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Die
Erfindung betrifft eine Gleitschalungsvorrichtung, insbesondere
zur Durchführung
von Betongleitschalungsverfahren, zur zumindest im Wesentlichen
kontinuierlichen Herstellung von Bauteilen.
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Betongleitschalungsverfahren
werden im Bau und insbesondere im Hochbau oder im Tiefbau verwendet,
um kontinuierliche Betonarbeiten zur Herstellung von Betonbauteilen,
wie beispielsweise von Betonwänden
an Verkehrswegen, z. B. Autobahnen, durchführen zu können, so dass die Bauteile quasi
fortlaufend hergestellt werden können,
ohne ständig
aufwändige
Umbauten der Schalung als Gussform insbesondere für Frischbeton
vornehmen zu müssen.
Dazu sind entsprechende Gleitschalungsvorrichtungen bekannt, bei
welchen die Gleitschalungsform gleitend dem Baufortschritt mitbewegt wird,
um so einen automatischen kontinuierlichen Vorschub der Gleitschalungsform
zu erreichen, wobei der verarbeitete Beton in der sich fortbewegenden
Gleitschalungsform zumindest soweit verdichtet ist, dass er auch
außerhalb
der Gleitschalungsform formstabil ist.
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Weiterhin
ist es bekannt, dass Rüttler
zur Betonverdichtung eingesetzt werden. So ist durch die
DE 10 2004 044 784
A1 ein Rüttler
bekannt geworden, welcher als Schalungsrüttler eine Rüttelbohle
in Vibration versetzt. Auch ist eine Rüttelvorrichtung durch die
DE 20 2004 001 814
U1 bekannt geworden, die hochfrequente Rüttelbewegungen
durch einen Rüttelkopf
auf das zu verdichtende Material ausübt.
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Aus
der
FR 2804707 A1 ist
eine gattungsbildende Gleitschalunsvorrichtung bekannt, bei der
sich die Gleitschalungsform gleitend mit dem Baufortschritt mitbewegt.
Die Vorrichtung weist ferner einen Rüttler auf, durch den das Baumaterial
verdichtet werden kann.
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Werden
nun beispielsweise im Tiefbau Bauteile aus Beton gefertigt, wie
beispielsweise Betongleitwände,
die z. B. entlang von Autobahnen aufgestellt werden und die keine
gleichmäßige Wandstärke aufweisen,
sondern die am Fuß eine
höhere
Wandstärke
aufweisen und nach oben hin schmäler
werden, so sind die oben bekannten Rüttler nicht gut geeignet. Dies
hat sich in der Praxis gezeigt, weil sie den Beton der Betongleitwände an unterschiedlich starken
Wandbereichen des Bauteils jeweils gleich verdichten, was entweder
dazu führt,
dass ein Bereich des Bauteils optimal verdichtet ist und ein jeweils
anderer Bereich mit geringerer oder höherer Wandstärke des
Bauteils zu stark oder zu wenig verdichtet wird. Auch kann es sein,
dass bei einer nur mittleren Verdichtung letztendlich keiner der
Wandbereiche des Bauteils jedoch optimal verdichtet ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Gleitschalungsvorrichtung zu schaffen,
welche es erlaubt, insbesondere bei Bauteilen mit Bereichen unterschiedlicher
Wandstärke
eine verbesserte und insbesondere gleichmäßigere Verdichtung des Baumaterials
des Bauteils zu erreichen.
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Dies
wird erreicht mit den Merkmalen von Anspruch 1, wonach eine Gleitschalungsvorrichtung angegeben
wird, insbesondere zur Durchführung
von Betongleitschalungsverfahren, zur im Wesentlichen kontinuierlichen
Herstellung von Bauteilen aus einem Baumaterial, wobei die Vorrichtung
entlang des herzustellenden Bauteils verfahrbar ist und die Vorrichtung
aufweist:
- – einen
mit Wandbereichen umgebenen Einfüllbereich
zum Einfüllen
des Baumaterials für
das Bauteil,
- – eine
Gleitschalungsform mit Wandbereichen zur Formgebung des Baumaterials,
- – mit
wenigstens einem über
einen elektrischen Strom angetriebenen Rüttler zur Verdichtung des Baumaterials,
und
wobei zumindest ein Frequenzumrichter und eine Steuerung mit einem
Stellglied für
den Frequenzumrichter vorgesehen sind, wobei während der Verdichtung des Baumaterials über das
Stellglied die Frequenz und/oder die Spannung des durch den Frequenzumrichters
erzeugten Stromes, welcher den Rüttler
antreibt, anpassbar sind.
