AT403603B - Verfahren und vorrichtung zur herstellung vorgefertigter wandelemente aus mauersteinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung vorgefertigter Wandelemente aus Mauersteinen, die jeweils lageweise, gegebenenfalls unter Aussparung von Fenster- und Türöffnungen, in derselben Reihenfolge, wie sie in der zu setzenden Steinlage aufeinanderfolgen, auf einem Förderband bereitgestellt werden, dessen einer Abschnitt von einem Querförderer überfahrbar ist, der seinerseits Anschluß an Magazinbänder aus verschiedenen Steinmagazinen bzw. -paletten hat, wobei das Überführen der Steine in die gewünschte Setzposition mittels einer Versetzeinrichtung mit einer quer und etwa vertikal verfahrbaren Greifzange erfolgt.

Wegen der bekannt schlechten Klimatisierungseigenshaften von Beton ist man bestrebt, Wandelemente aus einzelnen Mauersteinen, beispielsweise aus Ton oder ähnlichen Werkstoffen mit hoher Wärmedämmung und gutem Dampfdurchlaßvermögen herzustellen. Um die Kosten derartiger Wandelemente aus Mauersteinen zu reduzieren, ist es durch die US 3 990 934 A, von der der Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgeht, bekannt, das Hochmauern der Steine zu automatisieren. Zu diesem Zweck werden die Mauersteine zunächst mit ihrer Stoßseite nach oben auf ein Förderband aufgelegt und oben mit Mörtel beschichtet. Anschließend müssen die Steine einzeln um 90’ gedreht und axial an ihren dann vertikal verlaufenden Stoßfugen zusammengedrückt werden. Daraufhin erfolgt das Aufträgen des Mörtels auf die Oberseite der Steinlage.

Schließlich wird die Steinlage von einer an ihren beiden Längsseiten angreifenden Versetzeinrichtung von dem Förderband abgenommen und in die Setzposition zur Herstellung des gewünschten Wandelementes überführt und auf dem Mörtelbett der zuvor gesetzten Steinlage abgelegt.

Bei dieser Herstellungsweise wird zwar der Handwerker von dem anstrengenden Heben und Umsetzen der Bausteine und von den Mörtelarbeiten entlastet. Es ist jedoch in der Praxis äußerst aufwendig, die Anlage so genau einzustellen, daß alle Steine in ihre Sollposition zu liegen kommen und die Maßhaltigkeit des fertigen Wandelementes gewährleistet ist. Ursache hierfür sind zum einen die relativ großen Ferti-gungstolerenzen bei Mauersteinen, insbesondere bei gebrannten Tonziegeln, zum anderen die Tatsache, daß die Steine vor dem Umsetzen bereits zweimal mit Mörtel beschichtet worden sind und dieser Mörtel sich u.a. an der Umsetzvorrichtung unterschiedlich stark festsetzt, was ein punktgenaues Setzen der Steine ausschließt.

Durch die DE 30 36 539 A1 ist es bekannt, die Vorfertigung von Wandelementen aus Mauersteinen mit Hilfe einer Montagewand durchzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vollautomatisches Setzen der Steine zu ermöglichen und dabei ein genaues Einhalten der Setzposition der Mauersteine im einzelnen und damit auch der Maßhaltigkeit des kompletten Wandelementes sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der andere Abschnitt des Förderbandes parallel vor einer Montagewand verläuft, an der die Steine hochgemauert werden, daß die Greifzange zumindest in Richtung auf diese Montagewand federnd gelagert ist, wobei die Greifzange zwei parallel zur Montagewand verschwenkbare Backen aufweist, und die eine Backe in der Klemmposition durch einen in Klemmrichtung wirksamen Anschlag blockiert ist, und daß die Versetzeinrichtung zumindest eine schaltbare Mörteldüse aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Mauersteine im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen Vorveröffentlichung nicht vor, sondern erst nach dem Setzen vermörtelt werden. Dadurch sind Positionsverfälschungen beim Erfassen und beim Setzen des Steines infolge von Mörtel-Verunreinigungen ausgeschlossen. Des weiteren wird die Setzgenauigkeit der Steine dadurch verbessert, daß sie beim Setzen federnd an die Montagewand angedrückt werden. Dadurch kommen die Mauersteine unabhängig von ihren unvermeidlichen Fertigungstoleranzen immer in plane Anlage an der Montagewand und das komplette Wandelement zeichnet sich durch einen genau fluchtenden, ebenen Verlauf ohne jeden lokalen Querversatz einzelner Steine aus. Gleichzeitig wird die der Montagewand zugewandte Seite des Wandelementes so glatt, daß man beim späteren Verputzen mit einer viel geringeren Putzmenge auskommt als bei frei hochgemauerten Wandelementen. Sofern vor dem Verputzen noch eine Isolierung aus Dämmplatten aufgebracht werden soll, erübrigt sich die bisher notwendige Ausgleichsschicht, weil die Dämmplatten direkt auf die plane Außenfläche des Wandelementes aufgeklebt werden können.

