DE4037981A1 - Fertiger zum flaechenhaften einbau von beton o. dgl. als bodenschicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fertiger zum flächenhaften Einbau von Beton od. dgl. als Bodenschicht, mit einer höhenver­ stellbare Oberflächenbearbeitungsmittel für den Beton tragenden, in Bewegungsrichtung versetzt zu diesen angeordneten Schwimmer­ anordnung.

Zur Herstellung einer derartigen Bodenschicht wird zunächst der flüssige Beton, Estrich, Gips oder ein anderes ähnliches Schütt­ gut auf den Untergrund aufgebracht, z. B. auf eine Schalung bzw. einen Unterbau. Um eine ebene Oberfläche und einen höhen­ genauen Einbau zu erzielen ist es bekannt, fahrbare Fertiger einzusetzen, die auf festem und ebenem Untergrund oder Schienen fahren, oder Abzieh- bzw. Rüttelbohlen zu verwenden, die über Lehren oder Schienen abgezogen werden. Der Nachteil der be­ kannten Anordnungen besteht darin, daß entweder ein fester ebener Untergrund vorhanden sein muß oder daß in aufwendiger Weise Lehren oder Schienen aufgebaut und einjustiert werden müssen. Bei bewehrtem Beton ist darüber hinaus ein Befahren des Untergrund ausgeschlossen.

Aus der DE-OS 20 16 103 ist ein Fertiger der eingangs genannten Gattung bekannt, der auf einer Schwimmeranordnung angeordnet ist und daher keine Schienen od. dgl. benötigt. An dieser Schwimmeranordnung ist eine Rüttelwalze angeordnet, die dazu dient, den frisch ausgebreiteten Beton gleichzeitig zu Rüt­ teln und zu Verdichten. Dabei wird eine Oberflächenglätte erreicht. Die bekannte Anordnung ist allerdings für den höhengenauen Einbau des Betons ungeeignet, da sich der Ferti­ ger ausschließlich am Niveau der Schwimmeranordnung und nicht an einer exakten Bezugsebene orientiert. Bei Häufungen und Absenkungen des frisch ausgebreiteten Betons würden bei Verwendung des bekannten Fertigers ohne zusätzliche Maßnahmen Höhenunterschiede in der bearbeiteten Betonschicht auftreten.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen einfach aufgebauten schwimmenden Fertiger der eingangs ge­ nannten Gattung zu schaffen, der bei einfachem Aufbau und geringem Arbeitsaufwand einen exakt höhengenauen Einbau von Beton od. dgl. ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Fertiger eine Zugvorrichtung angebracht ist und daß eine die Höhenposition der Abziehbohle relativ zu einer Bezugsebene erfassende Meßeinrichtung sowie eine die Einhaltung einer vorgebbaren Höhenposition der Abziehbohle mit Hilfe dieser Meßeinrichtung während der Bewegung des Fertigers über den Beton gestattende Höhenverstellanordnung vorgesehen ist.

Der erfindungsgemäße Fertiger hat den Vorteil, daß er durch die Schwimmeranordnung auf eine feste Führung oder einen ebenen Untergrund verzichten kann und auch gut für bewehrten Beton geeignet ist. Durch die Meßeinrichtung wird dennoch ein Bezug zu einer exakten Bezugsebene hergestellt, wobei durch die Höhenverstellanordnung eine Höhenkorrektur der Abziehbohle während der Bewegung des Fertigers auf einfache Weise erfolgen kann. Durch die Zugvorrichtung kann der Ferti­ ger in einfacher Weise auch manuell durch eine Person einge­ setzt werden. Das aufwendige und arbeitsintensive Vorbereiten einer Bezugsebene durch Lehren oder Schienen kann vollständig entfallen. Dennoch kann eine noch größere Höhengenauigkeit erzielt werden. Da keine aufwendigen Vorbereitungsarbeiten zu machen sind, ist der Fertiger schnell einsatzbereit und kann eine in bezug auf bekannte Anordnungen wesentlich höhere Einbauleistung erzielen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im An­ spruch 1 angegebenen Fertigers möglich.

