DE3339495A1

DE3339495A1 - Verfahren und vorrichtung zum horizontalen vergiessen von beton

Info

Publication number: DE3339495A1
Application number: DE19833339495
Authority: DE
Inventors: Hayao Chiba Aoyagi; Fumio Yotsukaido Chiba Fujii; Masahiko Kashiwa Chiba Furukawa; Jiro Ibaragi Ishii; Morio Tokio/Tokyo Ishii; Yoshihiro Kashiwa Chiba Ishikawa; Tadashi Miki Hyogo Itakura; Tateo Tokio/Tokyo Kawamura; Masamitsu Kikuchi; Hirokuni Kashiwa Chiba Kubota; Toshio Kashiwa Chiba Murai; Masakazu Nagao; Isoji Yokohama Kanagawa Okada; Akio Iwatsuki Saitama Sakamoto; Yoshimasa Sapporo Sasaki; Takashi Abiko Chiba Shiozaki; Katsushi Kobe Hyogo Tanaka; Toshiaki Yokohama Kanagawa Tsuchiya; Hiromichi Matsudo Chiba Yamada
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd; Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd; Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1984-07-19
Anticipated expiration: 2003-11-01
Also published as: GB8328879D0; DE3339495C2; GB2132676B; US4519768A; GB2132676A

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum horizontalen Vergießen von Beton

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum horizontalen Vergießen von Beton.

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum horizontalen Vergießen von Beton mit einer Pumpe bekannt. Bei einem bekannten Verfahren werden Druckförderrohre verwandt, die vorher verlegt werden und nacheinander mit fortschreitendem Vergießen des Betons abgebaut werden. Bei einem anderen Verfahren wird zum Vergießen des Betons ein Verteiler verschwenkt, der aus einem Betondruckförderrohr besteht, das ein auf dem Boden installiertes Zwischendrehgelenk aufweist. Eine weitere bekannte Vorrichtung ist das Pumpfahrzeug mit Ausleger. Eine andere herkömmliche Vorrichtung umfaßt einen Verteiler, der einen vertikal flexiblen mehrgelenkigen Ausleger und ein Betondruckförderrohr aufweist, das am mehrgliedrigen Ausleger entlang verläuft. Das erste Betongießverfahren hat den Nachteil, daß ein Transportrohr, das aus dem Druckförderrohr und einem Rohrendschlauch besteht, über den bereits angeordneten Bewehrungseisen bis zu der Betongießstelle verlegt werden muß, und daß dann, wenn die Gießstelle verlegt wird, das Rohr von Hand aus verschoben und der Schlauch von Hand aus verlegt werden müssen. Weiterhin wird die Ordnung der angeordneten Bewehrungseisen gestört, werden die Arbeiter einer körperlichen Belastung ausgesetzt und nimmt der Arbeitswirkungsgrad ab. Das zweite bekannte Gießverfahren ist gegenüber dem ersten

Verfahren insofern vorteilhaft, als die Arbeitsverhältnisse verbessert sind und die Anordnung der Bewehrungseisen nicht gestört wird. Da der Verteiler jedoch auf einer Bodenform angeordnet ist, muß diese zur Verstärkung versteift werden und muß der nicht fertige Teil unter dem installierten Verteiler am Ende fertiggestellt werden. Bei der dritten und vierten Anordnung kann irgendeine Betongießstelle dadurch gewählt werden, daß der Ausleger angehoben und geschwenkt wird. Diese Anordnungen sind daher bei Baustellen mit offenen Räumen vorteilhaft, können jedoch nicht bei Gebäudebaustellen angewandt werden, bei denen eine Deckplatte auf einem hohen Gebäudegeschoß vorgesehen ist.

Der vergossene Beton wird durch eine Betonrüttelvorrichtung verdichtet, die von einem Arbeiter gehalten wird und über Hartgummileitung mit einem Hochfrequenzschwingwandler - verbunden ist, der in der Nähe der Rüttelvorrichtung angeordnet ist. Die Rüttelvorrichtung wiegt etwa 5 bis 8 kg, was für den Arbeiter zu viel ist, um eine fortlaufende vertikale Rüttelbewegung auszuüben» Die Hartgummileitung, die zwischen der Rüttelvorrichtung und dem Wandler verläuft, ist darüberhinaus unhandlich.

Ein horizontaler Verteiler mit einem mehrgliedrigen Ausleger, der über eine vertikale Drehachse angeschlossen ist, weist ein Stahlrohr, das am äußeren Ende des Auslegers angeordnet ist, und einen vertikalen Bremsschlauch auf, der vom äußeren Ende des Stahlrohres herabhängt. Der vertikale Bremsschlauch neigt dazu, sich an Gegenständen, wie Verbindungsstreben und Stützstreben, zu verfangen, die von der Fläche nach oben vorstehen, auf die der Beton zu vergießen ist, so daß diese Gegenstände vom Bremsschlauch gemieden werden müssen. Die Gelenke des Auslegers müssen leicht bewegt werden, um den Ausleger um derartige Hinder-

BAD ORfGINAL

nisse herum vorzubewegen, selbst wenn der Ausleger eine ausreichende Höhe hat. Diese Gelenkbewegung ist schwierig zu steuern und zeitaufwendig.

