EP3533574A1 - Anlage und verfahren zur herstellung von betonelementen - Google Patents

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EP3533574A1
EP3533574A1 EP18197476.7A EP18197476A EP3533574A1 EP 3533574 A1 EP3533574 A1 EP 3533574A1 EP 18197476 A EP18197476 A EP 18197476A EP 3533574 A1 EP3533574 A1 EP 3533574A1
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EP
European Patent Office
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formwork
pallet
fastening element
concrete
actuator
Prior art date
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EP18197476.7A
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English (en)
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EP3533574B1 (de
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Hans-Jörg Vollert
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Vollert Anlagenbau GmbH
Original Assignee
Vollert Anlagenbau GmbH
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    • 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
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/08—Moulds provided with means for tilting or inverting
    • B28B7/085—Moulds provided with means for tilting or inverting for making double wall panels
    • 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
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/0002—Auxiliary parts or elements of the mould
    • B28B7/0014—Fastening means for mould parts, e.g. for attaching mould walls on mould tables; Mould clamps
    • B28B7/0017—Fastening means for mould parts, e.g. for attaching mould walls on mould tables; Mould clamps for attaching mould walls on mould tables
    • 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
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/0002—Auxiliary parts or elements of the mould
    • B28B7/0014—Fastening means for mould parts, e.g. for attaching mould walls on mould tables; Mould clamps
    • B28B7/002—Fastening means for mould parts, e.g. for attaching mould walls on mould tables; Mould clamps using magnets

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for producing concrete elements, in particular for the production of double-walled precast concrete parts
  • a turning device For the production of double-walled precast concrete parts often a turning device is used.
  • the upper concrete element the so-called upper shell
  • the traverse of the turning device picks up the pallet with the hardened upper shell and locks it.
  • the first concrete element is secured to the pallet so that it does not fall off the pallet during the turning process.
  • the traverse turns the pallet with the hardened upper shell by 180 ° and lowers it into a freshly concreted lower shell.
  • From the EP 2 193 901 B1 is a turning device known, with which the first concrete element can be secured before pivoting on the pallet.
  • This turning device has to secure the component on the pallet on a holding device with a pivotally mounted clamping arm, which is movable between a holding position and a release position.
  • the tensioning arm can be pushed into the holding position by counter holders of a crossbeam, in which the tensioning arm can be braced with the concrete part via an inflatable hose.
  • a plant for producing, for example, double-walled, concrete elements having at least one pallet, a plurality of formwork elements which are releasably fixable on the at least one pallet, and at least one holding device for securing a concrete element on the at least one pallet
  • the formwork elements each have at least one formwork surface portion which defines a side wall portion of the concrete element to be produced.
  • the formwork elements are arranged on the pallet so that they form an upwardly open space through their formwork surface sections together with the pallet, which defines the contour of the concrete element to be produced as a casting mold.
  • the at least one holding device is preferably provided with at least one actuator and at least one fastening element which is integrated in one of the formwork elements.
  • the at least one fastening element and optionally also the at least one actuator can be housed substantially in the respective formwork elements.
  • the at least one fastening element is actuated by the at least one actuator actuated from a release position not projecting beyond the formwork surface section into a holding position projecting beyond the formwork surface section.
  • the fastening element is thus distinguished between two states, namely the release position in which the fastening element is located substantially within the formwork element, and the holding position in which the fastening element protrudes at least partially from the respective formwork elements.
  • This embodiment allows attachment of a concrete element on the pallet, in which the fastener is transferred to the holding position. Conversely, the concrete element can be separated from the pallet when the fastener is in its release position.
  • the cost of installation and operation with a built-in formwork element fastener compared to conventional solutions is comparatively low and the space outside the formwork elements is not required by the locking of the concrete element on the pallet.
  • this space can be used for the realization of other functions, for example, to brace reinforcing elements. Since the handling of the relatively heavy clamping arms is eliminated, the employees in the plants are relieved and the work safety is increased.
  • cured concrete elements are fixed on the pallet.
  • the fastener either engages behind a cured concrete element and / or engages in a recess of the concrete element.
  • the inventive design of the system also offers the possibility to transfer the fastener in the holding position before or while the concrete element is poured.
  • the fastener is thus poured into the concrete, resulting in a positive connection of the concrete element with the fastener and thus with the formwork elements and the pallet on which the formwork elements is attached leads.
  • the fastener can thus be transferred to the holding position during different times of the manufacturing process of the concrete element.
  • the fastening element can be brought from the release position into the holding position by means of the actuator.
  • the transfer of the fastener from the holding position to the release position can then be done for example by gravity.
  • the at least one fastener actuated by the at least one actuator is moved from the holding position to the release position.
  • the at least one fastener may be provided with a releasable from the fastener cap, of the fastener from a not over the formwork surface portion projecting release position in a via the shuttering surface portion protruding holding position is movable.
