EP1726740A2

EP1726740A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts

Info

Publication number: EP1726740A2
Application number: EP06009741A
Authority: EP
Inventors: Günter Balders
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2026-05-11
Also published as: DK1726740T3; EP1726740B8; DE102005024580B3; EP1726740B1; PL1726740T3; EP1726740A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Fertigervorrichtung zur Erstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts für die Verlegung von Fliesen oder Platten. Die Fertigervorrichtung (1) wird in eine vorgegebene Richtung bewegt, so dass der Mörtel mittels einer Abziehkante (8) der Fertigervorrichtung (1) zunächst planiert wird. Der abgezogene Mörtel wird anschließend durch einen Verdichter (11) der Fertigervorrichtung (1) verdichtet. Anschließend wird eine obere Schicht des planierten und verdichteten Mörtels durch rotatorisch und/oder translatorisch bewegtes Abtragmittel (19) abgetragen. Schließlich werden Mörtelreste von dem planierten, verdichteten und abgetragenen Mörtel mit einem dem Abtragmittel (19) nachgeschalteten Schableiste (22) der Fertigervorrichtung (1) entfernt. Auf diese Weise ist es möglich, ein schwundarmes, homogen verdichtetes und einheitlich formstabiles Mörtelbett aus erdfeuchtem Mörtel für die Verlegung von Fliesen oder Platten zu erstellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts für die Verlegung von Fliesen oder Platten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei Baumaßnahmen mit schnellem Baufortschritt, insbesondere bei Gewerbebauten, ist der Fliesenleger häufig vor die Aufgabe gestellt, noch relativ junge Untergründe möglichst rasch mit Fliesen oder Platten zu belegen. Die DIN 18157 oder DIN 4725 verlangt bestimmte Zeitspannen bis ein frisch eingebrachter Untergrund mit Fliesen oder Platten belegt werden darf. Der Grund für die relativ langen Zeitspannen bis zur Belegung ist die bei einem Zementestrich übliche spezifische Bauteilverkürzung durch Abbinden des Zements, was Kriechen und Schwinden zur Folge hatte. Eine Beurteilung des Verlegeuntergrunds ist aufgrund der herrschenden Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc. häufig schwierig. Als Schwinden bezeichnet man die Verkürzung von zementären Mörteln und Beton durch Austrocknen. Mit Kriechen werden bleibende Verformungen eines Bauteils unter dauernder Belastung bezeichnet. Der Kriechvorgang verläuft ebenso wie das Schwinden über Jahre. Da Verlegefehler aufgrund dieser Umstände erst nach Jahren auftreten, ist bei der Erstellung des Bodenbelags besondere Sorgfalt anzuwenden, insbesondere wenn es sich um mechanisch hoch belastbare Bodenbeläge handelt.
Der Zentralverband des deutschen Baugewerbes hat in einem Merkblatt "Mechanisch hoch belastbare Bodenbeläge aus keramischen Fliesen und Platten" die wesentlichen Anforderungen für die Planung und Ausführung eines solchen Bodenbelags zusammengefasst. Mechanisch hoch belastbare Bodenbeläge werden insbesondere für Bereiche verwendet, in denen schwere Lasten mit Flurförderfahrzeugen transportiert und abgestellt werden. Um in solchen Bereichen funktionsfähige hoch belastbare Bodenbeläge erstellen zu können, müssen schon bei der Planung die mechanischen Belastungen, das keramische Material, der Bodenbau und die Verlegeart aufeinander abgestimmt sein. Bei Zementestrichen als Unterlage für Fliesenbeläge kommen lediglich die Festigkeitsklassen ZE12 und ZE20 in Frage. Die höheren Festigkeitsklassen sind mit höheren Zementzugaben verbunden, die beim Aushärten ein höheres Schwundverhalten aufweisen. Dies würde bei einem formstabilen Fliesenbelag ungünstige Spannungen erzeugen.
Ein besonderes Problemfeld stellt eine Mörtelbettung dar. Die relativ niedrigen Druckfestigkeiten von Zementmörteln können nur durch eine besonders fachgerechte Verlegung kompensiert werden. Entscheidend ist hierbei neben der Mörtelzusammensetzung, der Wasser/Zement-Faktor und die manuelle bzw. mechanische Verdichtung. Während ein Zementestrich aufgrund seiner gegenüber einem Mörtelbett regelmäßig höheren Feuchtigkeit relativ leicht zu verdichten ist, ist dies bei Mörtelbettungen, insbesondere bei Mörtelbettungen für hoch belastbare Bodenbeläge, wesentlich schwieriger. Das Mörtelbett darf nur eine geringe Feuchtigkeit aufweisen, da die Fliesen im Gegensatz zu einem abgetrockneten Zementestrich in dem frischen Mörtelbett verlegt werden. Auch durch die verwendeten Konktatschichten kommt Feuchtigkeit in das Mörtelbett. Dementsprechend werden die Mörtelbettungen relativ trocken ausgeführt, das heißt, sie sind in der Regel erdfeucht.