Zur wirkungsvollen höhengenauen Oberflächenbearbeitung des Betons ist die Abziehbohle in der Bewegungsrichtung gesehen zweckmäßigerweise vor der Schwimmeranordnung angeordnet. Die Abziehbohle ist dabei schwenkbar über wenigstens einen Schwenkarm an der Schwimmeranordnung angebracht, um eine Höhenverstellung der Abziehbohle relativ zur Schwimmeranord­ nung zu ermöglichen.

Zur einfachen und zweckmäßigen Realisierung der Höhenverstell­ anordnung ist die als Zuggestänge oder Zugstange ausgebildete Zugvorrichtung um eine Schwenkachse an der Schwimmeranordnung schwenkbar ausgebildet, und es ist eine mechanische Kopplung der Zugvorrichtung mit der Abziehbohle vorgesehen. Dadurch kann beim Schwenken der Zugvorrichtung gleichzeitig die Höhe der Abziehbohle eingestellt bzw. verstellt werden. Dies ermöglicht z. B. eine manuelle Höhenverstellung beim Ziehen des Fertigers.

In einer einfachsten Ausführung ist die Zugvorrichtung winkel­ fest an der Abziehbohle fixiert und dadurch zusammen mit dieser um die Schwenkachse an der Schwimmeranordnung schwenk­ bar.

Es ist jedoch auch möglich, die Zugvorrichtung direkt schwenk­ bar an der Schwimmeranordnung zu lagern und ein die Abzieh­ bohle bei der Schwenkbewegung der Zugvorrichtung mitbewegendes Kopplungselement zwischen der Zugvorrichtung und der Abzieh­ bohle vorzusehen. Dieses Kopplungselement kann als gelenkig befestigtes Verbindungselement ausgebildet sein oder bei Übereinstimmung der Schwenkachse der Zugvorrichtung mit der Schwenkachse der Abziehbohle kann dieses Kopplungselement auch ein starr fixiertes Verbindungselement sein.

Bei der manuellen Höhenverstellung durch Schwenken der Zug­ vorrichtung weist die Meßeinrichtung eine optische und/oder akustische, bei einer festlegbaren Abweichung von der korrek­ ten Höhenposition ein Signal abgebende Signaleinrichtung auf. Tritt ein solches Signal auf, kann durch eine leichte Veränderung der Position der Zugvorrichtung die korrekte Höhe wieder eingestellt werden.

Zur automatischen Höhenverstellung kann das Kopplungselement als längenverstellbares Stellglied ausgebildet sein. In diesem Falle ist die Stellung der Zugvorrichtung nicht mehr in erster Linie maßgeblich für die Höhenposition der Abzieh­ bohle. Aus diesem Grunde kann bei der automatischen Höhenver­ stellung auch die als Zuggestänge oder Zugstange ausgebildete Zugvorrichtung winkelfest an der Schwimmeranordnung fixiert sein.

Zur automatischen Höhenverstellung dient in vorteilhafter Weise eine Regelvorrichtung zur Regelung der Höhenposition der Abziehbohle mittels des Stellglieds in Abhängigkeit der Signale der Meßeinrichtung. Diese Meßeinrichtung ist zweck­ mäßigerweise als optische, einen Lichtstrahl in einer Bezugs­ ebene erfaßende Sensoranordnung ausgebildet.

Die Sensoranordnung ist zweckmäßigerweise an einem mit der Abziehbohle verbundenen Halter angebracht, der vorzugsweise als im wesentlichen vertikal angeordnete Haltestange ausge­ bildet ist. Wenigstens ein Teil der Haltestange kann als Kopplungselement zwischen der Abziehbohle und der Zugvorrich­ tung verwendet werden, so daß kein weiteres Kopplungselement mehr benötigt wird.

Um das Abziehen des Betons zu erleichtern und gleichzeitig eine gewisse Verdichtung zu erreichen, erweist es sich als günstig, wenn die Abziehbohle mit einer Rütteleinrichtung versehen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fertigers im Vertikalschnitt beim Einsatz auf fließfertigem Beton,

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Fertigers mit automatischer Höhenverstellung über ein längenverstellbares Stellglied und

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Fertigers mit manueller Höhenverstellung, bei dem eine Zugvorrichtung winkelfest an einer Abziehbohle fixiert ist.

