Verfahren zum Bewehren von Betonplatten sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Abstract

 Es wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bewehrung von Betonplatten angegeben. Das in herkömmlicher Weise den statischen Erfordernissen entsprechende berechnete Bewehrungsgebilde wird aus einzelnen Drahtstäben (5, 6) geeigneten Durchmessers und geeigneter Länge aufgebaut, die zumindest bis zur Einbettung in den Beton gegeneinander unverrückbar angeordnet werden. Diese mattenartige Bewehrung (15) wird einer Fertigungsvorrichtung zugeführt. Eine Zwischenspeicherung ist möglich. Eine Verschweißung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, andere Maßnahmen etwa eine elektromagnetische Hubeinrichtung (12, 13) können gewährleisten, daß die Drahtstäbe (5, 6) der mattenartigen Bewehrung (15) in der gefertigten Betonplatte in ihrer Lage positioniert geblieben sind. Mit Hilfe geeignet ausgebildeter Paletten (1) ist eine Zwischenspeicherung der mattenartigen Bewehrung (15) möglich, ohne daß an Kreuzungsstellen verschweißt oder in anderer Weise mechanisch verbunden werden mußte. Die Drahtstäbe können von einem Drahtspulen-Lager abgerufen, gerichtet und abgelängt werden. Zur Positionierung können optische Markierungen (7,8,9,10) verwendet werden.
Durch das Verfahren ist eine erhebliche Rationalisierung bei der Herstellung von Betonplatten möglich. Ferner ist eine erhebliche Stahleinsparung erreichbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewehren von Betonplatten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Die Herstellung von Betonplatten als Fertigteile hat zunehmende Bedeutung erfahren. Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekanntgeworden, mit denen Betonplatten unterschiedlicher Abmessungen und mit hoher Taktgeschwindigkeit gefertigt werden können.

[0003] Betonplatten oder andere Betonfertigteile dieser Art werden im allgemeinen mit Bewehrungen versehen. Diese Bewehrungen werden zunächst nach statischen Erfordernissen berechnet und gefertigt und werden dann in die Vcrrichtung eingeführt, in die dann flüssiger Beton eingegossen und verdichtet wird.

[0004] Bei der Fertigung solcher Bewehrungen sind zur Zeit zwei Vorgehensweisen üblich. Bei der einen wird aus einem Lagervorrat von Drahtstäben vor Ort und von Hand die Bewehrung nach den statischen Erfordernissen einer zu fertigenden Betonplatte hergestellt, wobei an den Kreuzungspunkten mechanisch durch Klammern oder in anderer Weise durch Verschweißen Verbindungen hergestellt werden, so daß eine mattenartige Bewehrung entsteht. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, daß aufgrund der Handfertigung die Fertigungsgeschwindigkeit im Vergleich zur Taktgeschwindigkeit bei der Herstellung der Betonplatten selbst außerordentlich niedrig ist. Die Fertigungsgeschwindigkeit hängt dabei auch sehr wesentlich davon ab, ob die Bewehrung vergleichsweise gleichmäßige Struktur besitzt oder nicht. Wenn beispielsweise zahlreiche Ausbrüche oder Durchbrüche in der zu fertigenden Betonplatte vorzugehen sind, hat die Bewehrung relativ komplizierten Aufbau. Damit mit der Taktgeschwindigkeit der Herstellung der Betonplatten selbst schrittgehalten werden kann, sind daher mehrere Arbeitsplätze erforderlich, an denen gleichzeitig gearbeitet werden muß. Trotzdem kann es zu erheblichen Totzeiten kommen, nämlich insbesondere dann, wenn die jeweils zu fertigenden Bewehrungen starke Unterschiede zueinander aufweisen.

[0005] Bei der anderer Vorgehensweise werden fabrikmädig hergestellte Bewehrungsmatten verwendet, die vor Crt an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden. Dazu werden Teilbereiche aus den Matten herausgeschnitten, die Durchbrüchen und Ausnehmungen entsprechen. Andererseits ist es gegebenenfalls erforderlich, an einzelnen Stellen solcher Matten zusätzliche Bewehrungsstäbe anzubringen. Zwar kann hier eine hohe Anpassung an die Taktgeschwindigkeit der Ferrigungsvorrichtung für die Betonplatten erreicht werden, jedoch ist aufgrund des Verschnittes ein sehr hoher Abfallanteil vorhanden. Das heißt, daß die Eisenkosten, die einen sehr wesentlichen Faktor bei der Herstellung von Betonteilen darstellen, deutlich höher als unbedingt erforderlich sind.

