CN110832152A - 模板元件 - Google Patents
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Abstract
一种具有防盗保护装置的模板元件(1),其中基层(4)被施加在模板元件(1)的至少一个面上,并且其中设置了用于与至少一个基站通信的至少一个信号模块(3),并且基层(4)被设计为防水的,以及至少部分多孔的、排斥混凝土的分离层(5)被设置在基层(4)的上方。
Description
本发明涉及一种具有防盗保护装置(Diebstahlschutz)的模板元件,其中基层被施加在模板元件的至少一个面上,并且其中设置了用于与至少一个基站通信的至少一个信号模块。
在本发明范围内,模板元件应理解为用于模板施工所使用的所有部件,例如模板面板或模板托板,还有支柱或钢架元件或类似物。
例如,模板面板或模板托板由多层胶合的胶合板组成,并且用于在混凝土施工中模板的施工,其中,这些模板面板或模板托板必须承受混凝土/水泥混合物的压力直至硬化。为了保护模板元件的表面,该表面被浸渍或被密封。
由于施工现场上处于使用中的模板元件的数量根据施工阶段而不断变化,因此只能以高耗费实施监测。与此同时,施工现场普遍存在恶劣的周围环境条件并且某些区域难以看见或被厚壁遮住,因此一再导致不同质量的模板元件损耗或有意更换。
已知的解决方案提出将应答器(Transponder)安装在模板元件上或安装在模板元件中,这些应答器可以经由读取单元主动或被动地读取。然而,通过这种类型的应答器仅能实现非常小的有效范围,因此不能实施大面积的监测。
因此,本发明的任务在于提出一种模板元件,该模板元件装备有针对恶劣的周围环境条件的有效的防盗保护装置,并且确保防止绕开该防盗保护装置,其中,与此同时在混凝土与模板元件之间还应存在接触面,该接触面能够实现容易的脱模。
另一任务在于能够实现对模板元件的简化的维护和检查,以便能够获得在长时间内质量恒定的模板元件的表面性能。
根据本发明,这通过以下方式来实现,即基层被设计为防水的,并且在基层的上方设置至少部分多孔的、排斥混凝土的(betonabweisend)分离层。
例如,可与至少一个基站连接的信号模块被嵌入在基层中,其中涂覆在模板元件的表面上的基层保护信号模块免受外部机械影响并且免受侵入(Zugriff)。在此,信号模块被定义为如下模块,该模块基于电磁信号传输方法(例如,无线电传输方法)并且配备有自身的电源。
基层可以包围整个模板元件,或者还可以仅部分区域(例如,仅一个侧面)涂覆有基层。
根据本发明,由于基层是防水的,所以使信号模块免受湿气的影响和免受操纵。在此,基层牢固地与模板元件的表面连接,并且在该基层的背离模板元件的一侧上承载多孔的分离层,该分离层实现相对于待形成的混凝土表面的光滑表面,该光滑表面在固化后可以容易地与混凝土分离。
为了在通过模板元件制造混凝土构件时使混凝土尽可能少地粘附在模板元件的外表面上并从而能够实现尽可能完全的除模,分离层被设计成排斥混凝土的。
在此,要突出的重要之处在于,多孔的分离层和位于其下方的防水基层的组合能实现根据本发明的模板元件的良好的可追踪性(Verfolgbarkeit)和可监测性,以及模板元件在混凝土固化后容易的可除模性(Entschalbarkeit),该多孔的分离层展示模板元件的相对于待形成的混凝土表面的有利的光滑表面,该防水基层使信号模块免受湿气和操纵。
根据本发明的另一实施例,为了模板元件的区域中的数据的管理、暂存以及物理量的检测,还可以设置的是,在基层内形成印刷电路和/或传感器,这些印刷电路和/或传感器被基层覆盖或被嵌入在该基层中,并且与信号模块连接。
在本发明的另一设计方案中,分离剂储存层可以形成在基层与分离层之间,分离剂(例如,分离油)被储存在该分离剂储存层中,以用于排放到分离剂层。例如,分离剂储存层可以包括纸筋或纤维网(Papier-oder Faserbahn),分离剂可以被储存在该纸筋或纤维网中。
