EP4177027A1 - System und verfahren zum herstellen von betonprodukten im giessverfahren - Google Patents

System und verfahren zum herstellen von betonprodukten im giessverfahren Download PDF

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EP4177027A1
EP4177027A1 EP22209285.0A EP22209285A EP4177027A1 EP 4177027 A1 EP4177027 A1 EP 4177027A1 EP 22209285 A EP22209285 A EP 22209285A EP 4177027 A1 EP4177027 A1 EP 4177027A1
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EP
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mold
automated
casting
area
filling
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EP22209285.0A
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English (en)
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Ulrich SCHLÜSSELBAUER
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Definitions

  • the present invention relates to a system and method for producing concrete products, in particular tubular concrete products or concrete pipes, in the casting process by means of casting molds having an outer shape or by means of casting molds having outer and inner shapes.
  • the system of DE 10 2012 217 324 A1 comprises a production area with a plurality of fully automated production stations and a mold conveyor device for conveying the casting molds or the outer mold and the mold core (inner mold) of casting molds between the production stations.
  • the manufacturing area includes a demolding station for removing an outer mold from a mold positioned at the demolding station and for removing a hardened tubular concrete product from a mandrel positioned at the demolding station.
  • the production area has a cleaning station for cleaning a mold core positioned at the cleaning station and for cleaning an outer mold positioned at the at least one cleaning station, a mold set-up station for assembling a casting mold from an outer mold and a mold core, and a filling station for filling an assembled casting mold with concrete.
  • DE 10 2012 217 324 A1 it is an object of the present invention to provide a system and a method or the method and system of DE 10 2012 217 324 A1 to further develop and to expand the variability of the usability of the manufacturing system and at the same time to improve the usability, reliability and efficiency of the automated circulation cycle or the entire system.
  • Dependent claims relate to preferred embodiments of the present invention.
  • a system for producing concrete products in the casting process using casting molds composed of corresponding outer and inner molds is proposed, with a program-controlled, automated circulation system.
  • the circulating system preferably comprises: a curing area for storing concrete products curing in a respective mold; an automated manufacturing area having a plurality of automated manufacturing facilities; and/or a conveyor with automated circulating conveyor sections for conveying the molds or the outer and inner molds of the molds from the curing area to the automated production area, between the respective production devices of the automated production area and from the automated production area to the curing area.
  • the automated production area of the circulating system preferably has: an automated demolding device for demolding a casting mold coming from the curing area and for removing a hardened concrete product, an automated cleaning device for cleaning the outer and inner molds of a casting mold demolded at the demolding device, an automated mold set-up device for assembling a Casting mold made from corresponding external and internal molds cleaned on the cleaning device, and/or an automated filling device for filling one or more assembled casting molds with concrete.
  • the system preferably also includes a manually operable mold set-up device with at least one mold set-up station for the manually supported assembly of a casting mold from corresponding outer and inner molds.
  • the conveyor device preferably includes an automated infeed conveyor section which is set up to feed a casting mold assembled on the manually operable mold set-up device (e.g. before the filling device of the production area of the circulation system and particularly preferably under program control) to the automated circulation system.
  • the infeed conveyor section is preferably set up to feed a casting mold assembled on the manually operable mold set-up device to the automated circulating system before the filling device of the production area of the circulating system.
  • the feed conveyor section can be set up to feed a mold assembled on the manually operable mold set-up device to a further filling device and/or to feed it from the further filling device to the curing area of the automated circulation system.
  • a further conveyor section is preferably set up to feed a casting mold from the curing area of the automated circulation system to the manual set-up area.
  • the system preferably includes an automated transfer device which is set up to transfer both casting molds supplied by the manually operable mold set-up device by means of the infeed conveyor section and casting molds supplied by the automated mold set-up device by means of a circulating conveyor section to one or more filling stations of the automated filling device.
  • the transfer device preferably has a program-controlled switching system for switchable merging of the infeed conveyor section coming from the manually operable mold setting device and the circulating conveyor section coming from the automated mold setting device in front of the automated filling device.
  • the transfer device preferably has a program-controlled robotic crane, which is set up to pick up a supplied casting mold from the infeed conveyor section coming from the manually operable mold setting device and also to pick up a supplied casting mold from the circulating conveyor section coming from the automated mold setting device, and/or a picked up casting mold from the automated To transfer filling device or one or more of the automated filling device feeding circulating conveyor sections.
  • a program-controlled robotic crane which is set up to pick up a supplied casting mold from the infeed conveyor section coming from the manually operable mold setting device and also to pick up a supplied casting mold from the circulating conveyor section coming from the automated mold setting device, and/or a picked up casting mold from the automated To transfer filling device or one or more of the automated filling device feeding circulating conveyor sections.
  • the transfer device preferably has a program-controlled, movable displacement table, which is set up to pick up a supplied casting mold from the feed conveyor section coming from the manually operable mold setting device and also to pick up a supplied casting mold from the circulating conveyor section coming from the automated mold setting device, and/or a picked casting mold to the automated filling device or to one or more circulating conveyor sections feeding the automated filling device.
  • the transfer device is preferably also set up to remove a casting mold filled in the automated filling device and preferably to feed it to an output device for dispensing the filled casting mold into the curing area.
  • the dispensing device preferably has an intermediate storage area for the intermediate storage of filled casting molds before they are discharged into the curing area.
  • the output device preferably has a program-controlled manipulator which is set up to transfer a casting mold and/or a group of several casting molds into the curing area and/or to a conveyor section of the conveyor device leading to the curing area.
  • the output device preferably has a program-controlled, automated insertion device for inserting a sleeve on a filled casting mold.
  • the filling device preferably has a plurality of automated filling stations for parallel filling of several casting molds with concrete on the filling device.
  • the system preferably has a control device for the program-controlled control of the production devices of the automated production area of the circulating system and the conveyor device.
  • the control device is preferably set up to store a corresponding filling time for each concrete product or for each assembled casting mold, and to supply casting molds to the plurality of automated filling stations for parallel filling of several casting molds with concrete at the filling device depending on the stored corresponding filling times to control the molds.
  • the control device is preferably set up to store a corresponding concrete recipe for each concrete product or for each assembled casting mold and to control the filling of a casting mold at an automated filling station depending on a stored corresponding concrete recipe.
  • a circulating conveyor section supplied by the automated mold set-up device is preferably set up to receive a plurality of casting molds coming from the automated mold set-up device, preferably in order to temporarily store received casting molds before they are fed to the automated filling device, preferably in such a way that the circulating conveyor section supplied by the automated mold set-up device has a first buffer area.
  • the infeed conveyor section supplied by the manually operable mold setting device is preferably set up to receive several casting molds coming from the manually operable mold setting device, preferably in order to temporarily store the casting molds that have been picked up before they are introduced into the circulation system or before they are fed to the automated filling device, preferably in such a way that the the infeed conveyor section feeding the manually operable mold set-up device has a second buffer area.
  • a control device of the system or a control device of the automated transfer device is preferably set up to to control the transfer device and/or to programmatically decide for the control of the automated transfer device whether a next filling station of the filling device that becomes free is to be filled with a casting mold coming from the manually operable mold setting device or with a casting mold coming from the automated mold setting device.
  • the decision as to whether a next free filling station of the filling device is to be filled with a mold coming from the manually operable mold setting device or with a mold coming from the automated mold setting device is preferably made on the basis of one or more criteria.
  • the criteria can include, for example, one criterion or several criteria from the following list: a criterion as to whether the next mold coming from the automated mold set-up device is the last mold of a series of packages to be filled in succession, a criterion as to whether a calculated duration for the vacancy of a next but one vacant one filling station of the filling device exceeds a predetermined buffer time, a criterion as to whether a calculated introduction frequency of manually prepared casting molds introduced into the circulation cycle exceeds a limit value, a criterion as to whether a current buffer zone occupancy of a buffer area of the automated circulation cycle exceeds a limit value, and/or a criterion whether a calculated function of buffer zone occupancy of a buffer area of the automated circulation cycle as a function of time exceeds a limit over a predetermined period of time.
  • the automated demoulding device preferably has a gripper for removing a sleeve from a casting mold and/or a gripper for removing a hardened concrete product from the casting mold.
  • a method can be proposed for producing concrete products in the casting method using casting molds composed of appropriate outer and inner molds, with a program-controlled, automated circulation system.
  • the method can include: automated demolding from the casting mold coming from the curing area and removal of a cured concrete product, automated cleaning of the outer and inner molds of a casting mold demolded at the demoulding device, automated assembly of a casting mold from corresponding outer and inner molds cleaned at the cleaning device, and/or automated filling of one or more assembled casting molds with concrete .
  • the method can preferably include: program-controlled feeding of a casting mold assembled on the manually operable mold set-up device in front of the filling device of the production area of the circulation system to the automated circulation system, by means of an automated infeed conveyor section.
  • the method can also include one or more of the aspects of the system described above or steps performed in the system or one or more of the exemplary embodiments of the system described below or steps performed in the system or one or more steps of the method described as an example include.
  • a computer program product can be provided with a computer program stored on a computer-readable data storage medium, which can be executed in a data processing device or a computer or a computer control, such that a program control of a system according to one of the above aspects or exemplary embodiments described below is carried out, comprising carrying out the steps of a method mentioned above or described below.
  • the present invention makes it possible to provide a system and a method in which concrete products can be manufactured both fully automatically and manually at lower costs and with high quality and reliability in an automated and efficient manner in the casting process, and in particular to provide a system and a method in the concrete products of different dimensions can be manufactured automatically and efficiently in the casting process with short cycle times, with extremely short or even without disadvantageous set-up times and in particular low downtimes, with on the one hand automated set-up of the casting molds or on the other hand, also manually prepared casting molds, which can be optimized and automatically introduced into the automatic circulation cycle.
  • mold input position or “mold output position” are used purely according to the angle or perspective, but from a technical point of view have the same function in a closed cycle process or can be used equivalently.
  • a "mold exit position” where a mold can be positioned for delivery to another area or facility would also be referred to as a “mold entry position” from the perspective of the receiving area or facility.
  • Figure 1A shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to a first embodiment of the invention.
  • all the molds used in the system have an outer mold and, if necessary, an inner mold that can be positioned in the outer mold.
  • casting molds in the automated circulation cycle can each have a standing outer mold and a mold core (inner mold) arranged (possibly vertically) in the standing outer mold.
  • casting molds set up manually can also have an outer mold and, if necessary, an inner mold that can be positioned in the outer mold.
  • the automatically set-up casting molds and/or the manually set-up casting molds can, for example, also have a lower sleeve on the underside, which serves, for example, as a base for setting up the casting molds and/or also for locking the outer mold with the mold core.
  • a lower sleeve on the underside which serves, for example, as a base for setting up the casting molds and/or also for locking the outer mold with the mold core.
  • Such sub-collars may be removably or fixedly attached to the mandrel.
  • the automatically set-up casting molds and/or the manually set-up casting molds can be closed from above in exemplary embodiments, for example with upper sleeves, and in further exemplary embodiments, respective production stations can be provided, which can preferably be downstream of the filling stations and where upper sleeves (preferably fully automated) can be placed on casting molds already filled with concrete or attached to them.
  • further molded parts and/or reinforcements or reinforcement cages can be provided in the casting molds on or in automatically set up casting molds and/or on or in manually set up casting molds.
  • other structural parts remaining in or on the finished concrete product can also be fastened or attached to the casting molds, e.g. to insert climbing aids or stirrups or transport anchors that remain in the product.
  • these can also be other built-in parts such as valves or frames and/or gratings for road gullies.
  • the system for manufacturing concrete products using the casting method according to Figure 1A comprises an automated or fully automated and possibly program-controlled circulation cycle with a production area with a plurality of automated production stations 110, 120, 130 of an automated demolding and set-up area 100 and a plurality of automated production stations or filling stations F1 to F3 of a mold filling area 300 as well as a mold conveyor device 200 having mold conveying sections 211, 212, 213, 214, 241, 242, 243, 244 and 251 running between the manufacturing stations for respective automated production lines of the circulation cycle.
  • the system for manufacturing concrete products using the casting method according to Figure 1A also comprises a (preferably automated, fully automated or program-controlled) curing area 420 of a mold store 400 for storing a plurality of filled molds and an automated transport device 410, the transport device 410 for transporting molds from a mold output position P5 to storage positions in storage areas 421 in the curing area 420 and from storage positions in storage areas 421 in the curing area 420 to a mold input position P1.
  • a (preferably automated, fully automated or program-controlled) curing area 420 of a mold store 400 for storing a plurality of filled molds
  • an automated transport device 410 for transporting molds from a mold output position P5 to storage positions in storage areas 421 in the curing area 420 and from storage positions in storage areas 421 in the curing area 420 to a mold input position P1.
  • the mold input position P1 is used here, for example, as a transfer position for casting molds from the curing area 420 to the production area of the circulation cycle, and the mold input position P1 is used here as a transfer position for casting molds from the production area to the curing area 420.
  • the storage areas 421 can be designed as simple storage areas or hall floor areas of a workshop.
  • such storage areas 421 can also be provided as climatic chambers (maturation chambers) or climatic areas in which stored, filled casting molds can be stored for faster or improved curing in climatic environments brought to the desired temperatures (e.g. heated in relation to the outside temperature or heated compared to room temperature on the shop floor).
  • Different storage areas 421 can accommodate one or more casting molds and possibly also have different temperatures or temperature profiles over time, e.g. depending on the concrete recipe and/or product type or size.
  • the climatic chambers/curing chambers can be devices for controlled climate in terms of temperature and/or humidity, which usually includes heating devices, e.g. in particular for heating, usually at the beginning of a curing cycle, in particular to accelerate the chemical curing reaction of the concrete by supplying heat .
  • humidity can also be controlled (e.g., high humidity is beneficial in preventing crack formation during curing).
  • the plurality of molds stored in the curing area 420 preferably have a plurality of groups of molds, with molds in one group having the same mold size and molds in different groups having different mold sizes, and with the molds stored in the curing area 420 being arranged according to groups, and Casting molds of a group can be arranged in a contiguous common sub-area of the curing area 420 .
  • casting molds of different dimensions can be in circulation in the production system at the same time, so that the production of tubular concrete products of different sizes and possibly also shapes in the same circulation cycle is possible without the need for set-up times or downtimes, so that a considerable gain in efficiency and time can be achieved is.
  • the transport device 410 includes, for example, a gripping device 414 (manipulator), which is guided, for example, on a first guide device with guides 413, which is guided, for example, on a second guide device running transversely thereto with guide carriages 412 guided on guides 411.
  • Transport device 410 is set up, for example, to move gripping device 414 by means of guide devices 411, 412 and 413 in the area of curing area 420 and thus to be able to pick up casting molds in the entire curing area 420 by means of gripping device 414, and to move picked up casting molds in the area of curing area 420 transport.
  • transport device 410 is set up, for example, to pick up a casting mold stored in curing area 420 in an automated or program-controlled manner and to transport it to the mold input position P1 in an automated or program-controlled manner, or to pick up a casting mold arranged at the mold output position P5 in an automated or program-controlled manner and to transport it automatically or in a program-controlled manner. programmatically to the corresponding storage position in a corresponding storage area 421 in the curing area 420.
  • a demoulding station 110 is an example for the automated or program-controlled removal of an outer mold from a mold positioned at demoulding station 110 and/or for the automated or program-controlled removal of a hardened tubular concrete product from one at demoulding station 110 positioned mold core (inner mold) furnished.
  • a cleaning station 120 is exemplary for the automated or program-controlled cleaning of a mold core positioned at the cleaning station 120 and/or a the cleaning station 120 positioned outer mold set up.
  • a mold set-up station 130 is set up, for example, for the automated or program-controlled assembly of a casting mold from a cleaned outer mold and a cleaned mold core, and the filling stations F1, F2 and F3 are set up for the automated or program-controlled filling of a respective assembled casting mold with concrete.
  • an automated demoulding and set-up area 100 is provided, for example, in which molds introduced with an already hardened concrete product can be demolded (dismantling the casting mold or removing the concrete product), for the automated output of the finished concrete product, with the mold parts (outer and /or inner mould) of the casting mold, for example after removal and delivery of the finished concrete product, can be cleaned and assembled to form a newly equipped casting mold in order to be fed back to the filling area 300 in the automated or program-controlled circulation cycle, where casting molds can be fed to a respective filling station F1, F2 or F3 can be filled with concrete in the casting process in order to then be returned to the hardening area 420 for hardening.
  • the manufacturing area has, for example, a production line of an automated or program-controlled circulation cycle which, for example, includes the automated or program-controlled operations of demoulding the mold (demolding station 110), cleaning the mold (cleaning station 120), setting up or marrying the cleaned mold ( Mold set-up station 130) and the filling or pouring with concrete (filling stations F1 to F3) arrangement, with the automatically controlled curing area 420 and its transport device 410 providing a closed-loop system for the use or reuse of casting molds in the circulation cycle for the production of concrete products can be.
  • shrink cores can be used as mold cores, which are shrunk at the demoulding station 110 in order to be able to remove the concrete product at the demoulding station 110 .
  • any sub-sleeves can be firmly attached to the mold cores and cleaned in the cleaning station 120 at the same time.
  • the outer molds can be slipped onto the mold cores and, if necessary, also locked with any base sleeves. However, you can too other interior shapes can be used.
  • the manufacturing stations 110 to 130 and F1 to F3 are set up, for example, to carry out the respective work operations simultaneously, so that, for example, several molds can be in the circulation cycle of production stations 110 to 130 and F1 to F3 at the same time, e.g. a mold at demolding station 110, a mold at cleaning station 120, a mold at the mold set-up station 130 and respective molds at the respective filling stations F1 to F3.
  • a mold at demolding station 110 e.g. a mold at demolding station 110, a mold at cleaning station 120, a mold at the mold set-up station 130 and respective molds at the respective filling stations F1 to F3.
  • more casting molds could be located at the same time in the circulation cycle of the production stations 110 to 130 and F1 to F3.
  • further casting molds can be located on the respective mold conveyor sections of the mold conveyor device 20, e.g. in any buffer areas provided before, between or behind the respective production stations 110 to 120 (see e.g. buffer area 701 after the mold set-up station 130 on the mold conveyor section 214).
  • the mold conveyor system 200 is set up, for example, to transport casting molds from the mold input position P1 in an automated, fully automated or preferably program-controlled manner to the respective production stations 110 to 130 or F1 to F3 and between the respective production stations 110 to 130 or F1 to F3 and to transport casting molds from to convey the filling stations or F1 to F3 to the form delivery position P5.
  • the mold conveyor device 200 includes, for example, a mold conveyor section 211 for the automated conveyance of a filled and hardened casting mold from the mold input position P1 to the demolding station 110, in particular with regard to a casting mold that was picked up by the transport device 410 in the curing area 420 from a storage position of a storage area 421 and to has been positioned or parked at the form input position P1.
  • the mold conveyor section 211 can accommodate several molds and can therefore also be used as a buffer area in front of the demolding station 110 if necessary.
  • the mold conveyor system 200 includes, for example, a mold conveyor section 212 for the automated conveyance of a mold that has been demoulded at the demoulding station 110 from the demoulding station 110 to the cleaning station 120, and a mold conveyor section 231 for the automated conveyance of a hardened concrete product removed at the demoulding station 110 from the mold to a product output position P2 , where finished concrete products can be taken from the cycle.
  • the mold conveyor section 212 can, if necessary, accommodate one or more casting molds and can therefore also be used as a buffer area between the demolding station 110 and the cleaning station 120.
  • Mold conveyor system 200 also includes, by way of example, a mold conveyor section 213 for the automated conveyance of a casting mold cleaned at cleaning station 120 from cleaning station 120 to mold setup station 130, and a mold conveyor section 214 for the automated conveyance of a mold prepared at mold setup station 130 from mold setup station 130 to a transfer device 310 for Transferring or feeding casting molds to the filling stations F1 to F3.
  • the mold conveyor section 213 can, if necessary, accommodate one or more casting molds and can therefore also be used as a buffer area between the cleaning station 120 and the mold set-up station 130 if necessary.
  • the mold conveying section 214 can accommodate several casting molds and can therefore also be used as a buffer area 701 between the mold set-up station 130 and the transfer device 310.
  • the circulation cycle or the production area also includes an automated or program-controlled filling area 300 with, for example, three filling stations F1 to F3 working in parallel.
  • the filling area 300 includes, for example, an automated or program-controlled transfer device 310, which is set up to receive casting molds conveyed by the mold conveyor section 214 from the set-up station 130 and automatically, fully automatically or preferably under program control to one of the filling stations F1 to F3 for filling with concrete in the casting process.
  • a program-controlled control of the system preferably decides here (Not shown) about when and to which filling station F1 to F3 another mold is transferred for filling with concrete, preferably in the circulation cycle as a rule as soon as a filling station becomes free when a previously transferred mold is completely filled and has been transported away.
  • individual casting times can be pre-stored for respective casting molds, and in exemplary embodiments the transfer device 310 can be controlled on the basis of the requirement to change a sequence of the casting molds to be filled on the basis of the pre-stored casting times.
