DE19700694A1 - Verfahren und Anordnung zum Verwalten der Formen für die maschinelle Herstellung von Formkörpern aus Beton oder artverwandten Materialien - Google Patents

Description

Beim Herstellen von Formkörpern, wie Pflastersteinen, Hohl­ blocksteinen, Bordkantensteinen oder anderen Betonfertigtei­ len, wird der Frischbeton in entsprechende Formen aus Stahl eingebracht, dort verdichtet und wieder ausgeformt. Die Her­ stellung derartiger Formkörper erfolgt mittels weitgehend au­ tomatisierter Baustoffmaschinen, in welche die jeweiligen Formen austauschbar eingesetzt werden. Es ist allgemein üb­ lich, daß der Betonwarenproduzent die Herstellungsformen von einem speziellen Formenhersteller mietet oder kauft. Das Er­ fassen der tatsächlich mit jeder Form gefertigten Anzahl Be­ tonwaren ist für das Ermitteln des Mietpreises, die Überwa­ chung der Lebensdauer der Form sowie die Prüfung von Garan­ tie- und Gewährleistungsansprüchen notwendig. Dazu ist es vorteilhaft, wenn neben der Anzahl der Fertigungsschritte oder Takte auch Fertigungscharakteristika, wie Beschleuni­ gungswerte und ähnliches erfaßt werden können.

Ein Formenverwaltungsverfahren, bei dem die relevanten Daten an der Baustoffmaschine erfaßt und verwaltungstechnisch, zum Beispiel mittels Begleitpapieren, der jeweiligen Form zuge­ ordnet werden, genügt jedoch nicht den Interessen des Vermie­ ters oder Herstellers der Formen, da zu viele Möglichkeiten zur Manipulation bestehen und das gesamte System der Formen­ verwaltung zu aufwendig ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verwal­ ten von Formen der oben genannten Art sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem die wäh­ rend der Betonwarenherstellung erfaßten Daten direkt an der jeweiligen Form abgenommen werden können, wobei eine Manipu­ lation durch unbefugte Personen unmöglich sein muß. Die tech­ nischen Mittel zur Durchführung des Verfahrens müssen so aus­ gestaltet und angeordnet sein, daß die bei der Betonwarenher­ stellung an Maschinen und Formen auftretenden enormen mecha­ nischen Belastungen keine negativen Auswirkungen auf die ma­ nipulationsfreie Erfassung und Verarbeitung der Daten haben oder zu Beschädigungen an den dazu notwendigen technischen Einrichtungen führen können.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Anordnung mit den in den Patentansprüchen 1 und 4 genannten Merkmalen ge­ löst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß dem Hersteller, Verkäufer, Vermieter oder auch dem Anwender der Formen zu jedem Zeitpunkt die zur Verwaltung der Formen notwendigen Daten manipulationsfrei zu Verfügung stehen.

Da der Transponder und der Schreib-Lese-Kopf in massiven Bau­ teilen aus Stahl untergebracht sind, ist es aus übertragungs­ technischen Gründen notwendig, den Abstand dieser beiden Bau­ gruppen beim Übertragungsvorgang möglichst gering zu halten. Dabei muß jedoch eine stoßende Berührung und die damit ver­ bundene enorme mechanische Belastung beim Betrieb des Rüttel­ tisches vermieden werden. Durch die Anordnung des Transpon­ ders in einem Formflansch der Form und des Schreib-Lese-Kopfes in der Formauflage der Baustoffmaschine sind diese Baugruppen beim Verdichten des in die Form eingefüllten Bau­ stoffs vorteilhaft schwingungsisoliert. Sie können also nicht schwingend aneinanderschlagen, da der Formflansch und die Formauflage beim Rütteln ausreichend beabstandet sind. Die jeweils horizontal mittige Anordnung des Transponders und des Schreib-Lese-Kopfes gewährleisten die geringsten x-y-Abweichungen zwischen diesen Baugruppen beim Wiederaufsetzen der Form auf die Formauflagen.

Ausführungsbeispiele zum Durchführen des Verfahrens sowie zur Anordnung der dazu notwendigen technischen Einrichtungen sind im folgenden näher beschrieben.