Die geringere Feuchtigkeit macht das Verdichten der Mörtelbettung außerordentlich schwierig. Anders als bei Zementestrichen, bei denen beim Rütteln eine Seitenverdrängung des Materials stattfindet, ist dieses bei erdfeuchten Mörtelbettungen nicht der Fall. Eine erdfeuchte Mörtelbettung ist gewissermaßen verdichtungsunwillig und unterliegt daher großen Dichteschwankungen. Bei der üblichen Mörtelbetteinbringung entstehen z.B. durch Fußabdrücke vorverdichtete Stellen. Beim Nachverdichten durch Stampfen oder mittels einer Rüttelplatte werden die an die vorverdichteten Stellen angrenzenden Bereiche nur noch unzureichend verdichtet. Aus diesen Dichteschwankungen im Mörtelbett resultieren letztendlich Festigkeitsschwankungen. Daher wird ein gleichmäßiges Verdichten von Mörtelbettungen als äußerst schwieriger Prozess angesehen.
In der "Estrich-Norm" DIN-EN 18560 wird als Qualitätsnachweis für Estriche eine Prüfung durchgeführt, wobei das Ergebnis einer Eignungsprüfung eines unter optimalen Verarbeitungsbedingungen erstellten Probestücks und das Ergebnis einer Bestätigungsprüfung an einem Probestück des tatsächlich erstellten Mörtelbetts miteinander verglichen werden. Bei der Bestätigungsprüfung an dem tatsächlich erstellten Mörtelbett sind gegenüber der Eignungsprüfung erhebliche Abschläge von bis zu 30 % zulässig. Beispielsweise ist als Richtwert für die Eignungsprüfung eines Zementestrichs der Festigkeitsklasse ZE20 ein Wert von 30 N/mm² anzunehmen, damit der Estrich eine Nenndruckfestigkeit von 20 N/mm² erreicht. Zwischen den idealen Verarbeitungsbedingungen bei der Eignungsprüfung und den tatsächlichen Baustellenbedingungen ergeben sich Differenzen von über 50 % in der Druckfestigkeit. Diese bereits in der "Estrich-Norm" DIN-EN 18560 vorgesehenen Schwankungen sind bei verdichtungsunwilligeren Mörtelbettungen mindestens ebenso groß, so dass ein Grenzwert für die Belastbarkeit einer erdfeuchten Mörtelbettung nur schwierig anzugeben ist.
Auch höhere Festigkeiten der Mörtelbettung für sich genommen sind keine Lösung für das Problem der Dichtigkeitsschwankungen und der resultierenden Festigkeitsschwankungen. Die Zugabe von mehr Zement würde lediglich zu Schrumpfungen des Mörtelbetts führen, was wiederum Spannungen zwischen dem Fliesenbelag und der Mörtelbettung mit sich bringt, wodurch letztendlich die Verbundhaftung herabgesetzt wird.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von schwundarmen, homogen verdichteten und einheitlich formstabilen Mörtelbettungen aus erdfeuchtem Mörtel für die Verlegung von Fliesen oder Platten sowie eine Fertigervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens aufzuzeigen.
Die Erfindung löst den verfahrensmäßigen Teil der Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich einer Fertigervorrichtung, die in eine vorgegebene Richtung bewegt wird, wobei der aufzutragende erdfeuchte Mörtel mittels einer Abziehkante der Fertigervorrichtung zunächst planiert wird. Die Zuführung des Mörtels kann manuell, vorzugsweise aber maschinell erfolgen. Wesentlich ist, dass vor der Abziehkante eine hinreichende Mörtelmenge vorhanden ist.
Anschließend erfolgt ein Verdichten des planierten Mörtels durch einen Verdichter, der ebenfalls Bestandteil der Fertigervorrichtung ist. Bei dem Verdichter handelt es sich insbesondere um einen Vibrationsverdichter.
Im Anschluss an das Verdichten wird eine obere Schicht des planierten und verdichteten Mörtels durch ein rotatorisch und/oder translatorisch bewegtes Abtragmittel der Fertigervorrichtung abgetragen. Dieser Schritt ist besonders wichtig, da die Schüttdichte des planierten Mörtels ungleichmäßig sein kann, wobei diese Ungleichmäßigkeiten beim Verdichten durch Unebenheiten der Oberfläche zum Ausdruck kommen. Diese Unebenheiten werden durch das rotatorisch und/oder translatorisch bewegte Abtragmittel entfernt, so dass das gewünschte Mörtelbett mit hoher Präzision gefertigt werden kann. Anschließend werden noch Mörtelreste von dem planierten, verdichteten und abgetragenen Mörtel mit einer dem Abtragmittel nachgeschalteten Schableiste der Fertigervorrichtung entfernt. Zwar ist es theoretisch möglich, ein translatorisch bewegtes Abtragmittel vorzusehen, das quer zur Bewegungsrichtung der Fertigervorrichtung auf dem Mörtelbett bewegt wird, so wie es ein Fliesenleger bei manuellen Abziehen bewegen würde. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese glättende Bewegung bei einem erdfeuchten Mörtel zu einem Verschluss der oberflächigen Poren führt, was wiederum das Eindringen einer Kontaktschicht, z.B. einer zementären Haftschlämme, verhindert. Im Rahmen der Erfindung wird allerdings eine verbesserte Verbundhaftung angestrebt, wobei der Übergangsbereich zwischen der Mörtelbettung und der Kontaktschicht eine Penetration der Kontaktschicht in die Mörtelbettung erlauben soll. Daher soll die Mörtelbettung eine gezielt aufgerauhte Oberfläche besitzen. Die Aufrauhungen können in Form von Rillen oder Riefen in die Oberfläche eingebracht sein oder aber auch durch eine Vielzahl kleinerer nadelstichartiger Vertiefungen. Während Rillen und Riefen durch die Konturgebung der Schableiste relativ einfach realisierbar sind, kann eine Vielzahl kleinerer Vertiefungen auch bei einer Schableiste mit gerader Unterkante dadurch realisiert werden, dass die Oberfläche