  • a cap which may be made of plastic, for example, preferably encloses the fastener at least partially and can dip laterally into the concrete or the finished concrete element and remain there. In other words, the cap acts like a lost dowel for anchoring the fastener in the concrete. The fastener is protected in this way from contamination and is easily operable.
  • the at least one fastening element can be a displaceably mounted in a formwork element, in particular rigid pawl, a, for example cylindrical or conical, bolts, a threaded rod or the like.
  • the at least one fastening element may have an elastically deformable shell, which can be deformed from a release position not projecting beyond the formwork surface section into a holding position projecting beyond the formwork surface section.
  • Other alternative embodiments include, for example, from the release position in the holding position tiltable or pivotable fastener a.
  • the at least one actuator may comprise a chamber which can be acted upon by a fluid and which is connected directly or by means of a piston arrangement to the fastening element.
  • a pawl or the like it is possible for a pawl or the like to be extended and retracted by a pressurized fluid.
  • the switching between extension and retraction movement can be controlled, for example, by actuating a valve.
  • the chamber may be associated with a source of pressurized fluid, which is connectable via a valve arrangement with the chamber.
  • the at least one actuator may have a chamber which can be acted upon by a fluid, which chamber is delimited at least in regions by the elastically deformable casing or at least partially delimited by an elastically deformable element arranged in the elastically deformable casing.
  • the fastening element consists of an outer elastic covering element, similar to a bicycle tire, that is fixedly mounted in the formwork element and presses against or presses into the concrete element when pressure is applied. This creates a frictional connection between the outer elastic sheath element and the concrete element.
  • Inside the Hüllelements may be a pressurized hose, similar to a bicycle hose, which expands when pressurized and presses the Hüllelement against the concrete element.
  • a pawl or the like forming a fastening element may have a toothed rack or be connected to a toothed rack, wherein the at least one actuator is a rotationally driven pinion may have, which is engaged with the rack. An actuation of the pinion then causes a translational movement of the rack and the associated pawl.
  • a bistable actuator which can be used in the system according to the invention are, in addition to a medium under pressure or an electric motor, also a spring and / or an (electric) magnet.
  • the at least one actuator is assigned a control for actuating the at least one actuator.
  • the controller preferably actuates the actuator as a function of a signal generated manually, via cable, via radio and / or by a sensor.
  • Suitable sensors for the actuation of the actuator for example, a tilt switch, an acceleration sensor or the like.
  • the above object is further achieved with a method for producing, for example, double-walled concrete elements, in particular in the circulation method, with the following steps: providing a pallet, then applying shuttering elements to the pallet, wherein at least one of the shuttering elements of an actuator of a not having a formwork surface portion protruding release position in a projecting over the formwork surface portion holding position fastener, then extending the at least one fastener from the release position to the holding position, then filling concrete in the space defined by the pallet and formwork elements space, then turning the palette after curing the concrete, and then retracting the at least one fastener from the holding position to the release position.
  • the method is based on the idea that the fastener can be poured into the concrete of the concrete element to be produced when the fastener is already in its holding position during the casting of the concrete. This allows a particularly good connection with the formwork elements and the pallet, without complex steps are required after curing.
  • the production of double-walled concrete elements in the circulation process may include further steps, such as the cleaning of formwork elements and the pallet, the plotting of the positions on which the formwork elements, for example robotically controlled to be discontinued, the introduction of reinforcements, the transport between stations and like.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a part of a plant for the production of concrete elements in the pallet circulation process, in particular for the production of double-walled concrete elements.
  • a formwork element 2 which is fixed by a holder 3, for example, magnetically, detachably on the pallet 1.
  • a fastening element 4 is shown, which is actuated via a bistable actuator 5, which a trigger 6 and an energy storage 7 are assigned.
  • FIG. 1 shows a state in which the fastening element 4 is in its holding position in which the fastening element 4 protrudes at least partially from the formwork element 2 and engages in the schematically indicated concrete element 8.
  • the holding position is defined in this context so that the fastening element 4 projects beyond a shuttering surface portion 9 of the shuttering element 2 in the direction of the concrete element 8.
  • the shuttering surface section 9 is a fitting to the concrete element 8 outer surface of the shuttering element 2.
  • the fastening element 4 is retracted so far into the formwork element 2, that the fastening element 4 is not or at least not substantially projecting beyond the formwork surface portion 9 of the formwork element 2 in the direction of the concrete element 8.
  • the actuator 5 can be used either exclusively for the extension of the fastener 4 from the release position to the holding position or can also additionally retract the fastener 4 from the holding position to the release position.
  • the in FIG. 1 Shutter 6 shown may have a control to operate the actuator 5 in response to a signal.
  • energy stored in the energy store 7 can be released.
  • the trigger 6 or the controller may be provided with switches or sensors to automatically actuate the actuator 5.
  • the actuator 5 extend the fastener 4 in the holding position as soon as the formwork element 2 is fixed by means of the holder 3 on the pallet 1.
  • the placement of the formwork element 2 on the pallet 1 and the triggering of the holder 3 can be detected for example by means of a tilt switch and / or an acceleration sensor.