Eine Form zur Herstellung von Betonwaren weist einen untrenn­ bar mit der Form verbundenen Transponder auf. Bei dem Trans­ ponder handelt es sich vorzugsweise um einen berührungslos arbeitenden passiven Transponder, welcher zur Daten- und Energieübertragung mit einem elektromagnetischen Feld arbei­ tet. Schon während der Herstellung der Form kann der Trans­ ponder an den einzelnen Fertigungsstationen mit fertigungsre­ levanten Daten beschrieben werden. Diese Daten werden zur Überwachung des Fertigungsprozesses der Form genutzt. Der Formenhersteller beschreibt den Transponder nach Fertigstel­ lung der Form mit den die Form eindeutig kennzeichnenden Da­ ten. Diese Daten sind werden einmalig gespeichert. Eine nach­ trägliche Änderung dieser Daten durch einen Benutzer der Form ist nicht möglich.

Nachdem die Form in die rechnergesteuerte Baustoffmaschine eingebaut wurde, wird das aktuelle Datum in den Transponder eingeschrieben. Aus dem Transponder ausgelesen werden techno­ logische Daten, durch welche die jeweilige Form eindeutig er­ kannt wird und die zum Einrichten der Baustoffmaschine sowie zu deren Steuerung verwendet werden. Diese Daten können Anga­ ben bezüglich Rezepturen, Maße der Form, Beschleunigungs- und Belastungskennwerte usw. enthalten. Vor dem Beginn der Ferti­ gung von Formkörpern wird ebenfalls die Anzahl der mit dieser Form schon durchgeführten Fertigungstakte aus dem Transponder ausgelesen und im Rechner zur Lebensdauerüberwachung verwen­ det. Während der Fertigung wird nach jedem durchgeführten Takt die Taktzahl aktualisiert in den Transponder zurückge­ schrieben und dort unmanipulierbar gespeichert. Ebenso werden nach Reparaturen wichtige Daten, wie Datum und Art der jewei­ ligen Reparatur, im Transponder registriert.

Im Falle der Geltendmachung von Garantie- oder Gewährlei­ stungsansprüchen oder zum Zwecke der Berechnung des Mietprei­ ses, kann der Formenhersteller unabhängig von der Baustoffma­ schine mit einem externen Lesegerät die tatsächlichen Ferti­ gungsdaten an der Herstellungsform abrufen.

Außerdem kann der Betonwarenhersteller ausgewählte Daten für Zwecke der Lagerhaltung und Lebensdauerüberwachung abrufen oder ergänzen. Durch eine entsprechende Zugriffskontrolle wird sichergestellt, daß eine Manipulation aller für den Her­ steller der Form wichtigen Daten unmöglich ist.

In einer speziellen Ausgestaltung des Verfahrens werden die relevanten Fertigungsdaten, wie die aktuelle Taktzahl, nicht sofort nach jedem Takt in der Form selbst gespeichert. Dazu werden jeweils nach dem Einbau der Form in die Baustoffma­ schine und vor Beginn der Fertigung die aktuellen Daten aus dem Transponder mittels einer Lese-Schreib-Station ausgelesen und im Steuerungsrechner der Baustoffmaschine oder einem se­ paraten Rechnersystem zwischengespeichert. Vor dem Ausbau der Form werden dann die Daten aktualisiert in den Transponder zurückgeschrieben.

Zur Durchführung einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens sind an der Form selbst Sensoren angeordnet. Bestimmte ferti­ gungsrelevante Daten, wie aktuelle Taktzahl, Rüttelenergie usw. werden in diesem Fall unabhängig vom Steuerungsrechner der Baustoffmaschine direkt an der Form erfaßt und aktuali­ siert und unmanipulierbar im Transponder gespeichert.

Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele für die Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher be­ schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die relevanten Teile einer Brettmaschine

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1

Fig. 3 die Anordnung des Transponders in einem Auflast­ oberteil
Die Fig. 1 zeigt die relevanten Teile einer Baustoffmaschine zum maschinellen Herstellen von Formteilen aus Beton oder artverwandten Baustoffen. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine sogenannte Brettmaschine, wobei in Trans­ portrichtung gesehen jeweils nur eine Hälfte der Baustoffma­ schine dargestellt ist. Auf einem Maschinenrahmen 8 ist ein Rütteltisch 9 angeordnet. Auf diesem lagert ein zugeführtes Brett 16, auf dem die Formkörper mittels der Form 1 geformt und abtransportiert werden. Die Form 1 weist jeweils seit­ lich, in Transportrichtung des Brettes 16 gesehen, Formflan­ sche 2 auf, mit denen die Form 1 nach dem Einbau in die Bau­ stoffmaschine auf den Formauflagen 4 aufliegt. Die Formaufla­ gen 4 sind jeweils an den Säulenführungen 10 vertikal ver­ fahrbar, wobei der Verfahrbereich nach unten durch die Stell­ schrauben 11 begrenzt wird. Jede Formauflage′ 4 weist einen gelenkig gelagerten Formniederhalter 12 auf. An dem der Form 1 abgewandten Ende jedes Formniederhalters 12 ist zwischen diesem und der Formauflage 4 ein Dämpfungssystem 13 angeord­ net. Am anderen Ende weist der Formniederhalter 12 Spannele­ mente 14 auf, während auf der Formauflage 4 Fixierelemente 15 angeordnet sind. In der Darstellung gemäß Fig. 1 befindet sich die gesamte Anordnung in Rüttelstellung, das heißt, der Formflansch 2 und die Formauflage 4 berühren sich nicht. Fig. 2 zeigt die entsprechenden Bauteile vergrößert in Schreib-Lese-Stellung.

In einem Hohlraum 5 eines Formflansches 2 ist horizontal mit­ tig der Transponder 3 unlösbar befestigt. Dies kann durch Verkleben oder Vergießen erfolgen. In einem Hohlraum 7 in der Formauflage 4 ist genau unter dem Transponder 3 der Schreib- Lese-Kopf 6 angeordnet. Vorteilhaft wird der Schreib-Lese-Kopf 6 auswechselbar befestigt.

Zum Herstellen von Formkörpern wird die Form .1, wie oben be­ schrieben, in die Baustoffmaschine eingebaut, so daß die Form 1 mit ihren zwei seitlichen Formflanschen 2 auf den Formauf­ lagen 4 aufliegt. Der Transponder 3 und der Schreib-Lese-Kopf 6 liegen nun direkt übereinander. Der Schreib-Lese-Kopf 6 kann jetzt den Transponder 3 in bekannter Weise durch ein elektromagnetisches Feld aktivieren und die in ihm gespei­ cherten Daten auslesen.

Nachdem ein Brett 16 auf dem Rütteltisch 9 in Fertigungsstel­ lung gebracht wurde, fahren die Formauflagen 4 nach unten und spannen mit den Formniederhaltern 12 die Form 1 auf das Brett 16. Die Form 1 und die Formauflage 4 befinden sich jetzt be­ abstandet in der in Fig. 1 dargestellten Rüttelstellung. Nach dem Einfüllen des Betons wird dieser durch die Wirkung des Rütteltisches 9 und einer in Fig. 1 nicht dargestellten Auflast verdichtet. Dabei kommt es zu enormen mechanischen Belastungen an der Form 1. Die vertikale und horizontale Be­ wegung der Form 1 wird durch die Formniederhalter 12 und die Spannelemente 14 sowie die Fixierelemente 15 begrenzt. Da die Formflansche 2 und die Formauflagen 4 ausreichend beabstandet sind, können sich der Transponder 3 und der Schreib-Lese-Kopf 6 nicht Berühren und somit nicht beschädigt werden. Nach Be­ endigung des Rüttelvorgangs fahren die Formauflagen 4 wieder nach oben, so daß die Form 1 mit ihren Formflanschen 2 wieder auf den Formauflagen 4 aufliegt. Der Transponder 3 und der Schreib-Lese-Kopf 6 befinden sich nun wieder in einem so ge­ ringen Abstand, daß zum Beispiel die aktuelle Taktzahl in den Transponder 3 eingeschrieben werden kann. Da nach den Rüttel­ bewegungen die Lageabweichungen in X-Y-Richtung in der hori­ zontalen Mitte der Formflansche 2 am geringsten sind, kommt es auch horizontal zu keinen die Datenübertragung beeinflus­ senden Lageabweichungen zwischen dem Transponder 3 und dem Schreib-Lese-Kopf 6. Zum Ausformen der Formkörper wird die Form 1 noch weiter nach oben gefahren. Nach dem Weitertrans­ port der Formkörper kann ein neues Brett 16 zugeführt und ein neuer Fertigungstakt ausgeführt werden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Transponder 3 an dem zur jeweiligen Form gehörigen Auflastoberteil 17 angeord­ net, während der Schreib-Lese-Kopf 6 an dem die Auflastkraft erzeugenden Bär 18 der Baustoffmaschine angeordnet ist. Da das Auflastoberteil 17 und der Bär 18 der Baustoffmaschine miteinander verspannt sind, kommt es auch in dieser Ausge­ staltung zu keinen schlagenden Berührungen.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Transponder an einem aus­ wechselbaren Formeinsatz angeordnet. Der zugehörige Schreib-Lese-Kopf ist dann an dem zugehörigen Formrahmen montiert.