Im Hinblick darauf ist es das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum horizontalen Vergießen von Beton durch ein freies Bewegen eines Betontransportrohres zur Betongießstelle, ohne das Rohr auf oder über dem Boden zu verlegen, zu schaffen, um dadurch zu vermeiden, daß die Ordnung der angeordneten Bewehrungseisen aufgrund einer Schwenkbewegung des Rohrendschlauches gestört oder verändert wird, so daß die Arbeiter von schweren Arbeiten, wie beispielsweise dem Ersetzen des Rohres und dem Wenden des Schlauches, befreit sind. Dadurch werden die Schwierigkeiten beim Vergießen von Beton vermindert, wird die Arbeitsleistung pro Arbeiter erhöht und wird das gewünschte Vergießen selbst dann möglich, wenn sich über der Baustelle ein Hindernis befindet.

Durch die Erfindung soll weiterhin erreicht werden, daß bei der Verwendung einer Betonrüttelvorrichtung Arbeit eingespart wird.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung das Problem der Durchbiegung des Auslegers aufgrund des Gewichtes eines horizontalen Verteilers und des Gewichtes der Betonmasse gemildert werden.

Gemäß der Erfindung soll weiterhin das Problem der schwierigen und zeitaufwendigen Steuerung der Glieder eines horizontalen Verteilerauslegers bei seiner Bewegung zur Vermeidung von Hindernissen gelöst werden.

Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung zum Auseinander- und Zusammenziehen des äußeren Endes eines horizontalen

Verteilers geschaffen werden.

Weiterhin soll durch die Erfindung das Anbringen eines horizontalen Verteilers an einer Stütze verbessert werden.

Schließlich soll durch die Erfindung ein Verfahren zum automatischen Vergießen von Beton über eine automatische Steuerung eines horizontalen Verteilers geschaffen werden.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 1C eine Draufsicht auf die Vorrichtung

im zusammengelegten Zustand zum Lagern,

Fig. 2 eine vergrößerte Teillängsschnittan-

, sieht der Vorrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht ei

ner Baustelle, wobei dargestellt ist, wie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitet,

Fig. 4A und 4B eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5A und 5B eine vergrößerte Teildrauf- und Sei-

tenansicht der in den Fig. 4 A und 4B dargestellten Vorrichtung,

Fig. 6a und 6B eine Drauf- und Seitenansicht eines

weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 7 wie das normale Durchbiegen des äuße

ren Endes bewältigt wird,

Fig_o 8A, 8B und 8C eine Teilseitenansicht, eine vergrößerte Querschnittsansicht und eine Seitenansicht einer Anordnung, die das Durchbiegen des Auslegers vermeidet,

Fig. 9A ■ eine Teilseitenansicht eines Ausfüh-.

rungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 9B und 9C vergrößerte Querschnittsansichten

längs der Linien B-B und C-C in Fig. 9A,

Fig. 10 und 11 Ansichten zur Erläuterung eines beim

Vergießen von Beton auftretenden, Problems,

Fig. 12A,12B,12C eine Vorderansicht einer vergrößerten ^¹⁰- ^{12 D} Teilquerschnittsansicht und Teildraufsichten auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 13 eine Ansicht zur Erläuterung, wie Be

ton mit einer Vorrichtung vergossen wird, die an einer Konstruktion in

einer festen Richtung angebracht ist,

Fig. 14A,14B und 14C eine Draufsicht, eine Seitenansicht

und eine vergrößerte Draufsicht auf eine verbesserte Konstruktion,

Fig. 15 und 16 eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Bodens, auf dem der Beton zu vergießen ist, und

Fig. 17 in einem Blockschaltbild eine Anlage

zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Das oben genannte Ziel der Erfindung kann dadurch erreicht werden, 'daß ein gelenkiger oder mehrgliedriger Haltearm, der in horizontaler Ebene zusammenlegbar ist und aus einem Befestigungsrahmen zwischen Auslegern und einem Endausleger besteht, der schwenkbar durch vertikale 'Verbindungsrohre angeschlossen ist, wobei der Haltearm gelenkig über einen Antriebsmechanismus bewegbar ist, der aus einem Schneckenrad in einem Stück mit jedem vertikalen Rohr und einem Schneckengetriebe an jedem Ausleger besteht, und ein Betondruckförderrohr vorgesehen sind, das mit einer Pumpe verbunden ist und an den Auslegern und durch die vertikalen Rohre über Drehgelenke verläuft, wobei der Endausleger eine Gondel und ein Steuerpult aufweist und der Befestigungsrahmen eine Befestigungs- und Einspanneinrichtung zum Anbringen an einer Stütze aufweist.

Fig. 1A und 1B zeigen eine Drauf- und eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung v/eist einen Haltearm 1 auf, an dem ein Betondruckförderrohr entlang verläuft. Der Haltearm 1

besteht aus einem Befestigungsrahmen 2, Zwischenauslegern 3 und einem Endausleger 4, die alle an ihren Enden über Drehgelenke schwenkbar gekoppelt sind, die vertikale Rohr- ! stücke 5 umfassen. Der Haltearm 1 hat somit einen gelenkigen oder mehrgliedrigen Aufbau, der in horizontaler Ebene zusammenlegbar ist.