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Dadurch
wird vorteilhaft erreicht, dass die für die Qualität eines
Betonbauteils wesentliche Verdichtung, welche durch die Rüttler bewirkt
wird, auf einfache Weise an die jeweiligen Anforderungen angepasst
werden kann. Auf diese Weise lässt
sich dem Auftreten von Unterschieden in der Verdichtung des Betons über den
Querschnitt oder das Absetzen einzelner Bestandteile des Betons
entgegenwirken. Eine Anpassung kann auf einfache Weise während des
Betriebs erfolgen, beispielsweise dadurch, dass die Steuerung ein
Stellglied aufweist, über
das die gewünschte
Frequenz und/oder Spannung des Stromes einstellbar ist. Das Stellglied
kann z. B. als ein Stellknopf ausgebildet sein, an dem der Bediener
die gewünschte
Anpassung vornimmt. Vorteilhaft ist bei dieser Gestaltung weiterhin,
dass auf diese Weise ein hoher Wirkungsgrad der Rüttler, auch
bei unterschiedlichen Frequenzen erreicht werden kann.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Sensor oder eine Mehrzahl
von Sensoren zur Detektion der von dem zumindest einen Rüttler verursachten
Vibrationen und/oder der durch den zumindest einen Rüttler verursachten
Verdichtung des Materials vorgesehen sind. Durch die Vorsehung der Sensoren
kann während
des Betriebs der Gleitschalungsvorrichtung automatisch erfasst werden,
ob die Verdichtung des Baumaterials in der gewünschten Weise erfolgt, oder
ob eine Anpassung erforderlich ist.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterentwicklung dieser Ausgestaltung kann
vorgesehen sein, dass der zumindest eine Sensor mit der Steuerung
verbunden ist und diese die Anpassung der Frequenz und/oder Spannung
des durch den Frequenzumrichter erzeugten Stromes ganz oder teilweise
selbsttätig vornimmt.
Durch eine solche Rückführung von
Sensorsignalen kann über
die Steuerung eine teil- oder vollautomatische Anpassung von Spannung und/oder
Frequenz der durch die Frequenzumrichter erzeugten Ströme und damit
der durch die Rüttler
erzeugten Vibrationen erfolgen.
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Auch
ist es vorteilhaft, wenn an einer Wand des Einfüllbereichs, insbesondere an
der zur Gleitschalungsform weisenden Stirnwand, innen und/oder außen der
zumindest eine Rüttler
oder eine Mehrzahl von Rüttlern
verteilt angeordnet sind. Dadurch kann das Baumaterial bereits gleichmäßig verdichtet
werden, bevor es aus dem Einfüllbereich
in die Gleitschalungsform gelangt. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft,
wenn an der Wand auch Sensoren zur Detektion der Vibrationen angeordnet
sind.
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Eine
gute Verdichtung des Baumaterials wird auch dann erreicht, wenn
zwischen dem Einfüllbereich
und der Gleitschalungsform ein Übergangsbereich
vorliegt, wobei der wenigstens eine Rüttler insbesondere in dem Übergangsbereich
oder benachbart zu diesem angeordnet ist.
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Weiterhin
ist es zweckmäßig, wenn
die Rüttler
an der Stirnwand des Einfüllbereichs
um den Übergangsbereich
zur Gleitschalungsform verteilt angeordnet sind. So kann es vorteilhaft
sein, wenn die Rüttler bogenförmig um
den Übergangsbereich, der
wie ein Tor ausgebildet sein kann, verteilt angeordnet sind.