[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bewehrung von Betonplatten so weiterzubilden, daßsie auch bei hoher Taktgeschwindigkeit kostengünstig sind.

[0007] Die Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0008] Das Verfahren wird durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 13 weitergebildet.

[0009] Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch die Merkmale der Ansprüche 14 bis 20 aus.

[0010] Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß das Problem durch eine automatisierte Fertigung vor Ort von Bewehrungen erreicht werden kann. Insbesondere kann dadurch die Taktgeschwindigkeit bei der Fertigung der Bewehrung in einen Bereich gebracht werden, der der (schnellsten) Fertigungsgeschwindigkeit von Betonplatten für den für diese günstigsten Fall entspricht. Ferner kann insbesondere für den Fall, daß die Drahtstäbe von einem Drahtspulen-Lager abgezogen werden, außerordentlich niedrig gestaltet werden.

[0011] Bei Verwendung lediglich einer Auswahl an Drahtdurchmessern ist die Lagerhaltung außerdem sehr einfach, platzsparend und damit kostengünstig. Die Automatisierung bei der Fertigung der Bewehrung ermöglicht es auch, Arbeitskräfte zu verwenden, die keine hohe Qualifikation erfordern. Insbesondere kann automatisch angezeigt werden, an welchen Stellen ein Draht welchen Durchmessers und in welcher Länge in der Bewehrung angeordnet werden muß. Alles übrige kann vollständig automatisiert erfolgen, insbesondere die Verbindung der Drahtstäbe untereinander. Da die notwendige Verbindung der Drahtstäbe untereinander lediglich bis zum Einbringen und Aushärten des Betons in bestimmten Maßen erforderlich ist, kann es genügen, die unverrückbare Anordnung für Drahtstäbe untereinander lediglich auf Zeit auszulegen. Insbesondere kann eine elektromagnetische Hubeinrichtung vorgesehen werden, mit der auf, elektromagnetische Weise die ausgelegte mattenartige Bewehrung aufgehoben und zur Ferti^gun^gsvorrichtung gebracht und dort so lange in Lage gehalten werden kann, bis der eingegossene Beton einen gewissen Härtungszustand erreicht hat. Von weiterem Vorteil ist, daß die gefertigte Bewehrung auf einer Palette abgelegt werden kann bzw. auf dieser Palette selbst gefertigt werden kann und mit dieser in ein Zwischenlager abgesetzt werden kann. Durch dieses Zwischenlager ist die Herstellung der Bewehrungen vergleichsweise unabhängig von der jeweiligen gerade erforderlichen Taktzeit der Fertigungsvorrichtung. Ferner kann ein solcher Speicher als Puffer zwischen mehreren Vorrichtungen von Fertigung von Bewehrungen und mehreren Fertigungsvorrichtungen der Betonplatten dienen.

[0012] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Fließbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0013] In einem Drahtlager sind Drähte unterschiedlicher Durchmesser, beim Ausführungsbeispiel 4 unterschiedliche Durchmesser, gelagert. In einem ersten Schritt wird aus dem Drahtlager nach Vorgabe Draht eines ausgewählten Durchmesser abgezogen und gerichtet. In einem zweiten Schritt wird der gerichtete Drahtstab auf Länge abgeschnitten. In einem dritten Schritt wird der auf Länge abgeschnittene Drahtstab in Lage in dem Raster nach der Vorgabe der berechnenden Bewehrung angeordnet und in derLage fixiert. Die in der Lage fixierte mattenarti^ge und in soweit fertige Bewehrung wird in einem Puffer zwischengespeichert, in dem auch, wie dargestellt, gefertigte Bewehrungen von anderen Vorrichtungen zwischengespeichert werden können. Diese zwischengespeicherten mattenartigen Bewehrungen werden nach Bedarf von einer Fertigungsvorrichtung für Betonplatten abgerufen. Wie dargestellt, können mehrere solche Fertigungsvorrichtungen vorgesehen sein.

[0014] Eine solche Fertigungsvorrichtung kann beispielsweise den Aufbau gemäß der DE-PS 30 47 650 besitzenjDie Durchführung der verschiedenen Schritte wird von einer Steuerung gesteuert, wodurch ein im wesentlichen Ausmaß automatisierter Herstellungsbetrieb erreicht werden kann. Theoretisch ist es zwar möglich, den Herstellungsbetrieb solcher mattenartigen Bewehrungen vollständig zu automatisieren. Jedoch dürfte zumindest gegenwärtig in Hinblick auf die zu fertigende Ar.zahl von Bewehrungen die untereinander gleich oder doch zumindest gleichartig sind, ein halbautomatischer Betrieb zweckmäßig sein, bei dem Arbeitskräften ohne hochqualifizierte Ausbildung das Abziehen, Ablängen und Positionieren überlassen wird, wobei entsprechende Hilfen automatisch gegeben werden. Etwa die Angabe des Durchmessers des abzuziehenden Drahtes, die Länge, mit der Abzulängen ist sowie die Lage, in der der gerade abgelängte Drahtstab zu positionieren ist.

