daher der Motor 70 betätigt wird, wird der Arm 66 abhängig von der Drehrichtung des Motors 70 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, so dass der Drehpunkt 68 angehoben oder gesenkt wird, um die Säulen 16 in die vertikale Position zurückzubringen. Der Motor 70 wird durch das automatische Nivellierungssystem der Maschine gesteuert, wie unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben wird.
Der Ausrichtkopf 18 kann gemäss Fig. 1 in drei Teile 18.1, 18.2 und 18.3 gegliedert werden. Der Teil 18.1 enthält einen Block 80 und ist auf den Säulen 16 vertikal verschiebbar. Der Teil 18.2 ist mit dem Teil 18.1 vertikal und für sich allein in der durch den Pfeil 82 angedeuteten Richtung verschiebbar.
Der Teil 18.3 ist in drei zueinander rechtwinkligen Richtungen, nämlich vertikal zu den Teilen 18.1 und 18.2, vor- und rückwärts zum Teil 18.2 und ferner seitlich inbezug auf den Teil 18.2 verschiebbar.
Die Seilrolle 44 ist auf dem Block 80 angeordnet, der mittels nicht dargestellter Walzen durch die Säulen 16 geführt ist.
Der Block 80 trägt die Zylinder von zwei pneumatischen Zylinder-Kolbenaggregaten 84, wobei die Kolben mit dem Teil 18.2 des Ausrichtkopfes 18 verbunden sind.
Der Teil 18.2 weist zwei gemäss Fig. 2 seitlich voneinander distanzierte Jochanordnungen 86 auf, an denen die Kolben der Aggregate 84 befestigt sind. Zwei sich transversal erstreckende Balken 88 verbinden gemäss Fig. 3 die Jochanordnungen 86, wobei der obere Balken eine lösbare Zahnstange 90 trägt, deren Zähne nach unten gerichtet sind. Ein in Fig. 1 nicht dargestellter, aber in Fig. 10 mit M1 bezeichneter Elektromotor ist in einem Gehäuse 92 enthalten, das einen Bestandteil des Teiles 18.3 bildet. Der Motor M1 treibt ein nicht dargestelltes Ritzel, das im Eingriff mit der Zahnstange 90 steht, an.
Der Motor kann in beiden Drehrichtungen laufen.
Die Bewegung des Teiles 18.3 auf dem Teil 18.2 wird durch vier Rollen 94 geführt. Zwei dieser Rollen laufen auf der Oberseite des unteren, die beiden anderen auf der Unterseite des oberen der Balken 88. Diese Anordnung ergibt sich am besten aus Fig. 3.
Der Teil 18.3 weist einen rechteckigen Rahmen 96 auf, der aus zwei Stützen 98 und einem oberen Querglied 100 besteht.
Das untere Querglied des Rahmens wird durch eine Welle 102 gebildet, die drehbar an den beiden unteren Enden der Stützen 98 befestigt ist. Die Rollen 94 werden von Verbindungsgliedern 104 (vgl. Fig. 2 und 3) getragen, die rückwärtige Verlängerungen der Stützen 98 bilden.
Der Teil 18.3 weist ausserdem eine Greiferanordnung 106 mit zwei seitlich distanzierten Befestigungsarmen 108 auf, die an den Enden der Welle 102 befestigt sind. Ein Glied 110 (Fig. 1) ist an der Welle nahe ihrer Längenmitte befestigt, und das Gehäuse eines pneumatischen Zylinders 112 ist drehbar mit dem freien Ende des Gliedes verbunden. Die Kolbenstange 114 dieses Zylinders ist drehbar mit dem oberen Querglied 100 verbunden.
Ein hydraulischer Zylinder 116 ist parallel mit dem pneumatischen Zylinder 112 zwischen dem Glied 100 und einem nicht dargestellten, an der Welle 102 befestigten Glied verbunden. Im hydraulischen Kreis zwischen der oberen und der unteren Kammer des Zylinders 116 fliesst bei der Kolbenbewegung Hydraulikflüssigkeit, zu deren Steuerung zwei nicht dargestellte Nadelventile zwischen den Kammern vorgesehen sind. Das erste Nadelventil ist für eine ziemlich schnelle Strömung und das zweite Nadelventil zur Begrenzung der Strömung auf eine relativ kleine Geschwindigkeit ausgelegt. Zwischen dem Zylinder 116 und den Nadelventilen ist ein in Fig. 1 nicht dargestelltes aber in Fig. 11 mit H bezeichnetes Umschaltventil vorgesehen, das zur Umschaltung des Flüssigkeitsstromes von einem Nadelventil zum anderen dient.
Die Greiferanordnung 106 besitzt eine Hauptplatte 118 mit senkrechten Trägern 120 an den Enden (vgl. Fig. 2, 4 und 5).
Die Enden eines Luftverteilers 122 sind an den Trägern 120 angeschweisst. Der Luftverteiler ist mit dem Druckluftbehälter verbunden.
Eine Rüttelplatte 124 bildet ein horizontal verlängertes Ausrichtungsglied und ist unterhalb der Hauptplatte 118 auf federnden Trägern 126, beispielsweise aus Gummi, gelagert.
Auf der Platte 124 ist in einem U-förmigen Ausschnitt ein Vibrator 128 eingesetzt, welcher über einen Riemen 132 durch einen Luftmotor 130 angetrieben wird.
Längs der Platte 118 sind Greifer 134,136 angeordnet, welche derart verteilt sind, dass jedem der zu versetzenden Steine B drei Greifer zugeordnet sind. Die Maschine kann vier Bausteine auf einmal ausrichten und weist daher vier Greiferpaare 134 auf der einen Seite der Platte 118 und vier Einzelgreifer 136 auf der anderen Seite der Platte 118 auf. Jeder Einzelgreifer 136 befindet sich zwischen den Greifern 134 des zugeordneten Paares. Die freien Enden der Greifer 134,136 sind mit einem Bremsbelag, beispielsweise aus Gummi, versehen, und die Greifer 136 sind etwas länger als die Greifer 134, wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht. Der Bremsbelag kann durch eine Art Saugnäpfe ersetzt werden.
Jeder Greifer 134,136 wird durch ein pneumatisches Betätigungsglied 138 gesteuert, dessen Inneres durch eine nicht dargestellte Membran in zwei Kammern unterteilt ist. Auf der einen Seite der durch Federkraft in ihre neutrale Position gedrängten Membran ist ein Luftanschluss vorgesehen. Eine Stange 140 ist mit der Membran verbunden. Wenn der mit dem Luftanschluss versehenen Kammer Luft zugeführt oder aus dieser abgesaugt wird, bewegt sich die Membran und damit die Stange in der Richtung des Doppelpfeiles 142 in Fig. 5.
Die Stange 140 ist mit dem einen Ende eines schwenkbaren Hebels 144 verbunden. Das andere Ende des Hebels 144 ist mit einer Stange 146 verbunden, auf welcher die Greifer 134, 136 angeordnet sind. Die Stange 144 wird durch Rollen 148 geführt, die ihrerseits zwischen den Wänden 150 eines Kanales angeordnet sind. Die Stange 146 liegt zwischen diesen Wänden und ist ferner durch eine Anordnung mit einem Querstift 152 geführt, der durch Schlitze 154 in den Kanalwänden ragt und an jedem Ende ein mit einem Flansch versehenes Rad 156 trägt, die auf den Ober- und Unterseiten der Schlitze 154 laufen. Die Flanschdurchmesser sind grösser als die Breite der Schlitze 154. Das untere Ende des Hebels 144 ist gabelförmig ausgebildet und der Stift 152 liegt zwischen den Zinken dieser Gabel. Es versteht sich, dass der Hebel 144 im Kanal 150 schwenkbar ist.
Der Kanal 150 selbst ist auf einem Gelenk 158 schwenkbar angeordnet, das an der Platte 118 befestigt ist. Eine Feder 160 drückt die Unterseite des Kanals 150 gegen die Oberseite der Platte 118 und gestattet die Platte nach oben zu schwenken, um eine Beschädigung der Greifer 134, 136 zu vermeiden. Das Betätigungsglied 138 ist auf einer Verlängerung des Kanals 150 angeordnet.
Fig. 6 zeigt einen von Hand zu haltenden Steuerkasten 162 der Maschine. Der Steuerkasten trägt auf seiner Oberseite vier Druckknopfschalter P1 bis P4. Die Druckknopfschalter P1 und P2 steuern die Vertikalbewegung des Ausrichtkopfes 18, und die Schalter P3 und P4 steuern die Bewegung der Teile 18.2 und 18.3 in der Richtung des Pfeiles 82.
Der Druckknopfschalter P5 ist der Ausschalter der Maschine und befindet sich auf der geneigten Vorderfläche des Steuerkastens. Auf der Unterseite des Steuerkastens befinden sich zwei weitere Druckknopfschalter P6 und P7, die als Einstellschalter zum seitlichen Verschieben der Teile 18.2 und 18.3 des Ausrichtkopfes dienen. Der Zweck dieser beiden Schalter wird später im einzelnen erläutert.
Ein Steuerknüppel 164 ragt vom Steuerkasten aus nach oben und kann nach links und nach rechts geschwenkt werden, wie in Fig. 6 durch die Pfeile 166 dargestellt ist. Einer von zwei Schaltkontakten, die später mit SC1 oder SC2 bezeichnet sind, ist im Steuerkasten angeordnet und wird betätigt; wenn der Steuerknüppel nach rechts oder nach links bewegt wird.
Am oberen Ende des Steuerknüppels ist ein Zweistufen Druckknopfschalter eingebaut. Dessen Stufen sind mit P8 und P9 bezeichnet und müssen nacheinander betätigt werden. Zur Vereinfachung werden die Druckknopfschalter P1 bis P7 nachstehend einfach als Schaltknöpfe bezeichnet.
Der Betrieb der Maschine wird durch die Schaltknöpfe P1 bis P7 und durch eine Anzahl Mikroschalter gesteuert, welche in bestimmten Fällen die Endstellungen der bezüglichen beweglichen Teile überwachen, und in anderen Fällen feststellen, wenn bewegliche Teile eine bestimmte Zwischenstellung erreicht haben. Die Anordnung und Funktion dieser Mikroschalter ergibt sich aus der Beschreibung der Schaltungen.
In Fig. 7 ist das Schema der Steuerung für den elektrischen Aufzugsmotor 36 dargestellt. Die Schaltknöpfe P1 und P2 sind ebenfalls in dieser Figur vorhanden. Die Kontakte von P1 liegen mit der Wicklung eines Relais R1 mit Kontakten C1 und C2 in Reihe. Die Kontakte von P2 liegen mit der Wicklung eines Relais R2 in Reihe, welches Kontakte C3 und C4 besitzt. In Reihe mit den Kontakten C1 und C4 liegen ein Höhenwählschalter S1 und zwei Mikroschalter MS1 und MS2.
Der Höhenwählschalter S1 schaltet die Kontakte C1 und C4 entweder mit dem Mikroschalter MS1 oder dem Mikroschalter MS2 in Reihe. Diese Mikroschalter befinden sich im Block 80.