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Auch
ist es vorteilhaft, wenn an einer Wand der Gleitschalungsform zumindest
ein Rüttler
oder eine Mehrzahl von Rüttlern
verteilt angeordnet sind. Dadurch kann die Verdichtung alleine dort
oder gegebenenfalls auch zusätzlich
in der Gleitschalungsform erfolgen.
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Auch
ist es vorteilhaft, wenn an gegenüberliegenden Wänden der
Gleitschalungsform Rüttler angeordnet
sind. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn auf beiden Seiten
der Gleitschalungsform Rüttler
symmetrisch auf gleicher Höhe
angeordnet sind. Dadurch kann eine optimierte symmetrische Rüttlung erfolgen,
die von beiden Seiten der Form ausgeht.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn jeweils ein Sensor einem Rüttler zugeordnet
ist.
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Auch
ist es zweckmäßig, wenn
mehrere Rüttler
vorgesehen sind, die jeweils über
Frequenzumrichter mit Strom angetrieben werden, wobei die Steuerung
für die
Frequenzumrichter separate Stellglieder hat, um die Frequenz und/oder
Spannung der durch die Frequenzumrichter erzeugten Ströme separat
anzupassen. Wenn die Stellglieder manuell betätigt werden, kann der Bediener
der Anlage jeweils für
einzelne Rüttler
oder Gruppen von Rüttlern
die Frequenz und/oder Spannung separat einstellen. So kann beispielsweise
dort, wo es erforderlich ist, stärker
und in anderen Bereichen schwächer
gerüttelt werden.
Bei einer automatischen Regelung können die Stellglieder durch
die Steuerung in Abhängigkeit der
von den Sensoren erzeugten Signale jeweils betätigt werden.
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Zweckmäßig ist
weiterhin, wenn Signale zumindest eines Sensors oder einer Mehrzahl
von Sensoren herangezogen werden, um den oder die Rüttler durch
die Steuerung oder die Steuereinheit anzusteuern, um die Frequenz
und/oder die Spannung bzw. Amplitude der Rüttler einzustellen.
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Vorteilhaft
ist, wenn den Frequenzumrichtern oder dem Frequenzumrichter ein
Generator vorgeschaltet ist, wobei der Generator die nötige Wechselspannung
zur Versorgung der Rüttler
zur Verfügung stellt.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, dass jedem Rüttler ein
eigener Frequenzumrichter zugeordnet und vorgeschaltet ist, welcher
die Frequenz- und/oder Spannungsanpassung vornimmt. Dabei ist es
zweckmäßig, wenn
die Frequenzumrichter der Rüttler
jeweils parallel geschaltet sind.
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Auch
ist es zweckmäßig, wenn
zwischen den Generator und die Frequenzumrichter ein Netzfilter geschaltet
ist.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn zwischen Generator und Frequenzumrichter
ein Spannungswandler geschaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass
derselbe Frequenzumrichter auch bei unterschiedlichen Eingangsspannungen
eingesetzt werden kann.
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Gemäß eines
weiteren erfinderischen Gedankens ist es zweckmäßig, wenn zwischen den Netzfilter
und die Frequenzumrichter eine Einspeiseeinheit geschaltet ist.
Durch die Einspeiseeinheit kann eine Gleichspannung erzeugt werden,
welche den Frequenzumrichtern zugeführt wird. Hierdurch wird eine
Stabilisierung des Netzes erreicht.
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Auch
ist es vorteilhaft, wenn vor den Frequenzumrichtern der Rüttler ein
gesonderter Frequenzumrichter vorgeschaltet ist.
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Dabei
kann es auch vorteilhaft sein, wenn dem Generator nachgeschaltet
ein Hauptschütz, Schütz, Schalter
oder eine Sicherung geschaltet ist.
