DE102008000381A1

DE102008000381A1 - Schalelement mit Transponder

Info

Publication number: DE102008000381A1
Application number: DE102008000381A
Authority: DE
Inventors: Martin Hemberger
Original assignee: HUENNEBECK GROUP GmbH
Current assignee: Huennebeck Group GmbH
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2009-08-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schalelement mit einem tragenden Rahmenelement und einer vom Rahmenelement getragenen Schalhaut, wobei das Rahmenelement und die Schalhaut derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Schalhaut fließfähigen Beton bis zum Aushärten zu halten vermag, und wobei das Schalelement mindestens einen Transponder zur Identifizierung des Schalelements aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Transponder an oder in der Schalhaut angeordnet ist oder mit dem Transponder zumindest ein Sensor gekoppelt ist, mit dem Daten erzeugt werden können, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelements korrelieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schalelement mit einem tragenden Rahmenelement und einer vom Rahmenelement getragenen Schalhaut, wobei das Rahmenelement und die Schalhaut derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Schalhaut fließfähigen Beton bis zum Aushärten zu halten vermag und wobei das Schalelement mindestens einen Transponder zur Identifizierung des Schalelements aufweist.
Derartige Schalelemente, auch als Beton-Systemschalung oder Schalungselement bezeichnet, werden auf Baustellen eingesetzt, um frischen, fließfähigen Beton bis zum Aushärten in Form zu halten. Die Schalelemente sind üblicherweise aus einem langlebigen stabilen Rahmenelement und einer darin stabil getragenen Schalhaut zusammengesetzt, wobei die Schalhaut, die mit dem Beton in Gebrauchsstellung in Kontakt tritt, einem stärkeren Verschleiß unterliegt. Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass es bei Sichtbeton auf eine möglichst unversehrte Schalhaut ankommt. Dies ist in der Praxis jedoch nur für kurze Zeit gegeben, so dass die Notwendigkeit besteht, die Schalhaut auszutauschen. Bei Schalelementen kommt üblicherweise der Rahmen kaum oder gar nicht in formgebender Weise mit dem Beton in Berührung.
Beispiele für derartige Schalelemente sind insbesondere in EP 0 573 450 B1 , EP 0 729 536 B1 und DE 24 26 708 C3 beschrieben.
DE 100 55 060 A1 und DE 20 2007 002502 beschreiben eine mit einem Transponder versehene Schalttafel, wobei der Transponder mittels eines speziellen Halters im Rahmenteil befestigt ist bzw. randseitig in einer Vertiefung im Rahmen eingebettet ist. Dadurch ist jedes Schalelement eindeutig identifizierbar und dessen Vorgeschichte kann grob zurück verfolgt werden, nämlich Anzahl und Dauer der Vermietungen. Ein Rückschluss auf die tatsächliche Alterung bzw. Verschleiß der Schalelemente ist damit nur sehr ungenau möglich.
Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltafel bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schalttafel mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist zunächst vorgesehen, dass der Transponder an oder in der Schalhaut angeordnet ist. Daher wird gegebenenfalls der Transponder zusammen mit der verschlissenen Schalhaut ausgewechselt. Die Zahl der Arbeitseinsätze bzw. Vermietungen kann somit leichter verfolgt werden, als bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Transponder in dem Rahmenelement. Die Schalhaut verschleißt früher und es ist daher dafür ausschlaggebend für die tatsächliche Abnutzung. Beim Stand der Technik ist es darüber hinaus erforderlich, der entsprechenden Transponder-ID weitere Daten zuzuordnen, nämlich das Datum, an den die Schalhaut zuletzt gewechselt wurde. Dieser Aufwand wird hier vermieden, da bei dem Aufbringen einer neuen Schalhaut gleichzeitig ein neuer Transponder mit neuer Transponder-ID verwendet wird. Es ist nun einfacher, den Zustand des zu vermietenden Rahmenelements einzuschätzen.
