EP4126485B1

EP4126485B1 - Schaltbare magnetvorrichtung

Info

Publication number: EP4126485B1
Application number: EP21713970.8A
Authority: EP
Inventors: Marko KIRBACH
Original assignee: BT Innovation GmbH
Current assignee: BT Innovation GmbH
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2024-11-06
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: WO2021190747A1; EP4126485A1; WO2021191358A1; US20230117992A1; CN115666889A; US12076887B2; DE102020122839A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schaltbare Magnetvorrichtung sowie ein System, umfassend eine Schalungsvorrichtung und eine schaltbare Magnetvorrichtung.
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 203 09 970 U1 ist eine schaltbare Magnetvorrichtung eine Magnetvorrichtung zum Fixieren einer Schalungsvorrichtung auf einer Schalungsunterlage bekannt. Ein Magnet ist um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Der Magnet kann von einer Arretierstellung, in der sich der Magnet mit einer Schalungsunterlage in magnetischer Wirkverbindung befindet, durch einen Betätigungshebel, der mit dem Magneten gekoppelt wird, in eine Lösestellung überführt werden. In der Arretierstellung wird die Schalungsvorrichtung zum Fertigen von Betonteilen in ihrer Position fixiert.
Weiterhin zeigt SU 1 527 123 A2 eine schaltbare Magnetvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. US 6 168 221 B1 offenbart eine schaltbare Magnetvorrichtung, bei der zwei Magnetpakete gleichzeitig um eine Schwenkachse durch eine lineare Betätigung bewegt werden.
Durch den Hebelarm von der Schwenkachse bis zum Angriffspunkt des Hebels wird die Abhebekraft, um den Magneten von der Schalungsunterlage zu lösen, reduziert gegenüber dem Fall, in dem der Magnet translatorisch abgehoben wird.
Allerdings muss zum Betätigen des Magneten der Betätigungshebel selbst geschwenkt werden, was einen erheblichen Arbeitsraum erfordert. Weiterhin stützt sich der Betätigungshebel während der Schwenkbewegung an einer Schalungsvorrichtung ab, was zu einer erheblichen Beanspruchung der Schalungsvorrichtung führt. Deshalb müssen diese Schalungsvorrichtungen entsprechend dimensioniert werden. Auch können an der Kopplungsstelle zwischen Betätigungshebel und Magnet Reibungskräfte oder gar Verklemmen auftreten, was die tatsächlichen Abhebekräfte erhöht.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der zuvor erwähnten Probleme gemacht und ihr liegt die Aufgabe zu Grunde, eine schaltbare Magnetvorrichtung vorzusehen, die einen geringen Arbeitsraum erfordert und ein leichtes Abheben des Magneten von der Schalungsunterlage erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch eine schaltbare Magnetvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine schaltbare Magnetvorrichtung vorgesehen, die eine Vielzahl von Magnetpaketen umfasst, das zwischen einer Interaktionsstellung, in der sich das Magnetpaket bevorzugt mit einer magnetisierbaren Schalungsunterlage vorzugsweise durch Anlage an die Schalungsunterlage in einer magnetischen Wirkverbindung mit der Schalungsunterlage befindet, und einer Lösestellung überführbar ist, in der die magnetische Wirkverbindung zwischen der Schalungsunterlage und dem Magnetpaket reduziert ist, vorzugsweise aufgehoben ist. Die Magnetvorrichtung ist so konfiguriert, dass Vielzahl von Magnetpaketen während des Überführens zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung zumindest abschnittsweise eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse durchführt. Weiterhin umfasst die Magnetvorrichtung eine Betätigungseinrichtung, die zum Überführen der Vielzahl von Magnetpaketen zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung mit der Vielzahl von Magnetpaketen koppelbar ist. Die Magnetvorrichtung ist so konfiguriert, dass Betätigungseinrichtung zumindest zeitweise während der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen eine lineare Bewegung entlang einer linearen Bewegungsrichtung durchführt.
Gemäß dem obigen Aspekt führt die Vielzahl von Magnetpaketen während des Überführens zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung zumindest abschnittsweise eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse durch. Dabei kann durch die bereits oben angesprochene Hebelarmwirkung die Abhebekraft, die durch die Betätigungseinrichtung auf die Magnetpakete übertragen wird, reduziert werden. Allerdings ist die Magnetvorrichtung so konfiguriert, dass die Betätigungseinrichtung zumindest zeitweise während der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen eine lineare Bewegung entlang einer linearen Bewegungsrichtung durchführt. Deshalb kann in einem kleinen Arbeitsraum gearbeitet werden und die Betätigung wird für einen Bediener erleichtert. Auch muss sich die Betätigungseinrichtung zum Überführen nicht an einer Schwenkachse einer Schalungsvorrichtung abstützen. Das erleichtert die Konfiguration.
Die Magnetvorrichtung weisen eine Vielzahl der Magnetpakete auf, und ist die Magnetvorrichtung so konfiguriert, dass die Vielzahl von Magnetpaketen zumindest vorübergehend gleichzeitig die Schwenkbewegung um ihre jeweilige Schwenkachse durchführen.
Da eine Vielzahl von Magnetpaketen vorgesehen wird, können hohe Magnetkräfte erzielt werden, mit denen eine Schalungsvorrichtung gegen die Schalungsunterlage gepresst wird. Die Vielzahl von Magnetpaketen führen jeweils eine Schwenkbewegung um ihre jeweilige Schwenkachse durch, was ein leichtes Abheben ermöglicht. Da die Schwenkbewegung zumindest vorübergehend gleichzeitig vonstattengehen kann, kann ein gleichmäßiges Abheben der Magnetpakete erfolgen.
Vorzugsweise ist die lineare Bewegungsrichtung eine zur Schalungsunterlage im Wesentlichen senkrechte Richtung.
Dadurch kann das Abheben der Magnetpakete besonders schnell und effektiv erfolgen. Auch kann ein Arbeitsraum klein in einer Richtung parallel zur Schalungsunterlage gehalten werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Betätigungseinrichtung mit der Vielzahl von Magnetpaketen so gekoppelt sein, dass die Vielzahl von Magnetpaketen bezüglich des sich entlang der linearen Bewegungsrichtung linear bewegbaren Abschnitts der Betätigungseinrichtung jeweils zumindest einen die lineare Bewegungsrichtung schneidenden Freiheitsgrad aufweist.
Dadurch kann auf besonders einfache Weise eine Entkopplung der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen und der Linearbewegung zumindest eines Abschnitts der Betätigungseinrichtung erzeugt werden. Vorzugsweise ist zumindest ein Freiheitsgrad ein rotatorischer Freiheitsgrad um eine zur Schwenkachse parallele Achse. Dadurch kann ein Verklemmen von Magnetpaketen und Betätigungseinrichtung effektiv verhindert werden. Vorzugsweise weist die Magnetvorrichtung zumindest eine Führungseinrichtung auf, die konfiguriert ist, die Betätigungseinrichtung entlang der linearen Bewegungsrichtung zu führen.
Dadurch kann die lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung zuverlässig erzielt werden. Auch können potentielle Zwangskräfte durch die Führungseinrichtung aufgenommen werden, was ebenfalls ein Verklemmen von Magnetpaketen und Betätigungseinrichtung verhindern kann. Die Betätigungseinrichtung zum Durchführen der Schwenkbewegung ist mit der Vielzahl von Magnetpaketen jeweils an einer Lasteinleitungsstelle gekoppelt, die von der jeweiligen Schwenkachse weiter entfernt ist als die Angriffsstelle der resultierenden Kraft, die durch die magnetische Wirkverbindung jeweils auf die Vielzahl von Magnetpaketen wirkt.
Damit kann zuverlässig sichergestellt werden, dass eine geringere Abhebekraft als die resultierende magnetische Kraft zum Abheben der Magnetpakete benötigt wird.
Die Magnetvorrichtung weist zumindest eine Stützeinrichtung auf, an der die Vielzahl von Magnetpaketen um die jeweilige Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Durch die Stützeinrichtung wird eine Schwenkachse vorgegeben. Somit können die Magnetpakete eine wohl definierte Schwenkachse an der Magnetvorrichtung aufweisen und müssen beispielsweise nicht an der Schalungsunterlage gelagert werden.
Die Betätigungseinrichtung ist bezüglich der zumindest einen Stützeinrichtung, besonders bevorzugt, entlang der linearen Bewegungsrichtung, relativ beweglich.
Dadurch kann die Schwenkbewegung zuverlässig in die Magnetpakete eingeleitet werden, da durch die Relativbewegung zwischen Stützeinrichtung und Betätigungseinrichtung eine translatorische Bewegung der Vielzahl von Magnetpaketen unterbunden werden kann.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt kann die Magnetvorrichtung so konfiguriert sein, dass die Vielzahl von Magnetpaketen während oder nach der Schwenkbewegung um die jeweilige Schwenkachse eine Translationsbewegung durchführt.
Durch die Schwingbewegung kann die magnetische Kraft, die aus der magnetischen Wechselwirkung zwischen der Vielzahl von Magnetpaketen und der Schalungsunterlage resultiert, schnell reduziert werden. Bei geringerer wirkender Magnetkraft kann die Vielzahl von Magnetpaketen mit einer geringen Abhebekraft schnell translatorisch von der Schalungsunterlage abgehoben werden.