An jeder der Säulen 16 befinden sich gemäss Fig. 1 eine Reihe von Anschlägen 168. Diese Anschläge sind entsprechend dem gewünschten vertikalen Abstand der einzelnen Steinlagen voneinander distanziert und arbeiten mit den Mikroschaltern zusammen. Die satzweise angeordneten Anschläge können nach einer metrischen oder einer Zollskala eingestellt werden.
Der Umschalter S1 ermöglicht einen der beiden Mikroschalter MS1 oder MS3 in den Stromkreis einzuschalten.
Die Kontakte C2 und C3 liegen im Feldwicklungsstromkreis des Motors 36.
Die Kontakte von P1 und P2 liegen auch mit den Wicklungen der Relais R3 und R4 in Reihe, deren Kontakte im Ankerstromkreis des Motors 36 angeordnet sind.
Ferner ist ein Mikroschalter MS3 gezeigt. Der Mikroschalter MS3 wird geschlossen, wenn der Teil 18.3 des Ausrichtkopfes sich in einer Stellung befindet, die als vollständig zurückgezogene Stellung bezeichnet werden kann. Mit anderen Worten ist es die Stellung, in welcher der Pneumatikzylinder 112 die Greiferanordnung 106 nach oben in die Lage gemäss Fig. 1 gezogen hat. Sobald die Greiferanordnung 106 mittels des Pneumatikzylinders um den Schwenkzapfen 102 herum nach unten bewegt wird, öffnet der Schalter MS3 den Aufzugssteuerstromkreis.
Die Funktionsweise dieser Schaltung wird im Zusammenhang mit der Betriebsweise der Maschine erläutert. In gleicher Weise wird die Funktion aller anderen Schaltungen später beschrieben.
Fig. 8 zeigt das Schema für die Steuerung der Querbewegung der in Fig. 1 dargestellten Maschine. Die Schaltung enthält den Mikroschalter MS3, die Schaltknöpfe P8 und P9 und die Schaltkontakte SCl und SC2. Die Kontakte SC1 und SC2 sind mit einem Betriebsartenschalter S2 verbunden, der sich im Gehäuse 30 befindet. Der Betriebsartenschalter ist ein vierpoliger Umschalter, und ist erforderlich, weil die Bedienungsperson die Maschine von vorne oder von hinten bedienen kann. Wenn die Bedienungsperson vor der Maschine steht und den Steuerknüppel 164 nach rechts bewegt, bewegt sich die Maschine ebenfalls nach rechts. Wenn die Bedienungsperson sich hinter die Maschine begibt und den Steuerknüppel nach rechts bewegt, dann bewegt sich die Maschine beim Fehlen eines Betriebsartensteuerschalters S2 in bezug auf die Bedienungsperson nach links.
Die gemeinsamen Kontakte des Schalters S2 sind mit den beiden Wicklungen W1 und W2 eines solenoidbetätigten Pneumatikschalters PV 1 verbunden.
Diese Ventile steuern die Druckluftzufuhr zum Luftmotor 62, der eine der Rollen 56 (Fig. 1) antreibt.
In Fig. 9 ist das Schema einer Schaltung dargestellt, welche die Druckluftzufuhr für die Zylinder-Kolbenaggregate 84 steuert, durch welche die Teile 18.2 und 18.3 des Ausrichtkopfes 18 vor- und rückwärts bewegt werden. Die Schaltung enthält den Mikroschalter MS3, die Druckknopfschalter P3 und P4, einen Steuerkasten und ein solenoidbetätigtes Pneumatikventil PV2 mit Wicklungen W3 und W4.
Fig. 10 zeigt das Schema der Steuerschaltung für den Motor M1, der das mit der Zahnstange 90 kämmende Ritzel antreibt.
Die Schaltung enthält die Kontakte von P6, P7 und P8 im Steuerkasten, sowie die Schaltkontakte SC1 und SC2, den Betriebsartenschalter S2 und die Relais R5 und R6. Die Kontakte dieser Relais liegen in den Stromkreisen der Wicklungen des Motors M1. Wenn daher das Relais R5 erregt wird, läuft der Motor in der einen Drehrichtung, und wenn das Relais R6 erregt wird, läuft der Motor in der anderen Drehrichtung. Zum Abschalten dieses Schaltabschnittes ist ein Mikroschalter MS4 vorgesehen.
In Fig. 11 ist das Schema der Steuerschaltung für das Greifersteuersystem dargestellt. Diese Schaltung steuert nicht nur die Schwingbewegung des Teiles 18.3 um die Welle 102, sondern auch die Anspeisung des Druckluftverteilers 122, um die pneumatischen Betätigungsglieder 138 zu aktivieren.
Die Kontakte von P5 liegen in Reihe mit der Wicklung eines Relais R7, welches Kontakte C5 und C6 besitzt. Die Kontakte C5 liegen in Reihe mit zwei gegenläufig arbeitenden Mikroschaltern MS5 und MS6. Ein Druckknopfschalter P9 liegt ebenfalls in Reihe mit der Wicklung des Relais R7. Der Mikroschalter MS5 ist derart geschaltet, dass er öffnet, wenn die Greiferanordnung 106 die horizontale Stellung erreicht.
Der Mikroschalter MS6 schliesst, wenn der gesamte Ausrichtkopf 18 auf die Säulen 16 zurückgeschwenkt wird.
In der dargestellten Lage der Kontakte C6 und vorausgesetzt, dass verschiedene noch zu beschreibende Verriegelungsschalter sich in der richtigen Stellung befinden, wird Spannung an die Kontakte C7 eines Relais R8 und über die Kontakte C7 an ein solenoidbetätigtes Pneumatikventil PV3 gelegt, welches dem Zylinder 112 Druckluft zuführt. Über eine Diode D1 und einen Mikroschalter MS7 wird das Umschaltventil H, welches zwei Wicklungen HF und HS aufweist, erregt.
Wenn sich die Kontakte C6 in ihrer anderen Schaltstellung befinden, wird über eine Diode D2 die Wicklung des Relais R8 erregt, über eine Diode D3 und den Mikroschalter MS7 die Wicklung eines Pneumatikventiles PV4, welches auch die Druckluftzufuhr an den Zylinder 112 steuert, erregt, und schliesslich über Mikroschalter MS8 die Wicklung des sole noidbetätigten Pneumatikventiles PV5 erregt, welches die Druckluftzufuhr an die Verteilerleitung 122 steuert.
Die Mikroschalter MS4 (Fig. 10), MS7 und MS8 (Fig. 11) sind an feststehenden Teilen der Maschine angeordnet und werden durch einen Nocken 170 auf einer Stange 172 (Fig. 2) betätigt, der sich mit dem Teil 18.3 bewegt. Der Schalter MS7 wird betätigt, wenn sich die Anordnung 106 etwa 10 oberhalb der Horizontalen befindet, und die Schalter MS4 und MS8 werden betätigt, wenn sich die Anordnung 106 etwa 5 oberhalb der Horizontalen befindet; Die genauen Schaltwinkel hängen von der Bewegungsgeschwindigkeit der Anordnung 106 ab; zur Vereinfachung dieses Beispiels werden sie mit 5O und 10o angenommen.
Wie im einzelnen näher erläutert wird, ist es wichtig, dass die Greiferbetätigung nicht ausgelöst wird, wenn die Maschine falsch aufgestellt ist oder wenn sie sich in einer für die Betätigung der Greiferanordnung ungeeigneten Stellung befindet.
Zu diesem Zweck sind Mikroschalter MS9 und MS10, ein Schalter S3, die Kontakte von P8 und die Relaiskontakte C9.1 und C12.l mit den Kontakten C6 und der Stromquelle verbunden. Über den Mikroschalter MS3 ist eine Halteschaltung für das Relais R8 gebildet. Die Aufgabe der Kontakte C9.1 und C12.1 wird nachfolgend erläutert.
In Fig. 12 ist das Schaltschema der automatischen Nivellierungsvorrichtung der Maschine dargestellt. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Schaltungsabschnitten enthält die Schaltung Relais R9 und R12 mit Kontakten C9 bis C12. Die Wicklungen der Relais R9 und R10 sind parallel geschaltet und liegen in Reihe mit den Kontakten SC1 und SC2, dem Mikroschalter MS3, dem Schalter S3 und den Kontakten CP, auf die das Pendel einwirkt. Parallel zu den Wicklungen der Relais R9 und R10 liegt eine Zeitverzögerungsschaltung T1. Die Wicklungen der Relais R11 und R12 sind ebenfalls parallel geschaltet und mit einer Zeitverzögerungsschaltung T2 verbunden.
Die Kontakte C9 und C12 liegen im Stromkreis der Feldwicklung des Motors 70, und die Kontakte C10 und C11 liegen im Ankerstromkreis. Daher hängt die Richtung, in welcher der Motor 70 umläuft, davon ab, welcher der Kontakte CP vom Pendel 48 betätigt wird. Die Kontakte C9.1 und C12.l (Fig. 11) sind Kontakte der Relais R9 und R12.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Maschine im einzelnen erläutert.
Das Rohr 58 wird zunächst nivelliert und derart angeordnet, dass es genau parallel zu der Linie zu liegen kommt, längs welcher eine Wand errichtet werden soll. Zu dieser Zeit wird die Maschine durch die Räder 54 und 64 getragen. Wenn sich das Rohr in der gewünschten Stellung befindet, wird die Maschine so aufgestellt, dass die Rollen 56 über dem Rohr zu liegen kommen. Dann werden die Räder 64 nach oben gezogen, um die Rollen 56 auf das Rohr abzusenken. Während dieser Zeit ist der Schalter S3 (Fig. 12) offen, um das automatische Nivellierungssystem abzuschalten.
Vorausgesetzt, dass die Maschine an das elektrische Netz angeschlossen ist, der Luftbehälter unter Druck steht und der Hauptschalter eingeschaltet ist, so sind die einzigen weiteren erforderlichen Schritte, um die Maschine in Betriebsbereitschaft zu versetzen, dass erstens der Höhenwählschalter S1 eingestellt wird, um den einen oder den anderen der Mikroschalter MS1 und MS2 in den Stromkreis einzuschalten und dadurch festzulegen, ob die Lagenhöhe nach dem metrischen oder dem Zollmass gesteuert werden soll, dass zweitens der Schalter S3 geschlossen wird, um das Nivellierungssystem wirksam zu machen und dass drittens der Betriebsartenschalter S2 abhängig davon geschlossen wird, ob die Bedienungsperson vor oder hinter der Maschine steht.
Vorzugsweise steht die Bedienungsperson vor der Maschine, aber die Gebäudeanordnung kann dies unmöglich machen.
Die mit der Bedienungsperson der Maschine zusammenarbeitenden Handlanger legen dann längs der gewünschten Gebäudelinie eine Mörtelschicht aus, auf welche die Steine gesetzt werden. Dabei ist keine besondere Sorgfalt erforderlich, sondern die Steine müssen lediglich ungefähr im richtigen Abstand aufgesetzt werden. Ihre gegenseitige Ausrichtung längs der Gebäudelinie und die richtige Positionierung ihrer Oberseite in einer horizontalen Ebene ist nicht erforderlich. Es versteht sich, dass die Steine nicht so ungenau angeordnet werden, dass sie sich ausserhalb des Bewegungsbereiches befinden, in dem die Maschine arbeiten kann.