gewissermaßen angekratzt wird, um so das oberflächenseitige Porenvolumen zu vergrößern. Die Schableiste kann daher auch als Kratzer bezeichnet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn der Mörtel aus einer Verteilerkammer der Fertigervorrichtung auf einem Untergrund aufgebracht wird. Die Verteilerkammer ist vorzugsweise zum Untergrund hin offen, so dass die Fertigervorrichtung nicht das gesamte Gewicht des eingebrachten Mörtels tragen muss. Die Verteilerkammer dient zur gesteuerten oder geregelten Aufbringung des Mörtels auf den Untergrund. Die Verteilerkammer kann aber auch einen Auswurfschlitz an wenigstens einer ihrer Längsseiten aufweisen, durch welchen Mörtel auf den Untergrund aufgebracht und anschließend von der Abziehkante geebnet wird. Die Verteilerkammer kann auch dazu dienen, die abgetragene obere Schicht und die Mörtelreste aufzunehmen, die über ein Rückführmittel wieder vor die Abziehkante, das heißt in die Verteilerkammer zurückgeführt werden. Innerhalb der Verteilerkammer wird der Mörtel durch Verteilermittel gleichmäßig verteilt, um eine ungleichmäßige Aufschüttung und die daraus resultierenden Dichteunterschiede weitestgehend zu minimieren. Das Verteilermittel kann insbesondere eine Verteilerschnecke sein.
Es ist aber auch möglich, den Mörtel vor ein Verteilerblech zu bringen, dessen Unterkante die Abziehkante bildet. Anders als bei einem Verteilerblech ist eine Verteilerkammer randseitig geschlossen, so dass mehr Mörtel unmittelbar in der Fertigervorrichtung zur Verfügung steht.
Wesentlich für die Erstellung eines geeigneten Mörtelbetts ist die Genauigkeit, mit welcher das Verfahren durchgeführt wird. Es ist vorgesehen, dass die Fertigervorrichtung eine das Abtragmittel, die Schableiste und auf eine optische Bezugsebene reagierende Niveausensormittel umfassende Planiereinheit aufweist, welche an einem Grundgestell der Fertigervorrichtung angelenkt ist und über eine Hebevorrichtung in einer der optischen Bezugsebene entsprechenden Soll-Lage gehalten wird. Dies erfolgt über eine sogenannte Lasernivellierung. Mit der Planiereinheit gekoppelte Niveausensormittel werten die Leuchtdichte eines Laserstrahls mit einer Messgenauigkeit von +/- 0,1 mm aus. Auf diese Weise ist es möglich, ein hochpräzise aufgebrachtes Mörtelbett zu erstellen, und zwar bei Flächenleistungen von 200 m²/h und mehr.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass zwischen dem Verdichter und dem Abtragmittel Messmittel angeordnet sind, welche die Höhe des verdichteten Mörtels messen. Der gemessene Wert dient als Parameter zur Einstellung der Höhenlage der Abziehkante. Bei dem Messmittel handelt es sich insbesondere um einen mit der Planiereinheit gekoppelten Ultraschallkopf, der den Abstand zu dem verdichteten Mörtel berührungslos misst. In Abhängigkeit von diesem Abstand kann eingestellt werden, ob bei gleich bleibender Verdichterleistung dem Verdichter mehr oder weniger Mörtel zur Verfügung gestellt werden muss. Die Mörtelmenge lässt sich über die Höhenlage der Abziehkante einstellen. Wenn der Abstand zwischen Messmittel und Oberfläche des verdichteten Mörtels größer wird, heißt dies, dass die Abziehkante angehoben werden muss, damit bei gleich bleibender Verdichtung der vorgenannte Abstand wieder auf das Sollmaß verringert werden kann. Dementsprechend muss die Abziehkante niedriger eingestellt werden, wenn der Abstand zwischen der Oberfläche des verdichteten Mörtelbetts und dem Messmittel zu klein wird.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Verteilerkammer selbst gegenüber dem Grundrahmen beweglich gelagert ist. Die Abziehkante kann in diesem Fall die mündungsseitige Austrittskante der Verteilerkammer sein, so dass die gesamte Verteilerkammer gegenüber dem Grundrahmen angehoben und abgesenkt wird. Die Verteilerkammer kann sowohl einseitig als auch beidseitig angehoben bzw. abgesenkt werden, so dass die Abziehkante nicht zwangsläufig parallel zur Oberfläche angehoben werden muss, sondern auch schräg zur Oberfläche des Mörtelbetts stehen kann, falls auf die Arbeitsbreite bezogen nur bereichsweise mehr oder weniger Mörtel zur Verfügung gestellt werden soll.
Der gegenständliche Teil der Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Fertigervorrichtungen sind Gegenstand der sich anschließenden Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Fertigervorrichtung umfasst ein gegenüber dem Untergrund verfahrbares Grundgestell mit einer Abziehkante und einen der Abziehkante nachgeschalteten Verdichter. Es ist eine mit dem Grundgestell gekoppelte Planiereinheit vorgesehen, die der Abziehkante und dem Verdichter nachgeschaltet ist, wobei die Planiereinheit ein rotatorisch und/oder translatorisch bewegtes Abtragmittel zum Abtragen einer oberen Schicht des planierten und verdichteten Mörtels aufweist, sowie eine dem Abtragmittel nachgeschaltete Schableiste zum Entfernen von Mörtelresten von dem planierten, verdichteten und abgetragenen Mörtelbett.