  • the actuator 5 can be actuated to transfer the fastener 4 from the holding position to the release position when tilting of the pallet 1 by, for example, 180 ° and / or by means of the acceleration sensor is detected by means of the tilt switch, a specific acceleration value when jogging the upper shell, that is, during the compression, occurs.
  • the fastener 4 designed as a pawl, which is guided in the formwork element 2, for example, approximately parallel to the pallet 1, slidably.
  • the energy storage 7 is configured in this embodiment as a chamber with pressurized fluid or a fluid source, which is connected via a, for example.
  • valve unit with a cylinder to a piston of the fastener 4 or to actuate a connected thereto piston.
  • the valve unit can be designed such that the fastening element 4 is actively retractable into the release position.
  • the latch is on the in FIG. 2 Bottom side slanted designed so that the connection with the concrete element 8 (not shown) after the turning process can be solved by the force acting on the concrete element gravity when no pressure is exerted on the connected to the pawl piston.
  • FIG. 3 is also a formwork element 2 shown in cross-section, which in turn has an energy storage 7 in the form of a chamber with pressurized fluid and a valve assembly as a trigger 6.
  • the valve assembly is connected via a line with an inflatable tube 10 or the like elastically deformable element.
  • an elastically deformable casing 11 is further introduced, which surrounds the inflatable tube 10 partially.
  • the shell 11 is arranged, for example, approximately flush with the formwork surface portion 9 of the formwork element 2, which corresponds to the release position (not shown).
  • the inflatable tube 10 If, on the other hand, the inflatable tube 10 is acted upon by the pressurized fluid from the energy store 7, the tube 10 deforms the envelope 11 so that it projects beyond the formwork surface section 9 of the formwork element 2 in the direction of the concrete element 8, as shown in FIGS. 3 and 4 shown holding position corresponds. Accordingly, the fastener 4 formed by the sheath 11 can be transferred from the holding position to the release position by releasing pressure from the inflatable tube 10.
  • FIG. 5 shows a formwork element 2 in a horizontal section.
  • a fastener 4 is slidably mounted.
  • the fastener 4 is integrally formed with a rack 12 in this embodiment, which is in engagement with a pinion 13.
  • the rack 12 and the pinion 13 together form an actuator 5 for actuating the fastener 4.
  • the pinion 13 is connected to a motor, not shown, so that depending on the direction of rotation of the pinion 13, the fastener 4 in the in FIG. 5 shown holding position or back to the release position can be moved.
  • FIG. 5 a cap 14 is shown, which surrounds the over the formwork surface portion 9 of the formwork element 2 in the direction of the concrete element 8 projecting portions of the fastening element 4 in the holding position.
  • the cap 14 forms a lost dowel, which is introduced from the fastener 4 in the concrete element 8 and remains there when the fastener 4 is retracted to the release position.
  • the fastening element can be actuated by means of a thread or a worm gear.
  • the concrete encloses the fastening elements 4 and optionally provided caps 14, whereby a connection between the concrete and the formwork elements 2 and the pallet 1 is formed.
  • This connection causes the concrete element created after hardening of the concrete, ie a wall of the double-walled concrete molding, remains firmly connected to the pallet 1. It is thus possible to tilt the pallet 1 by 180 ° and to introduce the concrete element 8 upside down in a mold in which the second wall of the double-walled concrete part is made. The pallet 1 can then be released by transferring the fasteners 4 in the release position of the concrete element 8.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Betonelementen, mit wenigstens einer Palette (1), mehreren Schalungselementen (2), die lösbar auf der wenigstens einen Palette (1) fixierbar sind, und mit wenigstens einer Halteeinrichtung zum Sichern eines Betonelements (8) auf der wenigstens einen Palette (1). Die Schalungselemente (2) weisen dabei jeweils wenigstens einen Schalungsflächenabschnitt (9) auf, der einen Seitenwandabschnitt des herzustellenden Betonelements (8) definiert. Die wenigstens eine Halteeinrichtung weist wenigstens einen Aktuator (5) und wenigstens ein Befestigungselement (4) auf, das in eines der Schalungselemente (2) integriert ist, wobei das wenigstens eine Befestigungselement (4) von dem wenigstens einen Aktuator (5) betätigt aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehende Halteposition bewegbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Betonelementen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Betonelementen, insbesondere zur Herstellung von doppelwandigen Betonfertigteilen
  • Zur Herstellung doppelwandiger Betonfertigteile wird häufig eine Wendevorrichtung eingesetzt. Zur Herstellung der Doppelwand wird dabei i.d.R. zunächst das obere Betonelement, die sogenannte Oberschale, auf einer Palette in einen von Schalungselementen begrenzten Bereich betoniert. Die Traverse der Wendevorrichtung nimmt die Palette mit der ausgehärteten Oberschale auf und verriegelt diese.
  • Nach dem Verriegeln wird das erste Betonelement auf der Palette gesichert, damit dieses während des Wendevorgangs nicht von der Palette herunterfällt.
