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Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte des Patentanspruches 1 und befaßt sich somit mit der Herstellung einer Ummantelung.
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Es gibt im Schiffs-, Gebäude- und Anlagenbau eine Vielzahl von Trassen, bei denen Blechelemente zur Ummantelung von Rohrleitungen etc. verbaut werden. Dies ist etwa bei Lüftungskanälen für Zu- und Abluft der Fall, genauso wie bei Rohrleitungen in großen chemischen Anlagen, bei denen die Leitungen isoliert werden müssen und dann die Isolierung mit Blechelementen ummantelt wird, um die Isolierung vor Witterungseinflüssen zu schützen. Die zu ummantelnden Trassen können dabei nahezu beliebig kompliziert sein und Verzweigungen, Bögen, Überkreuzungen usw. in großer Menge aufweisen. Dies macht es praktisch unmöglich, auf standardisierte Elemente zurückzugreifen. Vielmehr muß für jeden Trassenverlauf individuell eine Ummantelung aus einzelnen Blechteilen gefertigt werden.
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Die individuelle Fertigung kann entweder unter Ruckgriff auf die vorhandenen Baupläne erfolgen oder, gerade bei großen, bestehenden chemischen Anlagen, durch Bemaßung vor Ort am zu ummantelnden Objekt.
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Bislang werden diese Maße manuell aufgenommen und handschriftlich fixiert. Die so erhaltenen Unterlagen werden an den Fertigungsbetrieb gesandt und dort weiterverarbeitet, gegebenenfalls durch Erstellung von Reinschriften etc. Es werden dabei auch aus diesen Daten Zuschnitte für individuelle Blechteile, die zum Bau der Blechelementetrasse erforderlich sind, bestimmt. Fehlen hierbei einzelne Daten, so muß längs der Trasse auf der Baustelle vor Ort neuerlich nachgemessen werden. Dies geschieht selbst bei erfahrenem Personal häufig, was den Prozeß verteuert und verzögert, obwohl die Datenaufnahme ohnehin schon vergleichsweise langsam ist. Die Bearbeitung der Daten innerhalb des Betriebes ist somit insgesamt hochgradig aufwendig.
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Aus der
DE 100 13 382 A1 ist im Übrigen ein Verfahren zum Konstruieren eines technischen Gegenstandes mittels eines computer-gestützten Zeichenprogramms bekannt, bei dem der Gegenstand in einer Hauptdatei erfasst und elektronisch gespeichert wird und bei welchem die Hauptdatei des Gegenstandes aus den in einzelne Unterdateien gespeicherten Daten der Bauelemente einschließlich der Definition der Lage der Bauelemente in dem Gegenstand zusammensetzbar ist. Verwendet werden Unterdateien, welche die Bauelemente definieren und mit einem jeweils festgelegten Koordinatenpunkt, auf welchem sich die Bildpunkte des Bauelementes beziehen. Die Unterdateien sollen in dem Speicher mit Codewörtern hinterlegt sein, welche entsprechend der geometrischen Gestalt der jeweiligen Bauelemente hierarchisch geordnet sein können. Die Hauptdatei setzt sich im Stand der Technik lediglich aus den Codewörtern der Unterdateien, sowie aus den in der jeweiligen Unterdatei festgelegten Koordinatenpunkten zusammen. Auch nichtkörperliche dreidimensionale Formgebungen wie Nuten, Bohrungen, Absätze, Ausfräsungen, Biegungen usw. sollen als Bauelemente in Unterdateien ablegbar sein.
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Es wäre wünschenswert, ein Verfahren anzugeben, bei welchem die obengenannten Probleme zumindest partiell in wenigstens einigen Aspekten gemildert sind.