Es wird unter anderem als vorteilhafte Weiterbildung angesehen, wenn die Schableiste eine der Oberfläche des Mörtelbetts zugewandte Schabkante besitzt, die in der Scheitelpunktachse eines sich gegen die Bewegungsrichtung des Grundgestells öffnenden Freiwinkels verläuft. Dieser Freiwinkel ermöglicht es, dass sich in der Oberflächenstruktur Rillen und Riefen bilden, deren Anzahl und Tiefe von der Zusammensetzung des Mörtels abhängig ist. Die Schableiste hat nicht die Funktion, das Mörtelbett zu glätten in dem Sinne, dass die Oberfläche möglichst glatt und feinporig ist, sondern hat primär die Aufgabe, vom Abtragmittel stammende Materialreste zu entfernen. Gleichzeitig kann die Oberfläche in gewissem Umfang aufgerauht werden, um das Eindringen der nachträglich aufgebrachten Haftschlämme zu optimieren.
In Kombination mit einem rotierenden Abtragmittel kann die Schableiste einen dem Abtragmittel zugewandten Rampenabschnitt aufweisen, der teilweise unter das rotierende Abtragmittel fasst. Der hierdurch aufgestaute und abgeschabte Mörtel kann über eine Rückführeinheit wieder vor die Abziehkante überführt werden, das heißt insbesondere wieder in die Verteilerkammer, an dessen Mündung die Abziehkante ausgebildet sein kann. Dadurch entsteht in gewissem Umfang ein geschlossenes System, das bei entsprechenden Einstellungen gänzlich ohne manuellen Eingriff arbeiten kann. Der Bediener hat lediglich eine Überwachungsfunktion, da sowohl die Nivellierung als auch die Mörtelzuführung vollkommen automatisch erfolgt.
Das Abtragmittel weist insbesondere eine Rotationsachse auf, die quer zur Bewegungsrichtung der Fertigervorrichtung verläuft. Insbesondere verläuft die Rotationsachse senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fertigervorrichtung. Das Abtragmittel kann aber durchaus auch ein ähnlich einem Förderband umlaufender Kratzschaber sein, welcher die obere Schicht des Mörtelbetts abschabt, abhobelt oder abkratzt und den abgetragenen Mörtel einer Rückführeinheit zuführt. Die Rückführeinheit ist insbesondere eine Rohrschnecke.
Das Abtragmittel ist vorzugsweise eine Schneckenfräse. Die Schneckenfräse weist insbesondere zwei Längenabschnitte mit gegenläufiger Steigung auf, so dass der abgetragene Mörtel zwischen den Längenabschnitten zusammengeführt und dort von der Rohrschnecke der Rückführeinheit aufgenommen wird.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass das Abtragmittel eine translatorisch oszillierende Abtragleiste ist. Eine solche Abtragleiste kann insbesondere V-förmig angeordnet sein, so dass das abgetragene Material etwa in der Mitte der Fertigervorrichtung durch die Vorwärtsbewegung der Fertigervorrichtung zusammengeschoben wird, wo es von der Rückführeinheit aufgenommen und wieder vor die Abziehkante befördert wird.
Das Grundgestell wird über wenigstens zwei einzeln angetriebene Räder fortbewegt. Die Lauffläche der Räder kann gummiert sein, um eine gewisse Verzögerungszeit bei der Überwindung von Unebenheiten in der Fahrspur zu erreichen, so dass der Regelkreis besser reagieren kann. Dadurch kann die Reaktionsgenauigkeit verbessert werden. Ferner kann ein elastischer Bodenkontakt, ebenso wie ein groß gewählter Raddurchmesser, kleinere Unebenheiten grundsätzlich besser ausgleichen. Die Fertigervorrichtung ist vorzugsweise selbstfahrend. Grundsätzlich ist es aber nicht ausgeschlossen, die Vorrichtung an ein Grundgestell einer Zugmaschine anzukoppeln.
Mit dem vorbeschriebenen Verfahren bzw. der vorbeschriebenen Fertigervorrichtung werden erhebliche Qualitätsverbesserungen bei der Erstellung eines schwundarmen, homogen verdichteten und einheitlich formstabilen Mörtelbetts aus erdfeuchten Mörteln erreicht, wie sie z.B. im Fliesen-, Platten- und Mosaiklegehandwerk bei der Erstellung von Rüttelböden im frisch-in-frisch-Verfahren zur Ausführung kommen. Ein Mörtelbett ist durch seinen günstigeren Wasser-/Zementwert und die optimierte Nachbehandlung durch kurzfristiges Belegen mit Fliesen oder Platten schwundärmer als Zementestriche und sollte möglichst hohe Formstabilität besitzen, damit beim Einklopfen bzw. Einrütteln des Oberbelags dieser nicht in das Mörtelbett eintaucht. Das Verfahren ermöglicht ein Einbringen der Mörtelbettung mit Toleranzen, die die erhöhten Anforderungen gemäß DIN-EN 18202, Tabelle 3, Zeile 4 deutlich unterschreiten und es stellt sicher, dass beim Einrütteln der Oberbeläge kaum Niveauveränderungen entstehen. Die bekannten, von Handarbeit geprägten Arbeitsweisen erreichen nur eine unzureichende Verdichtung und Formstabilität der Mörtelbettungen. Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise vollständig überwunden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Figur 1: in der Seitenansicht eine Fertigervorrichtung zur Herstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts
Figur 2: die Fertigervorrichtung der Figur 1 in der Draufsicht und
Figur 3: die Schableiste der Fertigervorrichtung der Figuren 1 und 2 im Detail.