  • transfer device 310 has, for example, a displacement table 311 (displacement carriage), which can be moved, for example, transversely to the conveying direction of mold conveying section 214, in order to feed a casting mold picked up by mold conveying section 214 to one of mold conveying sections 241, 242 or 243, with mold conveying sections 241, 242 or 243 are each set up to feed the respective mold from the displacement table 311 to the respective filling station F1, F2 or F3, for filling the mold at the respective filling station F1, F2 or F3.
  • a displacement table 311 displacement carriage
  • the mold conveyor sections 241, 242 or 243 are each set up to feed the respective mold from the respective filling station F1, F2 or F3 back to the displacement table 311 of the transfer device 310, preferably in such a way that the displacement table 311 moves to the mold conveyor section 244 Mold can convey to this, wherein the mold conveyor section 244 is adapted to receive the already filled mold from the displacement table 311 and to supply the mold output position or intermediate position P3.
  • the mold conveying section 244 could be set up to feed the already filled casting mold directly to a delivery position arranged in the curing area.
  • a further mold input position P4 is provided, from which a further mold conveyor section 251 conveys the casting molds to the output position P5 arranged in the curing area 420, from where the gripper device 414 of the transport device 410 can pick up the respective casting mold and transport it to the predetermined storage area 421 in the curing area 420.
  • a further transport device 610 is provided, for example, in order to be able to park casting molds in an intermediate storage area 600 (optional).
  • the transport device 610 includes, for example, a gripping device 614 (manipulator), which is guided, for example, on a first guide device with guides 613, which is guided, for example, on a second guide device running transversely thereto with guide carriages 612 guided on guides 611.
  • Transport device 610 is set up, for example, to move gripper device 614 by means of guide devices 611, 612 and 613 in the area of intermediate storage area 600 or to be able to pick up casting molds by means of gripper device 414, and pick up casting molds between intermediate storage area 600 and the respective positions P3 and to be able to transport P4.
  • transport device 610 is set up, for example, to pick up a casting mold in intermediate position P3 in an automated or program-controlled manner and to transport it automatically or under program control to the mold input position P4 or to the intermediate storage area 600 or to pick up a casting mold arranged in the intermediate storage area 600 in an automated or program-controlled manner and to transport it automatically or under program control to the form input position P4.
  • the intermediate storage area 600 can be used, for example, to vent molds before they are closed with sleeves after filling, to check molds manually and/or to attach upper sleeves to the molds to close the molds.
  • an automated or program-controlled sleeve press-in station can also be provided, which automatically attaches the upper sleeves to the molds to close the molds.
  • a manual set-up area 500 is provided, for example, in which casting molds or individual casting molds can be set up manually, with the manual set-up area 500 being integrated into the system or connected to it, for example, that at least the automated filling area 300 and the automated curing area 420 of the system are also used for the production of concrete products with manually prepared casting molds.
  • the curing area 420 also includes a mold input position P6, to which casting molds can be transported by means of the transport device 410.
  • the mold conveyor system 200 also includes, for example, a mold conveyor section 221 for the automated or program-controlled conveying of casting molds from the mold input position P6 in the curing area 420 to the mold input position P7 in the manual set-up area 500.
  • the manual set-up area includes, for example, four manual set-up stations M1 to M4, which are each set up so that manual operators can set up casting molds manually at these manual set-up stations M1 to M4, i.e. in particular manually assemble casting molds from molded parts, outer molds, inner molds, sleeve parts and/or reinforcement parts can.
  • the set-up stations M1 to M4 can have, for example, manually controllable manipulators or manually controllable cranes or crane arms in order to assemble heavy components.
  • each set-up station M1 to M4 or the manual set-up area 500 can include a computer or a control device connected to the controller of the system, on which the operator can confirm when a mold has been set up at one of the set-up stations M1 to M4 and the automated one Filling area 300 can be supplied and, if necessary, also for entering an individual casting time/filling time for the manually prepared casting mold and/or for entering an individual concrete recipe for the automated filling of the manually prepared casting mold.
  • a further transport device 510 is provided, for example, in order to transport casting molds, if necessary, in the manual set-up area 500.
  • the transport device 510 comprises, for example, a gripping device 514 (manipulator), which, for example, is mounted on a first guide device with guides 513 is guided, which is guided, for example, on a second guide device running transversely thereto with guide carriages 512 guided on guides 511.
  • the transport device 510 is set up, for example, to move the gripping device 514 by means of the guide devices 511, 512 and 513 in the area of the manual set-up area 500 or to be able to pick up casting molds using the gripping device 514, and pick up casting molds between the respective positions P7 and P8 and the to be able to transport manual set-up stations M1 to M4.
  • the transport device 510 is set up, for example, to automatically or programmatically pick up a casting mold that is at the mold dispensing position P7 and to automatically or programmatically transport it to one of the manual set-up stations M1 to M4 or to automate a casting mold arranged at one of the manual set-up stations M1 to M4 or under program control and to transport it automatically or under program control to the form input position P8.
  • a mold conveyor section 222 of the mold conveyor system 200 for transporting a casting mold that has been set up manually in the manual set-up area 500 from the mold input position P8 to the transfer device 310.
  • the mold conveyor section 222 can, for example, accommodate several casting molds and can thus be used as a buffer area 702 to store casting molds temporarily before these are each conveyed to one of the filling stations F1 to F3 by means of the transfer device 310 and are thus supplied to the automated circulating cycle.
  • Shifting table 311 (shifting carriage) of transfer device 310 is set up, for example, to be moved transversely to the conveying direction of mold conveying section 222 in order to feed a casting mold picked up by mold conveying section 222 to one of mold conveying sections 241, 242 or 243, with mold conveying sections 241, 242 or 243 are each set up to feed the respective casting mold from the displacement table 311 to the respective filling station F1, F2 or F3, for filling the casting mold at the respective filling station F1, F2 or F3.
  • the program-controlled control of the system preferably decides when and at which filling station F1 to F3 another casting mold from which the mold conveying section 214 or 222 is transferred for filling with concrete, preferably in the circulation cycle as a rule as soon as a filling station becomes free when a previously transferred casting mold is completely filled and has been transported away.
  • the program-controlled control of the system preferably decides when a manually set-up mold coming from the manual set-up area 500 is picked up by the mold conveyor section 222 and fed by the transfer device 310 to one of the filling stations F1 to F3, in particular a manually set-up one Feed the casting mold automatically or program-controlled to the circulation cycle.
  • the controller can assign casting molds to the filling stations in such a way that the production program, which may be specified in layers, is optimized.
  • Exemplary framework conditions can be, for example: the individual casting duration times for each mold can be known to the controller; the system has N filling stations; and/or any filling station can fill any mold in the system.
  • the molds from the automatic line of the circulation system can be filled preferentially, for example, in order not to cause a backlog in the clocked area of the automatic line.
  • the reverse case is also conceivable, in which molds from the manual line are preferably dispatched.
  • the computer control of the system can be subject to the condition that only when a numerical pre-calculation or simulation calculation (e.g. based on the number of buffer locations of the circulation cycle, the casting times of the casting molds and/or the cycle time x of the circulation cycle, i.e. every x minutes if an automatically set-up form is provided by the set-up station 130) it can be calculated that the automated production of the circulation cycle is not blocked, a decision is made to transport a form from the manual set-up area to one of the filling stations or to feed it to the circulation cycle and thus not the circulation cycle to block or stop.
  • a numerical pre-calculation or simulation calculation e.g. based on the number of buffer locations of the circulation cycle, the casting times of the casting molds and/or the cycle time x of the circulation cycle, i.e. every x minutes if an automatically set-up form is provided by the set-up station 130
  • the occupancy of the buffer locations in the buffer areas 701 and/or 702 can be taken into account when deciding whether a manually set-up casting mold from the manual set-up area 500 or an automatically set-up casting mold from the automated circulation cycle is fed next to the filling area 300 .
  • the buffer 701 (conveyor section 214) from the automated line but also the buffer 702 from the manual line can be considered.
  • a decision algorithm can be used here, in which a free buffer time for the automated line in the buffer area 701 until it comes to a standstill is calculated on the basis of the current buffer occupancy in the buffer area 701 and the cycle time. If a filling station then becomes free, based on the shortest remaining pouring time of the other filling stations and the calculated free buffer time, it can be calculated whether there is a risk of standstill when the next mold is fed into the filling area from the manual line. If the calculated free buffer time is, for example, less than or equal to the shortest remaining casting time of the other filling stations, then the filling station that has become free should be occupied directly with a casting mold from the automated line. Otherwise, if the calculated free buffer time is greater than the shortest remaining casting time of the other filling stations, then the filling station that has become free can be occupied with a casting mold from the manual line.
  • the next form could be taken from the automated line if this is part of a process to be completed is a package series, i.e. when this form is filled, for example, a package of a series of molds from a group of molds of a predetermined number is completed, with the molds of the series of packages possibly being picked up together by the gripper device 414 from the mold output station P5 in order to be stored in the package together in a storage area 421 in the curing area 420 in order to cure together (e.g. with the same products of the same size and concrete recipe with the same curing time), e.g. if the proposed manipulator of the gripper device 414 for the curing area 420 is advantageously used with packages of shapes (e.g. 3-pack, 4-pack or pack of 5), the algorithm could also take into account, for example, that an entire pack (or even a whole series of similar molds) is preferably cast from the automated line in series (without interruption by a mold from the manual line).
  • this form is filled, for example,
  • Figure 1B shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to a second embodiment of the invention.
  • a further automated or program-controlled demolding station 110' is provided in the area of the conveyor section of mold conveyor system 200 between the mold input position P6 in the curing area 420 and the mold output position P7 in the manual set-up area P7, which is set up to release casting molds that are moved with the mold conveyor section 221a from the mold input position P6 are transported, to demould automatically (similar to the demoulding station 110 in Figure 1A ) and finished concrete products, and then convey them to the product discharge position P2 via the mold conveying section 231.
  • a casting mold conveyed from the curing area 420 on the conveyor section 221a to the manual set-up area 500 is also automated or be demolded under program control, e.g. on the one hand to disassemble the mold parts such as outer and inner molds or to output the finished concrete product for output at position P2, analogous to casting molds in the circulation cycle, which are transported to the demoulding station 110 by means of the conveyor section 211.
  • the manual line i.e. the production line to and from the manual setup area 500
  • the manual curing area 420 also includes or also uses an automated demoulding area of demoulding stations 110 and 110', and thus the demoulding, filling and hardening of the casting molds of the manual line, ie the casting molds that have been set up manually in the manual set-up area 500, can advantageously be carried out automatically or under program control .
  • demoulding manipulators can be provided at the demoulding stations 110 and 110'.
  • two mold release manipulators can be used, for example.
  • the mold release manipulator(s) each have two, three or more grippers: e.g.
  • Figure 1C shows an example of a schematic plan view of a system for producing concrete products in the casting process according to a third embodiment of the invention.
  • At least the curing area 420 of the automated circulation system is also used efficiently for casting molds supplied from the manual set-up area 500 .
  • a separate filling station F3 for casting molds supplied from the manual set-up area 500 is provided.
  • a feed conveyor section 222 of the conveyor system 200 feeds casting molds from the mold input position P8 of the manual set-up area 500 to the filling station F3 (or alternatively to a plurality of filling stations with their own transfer device analogous to the other exemplary embodiments), in order to preferably automate the manually set-up casting mold in the filling station F3 to fill concrete.
  • Figure 2A shows a schematic top view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • a conveying line for the inner molds and a conveying line for outer molds running parallel thereto are shown in the production area 100 .
  • the respective mold cores (inner molds) and outer molds of the casting molds are conveyed between the demolding station 111 and the mold set-up station 130 in parallel production lines and cleaned in the separately provided cleaning stations 121 and 122, respectively.
  • a first demolding station 111 is set up, for example, to receive an outer mold from casting molds and to feed this separately to the corresponding outer mold cleaning station 121 by means of conveyor section 216, with the respective inner molds and the product still arranged on the respective inner molds being fed to the corresponding second demoulding station 112 by means of conveyor section 215 which picks up the product and finally de-moulds the mold.
  • the mold conveyor system 200 includes, by way of example, in particular by way of example, a mold conveyor section 211 for the automated conveyance of a filled and hardened casting mold from the mold input position P1 to the first demolding station 111.
  • the mold conveyor system 200 is set up, for example, to convey an outer mold removed at the first demolding station 111 by means of a mold conveyor section 216 to the outer mold cleaning station 121, and a mold core (inner mold) with a hardened concrete product by means of a mold conveyor section 215 from the first demolding station 111 to the second demolding station 112 to convey a hardened tubular concrete product removed at the second demolding station 112 by means of a mold conveying section 231 to the product discharge position P2 (in order to discharge the finished concrete product and, if necessary, to send it to post-processing), and a mandrel (inner mold) from the second demolding station 112 by means of a To convey mold conveying section 212 to the mold core cleaning station 122 (inner mold cleaning station).
  • the mold conveyor system 200 is set up, for example, to convey a mold core (inner mold) from the mold core cleaning station 122 (inner mold cleaning station) by means of the mold conveyor sections 213 and 218 (via an optional pre-setup station 140) to the mold set-up station 130, and an outer mold from the outer mold cleaning station 121 by means of a To convey mold conveyor section 217 to the mold set-up station 130.
  • a mold core inner mold
  • the mold conveyor sections 213 and 218 via an optional pre-setup station 140
  • the optional preparation station 140 can be used here to assemble an inner mold from parts, or to assemble lower sleeves and inner molds. Alternatively or additionally, the pre-equipment station 140 can be used to attach or insert reinforcements or reinforcement cages on inner molds.
  • Figure 2B shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to a fifth embodiment of the invention.
  • Automated or program-controlled production stations 151 or 152 are provided in the production area 100 downstream of the respective cleaning stations 121 and 122, with corresponding conveyor sections 213a and 213b or 217a and 217b.
  • the production stations 151 and 152 can be used for preparing inner or outer molds, or preferably for preparing or oiling inner or outer molds (ie, for example, an outer mold oiling station 151 and/or an inner mold oiling station 152)
  • Figure 2C shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process standing molds according to a sixth embodiment of the invention.
  • the optional pre-setup station 140 is missing here and two outer mold cleaning stations 121a and 121b are provided in series one behind the other, with corresponding conveyor sections 216, 219 and 217, so that the cleaning of the outer molds can be carried out, for example, at two manufacturing stations 121a and 121b arranged one behind the other.
  • the line for the outer molds and the line for the inner molds have the same number of manufacturing stations and therefore the respective inner and outer molds that belong together in pairs can be transported from manufacturing station to manufacturing station in parallel at the pace of the clocked circulation cycle in order to be simultaneously at the Form set-up station 130 to be transported.
  • different numbers of production stations can also be provided in the parallel lines for the inner and outer molds, in which case any conveyor sections can then be used as buffers between production stations in order to transport inner and outer molds to the mold set-up station 130 at the same time.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to a seventh embodiment of the invention.
  • transfer device 310 is provided, for example, with a double displacement table 313 with two displacement tables 311 and 312 that are arranged next to one another and can be moved together, each displacement table 311 or 312 being set up to receive casting molds from conveyor sections 214 or 222 and from conveyor sections 241 to 243 to be fed to the filling stations F1 to F3 or taken up again by them after filling with concrete.
  • the transfer table 311 is also configured to feed molds to the conveyor section 244 to the mold release position or intermediate position P3.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to an eighth embodiment of the invention.
  • Conveyor section 214 includes a mold input position P3, by way of example, and conveyor section 222 includes a mold input position P12, by way of example.
  • the mold conveyor system 200 also comprises, by way of example, a mold conveyor section 245 for conveying a mold from the intermediate position P4 to the filling station F1 and a mold conveyor section 255 for conveying a mold from the filling station F1 to the mold delivery position P4' in the curing area 420, a mold conveyor section 244 for conveying a mold from the intermediate position P5 to the filling station F2 and a mold conveying section 254 for conveying a mold from the filling station F2 to the mold discharge position P5' in the curing area 420, a mold conveying section 243 for conveying a mold from the intermediate position P6 to the filling station F3 and a mold conveying section 253 for conveying a casting mold from the filling station F3 to the mold delivery position P6' in the curing area 420, a Mold conveying section 242 for conveying a mold from the intermediate position P7 to the filling station F4 and a mold conveying section 252 for conveying a mold from the filling station F
  • the mold conveying sections 241 to 245 here form a further buffer area 703 in which the respective casting molds can also be individually buffered in addition to the buffer areas 701 and 702 in front of the respective filling stations.
  • a transport device 320 was provided as a transfer device instead of a displacement table, in order to transport casting molds in the filling area 300 .
  • a transfer device with a displacement table or a double displacement table can of course also be provided here.
  • the transport device 320 includes, for example, a gripping device 324 (manipulator), which is guided, for example, on a first guide device with guides 323, which is guided, for example, on a second guide device running transversely thereto with guide carriages 322 guided on guides 321.
  • a gripping device 324 manipulator
  • guides 323 guides
  • second guide device running transversely thereto with guide carriages 322 guided on guides 321.
  • the transport device 320 is set up, for example, to move the gripping device 324 by means of the guide devices 321, 322 and 323 in the filling area 300 or to be able to pick up casting molds using the gripping device 324 and pick up casting molds between the respective positions P3 or P21 and P4 to P8 to be able to transport to supply molds from the mold conveyor sections 214 and 222 of the respective filling station F1, F2, F3, F4 and F5, depending on the occupancy control.
  • the transport device 320 is set up, for example, to pick up a casting mold standing at the mold output position P3 or P12 in an automated or program-controlled manner and to transport it to one of the positions P4 to P8 in an automated or program-controlled manner.
  • figure 5 shows a schematic plan view of a system for producing exemplary tubular concrete products in the casting process, for example using exemplary casting molds according to a ninth embodiment of the invention.
  • Switch section 801 is set up to bring conveyor sections 214 and 222 together in a switch-like manner, and in particular by automated or program-controlled switch control of switch section 801, in each case casting molds from conveyor section 214 from the automatic circulation cycle or from conveyor section 222 from manual set-up area 500 to switch section 802 to transport.
  • the mold conveyor system 200 also includes, by way of example, a mold conveyor section 245 for conveying a mold from the diverter section 802 to the filling station F1 and a mold conveyor section 255 for conveying a mold from the filling station F1 to the mold delivery position P3 in the curing area 420, a mold conveyor section 244 for conveying a mold from the diverting section 802 to the filling station F2 and a mold conveying section 254 for conveying a mold from the filling station F2 to the mold discharge position P4 in the curing area 420, a mold conveying section 243 for conveying a mold from the diverting section 802 to the filling station F3 and a mold conveying section 253 for conveying a mold from from the filling station F3 to the mold discharge position P5 in the curing area 420, a mold conveying section 242 for conveying a mold from the diverter section 802 to the filling station F4, and a mold conveying section 252 for conveying a mold from from the filling
  • the mold conveying sections 241 to 245 together with the switch section 802 and also the switch section 801 form a further buffer area 704 in which the respective casting molds are buffered in addition to the buffer areas 701 and 702 individually in front of the respective filling stations or on the switch sections 801 and 802 can.
  • Switch section 802 is set up to bring switch section 801 and conveyor sections 241 to 245 together in the manner of switches, and in particular to convey molds from switch section 801 to one of the mold conveyor sections 241 to 245 by automated or program-controlled switch control of switch section 802.
  • the features of this embodiment can be combined individually or as a whole with features of the exemplary embodiments described above and below.
  • the switch section 801 and/or the switch section 802 can be provided individually or together in any of the other exemplary embodiments as an alternative or in addition, e.g. as a combination of a displacement table and/or a transport device according to one of the above exemplary embodiments with a switch section 801, or as a combination of a displacement table and/or a transport device according to one of the above exemplary embodiments with a switch section 802.
  • FIG. 12 shows an exemplary flowchart of a method for controlling the filling station supply in a manufacturing system according to an embodiment of the invention.
  • a step S601 checks, determines or detects whether one of the filling stations is free or has become free.
  • a filling station becomes vacant or is considered to be vacant, e.g. if a casting mold cast there or filled casting mold has been completely filled with free-flowing concrete, i.e. in particular when the remaining casting time has expired and the filling with concrete is stopped, e.g. automatically, and the filled casting mold is transported away to be fed to the curing area 420 . If step S601 returns NO (i.e., if all filling stations are occupied and molds are being filled), then the process is repeated until step S601 returns YES and a filling station has become free.
  • step S602 it is checked, determined or detected whether a manually set-up mold is available, i.e. e.g. whether a manually set-up mold was conveyed from the manual set-up area 500 to the transfer device or is waiting in the buffer area 702 or 703 for automated filling. If step S602 results in NO, if no manually set up mold is provided for filling, then in step S609 it is checked, determined or detected whether an automatically set up mold (so-called cycle mold) is available, i.e. e.g. whether an automatically set up mold from the Production area 100 has been conveyed to the transfer device or is waiting in the buffer area 701 for automated filling.