Vorzugsweise ist der Transponder derart an bzw. in der Schalhaut befestigt, dass auch bei Stapelung einer Vielzahl von Schalelementen eine möglichst geringe Abschirmung durch die gestapelten metallischen Rahmenelemente bewirkt wird. Darunter wird also jede Maßnahme verstanden, die es ermöglicht alle Transponder eines Stapels von Schalelementen auszulesen ohne die Schalelemente zu vereinzeln. Dies kann auf unterschiedliche Arten bewirkt werden, z. B. durch Wählen eines maximalen Abstands zu benachbarten metallischen Teilen des Rahmens bzw. im Rahmen verlaufenen Zwischenträgern. Alternativ kann die Antenne des Transponders in eine zweckmäßige Richtung geführt sein und/oder insbesondere über eine kapazitive/induktive Kopplung mit einer außen am Rahmen befestigten Antenne verbunden sein. Dies ist wichtig im Hinblick auf die Erfassung der vorhandenen Schalelemente bzw. Transponder bei Vermietung bzw. Rückgabe. Ein Stapel im Sinn der Erfindung umfasst mindestens 4, typischerweise 5 bis 10 gestapelte Elemente.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die auch unabhängig von dem oben Beschriebenen realisiert werden kann, sieht vor, dass mit dem Transponder zumindest ein Sensor gekoppelt ist, mit dem Daten erzeugt werden können, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelementes korrelieren. Derartige Sensoren umfassen insbesondere Temperatur-, Druck- und/oder Dehnungssensoren, die vorzugsweise an/in der Schalhaut vorgesehen sind. Mit den o. g. Sensoren lassen sich die für die Alterung bzw. den Verschleiß des Schalelements, insbesondere der Schalhaut, relevanten Parameter erfassen und somit der tatsächliche Verschleißzustand bestimmen. Im Gegensatz zum Stand der Technik erhält man erfindungsgemäß eine Aussage, die über die bloße Anzahl der Vermietungen und der Vermietungsdauer hinausgeht. Es wird Ausschluss darüber gegeben, ob ein Schalelement während des Vermietungszeitraums mehrfach verwendet wurde (z. B. über die Anzahl der Lastwechsel) bzw. unsachgemäß (z. B. über die maximale Temperatur unter Last und/oder die maximale Last) verwendet wurde, oder anangemessen stark belastet wurde. Dies ermöglicht ein neues Preismodell bei der Vermietung.
Vorzugsweise ist der Sensor und/oder der Transponder im Inneren oder an der Zugsseite der Schalhaut vorgesehen. Die Zugsseite eignet sich besonders für das Aufbringen von Dehnungssensoren. Außerdem wird die formgebende Oberfläche der Schalhaut nicht durch das Auf- bzw. Einbringen des Sensors beeinträchtigt. Daher kann der Sesor/Transponder mit geringem Aufwand eingebracht werden, ohne die Stelle nachzubearbeiten.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Transponder einstückig mit dem Sensor ausgebildet, so dass die Montage desselben weniger Arbeit erfordert, Das Vorsehen mehrer Sensoren – unabhängig davon, ob einstückig oder separat zum Transponder – ermöglicht entweder das Überwachen verschiedener Stellen der Schalhaut um beispielsweise lokale Überbelastungen zu erfassen und/oder die gleichzeitige Registrierung verschiedener Parameter, z. B. Temperatur und Dehnungswerte.
Vorzugsweise umfasst der Transponder auch einen Speicher um die von den Sensoren erfassten Parameter zu speichern. Diese sind sodann für die weitere Verarbeitung zur Ermittlung der tatsächlichen Alterung des Schalelements abrufbar. Aus den Parametern lassen sich Daten erzeugen, die mit der tatsächlichen Alterung (im Sinne des Verschleißes) des Schalelements korrelieren. Erfindungsgemäß Ist es dabei gleichgültig, ob diese Daten in einer Auswerteeinheit erzeugt werden, die in dem Transponder integriert ist oder die unabhängig vom Transponder vorliegt. Im ersten Fall wird im Transponder selber ein mit der Alterung des Schalelements korrelierender Wert erzeugt und dieser anschließend über eine vorzugsweise drahtlose Verbindung an den Nutzer übertragen, gegebenenfalls zusammen mit der Element-ID. Im zweiten Fall liest die Auswerteeinheit dagegen über Funk die von den Sensoren erfassten und vom Speicher gespeicherten Parameter aus und errechnet daraus den Alterungswert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Transponder und/oder die Antenne des Transponders im randseitigen Bereich des Rahmenelements angeordnet, so dass ein Auslesen auch bei vorliegen eines großen Stapels voller Schalelementen problemlos möglich ist. Dabei sind die auf der Schalhaut befestigten Sensoren auf eine dem Fachmann geläufige Art mit dem Transponder verbunden, vorzugsweise durch induktive/kapazitive Kopplung, Der Sensor kann dabei auch einen eigenen Untertransponder tragen, der mit dem eigentlichen Transponder, beispielsweise im randseitigen Bereich des Rahmenelements, kommuniziert.