Obwohl drei Zwischenausleger 3 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, können in Abhängigkeit von verschiedenen, zu berücksichtigenden Faktoren, wie beispielsweise dem Abstand zur Betongießstelle mehr oder weniger Ausleger vorgesehen sein.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist jedes Drehgelenk so aufgebaut, daß das vertikale Rohrstück 5 durch eine obere und eine untere Halterung 6 an einem Ende eines Auslegers und an einem Ende 7 des zugehörigen Auslegers verläuft, der zwischen der oberen und unteren Halterung 6 angeordnet ist. Das Auslegerende 7 und das vertikale Rohrstück 5 sind über einen Schaftbefestigungsstift 8 fest miteinander" verbunden. Das vertikale Rohrstück 5 ist in den Halterungen 6 über Buchsen 9,9' gelagert. Das vertikale Rohrstück 5 weist ein nach oben vorstehendes Ende auf, an dem ein Schneckenrad 10 befestigt ist. Ein nicht dargestelltes Schneckengetriebe ist an der oberen Halterung 6 so angebracht, daß es mit dem Schneckenrad 10 kämmt. Das Schneckenrad und das Schneckengetriebe werden über einen nicht dargestellten hydraulischen Motor angetrieben, um die miteinander gekoppelten Ausleger zu krümmen.

Die Halterungen 6 und die Auslegerenden 7 sind abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen seitlich von den Auslegerachsen weg versetzt angeordnet, wie es in Fig. 1A dargestellt ist, so daß die Ausleger zum Lagern zusammengelegt werden können, wie es in Fig. 1C dargestellt ist.

Wie es in Fig. 1B dargestellt ist, weist die Vorrichtung ein Betondruckförderrohr 11 auf, das von einer nicht dargestellten Pumpe entlang der Achsen der Ausleger 3,4 und durch die vertikalen Rohrstücke 5 über Drehgelenke 13 läuft. Da die Wände der vertikalen Rohrstücke 5 nicht als Wende eines Betondruckförderrohres dienen, kann dieses in vorteilhafter Weise leicht ausgetauscht werden, wenn es durch wiederholte Verwendung zur Druckförderung von Beton verschlissen ist..

Eine Gondel 14 und ein Steuerpult 15 sind am Endausleger 4 vorgesehen. Während des Betriebes sitzt in der in Figo dargestellten Weise eine Bedienungsperson 16 in der Gondel 14 und bedient die Bedienungsperson das Steuerpult 15, um die Vorrichtung zu manövrieren und zu schwenken und vor und zurück zur gewünschten Stelle zu bewegen, während sie die Gießstelle im Auge behält.

Ein auseinanderziehbares Druckförderrohr 17 verläuft vom Endausleger 4 nach unten und v/eist eine drehbare Ausgabemündung auf, wobei das Rohr 17 mit dem Betondruckförderrohr 11 gekoppelt ist. Während die Ausleger verschwenkt werden, kann die Ausgabemündung nach oben gerichtet werden, um ein Herausfließen von Beton im Rohr 17 zu verhindern.

Der Befestigungsrahmen 2 weist eine Befestigungsplajte 19 auf, die fest an einer Stütze 18 (aus S, SRC, RC oder in Form eines provisorischen Gerüstrohres oder eines Stützpfeilers)befestigt und fest an der Stütze durch U-Bolzen 20 angebracht ist, die an der Befestigungsplatte 19 befestigt sind und Querstreben 21 erfassen, die an der

Rückfläche der Stütze 18 gehalten sind. *)Stahl,Stahlbeton,Beton

Solenoid-betätigte Proportionalventile dienen dazu, den

Öldurchsatz zu steuern, um den Endausleger 4 mit derselben Geschwindigkeit unabhängig von der Geschwindigkeit zu schwenken, mit der der Hydraulikmotor arbeitet.

Wie es oben beschrieben wurde, weist die Vorrichtung an ihrem inneren Ende eine Befestigungsplatte auf, die an einer Stütze befestigt ist, die in der Fläche angeordnet ist, auf die der Beton zu vergießen ist, so daß die Vorrichtung tiefe Ecken ohne Unterbrechungen in einer gleichmäßigen Bewegung erreichen kann. Die Vorrichtung ist außerordentlich vorteilhaft bei der Verwendung in der Praxis.

Bei einem anderen, in Fig. 4A und 4B dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ein Elektromotor 25 und eine Hydraulikeinheit 26 aus einer hydraulischen Pumpe 23, einem Ölbehälter 24 und einem hydraulischen Steuerventil 25 zum Antreiben eines Mechanismus zum Schwenken der Ausleger am inneren Ende eines Zwischenauslegers 3 angebracht, wobei das hydraulische Steuerventil 25 elektrisch vom Steuerpult 15 aus gesteuert wird. Diese Anordnung erlaubt eine Bewegung der Vorrichtung,ohne die hydraulischen Rohre zu trennen und zu verbinden, und erlaubt es, schwierige Arbeitsvorgänge auszuführen, so daß sie vorteilhafter als andere Anordnungen ist, bei denen die Antriebseinheiten separat angeordnet sind.

Fig. 5A und 5B zeigen ein Schneckengetriebe 30, das fest an einer Achse 29 angebracht ist und über eine Kraftübertragungskette 28 von einem Hydraulikmotor 27 gedreht wird. Das zweite Ziel der Erfindung kann dadurch erreicht werden, daß ein Seil vorgesehen sind, das von einem Wandler zu einer Betonrüttelvorrichtung am äußeren Ende des horizontalen Betonverteilers verläuft, der das erste Ziel der Erfindung ist, wobei das Seil an den mehrgliedrigen Auslegern entlang verläuft und um eine Hartgummiseilscheibe gewickelt

ist, um ein nicht erwünschtes Durchhängen aufzufangen, wobei die Bedienungsperson des Verteilers einen Energieversorgungsschalter betätigen kann.

Wie es insbesondere in den Fig. 6A und 6B dargestellt ist, ist ein Hochfrequenzschwingwandler 32 am Einbaurahmen 31 angebracht, der an einem Zwischenausleger 3 sitzt,und verläuft ein Hartgummiseil 33 an den Auslegern 3 entlang, wobei· das Seil 33 durch Befestigungselemente 34· an den Auslegern 3 angebracht ist.