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Weitere
Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder
bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination
den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung
in einzelnen Ansprüchen
oder deren Rückbeziehung.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gleitschalungsvorrichtung
in einer seitlichen Ansicht (bei teilweise abgenommener Wandung),
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2 eine
schematische Darstellung der Gleitschalungsvorrichtung aus 1 in
einer frontalen Ansicht (bei teilweise abgenommener Wandung),
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3 eine
schematische Darstellung der Gleitschalungsvorrichtung aus 2 aus
der entgegengesetzten Richtung (bei teilweise abgenommener Wandung),
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4 eine
schematische Darstellung einer Verschaltung von Rüttlern einer
erfindungsgemäßen Gleitschalungsvorrichtung,
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5 eine
schematische Darstellung einer Verschaltung von Rüttlern nach
einer weiteren Ausführungsform,
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6 eine
schematische Darstellung einer Verschaltung von Rüttlern nach
einer weiteren Ausführungsform,
und
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7 eine
schematische Darstellung einer Verschaltung von Rüttlern nach
einer weiteren Ausführungsform.
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Die 1 zeigt
eine erfindungsgemäße Gleitschalungsvorrichtung 1 insbesondere
zur Herstellung von Bauteilen im Gleitschalungsverfahren. Vorzugsweise
werden Betonbauteile, gefertigt, die quasi kontinuierlich hergestellt
werden, wie beispielsweise Betongleitwände oder -schutzwände, die
entlang einer Straße
oder anderen Verkehrswegen aufgebaut werden. Dabei wird die Gleitschalungsvorrichtung
während
des Prozesses derart fortbewegt, dass das zu verdichtende Baumaterial,
wie beispielsweise der Beton, in der sich bewegenden Gleitschalungsform
an dem Erstellungsort in die gewünschte Form
gebracht wird, wobei die Gleitschalungsform entlang des herzustellenden
Bauteils im Wesentlichen kontinuierlich oder auch diskontinuierlich
und abschnittsweise bewegt oder verfahren wird.
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Die
Gleitschalungsvorrichtung 1 weist einen Einfüllbereich 2 auf,
welcher durch Wandbereiche 3 umgeben und begrenzt ist,
so dass das einzufüllende flüssige oder
teigige Baumaterial 4, wie beispielsweise Frischbeton,
in den Einfüllbereich 2 durch
eine Befüllöffnung 5 eingefüllt werden
kann. Dabei ist die Wandung 3a mit einer Öffnung 7 als Übergangsbereich
versehen, durch welche das Baumaterial 4 aus dem Einfüllbereich 2 in
die Gleitschalungsform 6 gelangen kann, um dort die Form
der Gleitschalungsform anzunehmen. Wenn die Gleitschalungsform 6 das
Baumaterial 4 freigibt, ist dieses bereits soweit stabil,
dass es in der gewünschten
Form bleibt. Die vollständige
Aushärtung
des Baumaterials, insbesondere des Betons, kann dann ohne die unterstützende Wirkung
der Gleitschalungsform 6 erfolgen.
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Auf
der Innenseite der Wandung 3a des Einfüllbereichs 2, der
wie dargestellt als Einfülltrichter ausgebildet
sein kann, sind Rüttler 8,
auch Vibrationsnadeln oder Rüttelflaschen
genannt, angeordnet, welche über
Vibrationsdämpfer 9 an
einer Halterung 10 mit der Wandung 3a verbunden
sind. Diese Wandung 3a, welche der Gleitschalungsform 6 zugewandt
oder benachbart ist, wird auch Stirnwand genannt. Auch können die
Rüttler 8 an
anderen Wänden
des Einfüllbereichs 2 angeordnet
oder lose in der Vorrichtung angeordnet sein. Die Vibrationsdämpfer 9 sind
vorzugsweise als Gummipuffer ausgebildet, welche zwischen den Rüttlern 8 und
der Halterung 10 angeordnet sind und ermöglichen
eine schwingende Bewegung der Rüttler 8.
Die Halterung kann vorzugsweise als Blechteil ausgebildet sein,
welches schräg gestellte
Vorsprünge
aufweisen kann, an welchen jeweils ein Rüttler 8 über einen
Vibrationsdämpfer 9 angebracht
ist. Der Einfüllbereich 2 kann
auch als Rüttelkasten
benannt werden.
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Die
Rüttler 6 sind
typischer Weise Rüttler,
die einen Elektromotor mit rotierender Unwucht aufweisen, wodurch
bei Drehung eine Vibration erzeugt wird.