Mit der Erfindung können nicht nur die Formen für sogenannte Brettmaschinen verwaltet werden. Auch beim Einsatz von Mehr­ lagenfertigern, Bodenfertigern, Wende- oder Kippmaschinen, Fließfertigern oder Steinpressen ist die Erfindung anwendbar.

Bezugszeichenliste

1 Form
2 Formflansche
3 Transponder
4 Formauflagen
5 Hohlraum
6 Schreib-Lese-Kopf
7 Hohlraum
8 Maschinenrahmen
9 Rütteltisch
10 Säulenführungen
11 Stellschrauben
12 Formniederhalter
13 Dämpfungssysteme
14 Spannelemente
15 Fixierelemente
16 Brett
17 Auflastoberteil
18 Bär

Claims (8)

1. Verfahren und Anordnung zum Verwalten der Formen für die maschinelle Herstellung von Formkörpern aus Beton oder art­ verwandten Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verwaltung notwendigen Daten während der Benutzung der je­ weiligen Form erfaßt und in einem untrennbar mit der Form verbundenen Transponder gespeichert und bei Bedarf mit ent­ sprechenden Lesegeräten ausgelesen werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen Daten der Form beim Einbau in die Bau­ stoffmaschine in einer Lese-Schreib-Station der Baustoffma­ schine erfaßt und im Steuerungsrechnersystem der Baustoff­ maschine zwischengespeichert werden, und daß die während der Benutzung der Form im Steuerungsrechnersystem erfaßten Daten, vor dem Ausbau der Form, aktualisiert in den Trans­ ponder zurückgeschrieben werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während der Fertigung der Formkörper zu erfassenden Daten, über im Transponder enthaltene oder mit ihm verbun­ dene Sensoren, unabhängig von der Baustoffmaschine erfaßt und im Transponder gespeichert werden.

4. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zum Verwalten der Formen für die maschinelle Herstellung von Formkörpern aus Beton oder artverwandten Materialien, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Transponder (3) unlösbar an der Form (1) oder einem Teil davon, wie einem auswechselbaren Formein­ satz oder einem Auflastoberteil (17), angeordnet ist, und daß der zugehörige Schreib-Lese-Kopf (6) zumindest während der Übertragung von Daten gering vom Transponder (3) beab­ standet an einer Baugruppe der Baustoffmaschine angeordnet ist.

5. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (3) unlösbar in einem Hohlraum (5) in einem Formflansch (2) der Form (1) angeordnet ist, und daß der zugehörige Schreib-Lese-Kopf (6) unterhalb des Trans­ ponders (3) in einem Hohlraum (7) in einer Formauflage (4) der Baustoffmaschine angeordnet ist.

6. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (3) horizontal mittig im Formflansch (3) und der Schreibe-Lese-Kopf (6) horizontal mittig in der Formauflage (4) angeordnet sind.

7. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (3) im Auflastoberteil (17) der Form (1) und der Schreib-Lese-Kopf (6) im Bär (18) der Baustoffma­ schine angeordnet ist.

8. Anordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (3) mit einem oder mehreren Sensoren verbunden ist.