Auf dem Weg zur digitalen Transformation im Mauerwerksbau verfügen Seilroboter über das Potenzial, den Steinverarbeitungsprozess zu revolutionieren. In kürzester Zeit lassen sich große Bauvolumina, auch bei komplexen Geometrien und reduziertem Personaleinsatz, realisieren.

Bild Steinapplikator

Seilroboter für den automatisierten Mauerwerksbau

Seit dem 01. Februar 2019 arbeitet die Forschungsvereinigung Kalk-Sand e. V. mit der Universität Duisburg-Essen und dem IAB Weimar an der Umsetzung eines Seilroboters für den Mauerwerksbau. Konstruktive Hauptaufgabe des IAB-Forscherteams rund um Thomas Roske, Leiter des Fachbereiches Maschinentechnik, ist die Konzeption und Umsetzung eines Mörtelauftraggerätes als Prozesseinheit vor dem eigentlichen Mauervorgang. Neben den Mensch-Maschine-Interaktionen galt es, baustellennahe Prozesse zu beachten und einfach montierbare Komponenten zu verwenden. Dazu wurden u. a. handelsübliche Mörtelrollen und Mörtelschlitten erprobt, deren Prozesssicherheit stark von der Konsistenz des Mörtels und der Geschwindigkeit des Mörtelauftrags abhängt. Marktgängige Geräte bieten im Ruhezustand zudem keine ausreichende Dichtheit, was bei automatisierten Prozessen einen erheblichen Nachteil darstellt und worauf zu reagieren war.

Funktionsweise basiert auf Steinformmaschinen

Bild Funktionsweise Seilroboter

Basierend auf der IAB-Expertise im Bereich Steinformmaschinen entstand die Idee, das Füllwagenprinzip aus der Betonsteinfertigung zu modifizieren und den Dünnbettmörtel per Hin- und Her-Bewegung zu applizieren. Die damit einhergehende Neugestaltung des Mörtelprozesses erfordert ein Drehen des Steines vor seiner Übergabe an den Roboter. Damit wird der Haftverbund zwischen Stein und Mörtel zum kritischen Punkt. Zusätzlich muss der Stein-Übergabepunkt mit dem Gebäude “wachsen“, da es sonst zu Kollisionen zwischen den Seilen des Roboters und den gemauerten Wänden kommt.

Auswertung und Funktionsmuster

Bild Steingreifer mit Dreheinheit

Funktionsmuster Steingreifer mit Dreheinheit

Nach Auswertung aller Untersuchungen wurde die ausgewählte Vorzugsvariante detailliert durchgebildet. Diese Variante zeichnen baustellengeeignete, robuste Komponenten aus, die elektrisch bzw. pneumatisch arbeiten. Aktuell werden sie durch die WESOMA GmbH Weimar zu einem Funktionsmuster zusammengeführt, um im Herbst erstmalig den Gesamtprozess zu erproben.


Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Thomas Roske
+49 (0) 3643 8684-144
+49 (0) 3643 8684-113
t.roskeiab-weimar.de

Projektpartner

► Kalk-Sand e. V.
► Universität Duisburg-Essen

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