Die Maschine wird dann längs des Rohres 58 verschoben, indem der Steuerknüppel 164 nach links oder rechts (Fig. 6) bewegt wird. Dadurch wird die eine oder die andere der Wicklungen des Pneumatikventiles PV1 (Fig. 8) gespeist, um dem Druckluftmotor 62, der die Rollen antreibt, entsprechend der gewünschten Drehrichtung Druckluft zuzuführen. Es sei vermerkt, dass eine Querbewegung der gesamten Maschine nicht möglich ist, solange der Mikroschalter MS3 geschlossen ist.
Dies bedeutet praktisch, dass eine Querbewegung nur ausgeführt werden kann, wenn die Greiferanordnung 106 sich in der vollständig angehobenen Position gemäss Fig. 1 befindet.
Sobald der Druckknopfschalter P9 des Zweistufendruckknopfschalters betätigt wird, um das Ergreifen und Ausrichten der Steine zu beginnen, wird die Schaltung gemäss Fig. 8 spannungslos gemacht, so dass eine Querbewegung der Maschine nicht stattfinden kann, nachdem der Greifvorgang ausgelöst worden ist.
Die Teile 18.2 und 18.3 des Kopfes 18 werden dann mittels der Aggregate 84 in die vollständig zurückgezogene oder vollständig ausgestreckte Stellung verschoben. In der vollständig ausgestreckten Stellung erstellt die Maschine den äusseren Teil einer Hohlwand und in der vollständig zurückgezogenen Stellung erstellt sie deren inneren Teil. Die Soll-Stellung wird erreicht, indem einer der Druckknopfschalter P3 und P4 betätigt wird, um die entsprechende Wicklung W3 oder W4 (Fig. 9) des Pneumatikventils PV2 zu betätigen und den Aggregaten 84 Luft zuzuführen. Der Mikroschalter MS3 befindet sich in der Schaltung gemäss Fig. 9. Folglich können die Teile 18.2 und 18.3 des Kopfes nur vor- und rückwärts verschoben werden, wenn sich die Greiferanordnung 106 in der vollständig angehobenen Stellung gemäss Fig. 1 befindet.
Vorausgesetzt, dass sich der Ausrichtkopf 18 auf einer mittleren Höhenstellung an der Säule 16 befindet, so besteht der nächste Schritt darin, dass der Abwärts-Druckknopfschalter P2 (Fig. 7) betätigt wird. Dadurch werden die Wicklungen der Relais R2 und R4 erregt. Eine Halteschaltung für die Wicklungen dieser Relais wird über einen der Mikroschalter MS1 und MS2, die Kontakte C4 und die Kontakte C1 des Relais R1 gebildet. Die Kontakte C3 verbinden die Feldwicklungen des Motors 36 mit der Stromquelle so, dass dieser Strom in der gewünschten Richtung zugeführt wird, und die Kontakte des Relais R4 verbinden die Stromquelle mit dem Anker. Der Aufzugsmotor 36 dreht nun so, dass der Ausrichtkopf 18 abgesenkt wird.
Jedesmal, wenn der Mikroschalter MS1 auf einen der Anschläge 168 auftrifft, öffnet er, aber wenn der Schalterknopf P2 geschlossen gehalten ist, erfolgt keine Änderung des Schaltzustandes. Wenn der Mikroschalter MS1 am vorletzten Anschlag auf der Säule 16 vorbeigelaufen ist, wird der Druckknopfschalter P2 freigegeben. Wenn der Mikroschalter MS1 am letzten Anschlag 168 aufläuft, öffnet er und unterbricht die Halteschaltung der Relais R2 und R4. Der Motor 36 wird daher nicht länger erregt und der Ausrichtkopf 18 hält an.
Zum Anheben oder Absenken des Ausrichtkopfes 18 um eine Steinlage ist es lediglich erforderlich, kurzfristig den Knopf P1 oder den Knopf P2 zu betätigen. Die über den Mikroschalter MS1 geschlaufte Halteschaltung bewirkt dann, dass der Motor 36 erregt bleibt, bis der Kopf um eine Lage angehoben oder abgesenkt worden ist, worauf der Mikroschalter MSl zur Entregung des Motors öffnet. Da sich der Mikroschalter MS3 in diesem Schaltungsabschnitt befindet, kann eine vertikale Bewegung des Kopfes 18 nur erfolgen, solange die Greiferanordnung 106 voll angehoben ist.
Die Arbeitsstellung der Greifer 134, 136 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Mit anderen Worten: die beiden Greifer 134 müssen auf der einen Seite des Steines B in dessen Endbereich liegen, und der Greifer 136 muss auf der anderen Seite des Steines im Bereich der Steinlängsmitte angreifen. Eine Feineinstellung der Position der Greifer längs des Steines wird mittels des Motors M1 (Fig. 10) erreicht. Wenn der Druckknopfschalter P4 niedergedrückt und der Steuerknüppel 164 nach links oder nach rechts bewegt wird, um den einen oder den anderen der Kontakte SC1 und SC2 zu schliessen, wird über den Betriebsartenschalter S2 das eine oder das andere der Relais R5 und R6 erregt.
Durch das Schliessen der richtigen Relaiskontakte wird der Motor M1 gespeist, um das Ritzel anzutreiben, welches mit der Zahnstange 90 kämmt, so dass die Teile 18.2 und 18.3 verschoben werden. Eine seitliche Verschiebung kann auf diese Weise nur erreicht werden, während der Schalter MS4 geschlossen ist. Wenn die Anordnung 106 eine Position erreicht, die etwa um 5o oberhalb der Horizontalen liegt, wird der Schalter MS4 geöffnet und dadurch der Schaltungsabschnitt gemäss Fig. 10 abgeschaltet, um eine Seitwärtsverschiebung zu verhindern, während sich die Greifer bewegen. Die Überführungsschalter P6 und P7 ermöglichen eine seitliche Verschiebung des Kopfes 18, während die gesamte Maschine sich transversal bewegt. Hierzu muss sich der Druckknopfschalter P8 in diesem Schaltungsabschnitt im geöffneten Zustand befinden.
Zur Vereinfachung wird angenommen, dass alle beschriebenen Vorgänge abgeschlossen sind, bevor der Druckknopfschalter P9 betätigt wird, um den Greifvorgang auszulösen. Tatsächlich müssen wegen der internen Verriegelungsschaltungen viele dieser Vorgänge abgeschlossen sein, bevor der Greifvorgang beginnen kann.
Gemäss Fig. 11 bewirkt die Kontaktgabe am Druckknopfschalter P9 das Schliessen des Stromkreises mit der Wicklung des Relais R7 (vorausgesetzt, dass der Stop-Schalter P5 nicht bereits betätigt ist), wodurch der Greifvorgang ausgelöst wird.
Durch die Erregung des Relais R7 wird ein Haltestromkreis über den Mikroschalter MS5 geschlossen. Gleichzeitig wird das Relais R8 erregt, vorausgesetzt, dass die verschiedenen Verriegelungsschalter zwischen der Stromquelle und den Kontakten R6 (Fig. 10) sich in der richtigen Stellung befinden, wie noch erläutert wird. Für dieses Relais ist ein über den Mikroschalter MS3 gebildeter Haltestromkreis vorgesehen, aber dieser Haltestromkreis ist nur wirksam, wenn die Anordnung 106 begonnen hat, sich nach unten zu bewegen, weil die betreffenden Schalterkontakte offen sind, wenn sich die Anordnung 106 in der voll angehobenen Stellung befindet. Auch an den Mikroschalter MS8, welcher normalerweise geöffnet ist, wird Spannung angelegt, und über den Mikroschalter MS7 und die Diode D3 wird die Wicklung HF des Ventiles H erregt. Die Wicklung des Ventiles PV4 ist ebenfalls erregt.
Folglich wird dem Pneumatikzylinder 112 Druckluft zugeführt, so dass die Greiferanordnung 106 sich um die Welle 102 herum nach unten zu bewegen beginnt. Von der unteren Kammer des Hydraulikzylinders 116 strömt Flüssigkeit zur oberen Kammer über das Ventil H und das Nadelventil mit der grossen tXff- nung. Daher bewegt sich die Greiferanordnung 106 ziemlich schnell nach unten.
Wenn die Greiferanordnung eine Position erreicht hat, in der die Hauptplatte 118 sich in einem Winkel von 100 gegen über der Horizontalen befindet, wird der Mikroschalter MS7 in seinen anderen Schaltzustand umgelegt. Dadurch wird die Wicklung HF entregt und die Wicklung HS erregt, so dass die Hydraulikflüssigkeit durch das Nadelventil mit der kleinen Öffnung zu fliessen beginnt. Folglich bewegt sich die Greiferanordnung mit niedrigerer Geschwindigkeit nach unten. Die Wicklung des Ventiles PV4 bleibt erregt.
Wenn die Hauptplatte 118 sich in einem Winkel von 5 gegenüber der Waagerechten befindet, wird der Mikroschalter MS8 betätigt, so dass die Wicklung des Ventiles PV5 erregt wird. Die Zufuhr von Druckluft an das Verteilerrohr 122 beginnt und die pneumatischen Betätigungsglieder 138 bewegen die Greifer 134,136 nach innen zum Eingriff mit den Steinen. Über etwa die letzten 5 der Bewegung der Greiferanordnung 106 befindet sich die Rüttelplatte 124 in Berührung mit der Oberseite der Bausteine. Während also die Greifer 134, 136 die Steine ausrichten, übt die Rüttelplatte eine nach unten gerichtete Kraft auf die Steine aus und rüttelt diese gleichzeitig, so dass sie nach unten in die Mörtelschicht eintauchen. Dies dauert an, bis die Platte 124 sich in der horizontalen Lage befindet.
Da die beiden Greifer auf der einen Seite jedes Steines etwas kürzer sind als der Einzelgreifer auf der anderen Seite des Steines, üben die Greifer ein Drehmoment auf den Stein aus, durch welches er gegen die Schüttelplatte 124 gedrückt wird.
Wenn die Platte 118 ihre horizontale Lage erreicht, öffnet der Mikroschalter MS5, so dass die Halteschaltung des Relais R7 unterbrochen wird, wenn nicht der gesamte Ausrichtkopf 18 auf den Säulen 16 zurückgeschwenkt und der Mikroschalter MS6 geschlossen ist. Wenn der Kontakt C6 sich in die dargestellte Position bewegt, wird der Mikroschalter MS8 spannungslos und das Pneumatikventil PV4 entregt. Indessen bleibt das Relais R8 über seine Halteschaltung erregt, und dadurch bleibt auch die Wicklung HS über die Kontakte C7, die Diode D1 und den Mikroschalter MS7 erregt. In diesem Zustand ist das Pneumatikventil PV3 erregt.