  • an automatically set up mold so-called cycle mold
  • step S601 is performed again. If NO in step S609, step S601 is performed again. If YES in step S609, the next available cycle mold is fed from the buffer area 701 from the vacated filling station in step S610 to be automatically filled with castable concrete there.
  • the controller controls the step S610, in which the vacated filling station is occupied with the available cycle form. For this purpose, the controller can control the predetermined filling time and/or the predetermined concrete recipe at the filling station, possibly on the basis of layer data or casting mold data that are stored in the controller or are to be entered.
  • step S603 it is calculated, checked, determined or detected whether an insertion frequency (e.g. in units of the number of manually set-up molds introduced per unit of time) of manually prepared casting molds is greater than a first limit value, and if the first limit value is exceeded by the determined insertion frequency (step S603 results in YES), step S609 is carried out again and in particular the manually prepared mold is currently not yet fed to one of the filling stations.
  • an insertion frequency e.g. in units of the number of manually set-up molds introduced per unit of time
  • the introduction frequency can be a variable that can indicate directly or indirectly how many manually prepared molds were introduced into the circulation cycle or into the filling area in a specific past time interval or on average over a predetermined period of time.
  • the first limit value can preferably be predetermined in such a way that during a certain period of time, e.g. during the current shift, it can be guaranteed that the automated circulation cycle does not have to stop, or at least a probability that the circulation cycle will stop during the shift or shift. Must last for a period of time is below a limit value if the introduction frequency of the manually set-up molds remains below the first limit value.
  • the number of cycle molds provided in the layer duration T is approximately T/T1 at a (possibly average) (feeding) frequency of 1/T1
  • the number of castable cycle molds in the layer duration T is approximately (N ⁇ T )/T2 at a (possibly average) (pouring) frequency of N/T2.
  • the number N of filling stations should preferably be chosen such that T/T1 is less than (N ⁇ T)/T2 (i.e. that the number of cycle forms provided is less than the number of cycle molds that can be cast in the same period of time T), or the (possibly average) frequency 1/T1 is smaller than the (possibly average) frequency N/T2.
  • the number N of filling stations should preferably be chosen such that N>T2/T1.
  • the (possibly average) casting frequency of the manually set-up stations is potentially N/T3, so that in the maximum available time T ⁇ [1-(T2/(N ⁇ T1))] per shift duration T maximum (T/T3) ⁇ [N - (T2/T1)] manually prepared molds can be poured, ie on average with a maximum insertion frequency of [N - (T2/T1)]/T3 (as the maximum value of the first limit).
  • a maximum of (T/T3) ⁇ [N ⁇ (T2/T1)] can be introduced into the circulating cycle by means of the transfer device without causing the circulating cycle or the cycle of the production stations in the production area 100 to come to a standstill.
  • the first limit value may be lower than the maximum insertion frequency of [N-(T2/T1)]/T3 be set and stored or calculated in the controller, and/or displayed on any screens at the manual set-up stations.
  • step S609 is carried out in order to feed any available cycle mold to the filling area or filling station which has become free, instead of the manually set-up mold.
  • step S605 it is checked, determined or detected whether an automatically prepared mold (so-called cycle mold) is available, i.e. e.g. whether an automatically prepared mold was conveyed from the production area 100 to the transfer device or .waits in buffer area 701 for automated filling. If step S605 results in NO, then in step S608 the available manually prepared casting mold can be supplied to the filling station that has become free.
  • an automatically prepared mold so-called cycle mold
  • step S608 the next available manually prepared casting mold is fed from the buffer area 702 from the filling station that has become free, in order to be automatically filled there with pourable concrete.
  • the controller controls step S608, in which the filling station that has become free is occupied with the available casting mold.
  • the control can control the predetermined filling time and/or the predetermined concrete recipe at the filling station, if necessary on the basis of shift data or casting mold data that are stored on the control or are to be entered, or on the basis of data that an operator has when manually setting up the Casting mold entered at the respective set-up station M1 to M4 of the manual set-up area 500 at a computer control or input station has.
  • step S605 results in YES, it can optionally be checked, determined or detected in one or two further steps whether the available cycle mold is nevertheless fed to the filling area 300 or the filling station that has become free instead of the available manually prepared casting mold.
  • step S606 it can be checked, determined or detected whether a cycle buffer zone occupancy is greater than a second limit value, in particular, e.g. to determine whether at least a predeterminable number of K > 0 free buffer zone spaces is still available in the buffer area 701 or whether the Number of occupied buffer zone spaces in the buffer area 701 does not exceed a maximum value or a maximum percentage in relation to the total number of buffer spaces.
  • a second limit value in particular, e.g. to determine whether at least a predeterminable number of K > 0 free buffer zone spaces is still available in the buffer area 701 or whether the Number of occupied buffer zone spaces in the buffer area 701 does not exceed a maximum value or a maximum percentage in relation to the total number of buffer spaces.
  • step S608 it can preferably be checked whether the available cycle mold is the last (and/or penultimate and/or penultimate) mold of a cycle mold package series, i.e. in order not to interrupt the package series that has already started and preferably to complete it before the manually prepared casting mold is fed to the filling stations.
  • Step S608 is carried out only if both optional steps S606 and S607 result in NO, and the available manually prepared casting mold is fed from the buffer area 702 from the filling station that has become free, in order to be automatically filled there with castable concrete. Otherwise, instead of the manually prepared casting mold, the available cycle mold is fed to the filling station that has become free (step S610).
  • FIG. 12 shows an exemplary flowchart of a method for controlling a manufacturing system according to an embodiment of the invention.
  • step S701 before the start of the shift and before activation of the automated circulation cycle, cycle shift plan data for a shift with t0 (or 0) less than or equal to t or less than or equal to tE are loaded.
  • the shift plan data can be pre-stored by a shift supervisor or entered by an automated controller.
  • the shift plan data preferably contain data that the total shift duration, the number N of available filling stations, the cycle time(s), the castable cycle forms, if necessary with their predetermined order, the respective casting times and/or casting volumes and/or if necessary their predetermined concrete recipes.
  • step S702 the cycle time T in the cycle (or in the case of different cycle times over the shift duration, the course over time of the cycle time T(t)) is determined from the loaded cycle shift plan data.
  • a time-varying control function Z(t) or time-varying control function values Z(t) of the buffer zone feed total number Z is determined as a function of the time t during the shift. This corresponds to the total number Z of cycle molds fed from the automated production area to the buffer area 701 up to time t since the start of the shift (possibly plus the casting molds/cycle molds from the previous shift that were already arranged in the buffer area 701 at the start of the shift).
  • the control function values Z(t) of the buffer zone supply total number Z as a function of time t during the shift increase monotonically with time t since the number supplied to the buffer area 701 without stopping the circulation cycle increases by the number one after each clock time.
  • FIG. 12 shows exemplary time courses of control function values according to a control figs 7 and/or 8.
  • the upper curve shows an exemplary temporal development of the total number of buffer zone feeds Z(t) as a function of time t during the shift from an exemplary point in time t0 with an exemplary starting number of casting molds z0 in the buffer area 701 .
  • the cycle time T is constant, for example, and after each time t, Z(t) increases by the number one.
  • a remaining filling time function D(t) is determined as a function of N and the respective Filling times x_i determined as a function of time, with the remaining filling time function D(t) preferably indicating the duration to the next filling station that becomes available at time t.
  • This remaining filling time function D(t) decreases monotonically over time t and jumps to x_i at each zero point when the next cycle form i is fed to the filling station that has become free.
  • the second curve from the top shows an exemplary temporal development of the remaining filling time function D(t) as a function of the time t during the shift from an exemplary point in time t0.
  • the remaining filling time function D(t) falls to zero, a mold is completely filled and a next mold can be fed to the filling station that has become free, at which point in time the remaining filling time function D(t) jumps to the value that the Residual filling time corresponds to the next filling station that becomes free.
  • a buffer zone removal total number G(t) is determined as a function of the course of the remaining fill time function D(t).
  • the buffer zone removal total number G(t) corresponds to the total number G of cycle shapes fed from the buffer area 701 to the filling area up to time t since the start of the shift (possibly plus the shapes already brought to the filling area from the buffer area 701 at the start of the shift).
  • control function values G(t) of the buffer zone purge total G versus time t during the shift increase monotonically with time t since the number extracted from the buffer area 701 increases by the number one each time the remaining fill time function D(t) falls to zero, and a mold is completely filled and a next mold can be supplied to the filling station that has become free.
  • the third curve from the top shows in 9 an exemplary temporal development of the buffer zone removal total number G(t) as a function of time t during the shift from an exemplary point in time t0 with an exemplary initial number of g0.
  • the control function values G(t) of the buffer zone purge total G increase by the number one each time the remaining fill time function D(t) falls to zero.
  • a buffer zone occupancy number P(t) is determined as a function of time t based on the difference between Z(t) and G(t) according to steps S706 and S708.
  • the buffer zone occupancy number P(t) corresponds, for example, to the number of casting molds temporarily stored in the buffer area 701 from the automated circulation cycle.
  • the lower course shows in 9 an exemplary temporal development of the buffer zone occupancy number P(t) as a function of the time t during the shift from an exemplary point in time t0 with an exemplary initial number of p0 of the molds located in the buffer area 701 at the point in time t0.
  • the control function values P(t) of the buffer zone occupancy count P increase by the number one each time the buffer zone supply total Z(t) increases by the number one and decrease by one each time the buffer zone discharge total number G(t ) increases by the number one.
  • step S710 in 7 it is determined, checked or detected whether the determined buffer zone occupancy number P(t) for the entire relevant period, e.g. in the shift from the beginning of the shift to the end of the shift or from t0 to tE, exceeds a maximum buffer zone occupancy number P_MAX or whether the determined buffer zone occupancy number P( t) remains less than or equal to the maximum buffer zone occupancy number P_MAX for the entire relevant period, eg in the shift from the beginning of the shift to the end of the shift or from t0 to tE, ie whether P(t) ⁇ P_MAX for all t.
  • step S710 results in NO, ie if the buffer zone occupancy number P exceeds the maximum buffer zone occupancy number P_MAX at least at one point in time, an at least potential cycle stop must be expected due to full occupancy of the available buffer space, and a warning message is output in step S711.
  • This can end the control or, alternatively, for example, result in a check or determination being made in an optional further step S712 as to whether a cycle stop is tolerable in the shift, for example on the basis of presettings in the cycle shift plan data.
  • step S712 or step S710 results in YES, the time is set to reset t0 in step S713 and the circulation cycle is started automatically, i.e. cycle forms are automatically processed in the production area 100 and in the filling area 300 and guided from production station to production station.
  • steps S714 of controlling the cycle functions e.g. conveyor sections, clock cycles, production stations
  • steps S715 of controlling the filling station supply by means of the transfer device e.g. according to 6 or 8 ) controlled.
  • FIG. 12 shows an exemplary flowchart of a method for controlling the filling station supply in a manufacturing system according to an embodiment of the invention.
  • a step S801 checks, determines or detects whether one of the filling stations is free or has become free.
  • a filling station becomes vacant or is considered to be vacant, e.g. if a casting mold cast there or filled casting mold has been completely filled with free-flowing concrete, i.e. in particular when the remaining pouring time has expired and the filling with concrete is stopped, e.g. automatically, and the filled casting mold is transported away to be fed to the curing area 420 .
  • step S801 is NO (i.e., if all filling stations are occupied and molds are being filled)
  • the process is repeated until step S801 is YES and a filling station has become free.
  • step S802 it is checked, determined or detected whether a manually set up mold is available, ie whether a manually set up mold was conveyed from the manual set-up area 500 to the transfer device or is waiting in the buffer area 702 or 703 for automated filling. If step S802 results in NO, if no manually set up mold is provided for filling, then in step S811 it is checked, determined or detected whether an automatically set up mold (so-called cycle mold) is available, i.e. whether an automatically set up mold from the Production area 100 has been conveyed to the transfer device or is waiting in the buffer area 701 for automated filling.
  • an automatically set up mold so-called cycle mold
  • step S801 is performed again. If NO in step S811, step S801 is performed again. If YES in step S811, the next available cycle mold is fed from the buffer area 701 from the vacated filling station in step S812 to be automatically filled with castable concrete there. In this case, the controller controls step S812, in which the filling station that has become free is occupied with the available cycle form. For this purpose, the controller can control the predetermined filling time and/or the predetermined concrete recipe at the filling station, possibly on the basis of layer data or casting mold data that are stored in the controller or are to be entered.
  • step S802 results in YES, i.e. if a manually set-up mold is held ready for filling, then in step S803 a filling time or casting duration y of this manually set-up mold is determined, e.g. based on data entered by the manual operator at the manual set-up station , or based on data calculated on the basis of an internal volume of the manually prepared mold.
  • step S804 a potential residual filling time function D'(t) calculated from the current time t until the end of the shift or until a predetermined period of time T with end time tE has elapsed, assuming that the manually set-up casting mold is transported to the next filling station that becomes available and this is fed for filling .
  • This essentially corresponds to a calculated simulation of the remaining filling time function D'(t) under the assumption that the next filling station that becomes free would be occupied with the manually prepared casting mold instead of the next cycle mold.
  • step S805 Analogously to steps S706 to S710, in step S805, assuming that the N filling stations are first loaded with the manually prepared casting mold and then repeatedly and continuously with cycle molds i, as soon as a filling station has become free, in step S805 the Remaining filling time function D′(t) determined as a function of N and the respective filling times y and x_i as a function of time, with the remaining filling time function D(t) again preferably at time t indicating the duration to the next filling station that becomes available.
  • step S805 in 8 the potential buffer zone removal total number G'(t) is determined depending on the course of the remaining filling time function D'(t), and in step S806 in 8 the potential buffer zone occupancy number P'(t) versus time t is determined based on the difference between Z(t) and G'(t) according to steps S706 and S805.
  • step S807 in 8 is determined, checked or detected whether the determined potential buffer zone occupancy number P'(t) for the entire relevant period, e.g. until the end of the shift or until tE, exceeds the maximum buffer zone occupancy number P_MAX or whether the determined buffer zone occupancy number P'(t) for the remains less than or equal to the maximum buffer zone occupancy number P_MAX throughout the relevant period, ie whether P'(t) ⁇ P_MAX for all t.
  • step S807 returns NO and a cycle form is available (step S811 returns YES)
  • step S812 it is determined in step S812 that the next vacant filling station or filling station that has become vacant is to be occupied with the cycle form. If no cycle shape is available, the method starts again with step S801, for example. This ensures that a potential cycle stop can be avoided, since the manually prepared casting mold is not, or at least not yet, fed to the filling area.
  • step S807 returns YES, whether a cycle form is available and, if so, whether this is part of a series of packets, in order to then nevertheless transport the cycle form to the filling area for completing the series of packets (steps S808, S809 and S812) instead of the manually prepared casting mold.
  • step S807 can be used to ensure that a potential cycle stop can be avoided until time tE or until the end of the shift, even if the filling station that has become vacant or becomes vacant would be occupied by the manually equipped casting station, if step S807 results in YES (or optionally if step S808 results in NO or step S809 results in NO), in step S810 it is determined that the next filling station that becomes free or the filling station that has become free is to be occupied with the manually prepared mold.
  • manually equipped casting molds can be efficiently and automatically dem be fed to an automated circulation cycle without causing a standstill or a cycle stop due to a risk of buffer zone overcrowding.
  • the mold conveyor 200 can be embodied as a chain conveyor, for example, but the present invention is not limited to chain conveyors.
  • the transport devices 320, 410, 510 and 610 can be designed as a robot crane, for example.
  • the concrete products manufactured by means of a system of the present invention can be manufactured in a wide variety of designs and forms (possibly even without additional set-up times in a single circulation system, depending on the optional manufacturing stations and molds provided).
  • This includes concrete pipes of all shapes, profiles and sizes, and pipes with and without reinforcement or inner pipes made of e.g. plastic.
  • the present invention makes it possible to provide a system and a method in which concrete products can be manufactured automatically and efficiently in the casting process at lower costs and with high quality and reliability, and in particular to provide a system and a method in which concrete products of different dimensions at low Cycle times without the need for set-up times and, in particular, low downtimes can be automated and efficiently manufactured in the casting process, with automated set-up of the casting molds on the one hand or manually set-up casting molds on the other hand, which can be optimized and automatically introduced into the automatic circulation cycle.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren mittels aus entsprechenden Außen- und Innenformen zusammengesetzten Gießformen, mit einem programmgesteuerten, automatisierten Umlaufsystem, welches einen Aushärtebereich 420, einen programmgesteuerten, automatisierten Fertigungsbereich 100 und eine Fördereinrichtung 200 aufweist. Das System weist weiterhin eine manuell bedienbare Formrüsteinrichtung mit Formrüststationen M1 bis M4 zum manuell unterstützten Zusammensetzen einer Gießform aus entsprechenden Außen- und Innenformen auf, wobei die Fördereinrichtung einen Zuführungsförderabschnitt 222 umfasst, der dazu eingerichtet ist, eine an der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zusammengesetzte Gießform programmgesteuert dem automatisiertem Umlaufsystem zuzuführen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Herstellen von Betonprodukten, insbesondere rohrförmigen Betonprodukten bzw. Betonrohren, im Gießverfahren mittels eine Außenform aufweisenden Gießformen oder mittels Außen- und Innenformen aufweisenden Gießformen.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Im Stand der Technik sind teilautomatisierte Anlagen und Systeme zum Herstellen von Betonprodukten, insbesondere Betonrohren, bekannt. Hierbei erfolgt die teilautomatisierte Herstellung von beispielsweise rohrförmigen Betonprodukten üblicherweise im Rüttelpressverfahren mittels Vibrationsverdichtungseinrichtungen oder im Rotationspressverfahren, bei dem die Verdichtung und innere Formgebung der rohrförmigen Betonprodukte mittels eines Rollenkopfes erfolgt.
  • Jedoch sind Herstellungssysteme zum Herstellen von rohrförmigen Betonprodukten im Rüttelpressverfahren bzw. im Rotationspressverfahren kostenaufwendig und benötigen eine große Aufstellfläche, da aufwendige und platzraubende Vibrationsverdichtungseinrichtungen bzw. Rotationspresseinrichtungen bereitgestellt werden müssen und zudem ein großes Produktlager sowie ein hoher Platzbedarf für zusätzlich erforderliche Muffen- und Formenlager benötigt wird. Zusätzlich sind aufwendige Umrüstvorgänge erforderlich, wenn Produkte anderer Größendimensionen hergestellt werden sollen.
  • Des Weiteren ist es bekannt, einzelne rohrförmige Betonprodukte in hoher Qualität im Gießverfahren in einer ortsgebundenen stehenden Schalung herzustellen. Jedoch ist es aufgrund der längeren benötigten Aushärtezeiten des Betons signifikant erschwert, ein automatisiertes Herstellungssystem bereitzustellen, bei dem rohrförmige Betonprodukte im kostengünstigen und qualitativ hochwertigen Gießverfahren automatisiert gefertigt werden können.
  • In diesem Zusammenhang wurden im Stand der Technik automatisierte Systeme zum Herstellen von rohrförmigen Betonprodukten, insbesondere Betonrohren, vorgeschlagen, bei denen Betonprodukte in einem automatisierten Herstellungszyklus programmgesteuert und getaktet in einem Umlaufsystem zwischen einzelnen vollautomatisierten Fertigungsstationen eines Fertigungsbereichs mittels einer Formfördereinrichtung befördert werden und im Gießverfahren hergestellt werden.
  • Ein derartiges System ist z.B. in der DE 10 2012 217 324 A1 beschrieben. Das System der DE 10 2012 217 324 A1 umfasst einen Fertigungsbereich mit einer Mehrzahl vollautomatisierter Fertigungsstationen und eine Formfördereinrichtung zum Befördern der Gießformen bzw. der Außenform und des Formkerns (Innenform) von Gießformen zwischen den Fertigungsstationen. Der Fertigungsbereich weist eine Entschalungsstation zum Entfernen einer Außenform von einer an der Entschalungsstation positionierten Gießform und zum Entfernen eines ausgehärteten rohrförmigen Betonprodukts von einem an der Entschalungsstation positionierten Formkern auf.
  • Weiterhin weist der Fertigungsbereich eine Reinigungsstation zum Reinigen eines an der Reinigungsstation positionierten Formkerns und zum Reinigen einer an der zumindest einen Reinigungsstation positionierten Außenform, eine Formrüststation zum Zusammensetzen einer Gießform aus einer Außenform und einem Formkern und eine Füllstation zum Befüllen einer zusammengesetzten Gießform mit Beton auf.
  • Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen System der DE 10 2012 217 324 A1 ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren bereitzustellen bzw. das Verfahren und System der DE 10 2012 217 324 A1 weiterzuentwickeln, und die Variabilität der Einsetzbarkeit des Herstellungssystems zu erweitern und gleichzeitig die Einsetzbarkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz des automatisierten Umlaufzyklus bzw. des Gesamtsystems zu verbessern.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Im Hinblick auf die vorstehend genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein System zum Herstellen von Betonprodukten, insbesondere rohrförmigen Betonprodukten bzw. Betonrohren, im Gießverfahren mittels bevorzugt stehenden Gießformen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen von Betonprodukten, insbesondere rohrförmigen Betonprodukten bzw. Betonrohren, im Gießverfahren gemäß Anspruch 26 vorgeschlagen. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren mittels aus entsprechenden Außen- und Innenformen zusammengesetzten Gießformen, mit einem programmgesteuerten, automatisierten Umlaufsystem vorgeschlagen.