Mit 1 ist in den Figuren 1 und 2 eine Fertigervorrichtung 1 bezeichnet, die zur Erstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts in Richtung des Pfeils F verfahren wird. Die Fertigervorrichtung 1 ist selbstfahrend, wobei zwei ihrer Räder 2, 3 über eigenständige Antriebseinheiten 4 angetrieben werden. Die Räder 2, 3 sind schmale Metallscheiben relativ großen Durchmessers, die in einer gemeinsamen Spur 3 laufen. Die Räder 2, 3 sind an einem rahmenförmigen Grundgestell 5 befestigt. Die Räder 2, 3 sind außerhalb der Arbeitsbreite der Fertigervorrichtung 1 angeordnet, so dass die Räder 2, 3 nicht durch das von der Fertigervorrichtung 1 erstellte Mörtelbett fahren müssen. Zwischen den Rädern 2, 3 ist an dem Grundgestell eine Verteilerkammer 6 angeordnet, die gegenüber dem Grundgestell 5 höhenverstellbar gelagert ist. Die Höhenverstellung erfolgt über zwei Antriebseinheiten 7, die unabhängig voneinander angesteuert werden, so dass die Verteilerkammer 6 gegenüber dem Grundgestell 5 auch im Winkel stehen kann. Dies ist wichtig, da bei diesem Ausführungsbeispiel eine Abziehkante 8 an einer Mündung 9 der Verteilerkammer 6 vorgesehen ist. Die Verteilerkammer 6 ist im Bereich der Mündung 9 zum Untergrund 10 hin offen. Die Abziehkante 8 im Bereich der Mündung 9 sorgt dafür, dass beim Verfahren der Fertigervorrichtung 1 ein vorplaniertes und verdichtetes Mörtelbett bereitgestellt wird.
In Fahrtrichtung hinter der Abziehkante 8 befindet sich ein Verdichter 11, von dem nur die auf der vorplanierten Mörtelbettung aufliegenden Verdichterplatten erkennbar sind. Der Verdichter 11 ist gegenüber dem Grundgestell 5 schwimmend gelagert und kann bei Leerfahrten der Fertigervorrichtung 1 angehoben werden.
An den Verdichter 11 schließt sich eine Planiereinheit 12 an, die über einen Arm 13 schwenkbeweglich gegenüber dem Grundgestell 4 gelagert ist. Der Arm 13 ist im Punkt A an dem Grundgestell 5 angelenkt und wird über eine Hebevorrichtung 14 angehoben, die ebenfalls an dem Grundgestell 5 abgestützt ist. Der Abstand zwischen dem Punkt A und der Hebevorrichtung 14 ist aus Gründen der Regelgenauigkeit möglichst groß gewählt.
Das Höhenniveau der Planiereinheit 12 richtet sich nach einer zuvor eingerichteten optischen Bezugsebene 15, die durch einen Laserstrahl gebildet wird. Auf die optische Bezugsebene 15 reagierende Niveausensormittel 16 liefern Messdaten, die zu einer nicht näher dargestellten Steuerung übermittelt werden. Die Steuerung bewirkt, dass die Hebevorrichtung 14 die Planiereinheit 12 anhebt oder absenkt, so dass die Planiereinheit 12 an der optischen Bezugsebene 15 ausgerichtet ist.
Ein weiterer wichtiger Parameter des Mörtelbetts ist der Verdichtungsgrad des verdichteten Mörtels. Um diesen mittelbar zu erfassen ist an der Planiereinheit 12 ein berührungslos arbeitendes Messmittel 17, insbesondere ein Ultraschallkopf, angeordnet, der den Abstand zwischen dem Messmittel 17 und dem verdichteten Mörtel misst. Ist der Abstand zu klein, bedeutet dies, dass die Mörtelschicht dicker ist als sie sein sollte. Das heißt, die Abziehkante 8 der Verteilerkammer 6 befindet sich in einem zu großen Abstand vom Untergrund 10. Dementsprechend muss die Antriebseinheit 7 derart angesteuert werden, dass die Verteilerkammer 6 mit der Abziehkante 8 leicht abgesenkt wird. Die Messmittel 17 sind jeweils im Eckbereich der Verdichterplatten angeordnet, d.h. in der Näher der Antriebseinheiten 7 für das Heben und Absenken der Verteilerkammer 6. Auf diese Weise kann der zugehörige Regelkreis besonders schnell reagieren.
Grundsätzlich besitzt das von dem Verdichter 11 verdichtete Mörtelbett eine größere Dicke als letztendlich verlangt wird. Der Grund dafür ist, dass die nachgeschalteten Abtragmittel 19 der Planiereinheit 12 eine obere Schicht des verdichteten Mörtelbetts abtragen. Es werden ca. 1 bis 2 cm abgetragen. Ist die abzutragende Mörtelschicht allerdings sehr dick, muss eine zur Rückführung des abgetragenen Mörtels vorgesehene Rückführeinheit 18 mehr Mörtel befördern als erforderlich. Sollte das Abtragmittel 19 oder das Rückführmittel 18 in seiner Kapazität an die Grenzen stoßen, müsste die Vorschubgeschwindigkeit der Fertigervorrichtung 1 reduziert werden. Dies würde zu einer unerwünschten Herabsetzung der Flächenleistung führen. Aus diesem Grund spielt das Messmittel 17 zum Erfassen des Abstands zum