Der in den Fig. 1 und 2 als erstes Ausführungsbeispiel dargestellte Fertiger weist einen im wesentlichen als recht­ eckige Platte mit angeschrägter Vorder- und Rückseite ausge­ bildeten Schwimmer 10 auf, der infolge des hydrostatischen Auftriebs und des thixotropen Verhaltens des Betons auf diesem schwimmt. Prinzipiell kann anstelle des einzelnen Schwimmers auch eine Schwimmeranordnung vorgesehen sein, die aus mehreren Einzelschwimmern besteht. Weiterhin kann ein solcher Schwimmer auch als Hohlkörper oder Wanne anstelle der dargestellten Vollmaterialausführung ausgebildet sein. Der Schwimmer 10 weist quer zur Bewegungs- bzw. Zugrichtung eine größere Ausdehnung auf, als senkrecht dazu.

An der Oberseite des Schwimmers 10 sind mittig an den beiden seitlichen Endbereichen zwei Schwenkgelenke 11, 12 angeordnet, an denen zwei mit einer Abziehbohle starr verbundene Schwenk­ arme 14, 15 schwenkbar gelagert sind. Die Abziehbohle 13 be­ findet sich dabei in Arbeitsposition in der Zugrichtung A gesehen vor dem Schwimmer 10, wobei die Längsachse der Ab­ ziehbohle 13 im wesentlichen parallel zur Längsachse des Schwimmers 10 und die Querachse der Abziehbohle 13 im wesent­ lichen vertikal angeordnet ist. Die Länge der Abziehbohle 13 entspricht im wesentlichen der Länge des Schwimmers 10, kann jedoch auch länger ausgebildet sein.

Zwischen den beiden Schwenkgelenken 11, 12 ist ein drittes Schwenkgelenk 16 auf der Oberseite des Schwimmers 10 ange­ bracht, an dem eine sich in der Richtung A, also nach vorne erstreckende Zugstange 17 schwenkbar gelagert ist. Diese Zugstange trägt an ihrem freien Ende einen quer verlaufenden Zugbügel 18.

An der Oberseite der Abziehbohle 13 ist mittig mittels eines Befestigungsglieds 19 eine Haltestange 20 befestigt, die parallel zur Querachse der Abziehbohle 13 im wesentlichen vertikal nach oben verläuft. Am oberen Ende trägt diese Haltestange 20 eine optische Meßeinrichtung 21. Die Länge der Haltestange 20 ist dabei so bemessen, daß die optische Meßeinrichtung 21 in einer Höhe angeordnet ist, die die Größe einer Bedienungsperson wesentlich übersteigt. Dies ist jedoch nicht in jedem Falle erforderlich. Diese Meßeinrichtung 21 dient zur Erfassung eines Licht- bzw. Laserstrahls 22, der durch Rotation eine Bezugsebene zu einer gewünschten Höhe der fertigen Betonfläche darstellt.

Ein unterer Abschnitt der Haltestange 20 dient als Verbindungs­ element 23 zwischen der Abziehbohle 13 und der Zugstange 17, an der das Verbindungselement 23 fixiert ist.

Auf der Abziehbohle 13 ist eine Rütteleinrichtung 24 ange­ ordnet, die üblicherweise aus einer rotierenden Masse besteht, die eine Unwucht aufweist. (Hierdurch wird die Abziehbohle 13 in Schwingung versetzt.)

Die Wirkungsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Fertigers besteht darin, daß der Schwimmer 10 durch Zugbewe­ gung an der Zugstange 17 in Zugrichtung A über den frisch geschütteten und grob verteilten Beton 25 gezogen wird. Die vor dem Schwimmer 10 geführte Abziehbohle 13 glättet dabei - unterstützt von der Rüttelbewegung - den Beton und stellt dessen exakte Höhe ein. Die Höhe der Abziehbohle 13 und damit die Höhe der fertigen Betonoberfläche kann mittels der Haltestange 20 an der Höhe der Bezugsebene, also an der Höhe des Laserstrahls 22 orientiert werden. In der optischen Meßeinrichtung 21 wird der Licht- bzw. Laserstrahl 22 empfangen. Weicht die Höhe der Abziehbohle 13 bzw. der Meßeinrichtung 21 vom korrekten Wert ab, wird der Lichtstrahl 22 nicht mehr empfangen und eine nicht dargestellte optische und/oder akustische Warneinrichtung meldet dies der Person, die den Fertiger zieht. Durch Aufwärts- bzw. Abwärtsschwenken der Zugstange 17 kann die Meßeinrichtung 21 wieder in die Bezugs­ ebene zurückgeführt werden, wodurch auch die Abziehbohle 13 wieder ihre korrekte Höhenposition einnimmt. Diese Höhenkorrek­ tur kann dadurch während des Ziehens kontinuierlich erfolgen, so daß Aufhäufungen oder Senken im frischen Beton ausgeglichen werden können.