Damit die Setzgenauigkeit der Mauersteine nicht nur senkrecht, sondern auch parallel zur Montagewand garantiert ist, weist die Greifzange zwei parallel zur Montagewand verschwenkbare Backen auf, deren eine Backe in der Klemmposition durch einen in Klemmrichtung wirksamen Anschlag blockiert ist. Dadurch ist sichergestellt, daß die eine Kante des Steines genau an der gewünschten Position sitzt, während die gegenüberliegende Backe sich den Längentoleranzen der Steine anpassen kann.

Als Basis für die Wegsteuerung der Versetzeinrichtung in Längsrichtung wird zweckmäßig nicht die mit Toleranzen behaftete Steinlänge verwendet, sondern vorgegebene Wegmarken, die entsprechend Steinlänge und Steinabstand eingestellt sind. Diese Wegmarken sind vorteilhafterweise auf die am Maueranfang 2

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Das Aufbringen des Mörtels, das, wie gesagt, erst nach dem Setzen der Steine stattfindet, erfolgt vorteilhafterweise mittels zweier senkrecht zur Montagewand verschwenkbaren Mörteldüsen. Damit können schrittweise während des Setzens der Steine oder stattdessen beim Zurückfahren der Setzeinrichtung zwei Mörtelstränge über die obere Steinlage gelegt, die vertikal verlaufenden Fugen zwischen benachbarten Steinen und außerdem die Füllkanäle mit Mörtel gefüllt werden. Zu letzterem sind die beiden Düsen zusammenzuschwenken, damit sie in den Füllkanal hineinspritzen. Mittels Schwimmersteuerung kann die Mörtelzufuhr automatisch gestoppt werden.

Schließlich empfiehlt es sich, die Versetzeinrichtung auch zum Einlegen horizontaler Bewehrungsstäbe zu verwenden. Sie ist hierzu mit einem magnetischen Halter ausgerüstet, mittels dessen die Bewehrungsstäbe von einer Drahthaspel abziebar, durch eine Rieht- und Schneidvorrichtung durchziehbar und auf der gewünschten Steinlage ablegbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles; dabei zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Fertigungsanlage und

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht im Bereich der Montagewand und der Versetzeinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt, daß, die Steinpakete, beispielsweise Ganzsteine, Halbsteine, halbhohe Ganzsteine, mit Hilfe des Hallenkranes od. dgl. auf einem Doppelplateauwagen 1 abgestellt werden. Jeder Abstellplatz ist durch zwei in der Zeichnung nicht dargestellte Justierleisten gekennzeichnet, gegen die das Steinpaket beim Absetzen geschoben wird. Dadurch ist eine für die spätere Steinentnahme ausreichende Positioniergenauigkeit sichergestellt.

Die Entnahme der Steine und ihre Verteilung auf jeweils der Steingröße zugeordnete Magazinbänder 3 erfolgt über einen verfahrbaren Greifer 2. Dieser Greifer 2 entnimmt jeweils eine Reihe benachbarter Steine und setzt sie über dem zugehörigen Magazinband ab. Jedes Magazinband ist mit Lichtschranken ausgerüstet, die anzeigen, wenn das Magazinband voll beladen ist oder erneut beschickt werden muß. Aufgrund dieser Lichtschrankenkontrolle erfolgt automatisch die Steuerung des Greifers 2.

Im Ausführungsbeispiel sind die Magazinbänder 3 jeweils geteilt und im oberen Teil der Magazinbänder, in dem das Absetzen der Steine durch den Greifer 2 erfolgt, ist eine Steinlängen-Meßeinrichtung 4 angeordnet. Diese Meßeinrichtung dient zum Aussortieren von Steinen, deren Länge außerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegt. Solche Steine werden von einem Fördersystem 5 erfaßt und in eine Sägestation 6 überführt. In ihr werden sie nach einem vorgegebenen Programm auf die Länge von Viertelsteinen oder von Paßsteinen gekürzt. Während des Sägevorganges werden sie automatisch gespannt und in der richtigen Längenposition gehalten. Sodann werden sie über eine Verteil- und Dreheinrichtung 7 auf eigene Magazinbänder 8 abgelegt, die jeweils wieder einer bestimmten Steingröße zugeordnet sind.

