EP1727656B1 - Anlage und verfahren zur herstellung von betonfertigteilen - Google Patents

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EP1727656B1
EP1727656B1 EP05716007A EP05716007A EP1727656B1 EP 1727656 B1 EP1727656 B1 EP 1727656B1 EP 05716007 A EP05716007 A EP 05716007A EP 05716007 A EP05716007 A EP 05716007A EP 1727656 B1 EP1727656 B1 EP 1727656B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
concrete
formwork
liquid
delivery
installation
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05716007A
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English (en)
French (fr)
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EP1727656A1 (de
Inventor
Max Schuran
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Engineering GmbH
Original Assignee
Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Putzmeister Concrete Pumps GmbH filed Critical Putzmeister Concrete Pumps GmbH
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Publication of EP1727656B1 publication Critical patent/EP1727656B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/04—General arrangement or layout of plant the plant being mobile, e.g. mounted on a carriage or a set of carriages
    • B28C9/0472—General arrangement or layout of plant the plant being mobile, e.g. mounted on a carriage or a set of carriages provided with two or more carriages for storing the ingredients or for the mixing device, e.g. transportable on rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B15/00—General arrangement or layout of plant ; Industrial outlines or plant installations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0436—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms

Definitions

  • the invention relates to a plant for the production of precast concrete with arranged in a demarcated production zone, upwardly open formwork, with a spaced from the formwork stationary concrete mixing plant and with a conveyor for the transport of liquid concrete from the concrete mixing plant in the formwork, a Having on a predetermined roadway between the concrete mixing plant and the production zone and along the production zone movable conveyor unit. Furthermore, the invention relates to a process for the production of precast concrete parts, in which liquid concrete is conveyed from a stationary storage or mixing container to formwork and introduced into the formwork, and the liquid concrete via a top of the concrete formwork below the surface of the instant liquid concrete mirror dipping Downpipe is introduced. Such a method is known from JP-A-09 310 496 ,
  • the present invention seeks to develop a system and a method for producing precast concrete parts, whereby a segregation of the liquid concrete can be avoided.
  • a special feature of the invention is that the conveyor carries a moving concrete buffer mixer, a concrete hopper can be charged via the concrete buffer mixer concrete container, a connected to the concrete container concrete pump and via a relative to the mobile conveyor unit rotatable around a vertical concrete distribution boom conveyor line, wherein the delivery line to their end in a down at the top of the mast down, in the formwork from above immersed downcomer opens and the concrete boom and the concrete pump via control elements of a remote control are semi-automatically actuated.
  • a computer-aided control device for the conveying operation of the mobile conveyor unit, which includes an output data of a flow counter responsive control routine for controlling joint drives of the concrete boom in dependence on the derived from the measured flow rate of the formwork, which is programmed so that the downpipe at least over a part of the formwork height performs a stroke movement in a defined distance above or below the liquid concrete level in the formwork.
  • the downpipe can either be stiff or flexible end hose.
  • the traveling concrete pump is expediently working on the peristaltic principle rotor pump. This allows a very accurate volume determination by simply counting the rotor revolutions or parts of a revolution. This volume is then used together with the dimensions of the shape for height determination in the automatic high control of the downpipe.
  • Determining the volume during the pumping process also enables a level determination in the concrete buffer mixer, so that the liquid concrete can always be topped up in time. This can ensure that the concrete pump does not stand still during the entire concreting process.
  • the conveyor has a bucket conveyor or a bucket crane running along the route so that concrete bucket for refilling liquid concrete can be moved in the concrete buffer mixer arranged on the conveyor unit in accordance with the delivered delivery rate. The concrete from the buckets is homogenized in the concrete buffer mixer.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the control device has a position sensor for automatically positioning the mobile conveyor unit with respect to the formwork to be loaded.
  • the control device has a position sensor for automatically positioning the mobile conveyor unit with respect to the formwork to be loaded.