  • Das Umlaufsystem umfasst bevorzugt: einen Aushärtebereich zum Lagern von in einer jeweiligen Gießform aushärtenden Betonprodukten; einen automatisierten Fertigungsbereich mit einer Mehrzahl von automatisierten Fertigungseinrichtungen; und/oder eine Fördereinrichtung mit automatisierten Umlaufförderabschnitten zum Befördern der Gießformen bzw. der Außen- und Innenformen der Gießformen von dem Aushärtebereich in den automatisierten Fertigungsbereich, zwischen den jeweiligen Fertigungseinrichtungen des automatisierten Fertigungsbereichs und aus dem automatisierten Fertigungsbereich in den Aushärtebereich.
  • Der automatisierte Fertigungsbereich des Umlaufsystems weist bevorzugt auf: eine automatisierte Entschalungseinrichtung zum Entschalen einer aus dem Aushärtebereich kommenden Gießform und zum Entnehmen eines ausgehärteten Betonprodukts, eine automatisierte Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Außen- und Innenformen einer an der Entschalungseinrichtung entschalten Gießform, eine automatisierte Formrüsteinrichtung zum Zusammensetzen einer Gießform aus entsprechenden an der Reinigungseinrichtung gereinigten Außen- und Innenformen, und/oder eine automatisierte Fülleinrichtung zum Befüllen einer oder mehrerer zusammengesetzter Gießformen mit Beton.
  • Bevorzugt umfasst das System weiterhin eine manuell bedienbare Formrüsteinrichtung mit zumindest einer Formrüststation zum manuell unterstützten Zusammensetzen einer Gießform aus entsprechenden Außen- und Innenformen.
  • Bevorzugt umfasst die Fördereinrichtung einen automatisierten Zuführungsförderabschnitt, der dazu eingerichtet ist, eine an der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zusammengesetzte Gießform (z.B. vor der Fülleinrichtung des Fertigungsbereichs des Umlaufsystems und insbesondere bevorzugt programmgesteuert) dem automatisiertem Umlaufsystem zuzuführen.
  • Bevorzugt ist der Zuführungsförderabschnitt dazu eingerichtet, eine an der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zusammengesetzte Gießform dem automatisiertem Umlaufsystem vor der Fülleinrichtung des Fertigungsbereichs des Umlaufsystems zuzuführen. Alternative kann der Zuführungsförderabschnitt dazu eingerichtet sein, eine an der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zusammengesetzte Gießform einer weiteren Fülleinrichtung zuzuführen und/oder von der weiteren Fülleinrichtung dem Aushärtebereich des automatisierten Umlaufsystems zuzuführen.
  • Bevorzugt ist ein weiterer Förderabschnitt dazu eingerichtet, eine Gießform aus dem Aushärtebereich des automatisierten Umlaufsystems dem manuellen Rüstbereich zuzuführen.
  • Bevorzugt umfasst das System eine automatisierte Übergabeeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, sowohl mittels des Zuführungsförderabschnitts von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zugeführte Gießformen als auch mittels eines Umlaufförderabschnitts von der automatisierten Formrüsteinrichtung zugeführte Gießformen an eine oder mehrere Füllstationen der automatisierten Fülleinrichtung zu übergeben.
  • Bevorzugt weist die Übergabeeinrichtung ein programmgesteuertes Weichenstellsystem zur weichenstellbaren Zusammenführung des von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung kommenden Zuführungsförderabschnitts und des von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommenden Umlaufförderabschnitts vor der automatisierten Fülleinrichtung auf.
  • Bevorzugt weist die Übergabeeinrichtung einen programmgesteuerten Roboterkran auf, der dazu eingerichtet ist, eine zugeführte Gießform von dem von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung kommenden Zuführungsförderabschnitt aufzunehmen als auch eine zugeführte Gießform von dem von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommenden Umlaufförderabschnitt aufzunehmen, und/oder eine aufgenommene Gießform der automatisierten Fülleinrichtung oder einem oder mehreren der automatisierten Fülleinrichtung zuführenden Umlaufförderabschnitten zu übergeben.
  • Bevorzugt weist die Übergabeeinrichtung einen programmgesteuerten, verfahrbaren Verschiebetisch auf, der dazu eingerichtet ist, eine zugeführte Gießform von dem von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung kommenden Zuführungsförderabschnitt aufzunehmen als auch eine zugeführte Gießform von dem von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommenden Umlaufförderabschnitt aufzunehmen, und/oder eine aufgenommene Gießform der automatisierten Fülleinrichtung oder einem oder mehreren der automatisierten Fülleinrichtung zuführenden Umlaufförderabschnitten zu übergeben.
  • Vorzugsweise ist die Übergabeeinrichtung weiterhin dazu eingerichtet ist, eine in der automatisierten Fülleinrichtung befüllte Gießform zu entnehmen und vorzugsweise einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der befüllten Gießform in den Aushärtebereich zuzuführen.
  • Bevorzugt weist die Ausgabeeinrichtung einen Zwischenlagerbereich zum Zwischenlagern befüllter Gießformen vor der Ausgabe in den Aushärtebereich auf.
  • Bevorzugt weist die Ausgabeeinrichtung einen programmgesteuerten Manipulator auf, der dazu eingerichtet ist, eine Gießform und/oder eine Gruppe mehrerer Gießformen in den Aushärtebereich und/oder an ein zum Aushärtebereich führenden Förderabschnitt der Fördereinrichtung zu übergeben.
  • Bevorzugt weist die Ausgabeeinrichtung eine programmgesteuerte, automatisierte Einsetzvorrichtung zum Einsetzen einer Muffe an einer befüllten Gießform auf.
  • Bevorzugt weist die Fülleinrichtung eine Mehrzahl von automatisierten Füllstationen zum parallelen Befüllen mehrerer Gießformen mit Beton an der Fülleinrichtung auf.
  • Bevorzugt weist das System eine Steuereinrichtung zur programmgesteuerten Steuerung der Fertigungseinrichtungen des automatisierten Fertigungsbereichs des Umlaufsystems und der Fördereinrichtung auf.
  • Bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, zu jedem Betonprodukt bzw. zu jeder zusammengesetzten Gießform eine entsprechende Füllzeit zu speichern, und das Zuführen von Gießformen an die Mehrzahl von automatisierten Füllstationen zum parallelen Befüllen mehrerer Gießformen mit Beton an der Fülleinrichtung in Abhängigkeit von den gespeicherten entsprechenden Füllzeiten der Gießformen zu steuern.
  • Bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, zu jedem Betonprodukt bzw. zu jeder zusammengesetzten Gießform eine entsprechende Betonrezeptur zu speichern, und für das Befüllen einer Gießform an einer automatisierten Füllstation in Abhängigkeit einer gespeicherten entsprechenden Betonrezeptur zu steuern.
  • Bevorzugt ist ein von der automatisierten Formrüsteinrichtung zuführender Umlaufförderabschnitt dazu eingerichtet, mehrere von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommende Gießformen aufzunehmen, vorzugsweise um aufgenommene Gießformen vor dem Zuführen zu der automatisierten Fülleinrichtung zwischenzulagern, vorzugsweise derart, dass der von der automatisierten Formrüsteinrichtung zuführende Umlaufförderabschnitt einen ersten Pufferbereich aufweist.
  • Bevorzugt ist der von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zuführende Zuführungsförderabschnitt dazu eingerichtet, mehrere von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung kommende Gießformen aufzunehmen, vorzugsweise um aufgenommene Gießformen vor dem Einbringen in das Umlaufsystem bzw. vor dem Zuführen zu der automatisierten Fülleinrichtung zwischenzulagern, vorzugsweise derart, dass der von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zuführende Zuführungsförderabschnitt einen zweiten Pufferbereich aufweist.
  • Bevorzugt ist eine Steuereinrichtung des Systems bzw. eine Steuereinrichtung der automatisierten Übergabeeinrichtung dazu eingerichtet, die automatisierte Übergabeeinrichtung zu steuern und/oder für die Steuerung der automatisierten Übergabeeinrichtung programmgesteuert zu entscheiden, ob eine nächste freiwerdende Füllstation der Fülleinrichtung mit einer von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung kommenden Gießform oder mit einer von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommende Gießform zu belegen ist.
  • Bevorzugt wird die Entscheidung, ob eine nächste freiwerdende Füllstation der Fülleinrichtung mit einer von der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung kommenden Gießform oder mit einer von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommende Gießform zu belegen ist, auf Grundlage eines oder mehrerer Kriterien getroffen.
  • Die Kriterien können z.B. ein Kriterium oder mehrere Kriterien aus der folgenden Aufzählung umfassen: ein Kriterium, ob eine nächste von der automatisierten Formrüsteinrichtung kommende Gießform die letzte Gießform einer hintereinander zu befüllenden Paketserie darstellt, ein Kriterium, ob eine berechnete Dauer zu dem Freiwerden einer übernächsten freiwerdenden Füllstation der Fülleinrichtung eine vorbestimmte Pufferzeit überschreitet, ein Kriterium, ob eine berechnete Einbringfrequenz von in den Umlaufzyklus eingebrachten, manuell gerüsteten Gießformen einen Grenzwert überschreitet, ein Kriterium, ob eine momentane Pufferzonenbelegung eines Pufferbereichs des automatisierten Umlaufzyklus einen Grenzwert überschreitet, und/oder ein Kriterium, ob eine berechnete Funktion der Pufferzonenbelegung eines Pufferbereichs des automatisierten Umlaufzyklus in Abhängigkeit der Zeit im Verlauf einer vorbestimmten Zeitdauer einen Grenzwert überschreitet.
  • Bevorzugt weist die automatisierte Entschalungseinrichtung einen Greifer zur Entnahme einer Muffe von einer Gießform und/oder einen Greifer zur Entnahme eines ausgehärteten Betonprodukts aus der Gießform auf.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Verfahren vorgeschlagen werden, zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren mittels aus entsprechenden Außen- und Innenformen zusammengesetzten Gießformen, mit einem programmgesteuerten, automatisierten Umlaufsystem.
  • Das Verfahren kann umfassen: automatisiertes Entschalen einer aus dem Aushärtebereich kommenden Gießform und Entnehmen eines ausgehärteten Betonprodukts, automatisiertes Reinigen der Außen- und Innenformen einer an der Entschalungseinrichtung entschalten Gießform, automatisiertes Zusammensetzen einer Gießform aus entsprechenden an der Reinigungseinrichtung gereinigten Außen- und Innenformen, und/oder automatisiertes Befüllen einer oder mehrerer zusammengesetzter Gießformen mit Beton.
  • Bevorzugt kann das Verfahren umfassen: programmgesteuertes Zuführen einer an der manuell bedienbaren Formrüsteinrichtung zusammengesetzten Gießform vor der Fülleinrichtung des Fertigungsbereichs des Umlaufsystems zu dem automatisiertem Umlaufsystem, mittels eines automatisierten Zuführungsförderabschnitts.
  • Zudem kann das Verfahren weiterhin einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen Aspekte des Systems bzw. in dem System durchgeführte Schritte umfassen bzw. einen oder mehrere der nachfolgend Beschriebenen Ausführungsbeispiele des Systems bzw. in dem System durchgeführte Schritte bzw. einen oder mehrere Schritte der bespielhaft beschriebenen Verfahren umfassen.
  • Weiterhin kann ein Computerprogrammprodukt mit einem auf einem computerlesbaren Datenspeichermedium gespeicherten Computerprogramm bereitgestellt werden, welches ausführbar ist in einer Datenverarbeitungseinrichtung bzw. einem Computer oder einer Computersteuerung, derart, dass eine Programmsteuerung eines Systems gemäß einem der vorstehenden Aspekte bzw. nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausführt wird, umfassend das Ausführen der Schritte eines vorstehend genannten oder nachfolgend beschriebenen Verfahrens.
  • Zusammenfassend ermöglicht es die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren bereitzustellen, in dem Betonprodukte sowohl vollautomatisiert als auch manuell gerüstet zu niedrigeren Kosten und bei hoher Qualität und Zuverlässigkeit automatisiert und effizient im Gießverfahren hergestellt werden können, und insbesondere ein System und ein Verfahren bereitzustellen, in dem Betonprodukte unterschiedlicher Dimensionen bei niedrigen Taktzeiten, mit äußerst niedrigen bzw. sogar ohne nachteilige Rüstzeiten und insbesondere niedrigen Stillstandzeiten automatisiert und effizient im Gießverfahren gefertigt werden können, bei einerseits automatisiertem Rüsten der Gießformen bzw. andererseits auch manuell gerüsteten Gießformen, die optimiert und automatisiert in den automatischen Umlaufzyklus eingebracht werden können.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
    • Fig. 1A zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 1B zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 1C zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 2A zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 2B zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 2C zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 3 zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 4 zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 5 zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 6 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung der Füllstationszufuhr in einem Herstellungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 7 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung eines Herstellungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 8 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung der Füllstationszufuhr in einem Herstellungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    • Fig. 9 zeigt beispielhafte Zeitverläufe von Steuerungsfunktionswerten gemäß einer Steuerung nach Figs. 7 und/oder 8.
    Detaillierte Beschreibung der Figuren und bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist durch den Umfang der Patentansprüche definiert.
  • Gleiche bzw. ähnliche Merkmale der Ausführungsbeispiele werden in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Soweit Unterschiede nicht explizit angegeben sind oder aus den Figuren ersichtlich sind, ist davon auszugehen, dass die Beschreibung der Merkmale mit gleichen Bezugsziffern ein Bezug auf ein Ausführungsbeispiel ebenfalls für ein anderes Ausführungsbeispiel gilt, wobei die Beschreibung der Knappheit der Beschreibung wegen nicht mehrfach angegeben ist.
  • Weiterhin sind die Ausführungsbeispiele nicht als auf sich selbst beschränkend aufzufassen, da es möglich ist, Merkmale der nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu kombinieren oder Ausführungsbeispiele mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele zu modifizieren, um weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
  • Soweit derartige Modifikationen bzw. Merkmalskombinationen in den Umfang der Ansprüche fallen, sind sie als Teil der Erfindung anzusehen und derartige Modifikationen bzw. Merkmalskombinationen weiterhin implizit als Teil der Offenbarung dieser Beschreibung anzusehen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass im Folgenden verwendete Begriffe, wie z.B. "Formeingabeposition" bzw. "Formausgabeposition" rein nach Blickwinkel bzw. Perspektive verwendet werden, jedoch in technischer Hinsicht in einem geschlossenen Zyklusverlauf die gleiche Funktion haben bzw. gleichwertig verwendet werden können. Eine "Formausgabeposition", bei der eine Gießform zur Ausgabe an einen weiteren Bereich bzw. an eine andere Einrichtung positioniert werden kann, würde z.B. aus Sicht des aufnehmenden Bereichs bzw. der aufnehmenden Einrichtung genauso auch als "Formeingabeposition" bezeichnet werden können.
    • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 1A zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Allgemeinen weisen alle in dem System verwendeten Gießformen eine Außenform und ggf. eine in der Außenform positionierbare Innenform auf. Beispielhaft können Gießformen im automatisierten Umlaufzyklus jeweils eine stehende Außenform und einen in der stehenden Außenform (ggf. vertikal) angeordneten Formkern (Innenform) aufweisen. Analog können auch manuell gerüstete Gießformen eine Außenform und ggf. eine in der Außenform positionierbare Innenform aufweisen.
  • Optional können die automatisiert gerüsteten Gießformen und/oder die manuell gerüsteten Gießformen z.B. weiterhin an der Unterseite eine Untermuffe aufweisen, die z.B. als Standfläche zum Aufstellen der Gießformen dient und/oder auch zur Verriegelung der Außenform mit dem Formkern. Derartige Untermuffen können entfernbar oder fest an dem Formkern befestigt sein.
  • Ebenso können die automatisiert gerüsteten Gießformen und/oder die manuell gerüsteten Gießformen in Ausführungsbeispielen z.B. mit Obermuffen von oben verschlossen werden, wobei in weiteren Ausführungsbespielen jeweilige Fertigungsstationen vorgesehen werden können, die bevorzugt den Füllstationen nachgeordnet sein können und an denen Obermuffen (bevorzugt vollautomatisiert) an bereits mit Beton befüllten Gießformen aufgesetzt bzw. an diesen angesetzt werden können.
  • Zudem können, je nach Anforderungen des Betonprodukts, an bzw. in automatisiert gerüsteten Gießformen und/oder an bzw. in manuell gerüsteten Gießformen weitere Formteile und/oder Bewehrungen oder Bewehrungskörbe in den Gießformen vorgesehen sein. Neben Bewehrungen bzw. Bewehrungskörben können auch weitere in oder an dem fertigen Betonprodukt verbleibende Strukturteile an den Gießformen befestigt oder angebracht werden, z.B. um Steighilfen bzw. Steigbügel einzubringen oder auch Transportanker, die im Produkt verbleiben. Bei speziellen Betonprodukten können dies auch andere Einbauteile wie z.B. Ventile oder Rahmen und/oder Gitter für Straßenabläufe sein.
  • Das System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß Fig. 1A umfasst einen automatisierten bzw. vollautomatisierten und ggf. programmgesteuerten Umlaufzyklus mit einem Fertigungsbereich mit einer Mehrzahl von automatisierten Fertigungsstationen 110, 120, 130 eines automatisierten Entschalungs- und Rüstbereichs 100 und eine Mehrzahl von automatisierten Fertigungsstationen bzw. Füllstationen F1 bis F3 eines Formfüllbereichs 300 sowie eine Formfördereinrichtung 200 mit Formförderabschnitten 211, 212, 213, 214, 241, 242, 243, 244 und 251, die für jeweilige automatisierte Produktionslinien des Umlaufzyklus zwischen den Fertigungsstationen verlaufen.
  • Die Fertigungsstationen des Systems und etwaige weitere Ausführungsbeispiele mit weiteren Konfigurationen von Fertigungsstationen werden in der weiteren Beschreibung genauer beschrieben.
  • Das System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß Fig. 1A umfasst weiterhin einen (bevorzugt automatisierten, vollautomatisierten bzw. programmgesteuerten) Aushärtebereich 420 eines Gießformlagers 400 zum Lagern einer Mehrzahl von befüllten Gießformen und eine automatisierte Transporteinrichtung 410 auf, wobei die Transporteinrichtung 410 zum Transportieren von Gießformen von einer Formausgabeposition P5 zu Lagerpositionen in Lagerbereichen 421 im Aushärtebereich 420 und von Lagerpositionen in Lagerbereichen 421 im Aushärtebereich 420 zu einer Formeingabeposition P1 eingerichtet ist.
  • Die Formeingabeposition P1 dient hierbei beispielhaft als Übergabeposition von Gießformen aus dem Aushärtebereich 420 an den Fertigungsbereich des Umlaufzyklus und die Formeingabeposition P1 dient hierbei als Übergabeposition von Gießformen aus dem Fertigungsbereich zu dem Aushärtebereich 420.
  • Die Lagerbereiche 421 (z.B. die Bereiche der gestrichelten Rechtecke 421 im Aushärtebereich 420) können in Ausführungsbeispielen als einfache Abstellbereiche bzw. Hallenbodenbereiche einer Werkshalle ausgebildet sein. In weiteren Ausführungsbeispielen können derartige Lagerbereiche 421 auch als Klimakammern (Reifekammern) bzw. Klimabereiche bereitgestellt werden, in denen gelagerte, befüllte Gießformen zum schnelleren bzw. verbesserten Aushärten in auf gewünschte Temperaturen gebrachte Klimaumgebungen gelagert werden können (z.B. erhitzt in Bezug auf die Außentemperatur bzw. erhitzt im Vergleich zur Raumtemperatur im Fertigungsbereich). Hierbei können unterschiedliche Lagerbereiche 421 eine oder mehrere Gießformen aufnehmen und ggf. auch untereinander jeweils unterschiedliche Temperaturen bzw. zeitliche Temperaturverläufe, z.B. je nach Betonrezeptur und/oder Produkttyp bzw. -größe aufweisen.
  • Bei den Klimakammern/Reifekammern kann es sich um Einrichtungen für kontrolliertes Klima betreffend Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit handeln, wobei dies meist Heizeinrichtungen umfasst, z.B. insbesondere zum Heizen in der Regel zu Beginn eines Aushärtezyklus, insbesondere um die chemische Aushärtereaktion des Betons durch Wärmezufuhr zu beschleunigen. Darüber hinaus kann auch die Luftfeuchtigkeit kontrolliert werden (hohe Luftfeuchtigkeit verhindert z.B. vorteilhaft die Bildung von Rissen während des Aushärtens).