  • Die Traverse dreht die Palette mit der ausgehärteten Oberschale um 180° und senkt diese in eine frisch betonierte Unterschale ab.
  • Aus der EP 2 193 901 B1 ist eine Wendevorrichtung bekannt, mit der das erste Betonelement vor dem Schwenken auf der Palette gesichert werden kann. Diese Wendevorrichtung weist zur Sicherung des Bauteils auf der Palette eine Halteeinrichtung mit einem schwenkbar gelagerten Spannarm auf, der zwischen einer Halteposition und einer Freigabeposition bewegbar ist. Der Spannarm kann durch Gegenhalter einer Traverse in die Halteposition geschoben werden, in der der Spannarm über einen aufblasbaren Schlauch mit dem Betonteil verspannt werden kann.
  • Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen Betonelemente noch effektiver herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird im Wesentlichen durch eine Anlage zur Herstellung von, beispielsweise doppelwandigen, Betonelementen gelöst, die wenigstens eine Palette, mehreren Schalungselemente, die lösbar auf der wenigstens einen Palette fixierbar sind, und wenigstens eine Halteeinrichtung zum Sichern eines Betonelements auf der wenigstens einen Palette aufweist. Dabei weisen die Schalungselemente jeweils wenigstens einen Schalungsflächenabschnitt auf, der einen Seitenwandabschnitt des herzustellenden Betonelements definiert. Insbesondere werden die Schalungselemente so auf der Palette angeordnet, dass sie durch ihre Schalungsflächenabschnitte zusammen mit der Palette einen nach oben offenen Raum bilden, der als Gussform die Kontur des herzustellenden Betonelements definiert.
  • Nach der Erfindung ist die wenigstens eine Halteeinrichtung vorzugsweise mit wenigstens einem Aktuator und wenigstens einem Befestigungselement versehen, das in eines der Schalungselemente integriert ist. Mit anderen Worten kann das wenigstens eine Befestigungselement und gegebenenfalls auch der wenigstens eine Aktuator im Wesentlichen in dem jeweiligen Schalungselemente eingehaust sein. Dabei ist das wenigstens eine Befestigungselement von dem wenigstens einen Aktuator betätigt aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt vorstehende Halteposition bewegbar. In Bezug auf das Befestigungselement wird folglich zwischen zwei Zuständen unterschieden, nämlich der Freigabeposition, in der sich das Befestigungselement im Wesentlichen innerhalb des Schalungselements befindet, und der Halteposition, in der das Befestigungselement zumindest teilweise aus dem jeweiligen Schalungselemente herausragt.
  • Dieser Ausgestaltung ermöglicht eine Befestigung eines Betonelements auf der Palette, in dem das Befestigungselement in die Halteposition überführt wird. Umgekehrt kann das Betonelement von der Palette getrennt werden, wenn das Befestigungselement in seiner Freigabeposition ist. Mit anderen Worten ist es mit in den Schalungselementen integrierten Befestigungselementen möglich, ein Betonelement sehr rasch auf einer Palette zu verspannen bzw. rasch die Verriegelung zu lösen. Zudem ist der Aufwand für Montage und Bedienung bei einem in das Schalungselement integrierten Befestigungselement gegenüber herkömmlichen Lösungen vergleichsweise gering und der Bauraum außerhalb der Schalungselemente wird nicht durch die Verriegelung des Betonelements auf der Palette benötigt. Damit kann dieser Bauraum für die Realisierung anderer Funktionen genutzt werden, beispielsweise um Bewehrungselemente zu verspannen. Da das Handling der relativ schweren Spannarme entfällt, werden die Mitarbeiter in den Anlagen entlastet und die Arbeitssicherheit erhöht.
  • Bei bekannten Wendevorrichtungen werden üblicherweise ausgehärtete Betonelemente auf der Palette fixiert. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Anlage ebenfalls möglich, indem das Befestigungselement entweder ein ausgehärtetes Betonelement hintergreift und/oder in eine Ausnehmung des Betonelements eingreift. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anlage jedoch auch die Möglichkeit, das Befestigungselement in die Halteposition zu überführen bevor oder während das Betonelement gegossen wird. Das Befestigungselement wird somit in den Beton mit eingegossen, was zu einer formschlüssigen Verbindung des Betonelements mit dem Befestigungselement und damit mit dem Schalungselemente und der Palette, auf der das Schalungselemente befestigt ist, führt. Anders als bei bekannten Wendevorrichtungen kann das Befestigungselement somit während verschiedener Zeitpunkte des Herstellungsverfahrens des Betonelements in die Halteposition überführt werden.
  • Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß ausreichend, wenn das Befestigungselement mittels des Aktuators von der Freigabeposition in die Halteposition gebracht werden kann. Das Überführen des Befestigungselements aus der Halteposition in die Freigabeposition kann dann beispielsweise durch Schwerkraft erfolgen. Für einige Anwendungsfälle wird es jedoch bevorzugt, wenn das wenigstens eine Befestigungselement von dem wenigstens einen Aktuator betätigt aus der Halteposition in die Freigabeposition bewegbar ist.