Eine Hartgummiseilscheibe 35 ist am Endausleger 4 angebracht und kann das Hartgummiseil 33 aufwickeln, um zu verhindern, daß dieses zwischen der Hartgummiseilscheibe 35 und einer Betonrüttelvorrichtung 36 locker oder spannungslos wird. Die Hartgummiseilscheibe 35 kann an einem Befestigungsarm 32 angebracht sein, der horizontal schwenkbar und in Längsrichtung auseinander- und zusammenziehbar ist, oder einfach am Endausleger 4 befestigt sein.

Bei der zuerst genannten Alternative muß der Arbeiter 38, der die Rüttelvorrichtung 36 bedient, nur seine Hände an das Hartgummiseil 33 legen, das von der Hartgummiseilscheibe 35 gehalten wird, um das Seil 33 im Bereich der Winkelbewegung des Befestigungsarms 37 zu führen. Bei der zuletzt genannten Anordnung muß jedoch die Hartgummiseilscheibe 35 zu der Stelle gezogen werden, wo die Rüttelvorrichtung 36 arbeiten soll, und muß der Arbeiter 38 die Rüttelvorrichtung 36 dann festhalten.

In jedem Fall verläuft das Seil zur Rüttelvorrichtung 36 um die Hartgummiseilscheibe 35 unter Spannung,ohne spannungslos zu werden und dabei die Tätigkeiten der Arbeiter zu stören.

Ein Energieversorgungsschalter für die Rüttelvorrichtung 36

ist am Steuerpult 15 vorgesehen und wird durch die Bedienungsperson 16 betätigt.

Während bei den bekannten Vorrichtungen zwei Arbeiter benötigt werden, um eine einzige Rüttelvorrichtung zu bedienen, kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur ein Arbeiter mit der Rüttelvorrichtung umgehen. Das bedeutet, daß drei Arbeiter weniger benötigt werden, da ein einzelnes Pumpfahrzeug normalerweise mit drei Rüttelvorrichtungen ausgerüstet ist. Es ist nicht notwendig, von Hand aus das Hartgummiseil zu dem Bereich zu bringen, an dem die Rüttelvorrichtung arbeiten soll, und das dazwischen verlaufende Seil muß nicht bedient werden.

Das dritte Ziel der Erfindung hat den folgenden Hintergrund: Aufgrund ihres Eigengewichtes und des Gewichtes des von ihnen getragenen Betons biegen sich die mehrgliedrigen oder gelenkigen Ausleger durch. Wenn die Ausleger aus einem hochfesten Material hergestellt sind, sind sie zwar gegenüber Biegespannungen aufgrund von Biegemomenten hochbeständig, das äußere Ende der langgestreckten Auslegeranordnung ist jedoch stark nach unten gebogen. Diese Schwierigkeit wurde bisher dadurch beseitigt, daß die Stelle, an der die Vorrichtung angebracht wird, um eine Strecke gleich dem Betrag M der Durchbiegung der Ausleger angehoben wurde, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Diese Lösung führt zu einer Verschwendung von 30 bis 40 cm der erlaubten Höhe zum Anbringen der Vorrichtung und kann bei Gebäuden mit Stockwerkhöhenbegrenzungen zu Anbringungsproblemen führen.

Die obige Unzulänglichkeit kann gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, daß die Drehgelenke in den jeweiligen Auslegern, die mit dem benachbarten Ausleger verbunden sind, so ausgebildet sind, daß sie vertikal durch Halterungen verlaufen, die Ausleger jedoch zu den Drehachsen schräg

nach oben verlaufen, um den Drehgelenken eine Vorbiegung zu geben, die durch die Durchbiegung der Ausleger aufgrund ihres Gewichtes aufgehoben wird. Die Ausleger verlaufen dann im wesentlichen horizontal während der Benutzung, so daß sie in einem Gebäude mit Stockwerkhöhenbegrenzung gleichmäßig arbeiten.

Fig. 8A, 8B und 8C zeigen eine Teilseitenansicht, eine vergrößerte Querschnittsansicht und eine Seitenansicht einer Auslegeranordnung, die aus einem innen liegenden Ausleger 3a und Auslegern 3b besteht, die damit schwenkbar gekoppelt sind. Wie es in Fig. 8A dargestellt ist, ist ein vertikales Rohrstück 5 am äußeren Ende des innersten Auslegers 3a vorgesehen, das sich vertikal ^senkrecht durch Halterungen an diesem äußeren Ende des Auslegers 3a erstreckt. Der Ausleger 3b (Fig. 8A und 8B), der am innersten Ausleger 3a angebracht ist, verläuft schräg unter einem Winkel θ zur Achse des innersten Auslegers 3a mittels einer geeigneten Einrichtung, wie beispielsweise einem exzentrischen Anguß 39. Der Schrägwinkel des Auslegers ist so gewählt, daß der addierte Winkel der Biegung der Drehgelenke vom Ausmaß der Biegung der Ausleger aufgrund ihres Gewichtes während der Arbeit aufgehoben wird.