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Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch das in unabhängiger Form Beanspruchte. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Gemäß einem ersten wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit ein Verfahren zur Herstellung einer Ummantelung aus einzelnen Teilen für bestehende Rohrleitungstrassen, worin die Trasse vor Ort vermessen wird, um anhand der Meßergebnisse die Ummantelung für genau diese bestehende Rohrleitungstrasse fertigen zu können, vorgeschlagen, und bei welchem vorgesehen ist, dass eine vor Ort der bestehenden Trasse zu verwendende Vorrichtung mit einem Datenabfragemittel sowie einem Datenübertragungsmittel bereit gestellt wird, wobei weiter ein Speichermittel zur Speicherung möglicher Elemente und zur Beschreibung der einzelnen möglichen Elemente zwingend erforderlicher Daten bei einem Datenzwischenspeichermittel vorgesehen ist, wobei im Speichermittel dann eine erste Datenbank abgespeichert wird, umfassend Standardtrassenelemente und die zu ihrer Beschreibung erforderlichen Angaben in der vor Ort der bestehenden Trasse zu verwendenden Vorrichtung, mit der Vorrichtung vor Ort der bestehenden Trasse die sukzessive Auswahl jeweiliger Elemente und die Eingabe zumindest der gemäß Datenbank zu ihrer Beschreibung einschließlich deren Orientierung im Raum erforderlichen Angaben durch das Datenabfragemittel erzwungen wird, die so zum bestehenden Trassenverlauf erhaltenen, standardisierten Angaben als erster, reduzierter Datensatz in einem Zwischenspeichermittel abgelegt werden, und nach dessen Aufnahme die Daten des ersten Datensatzes durch das Datenabfragemittel ausgegeben wird, damit unter Rückgriff auf den ersten Datensatz automatisch für die Fertigung ein individueller blechteilrelevanter, erweiterter Datensatz generiert wird, um anhand dessen die automatisierte Fertigung individueller Blechteile vornehmen zu können.
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Es wurde somit erkannt, daß durch das Erzwingen der Aufnahme eines reduzierten, dennoch aber vollständigen Datensatzes zur Trassenverlaufsbeschreibung die individualisierte Herstellung von Blechelementen wesentlich beschleunigt werden kann. Wichtig ist hierbei, daß dabei die Datenübertragung an die Zentraleinheit zur Weiterverarbeitung erst dann möglich wird, wenn die erzwungene Vollständigkeit gewährleistet ist. Die Reduktion des Datensatzes auf die wesentlichen, den Trassenverlauf beschreibenden Angaben erleichtert dabei sowohl die Datenaufnahme als auch die Übertragung an eine Zentrale. In der Zentrale ist es möglich, sämtliche einzelnen Blechteile anhand des reduzuierten Datensatzes unmittelbar und damit automatisch zu erstellen, da die Vollständigkeit des ersten Datensatzes erzwungen wurde.
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In einer bevorzugten Variante kann die Vollständigkeit des ersten Datensatzes erzwungen werden durch Bezugnahme auf einer erste Datenbank, in der sämtliche Standardelemente, wie sie bei Trassen verwendet werden, mit jenen Angaben enthalten sind, die zu ihrer genauen Definition erforderlich sind. So können unterschiedliche Elemente wie gerade Rohre, Rohrbögen, Abzweigungen, Verjüngungen oder Erweiterungen des Durchmessers als Standardelemente abgelegt sein und es ist jeweils mitabgelegt, welche genauen Informationen zur vollständigen Spezifizierung des im Trassenverlauf auftretenden Elementes erforderlich sind, etwa Länge und Durchmesser des Rohres sowie erforderliche Isolierungsdicke bei einem geraden Rohrstück, und zusätzlich bei Bögen Biegungsradius des Rohrbogens, Winkel, um den der Rohrbogen abgebogen wird, räumliche Richtung, in welche der Bogen hineinverläuft, Anzahl der Abzweigungen an Verzweigungen und Winkel, unter welchem Leitung von einer Strecke weglaufen, Montagerichtungen usw.
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Es ist im übrigen möglich, eine Konsistenzprüfung während der Datenaufnahme vorzusehen oder nur Daten abzufragen, die noch erforderlich sind; so kann sich der Rohrdurchmesser ohne Verjüngung/Erweiterung nicht von Element zu Element ändern und muß daher nicht mehrfach abgefragt werden.
