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"Oberflächen-Glattstreicheinrichtung"
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OBERFLACHEN-GLATTSTREICHEINRICHTUNG Die vorliegendeErfindung betrifft
eine Einrichtung zum Glattspachteln oder Glattstreichen von Verkittungsmasse insbesondere
von Beton, und umfaßt ein drehbares Spachtelteil, welches in der Horizontalebene
verlagerbar ist.
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Wenn man mit Beton arbeitet, beispielsweise beim Gießen von Böden
in Gebäuden, sowie beim Abdecken von den Oberflächen von Straßen und Brücken, dann
ist es erwünscht, in der Lage zu sein, eine große Fläche in einem einzigen Arbeitsgang
derart zu bearbeiten, daß die Anforderungen an Festigkeit und Endbearbeitung zum
Einebnen innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen erfüllt werden.
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Die herkömmliche Technik umfaßt das Rütteln in Verbindung mit einem
Rüttler, und dann Oberflächenrüttelungen, um eine Glättung der Oberfläche zu erzielen.
Eine Oberflächen-Rütteleinrichtung umfaßt normalerweise einen Rahmen, der eine Rütteleinrichtung
trägt, und weist zwei mit Abstand angeordnete, lange Schabeklingen auf, welche die
Betonoberfläche verspachteln. Der Rahmen wird durch Schienen getragen und meist
von Hand betätigt.
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Die Schienen können von Kantenabschnitten des zu formenden Arbeitsgegenstandes
oder von Rohren gebildet werden, die auf speziell errichteten Stützen ruhen, und
müssen sorgfältig austariert werden.
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Das Verspachteln kleinerer Oberflächen wird oft mittels handbetatigter
Maschinen vorgenommen, welche anstelle von Klingen mit einer drehbaren Scheibe versehen
sind.
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Eine derartige Maschine wird von der auf dem Beton ruhenden Scheibe
-getragen, und es ist erforderlich, daß der Beton bis zu einem bestimmten Grade
abgebunden hat, bevor die Tätigkeit beginnt. Auch hier müssen Kantenabschnitte des
zu formenden Arbeitsgegenstandes sorgfältig austariert werden, da sie die einzigen
für die Bedienungsperson verfügbaren Bezugstellen sind, wobei die Bedienungsperson
ein hohes Maß an Können und Erfahrung aufweisen muß, damit die Oberfläche vollkommen
eben wird, bohne eingesunkene Stellen aufzuweisen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die mühsame Arbeit des Errichtens und
Austarierens der Kantenabschnitte des zu formenden Arbeitsgegenstandes bzw. der
getrennten Schienen auszuräumen, und auch die Kosten zum Bereitstellen, Warten und
Lagern derartiger Bestandteile zu verringern.
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Eine weitere Aufgabe ist es, die Vielzahl an Abmessungen an den Rahmen
und den Schabeklingen, wie sie nun erforderlich ist, durch einige wenige Abmessungen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu ersetzen. Ein weiterer Vorteil liegt darin,
daß die Betätigung von der Betätigungsperson kein hohes Maß an Können verlangt,
welche nunmehr die Arbeit allein durchführen kann, die bei einem herkömmlichen Planiergerät
mit Oberflächenrüttelung 5 bis 6 Mann erfordert.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Träger, der außerhalb
der Oberfläche anbringbar ist und die folgenden Merkmale aufweist: - ein Auslegerarm,
der über die Oberfläche ausfahrbar ist,
- ein vertikales Podest
am abgelegenen Ende des Auslegerarmes zum Tragen der Glattstreicheinrichtung, welches
einen Verteiler für die Verbindung umfaßt, der um das Podest herum drehbar ist,
- ein Mechanismus zur Einstellung des Verteilers in vertikaler Richtung bezüglich
dem Podest, - ein Meßstab, der sich von der Glattstreicheinrichtung aus nach oben
erstreckt und einen Empfänger für einen Strahl trägt, der von einer Photomeßeinrichtung
ausgesandt wird, sowie - eine Einrichtung zum Umsetzen von Änderungen in der Relativlage
zwischen dem Empfänger am Meßstab und dem Photddetektor-Lichtstrahl in Signale,
die den Einstellmechanismus steuern. Die drehbare Glattstreicheinrichtung kann einen
Ring umfassen, der von einer Nabe aus durch Speichen getragen ist und eine Anzahl
von im wesentlichen radial ausgerichteten Streichklingen trägt, kann aber auch als
Gehäuse ausgebildet sein, das eine Anzahl radial ausgerichteter Schaufeln umfaßt,
von welchen jede ein Dachteil und eine Umfangswand aufweist, wobei das Dachteil
und die Umfangswand so angeordnet sind, daß der Radialabstand (r) von der Podestachse
zur Seitenwand in Drehrichtung; von der Vorderkante aus gerechnet, abnimmt.