Vor dem Vergießen des Betons verläuft die mehrgliedrige Auslegeranordnung 1' fortschreitend schräg zum äußeren Ende nach oben, wie es in Fig. 8C dargestellt ist. Wenn das Gewicht des Betons an den Auslegern während des Gießvorganges liegt, liegen das äußere und das innere Ende der Auslegeranordnung im wesentlichen auf der gleichen Höhe. Da die Drehachsen senkrecht zur Achse der Auslegeranordnung verlaufen, wird die Auslegeranordnung ohne anliegende Last auf dem gleichen Schräglagewinkel gehalten, gleichgültig, wie die Auslegeranordnung winkelbewegt wird, und wird kein Unterschied in der Höhe des innersten und äußersten Ende

der Auslegeranordnung unabhängig von der Richtung bestehen, in der die Auslegeranordnung auseinander-oder zusammengezogen wird.

Die Beschränkungen hinsichtlich der Höhe der Anbringung der Auslegeranordnung können daher gemildert werden, und die Vorrichtung kann in Gebäuden verwandt werden, in denen die Stockwerkhöhe kleiner ist und in denen es viele Hindernisse gibt. Weitere Vorteile, die die schräg verlaufende Auslegeranordnung bietet, sind folgende:

i) Wenn die Auslegeranordnung vollständig in einem Raum auseinandergzogen ist, der eine kleine vertikale Höhe hat, hat die Auslegeranordnung gemäß der Erfindung keine unerwünschte Durchbiegung aufgrund ihres Eigengewichtes, so daß sie ein unbehindertes Vergießen des Betons erlaubt.

ii) Die Auslegeranordnung, die während der Arbeit im wesentlichen horizontal gehalten wird, erlaubt es dem Arbeiter, ununterbrochen und ohne Schwierigkeiten am Steuerpult und dem Arbeitskäfig oder der Gondel zu arbeiten, die am äußersten Ausleger angebracht ist.

Das vierte Ziel der Erfindung kann dadurch erreicht werden, daß ein das innerste Ende anhebendes und absenkendes Element in Verbindung mit einer Anhebe- und Absenkeinrichtung horizontal schwenkbar am äußersten Ende des äußersten Auslegers und ein das äußere Ende anhebendes und absenkendes Element in Verbindung mit einer Anhebe- und Absenkeinrichtung horizontal schwenkbar am äußeren Ende des das innere Ende anhebende und absenkende Element vorgesehen werden, wobei das das äußere Ende anhebende und absenkende Element vertikal schwingen kann, und ein flexibler Schlauch mit einem Betondruckförderrohr verbunden ist, der an den Anhebe- und Absenkelementen für das innere und äußere Ende entlang verläuft.

Wie es in den Fig. 9A bis 9C dargestellt ist, steht das Anhebe- und Absenkelement 40 für das innere Ende in Arbeitsverbindung mit einer Anhebe- und Absenkeinrichtung, die aus einem hydraulischen Zylinder 43, dessen inneres Ende an einen äußeren Ausleger 4 angelenkt ist, aus einer Seilscheibe 44, die am äußeren Ende des äußeren Auslegers 4 angebracht ist, und einem Seil 45 besteht, das um die Seilscheibe 44 verläuft und mit einem Ende am Anhebe- und Absenkelement 40 und mit dem anderen Ende am hydraulischen Zylinder 43 befestigt ist. Ein hydraulischer Zylinder 46 ist schwenkbar an dem Anhebe- und Absenkelement 40 gehalten und weist ein äußeres Ende auf, das horizontal schwenkbar am inneren Ende eines Anhebe- und Absenkelementes 41 für das äußere Ende angebracht ist. Der hydraulische Zylinder 46 dient somit als eine das innere Ende anhebende und absenkende Einrichtung für das Anhebe- und Absenkelement · 41.

Der flexible Schlauch 42 ist an der Unterseite der Anhebe- und Absenkelemente 40,41 durch Halterungen 47,48 angebracht.

Der flexible Schlauch 42 kann im Bereich 49 bewegt werden, der in Fig. 9A schraffiert dargestellt ist, indem die beiden Anhebe- und Absenkeinrichtungen, die oben beschrieben wurden, betätigt werden, damit .sich das äußere Ende des Schlauches 42 in einem bestimmten vertikalen Bereich und in einem Bereich vor und zurück bewegen kann. Wenn der Schlauch 42 vertikal bewegt wird, kann sich sein äußeres Ende vorbewegen, während es nach oben wandert, um ein Hindernis zu vermeiden, und wenn der Schlauch 42 vor und zurück bewegt wird, kann sich sein äußeres Ende um eine kleine Strecke in radialer Richtung bewegen. Dieser Aufbau hat wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Anordnungen, bei denen der Schlauch nur über ein horizontales Verbindungsglied ge-

steuert werden kann.

Es kann verhindert werden, daß der Beton im Schlauch 42 heraustropft, indem das äußere Ende des Schlauches in einer angehobenen Lage gehalten wird, während der Schlauch 42 herumbewegt wird.

Das fünfte Ziel entsteht aus den folgenden Umständen:

i) Es gibt zwei oder drei Stellen außerhalb des Arbeitsbereiches der Vorrichtung, an denen der Beton vergossen werden sollte.

ii) Es ist zeitaufwendig, das äußere Ende des Betondruckförderrohres zu bewegen, da der Mechanismus nur eine Drehbewegung der Verbindungsglieder erlaubt.