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An
der der Gleitschalungsform 6 abgewandten Seite des Einfüllbereichs 2 sind
in einer Wand Durchführungen
oder Einführöffnungen 11 zur Durchführung beispielsweise
von Armierungen in die Gleitschalungsform vorgesehen, um mit den
Armierungen, welche in der Regel aus Stahl bestehen, das herzustellende
Bauteil zu verstärken.
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An
der Außenseite
der Wand 3 der Gleitschalungsform 6 sind Sensoren 12 angeordnet,
welche dazu dienen die Vibrationen der Schalung bzw. in dem Baumaterial
zu überwachen,
wobei die Signale der Sensoren von einer Steuereinheit oder Steuerung
herangezogen werden können,
um die Rüttler 8 in
ihrer Frequenz und/oder Spannung gezielt zu steuern. Dabei ist es
vorteilhaft, wenn die zu detektierende Amplitude der Schwingung
vorzugsweise an einer Wandung detektiert wird. Dabei kann die Amplitude z.
B. im Bereich von ca. 0,1 mm bis ca. 1,0 mm liegen. Auch kann eine
Frequenz, eine Beschleunigung oder eine andere Größe detektiert
werden. Alternativ oder zusätzlich
können
die Sensoren auch in oder an der Innenseite der Wand 3 angeordnet
werden.
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Neben
den gezeigten Rüttlern 8 auf
der Innenseite des Einfüllbereichs 2 können weiterhin
oder alternativ auch Rüttler
an den Außenseiten
der Wand der Gleitschalungsform vorgesehen sein, welche das in der
Gleitschalungsform befindliche Baumaterial in Vibrationen versetzen
und verdichten, diese sind jedoch nicht explizit dargestellt.
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Wie
in 2 zu erkennen ist, besteht die Gleitschalungsform 6 aus
einer Form mit zwei Seitenwänden 6a und
einer Oberwand 6b. Die Seitenwände 6a sind bei der
dargestellten Ausführungsform spiegelsymmetrisch
zueinander ausgebildet und weisen einen geneigten Wandverlauf auf,
der nach oben hin gesehen eine reduzierte Tiefe des herzustellenden
Bauteils bewirkt. Die beiden Wände 6a sind
entsprechend zueinander geneigt angeordnet. Darüber hinaus weisen die Seitenwände 6a in
ihrem etwa unteren Drittel eine Stufe 6c auf, welche eine
Verstärkung
des Querschnittes des Bauteils im unteren Bereich bewirkt. Dadurch
kann bei einer geringen oberen Wandstärke ein relativ stabiler unterer
Fuß geschaffen
werden. Auch weist die Wandung 6 einen Verlauf auf, wonach
die Oberwandung 6b von dem Einfüllbereich 2 wegführend leicht
in der Höhe
abfällt, siehe
hierzu auch 1.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, sind um die Übergangsöffnung 7 zwischen
dem Einfüllbereich 2 und
der Gleitschalungsform 6 fünf Rüttler 8 angeordnet,
um den Beton in dem Einfüllbereich 2 durch die
schwingende Bewegung zu verdichten, bevor der verdichtete Beton
in die Gleitschalungsform gelangt. Es kann in Abwandlung davon auch
eine andere Anzahl von Rüttlern
eingesetzt werden, wie beispielsweise zwei bis sechs oder beispielsweise
auch bis zehn Rüttler 8.
Die verwendete Anzahl der Rüttler 8 ergibt
sich vorteilhaft aus der Fläche
der Gleitschalungsform und der Geometrie bzw. Gestaltung der Gleitschalungsform.
Auch ist die Größe der Gleitschalungsform
maßgeblich
für die
verwendete Anzahl der Rüttler 8.
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Durch
die Verteilung der Rüttler 8 auf
jeweils unterschiedlicher Höhe
kann der Frischbeton im Einfüllbereich 2 verbessert
verdichtet werden und es können
beispielsweise Luftblasen ausgetrieben werden. Die Verdichtungsverhältnisse
des Baumaterials können über die
Höhe betrachtet
angepasst oder vergleichmässigt
werden, so dass unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse
in dem Baumaterial vermindert oder vermieden werden können.