Da lediglich der untere, als Verbindungselement 23 ausgebildete Bereich der Haltestange 20 größere Kräfte aufnehmen muß, ist er stabiler ausgebildet. Es ist selbstverständlich auch möglich, die gesamte Haltestange 20 durchgehend kontinuierlich auszubilden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das dritte Schwenk­ gelenk 16 der Zugstange 17 dieselbe Schwenkachse wie die Schwenkgelenke 11, 12 auf. Falls jedoch eine abweichende Schwenkachse des dritten Schwenkgelenks 16 vorliegt, was ebenfalls möglich ist, so muß das Verbindungselement 23 jeweils gelenkig an der Abziehbohle 13 bzw. an der Zugstange 17 angebracht sein. Um beim Ziehen des Schwimmers 10 eine optimale Lage desselben zu erreichen, kann eine Schwenk­ achse des dritten Schwenkgelenks 16 vorteilhaft sein, die nach vorne versetzt ist.

Das in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel ent­ spricht weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit demselben Bezugs­ zeichen versehen und nicht nochmals beschrieben sind. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Haltestange 20 nicht mit der Zugstange 17 verbunden, dafür ist ein längen­ verstellbares Stellglied 26 zwischen der Abziehbohle 13 und der Zugstange 17 angeordnet. Bei diesem längenverstellbaren Stellglied 26 kann es sich um ein elektromotorisches Stell­ glied prinzipiell jedoch auch um ein pneumatisches Stellglied od. dgl. handeln. Dieses Ausführungsbeispiel dient zur auto­ matischen Höhenverstellung. Eine nicht dargestellte elektro­ nische Regelanordnung kann beispielsweise in der Meßeinrichtung 21 integriert sein. Bei einer Abweichung der Meßeinrichtung 21 von der Bezugsebene des Licht- bzw. Laserstrahls 22 sendet diese Regeleinrichtung ein Stellsignal zum Stellglied 26, das durch Veränderung von dessen Länge eine Korrektur der Höhe auf den vorgegebenen Sollwert bewirkt. Hierfür erforder­ liche elektrische Leitungen und Stromquellen sind zur Verein­ fachung nicht dargestellt. Eine derartige Höhenpositionsrege­ lung ist jedoch aus anderen Gebieten der Technik bekannt, so daß ein näheres Eingehen nicht erforderlich ist.

Die Regeleinrichtung kann beispielsweise auch in einem Gehäuse untergebracht sein, das zusammen mit einer Versorgungsbatterie auf der Oberseite des Schwimmers 10 oder im Schwimmer 10 angeordnet ist.

Bei dieser automatischen Höhenverstellung kann der Fertiger wiederum von einer Person gezogen werden, die dann beim Ziehen nicht mehr auf die Korrektur der Höhe achten muß. Es ist jedoch auch möglich, den Fertiger durch eine mechanische Zugeinrichtung, beispielsweise eine Seilwinde, über den Beton zu ziehen.

Das in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel entspricht wieder weitgehend den vorherigen Ausführungsbeispielen, so daß auch hier gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit den­ selben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben sind. Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist jetzt eine gegabelte Zugstange 27 vorgesehen deren ge­ gabelte, freie Enden an den beiden seitlichen Bereichen der Abziehbohle 13 winkelfest fixiert sind. Hierdurch ist die Zugstange 17 um die Schwenkachse der Schwenkgelenke 11, 12 schwenkbar, wobei die Schwenkarme 14, 15 hebelartige Ver­ längerungen darstellen. Auf diese Weise kann ebenfalls durch Schwenken der Zugstange 17 die Höhenposition der Abziehbohle 13 verändert werden, wie dies im ersten Ausführungsbeispiel näher beschrieben ist.

