SE532267C2 - System och metod för tillverkning och hantering av prefabricerade byggnadsdelar - Google Patents

Description

25 30 35 šBEÉ 2G? Nutida teknologi för prefabricering av byggnadsdelar drar nytta av semi- automatiska tillverkningslinjer. US 7,172,064 B2 visar en anordning för frammatning av en plan sektion, ex. en väggdel, relativt en eller flera arbetsstationer, ex. spiknings- och/eller håltagingsstationer, varvid den plana sektionen har ett övre parti och ett undre parti samt mellandelar som sammanbinder det övre partiet med det undre partiet, varvid en första rullbana är avsedd för det övre partiet eller det undre partiet, varvid en andra rullbana är avsedd för det andra partiet, vilken andra rullbana sträcker sig parallellt med den första rullbanan och är inställbar för att öka eller minska avståndet mellan rullbanorna och varvid båda rullbanorna är placerade att samverka med bäranordningar som är rörliga längs rullbanordna för förflyttning av partierna längs rullbanorna.

Anordning enligt US 7,172,064 B2 är avsedd för fast installation i en produktionsanläggning. En stor nackdel med fasta installationer är att de kräver mycket golvutrymme.

När bygghöjden hos en byggnadsdel (exempelvis djupet hos en vägg eller ett golv), måste maskineriet om möjligt justeras för att få plats med de ändrade måtten, varvid tillverkningsstationer, om sådana finns, om möjligt måste justeras därefter.

När manuella moment utförs för att möjliggöra utförande av manuella moment, ex. kabeldragning, applicering av ytskikt på golv- eller vägg, isolering, infästning av fönster, dörrar, radiatorer etc., är det viktigt att enkelt kunna nå över byggnadsdelen. Komplexa monteringslínjer, ex. de som visas i US 7,172,064 B2, gör det svårt att nå olika delar av byggnadsdelen.

För att möjliggöra bättre nåbarhet till olika delar av byggnadsdelen kan byggnadsdelen vridas. Ett vanligt sätt att rotera en byggnadsdel under produktion är att skjuta det till en vändstation med ett vändbord och ett mottagarbord. En sådan anordning för att vrida en byggnadsdel är väldigt dyr och upptar ofta golvområdet motsvarande minst två byggnadsdelar. Ytterligare en nackdel med vanligen använd teknik är därför att det är komplicerat att vrida byggnadsdelarna.

Prefabricerade byggnadsdelar, vilka tillverkad avskilt från byggplatsen, måste transporteras mellan fabriken och den slutliga byggplatsen. Därvid måste de ofta rymmas på lastbilssläp och ej vara större än släpens maximum-mått.

Prefabricering avskiljt från byggplatsen begränsar därvid konstruktionen hos byggnader som använder dessa prefabricerade byggnadsdelar. Dessutom är 10 l5 20 25 532 28? transporterna ofta långa och medför väsentliga kostnader och negativ miljöpåverkan.

Ibland, särskilt vid projekt med masstillverkning av typ-hus, skulle det vara fördelaktigt att kunna ställa om från tillverkning av byggnadsdelar avskiljt från byggplatsen till tillverkning av byggnadsdelar på byggplatsen. Eftersom vanligen förekommande monteringslinjer ofta är mycket komplexa så kan de emellertid anses vara stationära och kan ej på enkelt sätt flyttas till en specifik byggplats och installeras där. Dessutom är systemen väldigt dyra att köpa och installera.

En förbättrad metod och ett förbättrat system för tillverkning och hantering av en byggnadsdel skulle därför vara fördelaktigt. Särskilt en metod och ett system som: i möjliggör effektiv och precis tillverkning av prefabricerade byggnadsdelar, är billigt att tillverka och installera, är flexibelt avseende vilka dimensioner och konfigurationer av byggnadsdelar som kan tillverkas och hanteras, möjliggör enkel vridning av byggnadsdelen, kräver så få fasta installationer för systemet som möjligt, kräver så lite golvutrymme för systemet som möjligt, Vid tillverkning möjliggör enkel nåbarhet av olika delar av byggnadsdelen, och möjliggör att systemet relativt enkelt flyttas till, installeras på och används på en särskild byggplats.

Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningens ändamål är att frambringa ett förbättrat system och en metod för att omintetgöra eller minska nackdelarna med kända anordningar.

Systemet innefattar företrädesvis två hjulburna jiggar, en styrbana, ett flertal mellanstödanordningar med hjul och en eller flera anordningar för enkel vridning av byggnadsdelen. Monteringsmetoden innefattar användning av jiggarna och stödanordningarna för stödjande av och positionering av reglar och andra delar av byggnadsdelen. Styrbanan tillhandahåller en referenslängdaxel, vilkenjiggarna kan styras längs för precis positionering av de olika delarna av byggnadsdelen vid montering. 10 15 20 25 30 35 532 25? Föreliggande uppfinning har följande fördelar över känd teknik att systemet är: billigt att tillverka, billigt att förflytta till och installera på nya platser, är väldigt flexibelt vad gäller vilka dimensioner och konfigurationer hos byggnadsdelarna som kan tillverkas och hanteras med systemet, endast kräver väldigt lite golvutrymme då det används, möjliggör att vilken golvyta som helst som används av systemet enkelt kan användas för andra ändamål, och möjliggör god nåbarhet av de flesta delarna av byggnadsdelen.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. l är en perspektivvy av de flesta delarna av ett system enligt föreliggande uppfinning för tillverkning av ett byggnadsdel.

Fig. 2 är en perspektivvy av en huvudstöddel enligt en utföringsform av uppfinningen.

Fi g. 3 är en perspektivvy av en vridningsstödram enligt uppfinningen.

Fig. 4 är en perspektivvy av en mellanstöddel enligt uppfinningen.

Fig. 5 är en perspektivvy av en mellanstöddel enligt uppfinningen försedd med en antivridningsanordning.

Fig. 6 är en perspektivvy av en mellanstöddel enligt uppfinningen försedd med ett sidohjul.

F ig. 7 är en perspektivvy av en gångledsanordning enligt uppfinningen.

Fig. 8 är en kortsidesvy av en del av en byggnadsdel med en därtill ansluten mellanstöddel försedd med ett styrorgan för styrning av exempelvis en gipsskiva till dess rätta monteringsposition på byggnadsdelen.

Fig. 9 är en isometrisk vy av styrorganet som visas i Fig. 8.

Fig. 10 är en sidovy av styrorganet som visas i Fig. 8.

Fig. ll är en vy underifrån av styrorganet som visas i Fig. 8.

Detaljerad beskrivning av utföringsformer Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls en metod och ett system för tillverkning och hantering av en prefabricerad byggnadsdel. Byggnadsdelen 1 innefattar första och andra änddelar 2, 3, första och andra sidodelar 4,5, ett flertal mellandelar 6 och ytdelar 7. Systemet innefattar första och andra huvudstödanordningar 8, 9, ett flertal mellanstödanordningar 10 och en styrbana ll. 10 15 20 25 30 35 532 28? De första och andra huvudstödanordningarna har samma konstruktionstanke och därför kommer endast en av huvudstödanordningarna att beskrivas nedan.

Den första huvudstödanordningen 8 är företrädesvis utformad som en balkstruktur med en horisontell lastbärande stomme 81, vilken i varje ände är försedd med ett lastbärande hjul 812 för stöd av huvudstödanordningen 8 och dess last på en plan yta eller på räls. Dessutom är huvudstödanordningen 8 försedd med en stabiliseringsstomme 82 för Stabilisering av den lastbärande stommen 81, och med en styranordning 821 för samverkan med styrbanan ll.

