DE19960356A1 - Baufertigteil für Gebäude - Google Patents

Abstract

Nach der Erfindung werden Bauteile für Gebäude mit Hilfe passiver Sender und Empfänger/Codespeicher und mit Hilfe aktiver Sender und Empfänger kontrolliert.

Description

Die Erfindung betrifft Baufertigteile, insbesondere aus Beton, für Gebäude.

Zunehmend bestehen Gebäude ganz oder teilweise aus Baufertigteilen. Baufertigteile können z. B. sein: Türstürze, Fensterstürze, Betonplatten für Decken und Wände, Träger, Stützen usw. Größere Bauwerke umfassen häufig eine große Vielzahl von Teilen.

Der Vorteil der Betonfertigteile sind insbesondere eine rationelle Fertigung mit bestmöglichen Fertigungsmitteln in kontrollierter, z. B. dampfbeheizter Umgebung und eine hohe Qualität. Der Nachteil der Betonfertigteile ist der notwendige Transport. Gleichwohl ist die Verwendung von Betonfertigteilen auch bei einem Transport von mehreren Hundert Kilometern noch lohnend.

Je größer die Anzahl der verwendeten Teile ist, desto schwieriger wird die Logistik und/oder Lagerhaltung. Das gilt umsomehr, wenn die verwendeten Teile sich in den Abmessungen nur geringfügig unterscheiden. Ganz besonders schwierig ist die Unterscheidung gleichformatiger Teile mit unterschiedlichen Festigkeiten. Zwar lassen sich alle notwendigen Angaben zu einem Betonteil auf dem Teil durch Beschriftung anbringen. Der rauhe Baubetrieb führt jedoch leicht zu einer Beschädigung der Beschriftung. Das gilt auch bei eingeformten oder aufgeformten Beschriftungen.

Die Beschriftung bildet ein Informationssystem.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Informationssystem ohne die beschriebenen Nachteile zu schaffen.

Dazu sind an den Fertigteilen automatische Erkennungsvorrichtungen vorgesehen, bestehend aus einem wiederbeschreibbaren, mikroelektronischen Codespeicher zur Aufnahme der notwendigen Informationen, wobei der Codespeicher mit einem passiv wirkender Sender und Empfänger gekoppelt ist. Passiv wirkend heißt, daß der Codespeicher und Sender durch einen aktiven (mit eigener Stromquelle versehenen) Sender und Empfänger aktiviert wird, der die Informationen des Codespeichers aufnimmt und/oder den Codespeicher neu beschreibt. Der aktive Sender und Empfänger ist mobil, um in die notwendige Nähe zum Aktivieren der passiven Sender und Empfänger zu kommen.

Vorzugsweise ist der passive Sender und Empfänger in einem Betonteil eingelassen oder dort unlösbar befestigt, um eine Beschädigung und Ablösung der Codespeicher zu verhindern.

Bei der nachträglichen Einbettung in ein Betonteile können passive Sender und Empfänger mit zylindrischer Form verwendet werden, deren Durchmesser den Durchmesser von geeigneten Bohrern für Handbohrmaschinen nicht übersteigt. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Zylinderform nicht größer als 1,5 cm und die Länge nicht größer als 4 cm. Günstig ist bei dieser Anwendung regelmäßig, wenn die Länge größer als der Durchmesser ist. Infolgedessen lassen sich Bohrungen einbringen, darin die passiven Sender und Empfänger versenken und die Bohrungen anschließend mit einem Kleber und/oder einem Mörtel verschließen. Eine hohe Sicherheit ist bereits gegeben, wenn die Materialüberdeckung der passiven Sender und Empfänger in den Bohrungen 5 mm beträgt. Sicherer ist eine größere Materialüberdeckung.

Im Regelfall ist eine Materialüberdeckung von mehr als 2 cm überflüssig.

Bei dieser Art der Befestigung können auch Sender zur Anwendung kommen, die aus Korrosionsgründen und Abdichtungsgründen in Glas eingebettet sind.