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Der zweite Datensatz kann dann erzeugt werden, indem erforderliche Standardüberlappungen, Bördelmaße, Falzpositionen usw. unter Rückgriff auf den ersten Datensatz bestimmt werden. Die dazu erforderliche Information ist in einer zweiten Datenbank zentral ablegbar. Die Trennung der gesamten Daten, die bis zur Fertigung individueller Blechteile erforderlich sind, in erste, zur Trassenverlaufsbestimmung erforderliche Daten und zweite, zur Fertigung tatsächlich relevanter Daten sowie gegebenenfalls kaufmännisch-kalkulatorischer Informationen ist deshalb vorteilhaft, weil dies die Geräte verbilligt, die von den Trassenvermessern verwendet werden müssen. Derartige Kostenersparnisse sind insofern relevant, als bei großen Projekten eine Vielzahl von Vermessern erforderlich sind und überdies ein einzelner Betrieb mit dem beschriebenen Verfahren als Fertigungszentrale für eine Vielzahl individueller, selbständiger Installateure tätig werden kann, ohne daß diese selbst besonders teuere Fertigungs- oder Vermessungsanlagen benötigen.
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Das Verfahren ist besonders geeignet, wenn Kanäle wie Lüftungskanäle für Zu- und/oder Abluft gefertigt werden sollen einschließlich der Luftein- bzw. -austritte oder wenn bestehende Leitungen zu isolieren sind, etwa Dampfleitungen und andere Leitungen in großen Industrieanlagen, Schiffen und dergleichen.
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Bevorzugt wird bei der Aufnahme des Trassenverlaufes erzwungen, daß der räumliche Trassenverlauf einschließlich der Abmessungen des mit Blechelementen zu ummantelnden Bereiches erfaßt wird, wozu gegebenenfalls auch der Durchmesser eines Rohres aufgenommen werden kann zusammen mit der jeweils erforderlichen Dicke des Isoliermaterials. Weiter kann auch eine Wahl des erforderlichen Blechmaterials und der gewünschten Befestigungsmittel in bevorzugten Ausführungsformen erzwungen werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn für Einzelunternehmer individuell gefertigt werden soll, weil dann die entsprechenden Daten mit übertragen werden.
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Es ist möglich, durch Rückgriff auf wahrscheinlichste Wahlen wie etwa auf bestimmte Blecharten, beispielsweise V2A-Stahl, den Vermesser zu entlasten und dann lediglich eine Änderung der unter Rückgriff auf die in der Datenbank enthaltenen Informationen für die wahrscheinlichste Wahl zu ermöglichen. Zu dieser Entlastung zahlen auch Konsistenzprüfungen.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die automatisch generierten Daten des zweiten Datensatzes an eine Fertigungsmaschine im Betrieb unmittelbar übertragen werden, um dort die Fertigung zu veranlassen. Insbesondere können numerisch gesteuerte Fertigungsmaschinen automatisch mit den Daten versehen werden.
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Die Erfindung wird im folgenden und beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt
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1 eine Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 eine Veranschaulichung des Ablaufes des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Nach 1 ist für die Herstellung einer mit Blechelementen ummantelten oder solche aufweisenden Trasse 1 eine Vorrichtung 2 zur erzwungenen Aufnahme eines den Trassenverlauf vollständig beschreibenden Datensatzes und eine Zentraleinheit 3 zur Generierung von Fertigungsdaten für die Herstellung von Blechteilen, die für die Trasse benötigt werden und welche an eine numerisch gesteuerte Fertigungsmaschine 4 gespeist werden, vorgesehen.
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Die Trasse 1 ist im dargestellten Beispiel ein Abschnitt einer Rohrleitung in einer chemischen Fabrik, die zu isolieren und dann mit den Elementen zu ummanteln ist, wobei die herzustellenden Elemente um die Isolierung herum zu legen sind. Die Trasse 1 kann in eine Vielzahl unterschiedlicher Elemente unterteilt werden, die in der Figur mit 1a bis 11 bezeichnet sind. 1a zeigt etwa ein gerades Rohrstück, 1b einen Bogen, 1c ein gerades Rohrstück, 1d eine Abzweigung, 1e eine Erweiterung, 1f einen Abschnitt mit Armatur, die schraffiert als 1f1 dargestellt ist, 1g eine Verjüngung, 1h eine weitere Abzweigung und 11 ein Abschlußstück.
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Wie bei 5 angedeutet, befindet sich dieser Abschnitt im Freien, so daß er Witterungsbedingungen, insbesondere Regen ausgesetzt ist, was bei der Anordnung der die Isolierung umgebenden Blechelemente zur Minimierung oder Verhinderung eines Eindringens von Regenwasser oder dergleichen zu beachten ist.