[0015] Die den jeweiligen statischen Erfordernissen in nahezu idealer Weise angepaßte mattenartige Bewehrung muß in ihrer Anordnung zumindest so lange unveränderbar bleiben, bis der Beton in der Fertigungsvorrichtung einen gewissen Aushärtungszustand erreicht hat.

[0016] Im einfachsten Fall werden die positionierten Drahtstäbe an den Kreuzungsstellen zumindest an ausgewählten Kreuzungsstellen fest miteinander verschweißt, etwa mittels Punktschweißen. Sind die Drahtstäbe in einem vorgegebenen Raster angeordnet, können Punktschweißgeräte in einem gleichen Raster angeordnet werden, und zum Punktschweißen lediglich nach Positionieren der Drahtstäbe abgesenkt und betätigt werden. Diese Vorgehensweise ist jedoch in Hinblick darauf relativ aufwendig und kostspielig, daß die feste Verbindung lediglich zwischen der Positionierung und dem erwähnten Aushärtegrad des Betons erforderlich ist.

[0017] So kann bereits eine Verklammerung oder eine sonstige mechanische Verbindung, die während relativ kurzer Zeit als stabil angesehen werden kann, ausreichend sein.

[0018] Eine einfache und sichere Lösung ist dann gegeben, wenn mittels einer elektromagnetischen Hubeinrichtung die gefertigte mattenartige Bewehrung ohne sonstige Maßnahmen aufgehoben und in der Fertigungsvorrichtung für die Betonplatten abgesenkt wird und dieser elektrmagnetische Weise) so lange in Lage gehalten wird, bis auf andere Weise sichergestellt ist, daß sich die Drahtstäbe gegenander nicht mehr verlagern können. Dies kann beispielsweise durch randseitiges Einklemmen der Drahtenden durch gesonderte (verlorene) Stützen in der Palette für die Fertigung der Betonplatten oder auf andere Weise erreicht werden.

[0019] Da die Taktgeschwindigkeiten bei der Fertigung der Betonplatten in Hinblick auf die Größe der jeweiligen Betonplatte und in Hinblick auf die Kompliziertheit der Betonplatte unterschiedlich sind und da ferner auch bei der erwähnten halb- oder vollautomatischen Herstellung der mattenartigen Bewehrung die Taktgeschwindigkeit ebenfalls in Hinblick auf die Kompliziertheit des Bewehrungsbildes unterschiedlich sein kann, ist es sehr zweckmäßig, einen Zwischenspeicher vorzusehen, in dem gepuffert wird. Dabei können in einem solchen Zwischenspeicher auch mattenartige Bewehrungen von verschiedenen Fertigungsstraßen für solche Bewehrungen zwischengespeichert und auch auf verschiedene Fertigungsvorrichtungen verteilt werden.

[0020] In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, die unverrückbare Anordnung der Drahtstäbe untereinander auf andere Weise sicherzustellen, bevor ein überheben der mattenartigen Bewehrung in die Fertigungsvorrichtung für die Betonplatten in der erwähnten Weise erfolgt.

[0021] Dies wird im folgenden anhand Fig. 2 näher erläutert.

[0022] Fig. 2 zeigt eine herkömmliche Palette 1, auf der Stützen 2 in einem Rastermaß angeordnet sind, das dem Rastermaß der zu fertigenden mattenartigen Bewehrung entspricht. Vorzugsweise sind diese Stützen austauschbar ausgebildet, so daß sie an solchen Stellen entfernt werden können, an denen sie nicht erforderlich sind. Die Stützen 2 weisen zueinander senkrechte Schlitze 3 und 4 in der Oberseite auf, die Keil- oder V-förmig sind und in die die Drahtstäbe eingelegt werden. Dabei können, wie in Fig. 2 angedeutet, Drahtstäbe 5 eines ersten Durchmessers und Drahtstäbe 6 eines zweiten Durchmessers in der gleichen Bewehrung 15 verwendet werden. Diese Bewehrung 15 weist eine Ausnehmung 17 auf, in deren Bereich aufgrund der statischen Berechnung und der sonstigen Gegebenheiten der zu fertigenden Betonplatte keine Drahtstäbe vorzusehen sind. In den Schlitzen 3, 4 der Stützen 2 der Palette 1 werden die Drahtstäbe 5, 6 im wesentlichen unverrückbar gegeneinander aufgenommen, weshalb eine einfache Zwischenspeicherung möglich ist. Ein Verschweißen ist nicht erforderlich.