Ferner ist vorgesehen, dass zur Verbesserung der Auslesbarkeit und Verminderung der Abschirmung der Transponder bei gestapelten Schalelementen, ein Set mit mindestens 2, vorzugsweise 4 und insbesondere vorzugsweise 8 unterschiedlichen Schalelementen vorgesehen ist, die sich durch die Position der Transponder bzw. Antennen in oder an der Schalhaut unterscheiden. Dadurch wird verhindert, dass in einem Stapel identisch angeordnete Transponder sich gegenseitig verschatten.
Transponder können aktiv oder passiv sein. Unter passiven Transpondern versteht man Systeme, die zur Kommunikation und/oder Abarbeitung interner Prozesse benötigte Energie ausschließlich aus dem Feld der Ausleseinheit beziehen. Aktive Systeme verfügen dagegen über eine eigene Energieversorgung, oft im Form von Batterien/Akkus. Dadurch sind mit aktiven Transpondern nicht nur große Kommunikationsreichweiten möglich und auch die Verwaltung größerer Datenspeicher bzw. der Betrieb des Sensoren realisierbar.
Da die Sensoren und Speicherelemente Strom benötigen, bieten sich auch folgende Lösungen an: Wegen der beschränkten Lebensdauer einer Schalhaut ist ein Energiespeicher, z. B. Batterie, Akku oder Kondensator vorgesehen. Dieser ist so dimensioniert, dass er ausreichend Energie für die Lebensdauer der Schalhaut liefert. Die Energie kann den Energiespeicher auch insbesondere induktiv zugeführt werden, beispielsweise vor jeder Vermietung oder in die Schalhaut/das Schalelement integrierte Solarzellen.
Bevorzugt sind zur Erzeugung elektrischer Energie Piezo-Elemente vorgesehen. Diese liefern bei Drucküberaufschlagung auf die Schalhaut Strom, der gespeichert werden kann. Im Rahmen des Einsatzes kommt es ohnehin zu veränderten Druckbeaufschlagungen, so dass ein vielbeanspruchtes Schalelement, welches mehr Strom zum Registrieren und Speichern der Parameter benötigt, auch mehr Strom erhält. Vorzugsweise bilden die Strom erzeugenden Piezo-Elemente zugleich auch Druck-/Zugspannungssensoren, werden also als Dehnungsmessstreifen eingesetzt. Dieses Bauteil ist somit Energieerzeuger und Sensor in einem.
Erfindungsgemäß wird ferner ein neuartiges Verfahren zum Vermieten von Schalelementen beschrieben, welches die oben genannten Vorteile und Wirkungen entfaltet, mit den folgenden Schritten:

– Bereitstellen eines Schalelements mit einem tragenden Rahmenelement und einer vom Rahmenelement getragenen Schalhaut, wobei das Rahmenelement und die Schalhaut derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Schalhaut fließfähigen Beton bis zum Aushärten zu halten vermag, wobei das Schalelement mindestens einen Transponder zur Identifizierung des Schalelements und einen mit dem Transponder gekoppelten Sensor aufweist, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass Daten erzeugbar sind, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelement korrelieren;
– bestimmungsgemäßes Verwenden des Schalelements auf einer Baustelle und dabei Aufzeichnen von durch den Sensor erzeugten Messwerten, insbesondere Druck, Temperatur, Dehnung durch den Transponder;
– Auslesen der Messwerte bei der Rückgabe der Schalelemente und Errechnung von Daten, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelements korrelieren aus den Messwerten oder Errechnung von Daten, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelements korrelieren aus den Messwerten im Transponder und Auslesen der Daten bei der Rückgabe; und
– Zuordnung der Daten zu dem Schalelement,
– Optional: Feststellen einer Entscheidung, ob das Schalelement erneuert werden muss in Abhängigkeit von den Daten,
– Optional: Festsetzen eines Vermietungspreises in Abhängigkeit von den Daten.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsbeispiele sind nicht abschließend zu verstehen und haben beispielhaften Charakter.
1 zeigt einen Schnitt durch die linke Seite eines Schalelements 1 mit einem tragenden Rahmenelement 2, welches als metallisches Hohlprofil ausgestaltet ist. Das Profil ist umlaufend und bildet einen Rahmen, in dessen Oberseite 21 eine Schalhaut 3 getragen wird, wobei an der Oberseite 21 horizontale und vertikale Anschlagflächen 22, 23 für die Aufnahme einer Schalhaut 3 vorgesehen sind. Die Schalhaut 3 umfasst hier eine stabile Trägerplatte 31 als Untergrund und Schalfolle 32 als Oberfläche, deren Oberfläche formgebend auf den Beton beim Ausgießen wirkt. Das Rahmenelement 2 und die Schalhaut 3 sind also derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Schalhaut 3 fließfähigen Beton bis zum Aushärten zu halten vermag.