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3 zeigt
eine Darstellung der Vorrichtung aus 2 von der
entgegengesetzen Seite, also von der Gleitschalungsform 6 in
Richtung auf den Einfüllbereich 2 hin
gesehen. Hier ist zu erkennen, dass zur Abstützung der Gleitschalungsform 6 auf
deren Außenseite
Stützelement 14 vorgesehen
sind, welche die Wandungen 6a aufnehmen und seitlich abstützen. Dazu
weisen die Stützelemente 14 Bereiche
auf, die parallel zum Verlauf der Abschnitte der Wandung 6a verlaufen,
wobei insbesondere im mittleren Bereich ein s-förmiger oder schlaufenförmiger Abstützbereich 15 vorgesehen
ist, welcher die Abstützung der
Wandung 6a verbessert. Vorteilhaft dienen die Stützelemente
der Aufnahme der Kräfte
im Betrieb durch das eingefüllte
Baumaterial. Die Stützelemente 14 können durch
Bleche mit erhöhter
Wandstärke von
12 bis 15 mm Dicke ausgebildet sein.
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Die 4 zeigt
schematisch ein Blockschaltbild 20 einer Verschaltung von
Rüttlern
gemäß der 1 bis 3.
Dabei ist eine Reihe von Rüttlern 21 dargestellt,
wobei die Anzahl der dargestellten Rüttler 21 auch von
der Anwendung abhängen
kann und somit auch variieren kann. Die Rüttler 21 sind dabei elektrisch
gespeiste Rüttler 21,
die von einem Generator 22 gespeist werden, da auf hier
betroffenen Baustellen meist kein Netzanschluss verfügbar ist. Der
Generator ist dabei beispielsweise ein im Spannungsbereich von ca.
110–115
Volt arbeitender Generator, der für die Rüttler 21 eine entsprechend
vorgebbare Ausgangsspannung erzeugt. Dabei kann jedoch die Spannung
des Generators auch auf einen vorgebbaren Wert geregelt werden,
um neben der Frequenz der Rüttler
auch die Spannung zu steuern. So kann beispielsweise die Ausgangsspannung
auf 80 Volt reduziert werden. Auch kann beispielsweise ein Generator 22 verwendet
werden, der 3 × 110
bis 125 Volt bei 200 Hz Ausgangsspannung erzeugt. Jedoch kann beispielsweise
auch ein Generator 22 verwendet werden, der 3 × 400 V
bei 50 bis 60 Hz Ausgangsspannung erbringt. Das Ausführungsbeispiel der 4 zeigt
alternativ einen Generator der 3 × 400 V bei 50 bis 60 Hz Ausgangsspannung
erbringt.
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Um
nun die Rüttler 21 optimiert
anzusteuern, damit jeder Rüttler 21 separat
steuerbar ist, werden weiterhin Frequenzumrichter 23 verwendet,
wobei jedem Rüttler 21 vorzugsweise
ein Frequenzumrichter 23 vorgeschaltet und zugeordnet ist.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
können
jedoch auch Gruppen von Rüttlern
einem Frequenzumrichter zugeordnet sein. Dadurch kann jeder Rüttler 21 oder
jede Gruppe von Rüttlern
getrennt und unabhängig
voneinander während
des Betriebs veränderlich
angesteuert werden, indem die Spannung und/oder die Frequenz des
die Rüttler
antreibenden Stromes angepasst wird. Die Anpassung der Frequenz
hat dabei den Vorteil, dass die Rüttelwirkung der Rüttler verändert wird,
gleichwohl aber die Rüttler
in einem optimalen Betriebsbereich bei Nennspannung arbeiten können. Hierdurch
wird ein unerwünschter
Leistungsabfall vermieden. Die beschriebene Gestaltung führt vorteilhaft
dazu, dass beispielsweise ein weiter unten an der Gleitschalungsform
angebrachter Rüttler 21 mit
einer höheren
Frequenz und/oder mit einer höheren
Spannung betrieben werden kann als ein weiter oben an der Gleitschalungsform
angeordneter Rüttler 21.