Damit wird die Druckluftzufuhr zu den pneumatischen Betätigungsgliedern 138 unterbrochen, so dass die Greifer sich nach aussen bewegen. Gleichzeitig wird die Druckluftzufuhr auf die andere Seite im Pneumatikzylinder 112 umgeschaltet, so dass die Greiferanordnung beginnt, um die Welle 102 zu schwenken. Wenn der Ausrichtkopf 18 sich um 5 nach oben bewegt hat, öffnet der Mikroschalter MS8, aber dies hat keinen Einfluss auf den Betrieb der Maschine, da der Schaltungsabschnitt, in welchem sich der Mikroschalter MS8 befindet, schon spannungslos ist. Wenn sich die Anordnung 106 um etwa 100 nach oben bewegt hat, wird der Mikroschalter MS7 in seinen anderen Schaltzustand umgelegt, so dass die Wicklung HS entregt und die Wicklung HF erregt wird.
Die Flüssigkeits- strömung wird dann zum Nadelventil mit der grösseren Off- nung umgelenkt, so dass der Widerstand gegen eine Aufwärtsbewegung der Greiferanordnung 106 kleiner wird und diese sich schneller zu bewegen beginnt. Wenn die Greiferanordnung 106 ihre voll angehobene Position erreicht hat, öffnet der Schalter MS3, so dass das Relais R8 entregt wird. Folglich öffnen die Kontakte C7, und das Ventil PV3 wird entregt, um die Bewegung des Kopfes 18 anzuhalten.
Die Mikroschalter MS9 und MS10 sprechen auf die Bewegung des Kopfes 18 an, welche vor- und rückwärts gerichtet ist. Wenn sich der Kopf in einer Zwischenstellung befindet, unterbrechen die Schalter den Stromkreis mit den Kontakten C6. Daher muss der Kopf vollkommen ein- oder ausgeschwenkt sein, bevor der Klemmvorgang beginnen kann. Der Schalter S3 liegt in diesem Schaltungsabschnitt, so dass das automatische Nivellierungssystem nicht arbeitet, wie im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert wird. Die Kontakte C9.l und C12.1 befinden sich nur im dargestellten Schaltzustand, wenn sich die Nivellierungsvorrichtung nicht in Betrieb befindet. Falls die Maschine gerade nivelliert wird, wenn der Druckknopfschalter P9 betätigt wird, kann der Greifervorgang nicht beginnen.
Der Druckknopfschalter P8 liegt in diesem Schaltungsabschnitt, so dass der Greifervorgang selbst dann, wenn er bereits begonnen hat, unterbrochen werden kann, während das seitliche Verschieben der Greifervorrichtung weitergeht.
Das Pendel 48 gemäss Fig. 12 schwingt gegen einen der Kontakte CP, wenn sich das hintere Rad 54 über eine Erhöhung nach oben oder in eine Vertiefung nach unten bewegt.
Dadurch wird der Stromkreis entweder für die Relais R9 und R10 oder die Relais R11 und R12 geschlossen. Die bezüglichen Kontaktpaare C9 und C10 oder C12 werden geschlossen, so dass der Nivellierungsmotor 70 gespeist wird, um den Arm 66 zu schwenken und das hintere Ende der Maschine zwecks Nivellierung anzuheben oder abzusenken.
Es sei vermerkt, dass die automatische Nivellierungsvorrichtung nur betätigt werden kann, während der Schalter S3 geschlossen ist und die Greifervorrichtung 106 sich in der völlig angehobenen Position befindet, wo der Mikroschalter MS3 geschlossen ist. Ebenso kann die Nivellierung nicht stattfinden, wenn sich der Steuerknüppel 164 ausserhalb der Mittellage befindet, wenn nicht gleichzeitig der Druckknopfschalter P8 gedrückt wird. Das bedeutet, dass die Nivellierung nur stattfinden kann, wenn die Teile 18.2 und 18.3 des Kopfes seitwärts bewegt werden, nicht aber, wenn die ganze Maschine transversal bewegt wird.
Es versteht sich, dass das Pendel 48 unmittelbar bevor die Maschine die gewünschte vertikale Position erreicht von den Kontakten CP fortbewegt wird. Die Zeitverzögerungsglieder T1 und T2 stellen sicher, dass die Relais für eine kurze Zeitspanne weiter erregt bleiben, nachdem die Verbindung zwischen dem Pendel 48 und den Kontakten CP unterbrochen worden ist. Dies stellt sicher, dass die Maschine sich um ein bestimmtes Mass weiterbewegt, um das Pendel 48 frei in die vertikale Position zurückschwingen zu lassen.
In Fig. 13 bezeichnet 210 allgemein eine Maschine, die eine Wand 212 auf einem Fundament 214 (Fig. 14) aus Bauelementen in Form von Steinen oder Ziegeln B und Schichten aus Mörtel L errichtet.
Die Maschine weist ein Paar Säulen 216 auf, welche vertikal ausgerichtet und seitlich voneinander distanziert sind. Jede Säule trägt einen vertikal verschiebbaren Schlitten 218, an welchem zueinander parallele Tragbalken 220 und 222 befestigt sind. Die Schlitten 218 können auf den Säulen auf- und abwärtsbewegt und in verschiedenen Höhenlagen angehalten werden, welche den verschiedenen Niveaus der Lagen der Steine B in der Wand entsprechen.
Der Balken 220 stützt einen Träger 224, der längs des Balkens 220 in den Richtungen des Doppelpfeiles 226 verschiebbar ist. Am Träger 224 ist ein horizontales Ausrichtglied 228 befestigt. Das Glied 228 ist an einem Arm 230 schwenkbar aufgehängt. Der Arm 230 greift in ein Auflager 231, welches seinerseits um einen Zapfen 232 schwenkbar ist. Das Ausrichtglied 228 trägt einen Handgriff 229, durch welchen es in der Pfeilrichtung 234 um den Zapfen verschwenkt werden kann. Ein Gegengewicht 236 ist in den Richtungen des Doppelpfeiles 238 auf der rückwärtigen Verlängerung 239 des Armes 230 justierbar. Das Gegengewicht 236 dient dazu, das Ausrichtglied bezüglich des Drehpunktes 232 auszubalancieren.
Das Ausrichtglied 228 enthält eine Platte 240 mit einer horizontalen Ausrichtfläche 242. Die Fläche 242 dient dazu, mit der Oberseite der Steine B in Kontakt gebracht zu werden und diese horizontal zueinander auszurichten. Indem mittels der Platte 240 auf diese Oberseiten Druck ausgeübt wird, werden die Bauelemente in die Mörtelschicht eingedrückt, welche vorher ausgelegt worden ist. Die Platte 240 ist federnd auf dem Arm 230 angeordnet und mit Vibratoren 241 versehen, wodurch die Platte 240 und damit die Oberseiten der Steine B in Vibration versetzt werden können. Die seitliche Stellung der Platte 240 wird mittels einer Schraubklemme 256 fixiert, die auf Zapfen 232 einwirkt.
Um das Ausrichten der Steine zu unterstützen, ist ein Richtelement 250 mit einer Anschlagfläche 251 vorgesehen, welche die eine der vertikalen Flächen der zu errichtenden Wand festlegt. Das Richtelement 250 wird von einem Arm 252 gestützt, der an einem längs des Balkens 222 verschiebbaren Träger 254 befestigt ist. Die Lage der Anschlagfläche 251 relativ zum Balken 222 und den Säulen 216 ist einstellbar, indem eine Verlängerung 253 des Armes 252 mittels einer Klemme 255 am Träger 254 festgeklemmt wird.
Die Pfosten 216 sind mit Markierungen oder Kerben 217 versehen, die den Höhen der bezüglichen Lagen der Bausteine entsprechen. Die Schlitten 218 können mit Hilfe dieser Markierungen oder Einkerbungen 217 positioniert werden. Wenn die Maschine gemäss Fig. 13 und 14 durch eine Fachperson in Betrieb gesetzt worden ist, kann sie durch ungelerntes Personal zum Auslegen der Bauelemente im Betrieb gehalten werden. Die Bausteine werden lediglich ungefähr auf eine vorher ausgelegte Mörtelschicht gegenüber der vertikalen Anschlagfläche 251 des Richtelementes 250 gelegt. Dieses Richtelement 250 ist in einer vertikalen Ebene angeordnet. Nachdem die Bausteine einmal so ausgerichtet sind, so dass ihre vertikalen Aussenseiten mit der Fläche 251 fluchten, werden ihre Oberseiten horizontal ausgerichtet, indem die Platte 240 auf sie aufgelegt und die Steine nach unten gedrückt werden.
Die Verschiebung der Platte 240 nach unten wird angehalten, wenn die Ausrichtfläche 242 sich in horizontaler Lage befindet. Der auf die Platte 240 ausgeübte Druck drückt die Steine nach unten in die Mörtelschicht, und die Vibratoren 241 erleichtern diesen Vorgang.
Die Träger 224 und 254 sind unabhängig voneinander längs den sie stützenden Tragbalken 220 bzw. 222 verschiebbar.
Während nun eine Bedienungsperson Steine mit Hilfe des Richtelementes 250 auslegt, kann eine andere Bedienungsperson das Ausrichtglied 228 betätigen. Auch können andere Bedienungspersonen eingeschaltet werden, um den Mörtel auf die bereits ausgelegten Bausteinlagen aufzulegen, während andere Bedienungspersonen damit beschäftigt werden können, der ersten Bedienungsperson Steine zuzureichen, um sie der Anschlagfläche 251 gegenüber auszulegen.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform können die Säulen 216 und die Balken 220 und 222 einen Teil eines Rahmens bilden, der als Einheit bewegt wird, oder die Balken können auf einem Rahmen angeordnet sein, der an Ort und Stelle für eine zu errichtende Wand aufgebaut wird.
Dieser Rahmen kann in der Form einer Laufkatze längs eines Gestelles verschiebbar sein, welches entlang einer Schiene verschiebbar ist, die parallel zu der zu errichtenden Wand verlegt ist. Eine solche Laufkatze kann Balken 220 und 222 in verschiedenen Höhen aufweisen. Gewünschtenfalls können die Träger 224 und 254 jedoch mit der Laufkatze fest verbunden sein.
Bei einer Ausführungsvariante der Maschine gemäss den Fig. 1 bis 12 ist dem Hydraulikzylinder 116 ein Ventil H zugeordnet, und die Nadelventile können durch einen Stossdämpfer ersetzt werden. Dieser Stossdämpfer kann derart ausgebildet sein, dass er der Anordnung 106 einen unverzögerten Lauf bis zu einem Winkel von 10o gestattet und erst dann die nach unten gerichtete Bewegung der Anordnung 106 verlangsamt.
Dieser Stossdämpfer ist völlig unwirksam während die Anordnung 106 sich nach oben bewegt.
