DE102022117287A1

DE102022117287A1 - Fertigung von Holzrahmenmodulen ohne Wendevorrichtung

Info

Publication number: DE102022117287A1
Application number: DE102022117287.2A
Authority: DE
Inventors: Willi Richard Brombacher
Original assignee: Ecoworks GmbH
Current assignee: Ecoworks GmbH
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur industriellen Fertigung von tafelförmigen Bauelementen in Holzrahmenbauweise, das ohne eine Wendevorrichtung auskommt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur industriellen Fertigung von tafelförmigen Bauelementen in Holzrahmenbauweise.
Tafelförmige Bauelemente in Holzrahmenbauweise, in der Folge auch als Holzrahmenmodule bezeichnet, erhalten aufgrund des geringen Gewichts, der guten Isolationsmöglichkeit und der Verwendung nachwachsender Baustoffe zunehmende Bedeutung in der Bauindustrie. Die Module umfassen regelmäßig ein Rahmengerüst aus Holzbalken, das einen Außenrahmen sowie ferner gegebenenfalls Innenrahmen und/oder Verstrebungen umfasst. An seinen gegenüberliegenden Flachseiten ist das Rahmengerüst anhand von dünnen Abdeckplatten, insbesondere Holz-, Gips- oder Verbundmaterialplatten abgedeckt. In den zwischen den Balken des Rahmengerüsts und den Abdeckplatten definierten Kammern kann ein Dämmmaterial eingebracht sein.
Derzeit erfolgt die industrielle Fertigung von Holzrahmenmodulen so, dass in einem linearen Fertigungsprozess zunächst eine Abdeckplatte auf ein Rahmengerüst aufgelegt und daran durch Klammern von oben befestigt wird, dieses Gebilde dann in einer Wendevorrichtung um 180° gewendet wird, sodass die Abdeckplatte unten liegt, dann ein Isolationsmaterial von oben in die Kammern zwischen den Holzbalken eingebracht wird, und dass letztlich eine weitere Abdeckplatte auf die nun nach oben gerichtete andere Seite des Rahmengerüsts aufgelegt und daran von oben befestigt wird.
Ein Nachteil dieser bisherigen Fertigungsverfahren ist die Notwendigkeit, die großformatigen Rahmenmodule im linearen Fertigungsprozess zu wenden. Dieser Schritt ist zeitintensiv und verlangsamt den Prozess spürbar. Zudem sind die Anschaffungskosten geeigneter Wendevorrichtungen erheblich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur industriellen Fertigung von tafelförmigen Bauelementen in Holzrahmenbauweise bereitzustellen, welches ohne eine Wendevorrichtung auskommt.
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung ein Verfahren zur industriellen Fertigung von tafelförmigen Bauelementen in Holzrahmenbauweise, umfassend die Schritte: a) Auflage einer unteren Abdeckplatte auf einen Fertigungstisch; b) Auflage eines Rahmengerüsts aus Holzbalken auf die Abdeckplatte; c) gegebenenfalls, Einbringen eines Isolationsmaterials in die nach oben offenen Kammern zwischen den Holzbalken; d) Auflage einer oberen Abdeckplatte auf die nach oben gerichtete andere Seite des Rahmengerüsts; und e) Befestigung e1) der oberen Abdeckplatte am Rahmengerüst und e2) der unteren Abdeckplatte am Rahmengerüst. Die beschriebenen Schritte werden vorzugsweise in einem linearen Fertigungsprozess durchgeführt.
Die Schritte a) bis d) werden in der genannten Reihenfolge durchgeführt. Die Schritte a) und b) erfolgen vorzugsweise an derselben Station im Fertigungsprozess. Der Schritt c) kann an derselben oder einer nachfolgenden Station erfolgen. Dasselbe gilt für den Schritt d).
Die gemäß Schritt e) vorgesehene Befestigung der unteren und der oberen Abdeckplatte am Rahmengerüst kann für beide Abdeckplatten gleichzeitig an derselben Station erfolgen. Alternativ kann auch eine sequentielle Befestigung an zwei unterschiedlichen Stationen vorgesehen sein, wobei die untere oder die obere Abdeckplatte zuerst befestigt wird, also der Schritt e1) zur Befestigung der oberen Abdeckplatte am Rahmengerüst vor dem Schritt e2) zur Befestigung der unteren Abdeckplatte am Rahmengerüst, oder Schritt e1) vor Schritt e2) durchgeführt wird.
Während die Schritte a) bis e) in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden können, kann die Befestigung der unteren Abdeckplatte gemäß Schritt e2) auch zwischen den Schritten b) und c) oder zwischen den Schritten c) und d) eingeschoben sein.
Die Auflage des Rahmengerüsts gemäß Schritt b) kann die Auflage eines vorgefertigten Rahmengerüsts oder alternativ die Auflage einzelner Holzbalken und/oder Rahmenteile umfassen. Die Auflage gemäß Schritt b) erfolgt typischerweise durch Manipulationsroboter. Unabhängig von Schritt e2) kann im Rahmen des Schrittes b) bereits eine Lagesicherung des Rahmengerüsts an der unteren Abdeckplatte durch z.B. Kleben oder mechanische Verbindung stattfinden. Sofern einzelne Holzbalken und/oder Rahmenteile aufgelegt werden, kann der Schritt b) auch deren Verbindung untereinander durch z.B. Kleben oder mechanische Verbindung umfassen.
In einer Ausführungsform erfolgt die Befestigung gemäß Schritten e1) und e2) mechanisch mittels Klammern oder Nägeln. Insbesondere werden im Rahmen des Schrittes e1) vorzugsweise Klammern oder Nägel von oben durch die obere Abdeckplatte in die Holzbalken des Rahmens getrieben. Im Rahmen des Schrittes e2) werden vorzugsweise Klammern oder Nägel von unten durch die untere Abdeckplatte in die Holzbalken des Rahmens getrieben.