verdichteten Mörtelbett eine große Rolle, mit dessen Hilfe die Abziehkante 8 auf das gewünschte Höhenniveau eingestellt werden kann, um eine optimale Dicke der zu verdichtenden Mörtelschicht bereit zu stellen mit dem Ziel, die Menge rückzuführenden Mörtels nicht zu groß, aber auch nicht zu klein werden zu lassen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Abtragmittel 19 der Planiereinheit 12 eine als Schneckenfräse ausgeführte Rotationseinheit, die zwei Längenabschnitte mit gegenläufiger Steigung aufweist. Die Steigung ist so gewählt, dass abgetragener Mörtel der mittig der Fertigervorrichtung 1 angeordneten Rückführeinheit 18 zugeführt wird. Die Rückführeinheit 18 ist eine an eine mit der Planiereinheit 12 gekoppelte Rohrschnecke, die zusammen mit der Planiereinheit 12 angehoben bzw. abgesenkt wird. Die Rückführeinheit 18 wird über eine eigenständige Antriebseinheit 27 angetrieben. Mörtel wird innerhalb der Rückführeinheit 18 schräg nach oben befördert und rutscht über einen Auslauf 20 von oben wieder in die Verteilerkammer 6. Im oberen Bereich der Verteilerkammer 6 ist ein Anschlussrohr 21 zu erkennen, an der ein nicht näher dargestellter Zuführschlauch angeschlossen werden kann, um Mörtel in die Verteilerkammer 6 zu pumpen. In nicht näher dargestellter Weise befindet sich in der Verteilerkammer 6 ein Verteilermittel. Dies ist insbesondere eine gegenläufige Schnecke, die den einerseits über den Auslauf 20 und andererseits über das Anschlussrohr 21 zugeführten Mörtel über die gesamte Breite der Verteilerkammer 6 gleichmäßig verteilt. Zusätzlich kann an dem in die Verteilerkammer 6 hineinragenden Ende des Anschlussrohrs 21 ein manuell verschwenkbarer Abschnitt angekoppelt sein, der es einem Bediener ermöglicht, Mörtel gezielt in der Verteilerkammer 6 zu verteilen, falls sich eine ungleichmäßige Verteilung ergeben sollte oder die Gefahr besteht, dass in einem Teilbereich der Abziehkante 8 nicht genügend Mörtel zur Verfügung steht. Es muss grundsätzlich sichergestellt sein, dass hinreichend Mörtel innerhalb der Verteilerkammer 6 vorhanden ist, da ohne diesen ein einwandfreies Mörtelbett nicht erstellbar ist. Ein Bediener kann die Fertigervorrichtung 1 hinsichtlich der Verfahrgeschwindigkeit unmittelbar an der Fertigervorrichtung 1 oder über eine kabellose oder kabelgebundene Fernbedienung steuern. Befindet sich zu wenig Mörtel in der Verteilerkammer 6, wird die Vorschubgeschwindigkeit gezielt herabgesetzt oder die Fertigervorrichtung 1 sogar angehalten, bis wieder hinreichend Mörtel in der Verteilerkammer 6 vorhanden ist. In ebenfalls nicht näher dargestellter Weise befinden sich in der Verteilerkammer 6 auch Mittel, die einen zulässigen Höchststand des Mörtels erfassen, um eine weitere Zufuhr über das Anschlussrohr 21 zu unterbrechen. Wenn der Mörtelstand fällt, wird über diese Einrichtung ein Signal abgesetzt, dass das Verteilermittel in Gang setzt, und dass weiterer Mörtel über das Anschlussrohr 21 zugeführt werden kann.
Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Fertigervorrichtung ist eine Schableiste 22, die noch hinter dem Abtragmittel 19 angeordnet ist. Die Schableiste 22 (Figur 3) besitzt eine der Oberfläche des Mörtelbetts zugewandte Schabkante 23, die in der Scheitelpunktachse eines sich gegen die Bewegungsrichtung öffnenden Freiwinkels 24 verläuft. Die Form der Freiwinkels 24 spielt eine untergeordnete Rolle. Wesentlich ist, dass hinter der Schabkante 23 ein Freiraum vorhanden ist, so dass ein Kratzeffekt entsteht, der dazu führt, dass die Oberfläche des fertigen Mörtelbetts eine gewisse Aufrauhung besitzt, d.h. die Poren des Mörtelbetts sollen möglichst nicht verschlossen, sondern in gewissem Umfang offen sein, damit eine Kontaktschlämme gut eindringen kann. Dieser Effekt wird durch die Schabkante 23 mit anschließendem Freiwinkel 24 erreicht. Durch einen einstellbaren Freiwinkel 24 kann die Oberflächenbeschaffenheit von rau bis glatt beeinflusst werden.
Aus Figur 3 ist des Weiteren zu erkennen, dass die Schableiste 22 einen dem rotierenden Abtragmittel 19 zugewandten Rampenabschnitt 25 aufweist, so dass abgetragener Mörtel in dem Spalt 26 aufgeschoben wird und von dem rotierenden Abtragmittel 19 in Richtung zur Rückführeinheit 18 transportiert werden kann. In Figur 1 ist erkennbar, dass dem Abtragmittel 19 eine separate Antriebseinheit 28 zugeordnet ist.