[0023] Die Positionierung der einzelnen Drahtstäbe kann mittels optischer Markierung vereinfacht werden. Dies ist in Fig. 2 ebenfalls schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt ein entsprechend dem Pfeil 16 höhenverstellbares Markierungsraster 7 auf. An dem Kreuzungsstellen des Markierungsrasters 7 sind Kaltlichtquellen 8 vorgesehen, mittels denen bei Erregung ein Lichtstrahl 14 auf oder in den Bereich einer der Stützen 2 der Palette 1 abgegeben werden kann. Eine solche Kaltlichtquelle 8 ist gebildet durch Lichtleitfasern 9, die am anderen Ende von einer Lichtquelle 10 "erregt" werden können. Die Erregung der Lichtquelle 10 erfolgt über eine Steuerung 11, die aufgrund des den statischen Erfordernissen entsprechenden berechneten Bewehrung die entsprechende Lichtquelle'10 erregt, in deren Bereich ein Draht 5, 6 angeordnet werden muß (oder auch umgekehrt, nicht angeordnet werden darf). Die Steuerung kann dabei so erfolgen, daß in einem ersten Schritt Drahtstäbe 5 eines ersten Durchmessers in einem zweiten Schritt Drahtstäbe 6 eines zweiten Durchmessers usw. verarbeitet werden. Ferner kann die Steuerung auch so sein, daß Zeilen-und spaltenmäßig abgetastet wird. Die Steuerung ist so ausgebildet, daß sie der Arbeitskraft anzeigt, an welcher Stelle Drahtstäbe welchen Durchmessers anzuordnen sind.

[0024] Das Markierungs-Raster 7 gemäß Fig. 2 ist ferner so ausgebildet, daß an den den Kreuzungsstellen entsprechende Markierungspunkten Hubmagnete 12 vorgesehen sind, die von einer Hubmagnetsteuerung 13 ansteuerbar sind. Nachdem die mattenartige Bewehrung 15 vollständig ausgelegt, das heißt alle Drahtstäbe 5, 6 positioniert sind, wird das Markierungs-Raster 7 mit Hilfe der Höhenverstellung 16 abgesenkt, und werden dann mit Hilfe der Steuerung 13 die Hubmagnete 12 erregt. Nach Erregung wird die mattenarti^ge Bewehrung 15 vollständig abgehoben und kann an einen beliebigen Ort, insbesondere zur Fertigungsvorrichtung gefördert werden.

[0025] Es ergibt sich, daß eine Absenkung des MarkierungsRasters 7 in Hinblick auf die optischen Markierungen nicht unbedingt erforderlich ist.

[0026] Ferner können unterschiedliche Markierungs-Raster für die optischen Markierungen und für die Hubeinrichtung vorgesehen sein. Bei der Anordnung, die anhand Fig. 1 erläutert worden ist, ist ein Markierungs- Raster für optische Markierungen, das nicht höhenverstellbar sein muß, vorgesehen und werden die Drahtstäbe 5, 6 durch Anordnung in den Schlitzen 3, 4 der Stützen 2 der Palette 1 in ihrer Lage fixiert. Die Palette 1 wird nach Fertigstellung der mattenartigen Bewehrung 15 in ein Zwischenlager verbracht. Nach Abruf aus dem Zwischenlager wird erst vor Ort zum Einbringen in die Fertigungsvorrichtung der Betonplatten ein entsprechendes Markierungs-Raster für die Hubeinrichtung betätigt, wobei dieses Markierungs-Raster höhenverstellbar sein muß.

[0027] Es sei noch erwähnt, daß im Einzelfall die Palette 1 nicht nur für das Positionieren der Drahtstäbe 5, 6 zur Bildung der mattenartigen Bewehrung 15 verwendet werden kann, sondern bei geeigneter Ausbildung auch für die Fertigungsvorrichtung verwendet werden kann. In einem solchen Fall ist es zweckmäßigdie Stützen 2 austauschbar auszubilden, und diese ferner als verlorenes Element auszubilden, da es nach Aushärtung der Betonplatte in dieser verbleibt.