在上下文中,本发明的另一实施方式可以包括,信号模块具有传感器输入端,该传感器输入端与用于测量分离剂储存层的分离剂含量的传感器连接。测量可以但不限于例如通过电容传感器或电阻传感器来进行。
由信号模块监测的分离剂含量可以被基站连续读取,以便在分离剂含量下降时,通过用分离剂重新浸渍来启动对模板元件的维护。
本发明的另一个实施方式可以包括,在分离剂储存层或基层内设置包括信号模块和电源的印刷电路,使得具有信号模块和相关联的电源的印刷电路被封闭并且免受操纵。
在另一设计方案中,印刷电路可以包括传感器,该传感器被容纳在分离层或分离剂储存层的区域之中或之内,以便检测分离剂含量。
此外,印刷电路可以包括导体路径(Leiterbahn)和/或天线,该导体路径和/或天线可以被实施用于信号模块的信号和电源线以及与天线的连接,由此能实现简单的制造方式。
本发明的另一实施方式可以包括,基层和/或分离层是透明的,并且在基层或分离层中或者在基层与分离层之间形成可读的或机器可读的印记(Aufdruck),该印记能够实现对模板元件的识别。
根据本发明的另一设计方案,分离层可以是环氧树脂层,出于吸收分离剂的目的,该环氧树脂层的孔含量(Porengehalt)可以被非常精确地设置。
本发明的优选实施方式在于使用在远程区域中工作的无线电技术,使得被装入在模板元件中的信号模块可以在100m至300m的圆周范围内被远程读取,并从而可以以有利的方式执行中央管理和监测。
在上下文中,可以设置的是,信号模块包括具有自给自足的电压源的使用无线电技术的芯片,无线电技术优选是LoRaWAN技术。特别地,已经证实,LoRaWAN协议对于监测和管理根据本发明的模板元件的目的是非常有利的。
通过优选的方式,施加在模板元件上的印记可以是可读的或机器可读的印记(例如,条形码),使得印记中所包含的信息可以以简单的方式实现使相应的模板元件与特定的系列或原产地相关联。
优选地,为了更容易地和更好地读取,分离层和基层可以被设计成透明的。
根据本发明的另一变型,印记可以由印刷电路或导电层形成,这些导电层可以被设计为导体路径或天线。因此,可以与信号模块连接的印刷电路可以被施加在模板元件的表面上,该印刷电路通过施加到其上的基层而免受外部影响和操纵。然而,这种类型的印刷电路还可以形成在基层内。
基层可以但不限于由合适的塑料材料制成,该塑料材料通过粘贴或封装(Vergieβen)表面能够实现对位于模板元件中或模板元件上的防盗措施(例如,印记和信号模块)的防水保护,并且其中呈现良好的连接,即没有脱离。
根据另一根据本发明的设计方案,基层可以是防水的塑料层。
根据本发明的另一实施例,印记可以被设置在根据本发明的模板元件上,例如设置在模板元件的侧面的部分区域上,该印记通过施加在其上的基层和分离层以及必要时的分离剂储存层而免受外部影响和操纵,使得可以随时用合适的印记确定模板元件的序列号或原产地。印记本身可以具有其他性能,例如导电性、传感性能等。由于与模板元件不可分离地连接的基层,只有当模板元件被破坏时,印记才可能受到影响,因此不能对印记中所包含的信息实施任何改变。
根据另一实施例,信号模块可以包括具有自给自足的电压源的使用无线电技术的芯片,无线电技术优选是LoRaWAN技术。这种自给自足的电压源的载荷足以用于模板元件的整个使用寿命。然而,还可以使用其他结构类型的信号模块,只要它们适合于电磁信号传输的预先设定的目的。
在已知的LoRaWAN网络技术中,例如在施工现场上,所有信号模块可以由根据本发明实施的模板元件监测,这些模板元件位于相关联的基站的无线电范围内。例如,LoRa-WAN-网络被敷设为星形的,即存在安装在施工现场中央的基站,并且存在被安置在待监测的模板元件上并且与基站实时通信的信号模块。基站自动检测位于无线电范围内的所有信号模块并且将这些信号模块的状态(例如,警报开启或关闭、GPS位置、温度、湿度等)实时发送到网络服务器。