  • a special feature of the method according to the invention for the production of precast concrete parts, in which liquid concrete is conveyed from a stationary storage or mixing container to a formwork and introduced into the formwork, is that the liquid concrete from above into the concrete formwork below the surface of the instantaneous liquid concrete mirror immersed downpipe is introduced, and that the downpipe is raised in the rise of the liquid concrete level in the formwork.
  • the downpipe engages equally far below the liquid concrete level.
  • the delivery rate of the liquid concrete introduced into the formwork is measured and the downpipe is automatically raised in accordance with the amount of liquid related to the cross-sectional area of the formwork.
  • a concrete pylon designed as a kink mast is expediently used, the downpipe being exposed to liquid concrete via a concrete pump and a delivery line guided along the mast arms of the kink mast.
  • the plant shown in fragmentary detail in the drawing is intended for the production of precast concrete parts.
  • the actual concreting process takes place in a delimited production zone 10 in which upwardly open formworks 12 are arranged, the inner contour of which corresponds to the contour of the prefabricated concrete part to be produced.
  • a non-illustrated reinforcing mesh is used in the formwork.
  • concreting liquid concrete is introduced from above through the openings 14 in the formwork 12 so that the reinforcing mesh is embedded in the concrete of the finished part.
  • the liquid concrete is produced in a stationary concrete mixing plant, not shown in the drawing and spent with a conveyor 16 in the formwork.
  • the conveyor 16 comprises a transportable on rails 18 conveyor unit 20, a moving concrete buffer mixer 22, a loadable via the concrete buffer mixer 22 with liquid concrete concrete feed tank 24, a connected to the concrete feed tank concrete pump 26 and one of the concrete pump in the formwork 12 leading Delivery line 28 includes.
  • the delivery line is guided over a concrete distributor boom 30, which is rotatable about a vertical axis 46 relative to the delivery unit 20 and which in the exemplary embodiment shown is designed as a folding mast with three mast arms 31 ', 31 ", 31"'.
  • the delivery line 28 opens into a down to the mast top 31 downpipe 32, which dips into the formwork 12 during the concreting process from above.
  • the drop tube 32 may be formed either as a rigid tube or as a flexible end hose.
  • a computer-aided control device 35 is provided, which is a remote control device 36 with at least one control lever and a responsive to actuation signals of the control lever 38 software routine for moving the drop tube 32 has over the articulated drives of the concrete distributor boom 30.
  • the movement of the concrete distributor mast 30 with downpipe 32 is semi-automatic, the downpipe 32 in a first main direction of the control lever 38 with respect to the mast rotation axis 40 radial movement in a second main direction rotating about the mast rotation axis 40 movement and in a third main direction a lifting or Lowering example, performs within the formwork.
  • the control device 35 comprises a position transmitter for the automatic positioning of the mobile conveyor unit 20 along the rail track 18 with respect to the formwork 12 to be loaded.
  • Such a pump includes a special tube arranged in a rotor housing, which is compressed by the rotation of a rotor. The concrete is pushed in the hose in the direction of delivery line 28.
  • the rotor pump is quiet and smooth.
  • the flow rate can be controlled in a wide range continuously over the number of revolutions and measured at the same time.
  • the downcomer 32 is retracted deep into the formwork 12 for concreting so that the undesirable addition of air into the liquid concrete is minimized.
  • the downpipe is constantly in liquid concrete and is raised fully automatically with the filling process. This is especially important when using self-compacting concrete.
  • Self-compacting concrete simplifies concreting considerably, since it distributes and vents itself automatically in the formwork 12. This ensures high concrete quality with high concreting performance. Personnel-intensive rework, such as Cleaning, cutting, filling of prefabricated elements are largely avoided when using self-compacting concrete.
  • a bucket 42 is additionally provided on the concrete bucket 44 parallel to the rail section 18 of the stationary concrete mixing plant can be moved to the current position of the conveyor unit 20.
  • the moving concrete buffer mixer 22 can be refilled during pumping with fresh concrete, so that a continuous concreting process is possible, the introduced batches are homogenized and a high production rate can be achieved.