Diese Umstände i) und ii) sind in Fig. 10 und 11 dargestellt. Fig. 10 zeigt den Umstand i), bei dem das Betondruckförderrohr die Bereiche A, B, C zum Vergießen des Betons nicht erreichen kann. Um den Beton an den Bereichen A, B und C zu vergießen, wird der Beton zunächst im Arbeitsbereich ausgegeben und dann von Hand aus in die Bereiche A, B und C geschaufelt. Fig. 11 zeigt den Umstand ii), bei dem das äußere Ende des Rohres sich längs eines Weges bewegtj der durch eine unterbrochene Linie angegeben ist, wenn das Rohr längsbewegt werden muß, während die Verbindungsglieder durch die Bedienungsperson gedreht werden, die einen Steuerhebel handhabt. Wenn im Wege der Drehbewegung der Verbindungsglieder ein Hindernis vorhanden ist, wird die Steuerfunktion der Bedienungsperson zur Vermeidung des Hindernisses kompliziert und zeitaufwendig.

In Fig. 10 ist der Bereich, in dem der Beton zu vergießen ist, rechteckig und sind Eckenbereiche A, B und C vorhanden, die von der Auslegeranordnung zum Vergießen des Be-

tons nicht erreicht v/erden können. Mit 50 ist eine Gießverbindungsstelle dargestellt. Wie es in Fig. 11 gezeigt. ist, nüssen die Verbindungsglieder betätigt werden, wenn das Ende des Rohres von einer Stelle I zu einer Stelle II bewegt werden muß. Kit 51 ist ein Hindernis bezeichnet, das die auslegeranordnung meiden soll.

Die obigen Probleme können dadurch beseitigt werden, daß ein auseinander-und zusainmenziehbares Gleitrohr vorgesehen wird, das über ein Druckförderrohr gepaßt ist, wobei das Gleitrohr längs eines äußeren Auslegers verläuft und unter einem beweglichen leiterartigen Gestell hängt, das Rollen aufweist, die auf einer Führung am unteren Teil eines Rahmens des äußeren Auslegers sitzen, wobei das leiterartige Gestell so gehalten ist, daß es mit einem Ritzel kämmt, das in entgegengesetzte Richtungen über eine Antriebseinheit drehbar ist, um das Gleitrohr über das daran angebrachte Gestell vor-und zurückzuziehen.

Wie es in den Fig. 12A bis 12D dargestellt ist, ist das Gleitrohr 52 über ein Druckförderrohr 11 gepaßt, das längs eines äußeren Auslegers verläuft, der eine Führung 53 aufweist, die am unteren Teil des Rahmens des äußeren Auslegers 4 angebracht ist. Ein bewegliches leiterartiges Gestell 55 v/eist Rollen 54 auf, die auf der Führung 53 laufen. Das Gleitrohr 52 hängt über einen vertikalen Arm 56 unter dem leiterartigen Gestell 55. Ein Ritzel 57 ist am äußeren Ausleger 4 so angebracht, daß es mit dem leiterartigen Gestell 55 kämmt. Das Ritzel 57 wird über eine Kette 59 angetrieben, die von einem Zwischenritzel 60 betrieben wird, das über eine weitere Kette 59 durch eine Antriebseinheit 58 angetrieben wird, die aus einem Hydraulikmotor oder einem Elektromotor und einem Reduktionsgetriebe besteht.

Die Drehkraft von der Antriebseinheit 58 wird dem Ritzel 57 übertragen, das am äußeren Ausleger 4 angebracht ist, um das leiterartige Gestell 55 horizontal gleitend zu verschieben, so daß das Gleitrohr 52,das unter dem Gestell hängt, vor-oder zurückgezogen wird.

Die obige Anordnung hat die folgenden Vorteile:

i) Der Verteiler hat einen größeren Bereich, in dem der Beton vergossen werden kann.

ii) Wenn das Druckrohr zum Lagern zurückgezogen wird, bleibt die Auslegeranordnung kompakt wie bisher.

iii) Das äußere Ende des äußeren Auslegers kann einfach angeordnet werden, beispielsweise durch zwei Bewegungen, wie ein Drehen und Auseinanderziehen.

iv) Das äußere Ende des äußeren Auslegers kann in kürzerer Zeit in Stellung gebracht werden.

Das sechste Ziel der Erfindung basiert auf dem folgenden Umstand:

Wie es in Fig. 13 dargestellt ist, ist die Vorrichtung in einer festen Richtung an der Befestigungsstütze 18' angebracht, und ist ein erstes Verbindungsglied (innerster Ausleger) über einen maximalen Winkel winkelbeweglich, der auf 240° begrenzt ist. Jeder Versuch, den Beton an einer Stelle hinter dieser Richtung zu vergießen,in derdieVorrichtung ^{ang r}f7ist,führt dementsprechend zu folgenden.Problemen:

i) Es dauert sehr lange,, um die Auslegeranordnung in die Gießstellung zu bringen,

ii) Im Bereich D,der in Fig. 13 dargestellt ist, kann kein Beton vergossen werden.

Diese Probleme können dadurch gelöst werden, daß ein oberes und ein unteres rohrförmiges Grundelement vorgesehen sind, die über ein rohrförmiges Element gepaßt sind, das an der Befestigungsstütze befestigt ist, wobei die rohrförmigen Grundelemente vertikal in Hälften aufteilbar sind, das obere rohrförmige Grundelement in seiner inneren Uinfangsfläche innere Zähne trägt und das rohrförmige Element auf seiner äußeren Umfangsfläche äußere Zähne trägt und ein oberer und ein unterer Kraftübertragungsmechanismus über Zahnräder und Achsen an einem Befestigungsrahmen angebracht ist und in Arbeitsverbindung mit einer Antriebseinheit steht, die am innersten Ausleger angebracht ist. Der Befestigungsrahmen weist obere und untere Reaktionsaufnahmerollen und eine Laufrolle zum Drehen um die Befestigungsstütze über 360° auf.