  • Um ein Anhaften des Betonelements an dem Befestigungselement zu vermeiden, was zu einer Blockade des Befestigungselement führen könnte, kann das wenigstens eine Befestigungselement mit einer von dem Befestigungselement lösbaren Kappe versehen sein, die von dem Befestigungselement aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt vorstehende Halteposition bewegbar ist. Eine solche Kappe, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann, umhüllt vorzugsweise das Befestigungselement zumindest bereichsweise und kann seitlich in den Beton bzw. das fertige Betonelement eintauchen und dort verbleiben. Mit anderen Worten wirkt die Kappe wie ein verlorener Dübel zur Verankerung des Befestigungselements im Beton. Das Befestigungselement wird auf diese Weise vor Verschmutzung geschützt und ist leicht betätigbar.
  • Nach einer Ausführungsform kann das wenigstens eine Befestigungselement eine in einem Schalungselement verschiebbar gelagerte, insbesondere starre, Klinke, ein, z.B. zylindrischer oder konischer, Bolzen, ein Gewindestab oder dergleichen sein. Alternativ hierzu kann das wenigstens eine Befestigungselement eine elastisch verformbare Hülle aufweisen, die aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt vorstehende Halteposition verformbar ist. Weitere alternative Ausführungsformen schließen beispielsweise ein aus der Freigabeposition in die Halteposition kippbares oder schwenkbares Befestigungselement ein.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann der wenigstens eine Aktuator eine mit einem Fluid beaufschlagbare Kammer aufweisen, die direkt oder mittels einer Kolbenanordnung mit dem Befestigungselement verbunden ist. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Klinke oder dergleichen durch ein mit Druck beaufschlagt Fluid aus- und eingefahren wird. Die Umschaltung zwischen Aus- und Einfahrbewegung kann beispielsweise durch das Betätigen eines Ventils gesteuert werden. Hierzu kann der Kammer eine Quelle unter Druck stehenden Fluids zugeordnet sein, die über eine Ventilanordnung mit der Kammer verbindbar ist.
  • Alternativ kann der wenigstens eine Aktuator eine mit einem Fluid beaufschlagbare Kammer aufweisen, die zumindest bereichsweise durch die elastisch verformbare Hülle begrenzt ist oder zumindest bereichsweise durch ein in der elastisch verformbaren Hülle angeordnetes elastisch verformbares Element begrenzt ist. So ist es beispielsweise möglich, dass das Befestigungselement aus einem äußeren elastischen Hüllelement, ähnlich einem Fahrradreifen, besteht, dass im Schalungselement fest gelagert ist und bei Druckbeaufschlagung gegen das Betonelement drückt oder in dieses hineingreift. Dadurch entsteht zwischen dem äußeren elastischen Hüllelement und dem Betonelement eine kraftschlüssige Verbindung. Im Inneren des Hüllelements kann sich ein mit einem Druck beaufschlagt Schlauch, ähnlich einem Fahrradschlauch, befinden, der bei Druckbeaufschlagung expandiert und das Hüllelement gegen das Betonelement drückt.
  • Als weitere Alternative kann eine das Befestigungselement bildende Klinke oder dergleichen eine Zahnstange aufweisen oder mit einer Zahnstange verbunden sein, wobei der wenigstens eine Aktuator ein rotatorisch angetriebenes Ritzel aufweisen kann, das mit der Zahnstange in Eingriff steht. Eine Betätigung des Ritzels bewirkt dann eine translatorische Bewegung der Zahnstange und der damit verbundenen Klinke. Weitere Beispiele für einen in der erfindungsgemäßen Anlage einsetzbaren bistabilen Aktuator sind neben einem unter Druck stehenden Medium oder einem Elektromotor auch eine Feder und/oder ein (Elektro-)Magnet.
  • Anlagen zur Herstellung von Betonelementen werden in immer größerem Umfang automatisiert betrieben. Es ist daher vorteilhaft, wenn dem wenigstens einen Aktuator eine Steuerung zur Betätigung des wenigstens einen Aktuators zugeordnet ist. Die Steuerung betätigt dabei den Aktuator vorzugsweise in Abhängigkeit eines manuell, kabelgebunden, über Funk und/oder von einem Sensor erzeugten Signals. Geeignete Sensoren für die Betätigung des Aktuators sind beispielsweise ein Neigungsschalter, ein Beschleunigungssensor oder dergleichen.