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In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wie es zum Vorbereiten des Estrichs eines Gebäudes verwendet ist, Fig. 2: teilweise
im Schnitt und im größeren Maßstab den Mechanismus des Glattstreichteiles
Fig.
3: einen Horizontalschnitt durch die mit dem Beton in Berührung kommenden Teile
des Glattstreichteiles, Fig. 4: eine prinzipielle Anordnung der Steuereinrichtung
der Vorrichtung, Fig. 5: eine Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles
des Glattstreichteiles, und Fig. 6: einen Schnitt hierdurch, der ein Zusatz gerät
für die abschließende Oberflächenbearbeitung darstellt.
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Eine Methode zur Ausführung der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt.
Ein oberer Estrich eines Gebäudes wird gerade gegossen und eine Betonverbindung
wird durch eine Fördereinrichtung 10, eine sogenannte Betonpumpe, in eine Formbettung
11 mit Verstärkungen eingebracht und dort verteilt.
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Der Beton wird durch " Rüttelstangen" (in der Zeichnung nicht gezeigt)
eingerüttelt. Der Beton wird nach einer derartigen Behandlung eine sehr unebene
obere Fläche 12 aufweisen, welche glattgestrichen und geglättet werden muß, so daß
der Estrich die gewünschte Dicke sowie auch eine Oberfläche aufweist, welche innerhalb
vorgeschriebener Toleranzen eben ist.
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Eine Einrichtung zum Glätten des Betons umfaßt eine Glattstreicheinrichtung
13, die an einem Träger 14 angebracht ist, der außerhalb der zu behandelnden Oberfläche
errichtet ist. Der Träger weist einen Auslegerarm 15 auf, der an einem Pfosten 16
schwenkbar derart gelagert ist, daß er sich hiervon horizontal erstreckt. Der Pfosten
ist in Fig. 1 an Verstärkungsteilen oder speziellen Zapfen 17 befestigt, die in
die bereits errichtete Wand 18 des Gebäudes eingegossen sind. Einstellbare Pfostenstützen
19, die bevorzugt Spannschlösser 20 enthalten, sind ebenfalls an derartigen Verstärkungsteilen
oder Zapfen anbringbar. Der
Arm 15 trägt die Glattstreicheinrichtung
13 an seinem abgelegenen Ende und ist axial in einer Schiebeführung 21 am Pfosten
durch irgendeine an sich bekannte Vorrichtung verlagerbar, wie etwa einen Mechanismus
mit Zahnstange und Ritzel. Eine Schwenkbewegung des Armes wird ebenfalls durch an
sich bekannte Einrichtungen erzielt.
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Die Glattstreicheinrichtung 13, deren aktiver Teil weiter unten im
einzelnen beschrieben wird, umfaßt ein Podest 22, an dessen unterem Ende ein Gehäuse
23 passend angebracht ist. Dieses Gehäuse umfaßt die Antriebs- und Lagerungseinrichtung
für ein drehbares Teil 24. Das Podest 23 kann verkürzt oder verlängert werden, so
daß die Lage des Gehäuses 23 vertikal bezüglich dem Anbringungspunkt des Podestes
am Arm 15 eingestellt werden kann. Die kürzeste Länge sollte nicht die Höhe überschreiten,
die für den Träger 14 erforderlich ist, um über Verstärkungsstäbe hinwegzugelangen,
die von danebenliegenden Wänden hervorstehen. Ein nach oben gerichteter Meßstab
25 ist am Gehäuse 23 angebracht und ist an seinem oberen Ende mit einem Meßfühler
26 zum Auffangen des Lichtstrahles 27 vorgesehen, der von einer Photo-Meßeinrichtung
ausgesandt wird, beispielsweise einem Laser-Nivellierinstrument 28. Dieses ist im
Gebrauch an einer festen Unterlage 29, beispielsweise einem Estrich, oder einer
bereits errichteten Wand angebracht und sollte vorzugsweise derart angeordnet sein,
daß sein Lichtstrahl oberhalb jener Personen geführt wird, die auf dem Estrich arbeiten.