Vorzugsweise weist die Magnetvorrichtung weiterhin einen Sperrmechanismus auf, der konfiguriert ist, die Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen zu sperren. Besonders bevorzugt ist der Sperrmechanismus so konfiguriert, dass er die relative Bewegung zwischen der Betätigungseinrichtung und der zumindest einen Stützeinrichtung sperrt Dadurch kann nach einem vorbestimmten Pfad entlang der Schwenkbewegung die Schwenkbewegung gesperrt werden, was einen nötigen Arbeitsraum für eine fortlaufende Schwenkbewegung überflüssig macht. Wie oben bereits dargelegt, ist die Magnetkraft nach einem vorbestimmten Pfad entlang der Schwenkbewegung herabgesetzt, wodurch ein leichtes translatorisches Abheben erfolgen kann. Ist die Schwenkbewegung gesperrt, kann eine Abhebekraft mit einer Komponente entlang der linearen Bewegungsrichtung zuverlässig eine translatorische Bewegung der Vielzahl von Magnetpaketen in Gang setzen. Da die Betätigungseinrichtung bezüglich der zumindest einen Stützeinrichtung relativ beweglich ist, kann durch das Sperren dieses Freiheitsgrades die Schwenkbewegung zuverlässig gesperrt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Betätigungseinrichtung zumindest während der Translationsbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen Kopplungsstellen mit der Vielzahl von Magnetpaketen aufweisen, die so angeordnet sind, dass kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung wirkt. Vorzugsweise sind die Kopplungsstellen symmetrisch bezüglich einer Achse der linearen Bewegungsrichtung angeordnet, die durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft.
Wirkt kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung, so kann die Betätigungseinrichtung besonders einfach entlang der linearen Bewegungsrichtung bewegt werden. Insbesondere entstehen keine Zwangskräfte. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Kopplungsstellen bezüglich einer Achse, die durch eine Betätigungsstelle, an der ein Bediener die Betätigungseinrichtung greift, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, symmetrisch angeordnet sind.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen linearen Erstreckungsabschnitt auf, der sich entlang der linearen Bewegungsrichtung erstreckt.
Das erleichtert die Ausrichtung entlang der linearen Bewegungsrichtung und damit die Bedienbarkeit für einen Bediener. Zusätzlich kann eine Abhebekraft entlang der linearen Bewegungsrichtung entlang des linearen Erstreckungsabschnitts übertragen werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt kann die Betätigungseinrichtung zumindest einen Hebelabschnitt aufweisen, der konfiguriert ist, eine Kraft mit einer Komponente entlang der linearen Bewegungsrichtung von einer Achse der linearen Bewegungsrichtung, die durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, jeweils an zumindest eine Kopplungsstelle entfernt von der Achse der linearen Bewegungsrichtung zu verlagern. Vorzugsweise ist der Hebelabschnitt mit dem zuvor erwähnten linearen Erstreckungsabschnitt gekoppelt.
Durch den Hebelabschnitt kann die Betätigungsstelle beabstandet von den Kopplungsstellen, an denen die Betätigungseinrichtung mit dem zumindest ein Mangelpaket gekoppelt ist, vorgesehen werden. Somit kann eine Anpassung an räumliche Randbedingungen in einer Schalungsvorrichtung erfolgen. Außerdem kann eine Abhebekraft zentral in den Hebelabschnitt eingeleitet werden und dann nach außen zum Einleiten in die Magnetpakete verlagert werden, um einen möglichst großen Hebelarm zu gewährleisten.
Eine einzige Betätigungseinrichtung ist mit der Vielzahl von Magnetpaketen koppelbar.
Das vereinfacht die Konfiguration, da ein Bediener die Vielzahl von Magnetpaketen über eine einzige Betätigungseinrichtung von der Arretierstellung in die Lösestellung überführen kann. Vorzugsweise weist die eine Betätigungseinrichtung zum Durchführen der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen Kopplungsstellen mit den Magnetpaketen auf, die so angeordnet sind, dass kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung wirkt. Die Kopplungsstellen sind bevorzugt symmetrisch bezüglich einer Achse der linearen Bewegungsrichtung angeordnet, die durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft.
Die Kopplungsstellen auch zum Durchführen der Schwenkbewegung können so angeordnet sein, dass kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung wirkt. So kann die Betätigungseinrichtung besonders einfach entlang der linearen Bewegungsrichtung auch während der Schwenkbewegung der Magnetpakete bewegt werden. Insbesondere entstehen keine Zwangskräfte. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Kopplungsstellen bezüglich einer Achse, die durch eine Betätigungsstelle, an der ein Bediener die Betätigungseinrichtung greift, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, symmetrisch angeordnet sind.
Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Vielzahl von Magnetpaketen gleichartig ausgebildet. Somit können jeweils gleich große Magnetkräfte zwischen den einzelnen Magnetpaketen und der Schalungsunterlage wirken. Damit kann eine gleichmäßige Belastung der Betätigungseinrichtung ermöglicht werden, die insbesondere im Ausbleiben eines Drehmoments für die Betätigungseinrichtung resultiert.
Vorzugsweise sind die Vielzahl von Magnetpaketen gleichmäßig in einer Umfangsrichtung um eine Mittelachse angeordnet.
Das vereinfacht die Konfiguration und kann ebenfalls für eine gleichmäßige Belastung der Betätigungseinrichtung sorgen.
Vorzugsweise stimmt die Mittelachse mit einer Achse der linearen Bewegungsrichtung, die durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, überein.
Auch das vereinfacht die Konfiguration. Insbesondere kann die Abhebekraft zentral eingeleitet werden und dann gleichmäßig auf die Magnetpakete um die Mittelachse verteilt werden.
Eine einzige Stützeinrichtung ist in einer Mitte zwischen der Vielzahl von Magnetpaketen angeordnet. Vorzugsweise verläuft die zuvor erwähnte Mittelachse durch die Stützeinrichtung. Alle Magnetpakete von der Vielzahl von Magnetpaketen sind schwenkbar an der einen Stützeinrichtung gelagert. Dabei ist es insbesondere nochmals bevorzugt, wenn einander gegenüberliegende Magnetpakete eine gemeinsame Schwenkachse aufweisen.
Dadurch wird die Magnetvorrichtung kompakt gehalten und der Arbeitsraum kann klein gehalten werden. Insbesondere kann die Stützeinrichtung zentral angeordnet werden und eine symmetrische Krafteinleitung in die Stützeinrichtung erreicht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Magnetvorrichtung zumindest eine Löseunterstützungseinrichtung aufweisen, die konfiguriert ist, ein Überführen des jeweiligen Magnetpakets in die Lösestellung zu unterstützen. Vorzugsweise ist die Löseunterstützungseinrichtung mit der zumindest einen Stützeinrichtung gekoppelt und weist vorzugsweise zumindest ein elastisches Element, besonders bevorzugt ein Federelement auf.
Somit kann die von einem Bediener aufzubringende Abhebekraft weiter reduziert werden. So kann auf Seite der Schalungsunterlage beispielsweise ein elastisches Element wie eine Druckfeder vorgesehen sein, die zwischen Stützeinrichtung und Schalungsunterlage angeordnet ist. Die Federkraft kann dabei eine Bewegung weg von der Schalungsunterlage unterstützen.
Ein weiterer Aspekt ist auf ein System gerichtet, das eine Schalungsvorrichtung, die einen Schalungsabschnitt zur Formgebung von Betonteilen aufweist, und eine schaltbare Magnetvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Aspekte aufweist. Die schaltbare Magnetvorrichtung kann zumindest in der Interaktionsstellung der Vielzahl von Magnetpaketen so an die Schalungsvorrichtung gekoppelt sein, dass eine Anpresskraft mit einer Komponente in Richtung der Schalungsunterlage auf die Schalungsvorrichtung übertragen wird.
Somit kann obige Magnetvorrichtung die Schalungsvorrichtung in der Interaktionsstellung in ihrer Position fixieren. Insbesondere kann ein Zugang zu der Betätigungseinrichtung an der Schalungsvorrichtung verhältnismäßig klein vorgesehen werden gegenüber dem Stand der Technik, in dem eine große Aussparung für den Betätigungshebel vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist die Magnetvorrichtung zumindest abschnittsweise in einem Inneren der Schalungsvorrichtung angeordnet.
Dadurch kann die Magnetvorrichtung von der Schalungsvorrichtung geschützt werden, und das System kann kompakt ausgeführt werden. Da sich die Betätigungseinrichtung linear bewegen kann, braucht nur eine schmale Aussparung zum Herausführen der Betätigungseinrichtung vorgesehen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die zumindest eine Führungseinrichtung einen Abschnitt der Schalungsvorrichtung aufweisen, wobei die Schalungsvorrichtung vorzugsweise eine Führungsbuchse aufweist, die konfiguriert ist, einen Abschnitt der Betätigungseinrichtung zu führen. Somit kann die Betätigungseinrichtung von der Schalungsvorrichtung geführt werden, die stabil auf der Schalungsunterlage steht. Damit kann eine stabile Führung sichergestellt werden. Eine Führungsbuchse lässt sich besonders einfach an der Schalungsvorrichtung anbringen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das System zumindest ein elastisches Element aufweisen, vorzugsweise ein Federelement aufweisen, über das die Magnetvorrichtung zumindest in der Interaktionsstellung der Vielzahl von Magnetpaketen an die Schalungsvorrichtung gekoppelt ist.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Anpresskraft zuverlässig in die Schalungsvorrichtung eingeleitet wird. Insbesondere kann eine Doppelpassung vermieden werden. Weiterhin kann das elastische Element auch als Teil der Löseunterstützungseinrichtung fungieren.
Die zuvor dargelegten Aspekte werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Systems, das eine Schalungsvorrichtung und eine Magnetvorrichtung aufweist, wobei die Schalungsvorrichtung auf einer Schalungsunterlage angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht des Systems aus Fig. 1, wobei durch eine Längssymmetrieebene der Magnetvorrichtung geschnitten wurde.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Magnetvorrichtung, wobei die Magnetpakete in einer abgesenkten Stellung (Arretierstellung) dargestellt sind.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Magnetvorrichtung, wobei die Magnetpakete in einer angehobenen Stellung (Lösestellung) dargestellt sind.
Fig. 5 eine Schalungsvorrichtung mit einer Magnetvorrichtung während der Montage in perspektivischer Ansicht.