Zur Einhaltung eines überall gleichen Abstandes des passiven Senders und Empfängers/Codespeichers von der Oberfläche des Betonteiles können genaue Bohrungen eingebracht werden. Für genaue Bohrungen eignen sich z. B. Bohrmaschinen mit Anschlägen und/oder mit gestuften Bohrern.

Dabei muß berücksichtigt werden, daß die Handhabung handelsüblicher Anschläge mit erheblichen Toleranzen behaftet ist. Das gilt vor allem im Verhältnis zu den verschiedenen Monteuren.

Sonderbohrer sind in der Anschaffung und im Nachschliff aufwendig.

Deshalb kann es zweckmäßig sein, die Bohrungen im Durchmesser mit einem Übermaß herzustellen, um bei der Montage zunächst einen Mörtel- oder Kleberpropf in die Bohrung zu setzen und um den passiven Sender und Empfänger/Codespeicher anschließend in den Pfropf drücken zu können. Aufgrund des Übermaßes kann überschüssiges Material seitlich am Sender und Empfänger/Codespeicher vorbei entweichen. Zugleich wird die Verwendung einer Schablone empfahlen. Die Schablone wird außen auf die Oberfläche aufgesetzt und ragt mit einem Teil genau um das vorgesehene Maß in die Bohrung hinein. Dabei bildet das herausquellende Material zugleich eine Kontrolle für die genaue Position des passiven Senders und Empfängers.

Vorzugsweise wird nach der Sichtkontrolle gewartet, bis der Mörtel bzw. Kleber eine Anfangsfestigkeit entwickelt hat, bevor die Bohrung über dem Sender und Empfänger/Codespeicher in der oben beschriebenen Weise geschlossen wird.

Beim Bohren in Betonteilen besteht das Problem der Betonstahlbewehrung. Nach der Erfindung soll eine Bohrung mindestens 1 cm, besser 2 cm und mehr Abstand von der Betonstahlbewehrung aufweisen. Die Feststellung der Lage der Betonstahlbewehrung kann mit einem Metalldetektor erfolgen.

Die gewünschte Befestigung an Betonteilen kann auch in anderer Weise, insbesondere durch Kleben herbeigeführt werden. Geeignete Kleber sind z. B. Expoxidmörtel. Diese Kleber können nicht nur die gewünschte Klebeschicht bilden. Sie können auch eine Schutzlage für die passiven Sender und Empfänger bilden.

Für die Befestigung der passiven Sender und Empfänger/Codespeicher außen an Steinen usw. mittels Kleber bzw. Mörtel können an sich alle Sender- und Empfänger/Codespeicherformen verwendet werden. Günstig sind aber hier gleichfalls zylindrische Formen. Gute Befestigungen lassen sich erzielen, wenn der Durchmesser (Abmessung in der Ebene parallel zur Befestigungsfläche) hier größer als die Zylinderlänge (Abmessung in der Ebene senkrecht zur Befestigungsfläche) ist.

Wahlweise können die Sender und Empfänger/Codespeicher auch mit einer Öse/Öffnung für eine herkömmliche Befestigung mit einer Schraube und ggfs. mit einem Dübel versehen sein.

Zwar sind außen sichtbare Sender und Empfänger/Codespeicher wesentlich mehr durch Zerstörung gefährdet. Gleichwohl kann es wirtschaftlicher sein, neue Sender und Empfänger/Codespeicher zu setzen als eine Zerstörung zu erschweren, weil die Sender- und Empfänger/Codespeicher als Massenteile nur geringe Kosten verursachen und weil die Daten des alten Codespeichers an anderer Stelle verfügbar sind und auf einen neuen Codespeicher wieder aufgegeben werden können.

Die Einbettung der passiven Sender und Empfänger in Betonteile erfolgt wahlweise unmittelbar beim Gießen des Betons. Dabei werden die passiven Sender und Empfänger mit Abstandshaltern an der Betonbewehrung gehalten.