Gelegentlich kann es erforderlich sein, den Boden zu überhöhen; bei dieser Gelegenheit
muß der Laserstrahl 27 leicht geneigt sein.
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Vor einer Glattstreichtätigkeit wird das Podest 22 mittels der Stütze
19 in eine exakte, vertikale Lage eingestellt, oder durch eine Vorrichtung 30, die
zwischen dem Arm 1.5 und dem Podest 22 angebracht ist
-(s. Fig.
2). Dann wird das drehbare Teil derart abgesenkt, daß seine Unterkanten, die mit
dem Beton in Berührung treten, die richtige Höhe bezüglich der gewünschten Dicke
des Estrich erhalten. Das Laserinstrument wird derart eingestellt,daß sein Strahl
27 parallel zu einer Ebene 31 verläuft, welche die gewünschte obere Oberfläche des
Estrichs ist, und ferner derart, daß er mittig auf eine Zielstelle am Detektor 26
trifft (dessen Lage durch das eingestellte drehbare Teil 24 bestimmt ist). Die Glattstreichtätigkeit
kann dann durch eine Bedienungsperson begonnen werden, welche das drehbare Teil
24 über den ausgebreiteten Beton bewegt. Dieses kann längs konzentrischer Felder
geführt werden, wenn der Arm nach hinten und vorne geschwenkt und dann axial verlagert
wird, oder möglicherweise auch längs paralleler Felder, wenn die beiden Bewegungen
einander überlagert werden. Der Laserstrahl 27 wird durch das Instrument 28 veranlaßt,
dem Meßfühler zu folgen, welches bezüglich dem Ständer 32 geschwenkt wird, worauf
es angebracht ist. Der Berührungspunkt des horizontal festliegenden Strahles 27
auf dem Meßfühler 26 wird auf irgendeine, dem Fachmann bekannte Weise in Signale
umgesetzt, welche die Höhenlagendes drehbaren Teils 24 steuern. Auf diese Weise
wird das drehbare Teil automatisch in der gewünschten Ebene gehalten, von welcher
es während des gesamten Betriebes nur um etwa + 1 mm abweicht.
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Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit hydraulischen Betätigungseinrichtungen
versehen, die durch eine Pumpeinrichtung 33 gespeist sind.
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Der Träger 14 kann mit einem Klapparm versehen sein, der möglicherweise
den Teil eines beweglichen oder ortsfesten Kranes bildet, kann aber auch Teil einer
Betonpumpe bilden.
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Fig. 2 zeigt die Glattstreicheinrichtung detaillierter.
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Das Podest 22 umfaßt einen druckströmungsmittelbetätigten Steuermechanismus
33a, dessen Zylinder 34 an einer rechteckigen Platte 35 angebracht ist. Diese läuft
ihrerseits in einer Führung 36, die am Gehäuse 23 angebracht ist. Der Kolben 37
des Mechanismus ist ebenfalls fest mit dem Gehäuse 23 über seine Kolbenstange 37a
verbunden. Die Anbringung des Podestes 22 am Arm 15 umfaßt bevorzugt eine Einstellvorrichtung
30. Eine einfache Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt und umfaßt eine Anzahl
von Einstellschrauben 38, die im Arm angebracht sind und mit ihren Köpfen gegen
die flache obere Fläche des Podestes anliegen. Die Schrauben sind an den Ecken eines
gedachten Quadrates angeordnet, das die Schwenkeinrichtung 39 mit beliebiger Konstruktion
umgibt, und kann durch Hebeltätigkeit die Lage des Podestes in zwei Ebenen einstellen,
die zueinander rechtwinklig stehen. Bei bestimmten Gelegenheiten kann es gewünscht
sein, mit dem Podest in leicht geneigter Lage zu arbeiten.
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Eine Welle 40, die im Gehäuse 23 gelagert ist, wird mittels eines
hydraulischen Motors 41 über ein Zahnrad 42 geschwenkt, das mit einem innenverzahnten
Zahnkranz 43 an einem unteren, seitlich verlängerten Abschnitt 44 der Welle 40 kämmt.