  • Refilling the concrete buffer mixer is done automatically.
  • the concrete boom 30 is controlled computerized, so that the pump driver can concentrate fully on the environment and the filling of the formwork.
  • the drop tube 32 is raised automatically during the filling process with the liquid concrete level in the formwork.
  • the delivery line 28 is closed via a pinch valve in the region of the drop tube 32, so that the mast 30 can be moved to the next formwork 12. In all positions and regardless of the flow rate any vibrations of the distributor boom are damped by a suitable sensor and control software.
  • the conveyor unit 20 is electrically driven and rail-guided, so that the respective location of the machine relative to the formwork 12 can be positioned.
  • Changing the type of concrete between two formworks is no problem.
  • the pump driver introduces a sponge ball soaked in water into the concrete feed tank 24.
  • the pump sucks the sponge ball and conveys it to the downpipe 32.
  • the sponge ball With the sponge ball, the remaining concrete is pushed out of the pipeline. At the same time, the system is cleaned.
  • the movable conveyor unit 20 is equipped with optical and / or acoustic monitoring devices. Redundant laser scanners, which are attached to the front and rear of the liquid end, are used for non-contact monitoring of a freely programmable Safety area. If an obstacle is in the way, the mobile feed unit is stopped. Only when the obstacle has been eliminated, the laser scanner releases the driving operation of the conveyor unit again.
  • the invention relates to a system and a method for producing precast concrete parts, wherein liquid concrete is conveyed from a stationary storage or mixing container to formwork 12 and introduced into the formwork.
  • the system comprises a transport unit 20 which can be moved on a predetermined roadway 18 and which carries a moving concrete mixer 22, a concrete pump 26 and a delivery line 28 opening into the formwork 12.
  • the delivery line is guided over a concrete distributor boom 30 and opens into a downpipe 32, which is arranged on the mast top and in the formwork 12 can be inserted.
  • the downpipe of liquid concrete can be introduced below the surface of the instantaneous liquid concrete level in the formwork.
  • the downpipe 32 can be lifted on the rise of the liquid concrete mirror in the formwork 12sbsttätig.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Betonfertigteilen mit in einer abgegrenzten Fertigungszone, angeordneten, nach oben offenen Schalungen, mit einer im Abstand von den Schalungen angeordneten stationären Betonmischanlage und mit einer Fördereinrichtung für den Transport von Flüssigbeton von der Betonmischanlage in die Schalungen, die eine auf einer vorgegebenen Fahrbahn zwischen der Betonmischanlage und der Fertigungszone sowie entlang der Fertigungszone verfahrbare Fördereinheit aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen, bei welchem Flüssigbeton von einem stationären Vorrats- oder Mischbehälter zu einer Schalung gefördert und in die Schalung eingebracht wird, und der Flüssigbeton über ein von oben in die Betonschalung unter die Oberfläche des momentanen Flüssigbeton spiegels eintauchendes Fallrohr eingebracht wird. Ein solches Verfahren ist bekannt aus JP-A-09 310 496 .