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Die Vorrichtung 2 zum Erzwingen der vollständigen Aufnahme der den Trassenverlauf beschreibenden Daten umfaßt ein Speichermittel 2a zur Speicherung möglicher Elemente und der zur Beschreibung einzelner Elemente wie Bogen 1b oder Abzweigung 1d zwingend erforderlichen Daten, ein Datenabfragemittel 2b zum Erzwingen der Abfrage von erforderlichen Daten, ein Datenzwischenspeichermittel 2c und ein Datenübertragungsmittel 2d.
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Die Datenbank ist so strukturiert, daß beispielsweise zu einem Bogenelement 1b abgelegt ist, daß als beschreibende Information der Winkel, um welchen sich das Rohr krümmt, der Durchmesser des Rohres auf der Eintrittseite, der Durchmesser auf der Ausgangseite, die Orientierung des Rohres im Raum (insbesondere im Hinblick auf die bezüglich Regen günstigste Ausrichtung der Falze etc.), die erforderliche Isolationsdicke sowie die Dichte der Blechteile verbindenden Schrauben abgefragt wird. Als ein weiteres Beispiel sei erwähnt, daß bei Längsrohren die Länge und der Durchmesser, die Orientierung, die erforderliche Isolierung, die Dichte der verbindenden Schrauben als zwingend abzufragende Daten abgelegt sein können.
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Das Datenzwischenspeichermittel 2c ist für das sukzessive Ablegen der zwangserfaßten Daten zusammen mit Elemente identifizierender Information ausgelegt.
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Die Vorrichtung 3 weist eine Schnittstelle 3a zum Empfang der von der Einheit 2 abgesandten Daten auf, ein Speichermittel 3b zur Abspeicherung von fertigungsbezogener Information, eine Datengeneriereinheit 3c zum Generieren von fertigungsbezogenen Daten aus den an der Schnittstelle empfangenen Daten und eine Datenschickeinheit 3d zum Absenden von Daten an die Fertigungsvorrichtung 4.
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Das Speichermittel für die Abspeicherung der fertigungsbezogenen Informationen 3b wird zur Herstellung der Blechteile relevante Informationen umfassen, etwa bezüglich der verfügbaren Halbfertigmaterialien für die Herstellung der Blecheinzelteile längs der Trasse, erforderliche Zuschläge für Falze, Umbördelungen und dergleichen, Informationen zur Minimierung eines Halbfertigmaterialverschnitts usw. Überdies können kalkulatorische Informationen vorgesehen sein, die es erlauben, zu der herzustellenden Trasse sofort Angebote und/oder Rechnungen zu erstellen. Es sind darüber hinaus Verwaltungsmittel vorgesehen, um einzelnen der separat zu fertigenden Blechteile für einen gegebenen Abschnitt eine Nummer zuzuweisen, die dann bei der Fertigung dem noch nicht verbauten Blechelement zugeordnet wird und anhand derer dieses auf der Baustelle zusammen mit der erforderlichen räumlichen Lage des zu verbauenden Teiles angezeigt werden kann. Weiter sind Trassenzeichnungsgenerierungsmittel vorgesehen, die dazu dienen, die Teil-Lage an der Trasse kenntlich zu machen.
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Die Fertigungsvorrichtung 4 ist im vorliegenden Beispiel eine numerisch gesteuerte Fertigungsanlage.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Blechtrasse hergestellt wie folgt und wie unter Bezug auf 2 ersichtlich.
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Zunächst wird vor Ort in die Vorrichtung 2 eingegeben, um welches Projekt es sich handelt. Danach wird von der Vorrichtung 2 in eine Endlosschleife eingetreten, bei der sukzessive nach jedem Element gefragt wird, ob nunmehr das Ende des Projektes oder des Teilprojektes erreicht ist oder nicht. Wenn auf diese Abfrage angegeben wird, daß langs der Trasse weitere Elemente vorliegen, wird eine Wahl eines nächstfolgenden Elementes erzwungen. In 2 sind als mögliche Elemente dargestellt ein Bogen, eine Abzweigung, ein gerades Rohrstück und ein Endstück. Weitere Elemente sind einleuchtenderweise vorgebbar, etwa Elemente mit Armaturen wie bei 1f dargestellt, Verjüngungen, Erweiterungen, Überkreuzungen und dergleichen.