In Abwandlung der dargestellten Anordnung können die Gabel­ enden der Zugstange 27 auch an den Schwenkarmen 14, 15 be­ festigt oder einstückig mit diesen ausgebildet sein. Selbst­ verständlich kann auch eine einfache Zugstange 17 gemäß den vorherigen Ausführungsbeispielen verwendet werden, die dann mittig an der Abziehbohle 13 befestigt ist. In diesem Falle muß die Rütteleinrichtung 24 entsprechend anders positioniert werden.

Claims (17)

1. Fertiger zum flächenhaften Einbau von Beton od. dgl. als Bodenschicht, mit einer höhenverstellbare Oberflächenbear­ beitungsmittel für den Beton tragenden, in Bewegungsrichtung versetzt zu diesen angeordneten Schwimmeranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbearbeitungsmittel als Abziehbohle (13) ausgebildet sind, daß am Fertiger eine Zugvorrichtung (17; 27) angebracht ist und daß eine die Höhen­ position der Abziehbohle (13) relativ zu einer Bezugsebene (22) erfaßende Meßeinrichtung (21) sowie eine die Einhaltung einer vorgebbaren Höhenposition der Abziehbohle (13) mit Hilfe dieser Meßeinrichtung (21) während der Bewegung des Fertigers über den Beton (25) gestattende Höhenverstellanord­ nung vorgesehen ist.

2. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehbohle (13) in der Bewegungsrichtung (A) gesehen vor der Schwimmeranordnung (10) angeordnet ist.

3. Fertiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehbohle schwenkbar über wenigstens einen Schwenkarm (14, 15) an der Schwimmeranordnung (10) angebracht ist.

4. Fertiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zuggestänge oder Zugstange ausgebildete Zugvorrich­ tung (17; 27) um eine Schwenkachse an der Schwimmeranordnung (10) schwenkbar ist und daß eine mechanische Kopplung der Zugvorrichtung (17; 27) mit der Abziehbohle (13) als Höhen­ verstellanordnung vorgesehen ist.

5. Fertiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (27) winkelfest an der Abziehbohle (13) fixiert ist.

6. Fertiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (17) schwenkbar an der Schwimmeranordnung (10) gelagert ist und daß ein die Abziehbohle (13) bei der Schwenkbewegung der Zugvorrichtung (17) mitbewegendes Kopp­ lungselement (23; 26) zwischen der Zugvorrichtung (17) und der Abziehbohle (13) angeordnet ist.

7. Fertiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement als gelenkig befestigtes Verbindungs­ element ausgebildet ist.

8. Fertiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Zugvorrichtung (17) mit der Schwenkachse der Abziehbohle (13) übereinstimmt, und daß das Kopplungselement (23) ein starr fixiertes Verbindungselement ist.

9. Fertiger nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung (21) mit einer optischen und/oder akustischen, bei einer festlegbaren Abweichung von der korrekten Höhenposition ein Signal abgebenden Signalein­ richtung versehen ist.

10. Fertiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (26) als längenverstellbares Stellglied ausgebildet ist.

11. Fertiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zuggestänge oder Zugstange ausgebildete Zugvorrichtung (17) winkelfest an der Schwimmeranordnung (10) fixiert ist und daß ein längenverstellbares Stellglied zwischen der Zugvorrichtung und der Abziehbohle angeordnet ist.

12. Fertiger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelvorrichtung zur Regelung der Höhenposition der Abziehbohle (13) mittels des Stellglieds (26) in Abhängigkeit der Signale der Meßeinrichtung (21) vorgesehen ist.

13. Fertiger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (21) als optische, einen Lichtstrahl (22) in einer Bezugsebene erfassende Sensor­ anordnung ausgebildet ist.

14. Fertiger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (21) an einem mit der Abziehbohle (13) verbundenen Halter (20) angebracht ist.

15. Fertiger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (20) als im wesentlichen vertikal angeordnete Haltestange ausgebildet ist.

16. Fertiger nach Anspruch 7 oder 8 und 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Teil der Haltestange (20) das Kopplungselement (23) bildet.

17. Fertiger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daß die Abziehbohle (13) mit einer Rütteleinrichtung (24) versehen ist.