  • Bei einer Anlage zur Herstellung von Betonfertigteilen der eingangs angegebenen Art ist es bekannt ( FR-A-2640185 ), dass die Fördereinrichtung eine auf einer vorgegebenen Fahrbahn zwischen der Betonmischanlage und der Fertigungszone sowie entlang der Fertigungszone verfahrbare Fördereinheit aufweist, die einen über den Betonmischer mit Flüssigbeton beschickbaren Betonaufgabebehälter enthält. Mit diesen Maßnahmen ist es zwar möglich, die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Als nachteilig wird jedoch angesehen, dass aufgrund der diskontinuierlichen Befüllung und der Entmischung des Betons während des Betontransports eine schlechte Oberflächenqualität der Betonfertigteile entstehen kann.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen zu entwickeln, womit eine Entmischung des Flüssigbetons vermieden werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
  • Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Fördereinrichtung einen mitfahrenden Betonpuffermischer, einen über den Betonpuffermischer mit Flüssigbeton beschickbaren Betonaufgabebehälter, eine an den Betonaufgabebehälter angeschlossene Betonpumpe und eine über einen gegenüber der fahrbaren Fördereinheit um eine Vertikalachse drehbaren Betonverteilermast geführte Förderleitung trägt, wobei die Förderleitung an ihrem Ende in ein an der Mastspitze nach unten hängendes, in die Schalung von oben her eintauchendes Fallrohr mündet und der Betonverteilermast und die Betonpumpe über Steuerorgane einer Fernbedienung halbautomatisch betätigbar sind. Weiter ist eine computergestützte Steuereinrichtung für den Förderbetrieb der fahrbaren Fördereinheit vorgesehen, die eine auf Ausgangsdaten eines Fördermengenzählers ansprechende Steuerroutine zur Ansteuerung von Gelenkantrieben des Betonverteilermasts in Abhängigkeit von dem aus der gemessenen Fördermenge abgeleiteten Füllgrad der Schalung enthält, die so programmiert ist, dass das Fallrohr zumindest über einen Teil der Schalungshöhe eine Hubbewegung in definiertem Abstand über oder unter dem Flüssigbetonspiegel in der Schalung ausführt. Das Fallrohr kann dabei entweder in sich steif oder als biegsamer Endschlauch ausgebildet sein.
  • Diese Verfahrensweise ist besonders bei selbstverdichtendem Beton von Bedeutung, bei welchem der Flüssigbeton stets in einem bestimmten Abstand unter der Oberfläche der Betonfüllung in die Schalung eingefüllt werden sollte. Damit wird eine gleichmäßige Verdichtung des Betons ohne Entmischungserscheinungen und Lufteintrag erzielt. Die Höhe der Austrittsstelle des Fallrohrs innerhalb der Schalung wird dabei automatisch durch Messung des Füllvolumens und durch Umrechnung über die Füllhöhenformel der jeweiligen Schalung bestimmt. Bei den relativ niedrigen Viskositäten von selbstverdichtendem Flüssigbeton ist es nicht notwendig, das Fallrohr während des Betoniervorgangs innerhalb der Form quer zu verfahren. Der Beton füllt vielmehr annähernd gleichmäßig die Form aus, so dass über den gesamten Schalungsquerschnitt eine konstante Höhenzunahme erfolgt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, das Fallrohr während des Betoniervorgangs entlang der Formkontur beispielsweise mit Hilfe einer Fernbedienung zu bewegen. Dies kann bei zähflüssigen Betonsorten notwendig sein, setzt jedoch voraus, dass etwaige Bewehrungsstrukturen innerhalb der Schalung eine entsprechende Verschiebung des Fallrohrs zulassen. In vielen Fällen befindet sich nämlich innerhalb der Schalung ein Bewehrungsnetz, das vom Pumpenbediener beim Einfüllvorgang berücksichtigt werden muss.
  • Die mitfahrende Betonpumpe ist zweckmäßig eine nach dem Peristaltikprinzip arbeitende Rotorpumpe. Diese ermöglicht eine sehr genaue Volumenbestimmung durch einfaches Zählen der Rotorumdrehungen oder von Teilen einer Umdrehung. Dieses Volumen wird dann zusammen mit den Maßen der Form zur Höhenbestimmung bei der automatischen Hochsteuerung des Fallrohrs benutzt.