Außerdem kann das Fördersystem 5 selbstverständlich auch dazu verwendet werden, maßgetreue Ganz- oder Halbesteine in die Sägestation 6 zu überführen, wenn aufgrund der Maße des zu erstellenden Wandelementes viele Viertelsteine oder Paßsteine gebraucht werden.

Wie Fig. 1 weiter zeigt, sind die verschiedenen Magazinbänder 3 und 8 jeweils parallel zueinander angeordnet und an einen gemeinsamen Querförderer 9 angeschlossen. Dieser Querförderer 9 ist programmgesteuert und entnimmt entsprechend dem Aufbau des herzustellenden Wandelementes von den verschiedenen Magazinbändern jeweils die zu einer Lage gehörenden Steine, und zwar in der gleichen Reihenfolge, wie sie in der zu setzenden Steinlage aufeinanderfolgen. Jeder Stein wird auf einem Förderband 10 abgelegt, das lichtschrankengesteuert jeweils um entsprechende Wege vorwärtsfährt, im Platz für den nächsten vom Querförderer 9 kommenden Stein zu schaffen.

Auf diese Weise wird schließlich auf dem Förderband 10 eine komplette Steinlage bereitgestellt. Diese Steinlage wird, ggf, unter Verwendung eines weiteren, auch querverfahrbaren Förderbandes, vor eine Montagewand 11 gefahren, längs derer das Wandelement hochgemauert werden soll.

Die Steine können dabei bereits durch entsprechende Schrittschaltung des Förderbandes 10 die gleiche Fugenbreite aufweisen wie im Wandelement. Notwendig ist dies aber nicht. Vielmehr kann die Feinpositionierung der Steine auch erst dann erfolgen, bevor sie von der Versetzeinrichtung 12 erfaßt werden oder erst durch die Versetzeinrichtung selbst. In allen Fällen kann die endgültige Positionierung in an sich bekannter Weise durch Lichtschranken od. dgl. gesteuert werden.

Der Aufbau der Versetzeinrichtung 12 geht insbesondere aus Fig. 2 hervor. Sie ist als gleisgebundenes Fahrzeug ausgebildet und parallel zur Montagewand 11 verfahrbar. Sie weist rechts einen Mörtelbehälter 12a und oben sich einen quer erstreckenden Ausleger 12b auf, an dem eine Greifzange 13 heb- und senkbar sowie querverfahrbar geführt ist. Außerdem befindet sich am Ende dieses Auslegers, jedoch außerhalb des Aktionsbereiches der Greifzange 13, eine Mörtelzuführung 14 mit zwei Mörteldüsen 15. 3

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Des weiteren ist an dem Ausleger noch ein elektrisch zu betätigender Magnethalter 16 zum Einlegen von Bewehrungsstäben angeordnet.

Schließlich ist an der Versetzeinrichtung 12 noch ein Manipulator 12c zum Setzen der Schlaufen angeordnet.

Das Fahrwerk der Versetzeinrichtung 12, ist mit einer LängenmeBeinrichtung ausgerüstet, die über eine Zahnstange und ein Gebersystem arbeitet und jederzeit die genaue Position des Fahrzeuges innerhalb der Setzstrecke an die Steuerung übermittelt.

Die Funktion ist folgende: Bevor die Greifzange 13 einen bereitgestellten Stein von Förderband 10 abnimmt, ist der Stein über eine Lichtschranke in Längsrichtung und über eine hydraulische Beidrückvor· richtung in Querrichtung vorpositioniert worden. Die Beidrückvorrichtung ist an der Versetzeinrichtung 12 montiert und weist das Bezugszeichen 17 auf.