Den lastbärande stommen är försedd med första referensorgan 811 för samverkan med motsvarande andra referensorgan 18 anordnade på änddelarna 2, 3 och på mellandelarna 6. De första referensorganen 811 innefattar företrädesvis ett utskott 8111, vilket är vertikalt justerbart och vilket är anordnat att sticka in i motsvarande andra referensorgan, samt en eller flera stödytor, vilka stödytor är positionerade i samma plan. De i samma plan positionerade stödytorna är företrädesvis anordnade att vara vinkelräta mot en långsträckt styrlängdaxel bestämd av styranordningen 821, längs vilken längdaxel huvudstödanordningarna kan styras. Det andra referensorganet är företrädesvis ett hål, vilket är centralt positionerat på varje änddels 2, 3 eller mellandels 6 understa yta. Genom att anordna hålet centralt är det möjligt att balansera änddelen 2, 3 eller mellandelen 6 ovanpå det första referensorganet 811 för att bestämma en exakt centrumposition för nämnda del. Trä är ett levande material och några 100% räta delar finns ej. Därför kan några mindre manuella justeringar, böjning och skakning behöva göras vid montering av byggnadsdelen 1. Vid montering är det därför viktigt att änddelen 2, 3, 6 balanseras ovanpå det första referensorganet 811 hos den första 2 eller andra stödanordningen, så att man vet att delen 2, 3, 6 är parallell med och i linje med andra delar av byggnadsdelen. Utskottet 81 ll hos det första referensorganet 811 är infällbart för att möjliggöra enkel delning av huvudstödanordningen 8, 9 och den änddel 2, 3 eller mellandel ll som den bär, samt för att möjliggöra stöd av delar av varierande storlek.

Huvudstödanordningens 8, 9 dimensioner och de första och andra referensorganens 811, 18 positioner väljs så att såväl små som stora änddelar och mellandelar tillåts fästas och korrekt positioneras därpå.

Styrbanan ll är företrädesvis ett rakt spår i en plan betongyta, men skulle även kunna vara anordnat i form av en eller flera skenor i eller på nämnda yta. 10 15 20 25 30 35 532 25? Genom att använda ett spår med liten bredd, företrädesvis omkring 5 mm, lämnas produktionsanläggningens golv i stort sett plant så att fordon och människor fritt kan röra sig över hela golvytan.

Istället för att stödja huvud- och mellanstöddelarna 8, 9, 10 på en plan yta, skulle två eller fler parallella horisontella reglar kunna användas för att stödja dem. Användningen av skenor skulle kunna visa sig vara särskilt användbart, exempelvis vid tillverkning av byggnadsdelar på en byggplats med ojämn terräng.

Styranordningen 821 innefattar företrädesvis två stålskivor 822. Skivorna 822 har företrädesvis en diameter av omkring 100 mm och en bredd vid deras periferi av omkring 5 mm. Skivorna 822 är linjärt inriktade och anpassade att passa med och precist styra längs styrbanan 11. Alternativt skulle styranordningen 821 även kunna innefatta stålstift anordnade att passa med styrbanan 11.

Huvudstödanordningen är dessutom utrustad med en avståndsmätningsanordning, exempelvis en laseranordning eller en mekanisk rulle eller ett band, för att mäta ett förflyttat avstånd för att göra det lättare att positionera änd- och mellandelarna på korrekt avstånd från de andra änd- och mellandelarna.

Huvudstödanordningarna kan även vara utrustade med en snabbkopplingsbroms för att möjliggöra positionering av och fastsättning av änd- och mellandelarna utan att man för hand måste hålla huvudstödanordningen i korrekt position. Snabbkopplingsbromsen är av en standardtyp och hindrar företrädesvis de lastbärande hjulen från att rotera.

Mellanstödanordningarna 10 tillhandahålls för att stödja sidodelarna 4, 5.

Varje mellanstöddel 10 innefattar en basdel 101 och en första och andra förlängningsdel 102, 103. Förlängningsdelarna är företrädesvis försedda men hjul 104 men skulle även kunna vara försedda med styrorgan 105 för styrning och positionering av skivor, exempelvis spånskiva, vid montering av byggnadsdelen l.

Basdelen 101 är företrädesvis ett fyrkantrör med en väggtjocklek om 5 mm och ett tvärsnitt av omkring 70x70 mm. En sida av fyrkantröret är försett med en stålskiva 106 för stöd av mellanstödanordningen på en av sidodelarna 4, 5. Stålskivan har en tjocklek av omkring 20 mm och ytterdimensioner av omkring 200x3OO mm. Stålskivan 106 är försedd med tredje referensorgan 12 för att 10 15 20 25 35 532 25? tillhandahålla en horisontab, en vertikal- och en vinkelreferens för samverkan med motsvarande fjärde referensorgan 13 anordnade på sidodelarna 4, 5.