In der folgenden Beschreibung sind Richtungsangaben wie beispielsweise "oben" und "unten" nicht einschränkend zu verstehen. Vielmehr sollen sie nur das Verständnis der Anordnungen erleichtern.
Figuren 1 und 2 zeigen ein System 1, das eine Schalungsvorrichtung 2 aufweist. Die Schalungsvorrichtung 2 weist einen Schalungsabschnitt 21 zur Formgebung von Betonteilen auf und ist mit einer Magnetvorrichtung 3 gekoppelt.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Magnetvorrichtung 3 zwei Magnetpakete 31a und 31b, die jeweils zwischen einer Interaktionsstellung und einer Lösestellung überführbar sind. Figuren 1 und 2 zeigen die Magnetpakete 31a und 31b jeweils in der Interaktionsstellung, in der sich die Magnetpakete 31a und 31b mit einer magnetisierbaren Schalungsunterlage 4 in einer magnetischen Wirkverbindung mit einer Schalungsunterlage 4 befinden. Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt, liegen die Magnetpakete 31a und 31b mit ihrer Unterseite an der Schalungsunterlage 4 an. Die Schalungsvorrichtung 4 ist aus einem ferromagnetischen Material und damit magnetisierbar. In der Interaktionsstellung der beiden Magnetpakete 31a und 31b besteht zwischen der Schalungsunterlage 4 und den beiden Magnetpaketen 31a und 31b eine magnetische Wechselwirkung, die die Magnetpakete 31a und 31b mit einer Kraftkomponente in Richtung der Schalungsunterlage 4 beaufschlagt.
Die beiden gleichartigen Magnetpakete 31a und 31b weisen jeweils zumindest einen Permanentmagneten auf. Vorzugsweise weisen die Magnetpakete 31a und 31b jeweils mehrere parallel zueinander beabstandete Permanentmagnetelemente in Stabform auf, und weiterhin dazwischen angeordnete ferromagnetische Elemente.
In der Interaktionsstellung der Magnetpakete 31a und 31b wird die magnetische Kraft, die auf die Magnetpakete 31a und 31b wirkt, auf die Schalungsvorrichtung 2 übertragen, sodass die Schalungsvorrichtung 2 in ihrer Position fixiert wird. Insbesondere bildet in dieser Position der Schalungsabschnitt 21 eine seitliche Begrenzung für ein zu gießendes Betonteil. Durch die Fixierung über die Magnetvorrichtung 3 kann die Schalungsvorrichtung hohen Betonierdrücken widerstehen und ein maßgetreues Fertigen von Betonteilen ermöglichen.
Unter Zuhilfenahme von Figuren 1 bis 4 wird nun der Aufbau der Magnetvorrichtung 3 beschrieben werden.
Die Magnetvorrichtung 3 weist eine einzige Schwenkachse 32 auf, um die die beiden Magnetpakete 31a und 31b jeweils schwenkbar gelagert sind. Die Magnetpakete 31a und 31b sind an einer Stützeinrichtung 33 angebracht. Die Stützeinrichtung weist ein blockförmiges Teil auf, durch das sich eine parallele einander gegenüberliegende Seitenflächen durchdringende zylinderförmige Welle 34 parallel zur Schalungsunterlage 4 erstreckt, sodass zylinderförmige Vorsprünge von den beiden Seitenflächen vorstehen. Eine Mittelachse der Welle 34 bildet die Schwenkachse 32.
Die Stützeinrichtung 33 weist weiterhin eine sich von einer Oberseite des blockförmigen Teils nach unten in einer Richtung senkrecht zur Schalungsunterlage 4 erstreckende achsensymmetrische Öffnung 35 auf.
In der Öffnung 35 ist ein zylinderförmiger Bolzen 36 gegenüber der Stützeinrichtung 33 relativ beweglich angeordnet. Der Bolzen 36 erstreckt sich linear in einer Richtung senkrecht zur Schalungsunterlage 4. Der Bolzen 36 weist einen ersten Gewindeabschnitt 36a und einen zweiten Gewindeabschnitt 36b auf. Auf Höhe des ersten Gewindeabschnitts 36a ist ein Hebelblech 37 angeordnet, dass sich im Wesentlichen senkrecht zu beiden Seiten des Bolzens 36 parallel zur Schalungsunterlage 4 erstreckt. Das Hebeblech 37 ordnet den Bolzen zentral im Inneren einer Durchgangsöffnung an. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das Hebelblech 37 eine im Wesentlichen quaderförmige Stabgestalt auf. Das Hebelblech 37 ist oberhalb und unterhalb jeweils über Kontermutterstrukturen 5a und 5b an den Bolzen 36 gesichert. Das erlaubt eine einfache Fertigung bei gleichzeitig sicherer Kraftübertragung. Vorzugsweise weist das Hebelblech 37 im Bereich der Durchgangsöffnung ein Innengewinde auf. Das macht die Kraftübertragung effizienter.
In den jeweiligen äußeren Randbereichen zu beiden Seiten des Bolzens 36 weist das Hebelblech 37 jeweils das Hebelblech 37 durchdringende Langlöcher 37b1 und 37b2 auf. Die Langlöcher 37b1 und 37b2 werden jeweils von Bolzen 6a und 6b in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Hebelblechs 37 durchdrungen. An den Bolzen 6a und 6b sind jeweils plattenförmige Ausgleichselemente 7a und 7b drehbar gelagert.
Die plattenförmige Ausgleichselemente 7a und 7b werden an einem Ende auf Seite des Hebelblechs 37 jeweils von den Bolzen 6a und 6b durchdrungen. An dem gegenüberliegenden Ende weisen plattenförmige Ausgleichselemente 7a und 7b jeweils Öffnungen auf, durch die jeweils Bolzen 8a und 8b geführt werden. An diesen Bolzen 8a und 8b sind die Magnetpakete 31a und 31b jeweils drehbar gelagert.
Noch weiter außen bezüglich der Langlöcher 37b1 und 37b2 weist das Hebelblech 37 jeweils zylindrische Öffnungen 37c1 und 37c2 zu beiden Seiten des Bolzens 36 auf, die das Hebeblech 37 in der linearen Bewegungsrichtung durchdringen. Die Öffnungen 37c1 und 37c2 werden jeweils von Führungsstangen 11a und 11b durchdrungen, die an der Schalungsvorrichtung 2 vorgesehen sind.
An dem zweiten Gewindeabschnitt 36b an einem oberen Ende des Bolzens 36 ist ein Knopf 9 als Betätigungselement über ein Innengewinde verschraubt. Der Knopf 9 erstreckt sich in die lineare Bewegungsrichtung. An seiner Unterseite weist der Knopf 9 einen vertieften Aufnahmeraum 9a auf, der sich nach oben erstreckt und von einer Bodenfläche 9b begrenzt wird.
Wie in der Schnittansicht von Fig. 2 zu sehen ist, weist die Schalungsvorrichtung 2 eine Buchse 22 auf. Die Buchse 22 kann an der Schalungsvorrichtung 2 zum Beispiel durch Schweißen vorgesehen werden. Die Buchse 22 weist eine zylinderförmige Vertiefung 22a auf, die an einer Unterseite von einer Bodenfläche 22b begrenzt wird.
Der Knopf 9 liegt mit der Bodenfläche 9b auf einem Ende einer Feder 10 auf, die zum Teil in dem Aufnahmeraum 9a aufgenommen ist. Das gegenüberliegende Ende der Feder 10 liegt auf der Bodenfläche 22b der Buchse 22 auf.
Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben werden.
Ein Bediener kann die Magnetpakete 31a und 31b durch Ziehen an dem Knopf 9 von der Interaktionsstellung ausgehend eine Schwenkbewegung um die gemeinsame Schwenkachse 32 durchführen lassen.
Der Bediener kann die Schwenkbewegung der Magnetpakete 31a und 31b allein durch eine Abhebekraft in einer Richtung senkrecht zur Schalungsunterlage 4, also entlang der linearen Bewegungsrichtung, einleiten. Dabei wird die Kraft vom Knopf 9 über den zweiten Gewindeabschnitt 36b auf den zentralen Bolzen 36 übertragen. Über den ersten Gewindeabschnitt 36a und die Kontermutterstrukturen 5a und 5b wird die Kraft schließlich von dem zentralen Bolzen 36 über das Hebelblech 37 nach außen verlagert, wo sie jeweils über die Bolzen 6a und 6b, die Ausgleichselemente 7a und 7b und die Bolzen 8a und 8b in die Magnetpakete 31a und 31b eingeleitet wird.
Die Bolzen 8a und 8b sind also jeweils Lasteinleitungsstellen für die Magnetpakete 31a und 31b, während die Bolzen 6a und 6b jeweils Kopplungsstellen des Hebelblechs 37 als Teil der Betätigungseinrichtung mit den Magnetpaketen 31a und 31b sind.
Die Abhebekraft wird in die Magnetpakete 31a und 31b jeweils als eine im Wesentlichen in eine Richtung senkrecht zur Schalungsunterlage 4 weisende Kraft eingeleitet. Wie in Fig. 3 gezeigt, wirken die auf die beiden Bolzen 8a und 8b aufgeteilten Abhebekräfte jeweils mit einem Hebelarm 12a bzw. 12b bezüglich der Schwenkachse 32. Somit wirkt ein Drehmoment auf die Magnetpakete 31a und 31b, welches von der Welle 34 der Stützeinrichtung 33 nicht aufgenommen werden. Deshalb führen die Magnetpakete 31a und 31b jeweils eine Schwenkbewegung durch, während die Betätigungseinrichtung, die von dem Knopf 9, dem Bolzen 36 und dem Hebelblech 37 gebildet wird linear senkrecht von der Schalungsunterlage 4 weg bewegt wird.
In der obigen Ausführungsform ist also eine schaltbare Magnetvorrichtung 3 vorgesehen, die eine Vielzahl von Magnetpaketen 31a, 31b umfasst, das zwischen einer Interaktionsstellung, in der sich das Magnetpaket 31a oder 31b mit einer Schalungsunterlage 4 in einer magnetischen Wirkverbindung mit der Schalungsunterlage befindet, und einer Lösestellung überführbar ist, in der die magnetische Wirkverbindung zwischen der Schalungsunterlage und den Magnetpaketen reduziert ist. Die Lösestellung ist in Fig. 4 gezeigt. Darin sind die Magnetpakete in einer geschwenkten Stellung gezeigt. Die Magnetvorrichtung 3 ist also so konfiguriert, dass die Vielzahl Magnetpaketen 31a, 31b während des Überführens zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung zumindest abschnittsweise eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 32 durchführt.