  • Die oben genannte Aufgabe wird weiter mit einem Verfahren zur Herstellung von, beispielsweise doppelwandigen, Betonelementen, insbesondere im Umlaufverfahren, mit folgenden Schritten gelöst: Bereitstellen einer Palette, anschließendes Aufbringen von Schalungselementen auf die Palette, wobei wenigstens eines der Schalungselemente ein von einem Aktuator aus einer nicht über einen Schalungsflächenabschnitt vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt vorstehende Halteposition bewegbares Befestigungselement aufweist, anschließendes Ausfahren des wenigstens einen Befestigungselements aus der Freigabeposition in die Halteposition, anschließendes Einfüllen von Beton in den von der Palette und den Schalungselementen definierten Raum, anschließendes Wenden der Palette nach dem Aushärten des Betons, und anschließendes Zurückziehen des wenigstens einen Befestigungselements aus der Halteposition in die Freigabeposition.
  • Das Verfahren beruht dabei auf der Idee, dass das Befestigungselement in den Beton des herzustellenden Betonelements eingegossen werden kann, wenn das Befestigungselement sich während des Gießens des Betons bereits in seiner Halteposition befindet. Dies ermöglicht eine besonders gute Verbindung mit den Schalungselementen und der Palette, ohne dass nach dem Aushärten aufwändige Arbeitsschritte erforderlich sind.
  • Die Herstellung von doppelwandigen Betonelementen im Umlaufverfahren kann weitere Schritte umfassen, beispielsweise das Reinigen von Schalungselementen und der Palette, das Plotten der Positionen, auf die die Schalungselemente, zum Beispiel robotergesteuert, abgesetzt werden sollen, das Einbringen von Bewehrungen, den Transport zwischen einzelnen Stationen und dergleichen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
  • Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1
    eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung von Betonelementen,
    Fig. 2
    in Schnittansicht ein Schalungselement nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 3
    in Schnittansicht ein Schalungselement nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 4
    in Schnittansicht ein Detail aus Fig. 3, und
    Fig. 5
    in Schnittansicht ein Schalungselement nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Teils einer Anlage zur Herstellung von Betonelementen im Paletten-Umlaufverfahren, insbesondere zur Herstellung von doppelwandigen Betonelementen. In der Ausführungsform der Figur 1 ist auf einer Palette 1 ein Schalungselement 2 angeordnet, das durch einen Halter 3, beispielsweise magnetisch, lösbar auf der Palette 1 befestigt ist. Weiter ist ein Befestigungselement 4 dargestellt, das über einen bistabilen Aktuator 5, dem ein Auslöser 6 und ein Energiespeicher 7 zugeordnet sind, betätigbar ist.
  • Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, sind dabei das Befestigungselement 4, der Aktuator 5, der Auslöser 6 und der Energiespeicher 7 zumindest teilweise innerhalb des Schalungselements 2 angeordnet und in dieses integriert. Figur 1 zeigt dabei einen Zustand, in welchem sich das Befestigungselement 4 in seiner Halteposition befindet, in der das Befestigungselement 4 zumindest bereichsweise aus dem Schalungselement 2 herausragt und in das schematisch angedeutete Betonelement 8 eingreift.
  • Die Halteposition wird in diesem Zusammenhang so definiert, dass das Befestigungselement 4 über einen Schalungsflächenabschnitt 9 des Schalungselements 2 in Richtung zu dem Betonelement 8 vorsteht. Der Schalungsflächenabschnitt 9 ist dabei eine an dem Betonelement 8 anliegende Außenfläche des Schalungselements 2. In einer in Figur 1 nicht dargestellten Freigabeposition ist das Befestigungselement 4 so weit in das Schalungselement 2 zurückgezogen, dass das Befestigungselement 4 nicht oder zumindest nicht wesentlich über den Schalungsflächenabschnitt 9 des Schalungselements 2 in Richtung zu dem Betonelement 8 vorsteht.
  • Zur Betätigung des Befestigungselements 4 ist dieses direkt oder indirekt in geeigneter Weise mit dem Aktuator 5 verbunden. Der Aktuator 5 kann dabei entweder ausschließlich für das Ausfahren des Befestigungselements 4 aus der Freigabeposition in die Halteposition verwendet werden oder kann zusätzlich auch das Befestigungselement 4 aus der Halteposition in die Freigabeposition zurückziehen.
  • Der in Figur 1 gezeigte Auslöser 6 kann eine Steuerung aufweisen, um den Aktuator 5 in Abhängigkeit eines Signals zu betätigen. Hierfür kann in dem Energiespeicher 7 gespeicherte Energie freigesetzt werden. Der Auslöser 6 bzw. die Steuerung können mit Schaltern oder Sensoren versehen sein, um den Aktuator 5 automatisch zu betätigen. Beispielsweise kann der Aktuator 5 das Befestigungselement 4 in die Halteposition ausfahren, sobald das Schalungselement 2 mittels des Halters 3 auf der Palette 1 befestigt wird. Das Aufsetzen des Schalungselements 2 auf der Palette 1 und das Auslösen des Halters 3 kann beispielsweise mittels eines Neigungsschalters und/oder eines Beschleunigungssensors detektiert werden. Umgekehrt kann der Aktuator 5 betätigt werden, um das Befestigungselement 4 aus der Halteposition in die Freigabeposition zu überführen, wenn mittels des Neigungsschalters ein Kippen der Palette 1 um zum Beispiel 180° und/oder mittels des Beschleunigungssensors ein bestimmter Beschleunigungswert detektiert wird, der beim Rütteln der Oberschale, d.h. während des Verdichtens, auftritt.