Eventuella hjul 104 fasta till förlängningsdelarna 10 är företrädesvis av länkhjulstyp och kan riktningslåsas på längden eller tvären. Hjulen är företrädesvis polyuretanhjul med en diameter av omkring 150 mm och en tjocklek av omkring 40 mm, men skulle kunna ha olika dimensioner och vara tillverkade av olika material för att möjliggöra transportering av en byggnadsdel på olika ytor, exempelvis betonggolv, asfaltvägar, grusplaner etc.. Flera uppsättningar hjul kan tillhandahållas för att anpassa mellanstödanordningarna 10 till olika ytor. Avståndet mellan hjulen 104 kan enkelt justeras så att de både ger stöd på samma avstånd från basdelens 101 mitt så att byggnadsdelen har en känd position efter att den vridits 180 grader.

Förlängningsdelarna 102, 103 är fyrkantrör, vilka precis passa i basdelens 102, 103 fyrkantrör. Bas- och förlängsningsdelarnas fyrkantrör är längdleds låsta relativt varandra medelst en låsbult. Då den ej är belastad kan en förlängningsdel frigöras och bytas ut mot en annan förlängsningsdel genom att ta bort låsbulten, dra ut förlängningsdelen 102, 103 ur basdelen 101 och fästa någon annan förlängsningsdel i dess ställe.

För att fästa en mellanstödanordning 10 vid en sidodel 4, 5 positioneras stödanordningen 10 först vid sidan av de första 4 och andra 5 sidodelarna med hjälp av de tredje 12 och fjärde 13 referensorganen, varvid de därefter fästs vid sidodelarna 4, 5, företrädesvis medelst skruvar eller bultar. De första 102 och andra 103 stöddelarna är företrädesvis positionerade för att ge stöd på lika avstånd från basdelens mitt.

Basdelens mitt är försedd med anslutningsorgan 14 för att tillhandahålla ett sätt att ansluta ytterligare anordningar, exempelvis gångjärnsanordningar 15 eller en antivridningsanordning 16. Gångledsanordningen är konstruerad att tillhandahålla en vridningsaxel runt vilken byggnadsdelen kan vridas.

Gångledsanordningen 15 kan användas för att bestämma en vridningsaxel runt vilken byggnadsdelen enkelt kan roteras till en välbestämd position.

Gångledsanordningen 15 kan företrädesvis vara vertikalt och horisontellt justerbar för att den skall kunna passa med byggnadsdelar av varierande storlekar. Gångledsanordningen 15 är företrädesvis försedd med hydraulik för enkel justering så att den kan lyfta en sida av byggnadsdelen 1 något och sedan sänka den igen efter att byggnadsdelen 1 har vridits 90 grader så att den återigen 10 15 20 25 30 35 532 257 vilar på en uppsättning hjul 17 fästa vid mellanstöddelarna. Gångledsanordningen 15 innefattar företrädesvis en lyftenhet 151 och en markenhet 152. Markenheten är företrädesvis antingen direkt eller indirekt fast vid marken när gångledsanordningen används. Om marken är ojämn kan det vara lämpligt att fästa gångledsanordningen 15 vid en fast långsträckt stomme, exempelvis en för samtliga gångledsanordningar gemensam balk fäst vid en sidodel. Genom att göra så säkerställer man att gångledsanordningarna 15 stöds på samma nivå, varvid risken att man skadar byggnadsdelen l vid vridning minskas. En antivridningsanordning 16 tillhandahålls för att stabilisera den änddel 2, 3 till vilken den är ansluten och hindra sidodelen 4, 5 från att vrida sig runt sin längdaxel vid montering och hantering. Antivridningsanordningen 16 visas såsom fast vid basdelen 101 men skulle även kunna vara konstruerad för infástning direkt mot sidodelen. Sidohjul 17 skulle också kunna tillhandahållas för att fästas till basdelen 101. Sidohjul 17 skulle kunna komma väl till pass för att stödja en byggnadsdel i en position stående på en av dess längsgående sidor, exempelvis vid lagerföring av ett byggnadselement 1 eller vid monteringsarbete på byggnadsdelen.

Vidare kan en vridningsstödram 19 tillhandahållas. Vridningsstödramen 19 är formad för att placeras runt byggnadsdelen 1 för att stabilisera byggnadsdelen 1 vid vridning, efter att änd- och sidodelarna 2, 3, 4, 5 har fästs.