Weiterhin umfasst die Magnetvorrichtung eine Betätigungseinrichtung 9, 36 und 37 die zum Überführen der Vielzahl von Magnetpaketen 31a, 31b zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung mit der Vielzahl von Magnetpaketen 31a, 31b koppelbar ist. Wie oben dargelegt ist die Magnetvorrichtung so konfiguriert, dass die Betätigungseinrichtung 9, 36 und 37 zumindest zeitweise während der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen 31a, 31b eine lineare Bewegung entlang einer linearen Bewegungsrichtung durchführt.
Gemäß dem obigen Aspekt führt die Vielzahl von Magnetpaketen 31a, 31b während des Überführens zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung zumindest abschnittsweise eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 32 durch. Dabei kann durch Hebelarmwirkung die Abhebekraft, die über die Betätigungseinrichtung 9, 36 und 37 auf die Magnetpakete übertragen wird, reduziert werden. Die Magnetvorrichtung 3 ist so konfiguriert, dass die Betätigungseinrichtung 9, 36 und 37 zumindest zeitweise während der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen 31a, 31b eine lineare Bewegung entlang einer linearen Bewegungsrichtung durchführt. Deshalb kann in einem kleinen Arbeitsraum gearbeitet werden und die Betätigung wird für einen Bediener erleichtert. Insbesondere kann der Bediener den Knopf 9 entlang der linearen Bewegungsrichtung ziehen. Auch muss sich die Betätigungseinrichtung 9, 36 und 37 zum Überführen nicht an einer Schwenkachse einer Schalungsvorrichtung abstützen. Das erleichtert die Konfiguration.
Wie oben dargelegt, weist die Magnetvorrichtung 3 eine Vielzahl der Magnetpakete 31a und 31b auf. Die Magnetvorrichtung ist so konfiguriert, dass die Vielzahl von Magnetpaketen 31a und 31b zumindest vorübergehend gleichzeitig die Schwenkbewegung um ihre jeweilige Schwenkachse 32 durchführen.
Somit können hohe Magnetkräfte erzielt werden, mit denen die Schalungsvorrichtung 2 gegen die Schalungsunterlage 4 gepresst wird. Die Vielzahl von Magnetpaketen 31a und 31b führen jeweils eine Schwenkbewegung um ihre jeweilige Schwenkachse 32 durch, was ein leichtes Abheben ermöglicht. Da die Schwenkbewegung zumindest vorübergehend gleichzeitig vonstatten gehen kann, kann ein gleichmäßiges Abheben der Magnetpakete erfolgen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die lineare Bewegungsrichtung ist in der Ausführungsform eine zur Schalungsunterlage im Wesentlichen senkrechte Richtung.
Dadurch kann das Abheben der Magnetpakete 31a und 31b besonders schnell und effektiv erfolgen. Auch kann ein Arbeitsraum in einer Richtung parallel zur Schalungsunterlage 4 klein gehalten werden.
Wie oben dargelegt, ist die Betätigungseinrichtung jeweils über die Ausgleichselemente 7a und 7b mit den Magnetpaketen 31a und 31b gekoppelt. Die Ausgleichselemente 7a und 7b sind jeweils drehbar um die Bolzen 6a und 6b. Weiterhin sind die Magnetpakete 31a und 31b jeweils drehbar bezüglich der Ausgleichelemente 7a und 7b durch die Bolzen 8a und 8b. Damit weisen die Magnetpakete 31a und 31b jeweils zwei hintereinandergeschaltete rotatorische Freiheitsgrade um jeweils zur Schwenkachse 32 parallele, aber zueinander beabstandete Achsen bezüglich der Betätigungseinrichtung auf. Somit weisen die Magnetpakete bezüglich des sich entlang der linearen Bewegungsrichtung linear bewegbaren Abschnitts (hier der Starrkörper, der von Bolzen 36, Hebelblech 37 und Knopf 9 gebildet wird) der Betätigungseinrichtung jeweils zumindest einen die lineare Bewegungsrichtung schneidenden Freiheitsgrad auf.
Dadurch kann auf besonders einfache Weise eine Entkopplung der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen und der Linearbewegung zumindest eines Abschnitts der Betätigungseinrichtung erzeugt werden. Insbesondere können durch die zwei hintereinander geschalteten rotatorischen Freiheitsgrade einerseits ein Ausgleich des Abstands der Magnetpakete 31a und 31b zu der Betätigungseinrichtung und ein Ausgleich in der Lage der Magnetpakete erzielt werden. Diese Ausgleiche sind aufgrund von unterschiedlichen Trajektorien der Schwenkbewegung der Magnetpakete und der Linearbewegung der Betätigungseinrichtung vorteilhaft.
Weiterhin sind die Führungsstangen 11a und 11b vorgesehen, die jeweils die Öffnungen 37c1 und 37c2 durchdringen. Somit stellt jeweils ein Paar aus Führungsstangen 11a und 11b und Umrandungen der Öffnungen 37c1 und 37c2 eine Führungseinrichtung dar. Wie aus einem Vergleich der Figuren 3 und 4 hervorgeht, bewegt sich die Betätigungseinrichtung linear nach oben und wird dabei von den Führungsstangen 11a und 11b geführt. So ist das Hebeblech 37 in Fig. 4 höher angeordnet als in Fig. 3.
Auch ist der zentrale Bolzen 36 gleitend in der Öffnung 35 der Stützeinrichtung vorgesehen. Somit bildet auch die Umrandung der Öffnung 35 und der Bolzen 36 eine Führungseinrichtung. Der Bolzen 36 steht in Fig. 4 weiter von der Stützeinrichtung 33 vor als in Fig. 3.
Weiterhin ist eine Außenumfangsfläche 9c des Knopfes 9 gleitend in der Vertiefung 22a der Buchse 22 aufgenommen. Deshalb stellt auch die Umrandung der Vertiefung 22a zusammen mit dem Knopf eine Führungseinrichtung dar.
Somit wird jeder der Abschnitte 9, 36, 37 entlang der linearen Bewegungsrichtung geführt. Dadurch kann die lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung zuverlässig erzielt werden. Auch können potentielle Zwangskräfte durch die Führungseinrichtung aufgenommen werden, was ein Verklemmen von Magnetpaket und Betätigungseinrichtung verhindern kann.
Wie oben bereits dargelegt, sind die Bolzen 8a und 8b jeweils Lasteinleitungsstellen für die Magnetpakete 31a und 31b. Die Bolzen sind jeweils an einem von der Schwenkachse 32 in einer Richtung senkrecht zur Schwenkachse 32 entfernten Ende der Magnetpakete 31a und 31b angebracht. Wie in Fig. 3 gezeigt, können die auf die Magnetpakete 31a und 31b wirkenden resultierenden Magnetkräfte Fmag jeweils als in der Mitte der Magnetpakete 31a und 31b angreifend angesehen werden.
Damit ist Betätigungseinrichtung zum Durchführen der Schwenkbewegung mit den Magnetpaketen 31a und 31b jeweils an einer Lasteinleitungsstelle gekoppelt, die von der jeweiligen Schwenkachse 32 weiter entfernt ist als die Angriffsstelle der resultierenden Kraft Fmag, die durch die magnetische Wirkverbindung jeweils auf die Vielzahl von Magnetpaketen wirkt.
Damit kann zuverlässig sichergestellt werden, dass eine geringere Abhebekraft als die resultierende magnetische Kraft zum Abheben der Magnetpakete 31a und 31b benötigt wird. Weiterhin weist die Magnetvorrichtung 3 eine Stützeinrichtung 33 auf, an der die Magnetpakete 31a und 31b um die jeweilige Schwenkachse 32 schwenkbar gelagert sind.
Durch die Stützeinrichtung 33 kann die Schwenkachse 32 vorgegeben werden. Somit können die Magnetpakete eine wohl definierte Schwenkachse 32 an der Magnetvorrichtung 3 aufweisen und müssen beispielsweise nicht an der Schalungsunterlage gelagert werden. Weiterhin kann die Stützeinrichtung auch weitere Aufgaben wie die Führung des zentralen Bolzens 36 übernehmen, wie oben beschrieben wurde.
Der zentrale Bolzen 36 als Teil der Betätigungseinrichtung ist gleitend in der Öffnung 35 der Stützeinrichtung 33 vorgesehen. Somit ist die eine Betätigungseinrichtung bezüglich der zumindest einen Stützeinrichtung entlang der linearen Bewegungsrichtung relativ beweglich.
Dadurch kann die Schwenkbewegung zuverlässig in die Magnetpakete 31a und 31b eingeleitet werden, da durch die Relativbewegung zwischen Stützeinrichtung und Betätigungseinrichtung Bewegungsfreiheit für die geschwenkten Magnetpakete gewährleistet wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die Magnetpakete 31a und 31b in der Lösestellung nicht nur geschwenkt, sondern auch von der Schalungsunterlage 4 gemeinsam mit der Stützeinrichtung 33 in einer Richtung senkrecht zur Schalungsunterlage 4 abgehoben. Abhängig von der Abhebekraft und den wirkenden Magnetkräften kann die Stützeinrichtung 33, die die Magnetpakete an der Welle 34 lagert, vom Boden abgehoben werden. Somit ist die Magnetvorrichtung 3 so konfiguriert, dass die Magnetpakete während oder nach der Schwenkbewegung um die jeweilige Schwenkachse 32 eine Translationsbewegung durchführen.
Durch die Schwenkbewegung kann die magnetische Kraft, die aus der magnetischen Wechselwirkung zwischen der Vielzahl von Magnetpaketen und der Schalungsunterlage resultiert, schnell reduziert werden. Bei geringerer wirkender Magnetkraft kann die Vielzahl von Magnetpaketen mit einer geringen Abhebekraft schnell translatorisch von der Schalungsunterlage abgehoben werden.
Die Bewegung der Ausgleichselemente 7a und 7b wird durch die Umrandung der jeweiligen Langlöcher 37b1 und 37b2 begrenzt. Somit kann ab einer bestimmten Verdrehung der Ausgleichselemente 7a und 7b um die Bolzen 6a und 6b keine weitere Verdrehung mehr stattfinden. Damit sperren die Umrandungen der jeweiligen Langlöcher 37b1 und 37b2 nicht nur die Bewegung der Ausgleichselemente 7a und 7b, sondern auch die Schwenkbewegung der Magnetpakete. Dabei ist der Sperrmechanismus durch die Umrandungen der jeweiligen Langlöcher 37b1 und 37b2 auch so konfiguriert, dass er die relative Bewegung zwischen der Betätigungseinrichtung und der zumindest einen Stützeinrichtung 33 sperrt.