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Im Gebrauch wird Druckströmungsmittel entweder der Seite 34a oder
34bades Kolbens entsprechend in Abhängigkeit davon zugeführt, ob der Laserstrahl
27 hoch oder tief auf der Zielfläche des Meßfühlers 26 auftrifft.
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Die Druckströmungsmi,ttelzufuhr wird durch ein Elektromagnetventil
45 oder irgendeine ähnliche Einrichtung gesteuert, und zwar in Abhängigkeit von
Signalen aus dem Meßfühler. Die Signale durchlaufen, von einem Meßumformer 49 am
Meßfühler 26 ausgehend, über eine
Leitung 46 eine Steuereinrichtung
47 (Fig. 4) und gelangen ferner durch eine Leitung 48 zum ELektromagnetventil 45.
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Flexible Schläuche 50 für die verschiedenartigen Betriebsfunktionen
sind an die Pumpeinrichtung 33 angeschlossen. Zwei Ausrichtvorrichtungen 51, 52,
beispielsweise Libellen, sind an der Meßstange 25 in zueinander senkrechten vertikalen
Ebenen zum Erleichtern der Einstellung des Podestes angebracht.
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Der Hauptteil des drehbaren Teiles 24 ist ein Rahmen 53 (s. auch Fig.
3), der an der Welle 40 angebracht ist.
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Der Rahmen umfaßt einen Ring 54, der durch Träger 55 getragen ist,
die wie die Speichen eines Rades angeordnet sind. Die Nabe 56 des Rades, d.h., der
Schnittpunkt der Träger an der Mitte des Rades, ist durch eine geeignete, nicht
gezeigte Einrichtung an der Welle 40 angebracht. Der Ring trägt an seiner unteren
Seite eine Anzahl von Streichklingen 57. Ein Ende einer jeden Streichklinge ist
am Ring 54 mittels einer Schwenklagerung 58 angebracht. Das innenliegende Ende einer
jeden Klinge ist an einem Arm 59 anbringbar, der eine Anzahl von Löchern bzw. Bohrungen
60 aufweist.
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Auf diese Weise kann eine Klinge in unterschiedlichen Winkellagen
bezüglich den Durchmesserlinien durch die Mitte und seine Schwenklagerung 58 angeordnet
werden.
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Die Streichklingen 57 weisen vorzugsweise ein Z-Profil auf, wobei
ein unterer Flansch 57a in die Drehrichtung weist. Bei der Verwendung werden diese
Flansche über eine Betonfläche scheuern, wobei "Rollen" aus Betonmasse von einem
möglicherweise überschüssigen Material gesammelt und durch die Klingen zur Mitte
des Rades gefördert werden. Diese Rollen bilden automatisch eine Füllung und "tauchen"
in den Weg, der
von der Glattstreicheinrichtung beschrieben wird.
Sollte sich innerhalb des Ringes zuviel Material ansammeln, dann muß die Vorrichtung
zu jener Kante des Bodens geschwenkt werden, an welcher die Fülltätigkeit fortschreitet.
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Die Winkellage der Streichklingen 57 wird im Hinblick auf die Konsistenz
der Verbindung gewählt. Das auswärts weisende Ende einer jeden Klinge ist mit einer
Endplatte 61 versehen, welche verhindert, daß Beton gewaltsam nach außen gedrückt
wird. Die Verbindung, die von dem Glattstreichteil 24 bearbeitet wird, kann gerüttelt
werden, um die Bildung von Gasblasen in der glattgestrichenen Oberfläche zu verhindern.
Ein Rüttler 62 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Drehgeschwindigkeit ist verhältnismäßig
niedrig, etwa 0,5 bis 1 m/s an den außenliegenden Enden der Klingen.
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Fig. 4 zeigt die Steueranlage noch detaillierter. Die Pumpeinrichtung
33 gehört einem herkömmlichen Typ an und liefert Druckströmungsmittel zum Einstellmechanismus
23 über das Elektromagnetventil 45, sowie auch zum Antriebsmotor 41 und zum Rüttler
62. Herkömmliche Strömungsregulierventile sind zwischen dem Elektromagnetventil
45 und dem Einstellmechanismus 23 vorgesehen.
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Die Steuereinrichtung 47 ist mit einer Batterie 65 und mit Signallampen
66-68 versehen, die die "hohe", "normale" bzw. niedrige" Lage des drehbaren Teiles
24 anzeigen. Die Einrichtung ist auch mit den erforderlichen Schaltern versehen,
sowie mit einer Einrichtung 69, die eine grobe Voreinstellung gestattet.