Es ist auch möglich, die Kontakte CP (Fig. 12) durch eine andere Form eines Positionsmessfühlers, beispielsweise eines die Nähe eines Gegenstandes erfassenden Messfühlers zu ersetzen, welcher anspricht, wenn das Metallpendel sich ihm nähert.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Verlegen von Bausteinen, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bausteine (B) grob auf einer Schicht aus Mörtel (L) ausgelegt und dann gleichzeitig derart ausge ichtel werden, dass wenigstens eine Fläche jedes Bausteins mit der entsprechenden Fläche jedes anderen Bausteins fluchtet.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Flächen jedes Bausteins mit den beiden entsprechenden Flächen jedes anderen Bausteins ausgerichtet werden.
2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bausteine seitlich gegeneinander versetzt verlegt werden und eine vertikale Fläche jedes Bausteins auf die entsprechende vertikale Fläche jedes anderen Bausteins ausgerichtet wird, und dass die Bausteine gleichzeitig nach unten in die Mörtelschicht gedrückt werden, wobei die Oberseite jedes Bausteins mit der Oberseite jedes anderen Bausteins ausgerichtet wird.
3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bausteine in die Mörtelschicht eingerüttelt werden.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Bausteine gegen eine vertikale Ausrichtfläche gelegt, ihre Oberseiten ungefähr aufeinander ausgerichtet und danach gleichzeitig in die Mörtelschicht eingepresst werden, um die Oberseite jedes Bausteines mit der entsprechenden Oberseite jedes anderen Bausteines vollständig auszurichten.
5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bausteine beim Einpressen in die Mörtelschicht in diese eingerüttelt werden.
PATENTANSPRUCH II
Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein horizontales, längliches Ausrichtglied (124, 228), welches nach unten bewegbar ist, um mit den Oberseiten mehrerer Bausteine (B) in Kontakt gebracht zu werden und auf diese zwecks Eindrückens in eine Mörtelschicht (L) einen Druck auszuüben, und nach der Druckausübung wieder nach oben bewegbar ist, um das Ausrichtglied von den Bausteinen abzuheben.
UNTERANSPRÜCHE
6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausrichtglied (124, 228) eine Vibrationseinrichtung (128, 241) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtglied um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtglied (228) und dessen Befesti gungseinrichtung (96) horizontal verschiebbar sind.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtglied und dessen Befestigungseinrichtung stufenweise vertikal verschiebbar sind, so dass das Ausrichtglied um die Höhe einer ganzen Zahl von Bausteinlagen gehoben oder gesenkt werden kann.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Richtelement (250) mit einer vertikalen Fläche (251) vorgesehen ist, an welche die Bausteine angelegt werden können, dass das Richtelement (250) horizontal in einer zu der Linie parallelen Richtung verschiebbar ist, entlang welcher eine Wand errichtet werden soll, und dass das Richtelement in Stufen vertikal verschiebbar ist.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder den Unteransprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das horizontale längliche Ausrichtglied (124) einen Teil eines Ausrichtkopfes (106) bildet, der mehrere Greifer (134, 136) enthält, welche in zwei zueinander parallelen und voneinander distanzierten Reihen angeordnet sind, wobei die Greifer auf jeder Seite der zu greifen bestimmten Bausteine nach unten gerichtet sind, wenn sich der Ausrichtkopf in einer angehobenen Position befindet, und dass eine Einrichtung (138) zum Gegeneinanderschwenken der beiden Reihen der Greifer und zum Erfassen der Bausteine vorgesehen ist, um die Seitenflächen jedes Bausteines mit den entsprechenden Seitenflächen der anderen Bausteine auszurichten.
12. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer (134, 136) in Sätzen angeordnet sind, wobei wenigstens ein Greifer (136) jedes Satzes länger als wenigstens ein anderer Greifer (134) ist, um ein Drehmoment auf einen ergriffenen Baustein auszuüben und diesen dadurch in Berührung mit dem Richtelement (250) zu bringen.
13. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit Strömungsmitteln betriebene Betätigungsglieder (138) vorgesehen sind, welche die Greifer (134, 136) zwecks Eingriff in die Bausteine verschieben.
14. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichtkopf (106) um eine horizontale Welle (102) schwenkbar angeordnet ist, und dass eine durch Strömungsmittel betätigte Einrichtung (112) zum Schwenken des Ausrichtkopfes (106) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale Führungseinrichtung (88), die den Ausrichtkopf parallel zu der Linie, längs welcher eine Wand errichtet werden soll, zu führen gestattet, und ein Antriebselement (M1) vorgesehen ist, welches den Ausrichtkopf (106) längs der Führungseinrichtung (88) verschiebt.
16. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (84) zum horizontalen Verschieben des Ausrichtkopfes (106) rechtwinklig zu der Linie vorgesehen ist, längs welcher eine Wand errichtet werden soll.
17. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gestell (10) mit Säulen (16) und einer Einrichtung (34, 36, 38) vorgesehen ist, durch die der Ausrichtkopf (106) an den Säulen nach oben oder nach unten verschiebbar ist.
18. Vorrichtung nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Rohr zu führende Rollen (56) vorgesehen sind, wobei das Rohr horizontal und parallel zur Linie verlegt ist, längs welcher eine Wand errichtet werden soll, ein Rad (54) vorgesehen ist, welches ausserhalb der Spur der genannten Rollen (56) angeordnet ist, dass das Rad (54) auf einem Arm (66) angeordnet ist, welcher schwenkbar (68) mit dem Gestell (10) verbunden ist, und dass ein Messfühler (48, CP) vorgesehen ist, welcher die Lage des Gestelles (10) und des um eine Schwenklagerung (68) schwenkbaren Armes (66) überwacht und eine Lagekorrektur einleitet, wenn die Säulen (16) nicht vertikal ausgerichtet sind.
19. Vorrichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler ein Pendel (48), eine elektrische, durch das Pendel betätigte Abtasteinrichtung (CP) und einen elektrischen Motor (70) enthält, welcher zwecks Schwenkens des Arms (66) um die Schwenklagerung (68) erregt wird, wenn das Pendel (48) die Abtasteinrichtung (CP) betätigt.
20. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungsschaltung (MS9, MS10, C12.1, C9.1) vorgesehen ist, welche die Bewe
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The invention relates to a method for laying building blocks and a device for carrying out the method.
The method according to the invention and the device are primarily intended to enable high-performance work in the construction sector by largely automating the work processes.
The method according to the invention is characterized in that several building blocks are roughly laid out on a layer of mortar and then aligned at the same time in such a way that at least one surface of each building block is flush with the corresponding surface of every other building block. The building blocks are preferably placed laterally offset from one another and a vertical surface of each building block is aligned with the corresponding vertical surface of every other building block. Further, the bricks can be pressed down into a layer of mortar, with the top of each brick aligned with the top of every other brick.
Alternatively, the bricks can be placed against a vertical alignment surface, their tops roughly aligned, and then pushed down into the layer of mortar to align the top of each brick with the corresponding top of each other brick.
In the mentioned embodiments of the method according to the invention, the building blocks can be vibrated while they are pressed down into the mortar layer.
The invention also provides a device for carrying out said method which has a horizontal, elongate alignment member which can be moved downwards in order to be brought into contact with the upper sides of several building blocks and to exert pressure on them for the purpose of pressing into a layer of mortar, and can be moved upwards again after the application of pressure in order to lift the alignment member from the building blocks.
A vibration device can be provided on the alignment member, and the alignment member can be arranged pivotably about a horizontal axis. The alignment member and its fastening device are preferably designed to be horizontally displaceable, with both parts also being able to be vertically displaceable in stages, so that the alignment member can be raised or lowered by the height of a whole number of building block layers.
In a further construction variant, the device can contain a directional element with a vertical surface on which the building blocks can be placed, the directional element being horizontally displaceable in a direction which is parallel to the line along which a wall is to be erected. The straightening element can be displaced in vertical steps, the height of which corresponds to a layer of building blocks and a layer of mortar. The horizontal elongate alignment member is expediently designed as part of an alignment head which has several grippers which are arranged in two parallel, spaced-apart rows, the grippers on each side of the building blocks being directed downwards when the alignment head is in a position above the Building blocks.
Furthermore, a device can be provided for pivoting the two rows of grippers towards one another and for gripping the building blocks in order to align the side surfaces of each building block with the corresponding side surfaces of the other building blocks.
Preferred exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. It shows:
1 shows a side view of a device according to the invention;
FIG. 2 is a perspective view of the device according to FIG
3 schematically shows a guide device;
Figure 4 is a front view of part of the gripper assembly;
FIG. 5 shows an enlarged individual part of the gripper arrangement according to FIG. 4;
Fig. 6 shows a hand-held control box of the device;
Figure 7 is a circuit diagram of an elevator control system;
8 is a circuit diagram of a control system for the transverse movement of the device;
9 shows a circuit diagram for moving the alignment head forwards and backwards;
10 shows a circuit diagram of a control device for the lateral displacement of the head;
11 shows a circuit diagram for controlling the grippers;
;
12 shows a circuit diagram for automatic level adjustment of the device;
13 shows a front view of a further embodiment of the device according to the invention; and
FIG. 14 is a front view of the device according to FIG. 13.
The device shown in Fig. 1, hereinafter called construction machine or machine, has a vertically elongated frame 10, which has platforms 12 and 14 to support the drive device of the machine. The frame also contains two vertical columns 16 on which an alignment head 18 is vertically displaceable.
The drive device of the machine is only shown schematically and has a gasoline engine 20 which drives a compressor 22 and a generator 24. The compressor 22 maintains the desired pressure in a compressed air tank, not shown, and the generator supplies power via a regulator 26 to a battery 28. As a result, the battery 28 is always charged; it supplies the power to operate the control circuits of the machine, which are contained in a housing 30 on the platform 12. The air for the container is supplied to it via a radiator 32, in which the air is cooled and any moisture is condensed.
The alignment head 18 is raised and lowered by an elevator which has a lifting drum 34 which is driven by an electric motor 36, which is also shown in FIG. A rope 38 runs from the elevator drum 34 over a guide roller 40 up to a roller 42 at the upper end of the frame 10, from there down to a roller 44 in the alignment head 18, and back up to an anchoring point 46 on the top of the frame .
A pendulum 48 is pivotally attached to a crossbeam 50 of the frame and can be transverse to the machine; swing from left to right in FIG. The pendulum oscillation is limited by a pneumatic or hydraulic damper and the lower end of the pendulum works with two sets of electrical contacts. The pendulum 48 forms part of an automatic level control system; the circuit with said contacts will be described later with reference to FIG.
The machine runs on a single back wheel 54 and a pair of rollers 56. The rollers 56 run on a tube 58 that is supported by blocks 60. Before operating the machine, the pipe 58 is carefully aligned by adjusting the blocks 60 so that the pipe is parallel and a certain distance from the location where the wall is to be built. An air motor 62 drives one of the rollers 56.
To enable the machine to be moved from one job site to the next, a pair of retractable front wheels 64 are provided. A wheel 64 is shown in its retracted position to which it is urged by a spring.
When the wheels 64 are moved downwardly into contact with the ground, the rollers 56 lift off the tube 58. The machine is then carried by a three-wheel arrangement and can be easily moved.