Wie es insbesondere in den Fig. 14A, 14B und 14C dargestellt ist, ist ein rohrförmiges Element 61 an der Befestigungsstütze 18' und um die Befestigungsstütze 18' herum befestigt und sind ein oberes und ein unteres rohrförmiges Grundelement 62,63 am rohrförmigen Element 61 an einer oberen und einer unteren Stelle angebracht, wobei das obere und das untere rohrförmige Grundelement 62,63 vertikal in Hälften aufteilbar sind, um sie leicht abnehmen und anbringen zu können.

Ein Motor 64 (Elektromotor oder hydraulischer Motor mit einem Untersetzungsgetriebe) dient als Antriebseinheit und ist am innersten Ausleger angebracht, der die Halterung für einen Befestigungsrahmen 2 liefert. Drehkraft vom Motor wird über Stirnräder G-1, G-2 auf eine Vfelle S-1, die am Befestigungsrahmen 2 und längs des Befestigungsrahmens 2 angebracht ist, und gleichfalls über Stirnräder G-3₅ G-4, die an einer oberen und einer unteren Stelle der V/elle S-1 angebracht sind,sowie ein oberes und ein unteres Stirnrad

BAD ORIGINAL

G-7j G-Q auf eine Welle S-2 übertragen, die am Befestigungsrahmen 2 und längs des Befestigungsrahmens angebracht ist und ein Stirnrad G-5 aufweist, das an ihrem unteren Ende und gleichfalls an einem Stirnrad G-6 befestigt ist, das am Befestigungsrahmen 2 angebracht ist. Diese Wellen und Zahnräder bilden den oberen und unteren motorbetriebenen Mechanismus. Das obere Grundelement 62 und das rohrförmige Element 61 weisen Innen und Außenzähne A-1, A-2 auf, die jeweils an der inneren und äußeren Umfangsflache vorgesehen sind und mit den Stirnrädern G-5, G-6 kämmen. Reaktionsaufnahmerollen C-1, C-2 sind am Befestigungsrahmen 2 an einer oberen und einer unteren Stelle befestigt, und eine Laufrolle C-3 ist an der Unterseite des Befestigungsrahmens 2 angebracht. Der innerste Ausleger, der am Befestigungsrahmen 2 angebracht ist, kann daher frei um die Befestigungsstütze 18' über 36O⁰ schwenken.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Richtung, in der der Verteiler angebracht ist, mit irgendeiner gewünschten Gießrichtung in einer Linie ausgerichtet, so daß es keine Bereiche hinter der Befestigungsrichtung des Verteilers gibt, in denen der Beton nicht vergossen werden kann, und der Bereich erhöht wird, in dem der Beton durch den Verteiler vergossen werden kann.

Das siebte Ziel der Erfindung basiert auf dem folgenden Umstandο Der horizontale Verteiler gemäß der Erfindung kann automatisch über die gegenwärtig verfügbare Robotertechnik gesteuert werden. Wie es beispielsweise in Fig. dargestellt ist, kann ein Geißbereich auf einem Boden F, auf dem der Beton zu vergießen ist, durch die Koordinaten 1,2,3 .... i auf der X-Achse und 1,2,3 ... i auf der Y-Achse ausgedrückt werden, die einer Matrix von rechteckigen Positionen liefern, wobei das äußere Ende des horizontalen

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Verteilers 1 automatisch so gesteuert wird, daß es sich längs der durchgehenden Zwischenwege bewegt, die durch /Ti-1) + l7 1/2, /Xj - 1) + j7i/2 ausgedrückt werden und einander nicht überlappen. In Fig. 15 sind Stützen 66 dargestellt. Der Beton wird in verschiedenen Mengen längs dieser Wege vergossen. Wie es in Fig. 16 dargestellt ist, wird der Beton in verschiedenen Volumina mit einer Höhe H-1 und einer Breite L-1 an der Stütze 66, mit einer Höhe H-2 und einer Breite L-2 an einem Träger 67 und mit einer Höhe H-3 und einer Breite L-3 am Boden 68 vergossen.

Es ist das Ziel, die gewünschten Betonmengen automatisch zu gießen und automatisch eine Betongießmaschine unter diesen Bedingungen noch vollständiger zu steuern. Das kann dadurch erreicht v/erden, daß ein Detektor 69 für den Betondurchsatz an der Betongießmaschine, beispielsweise am . Horizontalverteiler, vorgesehen ist, wie es in Fig. 16 dargestellt ist. Die geplante Betongießmenge und die tatsächliche Betonmenge, die unter Druck an jeder Koordinatenstelle auf dein Boden gefördert wird, werden miteinander verglichen. Wenn die geplante Gießmenge größer als die tatsächliche Menge ist, dann wird Beton an dieser Stelle vergossen. Wenn die geplante Menge gleich der tatsächlichen Menge ist, dann wird der Horizontalverteiler zur nächsten Koordinatenposition entsprechend der Arbeitskoordinatenabfolge bewegt, die vorher eingegeben ist. Fig. 17 zeigt das Blockschaltbild einer Anlage mit gleichfalls dargestelltem Flußdiagramm zur Durchführung des obigen erfindungsgemäßen Verfahrens.