  • Bevorzugt weisen die Mehrzahl von in dem Aushärtebereich 420 gelagerten Gießformen eine Mehrzahl von Gruppen von Gießformen auf, wobei Gießformen einer Gruppe eine gleiche Formgröße aufweisen und Gießformen unterschiedlicher Gruppen unterschiedliche Formgrößen aufweisen, und wobei die in dem Aushärtebereich 420 gelagerten Gießformen nach Gruppen angeordnet sind, und Gießformen einer Gruppe in einem zusammenhängenden gemeinsamen Unterbereich des Aushärtebereichs 420 angeordnet sein können.
  • Dies ermöglicht es vorteilhaft, Gießformen mehrerer unterschiedlicher Dimensionen gleichzeitig im Aushärtebereich 420 zu lagern. Hierbei können sich somit Gießformen unterschiedlicher Dimensionen gleichzeitig im Umlauf des Herstellungssystems befinden, so dass das Herstellen von rohrförmigen Betonprodukten unterschiedlichster Größe und ggf. auch Form im gleichen Umlaufzyklus ohne das Erfordernis von Rüstzeiten oder Stillstandzeiten möglich wird, so dass ein erheblicher Effizienz- und Zeitgewinn erreichbar ist.
  • Die Transporteinrichtung 410 umfasst beispielhaft eine Greifeinrichtung 414 (Manipulator), die beispielhaft auf einer ersten Führungseinrichtung mit Führungen 413 geführt wird, welche beispielhaft auf einer dazu quer verlaufenden zweiten Führungseinrichtung mit auf Führungen 411 geführten Führungsschlitten 412 geführt wird. Die Transporteinrichtung 410 ist beispielhaft dazu eingerichtet, die Greifeinrichtung 414 mittels der Führungseinrichtungen 411, 412 und 413 im Bereich des Aushärtebereichs 420 zu verfahren und somit im gesamten Aushärtebereich 420 Gießformen mittels der Greifeinrichtung 414 aufnehmen zu können, und aufgenommene Gießformen im Bereich des Aushärtebereichs 420 zu transportieren.
  • Insbesondere ist die Transporteinrichtung 410 beispielhaft dazu eingerichtet, eine in dem Aushärtebereich 420 gelagerte Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu der Formeingabeposition P1 zu transportieren bzw. eine an der Formausgabeposition P5 angeordnete Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu der entsprechenden Lagerposition in einem entsprechenden Lagerbereich 421 in dem Aushärtebereich 420 zu transportieren.
  • Der Fertigungsbereich des Systems weist beispielhaft folgende Fertigungsstationen auf: Eine Entschalungsstation 110 ist beispielhaft zum automatisierten bzw. programmgesteuerten Entfernen einer Außenform von einer an der Entschalungsstation 110 positionierten Gießform und/oder zum automatisierten bzw. programmgesteuerten Entfernen eines ausgehärteten rohrförmigen Betonprodukts von einem an der Entschalungsstation 110 positionierten Formkern (Innenform) eingerichtet. Eine Reinigungsstation 120 ist beispielhaft zum automatisierten bzw. programmgesteuerten Reinigen eines an der Reinigungsstation 120 positionierten Formkerns und/oder einer an der Reinigungsstation 120 positionierten Außenform eingerichtet. Eine Formrüststation 130 ist beispielhaft zum automatisierten bzw. programmgesteuerten Zusammensetzen einer Gießform aus einer gereinigten Außenform und einem gereinigten Formkern eingerichtet, und die Füllstationen F1, F2 und F3 sind zum automatisierten bzw. programmgesteuerten Befüllen einer jeweiligen zusammengesetzten Gießform mit Beton eingerichtet.
  • Hierbei wird beispielhaft ein automatisierter Entschalungs- und Rüstbereich 100 bereitgestellt, in dem eingeführte Formen mit einem bereits ausgehärteten Betonprodukt beispielhaft entschalt (Auseinandernehmen der Gießform bzw. Entnahme des Betonprodukts) werden können, zur automatisierten Ausgabe des fertigen Betonprodukts, wobei die Formteile (Außen- und/oder Innenform) der Gießform beispielhaft nach Entnahme und Ausgabe des fertigen Betonprodukts gereinigt und zur Ausbildung einer neu gerüsteten Gießform zusammengesetzt werden können, um erneut im automatisierten bzw. programmgesteuerten Umlaufzyklus dem Füllbereich 300 zugeführt zu werden, wo Gießformen an einer jeweiligen Füllstation F1, F2 oder F3 im Gießverfahren mit Beton befüllt werden können, um dann zum Aushärten wieder dem Aushärtebereich 420 zugeführt zu werden.
  • Folglich weist der Fertigungsbereich beispielhaft eine Produktionslinie eines automatisierten bzw. programmgesteuerten Umlaufzyklus auf, der beispielhaft die automatisierten bzw. programmgesteuerten Operationen des Entschalens der Gießform (Entschalungsstation 110), des Reinigens der Gießform (Reinigungsstation 120), des Rüstens bzw. Verheiratens der gereinigten Gießform (Formrüststation 130) und des Füllens bzw. Abgießens mit Beton (Füllstationen F1 bis F3) Anordnung umfasst, wobei mit dem automatisiert gesteuerten Aushärtebereich 420 und dessen Transporteinrichtung 410 ein Closed-Loop System zur Verwendung bzw. Wiederverwendung von Gießformen im Umlaufzyklus zur Herstellung der Betonprodukte bereitgestellt werden kann.
  • Beispielhaft können z.B. Schrumpfkerne als Formkerne verwendet werden, die an der Entschalungsstation 110 geschrumpft werden, um das Betonprodukt an der Entschalungsstation 110 entfernen zu können. Weiterhin können etwaige Untermuffen fest an den Formkernen befestigt sein und in der Reinigungsstation 120 mitgereinigt werden. An der Formrüststation 130 können die Außenformen auf die Formkerne aufgestülpt werden und ggf. zudem mit etwaigen Untermuffen verriegelt werden. Jedoch können auch anderweitige Innenformen verwendet werden.
  • Die Fertigungsstationen 110 bis 130 und F1 bis F3 gemäß des Ausführungsbeispiels in Fig. 1A sind beispielhaft jeweils eingerichtet, die jeweiligen Arbeitsoperationen gleichzeitig auszuführen, so dass sich beispielhaft mehrere Gießformen gleichzeitig im Umlaufzyklus der Fertigungsstationen 110 bis 130 und F1 bis F3 befinden können, z.B. eine Gießform an der Entschalungsstation 110, eine Gießform an der Reinigungsstation 120, eine Gießform an der Formrüststation 130 und jeweilige Gießformen an den jeweiligen Füllstationen F1 bis F3.
  • Bei optionaler Bereitstellung von Zwischenpositionen könnten sich gegebenenfalls noch mehr Gießformen gleichzeitig im Umlaufzyklus der Fertigungsstationen 110 bis 130 und F1 bis F3 befinden. So können z.B. auf jeweiligen Formförderabschnitten der Formfördereinrichtung 20 weitere Gießformen befinden, z.B. in etwaigen vor, zwischen oder hinter den jeweiligen Fertigungsstationen 110 bis 120 bereitgestellten Pufferbereichen (siehe z.B. Pufferbereich 701 nach der Formrüststation 130 auf dem Formförderabschnitt 214).
  • Die Formfördereinrichtung 200 ist beispielhaft dazu eingerichtet, Gießformen von der Formeingabeposition P1 automatisiert, vollautomatisiert bzw. bevorzugt programmgesteuert zu den jeweiligen Fertigungsstationen 110 bis 130 bzw. F1 bis F3 und zwischen den jeweiligen Fertigungsstationen 110 bis 130 bzw. F1 bis F3 zu transportieren und Gießformen von den Füllstationen bzw. F1 bis F3 zu der Formausgabeposition P5 zu befördern.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A umfasst die Formfördereinrichtung 200 beispielhaft einen Formförderabschnitt 211 zum automatisierten Befördern einer befüllten und ausgehärteten Gießform von der Formeingabeposition P1 zu der Entschalungsstation 110, insbesondere in Bezug auf eine Gießform, die von der Transporteinrichtung 410 im Aushärtebereich 420 von einer Lagerposition eines Lagerbereichs 421 aufgenommen wurde und an der Formeingabeposition P1 positioniert bzw. abgestellt wurde. Der Formförderabschnitt 211 kann mehrere Gießformen aufnehmen und somit ggf. auch als Pufferbereich vor der Entschalungsstation 110 verwendet werden.
  • Weiterhin umfasst die Formfördereinrichtung 200 beispielhaft einen Formförderabschnitt 212 zum automatisierten Befördern einer an der Entschalungsstation 110 entschalten Gießform von der Entschalungsstation 110 zu der Reinigungsstation 120 und einen Formförderabschnitt 231 zum automatisierten Befördern eines an der Entschalungsstation 110 entnommenen, ausgehärteten Betonprodukts aus der Gießform zu einer Produktausgabeposition P2, an der fertige Betonprodukte aus dem Zyklus entnommen werden können. Der Formförderabschnitt 212 kann ggf. eine oder mehrere Gießformen aufnehmen und somit ggf. auch als Pufferbereich zwischen der Entschalungsstation 110 und der Reinigungsstation 120 verwendet werden.
  • Weiterhin umfasst die Formfördereinrichtung 200 beispielhaft einen Formförderabschnitt 213 zum automatisierten Befördern einer an der Reinigungsstation 120 gereinigten Gießform von der Reinigungsstation 120 zu der Formrüststation 130 und einen Formförderabschnitt 214 zum automatisierten Befördern einer an der Formrüststation 130 gerüsteten Form von der Formrüststation 130 zu einer Übergabeeinrichtung 310 zum Übergeben bzw. Zuführen von Gießformen an die Füllstationen F1 bis F3.
  • Der Formförderabschnitt 213 kann ggf. eine oder mehrere Gießformen aufnehmen und somit ggf. auch als Pufferbereich zwischen der Reinigungsstation 120 und der Formrüststation 130 verwendet werden. Der Formförderabschnitt 214 kann mehrere Gießformen aufnehmen und somit ggf. auch als Pufferbereich 701 zwischen der Formrüststation 130 und der Übergabeeinrichtung 310 verwendet werden.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A umfasst der Umlaufzyklus bzw. der Fertigungsbereich weiterhin einen automatisierten bzw. programmgesteuerten Füllbereich 300 mit beispielhaft drei parallel arbeitenden Füllstationen F1 bis F3. Der Füllbereich 300 umfasst beispielhaft eine automatisierte bzw. programmgesteuerte Übergabeeinrichtung 310, die dazu eingerichtet ist, von dem Formförderabschnitt 214 von der Rüststation 130 beförderte Gießformen aufzunehmen und automatisiert, vollautomatisiert oder bevorzugt programmgesteuert einer der Füllstationen F1 bis F3 zum Befüllen mit Beton im Gießverfahren zuzuführen.
  • Hierbei entscheidet bevorzugt eine programmgesteuerte Steuerung des Systems (nicht dargestellt) darüber, wann und an welche Füllstation F1 bis F3 eine weitere Gießform zum Befüllen mit Beton übergeben wird, bevorzugt im Umlaufzyklus in der Regel sobald eine Füllstation frei wird, wenn eine zuvor übergebene Gießform vollständig befüllt ist und abtransportiert wurde. Allerdings können für jeweilige Gießformen individuelle Gießzeiten vorgespeichert sein, und die Übergabeeinrichtung 310 kann in Ausführungsbeispielen anhand der Maßgabe gesteuert werden, auf Basis der vorgespeicherten Gießzeiten eine Reihenfolge der zu befüllenden Gießformen zu ändern.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A weist die Übergabeeinrichtung 310 beispielhaft einen Verschiebetisch 311 (Verschiebeschlitten) auf, der beispielhaft quer zu der Förderrichtung des Formförderabschnitts 214 verfahrbar ist, um eine von dem Formförderabschnitt 214 aufgenommene Gießform einem der Formförderabschnitte 241, 242 oder 243 zuzuführen, wobei die Formförderabschnitte 241, 242 oder 243 jeweils dazu eingerichtet sind, die jeweilige Gießform von dem Verschiebetisch 311 der jeweiligen Füllstation F1, F2 bzw. F3 zuzuführen, zum Befüllen der Gießform an der jeweiligen Füllstation F1, F2 bzw. F3.
  • Nach Befüllen der Gießformen sind die Formförderabschnitte 241, 242 oder 243 jeweils dazu eingerichtet, die jeweilige Gießform von der jeweiligen Füllstation F1, F2 bzw. F3 wieder dem Verschiebetisch 311 der Übergabeeinrichtung 310 zuzuführen, bevorzugt derart dass der Verschiebtisch 311 durch Verfahren zum Formförderabschnitt 244 die Gießform zu diesem befördern kann, wobei der Formförderabschnitt 244 dazu eingerichtet ist, die bereits befüllte Gießform von dem Verschiebetisch 311 aufzunehmen und der Formausgabeposition bzw. Zwischenposition P3 zuzuführen. Alternativ (oder zusätzlich) könnte der Formförderabschnitt 244 dazu eingerichtet sein, die bereits befüllte Gießform bereits direkt zu einer im Aushärtebereich angeordneten Ausgabeposition zuzuführen.
  • Beispielhaft ist in dem System gemäß Fig. 1A eine weitere Formeingabeposition P4 vorgesehen, von der ein weiterer Formförderabschnitt 251 die Gießformen jeweils zu der im Aushärtebereich 420 angeordneten Ausgabeposition P5 befördert, von wo die Greifereinrichtung 414 der Transporteinrichtung 410 die jeweilige Gießform aufnehmen und zu dem vorbestimmten Lagerbereich 421 im Aushärtebereich 420 transportieren kann.
  • Zur Beförderung der Gießformen zwischen der Zwischenposition P3 und der Formeingabeposition P4 ist in Fig. 1A beispielhaft eine weitere Transporteinrichtung 610 vorgesehen, um Gießformen ggf. in einem Zwischenlagerbereich 600 abstellen zu können (optional).
  • Die Transporteinrichtung 610 umfasst beispielhaft eine Greifeinrichtung 614 (Manipulator), die beispielhaft auf einer ersten Führungseinrichtung mit Führungen 613 geführt wird, welche beispielhaft auf einer dazu quer verlaufenden zweiten Führungseinrichtung mit auf Führungen 611 geführten Führungsschlitten 612 geführt wird. Die Transporteinrichtung 610 ist beispielhaft dazu eingerichtet, die Greifeinrichtung 614 mittels der Führungseinrichtungen 611, 612 und 613 im Bereich des Zwischenlagerbereichs 600 zu verfahren bzw. Gießformen mittels der Greifeinrichtung 414 aufnehmen zu können, und aufgenommene Gießformen zwischen dem Zwischenlagerbereich 600 und den jeweiligen Positionen P3 und P4 transportieren zu können.
  • Insbesondere ist die Transporteinrichtung 610 beispielhaft dazu eingerichtet, eine an der Zwischenposition P3 stehende Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu der Formeingabeposition P4 oder zum Zwischenlagerbereich 600 zu transportieren bzw. eine in dem Zwischenlagerbereich 600 angeordnete Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu der Formeingabeposition P4 zu transportieren.
  • Der Zwischenlagerbereich 600 kann z.B. dafür verwendet werden, Gießformen vor dem Verschließen mit Muffen nach dem Befüllen entlüften zu lassen, Gießformen manuell zu überprüfen und/oder auch Obermuffen an den Gießformen zum Verschließen der Gießformen anzubringen. Alternativ kann auch eine automatisierte bzw. programmgesteuerte Muffeneindrückstation bereitgestellt werden, die Obermuffen an den Gießformen zum Verschließen der Gießformen automatisiert anbringt.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1A ist beispielhaft neben dem automatisierten Umlaufzyklus ein manueller Rüstbereich 500 bereitgestellt, an dem Gießformen bzw. auch individuelle Gießformen manuell rüstbar sind, wobei der manuelle Rüstbereich 500 beispielhaft derart in dem System integriert bzw. an diese angebunden ist, dass für das Herstellen von Betonprodukten mit manuell gerüsteten Gießformen zumindest der automatisierte Füllbereich 300 und der automatisierte Aushärtebereich 420 des Systems mitverwendet wird.
  • Hierzu umfasst der Aushärtebereich 420 weiterhin eine Formeingabeposition P6, zu der Gießformen mittels der Transporteinrichtung 410 transportiert werden können. Die Formfördereinrichtung 200 umfasst zudem beispielhaft weiterhin einen Formförderabschnitt 221 zum automatisierten bzw. programmgesteuerten Befördern von Gießformen von der Formeingabeposition P6 im Aushärtebereich 420 zu der Formeingabeposition P7 des manuellen Rüstbereichs 500.
  • Der manuelle Rüstbereich umfasst beispielhaft vier manuelle Rüststationen M1 bis M4, die jeweils dazu eingerichtet sind, dass manuelle Bediener an diesen manuelle Rüststationen M1 bis M4 Gießformen manuell rüsten können, d.h. insbesondere manuell Gießformen aus Formteilen, Außenformen, Innenformen, Muffenteilen und/oder Bewehrungsteilen zusammensetzen können. Hierfür können die Rüststationen M1 bis M4 beispielhaft manuell steuerbare Manipulatoren oder manuell steuerbare Kräne bzw. Kranarme aufweisen, um schwere Bauteile zusammenzusetzen.
  • Zudem kann jede Rüststation M1 bis M4 oder der manuelle Rüstbereich 500 einen Computer bzw. eine mit der Steuerung des Systems verbundene Steuereinrichtung umfassen, an der der Bediener jeweils bestätigen kann, wann eine Gießform an einer der Rüststationen M1 bis M4 fertig gerüstet wurde und dem automatisierten Füllbereich 300 zugeführt werden kann und ggf. auch zur Eingabe einer individuellen Gießzeit/Füllzeit der manuell gerüsteten Gießform und/oder zur Eingabe einer individuellen Betonrezeptur für das automatisierte Befüllen der manuell gerüsteten Gießform.
  • Zur Beförderung der Gießformen zwischen der Formausgabeposition P7 des manuellen Rüstbereichs 500 und der Formeingabeposition P8 des manuellen Rüstbereichs 500 ist in Fig. 1A beispielhaft eine weitere Transporteinrichtung 510 vorgesehen, um Gießformen ggf. in dem manuellen Rüstbereich 500 zu transportieren.
  • Die Transporteinrichtung 510 umfasst beispielhaft eine Greifeinrichtung 514 (Manipulator), die beispielhaft auf einer ersten Führungseinrichtung mit Führungen 513 geführt wird, welche beispielhaft auf einer dazu quer verlaufenden zweiten Führungseinrichtung mit auf Führungen 511 geführten Führungsschlitten 512 geführt wird. Die Transporteinrichtung 510 ist beispielhaft dazu eingerichtet, die Greifeinrichtung 514 mittels der Führungseinrichtungen 511, 512 und 513 im Bereich des manuellen Rüstbereichs 500 zu verfahren bzw. Gießformen mittels der Greifeinrichtung 514 aufnehmen zu können, und aufgenommene Gießformen zwischen den jeweiligen Positionen P7 und P8 und den manuellen Rüststationen M1 bis M4 transportieren zu können.
  • Insbesondere ist die Transporteinrichtung 510 beispielhaft dazu eingerichtet, eine an der Formausgabeposition P7 stehende Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu einer der manuellen Rüststationen M1 bis M4 zu transportieren bzw. eine an einer der manuellen Rüststationen M1 bis M4 angeordnete Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu der Formeingabeposition P8 zu transportieren.
  • Schließlich umfasst das System gemäß Fig. 1A beispielhaft weiterhin einen Formförderabschnitt 222 der Formfördereinrichtung 200 zum Befördern einer im manuellen Rüstbereich 500 manuell gerüsteten Gießform von der Formeingabeposition P8 zu der Übergabeeinrichtung 310. Hierbei kann der Formförderabschnitt 222 beispielhaft mehrere Gießformen aufnehmen und somit als Pufferbereich 702 verwendet werden, um Gießformen puffernd zwischenzulagern, bevor diese mittels der Übergabeeinrichtung 310 jeweils an eine der Füllstationen F1 bis F3 befördert werden und somit dem automatisierten Umlaufzyklus zugeführt werden.
  • Der Verschiebetisch 311 (Verschiebeschlitten) der Übergabeeinrichtung 310 ist beispielhaft dazu eingerichtet, quer zu der Förderrichtung des Formförderabschnitts 222 verfahren zu werden, um eine von dem Formförderabschnitt 222 aufgenommene Gießform einem der Formförderabschnitte 241, 242 oder 243 zuzuführen, wobei die Formförderabschnitte 241, 242 oder 243 jeweils wieder dazu eingerichtet sind, die jeweilige Gießform von dem Verschiebetisch 311 der jeweiligen Füllstation F1, F2 bzw. F3 zuzuführen, zum Befüllen der Gießform an der jeweiligen Füllstation F1, F2 bzw. F3.