  • Die Volumenbestimmung beim Pumpvorgang ermöglicht auch eine Füllstandsbestimmung im Betonpuffermischer, so dass der Flüssigbeton immer rechtzeitig nachgefüllt werden kann. Dadurch kann erreicht werden, dass die Betonpumpe während des gesamten Betoniervorgangs nicht stillsteht. Die Fördereinrichtung weist zu diesem Zweck eine entlang der Fahrstrecke verlaufende Kübelbahn oder einen Kübelkran auf, so dass Betonkübel zum Nachfüllen von Flüssigbeton in den auf der Fördereinheit angeordneten Betonpuffermischer nach Maßgabe der ausgebrachten Fördermenge verfahrbar sind. Der Beton aus den Kübeln wird im Betonpuffermischer homogenisiert.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinrichtung einen Positionsgeber zur automatischen Positionierung der fahrbaren Fördereinheit bezüglich der zu beschickenden Schalung aufweist. Beim Betonieren von Fertigteilen wird üblicherweise in einer Halle gearbeitet, in der sich Hindernisse, wie Säulen, Kräne, Stütze, Dachkonstruktionen und dergleichen befinden. Die Grenzkonturen dieser Hindernisse können in die computergestützte Steuereinrichtung eingelesen und beim Arbeiten mit dem Betonverteilermast von jeder Position der Fördereinheit entlang der Schienenstrecke aus automatisch berücksichtigt werden.
  • Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Betonfertigteilen, bei welchem Flüssigbeton von einem stationären Vorrats-oder Mischbehälter zu einer Schalung gefördert und in die Schalung eingebracht wird, besteht darin, dass der Flüssigbeton über ein von oben in die Betonschalung unter die Oberfläche des momentanen Flüssigbetonspiegels eintauchendes Fallrohr eingebracht wird, und dass das Fallrohr beim Anstieg des Flüssigbetonspiegels in der Schalung angehoben wird. Vorteilhafterweise greift das Fallrohr während des Anstiegs des Flüssigbetonspiegels über den überwiegenden Teil der Schalungshöhe gleich weit unter den Flüssigbetonspiegel ein. Um dies zu ermöglichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Fördermenge des in die Schalung eingebrachten Flüssigbetons gemessen und das Fallrohr nach Maßgabe der auf die Querschnittsfläche der Schalung bezogenen Flüssigkeitsmenge selbsttätig angehoben. Zum Anheben des Fallrohrs wird zweckmäßig ein als Knickmast ausgebildeter Betonverteilermast verwendet, wobei das Fallrohr über eine Betonpumpe und eine entlang den Mastarmen des Knickmasts geführte Förderleitung mit Flüssigbeton beaufschlagt wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Ausschnitt aus einer Anlage zur Herstellung von Betonfer- tigteilen aus der Sicht der Vogelperspektive;
    Fig. 2
    eine Seitenansicht der Fahreinheit der Anlage nach Fig. 1 wäh- rend des Betoniervorgangs.
  • Die in der Zeichnung ausschnittsweise dargestellte Anlage ist zur Herstellung von Betonfertigteilen bestimmt. Der eigentliche Betoniervorgang erfolgt in einer abgegrenzten Fertigungszone 10, in welcher nach oben offene Schalungen 12 angeordnet sind, deren Innenkontur der Kontur des herzustellenden Betonfertigteils entspricht. Vor jedem Betoniervorgang wird in die Schalung ein nicht dargestelltes Bewehrungsnetz eingesetzt. Beim Betoniervorgang wird Flüssigbeton von oben her über die Öffnungen 14 in die Schalungen 12 so eingebracht, dass das Bewehrungsnetz in den Beton des Fertigteils eingebettet wird.