Bezugszeichenaufstellung

1 -: Fertigervorrichtung
2-: Rad
3-: Rad
4 -: Antriebseinheit
5 -: Grundgestell
6 -: Verteilerkammer
7 -: Antriebseinheit
8 -: Abziehkante
9-: Mündung
10 -: Untergrund
11 -: Verdichter
12 -: Planiereinheit
13 -: Arm
14 -: Hebevorrichtung
15 -: optische Bezugsebene
16 -: Niveausensormittel
17 -: Messmittel
18 -: Rückführeinheit
19 -: Abtragmittel
20 -: Auslauf
21 -: Anschlussrohr
22 -: Schableiste
23 -: Schabkante
24 -: Freiwinkel
25 -: Rampenabschnitt
26 -: Spalt
27 -: Antriebseinheit
28 -: Antriebseinheit

A -: Anlenkpunkt
F -: Fahrtrichtung

Claims

Verfahren zur Erstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts für die Verlegung von Fliesen oder Platten, mittels einer Fertigervorrichtung (1), umfassend folgende Schritte:
a) Bereitstellen einer Fertigervorrichtung (1);

b) Bewegen der Fertigervorrichtung (1) in eine vorgegebene Richtung, so dass der Mörtel mittels einer Abziehkante (8) der Fertigervorrichtung (1) zunächst planiert wird;

c) Verdichten des planierten Mörtels durch einen Verdichter (11) der Fertigervorrichtung (1);

d) Abtragen einer oberen Schicht des planierten und verdichteten Mörtels durch ein rotatorisch und/oder translatorisch bewegtes Abtragmittel (19) der Fertigervorrichtung (1);