Damit während des Abnehmens der bereitgestellten Steine vom Förderband 10 bereits die nächste Steinlage bereitgestellt werden kann, ist das Förderband in einen der Positionierung dienenden Bandabschnitt 10a, der von dem Querförderer 9 überfahren wird und in einen davon getrennten Bandabschnitt 10b, der zur Bereitstellung der zusammengestellten Steinlage vor der Montagewand 11 dient, unterteilt. Aus Platzgründen und aus Gründen einer kürzeren Taktzeit für die Greifzange 13 kann der Bandabschnitt 10b in Querrichtung in eine genau vorgegebene Position nahe der Montagewand 11 verfahren werden, ln Fig. 2 ist die ursprüngliche Position des Bandabschnittes 10b, in der die Vorpositionierung durch die Beidrückvorrichtung 17 erfolgt, in strichpunktierten Linien dargestellt, die andere Position, aus der die Übergabe der Steine auf das zu mauernde Wandelement erfolgt, in durchgezogenen Linien.

Die endgültige Ausrichtung des zu überführenden Steines erfolgt durch die Greifzange 13, indem die in Richtung Bandanfang befindliche Zangenhälfte durch einen Anschlag fixiert ist und die gegenüberliegende Zangenhälfte sich der Steinlänge anpaBt. Das heißt, daß die dem Wandanfang zugewandte Stirnseite des Steines als Bezugskante dient, deren Abstand vom Wandelementanfang in die Steuerung für den Verfahrweg der Versetzeinrichtung 12 in Längsrichtung eingegeben ist. Selbstverständlich können aber auch andere Bezugsflächen des Steines verwendet werden, insbesondere eine Begrenzungswand der Mörteltaschen.

Der von der Greifzange 13 erfaßte Stein wird sodann über eine Vertikal- und Horizontalbewegung in die Setzposition gebracht, wobei gleichzeitig eine Fahrbewegung der Versetzeinrichtung stattfinden kann, um die in Längsrichtung vorgegebene Setzposition zu erreichen. Der somit exakt positionierte Stein wird dann abgesetzt und dabei leicht gegen die Montagewand 11 gedrückt. Dadurch sind Toleranzen in Querrichtung ausgeglichen. Beim Setzen erfolgt außerdem ein Eindrücken des Steines in das Mörtelbett, und zwar so weit, daß die Steineberkante die vorgegebene Höhenposition erreicht. Während dieses Manövers kann auf dem Bandabschnitt 10b bereits der nächste Stein über eine Lichtschranke gesteuert in die Aufnahmeposition einfahren. Es ist aber ebensogut möglich, diese Vorpositionierung der Steine bereits auf dem Bandabschnitt 10a vorzunehmen.

Nach dem Setzen des Steines öffnet sich die Greifzange 13 und übernimmt in vorbeschriebener Form den nächsten Stein. Während des anschließenden Umsetzvorganges bewegt sich die Versetzeinrichtung 12 wieder in die neue Setzposition. Während der Fahrmanöver der Versetzeinrichtung werden gleichzeitig die Düsen 15 für das Mörtelbett eingeschaltet, um die noch fehlende Mörtellage in Form von zwei Strängen aufzubringen.

Nach dem Setzen der gesamten Steinlage tritt erneut die Mörtelvorrichtung 14 in Aktion, um die Füllkanäle an den Stoßseiten der Steine mit Mörtel zu füllen. Die beiden Düsen 15 werden hierzu zusammengeschwenkt und der Füllvorgang durch Zeitkontrolle oder eine Schwimmersteuerung überwacht. Die Leistung der Mörtelpumpe ist über die Drehzahl des Antriebsmotors der Versetzeinrichtung 12 stufenlos einstellbar, so daß die Mörtelmenge pro Zeiteinheit automatisch an die Fahrgeschwindigkeit der Versetzeinrichtung angepaßt wird.

Viertelsteine oder Paßsteine mit Sondermaßen, die bei den meisten Wandelementen in gewisser Zahl am Wandabschluß oder an Tür- und Fensteröffnungen notwendig sind, werden durch die automatische Programmsteuerung aus Halb- oder Ganzsteinen hergestellt. Sie werden nach dem vorgegebenen Fertigungsprogramm von dem als Querförderer ausgebildeten Fördersystem 5 der Sägeeinrichtung 6 zugeführt und dort auf die in das Steuerprogramm eingegebene Steinlänge abgesägt. Das Reststück wird in einen bereitgestellten Container abgeworfen. Der gesägte Stein wird dann von der Verteil- und Dreheinrichtung 7 auf das entsprechende Magazinband 8 abgelegt. Von hier wie auch von den anderen Magazinbändern 3 entnimmt der Querförderer 9 entsprechend den eingegebenen Daten der Programmsteuerung einzelne Steine in der Reihenfolge, die ihrer späteren Anordnung in der jeweiligen Mauerwerkslage entspricht und legt sie auf dem Bandabschnitt 10a ab. 4