So kann beispielsweise ein Rüttler 21 in einem
Bereich mit höherem
Querschnitt des herzustellenden Bauteils mit einer höheren Frequenz und/oder
mit einer höheren
Spannung betrieben werden als ein Rüttler 21, der einem
Bereich mit geringerem Querschnitt zugeordnet ist. Es kann somit
eine Regelung oder Steuerung der Frequenz der Rüttler bei variabler oder bei
gleicher Eingangsspannung erfolgen.
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Für die Anpassung
der Spannung und/oder Frequenz des Stromes für den Antrieb der jeweiligen Rüttler weist
die Steuerung nicht dargestellte Stellglieder auf. Die Stellglieder
können
beispielsweise als Einstellknöpfe
ausgebildet sein und dem Bediener die manuelle Anpassung ermöglichen.
Dabei ist bei der Verwendung von mehreren Rüttlern für jeden Rüttler oder jede Gruppe von
Rüttlern
ein Stellglied vorgesehen, um eine gezielte Einstellung der einzelne
Rüttler
bzw. Gruppen von Rüttlern
zu ermöglichen.
Ein erfahrener Bediener kann erkennen, ob das Baumaterial über den
gesamten Querschnitt des zu erstellenden Bauteils optimal verdichtet
wird und kann entsprechende Anpassungen vornehmen, wenn dies erforderlich
ist.
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Wenn,
wie vorstehend beschrieben, Sensoren 12 vorgesehen sind,
kann die Anpassung sogar halbautomatisch oder automatisch erfolgen.
Anhand des durch die Sensoren erzeugten Sensorsignals, z. B. über die
gemessenen Schwingungsamplituden und/oder -Frequenzen an der Seitenwand 6a oder Oberwand 6c,
kann die Steuerung der Vorrichtung ermitteln, ob die Verdichtung
des Baumaterials in der gewünschten
Weise erfolgt. Ist dies nicht der Fall, wird die Frequenz und/oder
Amplitude der durch die Frequenzumrichter erzeugten Ströme so geändert, dass
die Rüttler
für die
gewünschte
Verdichtung sorgen können.
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Darüber hinaus
zeigt die 4 einen Netzfilter 24,
der den Frequenzumrichtern 21 vorgeschaltet ist, um die
Ausgangsspannung des Generators 22 hinsichtlich Störungen in
der Frequenz und ggf. auch in der Amplitude zu säubern bzw. zu glätten. Dem Generator 22 nachgeschaltet
ist vorteilhaft ein Hauptschütz 25,
ein Schütz
oder ggf. auch nur eine Sicherung.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Frequenzumrichter einen Selbstschutz und evtl.
einen Motorschutz zum Schutz des Motors des Rüttlers aufweisen, um den Rüttler zu
schützen,
damit er nicht bei übermäßiger Belastung
beschädigt
wird. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn der Frequenzumrichter
eine Drehrichtungsumkehr aufweist, die im Betrieb ansteuerbar ist.
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Die 5 zeigt
eine Steuerschaltung 30 zur Steuerung von Rüttlern 21,
die von einem Generator 22 gespeist werden, wobei zusätzlich zu
den Merkmalen der 4 eine Einspeiseeinheit 26 zwischen dem Netzfilter 24 und
den Frequenzumrichtern 23 vorgesehen ist, der die Frequenzumrichter 23 mit
einer Zwischenkreisspannung versorgt.
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Die 6 zeigt
eine abgewandelte Steuerschaltung 31 zur Steuerung von
Rüttlern 21,
die von einem Generator 22 gespeist werden. Der Generator 22 der 6 ist
beispielhaft ein Generator zur Erzeugung von 3 × 110 bis 125 V bei 200 Hz,
wobei zusätzlich
zu den Merkmalen der 4 statt dem Netzfilter 24 ein
Spannungswandler 27 zwischen dem Hauptschütz 25 und
den Frequenzumrichtern 23 vorgesehen ist, der die Frequenzumrichter 23 mit
einer Spannung versorgt, die beispielsweise 400 V bei 50 bis 60 Hz
ist.