Das Schalelement 1 weist einen Transponder 4 zur Identifizierung des Schalelements auf, wobei der Transponder 4 mit Antennen 41 hier in der Unterseite der Schalhaut 3 bzw. deren Trägerplatte 31 eingelassen ist, z. B. durch Verkleben, Einharzen, mechanisches befestigen. Der Transponder 4 umfasst hier die nicht dargestellten erfindungsgemäßen Sensoren. Im Ausführungsbeispiel ist der Transponder 4 zwischen horizontalem Anschlag 22 und Trägerplatte 31 vorgesehen, sodass beispielsweise der Druck zwischen den beiden genannten Bauteilen ermittelt werden kann. Es versteht sich, dass dieselbe Wirkung erzielt werden kann, wenn der Transponder bzw. die Sensoren im Rahmen 2 untergebracht sind. Auch können Transponder bzw. Sensoren grundsätzlich irgendwo in der Schalhaut angebracht sein, können also auch weiter vom Rand entfernt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0573450 B1 [0003]
- EP 0729536 B1 [0003]
- DE 2426708 C3 [0003]
- DE 10055060 A1 [0004]
- DE 202007002502 [0004]

Claims

Schalelement (1) mit einem tragenden Rahmenelement (2) und einer vom Rahmenelement getragenen Schalhaut (3), wobei das Rahmenelement und die Schalhaut derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Schalhaut fließfähigen Beton bis zum Aushärten zu halten vermag, wobei das Schalelement (1) mindestens einen Transponder (4) zur Identifizierung des Schalelements aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (4) an oder in der Schalhaut (3) angeordnet ist,
Schalelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (4) derart angeordnet ist, dass im Hinblick auf die Sende- und Empfangsfähigkeit eine geringere Abschirmung durch das Rahmenelement (2) bei Stapelung desselben bewirkt wird.
Schalelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder an oder in der Unterseite der Schalhaut (3) bzw. deren Trägerplatte (31) eingelassen ist, insbesondere durch Verkleben, Einharzen, mechanisches Befestigen.
Schalelement (1), insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem tragenden Rahmenelement (2) und einer vom Rahmenelement getragenen Schalhaut (3), wobei das Rahmenelement (2) und die Schalhaut (3) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Schalhaut fließfähigen Beton bis zum Aushärten zu halten vermag, wobei das Schalelement mindestens einen Transponder (4) zur Identifizierung des Schalelements aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalelement mindestens einen mit dem Transponder (4) gekoppelten Sensor aufweist, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass Daten erzeugbar sind, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelement (1) korrelieren.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in oder an der Schalhaut vorgesehen ist
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor Temperatur-, Druck- und/oder Dehnungssensoren vorgesehen sind.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor und/oder der Transponder in oder an der Zugseite der Schalhaut vorgesehen sind.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder einstückig mit dem Sensor ausgebildet ist.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensoren vorgesehen sind.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder einen Speicher zur Speicherung von den von den Sensoren erfassten Parametern umfasst, insbesondere zur Speicherung von Datum, Druck-, Temperatur-, Dehnungsverlauf, Anzahl der Lastwechsel und diese Daten abrufbar sind.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, die aus den Parametern Daten erzeugt, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelement korrelieren.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit unabhängig vom Schalelement angeordnet ist und über eine drahtlose Verbindung mit dem Speicher verbindbar ist.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit in oder am Schalelement angeordnet ist die Daten, die mit der tatsächlichen Alterung des Schalelement korrelieren, über den Transponder abrufbar sind.
Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder oder die Antenne des Transponders im randseitigen Bereich angeordnet ist.
Set, bestehend aus einer Vielzahl von Schalelementen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Set mindestens 2, insbesondere 4, insbesondere vorzugsweise 8 unterschiedliche Schalelemente aufweist, die sich dadurch unterscheiden, dass die an oder in der Schalhaut angeordneten Transponder oder Antennen an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.
Set, bestehend aus einer Vielzahl von Schalelementen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Set mindestens 2, insbesondere 4, insbesondere vorzugsweise 8 unterschiedliche Schalelemente aufweist, die sich dadurch unterscheiden, dass die Antennen der an oder in der Schalhaut angeordneten Transponder an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.