e) Entfernen von Mörtelresten von dem planierten, verdichteten und abgetragenen Mörtel mit einer dem Abtragmittel (19) nachgeschalteten Schableiste (22) der Fertigervorrichtung (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel aus einer Verteilerkammer (6) der Fertigervorrichtung (1) auf einen Untergrund (10) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abgetragene, obere Schicht und die Mörtelreste durch eine Rückführeinheit (18) der Fertigervorrichtung (1) vor die Abziehkante (8) zurückgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel in der Verteilerkammer (6) durch in der Verteilerkammer (6) angeordnete Verteilermittel gleichmäßig verteilt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigervorrichtung (1) eine das Abtragmittel (19), die Schableiste (22) und auf eine optische Bezugsebene (15) reagierende Niveausensormittel (16) umfassende Planiereinheit (12) aufweist, die an einem Grundgestell (5) der Fertigervorrichtung (1) angelenkt ist und über eine Hebevorrichtung (14) in einer der optischen Bezugsebene (15) entsprechenden Soll-Lage gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdichter (11) und dem Abtragmittel (19) Messmittel (17) angeordnet sind, welche die Höhe des verdichteten Mörtels messen, wobei der gemessene Wert als Parameter zur Einstellung der Höhenlage der Abziehkante (8) dient.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkammer (6) gegenüber dem Grundrahmen (5) beweglich gelagert ist.
Fertigervorrichtung zur Erstellung eines erdfeuchten Mörtelbetts für die Verlegung von Fliesen oder Platten, mit
a) einem gegenüber dem Untergrund (10) verfahrbaren Grundgestell (5);

b) einer an dem Grundgestell (5) angeordneten Abziehkante (8);

c) einem mit dem Grundgestell (5) verbundenen und der Abziehkante (8) nachgeschalteten Verdichter (11);

d) einer mit dem Grundgestell (5) gekoppelten Planiereinheit (12), die der Abziehkante (8) und dem Verdichter (11) nachgeschaltet ist;

e) wobei die Planiereinheit (12) ein rotatorisch und/oder translatorisch bewegtes Abtragmittel (19) umfasst, zum Abtragen einer oberen Schicht des planierten und verdichteten Mörtels;

f) wobei die Planiereinheit (12) eine dem Abtragmittel (19) nachgeschaltete Schableiste (22) umfasst, zum Entfernen von Mörtelresten von dem planierten, verdichteten und abgetragenen Mörtelbett.
Fertigervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundgestell (5) eine Verteilerkammer (6) zum Aufbringen des Mörtels auf einen Untergrund (10) angeordnet ist.
Fertigervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verteilerkammer (10) ein Verteilermittel zum gleichmäßigen Verteilen des Mörtels angeordnet ist.
Fertigervorrichtung nach einem Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abziehkante (8) von einer dem Untergrund (10) zugewandten Mündung (9) der Verteilerkammer (6) gebildet ist.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkammer (6) gegenüber dem Grundgestell (5) beweglich gelagert ist, wobei die relative Lage der Verteilerkammer (6) gegenüber dem Grundgestell (5) in Abhängigkeit von der Höhe des verdichteten Mörtels einstellbar ist.
Fertigervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdichter (11) und dem Abtragmittel (19) Messmittel (17) angeordnet sind, welche die Höhe des verdichteten Mörtels messen, wobei der gemessene Wert als Parameter zur Einstellung der Höhenlage der Abziehkante (8) dient.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schableiste (22) eine der Oberfläche des Mörtelbetts zugewandte Schabkante (23) besitzt, die in der Scheitelpunktachse eines sich gegen die Bewegungsrichtung des Grundgestells (5) öffnenden Freiwinkels (24) verläuft.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schableiste (22) einen dem Abtragmittel (19) zugewandten Rampenabschnitt (25) aufweist.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführeinheit (18) vorgesehen ist, zur Überführung der abgetragenen oberen Schicht und der Mörtelreste vor die Abziehkante (8).
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragmittel (19) eine Rotationsachse aufweist, die quer zur Bewegungsrichtung (F) der Fertigervorrichtung (1) verläuft.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragmittel eine Rotationsachse aufweist, die parallel zur Bewegungsrichtung (F) der Fertigervorrichtung (1) verläuft.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragmittel eine translatorisch oszillierende Abtragleiste ist.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführmittel (18) eine Rohrschnecke ist.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragmittel (19) eine Schneckenfräse ist.
Fertigervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schneckenfräse ausgeführte Abtragmittel (19) zwei Längenabschnitte mit gegenläufiger Steigung aufweist.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Planiereinheit (12) auf eine optische Bezugsebene (15) reagierende Niveausensormittel (16) umfasst, wobei die Planiereinheit (12) über eine Hebevorrichtung (14) in der der optischen Bezugsebene (15) entsprechenden Soll-Lage gehalten wird.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundgestell (5) wenigstens zwei einzeln angetriebene Räder (2, 3) angeordnet sind.
Fertigervorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche der Räder (2, 3) elastisch ist.
Fertigervorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (25) seitlich der Verteilerkammer (6) angeordnet sind.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie selbstfahrend ist.
Fertigervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgestell (5) an eine Zugmaschine ankoppelbar ist.