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Die 7 zeigt
in einem weiteren Ausführungsbeispiel
eine abgewandelte Steuerschaltung 32 zur Steuerung von
Rüttlern 21,
die von einem Generator 22 gespeist werden. Der Generator 22 der 7 ist
wiederum beispielhaft ein Generator zur Erzeugung von 3 × 110 bis
125 V bei 200 Hz, wobei zusätzlich
zu den Merkmalen der 4 statt des Netzfilters 24 ein
Frequenzumrichter 28 zwischen dem Hauptschütz 25 und
den Frequenzumrichtern 23 vorgesehen ist, der die Frequenzumrichter 23 mit
einer Zwischenkreisspannung versorgt, die beispielsweise 400 V bei
50 bis 60 Hz ist.
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Die
in den 4 bis 7 dargestellten Steuerungen
können
vorteilhaft direkt verdrahtet werden oder als speicherprogrammierbare
Steuerung (SPS-Steuerung) ausgeführt
sein. Dabei kann also eine Steuerung vorgesehen sein, die aus Einzelkomponenten
zusammengesetzt ist oder die in einer Steuereinheit einer beispielsweise
speicherprogrammierbaren Steuerung zusammengefasst ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Schaltungselemente, die dem Generator
nachgeschaltet sind und die den Rüttlern vorgeschaltet sind,
in einer Steuereinheit zusammengefasst sind.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit fernsteuerbar oder fernbedienbar
ist. Dabei kann es durchaus zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit über Datenfernübertragung
beispielsweise per Funk oder Datenleitung, wie Internetverbindung, steuerbar
ist.
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Auch
können
die Rüttler
durch die Frequenzumrichter in ihrem Betrieb überwacht werden, wobei bei
einem festgestellten fehlerhaften Betrieb der Rüttler ein Warnsignal an einen
Bediener ausgegeben werden kann, wie beispielsweise durch eine Warntonerzeugung.
Auch kann bei einem fehlerhaften Betrieb die Vorrichtung abschalten,
um einer Beschädigung
zuvor zu kommen. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die Rüttler sich
in ihrer Betriebsfrequenz automatisch einstellen und im Betrieb
nachstellen und selbst regeln.
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Die
verwendeten Generatoren können Brennkraftmaschinenbetriebene
Generatoren sein die mit einer typischen Drehzahl des Antriebsmotors betrieben
werden. Dabei kann auch die Drehzahl des Antriebsmotors des Generators
mittels eines Drehzahlsensors überwacht
werden, wobei bei einer Überschreitung
einer vorgebbaren Grenze der Drehzahl entweder der Generator nachgeregelt
oder abgeschaltet wird oder eine Warnung ausgegeben wird. Auch kann
der Hauptschütz
abschalten.
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Der
Frequenzumrichter, wie oben beschrieben, wandelt aus einem Strom-Spannungssignal
die Frequenz des Stroms und/oder seine Amplitude, also die Spannung.
Dadurch kann der Motor des Rüttlers mit
einer anderen Frequenz des Stroms betrieben werden, was vorteilhaft
zu einer anderen Vibrations- oder Rüttelfrequenz des Rüttlers führt. Durch
die Veränderung
der Amplitude bzw. der Spannung kann die Amplitude der Vibration
verändert
werden.
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- 1
- Gleitschalungsvorrichtung
- 2
- Einfüllbereich
- 3
- Wandbereich
- 3a
- Wand
- 4
- Baumaterial,
wie Beton
- 5
- Befüllöffnung,
Befülltrichter
- 6
- Gleitschalungsform
- 6a
- Seitenwand
- 6b
- Oberwand
- 6c
- Stufe
- 7
- Öffnung
- 8
- Rüttler
- 9
- Vibrationsdämpfer
- 10
- Halterung
- 11
- Einführöffnung
- 12
- Sensor
- 13
- Wand
- 14
- Stützelement
- 15
- Abstützbereich
- 20
- Blockschaltbild
- 21
- Rüttler
- 22
- Generator
- 23
- Frequenzumrichter
- 24
- Netzfilter
- 25
- Hauptschütz
- 26
- Einspeiseeinheit
- 27
- Spannungswandler
- 28
- Frequenzumrichter
- 30
- Steuerschaltung
- 31
- Steuerschaltung
- 32
- Steuerschaltung