Die Abstandshalter können betonbauüblich sein, wobei auch ein Anbinden von Abstandshaltern mit Sender und Empfänger/Codespeicher möglich ist.

Es können auch Klemmteile verwendet werden, wobei eine Klemmung an der Betonbewehrung und/oder eine Klemmung des passiven Senders und Empfängers vorgesehen ist. Dabei wird nach der Erfindung unter anderem eine Klemmung an einem oder eine gleichzeitige Klemmung an mehreren Betonstäben angeboten. Die gleichzeitige Klemmung an mehreren Betonstäben kommt dem rauhen Betonierbetrieb, vor allem den Belastungen beim Rütteln des Betons sehr entgegen.

Die Klemmung kann auch mit einer Abstandshaltung gegenüber der Betonschalung verbunden werden.

Wahlweise kann eine Kapselung des passiven Senders und Empfängers in dem Abstandshalter vorgenommen werden. Die Kapselung schützt den passiven Sender und Empfänger gegen Beschädigungen im rauhen Baubetrieb und auch gegen chemischen Angriff. Mechanischer Schutz ist insbesondere von Vorteil, wenn Sender und Empfänger/Codespeicher in Glas eingebettet sind.

Geeignete Abstandshalter besitzen z. B. einen Behälter/Gehäuse zur Aufnahme der passiven Sender und Empfänger. Wahlweise sind die Behälter mit einer Klemmvorrichtung versehen. Als Werkstoff zum Kapseln eignet sich besonders Kunststoff in geschäumter und ungeschäumter Form. In der geschäumten Form hat der Kunststoff aus sich heraus eine von der Beschaffenheit des Schaumes abhängige Nachgiebigkeit. Bei ungeschäumten Materialien kann durch die Form der Kapselung und ggfs. durch eine Einfaltung der Kapselung/Behälter/Gehäuse unter Druck eine Nachgiebigkeit erreicht werden.

Für die erfindungsgemäßen Codespeicher kann jedes der Betonteile ausgewählt werden. Das gilt für jeden Gebäudeteil und schließt auch Träger und Stützen ein. Träger und Stützen bilden beim Hallenbau wesentliche Bestandteile.

Überraschenderweise können mit den eingebetteten passiven Sendern und Empfängern/Codespeichern auch weitere Funktionen ausgeübt werden. Das betrifft die Herstellung und den Aufbau/Einbau der Betonteile. Bei der Herstellung sind Art und Menge der verwendeten Stoffe sowie die Verarbeitung dieser Stoffe von wesentlicher Bedeutung für die Qualität der Betonteile. Das gilt für Art und Menge des Zementes, für die Körnung des Sandes, für Art und Umfang von Zuschlägen zur Beschleunigung oder Verzögerung des Abbindens oder für sonstige Zuschläge und Aufgaben, auch für die verwendete Wassermenge und für Wärmebehandlungen und sonstige Behandlungen, auch für das Datum der Fertigung, aus dem sich auf die Dauer des Abbindevorganges rückschließen läßt.

Es lassen sich alle Daten bei der Fertigung in dem Codespeicher aufnehmen und zu jedem späteren Zeitpunkt kontrollieren.

Darüber hinaus läßt sich kontrollieren, wo und in welcher Fertigungsstation die einzelnen Teile sich befinden. Gleicherweise läßt sich das Lager anhand der Sender und Empfänger und der Codespeicher kontrollieren.

Zuletzt läßt sich der Einbau mit dem erfindungsgemäßen Sender und Empfänger/Codespeicher kontrollieren und zwar sowohl der Fertigungszustand des gesamten Gebäudes als auch die Positionen der verschiedenen Betonbauteile.

Für diese zusätzlichen Funktionen sind aktive Sender und Empfänger an einzelnen oder mehreren Herstellungsstationen und/oder in dem Lager und/oder bei der Montage vorgesehen. Das erfindungsgemäße Informationssystem erlaubt eine sehr günstige Kontrolle der Herstellung. Unter anderem erleichtert das erfindungsgemäße Informationssystem die Steuerung der Herstellung, auch die Automatisierung der Herstellung. Vorteilhafterweise erlauben die erfindungsgemäßen Sender und Empfänger eine berührungslose Kontrolle bzw. Steuerung aus der Distanz.