Während des Schrittes e2) wird vorzugsweise von oben ein Gegendruck auf das Bauelement ausgeübt, beispielsweise durch ein rollenförmiges Gegenlager. Zur Lagesicherung auch gegen ein seitliches Verrücken kann während des Schrittes e2) auch noch eine seitliche Führung anhand von beispielsweise rollenförmigen Lagern erfolgen.
Vor dem Schritt a) kann am Fertigungstisch auch eine Folie oder ein Materialfilm ausgelegt bzw. aufgebracht werden, die bzw. der an der unteren Abdeckplatte haften bleibt und sich mithin an der Oberfläche des fertigen Rahmenmoduls wiederfindet.
Vorteile des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens umfassen eine Ersparnis der Anschaffungs- und Wartungskosten für den Wendetisch, eine Raumeinsparung durch Wegfall des Wendetisches und eine Zeitersparnis durch ununterbrochene lineare Fertigung.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figur beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine beispielhafte Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein Verfahren zur Fertigung von tafelförmigen Bauelementen 200 in Holzrahmenbauweise im Rahmen eines linearen Fertigungsprozesses.
Die Anordnung 100 umfasst einen Fertigungstisch 110, auf den in einem ersten Verfahrensschritt eine untere Abdeckplatte 210 aufgelegt wird. Die Oberfläche des Fertigungstisches 110 ist mit einer Folie versehen, die in der Folge an der unteren Abdeckplatte 210 haften bleibt.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird anhand eines in der Figur nicht dargestellten Manipulationsroboters ein vorgefertigtes Rahmengerüst 220 auf die Abdeckplatte 210 aufgelegt, während sich diese noch auf dem Fertigungstisch 110 befindet. Zur Lagefixierung des Rahmengerüsts 220 auf der unteren Abdeckplatte 210 ist vorgesehen, dass ein weiterer in den Figuren nicht dargestellter Roboter mehrere Klebepunkte an die Unterseite des Rahmengerüsts 220 oder an korrespondierende Stellen an der nach oben gerichteten Fläche der unteren Abdeckplatte 210 aufträgt.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird ein in der Figur nicht dargestelltes Dämmmaterial durch einen ebenfalls in der Figur nicht dargestellten Roboter in die Kammern eingebracht, die sich zwischen den Balken des Rahmengerüsts 220 auf der unteren Abdeckplatte 210 bilden. Auch dieser Verfahrensschritt wird durchgeführt, während sich Rahmengerüst 220 und Abdeckplatte 210 noch auf dem Fertigungstisch 110 befinden. Bei dem Dämmmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein Material aus nachwachsenden, überwiegend faserhaltigen Rohstoffen. Insbesondere kann es sich bei den Fasern um zellulosehaltige Fasern, besonders bevorzugt um ein Holzweichfasermaterial handeln.
Sodann wird, ebenfalls noch auf dem Fertigungstisch 110 und anhand eines in der Figur nicht dargestellten Manipulationsroboters, eine obere Abdeckplatte 230 auf die Oberseite des Rahmengerüsts 220 gelegt. Für die obere Abdeckplatte 230 wird auf eine Lagefixierung durch Klebepunkte oder dergleichen verzichtet. Stattdessen ist vorgesehen, dass anhand einer in der Figur nicht dargestellten Maschine Klammern von oben durch die obere Abdeckplatte 230 in die Holzbalken des Rahmens 220 getrieben werden. Die Klammerung erfolgt in regelmäßigen Abständen über die gesamte Länge aller Holzbalken des Rahmens 220.
Weiterhin ist vorgesehen, dass ein in der Figur nicht dargestellter Roboter mehrere Klebepunkte an die Oberseite des Rahmengerüsts 220 oder an korrespondierende Stellen an der nach unten gerichteten Fläche der oberen Abdeckplatte 230 aufträgt.
Der Fertigungstisch 110 ist in der Figur schematisch als einfacher Tisch mit nur einer Auflageposition bzw. Sektion dargestellt. Es versteht sich aber, dass der Tisch in mehrere Abschnitte unterteilt sein kann, auf denen, auch gleichzeitig, die unterschiedlichen Arbeitsschritte der vorgenannten Schritte durchgeführt werden können. Zwischen den Abschnitten des Fertigungstisches 110 können Fördereinrichtungen wie Rollengänge oder Förderbänder angeordnet sein.
Nachdem auch die obere Abdeckplatte 230 auf das Rahmengerüst bzw. die entstehenden tafelförmigen Bauelemente 200 aufgelegt und dort befestigt wurde, wird dieses anhand einer geeigneten Fördereinrichtung durch eine Befestigungsstation 120 und letztlich an einen Übergabetisch 130 geführt.
Die Befestigungsstation 120 umfasst als wesentliche Elemente eine unter der Förderebene angeordnete Klammermaschine 121 sowie ein über der Förderebene angeordnetes rollenförmiges Gegenlager 122. Die Klammermaschine treibt Klammern von unten durch die untere Abdeckplatte 210 in die Holzbalken des Rahmens 220. Das rollenförmige Gegenlager 122 übt einen gegen die Krafteinwirkung der eingetriebenen Klammern gerichteten Gegendruck auf das Bauelement 200 aus und verhindert dessen Abheben oder dessen Lageverschiebung. Zusätzlich kann die Befestigungsstation 120 zur Lagesicherung des entstehenden Bauelements 200 auch noch in der Figur nicht dargestellte seitliche Lager wie beispielsweise Gleit- oder Rollenlager umfassen. Wie die oberseitige Klammerung erfolgt auch die unterseitige Klammerung erfolgt in regelmäßigen Abständen über die gesamte Länge aller Holzbalken des Rahmens 220.
Am Übergabetisch 130 wird das fertige Bauelement 200 für die weitere Bearbeitung oder den Weitertransport übernommen.