Vridningsstödramen 19 är företrädesvis teleskopisk så att den enkelt kan justeras för byggnadsdelar l av olika storlek. Vidare är ramen 19 företrädesvis försedd med två vridningsorgan 191 på motstående sidor av ramen 19 för att möjliggöra enkel vridning av ramen 19. Vridningsorganet 191 är företrädesvis anordnat för att lyftas av två truckar, en på varje ände av byggnadsdelen 1. Dessutom är vridningsorganet 191 företrädesvis försett med hydraulik för att utföra vridningsrörelsen på ett kontrollerat sätt då byggnadsdelen 1 väl lyfts vertikalt med hjälp av truckarna.

Vidare tillhandahålls en metod för tillverkning och hantering av en byggnadsdel 1. Metoden innefattar stegen att: (a) förse åtminstone änddelarna 2, 3 med andra referensorgan 18 för horisontell, vertikal och vinkelmässig positionering, (b) positionera en första huvudstödanordning 8 i en styrd position, (c) positionera en första änddel 2 på den första huvudstöddelen 8 med första referensorgan 8111, 8112 hos den första 10 15 20 25 30 35 (d) (e) (f) (e) (h) (i) (j) (k) (1) (m) 532 26? huvudstödanordningen 8 samverkande med motsvarande andra referensorgan 18 hos den första änddelen 2 för att definiera den första änddelens 2 position och rotation, fasta en eller flera mellanstödanordningar 10 vid de första och andra sidodelarna 4 och 5, låta den första sidodelen 4 vila på en eller flera därtill fästa mellanstödanordningar 10 medan man faster en ände av den första sidodelen 4 vid en motsvarande ände av den första änddelen 2, och låter den andra sidodelen 5 vila på mellanstödanordningarna 10 medan man fäster en ände av den andra sidodelen 5 vid en motsvarande ände av den första änddelen 2, positionera en andra huvudstödanordning 9 i en styrd position mellan sidodelarna 4, 5, positionera en mellandel 6 på den andra huvudstödanordningen 9 med mellandelens 6 andra referensorgan 18 samverkande med motsvarande första referensorgan 811 hos den andra huvudstödanordningen 9 för att tillsammans bestämma en position för mellandelen 6, positionera mellandelen 6 på dess korrekta monteringsposition med hjälp av den andra huvudstödanordningen, fästa mellandelen 6 vid sidodelarna 4, 5 och repetera stegen g, h och i tills samtliga mellandelar 6 fästs till sidodelarna 4, 5, positionera den andra änddelen 3 på den andra huvudstödanordningen 9 med den andra änddelens 3 referensorgan 18 samverkande med motsvarande första referensorgan 811 på den andra stödanordningen 9 för att tillsammans bestämma ett läge för den andra änddelen 3, positionera den andra änddelen 3 på dess rätta monteringsposition med hjälp av den andra huvudstödanordningen 9, och fästa den andra änddelen 3 vid sidodelarna 4, 5.

En eller flera ytterligare antivridningsanordningar 16 skulle kunna användas för att hindra sidodelarna från att vrida sig och trilla vid montering. 10 15 532 25? -10- N är byggnadsdelen har monterats kan delen vridas med hjälp av vridningsstödramen 19 och/eller två eller flera gångledsanordningar 15. Delen kan vridas med hjälp av två truckar som lyfter vridningsstödramen 19, eller med hjälp av gånglederna och en truck, en travers eller en kranbil. Ofta kan ytterligare monteringsoperationer, exempelvis tillägg av isolering, tillägg av elektriska system, rörsystem, etc. utföras effektivare om byggnadsdelen 1 vrids så att den är positionerad vertikalt eftersom ergonomiska arbetsställningar kan uppnås.

Byggnadsdelen kan stödjas i en vertikal position på sidohjulen 17 fästa till mellanstöddelarna 10. Dessutom kan delen flyttas stödd på sidohjulen 17, exempelvis vid förflyttning av delen 1 mellan arbetsstationer. Sidohjulen 17 kan vara av svänghjulstyp och kan låsas för styrning i byggnadsdelens 1 sidodelars 4, 5 längsgående riktning. Vidare kan sidohjulen 17 vara anpassade för att styras på ett spår eller i en skära. Arbetsstationer kan vara anordnade längs den styrda banan. Arbetsstationerna kan vara utrustade med robotar som genomför olika monteringsoperationer, exempelvis tillägg av isolering, hålborrning, spikning, skruvning, limning, etc.