  • Der Flüssigbeton wird in einer in der Zeichnung nicht dargestellten stationären Betonmischanlage hergestellt und mit einer Fördereinrichtung 16 in die Schalungen verbracht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Fördereinrichtung 16 eine auf Schienen 18 verfahrbare Fördereinheit 20, die einen mitfahrenden Betonpuffermischer 22, einen über den Betonpuffermischer 22 mit Flüssigbeton beaufschlagbaren Betonaufgabebehälter 24, eine an den Betonaufgabebehälter angeschlossene Betonpumpe 26 und eine von der Betonpumpe in die Schalung 12 führende Förderleitung 28 umfasst. Die Förderleitung ist über einen gegenüber der Fördereinheit 20 um eine Vertikalachse 46 drehbaren Betonverteilermast 30 geführt, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Knickmast mit drei Mastarmen 31',31",31"' ausgebildet ist. An ihrem Ende mündet die Förderleitung 28 in ein an der Mastspitze 31 nach unten hängendes Fallrohr 32, das beim Betoniervorgang von oben her in die Schalung 12 eintaucht. Das Fallrohr 32 kann entweder als starres Rohr oder als biegsamer Endschlauch ausgebildet sein. Zur Ansteuerung der Fördereinheit 20 während des Förderbetriebs ist eine computergestützte Steuereinrichtung 35 vorgesehen, die ein Fernbedienungsgerät 36 mit mindestens einem Steuerhebel sowie eine auf Betätigungssignale des Steuerhebels 38 ansprechende Softwareroutine zur Bewegung des Fallrohrs 32 über die Gelenkantriebe des Betonverteilermasts 30 aufweist. Die Bewegung des Betonverteilermasts 30 mit Fallrohr 32 erfolgt halbautomatisch, wobei das Fallrohr 32 in einer ersten Hauptrichtung des Steuerhebels 38 eine bezüglich der Mastdrehachse 40 radiale Bewegung, in einer zweiten Hauptrichtung eine um die Mastdrehachse 40 drehende Bewegung und in einer dritten Hauptrichtung eine Hub- oder Senkbewegung beispielsweise innerhalb der Schalung ausführt. Außerdem umfasst die Steuereinrichtung 35 einen Positionsgeber zur automatischen Positionierung der fahrbaren Fördereinheit 20 entlang der Schienenstrecke 18 bezüglich der zu beschickenden Schalungen 12.
  • Als Betonpumpe 26 wird zweckmäßig eine nach dem Prinzip der Peristaltikpumpe arbeitende Rotorpumpe verwendet. Eine solche Pumpe enthält einen in einem Rotorgehäuse angeordneten Spezialschlauch, der durch die Drehung eines Rotors zusammengepresst wird. Dabei wird der Beton im Schlauch in Richtung Förderleitung 28 geschoben. Die Rotorpumpe ist leise und laufruhig. Die Fördermenge kann in einem weiten Bereich stufenlos über die Umdrehungszahl geregelt und zugleich gemessen werden. Das Fallrohr 32 wird zum Betonieren tief in die Schalung 12 eingefahren, so dass die unerwünschte Zugabe von Luft in den Flüssigbeton minimiert wird. Das Fallrohr steckt dabei ständig im Flüssigbeton und wird vollautomatisch mit dem Füllvorgang angehoben. Dies ist besonders bei Verwendung von selbstverdichtendem Beton wichtig. Selbstverdichtender Beton vereinfacht das Betonieren erheblich, da er sich selbsttätig in der Schalung 12 verteilt und entlüftet. Dies stellt eine hohe Betonqualität bei gleichzeitig hoher Betonierleistung sicher. Personalintensive Nacharbeiten, wie z.B. Säubern, Schneiden, Spachteln der Fertigelemente, werden bei Verwendung von selbstverdichtendem Beton weitgehend vermieden.
  • Um eine kontinuierliche Beschickung der Schalungen 12 mit Beton gewährleisten zu können, ist zusätzlich eine Kübelbahn 42 vorgesehen, auf der Betonkübel 44 parallel zur Schienenstrecke 18 von der stationären Betonmischanlage zur augenblicklichen Position der Fördereinheit 20 verfahren werden können. Damit kann der mitfahrende Betonpuffermischer 22 während des Pumpbetriebs mit Frischbeton nachgefüllt werden, so dass ein kontinuierlicher Betoniervorgang möglich ist, die eingebrachten Chargen homogenisiert werden und eine hohe Produktionsgeschwindigkeit erzielt werden kann. Das Nachfüllen des Betonpuffermischers erfolgt automatisch. Außerdem wird der Betonverteilermast 30 rechnergestützt gesteuert, so dass sich der Pumpenfahrer voll auf das Umfeld und die Befüllung der Schalung konzentrieren kann. Insbesondere wird das Fallrohr 32 während des Füllvorgangs selbsttätig mit dem Flüssigbetonspiegel in der Schalung angehoben. Ist eine Schalung vollständig gefüllt, wird die Förderleitung 28 über ein Quetschventil im Bereich des Fallrohrs 32 geschlossen, so dass der Mast 30 zur nächsten Schalung 12 gefahren werden kann. In allen Stellungen und unabhängig von der Fördermenge werden etwaige Schwingungen des Verteilermasts durch eine geeignete Sensorik und Regelungs-Software gedämpft.