  • Hierbei entscheidet bevorzugt die programmgesteuerte Steuerung des Systems (nicht dargestellt) darüber, wann und an welche Füllstation F1 bis F3 eine weitere Gießform von welchem der Formförderabschnitte 214 bzw. 222 zum Befüllen mit Beton übergeben wird, bevorzugt im Umlaufzyklus in der Regel sobald eine Füllstation frei wird, wenn eine zuvor übergebene Gießform vollständig befüllt ist und abtransportiert wurde. Insbesondere entscheidet die programmgesteuerte Steuerung des Systems (nicht dargestellt) vorzugsweise darüber, wann eine von dem manuellen Rüstbereich 500 kommende, manuell gerüstete Gießform von dem Formförderabschnitt 222 aufgenommen und durch die Übergabeeinrichtung 310 einer der Füllstationen F1 bis F3 zugeführt wird, insbesondere um eine manuell gerüstete Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert dem Umlaufzyklus zuzuführen.
  • Hierbei kann ggf. eine Steuerung der Füllstationszufuhr in einem Herstellungssystem gemäß einem später beschriebenen beispielhaften Verfahren verwendet werden.
  • Beispielhaft kann die Steuerung in Ausführungsbeispielen dazu eingerichtet sein, die N Füllplätze (in Fig. 1A beispielhaft mit N = 3 entsprechend der Zahl der Füllstationen F1 bis F3) automatisiert zu belegen. Die Steuerung kann die Füllstationen derart mit Gießformen belegen, dass das ggf. schichtweise vorgegebene Produktionsprogramm optimiert wird. Beispielhafte Rahmenbedingungen können z.B. sein: der Steuerung können die individuellen Gießdauerzeiten je Gießform bekannt sein; das System weist N Füllstationen auf; und/oder jede Füllstation kann jede Form im System füllen. Im Normalfall können die Formen aus der automatischen Linie des Umlaufsystems bevorzugt gefüllt werden, z.B. um keinen Rückstau im getakteten Bereich der automatischen Linie zu verursachen. Es ist jedoch auch der umgekehrte Fall denkbar, bei dem bevorzugt Formen aus der manuellen Linie abgefertigt werden.
  • Beispielhaft kann der Computersteuerung des Systems die Maßgabe auferlegt werden, dass erst, wenn durch eine numerische Vorausberechnung bzw. Simulationsberechnung (z.B. auf Basis der Anzahl der Pufferplätze des Umlaufzyklus, der Gießzeiten der Gießformen und/oder der Taktzeit x des Umlaufzyklus, d. h. alle x Minuten wird eine automatisiert gerüstete Form von der Rüststation 130 bereitgestellt) berechnet werden kann, dass die automatisierte Fertigung des Umlaufzyklus nicht blockiert wird, entschieden wird, eine Form aus dem manuellen Rüstbereich zu einer der Füllstationen zu befördern bzw. dem Umlaufzyklus zuzuführen und damit den Umlaufzyklus nicht zu blockieren oder zum Halt zu bringen.
  • Hierbei können bei der Entscheidung, ob eine manuell gerüstete Gießform aus dem manuellen Rüstbereich 500 oder eine automatisiert gerüstete Gießform aus dem automatisierten Umlaufzyklus als nächstes dem Füllbereich 300 zugeführt wird, die Belegung der Pufferplätze in den Pufferbereichen 701 und/oder 702 mit in Betracht gezogen werden. Speziell kann der Puffer 701 (Fördereinrichtungsabschnitt 214) von der automatisierten Linie, aber auch der Puffer 702 von der manuellen Linie in die Betrachtung einbezogen werden.
  • Das System bzw. die Systemsteuerung kann nach einem programmierten Algorithmus jeweils die Entscheidung zu treffen, ob die nächste Form von der automatisierten Linie oder von der manuellen Linie zu den Füllstationen gebracht wird. Zum Beispiel kann auf Basis der in den Füllstationen befindlichen Formen und ihrer Restgießzeiten, sowie z.B. auf Basis der Gießzeit bzw. Fülldauer der nächsten Form in der manuellen Linie berechnet werden, ob in der automatisierten Linie im Pufferbereich 701 ein Stau entstehen würde, wenn die Form von der manuellen Linie als nächste Form in die Gießstation gebracht würde.
    1. 1. Praktisches Beispiel: Der Gießplatz 1 (Füllstation F1) ist momentan belegt mit Restgießzeit 5 Minuten, der Gießplatz 2 (Füllstation F2) ist momentan belegt mit Restgießzeit 7 Minuten und der Gießplatz 3 (Füllstation F3) wurde frei, d.h. es kann eine automatisierte Entscheidung getroffen werden, ob eine Form vom automatisierten Bereich aus dem Pufferbereich 701 bzw. von dem Formförderabschnitt 214 genommen wird oder ob eine Form vom manuellen Rüstbereich aus dem Pufferbereich 702 bzw. von dem Formförderabschnitt 222 genommen wird, um als nächstes mittels der Übergabeeinrichtung 310 der freien Füllstation F3 zugeführt zu werden.
      Die auf Basis der momentanen Pufferbelegung im Pufferbereich 701 und der Taktzeit berechnete freie Pufferzeit bei der automatisierten Linie im Pufferbereich 701 bis zum Stillstand beträgt momentan 3 Minuten. Die Gießzeit der nächsten Form von der automatisierten Linie ist als 6 Minuten vorgespeichert und die Gießzeit der nächsten Form von der manuellen Linie ist als 12 Minuten vorgespeichert. Im Ergebnis führt dies in diesem praktischen Beispiel bevorzugt dazu, dass die Entscheidung getroffen wird, dass der freie Gießplatz der Füllstation F3 mit einer Form von der automatisierten Linie bestückt wird, da ansonsten ein Stillstand des Umlaufzyklus herbeigeführt würde.
    2. 2. Praktisches Beispiel: Der Gießplatz 1 (Füllstation F1) ist momentan belegt mit Restgießzeit 5 Minuten, der Gießplatz 2 (Füllstation F2) ist momentan belegt mit Restgießzeit 3 Minuten und der Gießplatz 3 (Füllstation F3) wurde frei, d.h. es kann eine automatisierte Entscheidung getroffen werden, ob eine Form vom automatisierten Bereich aus dem Pufferbereich 701 bzw. von dem Formförderabschnitt 214 genommen wird oder ob eine Form vom manuellen Rüstbereich aus dem Pufferbereich 702 bzw. von dem Formförderabschnitt 222 genommen wird, um als nächstes mittels der Übergabeeinrichtung 310 der freien Füllstation F3 zugeführt zu werden. Die auf Basis der momentanen Pufferbelegung im Pufferbereich 701 und der Taktzeit berechnete freie Pufferzeit bei der automatisierten Linie im Pufferbereich 701 bis zum Stillstand beträgt momentan 8 Minuten. Die Gießzeit der nächsten Form von der automatisierten Linie ist als 6 Minuten vorgespeichert und die Gießzeit der nächsten Form von der manuellen Linie ist als 5 Minuten vorgespeichert. Im Ergebnis führt dies in diesem praktischen Beispiel bevorzugt dazu, dass die Entscheidung getroffen wird, dass der freie Gießplatz der Füllstation F3 mit einer Form von der manuellen Linie bestückt wird, da kein Stillstand des Umlaufzyklus droht.
  • Im Allgemeinen kann hierbei ein Entscheidungsalgorithmus verwendet werden, bei dem auf Basis der momentanen Pufferbelegung im Pufferbereich 701 und der Taktzeit eine freie Pufferzeit bei der automatisierten Linie im Pufferbereich 701 bis zum Stillstand berechnet werden. Wenn dann eine Füllstation frei wird, kann auf Basis der kleinsten Restgießdauer der anderen Füllstationen und der berechneten freien Pufferzeit berechnet werden, ob ein Stillstand droht, wenn die nächste Form von der manuellen Linie dem Füllbereich zugeführt wird. Ist die berechnete freie Pufferzeit z.B. kleiner oder gleich der kleinsten Restgießdauer der anderen Füllstationen ist, dann sollte die frei gewordene Füllstation direkt mit einer Gießform aus der automatisierten Linie belegt werden. Andernfalls, wenn die berechnete freie Pufferzeit z.B. größer als die kleinste Restgießdauer der anderen Füllstationen, dann kann die frei gewordene Füllstation ggf. mit einer Gießform aus der manuellen Linie belegt werden.
  • In weiteren Bespielen könnte hierbei dennoch die nächsten Form von der automatisierten Linie genommen werden, wenn diese Teil einer abzuschließenden Paketserie ist, d.h. dass z.B. mit Füllen dieser Form ein Paket einer Formserie einer Gruppe von Formen einer vorbestimmten Zahl abgeschlossen wird, wobei die Formen der Paketserie ggf. gemeinsam von der Greifereinrichtung 414 vom Formausgabeplatz P5 aufgenommen werden kann, um im Paket gemeinsam einem Lagerbereich 421 im Aushärtebereich 420 zugeführt zu werden, um gemeinsam auszuhärten (z.B. bei gleichen Produkten gleicher Größe und Betonrezeptur mit gleicher Aushärtezeit), z.B. wenn der vorgeschlagene Manipulator der Greifereinrichtung 414 für den Aushärtebereich 420 vorteilhaft mit Paketen von Formen (z.B. 3er-Paket, 4er-Paket oder 5erPaket arbeitet), könnte dann der Algorithmus darüber hinaus beispielhaft berücksichtigen, dass jeweils ein ganzes Paket (oder sogar eine ganze Serie gleichartiger Formen) bevorzugt von der automatisierten Linie in Serie (ohne Unterbrechung durch eine Form aus der manuellen Linie) abgegossen wird.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Fig. 1B zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A ist hierbei im Bereich des Förderabschnitts der Formfördereinrichtung 200 zwischen der Formeingabeposition P6 im Aushärtebereich 420 und der Formausgabeposition P7 im manuellen Rüstbereich P7 eine weitere automatisierte bzw. programmgesteuerte Entschalungsstation 110' vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, Gießformen, die mit dem Formförderabschnitt 221a von der Formeingabeposition P6 transportiert werden, automatisiert zu entschalen (analog zu der Entschalungsstation 110 in Fig. 1A) und fertige Betonprodukte zu entnehmen und dann über den Formförderabschnitt 231 zur Produktausgabeposition P2 zu befördern.
  • Hierbei kann somit im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1B im System auch eine aus dem Aushärtebereich 420 auf dem Förderabschnitt 221a zu dem manuellen Rüstbereich 500 beförderte Gießform an der Entschalungsstation 110' automatisiert bzw. programmgesteuert entschalt werden, z.B. um einerseits die Formteile wie z.B. Außen- und Innenformen auseinanderzunehmen bzw. das fertige Betonprodukt zur Ausgabe an der Position P2 auszugeben, analog zu Gießformen im Umlaufzyklus, die mittels des Förderabschnitts 211 zu der Entschalungsstation 110 befördert werden.
  • Dies bedeutet, dass in dem System gemäß Fig. 1B beispielhaft die manuelle Linie (d.h. die Produktionslinie zu und von dem manuellen Rüstbereich 500) neben dem automatisierten Füllbereich 300 und dem automatisierten Aushärtebereich 420, wie in Fig. 1A, auch noch einen automatisierten Entschalungsbereich der Entschalungstationen 110 und 110' mitumfasst bzw. mitverwendet, und somit die Entschalung, das Befüllen und Aushärten der Gießformen der manuellen Linie, d.h. der im manuellen Rüstbereich 500 manuell gerüsteten Gießformen, vorteilhaft automatisiert bzw. programmgesteuert durchgeführt werden kann.
  • Hierbei können an den Entschalungsstationen 110 und 110' separate und unabhängig arbeitende Entschalungsmanipulatoren bereitgestellt werden. Zur vollständigen Trennung der beiden Linien können somit beispielhaft zwei Entschalmanipulatoren eingesetzt werden. Alternativ ist es auch möglich, einen einzigen Entschalmanipulator zu verwenden, der dazu eingerichtet ist, Gießformen an beiden Entschalungsstationen 110 und 110' zu entschalen. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der (oder die) Entschalmanipulator(en jeweils) zwei, drei oder mehr Greifer: z.B. einen Greifer für Außenformen, einen Greifer für Obermuffen und/oder einen Greifer für das fertige Produkt.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 1C zeigt beispielhaft eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Hierbei wird - wie in allen beispielhaften Ausführungsformen - bevorzugt zumindest der Aushärtebereich 420 des automatisierten Umlaufssystems auch für aus dem manuellen Rüstbereich 500 zugeführte Gießformen effizient mitbenutzt.
  • Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und insbesondere im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1B wird jedoch beispielhaft in Fig. 1C eine eigene Füllstation F3 für aus dem manuellen Rüstbereich 500 zugeführte Gießformen bereitgestellt.
  • Ein Zuführförderabschnitt 222 der Fördereinrichtung 200 führt Gießformen von der Formeingabeposition P8 des manuellen Rüstbereich 500 der Füllstation F3 zu (oder wahlweise einer Mehrzahl von Füllstationen mit einer eigenen Übergabeeinrichtung analog zu den weiteren Ausführungsbeispielen), um die manuell gerüstete Gießform in der Füllstation F3 bevorzugt automatisiert mit Beton zu befüllen. Ein weiterer Förderabschnitt 223 führt beispielhaft die mit Beton befüllte Gießform von der Füllstation F3 zu einer Formausgabeposition P5' für den Aushärtebereich 420 des automatisierten Umlaufsystems zu.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 2A zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A ist hierbei im Fertigungsbereich 100 eine Förderlinie der Innenformen und eine parallel dazu verlaufende Förderlinie für Außenformen gezeigt. Hierbei werden die jeweiligen Formkerne (Innenformen) und Außenformen der Gießformen gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Entschalungsstation 111 und der Formrüststation 130 in produktionstechnisch parallel geführten Linien befördert und in den separat bereitgestellten Reinigungsstationen 121 bzw. 122 gereinigt.
  • Eine erste Entschalungsstation 111 ist beispielhaft dazu eingerichtet, eine Außenform von Gießformen aufzunehmen und diese separat mittels des Förderabschnitts 216 der entsprechenden Außenformreinigungsstation 121 zuzuführen, wobei die jeweiligen Innenformen und das noch an den jeweiligen Innenformen angeordnete Produkt mittels des Förderabschnitts 215 der entsprechenden zweiten Entschalungsstation 112 zugeführt wird, die das Produkt aufnimmt und die Gießform abschließend entschalt.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A umfasst die Formfördereinrichtung 200 beispielhaft insbesondere beispielhaft einen Formförderabschnitt 211 zum automatisierten Befördern einer befüllten und ausgehärteten Gießform von der Formeingabeposition P1 zu der ersten Entschalungsstation 111.
  • Weiterhin ist die Formfördereinrichtung 200 beispielhaft dazu eingerichtet, eine an der ersten Entschalungsstation 111 entfernte Außenform mittels eines Formförderabschnitts 216 zu der Außenformreinigungsstation 121 zu befördern, einen Formkern (Innenform) mit ausgehärtetem Betonprodukt mittels eines Formförderabschnitts 215 von der ersten Entschalungsstation 111 zu der zweiten Entschalungsstation 112 zu befördern, ein an der zweiten Entschalungsstation 112 entferntes ausgehärtetes rohrförmiges Betonprodukt mittels eines Formförderabschnitts 231 zu der Produktausgabeposition P2 zu befördern (um das fertige Betonprodukt auszugeben und ggf. einer Nachbearbeitung zuzuführen), und einen Formkern (Innenform) von der zweiten Entschalungsstation 112 mittels eines Formförderabschnitts 212 zu der Formkernreinigungsstation 122 (Innenformreinigungsstation) zu befördern.
  • Weiterhin ist die Formfördereinrichtung 200 beispielhaft dazu eingerichtet, einen Formkern (Innenform) von der Formkernreinigungsstation 122 (Innenformreinigungsstation) mittels der Formförderabschnitte 213 und 218 (über eine optionale Vorrüststation 140) zu der Formrüststation 130 zu befördern, und eine Außenform von der Außenformreinigungsstation 121 mittels eines Formförderabschnitts 217 zu der Formrüststation 130 zu befördern.
  • Dies ermöglicht es vorteilhaft, die Zykluszeiten des Systems zu reduzieren, da die Reinigungsoperationen für Formkern (Innenform) und Außenformen separat und unabhängig voneinander und insbesondere gleichzeitig durchgeführt werden können.
  • Die optionale Vorrüststation 140 kann hierbei genutzt werden eine Innenform aus Teilen zusammenzusetzen, bzw. Untermuffen und Innenformen zusammenzusetzen. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrüststation 140 dazu genutzt werden, Bewehrungen bzw. Bewehrungskörbe an Innenformen anzusetzen bzw. einzusetzen.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 2B zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A sind hierbei im Fertigungsbereich 100 den jeweiligen Reinigungsstationen 121 und 122 nachgelagerte, automatisierte bzw. programmgesteuerte Fertigungsstationen 151 bzw. 152 bereitgestellt, mit entsprechenden Förderabschnitten 213a und 213b bzw. 217a und 217b. Die Fertigungsstationen 151 und 152 können zum Vorrüsten von Innen- bzw. Außenformen genutzt werden, oder bevorzugt zum Vorbereiten bzw. Ölen von Innen- oder Außenformen (d.h. beispielhaft eine Außenformölungsstation 151 und/oder eine Innenformölungsstation 152)
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 2C zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2A fehlt hierbei die optionale Vorrüststation 140 und es sind zwei Außenformreinigungsstationen 121a und 121b seriell hintereinander vorgesehen, mit entsprechenden Förderabschnitten 216, 219 und 217, so dass die Reinigung der Außenformen beispielhaft an zwei hintereinander angeordneten Fertigungsstationen 121a und 121b durchgeführt werden kann.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Linie für die Außenformen und die Linie für die Innenformen die gleiche Anzahl von Fertigungsstationen aufweist und daher jeweilige paarweise zusammengehörende Innen- und Außenformen parallel im Takt des getakteten Umlaufzyklus von Fertigungsstation zu Fertigungsstation befördert werden können, um gleichzeitig an der Formrüststation 130 antransportiert zu werden. In anderen Ausführungsbeispielen können hierbei auch unterschiedliche Zahlen von Fertigungsstationen in den parallelen Linien für die Innen- und Außenformen vorgesehen sein, wobei hierbei dann etwaige Förderabschnitte als Puffer zwischen Fertigungsstationen verwendet werden können, um Innen- und Außenformen jeweils gleichzeitig an der Formrüststation 130 anzutransportieren.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Siebtes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist hierbei die Übergabeeinrichtung 310 beispielhaft mit einem Doppelverschiebetisch 313 mit zwei nebeneinander angeordneten und zusammen verfahrbaren Verschiebetischen 311 und 312 vorgesehen, wobei jeder Verschiebetisch 311 bzw. 312 dazu eingerichtet ist, Gießformen von den Förderabschnitten 214 bzw. 222 aufzunehmen und den Förderabschnitten 241 bis 243 zu den Füllstationen F1 bis F3 zuzuführen bzw. von diesen nach dem Befüllen mit Beton wieder aufzunehmen. Der Verschiebetisch 311 ist zudem dazu eingerichtet, Gießformen dem Förderabschnitt 244 zur Formausgabeposition bzw. Zwischenposition P3 zuzuführen.
  • Dies hat den Vorteil, dass Zuführen von Gießstationen zu den Füllstationen und die Aufnahme von befüllten Gießformen parallelisiert werden kann und somit effizienter durchgeführt werden kann.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Achtes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A sind hierbei fünf Füllstationen F1 bis F5 vorgesehen. Der Förderabschnitt 214 umfasst beispielhaft eine Formeingabeposition P3 und der Förderabschnitt 222 umfasst beispielhaft eine Formeingabeposition P12.
  • Die Formfördereinrichtung 200 umfasst zudem beispielhaft einen Formförderabschnitt 245 zum Befördern einer Gießform von der Zwischenposition P4 zu der Füllstation F1 und einen Formförderabschnitt 255 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F1 zu der Formausgabeposition P4' im Aushärtebereich 420, einen Formförderabschnitt 244 zum Befördern einer Gießform von der Zwischenposition P5 zu der Füllstation F2 und einen Formförderabschnitt 254 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F2 zu der Formausgabeposition P5' im Aushärtebereich 420, einen Formförderabschnitt 243 zum Befördern einer Gießform von der Zwischenposition P6 zu der Füllstation F3 und einen Formförderabschnitt 253 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F3 zu der Formausgabeposition P6' im Aushärtebereich 420, einen Formförderabschnitt 242 zum Befördern einer Gießform von der Zwischenposition P7 zu der Füllstation F4 und einen Formförderabschnitt 252 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F4 zu der Formausgabeposition P2' im Aushärtebereich 420, sowie einen Formförderabschnitt 241 zum Befördern einer Gießform von der Zwischenposition P8 zu der Füllstation F5 und einen Formförderabschnitt 251 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F5 zu der Formausgabeposition P8' im Aushärtebereich 420.
  • Die Formförderabschnitte 241 bis 245 bilden hierbei einen weiteren Pufferbereich 703, in dem jeweilige Gießformen zusätzlich zu den Pufferbereichen 701 und 702 noch individuell vor den jeweiligen Füllstationen puffernd zwischengelagert werden können.