下面将基于附图中所示的实施例来进一步阐述本发明,而不限制本发明构思的一般性。在附图中:
图1示出了根据本发明的模板元件的实施方式的局部剖面;以及
图2示出了根据本发明的模板元件的另一实施方式的局部剖面。
图1示出了用于混凝土施工中的模板的模板面板1形式的矩形的模板元件,该模板例如可以由胶粘的胶合板的多个层形成。然而,模板元件还应理解为用于模板施工的其他元件(例如,支柱、框架元件)或由金属、塑料或类似物制成的模板元件。
因此,在本发明的范围内,在模板元件的结构类型、材料选择和几何设计方面没有限制,更确切地说,本发明可以适用于所有类型的模板元件。
通常情况下,对于模板面板1一般性描述的所有特征可适用于任何模板元件。
基层4被施加在模板元件1的面30(例如,覆盖面)上,在基层4中设置了用于与至少一个基站(未示出)通信的信号模块3。
根据本发明,基层4被设计成防水的,例如由防水塑料制成,例如通过将信号模块3浇注到基层4中,信号模块3被容纳在该基层4中。通过这种方式,使信号模块3免受湿气侵入并且免受操纵。
信号模块3配备有自给自足的电压源,该电压源也被容纳在基层4中。
根据本发明,为了达到良好的分离性能,在基层4上方,也就是在基层的背离模板面板1的一侧上,设置了至少部分多孔的、排斥混凝土的分离层5,其中孔32优选地被设计成使得这些孔可以容纳分离剂(例如,分离油或分离蜡),该分离剂能够实现简单且干净的脱模。
分离层5是排斥混凝土的,其中该分离层在各个施工阶段的制造期间与混凝土或水泥混合物产生接触,并且其中实际上不产生成品混凝土的粘附。
分离层5可以由任何合适的塑料、单塑料、热固性塑料、树脂等形成,优选地,该分离层由环氧树脂层形成,该环氧树脂层非常良好地适合于混凝土施工的目的,并且提供非常光滑的混凝土表面。
优选地,分离层5在模板面板1的整个基层4上,即侧面和端面上,平坦地延伸,并且相对于固化的混凝土形成光滑的表面31。由于存在于分离层5中的孔32,存在于这些孔中的分离剂可以溢出到光滑的表面31上,以便能够实现相对于硬化的混凝土的改善的分离性能。在几个除模过程之后,另外的分离剂可以从分离剂储存层4再扩散到分离层5中,以便替换已消耗的分离剂。一旦分离剂储存层7中不再存在足够的分离剂,就可以经由信号模块3进行报告,紧接着就对模板元件进行维护。
分离层5例如由约2mm的环氧树脂层形成,该环氧树脂层的孔32被浸渍有分离油,由此将分离剂储存在分离层5内,并且当在分离层5的外侧(即,在分离层5的背离基层4的一侧)上形成混凝土表面时,分离剂从孔32中溢出并且可以发挥其作用。
信号模块3包含具有自给自足的电压源的LoRaWAN技术的芯片。然而,信号模块3还可以使用其他形式的无线电信号传输或其他电磁传输。为了确定位置,信号模块3具有位置传感器,或者在模板面板1的另一位置处设置与信号模块3连接的位置传感器。通过这种方式,模板面板1的位置可以被持续地监测,并且在未授权的姿态改变的情况下可以发出防盗警报。
当施加基层4时,信号模块3被该基层密封。
通过这种方式,一方面提供了免受机械和化学影响的保护,另一方面有效地防止了对信号模块3的操纵。为了接触到信号模块3,必须毁坏模板面板1。
除了信号模块3之外,(未示出的)印刷电路和/或传感器被设置在模板面板1上或被设置在该模板面板中,这些印刷电路和/或传感器被基层4覆盖或被嵌入在该基层中,并且这些印刷电路和/或传感器与信号模块3连接。
例如,传感器可以是位置传感器、姿态传感器、加速度传感器、压力传感器、光传感器、振动传感器等,它们的输出信号经由信号模块3传输到基站。
将模板面板1放入水中的溶胀测试(Quellversuch)已经表明,信号模块3以及嵌入的印刷电路和传感器还被基层4充分保护以免受湿气。
此外,基层4和分离层5被设计为透明的,其中在基层4中形成可读的或机器可读的印记6,该印记用于识别模板面板1。