  • Die Fördereinheit 20 ist elektrisch angetrieben und schienengeführt, so dass der jeweilige Standort der Maschine relativ zur Schalung 12 positionierbar ist. Ein Wechsel der Betonsorte zwischen zwei Schalungen ist dabei kein Problem. Bei der verwendeten Rotorpumpe bleibt kaum Restbeton übrig. Um restlichen Beton aus der Pumpe und der Förderleitung in die Schalung 12 zu fördern, führt der Pumpenfahrer eine mit Wasser vollgesaugte Schwammkugel in den Betonaufgabebehälter 24 ein. Die Pumpe saugt die Schwammkugel ein und fördert sie bis zum Fallrohr 32. Mit der Schwammkugel wird der restliche Beton aus der Rohrleitung herausgeschoben. Gleichzeitig wird das System gesäubert.
  • Zur Sicherheit in der Werkshalle ist die verfahrbare Fördereinheit 20 mit optischen und/oder akustischen Überwachungsvorrichtungen ausgestattet. Redundante Laserscanner, die vorne und hinten an der Fördereinheit angebracht sind, dienen zur berührungslosen Überwachung einer frei zu programmierenden Sicherheitsfläche. Steht ein Hindernis im Weg, wird die fahrbare Fördereinheit gestoppt. Erst wenn das Hindernis beseitigt ist, gibt der Laserscanner den Fahrbetrieb der Fördereinheit wieder frei.
  • Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen, wobei Flüssigbeton von einem stationären Vorrats- oder Mischbehälter zu einer Schalung 12 gefördert und in die Schalung eingebracht wird. Die Anlage umfasst eine auf einer vorgegebenen Fahrbahn 18 verfahrbare Fördereinheit 20, die einen mitfahrenden Betonmischer 22 eine Betonpumpe 26 und eine in die Schalung 12 mündende Förderleitung 28 trägt. Die Förderleitung ist dabei über einen Betonverteilermast 30 geführt und mündet in ein Fallrohr 32, das an der Mastspitze angeordnet und in die Schalung 12 einführbar ist. Mit dem Fallrohr kann der Flüssigbeton unter die Oberfläche des momentanen Flüssigbetonspiegels in der Schalung eingebracht werden. Außerdem kann das Fallrohr 32 beim Anstieg des Flüssigbetonspiegels in der Schalung 12selbsttätig angehoben werden.

Claims (15)

  1. Anlage zur Herstellung von Betonfertigteilen mit in einer Fertigungszone (10) angeordneten, nach oben offenen Schalungen (12), mit einer im Abstand von den Schalungen angeordneten stationären Betonmischanlage und mit einer Fördereinrichtung (16) für den Transport von Flüssigbeton von der Betonmischanlage in die Schalungen (12), die eine auf einer vorgegebenen Fahrbahn (18) zwischen der Betonmischanlage und der Fertigungszone (10) sowie entlang der Fertigungszone verfahrbare Fördereinheit (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (16) einen mitfahrenden Betonpuffermischer (22), einen über den Betonpuffermischer mit Flüssigbeton beschickbaren Betonaufgabebehälter (24), eine an den Betonaufgabebehälter (24) angeschlossene Betonpumpe (26) und eine über einen gegenüber der fahrbaren Fördereinheit (20) um eine Vertikalachse (40) drehbaren Betonverteilermast (30) geführte Förderleitung (28) trägt, wobei die Förderleitung an ihrem Ende in ein an der Mastspitze (31) nach unten hängendes, in die Schalung von oben her eintauchendes Fallrohr (32) mündet und der Betonverteilermast (30) und die Betonpumpe (26) über Steuerorgane (38) einer Fernbedienung (36) halbautomatisch betätigbar sind, und wobei eine computergestützte Steuereinrichtung (35) für den Förderbetrieb der fahrbaren Fördereinheit (20) vorgesehen ist, die eine auf Ausgangsdaten eines Fördermengenzählers ansprechende Steuerroutine zur Ansteuerung von Gelenkantrieben des Betonverteilermasts (30) in Abhängigkeit von dem aus der gemessenen Fördermenge abgeleiteten Füllgrad der Schalung enthält, die so programmiert ist, dass das Fallrohr (32) zumindest über einen Teil der Schalungshöhe eine Hubbewegung in definiertem Abstand über oder unter dem Flüssigbetonspiegel in der Schalung ausführt.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonverteilermast (30) als Knickmast ausgebildet ist.