Das gleiche gilt für die Lagerung.

Der aktive Sender und Empfänger ist vorzugsweise tragbar oder fahrbar.

Günstige Verhältnisse ergeben sich mit einer fahrbaren Einrichtung Sender und Empfänger. Weitere Vorteile ergeben sich mit einem heb- und senkbaren aktiven Sender und Empfänger an der Fahreinrichtung. Damit kann der aktive Sender und Empfänger in eine gewünschte Position gebracht werden.

Weitere Vorteile ergeben sich mit zwei Ortungsempfängeranlagen zur Positionsbestimmung des fahrbaren aktiven Senders und Empfängers. Auf dem Wege läßt z. B. ein Gebäude umfahren und/oder befahren und/oder durchfahren und die Gebäudekontur anhand der kontinuierlich oder intermittierend ermittelten Positionsstandorte nachzeichnen. Das kann mit Hilfe eines Rechners in beliebigem Maßstab erfolgen.

Wahlweise werden bei der Positionsbestimmung zugleich die von dem passiven Sender und Empfänger übermittelten Informationen weitergeleitet.

Die Positionsbestimmung kann sowohl in der Ebene als auch in der Höhe erfolgen. Dadurch ergibt sich ein genauer Planungsstand des Bauwerkes.

Wahlweise ist der aktive Sender und Empfänger auch mit einer Tastatur für eine Informationseingabe von Hand versehen, z. B. für Hinweise auf den äußeren Zustand des Bauwerkes. Ergänzend oder anstelle der Tastatur kann auch eine Sprachaufnahme an dem fahrbaren aktiven Sender und Empfänger vorgesehen sein. Das bietet sich vor allem an, wenn die Bedienungsleute hinsichtlich der Gerätehandhabung nur einen geringen Ausbildungsstand haben. Die Sprachaufnahme kann im Gerät gespeichert werden oder unmittelbar über die weiteren Ortungsempfänger in einem stationären Rechner aufgenommen werden.

Im übrigen ist es möglich, die Ortungsempfänger transportabel oder selbst verfahrbar zu gestalten, so daß die Einrichtung von Gebäude zu Gebäude verfahren werden und ständig genutzt werden kann. Die umfangreiche Nutzung macht auch aufwendige Sender und Empfängerkonstruktionen sowie aufwendige Rechneranlagen wirtschaftlich. Ferner bietet sich dafür eine Bedienungsperson mit erheblicher Ausbildung an.

Das Arbeitsergebnis kann den einzelnen Bauführern in Form einer Diskette oder CD überlassen werden.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Betonteil 1. Darin ist nachträglich ein erfindungsgemäßer passiver Sender und Empfänger/Codespeicher 3 mit zylindrischer Form montiert worden. Die Zylinderform hat einen Durchmesser von 5 mm und eine Länge von 30 mm. Zur Montage ist ein entsprechendes Loch 1 gebohrt worden. Die Bohrung läßt sich mit einem Betonbohrer von Hand leicht einbringen.

Vorher ist mit Hilfe eines Metalldetektors geklärt worden, daß mindestens 2 cm Abstand zur Betonstahlbewehrung in dem Betonteil besteht.

Der Sender und Empfänger/Codespeicher wird durch einen Mörtelpfropf 4 in der Bohrung gehalten.

Fig. 2 zeigt das Einbetonieren verschiedener Sender und Empfänger/Codespeicher. Der Beton ist mit 10 bezeichnet. Die Betonstahlbewehrung wird durch Betonmatten mit Querstäben 12 und Längsstäben 13 gebildet.

Die erfindungsgemäßen Sender und Empfänger/Codespeicher sitzen in schlagfesten Gehäuse 15 und 19 aus Kunststoff.