Dadurch kann nach einem vorbestimmten Pfad entlang der Schwenkbewegung die Schwenkbewegung gesperrt werden, was einen nötigen Arbeitsraum für eine fortlaufende Schwenkbewegung überflüssig macht. Wie oben bereits dargelegt, ist die Magnetkraft nach einem vorbestimmten Pfad entlang der Schwenkbewegung herabgesetzt, wodurch ein leichtes translatorisches Abheben erfolgen kann. Ist die Schwenkbewegung gesperrt, kann eine Abhebekraft mit einer Komponente entlang der linearen Bewegungsrichtung zuverlässig eine translatorische Bewegung der Vielzahl von Magnetpaketen in Gang setzen. Da die Betätigungseinrichtung bezüglich der zumindest einen Stützeinrichtung relativ beweglich ist, kann durch das Sperren dieses Freiheitsgrades die Schwenkbewegung zuverlässig gesperrt werden.
Wie bereits oben dargelegt, fungieren die Bolzen 6a und 6b als Kopplungsstellen der Betätigungseinrichtung mit den Magnetpaketen. Die Bolzen 6a und 6b sind symmetrisch bezüglich einer Mittelachse des zentralen Bolzens 36 zu beiden Seiten angeordnet. Die Mittelachse des Bolzens 36 verläuft entlang der linearen Bewegungsrichtung und verläuft ferner durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last (die Abhebekraft) in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird. Die Betätigungsstelle ist hier der Knopf 9, genauer gesagt dessen Mittelachse, die im montierten Zustand mit der Mittelachse des Bolzens 36 zusammenfällt. Eine resultierende Abhebekraft, die ein Bediener in die Betätigungseinrichtung einleitet, wird üblicherweise entlang der Mittelachse eingeleitet. Auf die freigeschnittene Betätigungseinrichtung wirkt demnach die Abhebekraft entlang der Mittelachse des Bolzens 36 und Komponenten der auf die jeweiligen Magnetpakete 31a und 31b wirkenden resultierenden Magnetkräfte an den Kopplungsstellen, die an den Bolzen 6a und 6b liegen. Zudem können im Falle von gesperrten Ausgleichselementen 7a und 7b, auch noch gegengleiche Momente an den Stellen der Langlöcher 37b1 und 37b2 auftreten. Da die Kopplungsstellen symmetrisch bezüglich der Achse der resultierenden Abhebekraft (Mittelachse des Bolzens 36) angeordnet sind und damit einen gleichgroßen Hebelarm zu dieser Achse aufweisen, und im Falle von gesperrten Ausgleichselementen, die Momente einander entgegengesetzt sind, wirkt kein resultierendes Moment auf die Betätigungseinrichtung (auf den sich entlang der linearen Bewegungsrichtung linear bewegbaren Abschnitt) bei Beaufschlagung dieser mit der Abhebekraft. Wirkt kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung, so kann die Betätigungseinrichtung besonders einfach entlang der linearen Bewegungsrichtung bewegt werden. Insbesondere entstehen keine Zwangskräfte. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Kopplungsstellen bezüglich einer Achse, die durch eine Betätigungsstelle, an der ein Bediener die Betätigungseinrichtung greift, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, symmetrisch angeordnet sind. Die Kopplungsstellen zum Durchführen der Schwenkbewegung können so angeordnet sein, dass kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung wirkt. So kann die Betätigungseinrichtung besonders einfach entlang der linearen Bewegungsrichtung auch während der Schwenkbewegung der Magnetpakete bewegt werden. Insbesondere entstehen keine Zwangskräfte. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Kopplungsstellen bezüglich einer Achse, die durch eine Betätigungsstelle, an der ein Bediener die Betätigungseinrichtung greift, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, symmetrisch angeordnet sind.
Die Betätigungseinrichtung weist den Bolzen 36 und den Knopf 9 auf, die sich beide koaxial entlang der linearen Bewegungsrichtung erstrecken. Bolzen 36 und Knopf 9 stellen damit einen linearen Erstreckungsabschnitt dar, dessen Achse sich entlang der linearen Bewegungsrichtung erstreckt.
Das erleichtert die Ausrichtung entlang der linearen Bewegungsrichtung und damit die Bedienbarkeit für einen Bediener. Zusätzlich kann eine Abhebekraft entlang der linearen Bewegungsrichtung entlang des linearen Erstreckungsabschnitts übertragen werden.
Weiterhin weist die Betätigungseinrichtung das Hebelblech 37 auf, das Kräfte weg von der Achse des linearen Erstreckungsabschnitts (Achse des Bolzens 36 und des Knopfs 9) verlagert. Somit ist das Hebeblech ein Hebelabschnitt, der konfiguriert ist, eine Kraft mit einer Komponente entlang der linearen Bewegungsrichtung von einer Achse der linearen Bewegungsrichtung, die durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, jeweils an zumindest eine Kopplungsstelle entfernt von der Achse der linearen Bewegungsrichtung zu verlagern.
Der Hebelabschnitt ist über die beiden Kontermutterstrukturen 5a und 5b mit dem linearen Erstreckungsabschnitt Kraft schlüssig gekoppelt.
Durch den Hebelabschnitt kann die Betätigungsstelle beabstandet von den Kopplungsstellen, an denen die Betätigungseinrichtung mit der Vielzahl von Magnetpaketen gekoppelt ist, vorgesehen werden. Somit kann eine Anpassung an räumliche Randbedingungen in einer Schalungsvorrichtung erfolgen. Außerdem kann eine Abhebekraft zentral in den Hebelabschnitt eingeleitet werden und dann nach außen zum Einleiten in die Magnetpakete verlagert werden, um einen möglichst großen Hebelarm zu gewährleisten.
In der Ausführungsform ist weiterhin eine einzige Betätigungseinrichtung 9, 36 und 37 mit den Magnetpaketen 31a und 31b gekoppelt.
Das vereinfacht die Konfiguration, da ein Bediener die Vielzahl von Magnetpaketen über eine einzige Betätigungseinrichtung von der Arretierstellung in die Lösestellung überführen kann. Auch sind die Vielzahl von Magnetpaketen gleichartig ausgebildet.
Somit können jeweils gleich große Magnetkräfte zwischen den einzelnen Magnetpaketen und der Schalungsunterlage wirken. Damit kann eine gleichmäßige Belastung der Betätigungseinrichtung ermöglicht werden, die insbesondere im Ausbleiben eines Drehmoments für die Betätigungseinrichtung resultiert.
Auch sind die Magnetpakete 31a und 31b in Umfangswinkeln von 180° voneinander angeordnet. Genauer gesagt bilden die Senkrechten zur Schwenkachse 32 der beiden Magnetpakete 31a, die parallel zur Schalungsunterlage 4 verlaufen, eine Gerade. Somit sind die Magnetpakete 31a und 31b gleichmäßig in einer Umfangsrichtung um eine Mittelachse angeordnet.
Das vereinfacht die Konfiguration und kann ebenfalls für eine gleichmäßige Belastung der Betätigungseinrichtung sorgen.
Die Mittelachse des Bolzens 36 stimmt mit der Mittelachse, um die die Magnetpakete 31a und 31b gleichmäßig angeordnet sind, überein. Damit stimmt die Mittelachse, um die die Magnetpakete 31a und 31b gleichmäßig angeordnet sind, mit einer Achse der linearen Bewegungsrichtung, die durch eine Betätigungsstelle, an der eine Last in die Betätigungseinrichtung eingeleitet wird, entlang der linearen Bewegungsrichtung verläuft, überein.
Auch das vereinfacht die Konfiguration. Insbesondere kann die Abhebekraft zentral eingeleitet werden und dann gleichmäßig auf die Magnetpakete um die Mittelachse verteilt werden. Weiterhin ist eine einzige Stützeinrichtung 33 in einer Mitte zwischen der Vielzahl von Magnetpaketen angeordnet. Die Mittelachse des Bolzens 36 verläuft durch die Stützeinrichtung 33 und ist auch eine Mittelachse der Stützeinrichtung 33. Weiterhin weisen die Magnetpakete 31a und 31b, die einander gegenüberliegen, eine gemeinsame Schwenkachse auf.
Dadurch wird die Magnetvorrichtung kompakt gehalten und der Arbeitsraum kann klein gehalten werden. Insbesondere kann die Stützeinrichtung 33 zentral angeordnet werden und eine symmetrische Krafteinleitung in die Stützeinrichtung 33 erreicht werden.
Das System weist eine Schalungsvorrichtung 2, die einen Schalungsabschnitt 21 zur Formgebung von Betonteilen aufweist, und eine schaltbare Magnetvorrichtung 3 gemäß den vorangehenden Ausführungen auf. Die schaltbare Magnetvorrichtung ist zumindest in der Interaktionsstellung der Magnetpakete 31a und 31b so an die Schalungsvorrichtung 2 gekoppelt, dass eine Anpresskraft mit einer Komponente in Richtung der Schalungsunterlage 4 auf die Schalungsvorrichtung übertragen wird.
Somit kann obige Magnetvorrichtung die Schalungsvorrichtung in der Interaktionsstellung in ihrer Position fixieren. Insbesondere kann ein Zugang zu der Betätigungseinrichtung an der Schalungsvorrichtung verhältnismäßig klein vorgesehen werden gegenüber dem Stand der Technik, in dem eine große Aussparung für den Betätigungshebel vorgesehen ist.
Die Schalungsvorrichtung 2, wie in Fig. 1 gezeigt, weist einen Schalungsträgerabschnitt 23 auf. Der Schalungsträgerabschnitt 23 stützt den Schalungsabschnitt 21 und weist einen Deckabschnitt 23a auf, der auf einer der Schalungsunterlage 4 abgewandten Seite liegt und sich hier vorzugsweise horizontal erstreckt. An beiden Seiten in Längsrichtung der Schalungsvorrichtung 2, die durch die Längserstreckung des Schalungsabschnitts 21 definiert wird, erstrecken sich seitliche Abschnitte 23b von dem Deckabschnitt 23a nach unten in Richtung der Schalungsunterlage. Deckabschnitt 23a und die beiden seitlichen Abschnitte 23b bilden einen Aufnahmeraum, in dessen Inneren die Magnetvorrichtung zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Lediglich der Knopf 9 steht von dem Schalungsträgerabschnitt 23 nach oben vor.