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Nachdem eine Wahl eines nächstfolgenden Elementes in der Abfrageeinrichtung 2b erzwungen wurde, wird aus dem Speicher 2a geladen, welche Dateneingaben erzwungen werden müssen. Dem Benutzer können diese grafisch dargestellt werden, wie im großen Block von 2 ersichtlich. Im gezeigten Beispiel ist angegeben, welche Daten erforderlich sind, um ein gerades Rohrstuck vollständig zu beschreiben. Dazu sind einzugeben der äußere Rohrdurchmesser, wie bei „?1” angedeutet, die Länge „?2” des Rohrstückes, die Richtung des Überlapps der Blechelemente wie bei „?3” angedeutet, die für die Montagereihenfolge und die Ausrichtung zu Witterungsrichtungen relevant ist, die Isolationsdicke wie „?4” angedeutet, sowie unter „?5” die Liniendichte von Blechschrauben längs Verbindungslinien der einzelnen Blechteile, die miteinander zu verbinden sind. Daß weitere Parameter abfragbar sind, gegebenenfalls auch in erzwungener Weise, etwa dann, wenn auch ovale Rohre zugelassen werden oder verschiedene Materialien für die Ummantelung möglich sind, sei erwähnt. Die einzelnen abgefragten Daten werden abgespeichert, zusammen mit der Art des gewählten Elementes sowie einer Elementnummer, die dieses im Verlauf der Trasse vollständig definiert.
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Wenn nach wiederholter Auswahl von Elementen mitgeteilt wird, daß die Trasse vollständig bemaßt ist, wobei durch das beschriebene Vorgehen sichergestellt ist, daß tatsächlich zu jedem Element alle erforderlichen Daten eingegeben wurden, werden diese Daten an die Zentrale gesandt.
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Hier werden aus dem bemaßten Trassenverlauf einzelne Blechelemente bestimmt, also ein gegenüber den reduzierten Daten erweiterter Datensatz generiert. Zugleich können Überkreuzungen bestimmt werden, automatisch bei zu dicken Isolierungen Abflachungen vorgesehen werden, Übermaße für Falzüberlapp an den einzelnen Teilen hinzugerechnet werden und, wo gewünscht, auch eine Kontrolle bezüglich bestimmter Konsistenzen vorgenommen werden, etwa hinsichtlich der Wahl eines durchgehend gleichen Materials, einer Überprüfung der erforderlichen Schraubendichten usw. Sobald dies abgeschlossen ist und feststeht, daß die jeweilige Trasse tatsächlich entsprechend den bestimmten erweiterten Daten gefertigt werden soll, werden diese Fertigungsdaten für einzelne Blechteile längs der Trasse an die CNC-Maschine 4 gesandt. Hier werden sie mit einer Nummer versehen, die ihre Lage längs der Trasse eindeutig kennzeichnet. Die fertigen Blechelemente für den Trassenverlauf werden dann zusammen mit Informationen über diesen und über die Lage der komplett numerierten Elemente längs des Trassenverlaufes versandt. Auf der Baustelle kann anhand der Nummer eines jeweiligen Blechelementes exakt identifiziert werden, wo dieses zu verbauen ist, was verhindert, daß nahezu passende, aber doch geringfügig abweichende Blechelemente verbaut werden und dann später andere Teile nachzufertigen sind.
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Dies kann wiederum geschehen, indem mittels eines elektronischen Hilfsmittels wie eines handgehaltenen Computers oder dergleichen der Trassenverlauf angezeigt und die Soll-Lage des identifizierten Teils hervorgehoben oder markiert wird.
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Die Kontrolle kann etwa dadurch geschehen, daß Strichbalkencodes oder dergleichen auf die einzelnen Blechelemente aufgetragen werden, diese an der Baustelle mit einer geeigneten Vorrichtung abgetastet werden und die identifizierenden Daten dann verwendet werden, um im Trassenverlauf aufzuzeigen, wo dieses Blechelement zu verbauen ist.
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Es sei erwähnt, daß über das beschriebene Verfahren eine Einsparung von 20% oder mehr der Bemaßungszeit möglich ist und daß überdies eine praktisch vollständige Verringerung eines Fehlverbaus erreicht werden kann.