印记6被设计成可读的或机器可读的印记,例如数字、标志、条形码,使得可以透过塑料层读取印记。印记6还可以被设置在分离层5中或者分离层5与基层4之间。
印记6可以被布置在不同的深度中,其方式是通过形成子层来实现基层4或分离层5的制造,并且随后将印记6安置在这些子层中的一个子层上并被紧接其上的子层覆盖。
图2示出了根据本发明的模板元件的另一实施方式,其中在基层4与分离层5之间另外形成了分离剂储存层7。
例如,分离剂储存层7可以被设计成纸筋或纤维网的形式,分离剂被储存在该纸筋或纤维网中,该分离剂首先通过浸渍从外部经由分离层5被引入到分离剂储存层7中,以便随后在扩散路径上从该分离剂储存层再次逐渐排放到分离层5中。
在根据图2的实施例中,另外设置了印记8,该印记8由印刷电路形成,该印刷电路与安置在另一个位置处的无线电单元连接并且通过布置在其上的塑料层防伪地安置。对印刷电路可替代地或附加地,与信号模块电连接的平面构造的传感器也可以被嵌入在基层4中,以便可以借助信号模块向基站传输物理测量值。
信号模块3具有传感器输入端,该传感器输入端与用于测量分离剂储存层7的分离剂含量的例如电容传感器(未示出)连接。通过这种方式,可以检测储存层7被分离剂填充的程度,并经由信号模块3读取该程度,使得当分离剂含量太低时,启动模板元件的再浸渍,以便可以将分离层的分离性能始终保持在非常良好的状态下。
如图2所示,信号模块3被布置在基层4中,但是还可以被布置在分离剂储存层7中,或者可能被布置成在基层4和分离剂储存层7上延伸。
此外,例如借助丝网印刷法施加的印记8可以通过被设计为导体路径或天线的导电层来实现,由此可以建立与信号模块和压印在模板面板上的天线的相应的连接。
Claims (9)
1.一种模板元件(1),具有防盗保护装置,其中基层(4)被施加在所述模板元件(1)的至少一个面上,并且其中设置了用于与至少一个基站通信的至少一个信号模块(3),
其特征在于,
所述基层(4)被设计为防水的,并且至少部分多孔的、排斥混凝土的分离层(5)被设置在所述基层(4)的上方。
2.根据权利要求1所述的模板元件,其特征在于,分离剂储存层(7)被形成在所述基层(4)与所述分离层(5)之间。
3.根据权利要求2所述的模板元件,其特征在于,所述信号模块(3)具有传感器输入端,所述传感器输入端与用于测量所述分离剂储存层(7)的分离剂含量的传感器连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的模板元件,其特征在于,包括所述信号模块(3)和电源的印刷电路被设置在所述分离剂储存层(7)或所述基层(4)内,使得具有所述信号模块(3)和相关联的电源的所述印刷电路被封闭并且免受操纵。
5.根据权利要求4所述的模板元件,其特征在于,所述印刷电路包括被容纳在所述分离层(5)中或所述分离层(5)的区域中的传感器。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的模板元件,其特征在于,所述印刷电路包括导体路径和/或天线。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的模板元件,其特征在于,所述基层(4)和/或所述分离层(5)是透明的,并且可读的或机器可读的印记(6)在所述基层(4)或所述分离层(5)中形成或者在所述基层(4)与所述分离层(5)之间形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的模板元件,其特征在于,所述分离层(5)是环氧树脂层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的模板元件,其特征在于,所述信号模块(3)包括具有自给自足的电压源的使用无线电技术的芯片,所述无线电技术优选是LoRaWAN技术。
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