  • Weiterhin wurde in diesem Ausführungsbeispiel als Übergabeeinrichtung statt eines Verschiebetisches beispielhaft eine Transporteinrichtung 320 vorgesehen, um Gießformen im Füllbereich 300 zu transportieren. Alternativ oder zusätzlich kann natürlich auch hierbei eine Übergabeeinrichtung mit Verschiebetisch oder Doppelverschiebetisch (oder auch Mehrfach-Verschiebetisch mit mehr als zwei Verschiebetischen) vorgesehen sein.
  • Die Transporteinrichtung 320 umfasst beispielhaft eine Greifeinrichtung 324 (Manipulator), die beispielhaft auf einer ersten Führungseinrichtung mit Führungen 323 geführt wird, welche beispielhaft auf einer dazu quer verlaufenden zweiten Führungseinrichtung mit auf Führungen 321 geführten Führungsschlitten 322 geführt wird.
  • Die Transporteinrichtung 320 ist beispielhaft dazu eingerichtet, die Greifeinrichtung 324 mittels der Führungseinrichtungen 321, 322 und 323 im Füllbereich 300 zu verfahren bzw. Gießformen mittels der Greifeinrichtung 324 aufnehmen zu können, und aufgenommene Gießformen zwischen den jeweiligen Positionen P3 bzw. P21 und P4 bis P8 transportieren zu können, um Gießformen von den Formförderabschnitten 214 bzw. 222 der jeweiligen Füllstation F1, F2, F3, F4 bzw. F5 zuzuführen, je nach Belegungssteuerung.
  • Insbesondere ist die Transporteinrichtung 320 beispielhaft dazu eingerichtet, eine an der Formausgabeposition P3 bzw. P12 stehende Gießform automatisiert bzw. programmgesteuert aufzunehmen und automatisiert bzw. programmgesteuert zu einer der Positionen P4 bis P8 zu transportieren.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
    • Neuntes Ausführungsbeispiel
  • Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System zum Herstellen von beispielhaft rohrförmigen Betonprodukten im Gießverfahren beispielhaft mittels beispielhaft stehenden Gießformen gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1A sind hierbei fünf Füllstationen F1 bis F5 vorgesehen. Zudem ist statt der Übergabeeinrichtung 310 mit Verschiebetisch 311 beispielhaft ein automatisiertes bzw. programmgesteuertes Förderabschnitt-Weichensystem 800 mit Weichenabschnitten 801 und 802 bereitgestellt.
  • Der Weichenabschnitt 801 ist dazu eingerichtet, die Förderabschnitte 214 und 222 weichenartig zusammenzuführen, und insbesondere durch automatisierte bzw. programmgesteuerte Weichensteuerung des Weichenabschnitts 801 jeweils Gießformen von dem Förderabschnitt 214 aus dem automatischen Umlaufzyklus oder von dem Förderabschnitt 222 aus dem manuellen Rüstbereich 500 zu dem Weichenabschnitt 802 zu befördern.
  • Die Formfördereinrichtung 200 umfasst zudem beispielhaft einen Formförderabschnitt 245 zum Befördern einer Gießform von dem Weichenabschnitt 802 zu der Füllstation F1 und einen Formförderabschnitt 255 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F1 zu der Formausgabeposition P3 im Aushärtebereich 420, einen Formförderabschnitt 244 zum Befördern einer Gießform von dem Weichenabschnitt 802 zu der Füllstation F2 und einen Formförderabschnitt 254 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F2 zu der Formausgabeposition P4 im Aushärtebereich 420, einen Formförderabschnitt 243 zum Befördern einer Gießform von dem Weichenabschnitt 802 zu der Füllstation F3 und einen Formförderabschnitt 253 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F3 zu der Formausgabeposition P5 im Aushärtebereich 420, einen Formförderabschnitt 242 zum Befördern einer Gießform von dem Weichenabschnitt 802 zu der Füllstation F4 und einen Formförderabschnitt 252 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F4 zu der Formausgabeposition P6 im Aushärtebereich 420, sowie einen Formförderabschnitt 241 zum Befördern einer Gießform von dem Weichenabschnitt 802 zu der Füllstation F5 und einen Formförderabschnitt 251 zum Befördern einer Gießform von der Füllstation F5 zu der Formausgabeposition P7 im Aushärtebereich 420.
  • Die Formförderabschnitte 241 bis 245 bilden hierbei mit dem Weichenabschnitt 802 und auch dem Weichenabschnitt 801 einen weiteren Pufferbereich 704, in dem jeweilige Gießformen zusätzlich zu den Pufferbereichen 701 und 702 noch individuell vor den jeweiligen Füllstationen bzw. auf den Weichenabschnitten 801 bzw. 802 puffernd zwischengelagert werden können.
  • Der Weichenabschnitt 802 ist dazu eingerichtet, den Weichenabschnitt 801 und die Förderabschnitte 241 bis 245 weichenartig zusammenzuführen, und insbesondere durch automatisierte bzw. programmgesteuerte Weichensteuerung des Weichenabschnitts 802 jeweils Gießformen von dem Weichenabschnitt 801 zu jeweils einen der Formförderabschnitte 241 bis 245 zu befördern.
  • Die Merkmale dieser Ausführung können in weiteren Ausführungsbeispielen einzeln oder im Ganzen mit Merkmalen der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden. Insbesondere können der Weichenabschnitt 801 und/oder der Weichenabschnitt 802 einzeln oder zusammen in jedem der anderen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, z.B. als Kombination eines Verschiebetisches und/oder einer Transporteinrichtung gemäß einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele mit einem Weichenabschnitt 801, oder als Kombination eines Verschiebetisches und/oder einer Transporteinrichtung gemäß einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele mit einem Weichenabschnitt 802.
    • Systemsteuerung
  • Im Folgenden werden Funktionssteuerungen und Systemsteuerungen bzw. Belegungssteuerungen in einem Herstellungssystem beschrieben, wobei das System gemäß einem der vorstehenden Ausführungsmerkmale realisiert sein kann oder als Kombination von Merkmalen der vorstehenden Ausführungsmerkmale. Die folgenden Ablaufdiagramme können einer Programmsteuerung entsprechen bzw. einem Programmablauf einer programmgesteuerten Steuerung entsprechen. Derartige Steuerungsabläufe können von einem handelsüblichen Computer mit CPU bzw. einem oder mehreren Prozessoren oder auch mit internem oder externen Speichermedien durchgeführt werden, die entsprechend programmiert sind.
  • Fig. 6 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung der Füllstationszufuhr in einem Herstellungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In einem System mit einer oder mehrerer Füllstationen (z.B. F1 bis F3 oder F1 bis F5) wird in einem Schritt S601 überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine der Füllstationen frei ist bzw. frei geworden ist. Eine Füllstation wird frei bzw. gilt als frei geworden, z.B. wenn eine dort gegossene Gießform bzw. befüllte Gießform vollständig mit fließfähigem Beton befüllt wurde, d.h. insbesondere wenn die Restgießzeit abgelaufen ist und das Befüllen mit Beton z.B. automatisiert gestoppt wird und die befüllte Gießform abtransportiert wird, um dem Aushärtebereich 420 zugeführt zu werden. Falls der Schritt NEIN ergibt (d.h. wenn alle Füllstationen besetzt bzw. belegt sind und jeweils Gießformen befüllt werden), dann wird der Vorgang so lange wiederholt, bis Schritt S601 JA ergibt und eine Füllstation frei geworden ist.
  • Im Schritt S602 wird überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine manuelle gerüstete Gießform verfügbar ist, d.h. z.B. ob eine manuelle gerüstete Gießform von dem manuellen Rüstbereich 500 zur Übergabeeinrichtung angefördert wurde bzw. im Pufferbereich 702 oder 703 auf automatisierte Befüllung wartet. Falls Schritt S602 NEIN ergibt, wenn keine manuell gerüstete Gießform zum Befüllen vorgehalten wird, dann wird in einem Schritt S609 überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine automatisiert gerüstete Gießform (sog. Zyklusform) verfügbar ist, d.h. z.B. ob eine automatisiert gerüstete Gießform von dem Fertigungsbereich 100 zur Übergabeeinrichtung angefördert wurde bzw. im Pufferbereich 701 auf automatisierte Befüllung wartet.
  • Falls Schritt S609 NEIN ergibt, wird erneut Schritt S601 durchgeführt. Falls Schritt S609 JA ergibt, wird die nächste verfügbare Zyklusform in Schritt S610 von dem Pufferbereich 701 aus der frei gewordenen Füllstation zugeführt, um dort automatisiert mit gießfähigem Beton befüllt zu werden. Die Steuerung steuert hierbei den Schritt S610, in dem die frei gewordene Füllstation mit der verfügbaren Zyklusform belegt wird. Hierzu kann die Steuerung die vorbestimmte Füllzeit und/oder die vorbestimmte Betonrezeptur an der Füllstation steuern, ggf. auf Basis von Schichtdaten bzw. Gießformdaten, die an der Steuerung hinterlegt sind oder einzugeben sind.
  • Falls Schritt S602 JA ergibt, wenn also eine manuell gerüstete Gießform zum Befüllen vorgehalten wird, dann wird in einem Schritt S603 berechnet, überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine Einbringfrequenz (z.B. in Einheiten der Anzahl eingebrachter manuell gerüsteter Formen pro Zeiteinheit) von manuell gerüsteten Gießformen größer als ein erster Grenzwert ist, und wenn der erste Grenzwert von der ermittelten Einbringfrequenz überschritten wird (Schritt S603 ergibt JA), wird erneut Schritt S609 durchgeführt und insbesondere wird die manuell gerüstete Form momentan noch nicht einer der Füllstationen zugeführt.
  • Hierbei kann die Einbringfrequenz eine Größe sein, die direkt oder indirekt angeben kann, wie viele manuell gerüstete Formen in einem bestimmten vergangenen Zeitintervall bzw. im Durchschnitt über eine vorbestimmte Zeitdauer in den Umlaufzyklus bzw. in den Füllbereich.eingebracht wurden.
  • Der erste Grenzwert kann hierbei vorzugsweise derart vorbestimmt sein, dass während einer bestimmten Zeitdauer, wie z.B. im Laufe der gegenwärtigen Schicht, garantiert werden kann, dass der automatisierte Umlaufzyklus nicht anhalten muss, oder zumindest eine Wahrscheinlichkeit, dass der Umlaufzyklus im Laufe der Schicht bzw. Zeitdauer anhalten muss, unter einem Grenzwert liegt, wenn die Einbringfrequenz der manuell gerüsteten Gießformen unter dem ersten Grenzwert bleibt.
  • Praktisches Beispiel: Bei einer Schichtdauer T mit einer Taktzeit T1 (bzw. durchschnittlichen Taktzeit T1) im automatisierten Umlaufzyklus (d.h. wenn exakt oder durchschnittlich jeweils nach jeder Zeitdauer T1 eine weitere Zyklusform von der Formrüststation 130 an den Pufferbereich 701 übergeben wird) sei angenommen, dass das System N > 0 Füllstationen umfasst und die (ggf. durchschnittliche) Gießzeit der Zyklusformen T2 beträgt, die (ggf. durchschnittliche) Gießzeit der manuell gerüsteten Gießformen T3 beträgt und die Zeiten T1, T2 und T3 jeweils viel kleiner sind als die Schichtdauer T (z.B. T1, T2 und T3 jeweils kleiner 20 min und die Schichtdauer T größer 2 bis 8 Stunden).
  • Somit beträgt die Anzahl der in der Schichtdauer T bereitgestellten Zyklusformen ca. T/T1 bei einer (ggf. durchschnittlichen) (Zuführ-)Frequenz von 1/T1, und die Anzahl der gießbaren Zyklusformen beträgt in der Schichtdauer T ca. (N × T)/T2 bei einer (ggf. durchschnittlichen) (Gieß-)Frequenz von N/T2. Um sicherzustellen, dass der Zyklus nicht unterbrochen werden muss, sollte die Zahl N der Füllstationen bevorzugt gewählt sein, derart, dass T/T1 kleiner ist, als (N × T)/T2 (d.h. dass die Anzahl der bereitgestellten Zyklusformen kleiner ist, als die Anzahl der im gleichen Zeitraum T gießbaren Zyklusformen), bzw. die (ggf. durchschnittliche) Frequenz 1/T1 kleiner ist als die (ggf. durchschnittliche) Frequenz N/T2. Insbesondere sollte die Zahl N der Füllstationen bevorzugt derart gewählt sein, dass N > T2/T1.
  • Somit werden allerdings potentiell T/T1 Zyklusformen während der Schicht bereitgestellt (und gegossen), wobei eigentlich (N × T)/T2 > T/T1 Zyklusformen gegossen werden könnten, so dass im Durchschnitt mit einer Gesamtstillstandzeit an den Füllstationen des Füllbereichs in Höhe von T × [1-(T2/(N × T1))] gerechnet werden kann, da in der Schicht T im Durchschnitt ca. [((N × T)/T2) - (T/T1)] mehr Zyklusformen gegossen werden könnten, als vom Umlaufzyklus bereitgestellt und gegossen werden. Der Bruchteil der Schichtdauer T, in der die Füllstationen bzw. zumindest jeweils eine der Füllstationen erwartungsmäßig unbenutzt bleiben sollte(n), beträgt somit ca. [1 - (T2/(N × T1))], so dass dies einen Maximalwert eines potentiellen Freiraums für das Füllen/Gießen von manuell gerüsteten Gießformen ermöglicht, ohne einen Stillstand des Umlaufzyklus bzw. des Takts der Fertigungsstationen im Fertigungsbereich 100 zu verursachen.
  • Weiterhin beträgt die (ggf. durchschnittliche) Gießfrequenz der manuell gerüsteten Stationen potentiell N/T3, so dass in der maximal verfügbaren Zeit T × [1- (T2/(N × T1))] pro Schichtdauer T maximal (T/T3) × [N - (T2/T1)] manuell gerüstete Formen gegossen werden können, d.h. im Durchschnitt mit einer maximalen Einbringfrequenz von [N - (T2/T1)]/T3 (als Maximalwert des ersten Grenzwerts). Im Ergebnis können somit in der Schichtdauer T maximal (T/T3) × [N - (T2/T1)] mittels der Übergabeeinrichtung in den Umlaufzyklus eingebracht werden, ohne einen Stillstand des Umlaufzyklus bzw. des Takts der Fertigungsstationen im Fertigungsbereich 100 zu verursachen. Aus Sicherheitsgründen kann der erste Grenzwert ggf. kleiner der maximalen Einbringfrequenz von [N - (T2/T1)]/T3 eingestellt sein und in der Steuerung hinterlegt bzw. berechnet werden, und/oder auch an den manuellen Rüststationen an etwaigen Bildschirmen dargestellt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S603 kann in einem weiteren Schritt S604 überprüft werden, ob die Dauer zur nächsten freiwerdenden Füllstation (d.h. z.B. die minimale Restgießzeit der momentan füllenden Füllstationen) größer ist, als eine vorbestimmte Pufferzeit, die z.B. auf Basis der Zeiten T1 und/oder T2 vorbestimmbar ist oder auf Basis der momentanen Pufferbelegung im Pufferbereich 701 und auf Basis der Zeiten T1 und T2 ermittelbar ist, auf Basis der Maßgabe, dass die Dauer zur nächsten freiwerdenden Füllstation kleiner ist, als die Zeit zur Maximalbelegung im Pufferbereich 701. Hierbei ist es z.B. in einfachen Ausführungsbeispielen möglich, die Pufferzeit zu berechnen, als Pufferzeit = T1 oder als n × T1 mit n > 1.
  • Falls zumindest einer der Schritte S603 bzw. S604 JA ergibt, wird Schritt S609 durchgeführt, um eine etwaige verfügbare Zyklusform statt der manuell gerüsteten Gießform dem Füllbereich bzw. der freigewordenen Füllstation zuzuführen.
  • Falls beide Schritte S603 bzw. S604 NEIN ergeben, dann wird in Schritt S605 überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine automatisiert gerüstete Gießform (sog. Zyklusform) verfügbar ist, d.h. z.B. ob eine automatisiert gerüstete Gießform von dem Fertigungsbereich 100 zur Übergabeeinrichtung angefördert wurde bzw. im Pufferbereich 701 auf automatisierte Befüllung wartet. Falls Schritt S605 NEIN ergibt, dann kann direkt in Schritt S608 die verfügbare manuell gerüstete Gießform der frei gewordenen Füllstation zugeführt werden.
  • Die nächste verfügbare manuell gerüstete Gießform wird in Schritt S608 von dem Pufferbereich 702 aus der frei gewordenen Füllstation zugeführt, um dort automatisiert mit gießfähigem Beton befüllt zu werden. Die Steuerung steuert hierbei den Schritt S608, in dem die frei gewordene Füllstation mit der verfügbaren Gießform belegt wird. Hierzu kann die Steuerung die vorbestimmte Füllzeit und/oder die vorbestimmte Betonrezeptur an der Füllstation steuern, ggf. auf Basis von Schichtdaten bzw. Gießformdaten, die an der Steuerung hinterlegt sind oder einzugeben sind, oder anhand von Daten, die ein Bediener beim manuellen Rüsten der Gießform an der jeweiligen Rüststation M1 bis M4 des manuellen Rüstbereichs 500 an einer Computersteuerung bzw. Eingabestation eingegeben hat.
  • Falls Schritt S605 JA ergibt, kann optional in einem oder zwei weiteren Schritten noch überprüft, bestimmt bzw. detektiert werden, ob dennoch die verfügbare Zyklusform statt der verfügbaren manuell gerüsteten Gießform dem Füllbereich 300 bzw. der freigewordenen Füllstation zugeführt wird.
  • Beispielhaft kann in einem Schritt S606 überprüft, bestimmt bzw. detektiert werden, ob eine Zykluspufferzonenbelegung größer als ein zweiter Grenzwert ist, insbesondere z.B. um festzustellen, ob noch mindestens eine vorbestimmbare Anzahl von K > 0 freien Pufferzonenplätzen im Pufferbereich 701 verfügbar ist bzw. ob die Anzahl der belegten Pufferzonenplätzen im Pufferbereich 701 einen Maximalwert bzw. einen Maximalprozentsatz in Bezug auf die Gesamtpufferplatzzahl nicht überschreiten.
  • In einem weiteren optionalen Schritt S608 kann bevorzugt geprüft werden, ob die verfügbare Zyklusform die letzte (und/oder vorletzte und/oder vorvorletzte) Gießform einer Zyklusform-Paketserie ist, d.h. um die bereits angefangene Paketserie nicht zu unterbrechen und bevorzugt abzuschließen, bevor die manuell gerüstete Gießform den Füllstationen zugeführt wird.
  • Nur wenn beide optionale Schritte S606 und S607 NEIN ergeben, wird Schritt S608 ausgeführt, und die verfügbare manuell gerüstete Gießform wird von dem Pufferbereich 702 aus der frei gewordenen Füllstation zugeführt, um dort automatisiert mit gießfähigem Beton befüllt zu werden. Ansonsten wird dennoch statt der manuell gerüsteten Gießform die verfügbare Zyklusform der freigewordenen Füllstation zugeführt (Schritt S610).
  • Fig. 7 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung eines Herstellungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Schritt S701 werden vor Beginn der Schicht und vor Aktivierung des automatisierten Umlaufzyklus Zyklusschichtplandaten einer Schicht mit t0 (oder 0) kleiner gleich t kleiner gleich tE geladen. Die Schichtplandaten können von einem Schichtleiter vorgespeichert werden oder von einer automatisierten Steuerung eingegeben werden. Die Schichtplandaten enthalten bevorzugt Daten, die die Gesamtschichtdauer, die Anzahl N der verfügbaren Füllstationen, der Taktzeit(en), der gießbaren Zyklusformen ggf. mit deren vorbestimmter Reihenfolge, der jeweiligen Gießzeiten und/oder Gießvolumen und/oder ggf. deren vorbestimmten Betonrezepturen angeben.
  • Im Schritt S702 wird aus den geladenen Zyklusschichtplandaten die Taktzeit T im Zyklus (bzw. bei unterschiedlichen Taktzeiten über die Schichtdauer der zeitliche Verlauf der Taktzeit T(t)) bestimmt.
  • Im Schritt S703 wird eine zeitlich variable Steuerungsfunktion Z(t) bzw. zeitlich veränderliche Steuerungsfunktionswerte Z(t) der Pufferzonenzufuhr-Gesamtzahl Z in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht bestimmt. Dies entspricht der Gesamtzahl Z der aus dem automatisierten Fertigungsbereich dem Pufferbereich 701 zugeführten Zyklusformen bis zum Zeitpunkt t seit Schichtbeginn (ggf. plus die bereits zu Schichtbeginn im Pufferbereich 701 angeordneten Gießformen/Zyklusformen aus der vorangegangenen Schicht). Die Steuerungsfunktionswerte Z(t) der Pufferzonenzufuhr-Gesamtzahl Z in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht wachsen monoton mit der Zeit t, da die dem Pufferbereich 701 zugeführte Zahl ohne Stillstand des Umlaufzyklus nach jeder Taktzeit um die Zahl Eins anwächst.