Dadurch kann die Magnetvorrichtung 3 von der Schalungsvorrichtung 2 geschützt werden, und das System kann kompakt ausgeführt werden. Da sich die Betätigungseinrichtung linear bewegen kann, braucht nur eine schmale Aussparung zum Herausführen der Betätigungseinrichtung vorgesehen werden.
Der Knopf 9 ist von dem Bolzen 36 lösbar gestaltet, sodass der Knopf 9 auch abgenommen werden kann. Die Betätigungseinrichtung weist somit einen lösbaren Abschnitt auf, der zur Betätigung der Magneteinrichtung angekoppelt werden kann.
Damit kann eine Aussparung 23a1, durch die die Betätigungseinrichtung nach außen geführt wird, auch verschlossen werden.
Wie zuvor bereits erwähnt, weist die Schalungsvorrichtung (der Schalungsträgerabschnitt 23) die Führungsbuchse 22 auf, die den Knopf 9 entlang der linearen Bewegungsrichtung führt. Somit weist zumindest eine Führungseinrichtung einen Abschnitt der Schalungsvorrichtung auf.
Somit kann ein Abschnitt der Betätigungseinrichtung von der Schalungsvorrichtung geführt werden, die stabil auf der Schalungsunterlage steht. Damit kann eine stabile Führung sichergestellt werden. Die Führungsbuchse lässt sich besonders einfach an der Schalungsvorrichtung beispielsweise durch Schweißen anbringen.
Wie bereits erwähnt, liegt der Knopf 9 mit der Bodenfläche 9b auf einem Ende einer Feder 10 auf, die zum Teil in dem Aufnahmeraum 9a aufgenommen ist. Die Feder 10 ist hier als Druckfeder ausgestaltet. Das gegenüberliegende Ende der Feder 10 liegt auf der Bodenfläche 22b der Buchse 22 auf. Somit weist das System 1 zumindest ein elastisches Element auf, über das die Magnetvorrichtung 3 zumindest in der Interaktionsstellung der Vielzahl von Magnetpaketen an die Schalungsvorrichtung 2 gekoppelt ist. Genauer gesagt ist die Feder 10 zwischen Magnetvorrichtung 3 und Schalungsvorrichtung 2 angeordnet.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Anpresskraft zuverlässig in die Schalungsvorrichtung 2 eingeleitet wird. Insbesondere kann eine Doppelpassung vermieden werden, wenn die Magnetpakete auf der Schalungsunterlage 4 aufliegen.
Nicht dargestellt, aber vorteilhaft ist es, wenn die Magnetvorrichtung zumindest eine Löseunterstützungseinrichtung aufweist, die konfiguriert ist, ein Überführen des jeweiligen Magnetpakets in die Lösestellung zu unterstützen. Vorzugsweise ist die Löseunterstützungseinrichtung mit der zumindest einen Stützeinrichtung gekoppelt und weist vorzugsweise zumindest ein elastisches Element, besonders bevorzugt ein Federelement auf. Die eben beschriebene Feder 10 ist auch Teil einer Löseunterstützungseinrichtung. Die elastische Federkraft unterstützt das Abheben der Magnetpakete und kann gegebenenfalls die Magnetpakete in der Lösestellung halten.
Unter Bezugnahme auf insbesondere Fig. 5 wird nun die Montage des erfindungsgemäßen Systems 1 erläutert.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird für die Montage ein im Wesentlichen rechteckiges Rahmenblech 13 verwendet. Das Rahmenblech weist eine im Wesentlichen rechteckige Aussparung 13a auf, die größere Abmessungen als die montierten Magnetpakete 31a und 31b aufweist.
Das Rahmenblech 13 kann auf einer nicht magnetischen Unterlage, zum Beispiel einem Holztisch aufliegen, wobei die Unterlage ebenfalls eine Vertiefung von mindestens der Größe der Aussparung 13a aufweist. Dann können die an der Stützeinrichtung 33 vormontierten Magnetpakete 31a und 31b in die Vertiefung eingesetzt werden. Die Betätigungseinrichtung wird bis auf den Knopf 9 ebenfalls vormontiert.
Die Führungsstangen 11a und 11b sind an dem Rahmenblech 13 vorgesehen. Die vormontierte Betätigungseinrichtung kann dann einfach über die Öffnungen 37c1 und 37c2 auf die Führungsstangen 11a und 11b gesetzt werden. Abschließend können die vormontierten Magnetpakete 31a und 31b entsprechend ausgerichtet werden und über die Ausgleichselemente 7a und 7b mit der Betätigungseinrichtung gekoppelt werden.
Das Rahmenblech 13 weist weiterhin an beiden Querseiten jeweils eine Montagehilfsöffnung 13b auf. Auch die Schalungsvorrichtung 2 weist an einem unteren Abschnitt 23c, der der Schalungsunterlage 4 zugewandt ist und sich parallel zu dem Deckabschnitt 23a erstreckt, entsprechende Montagehilfsöffnungen auf. Zur Kenntnis zu nehmen ist, dass zur besseren Montage die Schalungsvorrichtung 2 gedreht wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Insbesondere ist der untere Abschnitt 23c in Fig. 5 nach oben gerichtet. Zur Montage der vormontierten Magneteinrichtung 3 werden Passstifte in die Montagehilfsöffnungen der Schalungsvorrichtung gepasst. Anschließend werden die Montagehilfsöffnungen 13b des Rahmenblechs 13 mit den Passstiften ausgerichtet und gepasst. Dann wird das Rahmenblech 13 an der Schalungsvorrichtung 2 über Durchgangsöffnungen 13c an allen vier Ecken des Rahmenblechs mit entsprechenden Öffnungen im unteren Abschnitt 23c der Schalungsvorrichtung 2 durch Schrauben und Muttern, die in Fig. 1 gezeigt, befestigt. Abschließend werden die Passstifte gezogen.
Im montierten und auf der Schalungsunterlage 4 ausgerichteten Zustand befindet sich das Rahmenblech 13 unterhalb des unteren Abschnitts 23c.
Zur Montage wird also der Rahmenabschnitt 13 vorgesehen, der zumindest eine Führungseinrichtung 11a oder 11b und zumindest eine Positionierhilfe 13b aufweist.
Die Magnetpakete können dadurch gemäß dem Führungsabschnitt ausgerichtet werden und mit der mit der Führungseinrichtung gekoppelten Betätigungseinrichtung gekoppelt werden. Anschließend kann die gesamte vormontierte Magnetvorrichtung 3 über die Positionierhilfe relativ zur Schalungsvorrichtung ausgerichtet werden. Somit kann die Magnetvorrichtung getrennt von der Schalungsvorrichtung aufgebaut werden.
Die Montage wird ferner erleichtert, wenn die Stützeinrichtung sowie die Betätigungseinrichtung und die gelenkige Anbindung über die Bolzen 6a und 6b sowie 8a und 8b und Ausgleichselemente 7a und 7b aus nicht magnetischen Materialien gefertigt sind. Beispielsweise können diese Teile aus nicht magnetischen Metallen oder Kunstharzen gefertigt sein.
Mögliche Modifizierungen der obigen Ausführungsform werden nun beschrieben.
Während die obige Ausführungsform zwei Magnetpakete beinhaltet, kann eine größere Anzahl als zwei vorgesehen werden.
In der Lösestellung sind gemäß Fig. 4 die Magnetpakete geschwenkt und translatorisch verschoben. Allerdings kann die Lösestellung auch eine Stellung sein, in der die Vielzahl von Magnetpaketen lediglich geschwenkt ist. Auch ist die Abfolge von Translation und Schwenkbewegung nicht festgelegt. So kann die Vielzahl von Magnetpaketen zunächst in eine Schwenkzwischenposition geschwenkt werden, von der sie dann nur noch translatorisch in die vollständige Lösestellung abgehoben wird. Auch können Translation und Schwenkbewegung gleichzeitig durchgeführt werden.
Auch ist die Form des Sperrmechanismus nicht beschränkt. So kann die Schwenkbewegung beispielsweise auch durch einen Anschlag in der Stützeinrichtung 33, an den ein Vorsprung am unteren Ende des Bolzens 36 anliegt, gesperrt werden. Dabei wird unmittelbar die Relativbewegung der zueinander relativ beweglichen Teile, Stützeinrichtung 33 und Betätigungseinrichtung (Bolzen 36 davon) gesperrt.
Die Anzahl der Führungseinrichtungen ist nicht festgelegt. Vorzugsweise ist allerdings für jeden Kopplungspunkt eine Führungseinrichtung vorgesehen.
Der die lineare Bewegungsrichtung schneidende Freiheitsgrad ist nicht auf einen rotatorischen Freiheitsgrad beschränkt. Es kann auch zumindest ein die lineare Bewegungsrichtung schneidender translatorischer Freiheitsgrad bezüglich des sich linear bewegenden Abschnitts (starrer Abschnitt aus Knopf 9, Bolzen 36 und Hebelblech 37, die in obiger Ausführungsform einen Starrkörper bilden) vorgesehen werden. So kann statt der gelenkigen Ausführungsform mit den Bolzen 6a und 6b sowie 8a und 8b, auch ein Gleitstein vorgesehen werden, der sich in einer die lineare Bewegungsrichtung schneidenden Richtung, vorzugsweise senkrecht zu der linearen Bewegungsrichtung, in der obigen Ausführungsform also parallel zur Schalungsunterlage, in dem die Vielzahl von Magnetpaketen gleitend bewegen kann. Dabei ist vorzugsweise der Gleitstein auch gelenkig gelagert, um einen Ausgleich in der Orientierung zu erlauben. Auch kann ein elastisches Element, wie beispielsweise ein Elastomerabschnitt zwischen oder innerhalb der Betätigungseinrichtung und Magnetpaket vorgesehen werden.
Die Betätigungseinrichtung kann auch integral ausgeführt werden. Die Betätigungseinrichtung kann einen oder mehrere Abschnitte umfassen, die im Kraftfluss beim Übertragen einer Abhebekraft auf die Vielzahl von Magnetpaketen diesem vorangeschaltet sind. Auch die Form der Löseunterstützungseinrichtung ist nicht begrenzt. So kann auf Seite der Schalungsunterlage beispielsweise ein elastisches Element wie eine Druckfeder vorgesehen sein, die zwischen Stützeinrichtung und Schalungsunterlage angeordnet ist. Die Federkraft kann dabei eine Bewegung weg von der Schalungsunterlage unterstützen. Insbesondere kann dabei eine Translationsbewegung unterstützt werden.