  • In der Ausführungsform der Figur 2 ist das Befestigungselement 4 als eine Klinke gestaltet, die in dem Schalungselement 2, zum Beispiel etwa parallel zu der Palette 1, verschiebbar geführt ist. Der Energiespeicher 7 ist in dieser Ausführungsform als eine Kammer mit unter Druck stehendem Fluid bzw. eine Fluidquelle ausgestaltet, die über eine, bspw. in den Auslöser 6 integrierte, Ventileinheit mit einem Zylinder verbindbar ist, um einen Kolben des Befestigungselements 4 bzw. einen mit diesem verbundenen Kolben zu betätigen. Die Ventileinheit kann dabei derart gestaltet sein, dass das Befestigungselement 4 aktiv in die Freigabeposition zurückziehbar ist. Die Klinke ist auf der in Figur 2 unteren Seite abgeschrägt gestaltet, so dass die Verbindung mit dem Betonelement 8 (nicht dargestellt) nach dem Wendevorgang durch die auf das Betonelement wirkende Schwerkraft gelöst werden kann, wenn kein Druck auf den mit der Klinke verbundenen Kolben ausgeübt wird.
  • In Figur 3 ist ebenfalls ein Schalungselement 2 im Querschnitt dargestellt, das wiederum einen Energiespeicher 7 in Form einer Kammer mit unter Druck stehendem Fluid und eine Ventilanordnung als Auslöser 6 aufweist. Wie aus der Detailansicht der Figur 4 ersichtlich ist, ist die Ventilanordnung über eine Leitung mit einem aufblasbaren Schlauch 10 oder dergleichen elastisch verformbaren Element verbunden. In das Schalungselement 2 ist weiter eine elastisch verformbare Hülle 11 eingebracht, die den aufblasbaren Schlauch 10 bereichsweise umgibt. In ihrem undeformierten Zustand ist die Hülle 11 beispielsweise etwa bündig mit dem Schalungsflächenabschnitt 9 des Schalungselements 2 angeordnet, was der Freigabeposition entspricht (nicht dargestellt). Wird dagegen der aufblasbare Schlauch 10 mit dem unter Druck stehenden Fluid aus dem Energiespeicher 7 beaufschlagt, verformt der Schlauch 10 die Hülle 11 so, dass diese über den Schalungsflächenabschnitt 9 des Schalungselements 2 in Richtung zu dem Betonelement 8 vorsteht, was der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Halteposition entspricht. Entsprechend kann das Befestigungselement 4, das durch die Hülle 11 gebildet wird, aus der Halteposition in die Freigabeposition überführt werden, indem Druck aus dem aufblasbaren Schlauch 10 abgelassen wird.
  • Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 5 dargestellt, die ein Schalungselement 2 in einem horizontalen Schnitt zeigt. In dem Schalungselement 2 ist wiederum ein Befestigungselement 4 verschiebbar gelagert. Das Befestigungselement 4 ist in dieser Ausführungsform einstückig mit einer Zahnstange 12 ausgebildet, die mit einem Ritzel 13 in Eingriff steht. Die Zahnstange 12 und das Ritzel 13 bilden gemeinsam einen Aktuator 5 zur Betätigung des Befestigungselements 4. Hierzu ist das Ritzel 13 mit einem nicht gezeigten Motor verbunden, so dass abhängig von der Drehrichtung des Ritzels 13 das Befestigungselement 4 in die in Figur 5 gezeigte Halteposition oder zurück in die Freigabeposition bewegt werden kann.
  • Weiter ist in Figur 5 eine Kappe 14 dargestellt, die den über den Schalungsflächenabschnitt 9 des Schalungselements 2 in Richtung zu dem Betonelement 8 vorstehenden Bereichen des Befestigungselements 4 in der Halteposition umgibt. Die Kappe 14 bildet dabei einen verlorenen Dübel, der von dem Befestigungselement 4 in das Betonelement 8 eingebracht wird und dort verbleibt, wenn das Befestigungselement 4 in die Freigabeposition zurückgezogen wird.
  • Nach einer weiteren nicht dargestellten Alternative kann das Befestigungselement mittels eines Gewindes oder eines Schneckengetriebes betätigt werden.
  • Nachfolgend wird die Herstellung eines doppelwandigen Betonformteils unter Bezugnahme auf Figur 1 erläutert. Nach dem Aufbringen und Verankern (zum Beispiel mit magnetischen Haltern 3) von mehreren Schalungselementen 2 auf der Palette 1 werden mehrere Befestigungselemente 4 aus einem oder mehreren Schalungselementen 2 in die in Figur 1 gezeigte Halteposition ausgefahren. Anschließend wird in den durch die Palette 1 und die Schalungselemente 2 definierten Raum Beton eingefüllt und verdichtet.