Claims

Verfahren zur industriellen Fertigung von tafelförmigen Bauelementen in Holzrahmenbauweise, umfassend die Schritte: a) Auflage einer unteren Abdeckplatte auf einen Fertigungstisch; b) Auflage eines Rahmengerüsts aus Holzbalken auf die Abdeckplatte; c) gegebenenfalls, Einbringen eines Isolationsmaterials in die nach oben offenen Kammern zwischen den Holzbalken; d) Auflage einer oberen Abdeckplatte auf die nach oben gerichtete andere Seite des Rahmengerüsts; und e) Befestigung e1) der oberen Abdeckplatte am Rahmengerüst und e2) der unteren Abdeckplatte am Rahmengerüst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis e) in einem linearen Fertigungsprozess durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis e) und/oder die Schritte e1) und e2) in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritte e1) und e2) im Rahmen einer sequentiellen Befestigung an zwei unterschiedlichen Stationen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage des Rahmengerüsts gemäß Schritt b) die Auflage eines vorgefertigten Rahmengerüsts umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage des Rahmengerüsts gemäß Schritt b) die Auflage einzelner Holzbalken und/oder Rahmenteile sowie deren Verbindung untereinander durch z.B. Kleben oder mechanische Verbindung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des Schrittes b) eine Lagesicherung des Rahmengerüsts an der unteren Abdeckplatte durch z.B. Kleben oder mechanische Verbindung stattfindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung gemäß Schritten e1) und e2) mechanisch mittels Klammern oder Nägeln erfolgt, wobei im Rahmen des Schrittes e1) Klammern oder Nägel von oben durch die obere Abdeckplatte in die Holzbalken des Rahmens getrieben werden und im Rahmen des Schrittes e2) Klammern oder Nägel von unten durch die untere Abdeckplatte in die Holzbalken des Rahmens getrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes e2) von oben ein Gegendruck auf das Bauelement ausgeübt wird, vorzugsweise durch ein rollenförmiges Gegenlager.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes e2) eine seitliche Führung des Bauelements anhand von beispielsweise rollenförmigen Lagern erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt a) am Fertigungstisch eine Folie oder ein Materialfilm ausgelegt bzw. aufgebracht wird, die bzw. der an der unteren Abdeckplatte haften bleibt.