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Eine modifizierte Ausführungsform des drehbaren Teiles und seines
Einstellmechanismus ist schematisch in den
Fig. 5 und 6 dargestellt.
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Das drehbare Teil umfaßt hier ein Gehäuse 70 mit einer Grundplatte
71, die am unteren Ende einer Welle 72 angeordnet ist,die einen Teil des Steuermechanismus
(33a) bildet und am Trägerarm anbringbar ist. Vier sektorförmige Schaufeln 73 sind
an der Platte 71 mittels Schwenklagerungen 74 befestigt. Auf dieselbe Weise, wie
dies beim vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann die Winkellage
der Schaufeln dadurch eingestellt werden, daß ihre innenliegenden Enden an einem
Loch bzw. einer Bohrung 75 in einer Reihe von Löchern bzw. Bohrungen befestigt wird,
die in der Platte 71 vorgesehen sind.
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Jede Schaufel umfaßt ein Dach 76 und eine Umfangs-Seitenwand 77, die
sich hiervon nach unten erstreckt.
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Das Dach und die Seitenwand sind derart angeordnet, daß der Abstand
"r" von der Mitte der Welle 72 zu der Wand in der Drehrichtung abnimmt, von der
Vorderkante 78 der Schaufel aus gerechnet.
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Ersichtlich wird. jede Schaufel während der Drehung des Teiles möglicherweise
vorhandenes, überschüssiges Material aufnehmen und es zur Mitte des Gehäuses in
derselben Weise fördern, wie dies im Zusammenhang mit dem vorherigen Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde.
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Ein nach außen gerichteter horizontaler Flansch 79 ist an der unteren
Kante einer jeden Seitenwand angebracht. Dieser Flansch scheuert über die Betonoberfläche
und hinterläßt eine glatte Oberfläche.
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Um eine sehr saubere Oberflächezu liefern, kann eine Nachbehandlung
dadurch vorgenommen werden, daß man eine ebene Scheibe 80 an der unteren Fläche
des Gehäuses 70 anbringt. Diese wird dann über die Oberfläche in derselben
Weise
geführt, wie während der Glattstreichtätigkeit, und wird eine sogenannte "verputzte"
Oberfläche hinterlassen.
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Der Einstellmechanismus (33a) der Scheibe umfaßt hier einen Zylinder
81, durch welchen die Welle 72 hindurchläuft. Ein Kolben 82 ist drehbar, aber axial
nicht verlagerbar an der Welle 72 innerhalb des Zylinders 81 angeordnet. Nur der
untere Teil des Zylinders ist gezeigt, aber ersichtlich wird die Druckströmungsmittelzufuhr
an der Oberseite oder Unterseite des Kolbens die Vertikallage des Gehäuses 70 in
derselben Weise wie bereits vorher beschrieben, einstellen.
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An der Oberseite des Zylinders 81 befindet sich ein (nicht gezeigter)
Motor zum Drehen der Welle 72, mit welcher er über eine axiale Gleitkupplung in
Eingriff steht, beispielsweise eine Wellennutverbindung.
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Die beiden, oben beschriebenen, und in den Zeichnungen dargestellten
Atisführungsformen sind lediglich Beispiele der Bestandteile, die in verschiedener
Weise innerhalb des Umfangs der Erfindung veränderlich sind.
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Die Erfindung betrifft, zusammengefaßt, eine Glattstreicheinrichtung
zum Glattstreichen von Beton, der über einem Boden ausgebreitet ist, wobei diese
einen Träger 14 umfaßt, der einen Auslegerarm 15 aufweist, der über den Boden schwenkbar
ist. Am abgelegenen Ende des Armes ist ein drehbares Glattstreichteil 24, 70 in
einer Podestanordnung getragen, die die vertikale Einstellung der mit dem Boden
in Berührung tretenden Teile gestattet.
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Ein Laser sendet einen horizontalen Strahl 27 in einer bestimmten
Höhe über dem Boden aus, und ein nach oben gerichteter Meßstab 25 am Gehäuse des
Glattstreichteiles ist mit einem MeSfiiihler 26 zQm Auffangen des Strahles
versehen,
sowie zum Umsetzen von Abweichungen des Strahles von einer Marke hieran in Signale
zum Einstellen der Lage des Giattstreichteiles 24, 70.
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