  • Der Beton umschließt dabei die Befestigungselemente 4 sowie die gegebenenfalls vorgesehenen Kappen 14, wodurch eine Verbindung zwischen dem Beton und den Schalungselementen 2 bzw. der Palette 1 entsteht. Diese Verbindung bewirkt, dass das nach dem Aushärten des Betons entstehende Betonelement, d.h. eine Wand des doppelwandigen Betonformteils, fest mit der Palette 1 verbunden bleibt. Es ist somit möglich, die Palette 1 um 180° zu kippen und das Betonelement 8 auf dem Kopf stehend in einer Form einzubringen, in der die zweite Wand des doppelwandigen Betonformteils hergestellt wird. Die Palette 1 kann dann durch Überführen der Befestigungselemente 4 in die Freigabeposition von dem Betonelement 8 gelöst werden.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Palette
    2
    Schalungselement
    3
    Halter
    4
    Befestigungselement
    5
    Aktuator
    6
    Auslöser
    7
    Energiespeicher
    8
    Betonelement
    9
    Schalungsflächenabschnitt
    10
    aufblasbarer Schlauch
    11
    elastisch verformbare Hülle
    12
    Zahnstange
    13
    Ritzel
    14
    Kappe

Claims (11)

  1. Anlage zur Herstellung von Betonelementen, mit wenigstens einer Palette (1), mehreren Schalungselementen (2), die lösbar auf der wenigstens einen Palette (1) fixierbar sind, und mit wenigstens einer Halteeinrichtung zum Sichern eines Betonelements (8) auf der wenigstens einen Palette (1), wobei die Schalungselemente (2) jeweils wenigstens einen Schalungsflächenabschnitt (9) aufweisen, der einen Seitenwandabschnitt des herzustellenden Betonelements (8) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Halteeinrichtung wenigstens einen Aktuator (5) und wenigstens ein Befestigungselement (4) aufweist, das in eines der Schalungselemente (2) integriert ist, wobei das wenigstens eine Befestigungselement (4) von dem wenigstens einen Aktuator (5) betätigt aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehende Halteposition bewegbar ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (4) von dem wenigstens einen Aktuator (5) betätigt aus der Halteposition in die Freigabeposition bewegbar ist.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (4) mit einer von dem Befestigungselement (4) lösbaren Kappe (14) versehen ist, die von dem Befestigungselement (4) aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehende Halteposition bewegbar ist.
  4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (4) eine in einem Schalungselement (2) verschiebbar gelagerte Klinke ist, oder dass das wenigstens eine Befestigungselement (4) eine elastisch verformbare Hülle (11) aufweist, die aus einer nicht über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehende Halteposition verformbar ist.
  5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktuator (5) eine mit einem Fluid beaufschlagbare Kammer (7, 12) aufweist, die direkt oder mittels einer Kolbenanordnung mit dem Befestigungselement (4, 11) verbunden ist.
  6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammer (7, 11) eine Quelle unter Druck stehenden Fluids zugeordnet ist, die über eine Ventilanordnung (6) mit der Kammer (7, 11) verbindbar ist.
  7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke eine Zahnstange (12) aufweist oder mit einer Zahnstange (12) verbunden ist, und dass der wenigstens eine Aktuator (5) ein rotatorisch angetriebenes Ritzel (13) aufweist, das mit der Zahnstange (12) in Eingriff steht.
  8. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktuator (5) eine Feder und/oder einen Elektromagnet aufweist.
  9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Aktuator (5) eine Steuerung zur Betätigung des wenigstens einen Aktuators (5) in Abhängigkeit eines manuell, kabelgebunden, über Funk und/oder von einem Sensor erzeugten Signals zugeordnet ist.
  10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (4) in der Halteposition gehalten wird, wenn ein Beschleunigungssensor eine bestimmte Beschleunigung und/oder ein Neigungssensor eine definierte Ausrichtung der Palette (1) detektiert.
  11. Verfahren zur Herstellung von Betonelementen mit folgenden Schritten, insbesondere im Umlaufverfahren:
    a) Bereitstellen einer Palette (1),
    b) Aufbringen von Schalungselementen (2) auf die Palette (1), wobei wenigstens eines der Schalungselemente (2) ein von einem Aktuator (5) aus einer nicht über einen Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehenden Freigabeposition in eine über den Schalungsflächenabschnitt (9) vorstehende Halteposition bewegbares Befestigungselement (4) aufweist,
    c) Ausfahren des wenigstens einen Befestigungselements (4) aus der Freigabeposition in die Halteposition,
    d) Einfüllen von Beton in den von der Palette (1) und den Schalungselementen (2) definierten Raum,
    e) Wenden der Palette (1) nach dem Aushärten des Betons, und
    f) Zurückziehen des wenigstens einen Befestigungselements (4) aus der Halteposition in die Freigabeposition.
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