The precise leveling of the tube 58 ensures that the columns 16 are vertical when looking at the machine from the front. Meanwhile, when the machine is operating, the wheel 54 generally rides on an uneven surface so that the upper ends of the column 16 pivot to the right or left when viewed as shown in FIG. In order to compensate for such movements, the wheel 54 is arranged on an arm 66 which is rotatably supported at 68. A battery-powered electric motor 70 drives a spindle 72 via a gear 74, and the spindle 72 runs in a nut 76 which is mounted in an extension 78 of the arm 66.
Therefore, when the motor 70 is operated, the arm 66 is pivoted clockwise or counterclockwise depending on the direction of rotation of the motor 70 so that the pivot point 68 is raised or lowered to return the columns 16 to the vertical position. The motor 70 is controlled by the machine's automatic leveling system, as will be described with reference to FIG.
According to FIG. 1, the alignment head 18 can be divided into three parts 18.1, 18.2 and 18.3. The part 18.1 contains a block 80 and is vertically displaceable on the columns 16. The part 18.2 is vertically displaceable with the part 18.1 and on its own in the direction indicated by the arrow 82.
The part 18.3 is displaceable in three mutually perpendicular directions, namely vertically to the parts 18.1 and 18.2, forwards and backwards to the part 18.2 and furthermore laterally with respect to the part 18.2.
The rope pulley 44 is arranged on the block 80 which is guided through the columns 16 by means of rollers (not shown).
The block 80 carries the cylinders of two pneumatic cylinder-piston units 84, the pistons being connected to the part 18.2 of the alignment head 18.
The part 18.2 has two yoke arrangements 86 laterally spaced from one another according to FIG. 2, to which the pistons of the units 84 are attached. Two transversely extending bars 88 connect the yoke arrangements 86 according to FIG. 3, the upper bar carrying a detachable rack 90, the teeth of which are directed downwards. An electric motor, not shown in FIG. 1 but denoted by M1 in FIG. 10, is contained in a housing 92 which forms part of part 18.3. The motor M1 drives a pinion, not shown, which meshes with the rack 90.
The motor can run in both directions of rotation.
The movement of part 18.3 on part 18.2 is guided by four rollers 94. Two of these rollers run on the top of the lower one, the other two on the underside of the upper one of the beams 88. This arrangement is best shown in FIG.
The part 18.3 has a rectangular frame 96 which consists of two supports 98 and an upper cross member 100.
The lower cross member of the frame is formed by a shaft 102 which is rotatably attached to the two lower ends of the supports 98. The rollers 94 are carried by links 104 (see FIGS. 2 and 3) which form rearward extensions of the posts 98.
The part 18.3 also has a gripper arrangement 106 with two laterally spaced fastening arms 108 which are fastened to the ends of the shaft 102. A link 110 (Fig. 1) is attached to the shaft near its center length, and the housing of a pneumatic cylinder 112 is rotatably connected to the free end of the link. The piston rod 114 of this cylinder is rotatably connected to the upper cross member 100.
A hydraulic cylinder 116 is connected in parallel with the pneumatic cylinder 112 between the link 100 and a link, not shown, attached to the shaft 102. In the hydraulic circuit between the upper and the lower chamber of the cylinder 116, hydraulic fluid flows during the piston movement, for the control of which two needle valves (not shown) are provided between the chambers. The first needle valve is designed for a fairly rapid flow and the second needle valve is designed for limiting the flow to a relatively low speed. Between the cylinder 116 and the needle valves there is provided a changeover valve, not shown in FIG. 1 but designated by H in FIG. 11, which serves to change over the flow of liquid from one needle valve to the other.
The gripper assembly 106 has a main plate 118 with vertical beams 120 at the ends (see FIGS. 2, 4 and 5).
The ends of an air distributor 122 are welded to the supports 120. The air distributor is connected to the compressed air tank.
A vibrating plate 124 forms a horizontally elongated alignment member and is mounted below the main plate 118 on resilient supports 126, for example made of rubber.
A vibrator 128, which is driven via a belt 132 by an air motor 130, is inserted in a U-shaped cutout on the plate 124.
Grippers 134, 136 are arranged along the plate 118, which are distributed such that three grippers are assigned to each of the stones B to be moved. The machine can align four blocks at once and therefore has four pairs of grippers 134 on one side of the plate 118 and four individual grippers 136 on the other side of the plate 118. Each individual gripper 136 is located between the grippers 134 of the associated pair. The free ends of the grippers 134, 136 are provided with a brake lining, for example made of rubber, and the grippers 136 are somewhat longer than the grippers 134, as can be seen from FIGS. 4 and 5. The brake lining can be replaced by a type of suction cup.
Each gripper 134, 136 is controlled by a pneumatic actuator 138, the interior of which is divided into two chambers by a membrane (not shown). An air connection is provided on one side of the membrane, which is forced into its neutral position by spring force. A rod 140 is connected to the diaphragm. When air is supplied to or extracted from the chamber provided with the air connection, the membrane and thus the rod moves in the direction of the double arrow 142 in FIG. 5.
The rod 140 is connected to one end of a pivotable lever 144. The other end of the lever 144 is connected to a rod 146 on which the grippers 134, 136 are arranged. The rod 144 is guided by rollers 148, which in turn are arranged between the walls 150 of a channel. The rod 146 lies between these walls and is further guided by an arrangement comprising a cross pin 152 which protrudes through slots 154 in the channel walls and at each end carries a flanged wheel 156 which is positioned on the top and bottom of the slots 154 to run. The flange diameter is larger than the width of the slots 154. The lower end of the lever 144 is fork-shaped and the pin 152 lies between the prongs of this fork. It goes without saying that the lever 144 is pivotable in the channel 150.
The channel 150 itself is pivotably arranged on a hinge 158 which is attached to the plate 118. A spring 160 urges the bottom of the channel 150 against the top of the plate 118 and allows the plate to pivot upward to avoid damaging the grippers 134, 136. The actuator 138 is arranged on an extension of the channel 150.
6 shows a hand held control box 162 of the machine. The control box has four push-button switches P1 to P4 on its top. The push button switches P1 and P2 control the vertical movement of the alignment head 18, and the switches P3 and P4 control the movement of the parts 18.2 and 18.3 in the direction of arrow 82.
The push button switch P5 is the machine's off switch and is located on the inclined front surface of the control box. On the underside of the control box there are two further push-button switches P6 and P7, which serve as setting switches for moving parts 18.2 and 18.3 of the alignment head to the side. The purpose of these two switches will be explained in detail later.
A control stick 164 protrudes upward from the control box and can be pivoted to the left and to the right, as shown in FIG. 6 by the arrows 166. One of two switching contacts, which will later be referred to as SC1 or SC2, is located in the control box and is operated; when the joystick is moved right or left.
A two-stage push-button switch is built into the upper end of the control stick. Its stages are labeled P8 and P9 and must be activated one after the other. For the sake of simplicity, the push button switches P1 to P7 are hereinafter referred to simply as switch buttons.
The operation of the machine is controlled by the buttons P1 to P7 and a number of microswitches, which in certain cases monitor the end positions of the relevant moving parts, and in other cases detect when moving parts have reached a certain intermediate position. The arrangement and function of these microswitches results from the description of the circuits.
In Fig. 7 the scheme of the control for the electric elevator motor 36 is shown. The switch buttons P1 and P2 are also present in this figure. The contacts of P1 are in series with the winding of a relay R1 with contacts C1 and C2. The contacts of P2 are in series with the winding of a relay R2, which has contacts C3 and C4. In series with contacts C1 and C4 are a height selector switch S1 and two microswitches MS1 and MS2.
The height selector switch S1 switches the contacts C1 and C4 in series with either the microswitch MS1 or the microswitch MS2. These microswitches are located in block 80.
According to FIG. 1, there are a number of stops 168 on each of the columns 16. These stops are spaced from one another in accordance with the desired vertical spacing of the individual stone layers and work together with the microswitches. The stops arranged in sets can be set according to a metric or an inch scale.
The switch S1 enables one of the two microswitches MS1 or MS3 to be switched on in the circuit.
Contacts C2 and C3 are in the field winding circuit of motor 36.
The contacts of P1 and P2 are also in series with the windings of relays R3 and R4, the contacts of which are arranged in the armature circuit of motor 36.
A microswitch MS3 is also shown. The microswitch MS3 is closed when the part 18.3 of the alignment head is in a position that can be described as the fully retracted position. In other words, it is the position in which the pneumatic cylinder 112 has pulled the gripper arrangement 106 upwards into the position according to FIG. 1. As soon as the gripper arrangement 106 is moved downwards around the pivot pin 102 by means of the pneumatic cylinder, the switch MS3 opens the elevator control circuit.
The operation of this circuit is explained in connection with the operation of the machine. In the same way, the function of all other circuits will be described later.
FIG. 8 shows the scheme for controlling the transverse movement of the machine shown in FIG. The circuit contains the microswitch MS3, the switch buttons P8 and P9 and the switch contacts SCl and SC2. The contacts SC1 and SC2 are connected to a mode switch S2 which is located in the housing 30. The mode switch is a four-pole changeover switch and is required because the operator can operate the machine from the front or from the rear. If the operator stands in front of the machine and moves the joystick 164 to the right, the machine also moves to the right. If the operator goes behind the machine and moves the joystick to the right, then in the absence of a mode control switch S2 the machine moves to the left with respect to the operator.
The common contacts of switch S2 are connected to the two windings W1 and W2 of a solenoid-operated pneumatic switch PV 1.
These valves control the supply of compressed air to the air motor 62 which drives one of the rollers 56 (FIG. 1).
In Fig. 9 the scheme of a circuit is shown which controls the compressed air supply for the cylinder-piston units 84, by means of which the parts 18.2 and 18.3 of the alignment head 18 are moved back and forth. The circuit includes microswitch MS3, push button switches P3 and P4, a control box and a solenoid operated pneumatic valve PV2 with windings W3 and W4.
FIG. 10 shows the diagram of the control circuit for the motor M1 which drives the pinion which meshes with the rack 90.
The circuit contains the contacts of P6, P7 and P8 in the control box, as well as the switching contacts SC1 and SC2, the mode switch S2 and the relays R5 and R6. The contacts of these relays are in the circuits of the windings of the motor M1. Thus, when relay R5 is energized, the motor will run in one direction of rotation and when relay R6 is energized the motor will run in the other direction of rotation. A microswitch MS4 is provided to switch off this switching section.
In Fig. 11 the schematic of the control circuit for the gripper control system is shown. This circuit controls not only the oscillating movement of the part 18.3 around the shaft 102, but also the supply of the compressed air distributor 122 in order to activate the pneumatic actuating members 138.
The contacts of P5 are in series with the winding of a relay R7, which has contacts C5 and C6. The contacts C5 are in series with two microswitches MS5 and MS6 working in opposite directions. A push button switch P9 is also in series with the winding of relay R7. The microswitch MS5 is switched in such a way that it opens when the gripper arrangement 106 reaches the horizontal position.