  3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonpumpe (26) eine nach dem Prinzip der Peristaltikpumpe arbeitende Rotorpumpe ist.
  4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Fördereinheit (20) transportierte Beton als selbstverdichtender Beton ausgebildet ist.
  5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das die Steuereinrichtung (35) einen Positionsgeber zur automatischen Positionierung der fahrbaren Fördereinheit (20) bezüglich der zu beschickenden Schalung (12) aufweist.
  6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (35) ein Fernbedienungsgerät (36) mit mindestens einem Steuerhebel (38) sowie eine auf Betätigungssignale des Steuerhebels ansprechende Softwareroutine zur Bewegung des Fallrohrs (32) über Gelenkantriebe des Betonverteilermasts (30) aufweist, wobei das Fallrohr (32) in einer ersten Hauptrichtung des Steuerhebels (38) eine bezüglich der Mastdrehachse (40) radiale Bewegung, in einer zweiten Hauptrichtung eine um die Mastdrehachse (40) drehende Bewegung und in einer dritten Hauptrichtung eine Hub- oder Senkbewegung ausführt.
  7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (16) zusätzlich eine entlang der Fahrbahn (18) verlaufende Kübelbahn (42) aufweist, und dass auf der Kübelbahn Betonkübel (44) zum Nachfüllen von Flüssigbeton in den auf der Fördereinheit (20) angeordneten Betonmischer (22) nach Maßgabe der ausgebrachten Fördermenge verfahrbar sind.
  8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kübelbahn (42) als Hängebahn und die Betonkübel (44) als Hängekübel ausgebildet sind.
  9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichet, dass die Fahrbahn (18) als Schienenstrecke und die Fördereinheit (20) als Schienenfahrzeug ausgebildet sind.
  10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (32) als biegsamer Endschlauch ausgebildet ist.
  11. Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen, bei welchem Flüssigbeton von einem stationären Vorrats- oder Mischbehälter zu einer Schalung (12) gefördert und in die Schalung eingebracht wird, und der Flüssigbeton über ein von oben in die Betonschalung (12) unter die Oberfläche des momentanen Flüssigbetonspiegels eintauchendes Fallrohr (32) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermenge des in die Schalung (12) eingebrachten Flüssigbetons gemessen und das Fallrohr (32) nach Maßgabe der auf die Querschnittsfläche der Schalung bezogenen Flüssigkeitsmenge seibsttätig angehoben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (32) bei Anstieg des Flüssigbetonspiegels in der Schalung angehoben wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (32) während des Anstiegs des Flüssigbetonspiegels über den überwiegenden Teil der Schalungshöhe gleich weit unter den Flüssigbetonspiegel eingreift.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (32) beim Einfüllvorgang mittels eines als Knickmast ausgebildeten Betonverteilermasts (30) angehoben wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohr (32) über eine Betonpumpe (26) und eine entlang den Mastarmen eines Knickmasts geführte Förderleitung (28) mit Flüssigbeton beaufschlagt wird.
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