Claims (5)

1. AT 403 603 B Ist eine Mauerwerkslage fertig verlegt, so wird die Montagewand 11 mit den bereits versetzten Lagen um die Höhe der zuletzt verlegten Lage abgesenkt. Die Arbeitsebene für jede Lage bleibt dadurch auf gleichen Niveau. Es liegt aber selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, stattdessen mit nicht absenkba-rer Montagewand zu arbeiten und die sich ergebende Höhendifferenz nach jeder Lage durch entsprechenden Hub der Versetzeinrichtung insgesamt oder nur ihrer Greifzange 13, Mörtelzuführung 14 und Halters 16 auszugleichen. Nach dem Hochmauern kann die Montagewand zweckmäßig um 180* gedreht werden, so daß an ihrer Rückseite eine neue Mauer hochgezogen werden kann. In dieser Zeit kann die bereits fertiggestellte Mauer mit den Zugankern bestückt und sodann mit einer fahrbaren Palette in die Betonierstation zum Aufgießen des Betonauflagers verfahren werden, wie dies in der DE 30 36 539 A1 beschrieben ist. Soweit in den Unterlagen von Förderbändern gesprochen wird, liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, stattdessen auch andere, bandlose Fördermittel einzusetzen, insbesondere Rollgänge. Auch ist die Erfindung nicht auf gemodelte Wandelemente beschränkt, sondern kann auch bei fugenloser, trockener Versetzung angewendet werden, bei der die Steine miteinander verklebt werden. Schließlich besteht eine zweckmäßige Alternative der Erfindung darin, die mit Abstand vor der Montagewand bereitgestellte Steinlage in ihrer Gesamtheit, also nicht jeden Stein einzeln wie zuvor beschrieben, zu erfassen und als komplette Lage von der Versetzeinrichtung zur Montagewand, also auf das so weit hochgemauerte Wandelement, zu überführen. Die Lage kann dabei durch an ihren Enden angreifende, die Steine in Horizontalrichtung zusammendrückende Werkzeuge erfaßt und überführt werden. Das Verbinden benachbarter Steine kann beispielsweise durch Mörtel, das in vertikal verlaufende Füllkanäle eingefüllt wird, aber auch auf andere Weise erfolgen. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Herstellung vorgefertigter Wandelemente aus Mauersteinen, die jeweils lageweise, gegebenenfalls unter Aussparung von Fenster- und Türöffnungen, in derselben Reihenfolge, wie sie in der zu setzenden Steinlage aufeinanderfolgen, auf einem Förderband bereitgestellt werden, dessen einer Abschnitt von einem Querförderer (9) überfahrbar ist, der seinerseits Anschluß an Magazinbänder aus verschiedenen Steinmagazinen bzw. -Paletten hat, wobei das Überführen der Steine in die gewünschte Setzposition mittels einer Versetzeinrichtung mit einer quer und etwa vertikal verfahrbaren Greifzange erfolgt, dadurch gekennzeichnet daß der andere Abschnitt des Förderbandes (10b) parallel vor einer Montagewand (11) verläuft, an der die Steine hochgemauert werden, daß die Greifzange (13) zumindest in Richtung auf diese Montagewand (11) federnd gelagert ist, wobei die Greifzange zwei parallel zur Montagewand verschwenkbare Backen aufweist, und die eine Backe in der Klemmposition durch einen in Klemmrichtung wirksamen Anschlag blockiert ist, und daß die Versetzeinrichtung (12) zumindest eine schaltbare Mörteldüse (15) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Versetzeinrichtung (12) in Fahrtrichtung durch vorgegebene Wegmarken erfolgt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmarken der Versetzeinrichtung (12) auf die am Maueranfang befindliche Wandelement-Stimseite bezogen sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzeinrichtung (12) zwei senkrecht zur Montagewand (11) verschwenkbare Mörteldüsen (15) aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in das Wandelement horizontale Bewehrungsstäbe einlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsstäbe mittels eines an der Versetzeinrichtung (12) angeordneten Halters (16) von einer Drahthaspel (18) oder aus einem Magazin abziehbar, durch eine Rieht- und Schneidevorrichtung (19) durchziehbar und auf der gewünschten Steinlage ablegbar sind. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 5