The microswitch MS6 closes when the entire alignment head 18 is pivoted back onto the pillars 16.
With contacts C6 in the position shown and provided that various interlocking switches to be described are in the correct position, voltage is applied to contacts C7 of a relay R8 and, via contacts C7, to a solenoid-operated pneumatic valve PV3, which supplies compressed air to cylinder 112 . The switching valve H, which has two windings HF and HS, is excited via a diode D1 and a microswitch MS7.
When the contacts C6 are in their other switch position, the winding of the relay R8 is excited via a diode D2, the winding of a pneumatic valve PV4, which also controls the compressed air supply to the cylinder 112, is excited via a diode D3 and the microswitch MS7, and finally, via microswitch MS8, the winding of the solenoid-operated pneumatic valve PV5 is excited, which controls the compressed air supply to the distributor line 122.
The microswitches MS4 (Fig. 10), MS7 and MS8 (Fig. 11) are arranged on stationary parts of the machine and are operated by a cam 170 on a rod 172 (Fig. 2) which moves with the part 18.3. The switch MS7 is operated when the assembly 106 is approximately 10 above the horizontal, and the switches MS4 and MS8 are operated when the assembly 106 is approximately 5 above the horizontal; The exact switching angles depend on the speed of movement of the arrangement 106; to simplify this example, they are assumed to be 5O and 10o.
As will be explained in more detail, it is important that the gripper actuation is not triggered if the machine is incorrectly set up or if it is in a position unsuitable for actuating the gripper arrangement.
For this purpose microswitches MS9 and MS10, a switch S3, the contacts of P8 and the relay contacts C9.1 and C12.1 are connected to the contacts C6 and the power source. A holding circuit for the relay R8 is formed via the microswitch MS3. The function of contacts C9.1 and C12.1 is explained below.
In Fig. 12, the circuit diagram of the automatic leveling device of the machine is shown. In addition to the circuit sections already mentioned, the circuit contains relays R9 and R12 with contacts C9 to C12. The windings of the relays R9 and R10 are connected in parallel and are in series with the contacts SC1 and SC2, the microswitch MS3, the switch S3 and the contacts CP on which the pendulum acts. A time delay circuit T1 is parallel to the windings of the relays R9 and R10. The windings of the relays R11 and R12 are also connected in parallel and connected to a time delay circuit T2.
Contacts C9 and C12 are in the field winding circuit of motor 70, and contacts C10 and C11 are in the armature circuit. Therefore, the direction in which the motor 70 rotates depends on which of the contacts CP is operated by the pendulum 48. Contacts C9.1 and C12.1 (Fig. 11) are contacts of relays R9 and R12.
The mode of operation of the machine described is explained in detail below.
The pipe 58 is first leveled and arranged in such a way that it comes to lie exactly parallel to the line along which a wall is to be erected. At this time the machine is supported by wheels 54 and 64. When the pipe is in the desired position, the machine is set up so that the rollers 56 come to rest over the pipe. The wheels 64 are then pulled up to lower the rollers 56 onto the pipe. During this time switch S3 (Fig. 12) is open to switch off the automatic leveling system.
Assuming that the machine is connected to the electrical network, the air reservoir is under pressure and the main switch is on, the only further steps required to get the machine ready for operation are firstly to set the altitude selector switch S1 to one or to switch on the other of the microswitches MS1 and MS2 in the circuit and thereby determine whether the layer height should be controlled according to the metric or the inch measure, that secondly the switch S3 is closed to make the leveling system effective and that thirdly the operating mode switch S2 is dependent it is concluded whether the operator is in front of or behind the machine.
Preferably the operator stands in front of the machine, but the building layout can make this impossible.
The henchmen working with the operator of the machine then lay a layer of mortar along the desired building line on which the stones are placed. No special care is required, the stones only have to be placed approximately at the correct distance. Their mutual alignment along the building line and the correct positioning of their top in a horizontal plane is not required. It goes without saying that the stones are not arranged so imprecisely that they are outside the range of motion in which the machine can work.
The machine is then translated along the tube 58 by moving the joystick 164 to the left or right (FIG. 6). As a result, one or the other of the windings of the pneumatic valve PV1 (FIG. 8) is fed in order to supply compressed air to the compressed air motor 62, which drives the rollers, in accordance with the desired direction of rotation. It should be noted that a transverse movement of the entire machine is not possible as long as the microswitch MS3 is closed.
In practical terms, this means that a transverse movement can only be carried out when the gripper arrangement 106 is in the fully raised position according to FIG.
As soon as the push-button switch P9 of the two-stage push-button switch is actuated to begin gripping and aligning the stones, the circuit according to FIG. 8 is de-energized so that the machine cannot move transversely after the gripping process has been triggered.
The parts 18.2 and 18.3 of the head 18 are then moved by means of the units 84 into the fully retracted or fully extended position. In the fully extended position the machine creates the outer part of a cavity wall and in the fully retracted position it creates the inner part. The desired position is reached by actuating one of the pushbutton switches P3 and P4 in order to actuate the corresponding winding W3 or W4 (FIG. 9) of the pneumatic valve PV2 and to supply air to the units 84. The microswitch MS3 is located in the circuit according to FIG. 9. Consequently, the parts 18.2 and 18.3 of the head can only be moved back and forth when the gripper arrangement 106 is in the fully raised position according to FIG.
Assuming that the alignment head 18 is at an intermediate height position on the column 16, the next step is that the down push button switch P2 (FIG. 7) is actuated. This energizes the windings of relays R2 and R4. A holding circuit for the windings of these relays is formed via one of the microswitches MS1 and MS2, the contacts C4 and the contacts C1 of the relay R1. Contacts C3 connect the field windings of motor 36 to the power source so that this current is supplied in the desired direction, and contacts of relay R4 connect the power source to the armature. The elevator motor 36 now rotates in such a way that the alignment head 18 is lowered.
Every time the microswitch MS1 hits one of the stops 168, it opens, but if the switch button P2 is kept closed, the switching state does not change. When the microswitch MS1 has passed the penultimate stop on the column 16, the push-button switch P2 is released. When the microswitch MS1 hits the last stop 168, it opens and interrupts the holding circuit of the relays R2 and R4. The motor 36 is therefore no longer energized and the alignment head 18 stops.
To raise or lower the aligning head 18 by a layer of stones, it is only necessary to briefly press the button P1 or the button P2. The holding circuit looped over the microswitch MS1 then causes the motor 36 to remain energized until the head has been raised or lowered by one position, whereupon the microswitch MS1 opens to de-energize the motor. Since the microswitch MS3 is located in this circuit section, a vertical movement of the head 18 can only take place as long as the gripper arrangement 106 is fully raised.
The working position of the grippers 134, 136 can be seen from FIG. In other words: the two grippers 134 must lie on one side of the stone B in its end area, and the gripper 136 must engage on the other side of the stone in the area of the stone's longitudinal center. Fine adjustment of the position of the grippers along the stone is achieved by means of the motor M1 (Fig. 10). When pushbutton switch P4 is depressed and joystick 164 is moved left or right to close one or the other of contacts SC1 and SC2, one or the other of relays R5 and R6 is energized via mode switch S2.
By closing the correct relay contacts, the motor M1 is fed to drive the pinion, which meshes with the rack 90, so that the parts 18.2 and 18.3 are displaced. A lateral shift can only be achieved in this way while the switch MS4 is closed. When the arrangement 106 reaches a position which is approximately 50 ° above the horizontal, the switch MS4 is opened and thereby the circuit section according to FIG. 10 is switched off in order to prevent sideways displacement while the grippers are moving. Transfer switches P6 and P7 allow the head 18 to slide sideways while the entire machine is moving transversely. For this, the push-button switch P8 in this circuit section must be in the open state.
For the sake of simplicity, it is assumed that all of the processes described are completed before the pushbutton switch P9 is actuated in order to trigger the gripping process. In fact, because of the internal interlocking circuitry, many of these operations must be completed before the gripping operation can begin.
According to FIG. 11, the making of contact on the pushbutton switch P9 closes the circuit with the winding of the relay R7 (provided that the stop switch P5 is not already actuated), which triggers the gripping process.
When the relay R7 is excited, a holding circuit is closed via the microswitch MS5. At the same time, relay R8 is energized, provided that the various interlocking switches between the power source and contacts R6 (FIG. 10) are in the correct position, as will be explained. A holding circuit formed by microswitch MS3 is provided for this relay, but this holding circuit is only effective when the assembly 106 has started to move downwards because the relevant switch contacts are open when the assembly 106 is in the fully raised position is located. Voltage is also applied to microswitch MS8, which is normally open, and the winding HF of valve H is excited via microswitch MS7 and diode D3. The winding of valve PV4 is also energized.
As a result, compressed air is supplied to the pneumatic cylinder 112 so that the gripper assembly 106 begins to move downward around the shaft 102. Fluid flows from the lower chamber of the hydraulic cylinder 116 to the upper chamber via the valve H and the needle valve with the large opening. Therefore, the gripper assembly 106 moves down fairly quickly.
When the gripper arrangement has reached a position in which the main plate 118 is at an angle of 100 to the horizontal, the microswitch MS7 is switched to its other switching state. This de-energizes the winding HF and energizes the winding HS, so that the hydraulic fluid begins to flow through the needle valve with the small opening. As a result, the gripper assembly moves downward at a slower speed. The winding of valve PV4 remains energized.
When the main plate 118 is at an angle of 5 to the horizontal, the microswitch MS8 is actuated so that the winding of the valve PV5 is energized. The supply of pressurized air to the manifold 122 begins and the pneumatic actuators 138 move the grippers 134, 136 inwardly to engage the stones. For about the last 5 of the movement of the gripper assembly 106, the vibrating plate 124 is in contact with the top of the bricks. So while the grippers 134, 136 align the stones, the vibrating plate exerts a downward force on the stones and simultaneously vibrates them so that they dip down into the mortar layer. This continues until the plate 124 is in the horizontal position.
Since the two grippers on one side of each stone are slightly shorter than the individual gripper on the other side of the stone, the grippers exert a torque on the stone, by means of which it is pressed against the shaking plate 124.
When the plate 118 reaches its horizontal position, the microswitch MS5 opens, so that the holding circuit of the relay R7 is interrupted if the entire alignment head 18 is not pivoted back onto the columns 16 and the microswitch MS6 is closed. When contact C6 moves into the position shown, microswitch MS8 is de-energized and pneumatic valve PV4 is de-energized. Meanwhile, the relay R8 remains energized via its holding circuit, and thus the winding HS also remains energized via the contacts C7, the diode D1 and the microswitch MS7. In this state, the pneumatic valve PV3 is energized.
This interrupts the supply of compressed air to the pneumatic actuators 138 so that the grippers move outward. At the same time, the compressed air supply is switched to the other side in the pneumatic cylinder 112, so that the gripper arrangement begins to pivot about the shaft 102. When the alignment head 18 has moved upwards by 5, the microswitch MS8 opens, but this has no effect on the operation of the machine, since the circuit section in which the microswitch MS8 is located is already de-energized. When the arrangement 106 has moved upwards by about 100, the microswitch MS7 is switched to its other switching state, so that the winding HS is de-excited and the winding HF is excited.