Das Gehäuse 15 ist an einem Ende mit einer Klemme 14 versehen, die den richtigen Abstand zur Betonstahlbewehrung sichert. Am anderen Ende ist eine Abstützung mit einem Abstandshalter 16 an der Schalung vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist der Abstandshalter 16 an der Schalung befestigt.

Das Gehäuse 19 verfügt über zwei Klemmen 17 und 18, mit denen zwei parallel zueinander verlaufende Stäbe 13 umfaßt werden können. Das bildet aus sich heraus eine drehfeste Anordnung.

In weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind Gehäuse und Klemmen mehrteilig, so daß die Gehäuse 15 und 19 auf den Klemmen verschoben werden können, um den richtigen Abstand zur Betonoberfläche 11 einzustellen.

Oder die Klemmen sind verformbar oder verstellbar oder besitzen mehrere Eingriffsmulden, so daß durch Verbiegen der Klemmen oder durch deren Verstellen oder durch Benutzung andere Eingriffsmulden der richtige Abstand zur Betonoberfläche 11 hergestellt werden kann. In der jeweiligen Position kann eine zusätzliche Sicherung durch Fäden, Drähte usw. erfolgen.

Fig. 3 zeigt einen Sender und Empfänger/Codespeicher 30, der an einem Betonteil angeklebt worden ist. Das Teil 30 hat wiederum eine Zylinderform. Die Zylinderlänge ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aber wesentlich kürzer als der Zylinderdurchmesser. Dadurch wird eine wesentliche Hebelbildung verhindert, die einer Beschädigung förderlich wäre.

Zum Ankleben ist ein Epoxidkleber vorgesehen. Die eigentliche Klebeschicht ist mit 32 bezeichnet. Darüber hinaus ist der Kleber auch bei 33 unter Bildung einer Schutzschicht um das Teil 30 herumgeführt.

Claims (29)

1. Fertigteile für Gebäude, insbesondere Betonfertigteile, mit einem Informationssystem, gekennzeichnet durch eine automatische Erkennungsvorrichtung aus einem wiederbeschreibbaren Codespeicher und passiven Senders und Empfängers zur Aufnahme und Wiedergabe gewünschter Informationen, wobei der passive Sender und Empfänger/Codespeicher im oder am Betonteil angeordnet ist, und gekennzeichnet durch einen mobilen aktiven Sender und Empfänger zur Aktivierung des passiven Senders und Empfängers.

2. Fertigteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den passiven Sender und Empfänger/Codespeicher in den Teilen eine Bohrung vorgesehen ist.

3. Fertigteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der passive Sender und Empfänger/Codespeicher eine zylindrische Form besitzt und der Durchmesser höchstens gleich dem Durchmesser der für eine Handbohrung geeigneten Bohrer ist und/oder der Bohrungsdurchmesser ein Übermaß gegenüber der Zylinderform besitzt und vor der Zylinderform ein Kleber- oder Mörtelpfropf vorgesehen ist, dessen Menge so bemessen ist, daß bei richtigem Abstand der Zylinderform von der Außenwand Kleber- oder Mörtelpfropf-Material sichtbar ist, das an der Zylinderform vorbeigequollen ist.

4. Fertigteil nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Verwendung einer Schablone zum Einschieben der Zylinderform und/oder gekennzeichnet durch eine gegenüber dem Zylinderdurchmesser größere Länge.

5. Fertigteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen Mörtel- oder Kleberverschluß in der Bohrung über dem passiven Sender und Empfänger/Codespeicher.

6. Fertigteil nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Verschlußdicke von mindestens 5 mm.

7. Fertigteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Sender und Empfänger/Codespeicher am Betonteil angeschraubt und/oder angeklebt sind.

8. Fertigteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber zusätzlich eine den passiven Sender und Empfänger/Codespeicher umgebende Schutzschicht bildet und/oder der Sender und Empfänger/Codespeicher eine flache Form des Senders und Empfängers/Codespeichers besitzt, mit einer Ausdehnung parallel zur Befestigungsfläche, die größer als die Abmessung senkrecht zur Befestigungsfläche ist.

9. Fertigteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einbetonierten passiven Sender und Empfänger/Codespeicher.

10. Fertigteil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Abstand des passiven Senders und Empfängers/Codespeicher von mindestens 1 cm von der Betonstahlbewehrung.

11. Fertigteil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet durch Bohrungen oder Vertiefungen für die passiven Sender und Empfänger/Codespeicher im Beton.

12. Fertigteil nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Bohrungsdurchmesser, der höchstens gleich dem Durchmesser der noch mit Handbohrer gängigen Bohrer ist.

13. Fertigteil nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch passive Sender und Empfänger/Codespeicher mit zylindrischer Form.

14. Fertigteil nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Zylinderdurchmesser, der bei Bohrungen oder Vertiefungen höchstens 1,5 cm beträgt und/oder eine Zylinderlänge, die bei Bohrungen oder Vertiefungen höchstens 4 cm beträgt.

15. Fertigteil nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch eine Mörtel- und/oder Kleberüberdeckung der passiven Sender und Empfänger/Codespeicher in den Bohrungen und/oder einen Epoxidkleber/Mörtel.

16. Fertigteil nach einem der Ansprüche 9 bis 15, gekennzeichnet durch Abstandshalter für die passiven Sender und Empfänger/Codespeicher von der Betonstahlbewehrung.

17. Fertigteil nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Abstandshalter mit Klemmen und/oder mit einer Kapselung oder einem Gehäuse für die passiven Sender und Empfänger/ Codespeicher.

18. Fertigteil nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine nachgiebige Kapsel oder Gehäuse und/oder angeformte Klemmen an der Kapsel/Gehäuse und/oder Mehrfachklemmung jeder Kapsel oder Gehäuses und/oder Verformung oder Verstellung der Klemmen zur Abstandseinstellung oder durch mehrfache Eingriffsmulden an den Klemmen zur Abstandseinstellung.

19. Fertigteil nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Kapseln oder Gehäuse aus Kunststoffschaum und/oder mit einer einfaltbaren Gehäusekonstruktion und/oder gekennzeichnet durch eine Spritzform für die Kapsel/Gehäuse und/oder die Klemmen.

20. Fertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch einen in Glas eingeschlossenen passiven Sender und Empfänger/Codespeicher.

21. Fertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch mindestens einen mobilen aktiven Sender und Empfänger zum Beschreiben des Codespeichers und zur Aufnahme von Informationen.

22. Fertigteil nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen im Friedhofsbereich verfahrbaren aktiven Sender und Empfänger.

23. Fertigteil nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch eine Tastatur an dem mobilen Sender und Empfänger für eine Handeingabe und/oder durch eine Koppelung mit einer Sprachaufnahme.

24. Fertigteil nach einem der Ansprüche 21 bis 23, gekennzeichnet durch eine heb- und senkbare Anordnung des aktiven Senders und Empfängers in der Fahreinheit.

25. Fertigteil nach einem der Ansprüche 21 bis 24, gekennzeichnet durch die Koppelung des aktiven Senders mit zwei Ortungsempfängern.

26. Fertigteil nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine Ortung des fahrbaren aktiven Senders und Empfängers in der Horizontalen und/oder in der Vertikalen.

27. Fertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch kontinuierlichen oder intermittierenden Betrieb der Senderanlagen und/oder Empfängeranlagen und/oder transportable Ortungsempfängeranlagen.

28. Fertigteil nach einem der Ansprüche 25 bis 27, gekennzeichnet durch eine Kopplung der Ortungsempfänger mit einer EDV-Anlage.

29. Fertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 29, gekennzeichnet durch eine Koppelung mit mindestens einem aktiven Sender und Empfänger und/oder mindestens einem Ortungsempfänger im Bereich der Herstellung von Betonteilen und/oder im Bereich der Lagerung und/oder bei der Aufstellung.