Claims (6)

10 15 20 25 532 26? _11- PATENTKRAV l. Metod för tillverkning och hantering av en byggnadsdel (1), varvid byggnadsdelen (1) innefattar en första (2) och en andra (3) ânddel, en första (4) och en andra (S) sidodel och minst en mellandel (6), och varvid metoden innefattar stegen att: a. förse minst en av änddelarna (2, 3) med andra referensorgan (18) för horisontell, vertikal och vinkelmässig positionering, b. positionera en första huvudstödanordning (8) i en styrd position, c. positionera en första änddel (2) på den första huvudstödanordningen (8) med första referensorgan (8111, 8112) hos den första huvudstödanordningen (8) i samverkan med motsvarande andra referensorgan (18) hos den första änddelen (2) för att bestämma den första änddelens (2) position och vridning, d. fasta en eller flera mellanstödanordningar (10) på de första (4) och andra (5) sidodelarna, e. låta den första sidodelen (4) vila på en eller flera därvid fästa mellanstödanordningar (10) medan en ände av den första sidodelen (4) fästs vid en motsvarande ände hos den första änddelen (2) och låta den andra sidodelen (5) vila på mellanstödanordningarna ( 10) medan en ände av den andra sidodelen (5) fästs vid en motsvarande ände av den första änddelen (2), f. positionera en andra stödanordning (9) i en styrd position mellan sidodelarna (4, S), g. positionera en mellandel (6) på den andra huvudstödanordningen (9) med det andra referensorganet (18) hos mellandelen (6) samverkande med motsvarande första referensorgan (811) hos den andra huvudstödanordningen (9) för att gemensamt bestämma en position hos mellandelen (6), 10 15 20 532 257 _12- h. positionera mellandelen (6) i dess rätta monteringsposition med hjälp av den andra huvudstödanordningen, i. fasta mellandelen (6) vid sidodelarna (4, S), j. upprepa stegen g, h och i tills samtliga mellandelar (6) är fasta vid sidodelarna (4, 5), k. positionera den andra änddelen (3) på. den andra huvudstödanordningen (9) med den andra änddelens (3) referensorgan (18) samverkande med motsvarande första referensorgan (811) hos den andra huvudstödanordningen (9) för att tillsammans bestämma en position för den andra änddelen (3),

1. l. positionera den andra änddelen (3) i dess rätta monteringsposition med hjälp av den andra huvudstödanordningen (9), och m. fasta den andra änddelen (3) vid sidodelarna (4, 5).

2. Metod enligt patentkrav 1, vidare innefattande att använda ytterligare antivridninganordning (16) för att hindra sidodelarna från att vridas och trilla vid montering.

3. System för genomförande av metoden enligt patentkrav 1 eller 2, innefattande ett flertal stödanordningar för hantering av byggnadsdelens delar, kännetecknat av att systemet innefattar första och andra rörliga huvudstödanordningar (8, 9) försedda med: styrorgan (821) för styrning av huvudstödanordningarna (8, 9) genom samverkan med en eller flera styrbanor (11), varvid systemet vidare innefattar en eller flera rörliga mellanstödanordningar (10) fasta till sidodelarna (4, 5) i åtminstone en vertikal riktning.

4. System enligt patentkrav 3, varvid huvudstödanordningar är försedda med första referensorgan (811) för att tillhandahålla en horisontell, en vertikal och en vinkelmässi g referens för samverkan med motsvarande andra referensorgan 18 anordnade på änddelarna (2, 3). 532 26? _13-

5. System enligt patentkrav 3 eller 4, vidare innefattande en vridningsstödram (19) för placering runt byggnadsdelen (l) vid vridning, efter att änd- och sidodelarna (2, 3, 4, 5) fästs.

6. System enligt patentkrav 3, 4, eller 5, vidare innefattande en eller flera gångledsanordningar (15) positionerande med en vridningslängdaxel (153) parallell med en av sidodelarna (4, 5) för att bestämma en vridningslängdaxel (153) runt vilken byggnadsdelen (1) på ett kontrollerbart sätt kan vridas.