[0028] In Hinblick auf die Steuerung 11 der optischen Markierung sei noch erwähnt, daß sie beispielsweise rechnergestützt angesteuert werden kann, daß sie beispielsweise auch über teilweise lichtdurchlässige Folien (negativ oder positiv) angesteuert werden kann. In Hinblick auf die Steuerung der Hubeinrichtung ist zu bemerken, daß im Einzelfall nicht notwendigerweise alle Hubmagnete 12 in dem jeweiligen Markierungs-Raster 7 angesteuert werden müssen, sondern lediglich solche, die aufgrund mathematischer Berechnung ausreichen, die mattenartige Bewehrung 15 so aufzuheben, daß die Drahtstäbe 5, 6 unverrückbar verbleiben.

[0029] Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen möglich, um auf erfindungsgemäße Weise in vergleichsweise kurzem Arbeitstakt'ein festes und komplettes Bewehrungsgebilde herstellen zu können.

[0030] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist ein erheblicher Rationalisierungseffekt in Betonwerken erreichbar. Ferner ist eine erhebliche Stahleinsparung möglich, da Abfälle nahezu vollständig vermieden werden können.

Ansprüche

1. Verfahren zum Bewehren von Betonplatten oder dergleichen, bei dem eine den der jeweiligen Betonplatte zugeordneten statischen Erfordernissen entsprechende Bewehrung berechnet wird,
bei dem eine tatsächliche Bewehrung aufgrund der berechneten Bewehrung gefertigt wird und bei dem die gefertigte Bewehrung einer Fertigungsvorrichtung für Betonplatten oder dergleichen zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet ,

daß Drahtstäbe jeweils geeigneten Durchmessers und jeweiliger Längen sich kreuzend entsprechend der berechneten Bewehrung angeordnet werden,

daß die Drahtstäbe zumindest an einigen Kreuzungsstellen zur Bildung einer mattenartigen Bewehrung zumindest bis zu Einsetzung in den Beton gegeneinander unverrückbar angeordnet werden, und

daß die mattenartige Bewehrung der Fertigungsvorrichtung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß zur Bildung der Drahtstäbe Drähte von einem Drahtspulen-Lager abgezogen, gerichtet und vor Ort abgelängt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet ,


daß die Lage der einzelnen Drahtstäbe durch optische Markierungen wie Lichtstrahlen angezeigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzungsstellen in einem festen Raster angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Drähte an den Kreuzungsstellen elektromagnetisch so lange fest miteinander verbunden werden, bis die mattenartige Bewehrung unverrückbar in dem Beton der Betonplatte aufgenommen ist.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 5,
dadurch gekennzeichnet ,
daß durch die optischen Markierungen Elektromagnete angesteuert werden, durch die Drahtstäbe unverrückbar angeordnet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet ,
daß an so vielen und an ausgewählten der Kreuzungsstellen fest verbunden gfs. verschweißt, wird, derart, cdaß die gefertigte Bewehrung zur Fertigungsvorrichtung ohne Änderung förderbar ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die mattenartige Bewehrung vor der Zufuhr zu einer Fertigungsvorrichtung vorzugsweise auf Paletten aufgelegt zwischengespeichert und nach Bedarf abgerufen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8,
d dadurch gekennzeichnet
daß zur unverrückbaren Anordnung die mattenartige Bewehrung auf der Palette insbesondere an Kreuzungsstellen mechanisch fixiert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet ,
daß in einer gefertigten Bewehrung Drahtstäbe unterschiedlicher Durchmesser vorzugsweise nur Drahtstäbe einer vorgegebenen Anzahl von Durchmessern z. B. 3 bis 4 Durchmessern verwendet werden.

ll. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche l bis 10,
gekennzeichnet durch ein höhenverstellbares Markierungs-Raster (7) für optische Markierungen zur Anzeige der Lage der einzelnenen Drahtstäbe (5, 6).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet ,
daß das Markierungs-Raster (7) gesteuert Lichtstrahlen (14) an Markierungspunkte abgibt, vorzugsweise mittels einer Kaltlichtquelle (8), wie mittels Lichtleitfasern (9) oder dergleichen.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder nach Anspruch 11 oder 12,

gekennzeichnet durch eine transportable und in einem Zwischenlager speicherbare Palette (1) zur Aufnahme einer mattenartigen Bewehrung (15), die vorzugsweise den Kreuzpunkten der mattenartigen Bewehrung (15) entsprechende Stützen (2) trägt, an denen diese fixierbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Stützen (2) keilartige sich kreuzende Schlitze (3, 4) aufweisen, in die Drahtstäbe (5, 6) einlegbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützen (2) austauschbar sind.

Zeichnung