  • Fig. 9 zeigt beispielhafte Zeitverläufe von Steuerungsfunktionswerten gemäß einer Steuerung nach Figs. 7 und/oder 8.
  • Hierbei zeigt der obere Verlauf eine beispielhafte zeitliche Entwicklung der Pufferzonenzufuhr-Gesamtzahl Z(t) in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht ab einem beispielhaften Zeitpunkt t0 mit einer beispielhaften Anfangszahl von z0 im Pufferbereich 701 stehenden Gießformen. Die Taktzeit T ist beispielhaft konstant und nach jeder Zeit t wächst Z(t) um die Zahl Eins.
  • In Schritt S704 in Fig. 7 wird die Anzahl N der verfügbaren Füllstationen bestimmt und aus den Schichtplandaten werden in Schritt S705 die jeweiligen Füllzeiten x_i der Zyklusformen i (mit beispielhaft vorbestimmter Reihenfolge i=1, 2, 3, ...) ausgelesen bzw. bestimmt. Unter der Annahme, dass die N Füllstationen jeweils immer wieder und fortlaufend mit Zyklusformen i bestückt werden, sobald eine Füllstation frei geworden ist, wird in Schritt S706 eine Restfüllzeitfunktion D(t) in Abhängigkeit von N und der jeweiligen Füllzeiten x_i als Funktion der Zeit ermittelt, wobei die Restfüllzeitfunktion D(t) bevorzugt jeweils zur Zeit t die Dauer zur nächsten freiwerdenden Füllstation angibt. Diese Restfüllzeitfunktion D(t) sinkt jeweils monoton mit der Zeit t und springt bei jedem Nullpunkt auf x_i wenn dann die nächste Zyklusform i an der frei gewordenen Füllstation zugeführt wird.
  • Hierbei können jeweils anhand der entsprechenden Füllzeiten x_i und dem Zeitpunkt der Belegung einer Füllstation mit der jeweiligen Zyklusform i für jede Füllstation j (j =1, 2, ..., N) eine Restgießzeit α_j bzw. α_j(t) ermittelt werden, wobei die Restfüllzeitfunktion D(t) jeweils durch die minimale Restgießzeit α_j, bis die nächste Füllstation frei wird, gegeben ist. Somit ist die Restfüllzeitfunktion D(t) gegeben als D(t) = min(α_1, ..., α_j, ..., α_N).
  • In Fig. 9 zeigt der zweite Verlauf von oben eine beispielhafte zeitliche Entwicklung der Restfüllzeitfunktion D(t) in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht ab einem beispielhaften Zeitpunkt t0. Zu jedem Zeitpunkt, zu dem die Restfüllzeitfunktion D(t) auf Null fällt, ist eine Gießform vollständig befüllt und eine nächste Gießform kann der frei gewordenen Füllstation zugeführt werden, wobei zu diesem Zeitpunkt die Restfüllzeitfunktion D(t) auf den Wert springt, der der Restfüllzeit an der nächsten frei werdenden Füllstation entspricht.
  • In Schritt S708 in Fig. 7 wird eine Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G(t) in Abhängigkeit des Verlaufs der Restfüllzeitfunktion D(t) bestimmt. Die Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G(t) entspricht der Gesamtzahl G der aus dem Pufferbereich 701 dem Füllbereich zugeführten Zyklusformen bis zum Zeitpunkt t seit Schichtbeginn (ggf. plus die bereits zu Schichtbeginn dem Pufferbereich 701 in den Füllbereich verbrachten Formen). Die Steuerungsfunktionswerte G(t) der Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht wachsen monoton mit der Zeit t, da die aus dem Pufferbereich 701 entnommene Zahl jedes Mal dann um die Zahl Eins anwächst, wenn die Restfüllzeitfunktion D(t) auf Null fällt, und eine Gießform vollständig befüllt ist und eine nächste Gießform der frei gewordenen Füllstation zugeführt werden kann.
  • Hierbei zeigt der dritte Verlauf von oben in Fig. 9 eine beispielhafte zeitliche Entwicklung der Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G(t) in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht ab einem beispielhaften Zeitpunkt t0 mit einer beispielhaften Anfangszahl von g0. Die Steuerungsfunktionswerte G(t) der Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G wachsen jedes Mal dann um die Zahl Eins, wenn die Restfüllzeitfunktion D(t) auf Null fällt.
  • In Schritt S709 in Fig. 7 wird eine Pufferzonenbelegungszahl P(t) in Abhängigkeit von der Zeit t bestimmt, auf Basis der Differenz zwischen Z(t) und G(t) gemäß den Schritten S706 und S708. Pufferzonenbelegungszahl P(t) entspricht hierbei beispielhaft der Anzahl der in dem Pufferbereich 701 zwischengelagerten Gießformen aus dem automatisierten Umlaufzyklus.
  • Hierbei zeigt der untere Verlauf in Fig. 9 eine beispielhafte zeitliche Entwicklung der Pufferzonenbelegungszahl P(t) in Abhängigkeit der Zeit t während der Schicht ab einem beispielhaften Zeitpunkt t0 mit einer beispielhaften Anfangszahl von p0 der zu dem Zeitpunkt t0 im Pufferbereich 701 befindlichen Gießformen. Die Steuerungsfunktionswerte P(t) der Pufferzonenbelegungszahl P wachsen jedes Mal dann um die Zahl Eins, wenn die Pufferzonenzufuhr-Gesamtzahl Z(t) um die Zahl Eins anwächst und fallen jedes Mal dann um die Zahl Eins, wenn die Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G(t) um die Zahl Eins anwächst.
  • In Schritt S710 in Fig. 7 wird ermittelt, geprüft bzw. detektiert, ob die ermittelte Pufferzonenbelegungszahl P(t) für den gesamten relevanten Zeitraum, z.B. in der Schicht von Schichtanfang bis Schichtende bzw. von t0 bis tE, eine maximale Pufferzonenbelegungszahl P_MAX überschreitet bzw. ob die ermittelte Pufferzonenbelegungszahl P(t) für den gesamten relevanten Zeitraum, z.B. in der Schicht von Schichtanfang bis Schichtende bzw. von t0 bis tE, kleiner oder gleich der maximalen Pufferzonenbelegungszahl P_MAX bleibt, d.h. ob P(t) ≤ P_MAX für alle t ist.
  • Falls Schritt S710 NEIN ergibt, d.h. wenn zumindest zu einem Zeitpunkt die Pufferzonenbelegungszahl P die maximale Pufferzonenbelegungszahl P_MAX überschreitet, muss mit einem zumindest potentiellen Zyklusstop aufgrund einer Vollbelegung des verfügbaren Pufferplatzes gerechnet werden, und in Schritt S711 wird eine Warnungsmeldung ausgegeben. Dies kann die Steuerung beenden oder alternativ beispielhaft dazu führen, dass in einem optionalen weiteren Schritt S712 überprüft bzw. bestimmt wird, ob in der Schicht ein Zyklusstop tolerierbar ist, z.B. auf Basis von Voreinstellungen in den Zyklusschichtplandaten.
  • Falls Schritt S712 oder Schritt S710 JA ergibt, wird in Schritt S713 die Zeit auf Reset t0 gesetzt und der Umlaufzyklus wird automatisiert gestartet, d.h. im Fertigungsbereich 100 und im Füllbereich 300 werden automatisiert Zyklusformen bearbeitet und von Fertigungsstation zu Fertigungsstation geführt.
  • Solange die Zeit t kleiner ist als die Schichtdauer tE (Schritt S716 ergibt NEIN) werden dann die Schritte S714 der Steuerung der Zyklusfunktionen (z.B. Förderabschnitte, Taktzyklen, Fertigungsstationen) und S715 der Steuerung der Füllstationszufuhr mittels der Übergabeeinrichtung (z.B. gemäß Fig. 6 oder Fig. 8) gesteuert.
  • Fig. 8 zeigt beispielhaft ein Ablaufdiagram eines Verfahrens zur Steuerung der Füllstationszufuhr in einem Herstellungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In einem System mit einer oder mehrerer Füllstationen (z.B. F1 bis F3 oder F1 bis F5) wird in einem Schritt S801 überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine der Füllstationen frei ist bzw. frei geworden ist. Eine Füllstation wird frei bzw. gilt als frei geworden, z.B. wenn eine dort gegossene Gießform bzw. befüllte Gießform vollständig mit fließfähigem Beton befüllt wurde, d.h. insbesondere wenn die Restgießzeit abgelaufen ist und das Befüllen mit Beton z.B. automatisiert gestoppt wird und die befüllte Gießform abtransportiert wird, um dem Aushärtebereich 420 zugeführt zu werden. Falls der Schritt NEIN ergibt (d.h. wenn alle Füllstationen besetzt bzw. belegt sind und jeweils Gießformen befüllt werden), dann wird der Vorgang so lange wiederholt, bis Schritt S801 JA ergibt und eine Füllstation frei geworden ist.
  • Im Schritt S802 wird überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine manuelle gerüstete Gießform verfügbar ist, d.h. z.B. ob eine manuelle gerüstete Gießform von dem manuellen Rüstbereich 500 zur Übergabeeinrichtung angefördert wurde bzw. im Pufferbereich 702 oder 703 auf automatisierte Befüllung wartet. Falls Schritt S802 NEIN ergibt, wenn keine manuell gerüstete Gießform zum Befüllen vorgehalten wird, dann wird in einem Schritt S811 überprüft, bestimmt bzw. detektiert, ob eine automatisiert gerüstete Gießform (sog. Zyklusform) verfügbar ist, d.h. z.B. ob eine automatisiert gerüstete Gießform von dem Fertigungsbereich 100 zur Übergabeeinrichtung angefördert wurde bzw. im Pufferbereich 701 auf automatisierte Befüllung wartet.
  • Falls Schritt S811 NEIN ergibt, wird erneut Schritt S801 durchgeführt. Falls Schritt S811 JA ergibt, wird die nächste verfügbare Zyklusform in Schritt S812 von dem Pufferbereich 701 aus der frei gewordenen Füllstation zugeführt, um dort automatisiert mit gießfähigem Beton befüllt zu werden. Die Steuerung steuert hierbei den Schritt S812, in dem die frei gewordene Füllstation mit der verfügbaren Zyklusform belegt wird. Hierzu kann die Steuerung die vorbestimmte Füllzeit und/oder die vorbestimmte Betonrezeptur an der Füllstation steuern, ggf. auf Basis von Schichtdaten bzw. Gießformdaten, die an der Steuerung hinterlegt sind oder einzugeben sind.
  • Falls Schritt S802 JA ergibt, wenn also eine manuell gerüstete Gießform zum Befüllen vorgehalten wird, dann wird in einem Schritt S803 eine Füllzeit bzw. Gießdauer y dieser manuell gerüsteten Form ermittelt, z.B. anhand von Daten, die vom manuellen Bediener an der manuellen Rüststation eingegeben wurden, oder anhand von Daten, die auf Basis eines Innenvolumens der manuell gerüsteten Gießform berechnet werden.
  • In einem Schritt S804 wird auf Basis der Anzahl N der verfügbaren Füllstationen, der ermittelten Gießdauer y dieser manuell gerüsteten Form und der in Schichtplandaten angegebenen Füllzeiten x_i der Zyklusformen i (mit beispielhaft vorbestimmter Reihenfolge i=1, 2, 3, ...) eine potentielle Restfüllzeitfunktion D'(t) ab dem gegenwärtigen Zeitpunkt t bis zum Schichtende oder bis zum Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer T mit Endzeit tE berechnet, unter der Annahme, dass die manuelle gerüstete Gießform an die nächste frei werdenden Füllstation befördert und dieser zum Befüllen zugeführt wird. Dies entspricht im Wesentlichen einer berechneten Simulation der Restfüllzeitfunktion D'(t) unter der Annahme, dass die nächste frei werdende Füllstation anstatt mit der nächsten Zyklusform stattdessen mit der manuell gerüsteten Gießform belegt würde.
  • Analog zu den Schritten S706 bis S710 wird in Schritt S805 unter der Annahme, dass die N Füllstationen zunächst mit der manuell gerüsteten Gießform und dann jeweils immer wieder und fortlaufend mit Zyklusformen i bestückt werden, sobald eine Füllstation frei geworden ist, wird in Schritt S805 die Restfüllzeitfunktion D'(t) in Abhängigkeit von N und der jeweiligen Füllzeiten y und x_i als Funktion der Zeit ermittelt, wobei die Restfüllzeitfunktion D(t) wieder bevorzugt jeweils zur Zeit t die Dauer zur nächsten freiwerdenden Füllstation angibt.
  • In Schritt S805 in Fig. 8 wird die potentielle Pufferzonenabführ-Gesamtzahl G'(t) in Abhängigkeit des Verlaufs der Restfüllzeitfunktion D'(t) bestimmt, und in Schritt S806 in Fig. 8 wird die potentielle Pufferzonenbelegungszahl P'(t) in Abhängigkeit von der Zeit t bestimmt, auf Basis der Differenz zwischen Z(t) und G'(t) gemäß den Schritten S706 und S805.
  • In Schritt S807 in Fig. 8 wird ermittelt, geprüft bzw. detektiert, ob die ermittelte potentielle Pufferzonenbelegungszahl P'(t) für den gesamten relevanten Zeitraum, z.B. bis Schichtende bzw. bis tE, die maximale Pufferzonenbelegungszahl P_MAX überschreitet bzw. ob die ermittelte Pufferzonenbelegungszahl P'(t) für den gesamten relevanten Zeitraum kleiner oder gleich der maximalen Pufferzonenbelegungszahl P_MAX bleibt, d.h. ob P'(t) ≤ P_MAX für alle t ist.
  • Falls Schritt S807 NEIN ergibt und eine Zyklusform verfügbar ist (Schritt S811 ergibt JA), wird in Schritt S812 bestimmt, dass die nächste freiwerdenden Füllstation bzw. die frei gewordene Füllstation mit der Zyklusform zu belegen ist. Falls keine Zyklusform verfügbar ist, beginnt das Verfahren beispielhaft erneut mit Schritt S801. Hierbei wird sichergestellt, dass ein potentieller Zyklusstop vermieden werden kann, da die manuell gerüstete Gießform nicht bzw. zumindest noch nicht dem Füllbereich zugeführt wird. Zudem wird beispielhaft analog zu Fig. 6 (Schritte S605 und S607) erneut geprüft, falls Schritt S807 JA ergibt, ob eine Zyklusform verfügbar ist und, wenn ja, ob diese Teil einer Paketserie ist, um dann dennoch die Zyklusform zum Abschließen der Paketserie in den Füllbereich zu transportieren (Schritte S808, S809 und S812), anstatt der manuell gerüsteten Gießform.
  • Ansonsten, insbesondere da mittels Schritt S807 sichergestellt werden kann, dass ein potentieller Zyklusstop bis zur Zeit tE bzw. bis zum Schichtende vermieden werden kann, selbst wenn die frei gewordene bzw. frei werdende Füllstation mit der manuell gerüsteten Gießstation belegt würde, wird, wenn Schritt S807 JA ergibt (bzw. optional wenn Schritt S808 NEIN ergibt oder Schritt S809 NEIN ergibt), in Schritt S810 bestimmt, dass die nächste freiwerdenden Füllstation bzw. die frei gewordene Füllstation mit der manuell gerüsteten Gießform zu belegen ist.
  • Somit können manuell gerüstete Gießformen effizient und automatisiert dem automatisierten Umlaufzyklus zugeführt werden, ohne in diesem einen Stillstand oder einen Zyklusstop aufgrund einer Pufferzonenüberbelegungsgefahr zu verursachen.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht als auf sich selbst beschränkend aufzufassen, da es möglich ist, Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu kombinieren oder Ausführungsbeispiele mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele zu modifizieren, um weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Soweit derartige Modifikationen bzw. Merkmalskombinationen in den Umfang der Ansprüche fallen, sind sie als Teil der Erfindung anzusehen und soweit sie dem Fachmann ersichtlich sind, sind derartige Modifikationen bzw. Merkmalskombinationen weiterhin implizit als Teil der Offenbarung dieser Beschreibung anzusehen.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Formfördereinrichtung 200 z.B. als Kettenförderer ausgeführt sein, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf Kettenförderer beschränkt. Die Transporteinrichtungen 320, 410, 510 und 610 können z.B. als Roboterkran ausgebildet sein.
  • Die mittels eines Systems der vorliegenden Erfindung hergestellten Betonprodukte können in verschiedensten Ausführungen und Formen hergestellt werden (ggf. je nach bereitgestellten optionalen Fertigungsstationen und Gießformen sogar ohne zusätzliche Rüstzeiten in einem einzigen Umlaufsystem). Dies umfasst Betonrohre aller Formen, Profile und Größen, und Rohre mit und ohne Bewehrungen oder Innenrohren z.B. aus Kunststoff.
  • Zusammenfassend ermöglicht es die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren bereitzustellen, in dem Betonprodukte zu niedrigeren Kosten und bei hoher Qualität und Zuverlässigkeit automatisiert und effizient im Gießverfahren hergestellt werden können, und insbesondere ein System und ein Verfahren bereitzustellen, in dem Betonprodukte unterschiedlicher Dimensionen bei niedrigen Taktzeiten, ohne erforderliche Rüstzeiten und insbesondere niedrigen Stillstandzeiten automatisiert und effizient im Gießverfahren gefertigt werden können, bei einerseits automatisiertem Rüsten der Gießformen bzw. andererseits auch manuell gerüsteten Gießformen, die optimiert und automatisiert in den automatischen Umlaufzyklus eingebracht werden können.

Claims (11)

  1. System zum Herstellen von Betonprodukten im Gießverfahren mittels Außen- und Innenformen aufweisenden Gießformen, mit einem automatisierten, insbesondere programmgesteuerten Umlaufsystem, welches aufweist:
    - einen Aushärtebereich (420) zum Lagern von in einer jeweiligen Gießform aushärtenden Betonprodukten;
    - einen automatisierten Fertigungsbereich (100, 300) mit einer Mehrzahl von automatisierten Fertigungseinrichtungen; und
    - eine Fördereinrichtung (200) mit automatisierten Umlaufförderabschnitten zum Befördern der Gießformen bzw. der Außen- und Innenformen der Gießformen von dem Aushärtebereich (420) in den automatisierten Fertigungsbereich (100, 300), zwischen den jeweiligen Fertigungseinrichtungen des automatisierten Fertigungsbereichs (100, 300) und aus dem automatisierten Fertigungsbereich (100, 300) in den Aushärtebereich (420);
    wobei der automatisierte Fertigungsbereich (100, 300) des Umlaufsystems eine automatisierte Fülleinrichtung (Fl, F2, F3; F1 - F5) zum Befüllen einer oder mehrerer Gießformen mit Beton und eine der Fülleinrichtung (Fl, F2, F3; F1 - F5) nachgeordnete Fertigungsstation zum Aufsetzen einer Obermuffe an einer mit Beton befüllten Gießform umfasst.
  2. System gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
    eine automatisierte Muffeneindrückstation zum automatisierten Anbringen einer Obermuffe an einer Gießform, insbesondere zum Verschließen der Gießform.
  3. System gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der automatisierte Fertigungsbereich (100, 300) des Umlaufsystems einen Zwischenlagerbereich (600) zum Zwischenlagern von an der automatisierten Fülleinrichtung (Fl, F2, F3; F1 - F5) befüllten Gießformen vor der Ausgabe in den Aushärtebereich (420) umfasst.
  4. System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zwischenlagerbereich (600) zum Entlüften einer mit Beton befüllten Gießform nach dem Befüllen mit Beton und vor dem Verschließen der Gießform mit einer Muffe eingerichtet ist.
  5. System gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben einer an der automatisierten Fülleinrichtung (Fl, F2, F3; F1 - F5) befüllten Gießform in den Aushärtebereich (420).
  6. System gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ausgabeeinrichtung eine programmgesteuerte, automatisierte Einsetzvorrichtung zum Einsetzen einer Muffe an der befüllten Gießform umfasst.
  7. System gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der automatisierte Fertigungsbereich (100, 300) des Umlaufsystems eine automatisierte Entschalungseinrichtung (110; 111, 112) zum Entschalen einer aus dem Aushärtebereich kommenden Gießform und zum Entnehmen eines ausgehärteten Betonprodukts umfasst.
  8. System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    die automatisierte Entschalungseinrichtung einen Greifer zur Entnahme einer Muffe von einer Gießform umfasst.
  9. System gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    die automatisierte Entschalungseinrichtung einen Greifer zur Entnahme eines ausgehärteten Betonprodukts aus einer Gießform umfasst.
  10. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fülleinrichtung eine Mehrzahl von automatisierten Füllstationen (Fl - F3; F1 - F5) zum parallelen Befüllen mehrerer Gießformen mit Beton an der Fülleinrichtung aufweist.
  11. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    eine Steuereinrichtung zur programmgesteuerten Steuerung der Fertigungseinrichtungen des automatisierten Fertigungsbereichs des Umlaufsystems und der Fördereinrichtung.
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