Bezugszeichenliste:

1: System
2: Schalungsvorrichtung
3: Magnetvorrichtung
4: Schalungsunterlage
5a, 5b: Kontermutterstruktur
6a, 6b: Bolzen
7a, 7b: Ausgleichselement
8a, 8b: Bolzen
9: Knopf
9a: Aufnahmeraum des Knopfs
9b: Bodenfläche des Knopfs
9c: Außenumfangsfläche des Knopfs
10: Feder
11a, 11b: Führungsstange
12a, 12b: Hebelarm
13: Rahmenblech
13a: Aussparung des Rahmenblechs
13b: Montagehilfsöffnung
13c: Durchgangsöffnung des Rahmenblechs
21: Schalungsabschnitt
22: Buchse
22a: Vertiefung der Buchse
22b: Bodenfläche der Buchse
23: Schalungsträgerabschnitt
23a: Deckabschnitt
23a1: Aussparung des Deckabschnitts
23b: seitlicher Abschnitt
23c: unterer Abschnitt
31a, 31b: Magnetpaket
32: Schwenkachse
33: Stützeinrichtung
34: Welle
35: Öffnung der Stützeinrichtung
36: Bolzen
36a: erster Gewindeabschnitt
36b: zweiter Gewindeabschnitt
37: Hebelblech
37a: Durchgangsöffnung
37b1, 37b2: Langloch des Hebelblechs
37c1, 37c2: Öffnung des Hebelblechs