Dadurch, daß vorher eine automatische Koordinatenabfolge eingegeben ist, kann die automatische Betriebssteuerung zum Gießen des Betons in einer vorbestimmten Menge unter Verwendung einer geplanten Menge Qpi.j des zu vergießenden Betons und der tatsächlichen Menge Qdij des unter Druck

zugeführten Betons begonnen und beendet werden.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE 3/Li G/1137 TAKENAKA KOMUTEN CO.,LTD., Osaka / Japan KYOKUTO KAIHATSU KOGYO CO.,LTD., Nishinomiya,Japan Verfahren und Vorrichtung zum horizontalen Vergießen von Beton PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum horizontalen Vergießen von Beton, gekennzeichnet durch einen horizontal zusammenlegbaren mehrgliedrigen Haltearm, der aus einem Befestigungsrahmen, einem inneren Ausleger, Zwischenauslegern und einem äußeren Ausleger aufgebaut ist, die schwenkbar über Verbindungsrohrstücke gekoppelt sind, einen Antriebsmechanismus, der aus Schneckenrädern, die an den Verbindungsrohrs tücken angebracht sind, und Schneckengetrieben aufgebaut ist, die an den Auslegern angebracht sind und mit den Schneckenrädern kämmen, so daß sich der Haltearm gelenkig bewegen kann, ein Betondruckförderrohr, das von einer Pumpe an den Auslegern entlang und mit Drehgelenken durch die Verbindungsrohrstücke verläuft, und eine Befestigungsspanneinrich-

tung, die am Befestigungsrahmen zum Anbringen einer Stütze angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Gondel und ein Steuerpult, die am äußeren Ausleger angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Betonrütteleinrichtung, einen Schwingwandler, eine Hartgumniseilscheibe, die am äußeren Ausleger angebracht ist,und ein Hartgummiseil, das die Betonrütteleinrichtung und den Schwingwandler verbindet und an den Auslegern entlang und um die Seilscheibe herum verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Betonrütteleinrichtung, einen Schwingwandler, eine Hartgummiseilscheibe, die am äußeren Ausleger angebracht ist, und ein Hartgummiseil, das die BetonrüttelBinrichtung und den Schwingwandler verbindet und an den Auslegern entlang und um die Hartgummiseilscheibe herum verlauft_f und einen Energieversorgungsschalter, der an dem Bedienungsplatz am Verteiler angeordnet ist, um die Betonrütteleinrichtung in Betrieb zu setzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenausleger und der Endausleger Halterungen aufweisen und schwenkbar über Drehgelenke verbunden sind, die die Verbindungsrohrstücke und Drehachsen aufweisen, die senkrecht durch die Halterungen verlaufen, wobei die Zwischenausleger und der Endausleger schräg nach oben verlaufen, so daß dem Haltearm eine Vorbiegung gegeben ist und der Haltearm während der Benutzung im wesentlichen horizon-

tal gehalten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch ein Anhebe- und Absenkelement für das innere Ende mit einer Hebe- und Absenkeinrichtung, das horizontal schwenkbar am äußeren Ende des äußeren Auslegers angebracht ist, ein Anhebe- und Absenkelement für das äußere Ende mit einer Anhebe- und Absenkeinrichtung, das horizontal schwenkbar am äußeren Ende des Anhebe- und Absenkelementes für das innere Ende angebracht ist, "wobei das Anhebe- und Absenkelement für das äußere Ende vertikal schwingen kann,und einen flexiblen Schlauch, der mit dem Betondruckförderrohr verbunden ist und an den Anhebe- und Absenkelementen für das innere und das äußere Ende entlang verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch ein vor- und zurückziehbares Gleitrohr, das über das Betondruckförderrohr gepaßt ist, das am äußeren Ausleger entlang verläuft, ein bewegliches leiterartiges Gestell mit Rollen, die auf einer Führung laufen, die am unteren Teil eines Rahmens des äußeren Auslegers angebracht ist, wobei das Gleitrohr unter dem leitverartigen Gestell hängt,und ein Ritzel, das mit dem leiterartigen Gestell kämmt und in entgegengesetzte' Richtungen über eine Antriebseinheit drehbar ist, um das an dem leiterartigen Gestell angebracht Gleitrohr vor- und zurückzuziehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Befestigungskonstruktion zum Anbringen an der Stütze, die ein rohrförmiges Element zur Befestigung an der Stütze, ein oberes und ein unteres rohrförmiges Grundelement, die um das rohrförmige Element herum angeordnet und vertikal in Half-

ten aufteilbar sind, wobei das obere und das untere rohrförmige Grundelement innere und äußere Zähne an ihrer Innen- und Außenumfangsfläche jeweils aufweisen, obere und untere Kraftübertragungsmechanismen, die am Befestigungsrahmen angebracht sind und Zahnräder und Wellen aufweisen, die in Arbeitsverbindung mit einer Antriebseinheit am inneren Ausleger angebracht sind, und obere und untere Reaktionsaufnahmerollen und eine Laufrolle umfaßt, die am Befestigungsrahmen angebracht sind.

Verfahren zum automatischen Vergießen von Beton über eine automatische Steuerung einer Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor zum Aufnehmen des Durchsatzes des unter Druck stehenden Betons vorgesehen wird, daß die geplante Betonmenge, die zu vergießen ist, und die tatsächliche Betonmenge, die unter Druck zugeführt wird, an jeder der rechtwinkligen KoordinantenpositLonen auf einem Boden verglichen werden, auf dem der Beton zu vergießen ist, daß Beton vergossen wird, wenn die geplante Menge größer als die tatsächliche Menge ist, und daß zur nächsten Koordinantenposition entsprechend einer vorher eingegebenen Arbeitskoor.dinatenabfolge übergegangen wird, wenn die geplante Menge gleich der tatsächlichen ist.

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