The liquid flow is then deflected to the needle valve with the larger opening, so that the resistance to an upward movement of the gripper arrangement 106 becomes smaller and this begins to move faster. When the gripper assembly 106 has reached its fully raised position, the switch MS3 opens so that the relay R8 is de-energized. As a result, contacts C7 open and valve PV3 is de-energized to stop head 18 from moving.
The microswitches MS9 and MS10 respond to the movement of the head 18, which is directed forwards and backwards. When the head is in an intermediate position, the switches interrupt the circuit with contacts C6. Therefore, the head must be fully swiveled in or out before the clamping process can begin. The switch S3 is in this circuit section so that the automatic leveling system does not operate, as will be explained in detail with reference to FIG. Contacts C9.l and C12.1 are only in the switching state shown when the leveling device is not in operation. If the machine is in the process of leveling when pushbutton switch P9 is operated, the gripper operation cannot start.
The push-button switch P8 is located in this circuit section so that the gripper process can be interrupted even if it has already started while the lateral displacement of the gripper device continues.
The pendulum 48 according to FIG. 12 swings against one of the contacts CP when the rear wheel 54 moves upwards over an elevation or downwards into a depression.
This closes the circuit for either relays R9 and R10 or relays R11 and R12. The relative pairs of contacts C9 and C10 or C12 are closed so that the leveling motor 70 is fed to pivot the arm 66 and raise or lower the rear end of the machine for leveling.
It should be noted that the automatic leveling device can only be operated while the switch S3 is closed and the gripper device 106 is in the fully raised position where the microswitch MS3 is closed. Likewise, the leveling cannot take place if the joystick 164 is outside the center position unless the pushbutton switch P8 is pressed at the same time. This means that leveling can only take place when parts 18.2 and 18.3 of the head are moved sideways, but not when the entire machine is moved transversely.
It will be understood that the pendulum 48 is moved away from the contacts CP just before the machine reaches the desired vertical position. The time delay elements T1 and T2 ensure that the relays remain energized for a short period of time after the connection between the pendulum 48 and the contacts CP has been interrupted. This ensures that the machine continues to move a certain amount in order to allow the pendulum 48 to swing freely back into the vertical position.
In FIG. 13, 210 generally designates a machine which erects a wall 212 on a foundation 214 (FIG. 14) from building elements in the form of stones or bricks B and layers of mortar L.
The machine has a pair of pillars 216 which are vertically aligned and laterally spaced from one another. Each column carries a vertically displaceable slide 218 to which support beams 220 and 222 parallel to one another are attached. The carriages 218 can be moved up and down on the pillars and stopped at different heights which correspond to the different levels of the layers of the stones B in the wall.
The beam 220 supports a carrier 224 which is displaceable along the beam 220 in the directions of the double arrow 226. A horizontal alignment member 228 is attached to the bracket 224. The link 228 is pivotally suspended from an arm 230. The arm 230 engages in a support 231, which in turn can be pivoted about a pin 232. The alignment member 228 carries a handle 229 by means of which it can be pivoted about the pin in the direction of the arrow 234. A counterweight 236 is adjustable in the directions of the double arrow 238 on the rear extension 239 of the arm 230. The counterweight 236 serves to balance the alignment member with respect to the pivot point 232.
The alignment member 228 includes a plate 240 with a horizontal alignment surface 242. The surface 242 serves to be brought into contact with the top of the stones B and to align them horizontally with one another. By exerting pressure on these upper surfaces by means of the plate 240, the building elements are pressed into the mortar layer which has previously been laid. The plate 240 is arranged resiliently on the arm 230 and is provided with vibrators 241, as a result of which the plate 240 and thus the tops of the stones B can be set in vibration. The lateral position of the plate 240 is fixed by means of a screw clamp 256 which acts on pin 232.
In order to support the alignment of the stones, a straightening element 250 is provided with a stop surface 251 which fixes one of the vertical surfaces of the wall to be erected. The directional element 250 is supported by an arm 252 which is attached to a carrier 254 which can be displaced along the beam 222. The position of the stop surface 251 relative to the beam 222 and the columns 216 can be adjusted in that an extension 253 of the arm 252 is clamped to the support 254 by means of a clamp 255.
The posts 216 are provided with markings or notches 217 which correspond to the heights of the relative layers of the building blocks. The carriages 218 can be positioned with the aid of these markings or notches 217. If the machine according to FIGS. 13 and 14 has been put into operation by a specialist, it can be kept in operation by unskilled personnel for laying out the components. The building blocks are merely placed approximately on a previously laid mortar layer opposite the vertical stop surface 251 of the straightening element 250. This directional element 250 is arranged in a vertical plane. Once the building blocks have been aligned so that their vertical outer sides are flush with the surface 251, their upper sides are aligned horizontally by placing the plate 240 on them and pressing the blocks downwards.
The downward displacement of the plate 240 is stopped when the alignment surface 242 is in the horizontal position. The pressure exerted on the plate 240 pushes the stones down into the mortar layer and the vibrators 241 facilitate this process.
The beams 224 and 254 are independently displaceable along the supporting beams 220 and 222, respectively.
While one operator is now laying stones with the aid of the straightening element 250, another operator can actuate the aligning element 228. Other operators can also be switched on to lay the mortar on the already laid-out building block layers, while other operators can be occupied with handing stones to the first operator in order to lay them out opposite the stop surface 251.
In an alternate embodiment, columns 216 and beams 220 and 222 can form part of a frame that moves as a unit, or the beams can be placed on a frame that is built in place for a wall to be erected.
This frame can be displaceable in the form of a trolley along a frame which is displaceable along a rail which is laid parallel to the wall to be erected. Such a trolley may have beams 220 and 222 at different heights. However, if desired, the beams 224 and 254 can be fixedly connected to the trolley.
In a variant of the machine according to FIGS. 1 to 12, a valve H is assigned to the hydraulic cylinder 116, and the needle valves can be replaced by a shock absorber. This shock absorber can be designed in such a way that it allows the arrangement 106 to run without delay up to an angle of 10 ° and only then slows down the downward movement of the arrangement 106.
This shock absorber is completely ineffective while the assembly 106 is moving upward.
It is also possible to replace the contacts CP (FIG. 12) with another form of position sensor, for example a sensor that detects the proximity of an object and that responds when the metal pendulum approaches it.
PATENT CLAIM 1
Method for laying building blocks, characterized in that several building blocks (B) are roughly laid out on a layer of mortar (L) and are then simultaneously laid out in such a way that at least one surface of each building block is flush with the corresponding surface of every other building block.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that at least two surfaces of each building block are aligned with the two corresponding surfaces of each other building block.
2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the blocks are laid laterally offset from one another and a vertical surface of each block is aligned with the corresponding vertical surface of each other block, and that the blocks are simultaneously pressed down into the mortar layer, the Top of each brick is aligned with the top of every other brick.
3. The method according to dependent claim 2, characterized in that the building blocks are vibrated into the mortar layer.
4. The method according to claim I, characterized in that the building blocks are placed against a vertical alignment surface, their tops are approximately aligned with one another and then simultaneously pressed into the mortar layer in order to completely align the top of each building block with the corresponding top side of each other building block.
5. The method according to dependent claim 4, characterized in that the building blocks are vibrated into the mortar layer when pressed.
PATENT CLAIM II
Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a horizontal, elongated alignment member (124, 228) which can be moved downwards in order to be brought into contact with the upper sides of several building blocks (B) and onto these for the purpose of pressing into a layer of mortar (L) to exert a pressure, and after the exertion of pressure can be moved upwards again in order to lift the alignment member from the building blocks.
SUBCLAIMS
6. Device according to claim II, characterized in that a vibration device (128, 241) is provided on the alignment member (124, 228).
7. Device according to claim II, characterized in that the alignment member is arranged pivotably about a horizontal axis.
8. The device according to claim II, characterized in that the aligning member (228) and the fastening device (96) are horizontally displaceable.
9. The device according to claim II, characterized in that the alignment member and its fastening device are vertically displaceable in steps, so that the alignment member can be raised or lowered by the height of an integer number of building block layers.
10. The device according to claim II, characterized in that a directional element (250) with a vertical surface (251) is provided on which the building blocks can be placed, that the directional element (250) is horizontally displaceable in a direction parallel to the line , along which a wall is to be erected, and that the straightening element can be moved vertically in steps.
11. The device according to claim II or the dependent claims 6 to 9, characterized in that the horizontal elongate alignment member (124) forms part of an alignment head (106) which contains several grippers (134, 136) which are in two mutually parallel and from each other spaced rows are arranged with the grippers on each side of the building blocks intended to be gripped facing downwards when the alignment head is in a raised position, and that means (138) for pivoting the two rows of grippers towards one another and for gripping the building blocks is provided to align the side surfaces of each building block with the corresponding side surfaces of the other building blocks.
12. Device according to dependent claim 11, characterized in that the grippers (134, 136) are arranged in sets, at least one gripper (136) of each set being longer than at least one other gripper (134) in order to apply a torque to a gripped building block exercise and thereby bring it into contact with the straightening element (250).
13. The device according to dependent claim 11, characterized in that actuating members (138) operated with fluid are provided, which move the grippers (134, 136) for the purpose of engaging in the building blocks.
14. Device according to dependent claim 11, characterized in that the alignment head (106) is arranged pivotably about a horizontal shaft (102), and that a device (112) actuated by fluid for pivoting the alignment head (106) is provided.
15. The device according to the dependent claims 11 to 14, characterized in that a horizontal guide device (88) which allows the alignment head to be guided parallel to the line along which a wall is to be erected, and a drive element (M1) is provided, which moves the alignment head (106) along the guide device (88).
16. The device according to the dependent claims 11 to 15, characterized in that a device (84) for horizontal displacement of the alignment head (106) is provided at right angles to the line along which a wall is to be erected.
17. Device according to the dependent claims 11 to 16, characterized in that a frame (10) with columns (16) and a device (34, 36, 38) is provided through which the aligning head (106) on the columns upwards or can be moved downwards.
18. Device according to dependent claim 17, characterized in that rollers (56) to be guided through a pipe are provided, the pipe being laid horizontally and parallel to the line along which a wall is to be erected, a wheel (54) is provided, which is arranged outside the track of said rollers (56), that the wheel (54) is arranged on an arm (66) which is pivotably connected (68) to the frame (10), and that a measuring sensor (48, CP ) is provided, which monitors the position of the frame (10) and the arm (66) pivotable about a pivot bearing (68) and initiates a position correction if the columns (16) are not vertically aligned.
19. The device according to dependent claim 18, characterized in that the measuring sensor contains a pendulum (48), an electric, actuated by the pendulum scanning device (CP) and an electric motor (70) which for the purpose of pivoting the arm (66) about the pivot bearing (68) is excited when the pendulum (48) actuates the scanning device (CP).
20. Device according to the dependent claims 11 to 19, characterized in that a locking circuit (MS9, MS10, C12.1, C9.1) is provided, which the move
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