Claims

Schaltbare Magnetvorrichtung (3) zur Fixierung einer Schalungsvorrichtung (2) auf einer Schalungsunterlage (4), umfassend:
eine Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b), die jeweils zwischen einer Interaktionsstellung, in der sich die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) in einer magnetischen Wirkverbindung mit der Schalungsunterlage (4) befindet, und einer Lösestellung überführbar ist, in der die magnetische Wirkverbindung zwischen der Schalungsunterlage (4) und der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) reduziert ist, wobei

die Magnetvorrichtung (3) so konfiguriert ist, dass die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) während des Überführens zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung zumindest abschnittsweise eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (32) durchführt, und

eine Betätigungseinrichtung (9, 36, 37), die zum Überführen der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) zwischen der Interaktionsstellung und der Lösestellung und zum Durchführen der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) mit der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) gekoppelt ist, wobei

die Magnetvorrichtung (3) so konfiguriert ist, dass die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) zumindest zeitweise während der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) eine lineare Bewegung entlang einer linearen Bewegungsrichtung durchführt und während der Schwenkbewegung von der Interaktionsstellung in die Lösestellung die lineare Bewegung weg von der Schalungsunterlage (4) durchführt, und

die Magnetvorrichtung so konfiguriert ist, dass die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) gleichzeitig die Schwenkbewegung um ihre jeweilige Schwenkachse durchführen,

wobei die Magnetvorrichtung zumindest eine Stützeinrichtung (33) aufweist, die die jeweilige Schwenkachse (32) aufweist und an der die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) um die jeweilige Schwenkachse (32) schwenkbar gelagert ist,

wobei die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) bezüglich der zumindest einen Stützeinrichtung (33) relativ beweglich ist,

wobei die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) zum Durchführen der Schwenkbewegung mit der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) jeweils an einer Lasteinleitungsstelle gekoppelt ist, die von der jeweiligen Schwenkachse (32) weiter entfernt ist als die Angriffsstelle der resultierenden Kraft, die durch die magnetische Wirkverbindung jeweils auf die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) wirkt,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine einzige Stützeinrichtung (33) in einer Mitte zwischen der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) angeordnet ist.
Die schaltbare Magnetvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die lineare Bewegungsrichtung eine zur Schalungsunterlage (4) im Wesentlichen senkrechte Richtung ist.
Die schaltbare Magnetvorrichtung (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) mit der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) jeweils so gekoppelt ist, dass die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) bezüglich des sich entlang der linearen Bewegungsrichtung linear bewegbaren Abschnitts der Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) jeweils zumindest einen die lineare Bewegungsrichtung schneidenden Freiheitsgrad aufweist.
Die schaltbare Magnetvorrichtung (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Magnetvorrichtung (3) zumindest eine Führungseinrichtung (11a, 11b, 35, 22a) aufweist, die konfiguriert ist, die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) entlang der linearen Bewegungsrichtung zu führen.
Die schaltbare Magnetvorrichtung (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Magnetvorrichtung (3) so konfiguriert ist, dass die Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) während oder nach der Schwenkbewegung um die jeweilige Schwenkachse (32) eine Translationsbewegung durchführt.
Die schaltbare Magnetvorrichtung (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Magnetvorrichtung (3) weiterhin einen Sperrmechanismus aufweist, der konfiguriert ist, die Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) zu sperren.
Die schaltbare Magnetvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) zum Durchführen der Schwenkbewegung der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) Kopplungsstellen mit den Magnetpaketen aufweist, die so angeordnet sind, dass kein Drehmoment auf die Betätigungseinrichtung (9, 36, 37) wirkt.
Die schaltbare Magnetvorrichtung (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Magnetvorrichtung (3) zumindest eine Löseunterstützungseinrichtung (10) aufweist, die konfiguriert ist, ein Überführen des jeweiligen Magnetpakets (31a, 31b) in die Lösestellung zu unterstützen.
System, umfassend:
eine Schalungsvorrichtung (2), die einen Schalungsabschnitt zur Formgebung von Betonteilen aufweist, und

eine schaltbare Magnetvorrichtung (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die schaltbare Magnetvorrichtung (3) zumindest in der Interaktionsstellung der Vielzahl von Magnetpaketen (31a, 31b) so an die Schalungsvorrichtung (2) gekoppelt ist, dass eine Anpresskraft mit einer Komponente in Richtung der Schalungsunterlage (4) auf die Schalungsvorrichtung (2) übertragen wird.