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Dokumentenidentifikation DE69618598T2 19.09.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0839237
Titel TRANSPORTABLE HERSTELLUNGSANLAGE ZUR PRODUKTION VON WOHNUNGEN IN STANDARDGRÖSSE
Anmelder Cohen Brothers Homes, L.L.C., Denver, Col., US
Erfinder COHEN, Leslie, David, Englewood, US;
COHEN, Blair, Roger, Wheat Ridge, US
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69618598
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 01.07.1996
EP-Aktenzeichen 969243385
WO-Anmeldetag 01.07.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/US96/11189
WO-Veröffentlichungsnummer 0009704188
WO-Veröffentlichungsdatum 06.02.1997
EP-Offenlegungsdatum 06.05.1998
EP date of grant 16.01.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.09.2002
IPC-Hauptklasse E04B 1/35
IPC-Nebenklasse B28B 15/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine mobile Fertigungsanlage, die in der Nähe einer großen Häuserbaustelle errichtet werden kann, um in wirtschaftlicher Weise Normgrößen-Wohnungen praktisch in ihrer Gesamtheit in einer fabrikähnlichen Umgebung zu erstellen, bevor diese fertigen Wohnungen zu vorbereiteten Dauerfundamenten transportiert und dort aufgestellt werden. Solche Normgrößen-Wohnungen, wie sie hier vorgestellt werden, besitzen einen großen Umfang an architektonischer und Grundriß-Flexibilität, große Räume und typischerweise Wohnbereiche von 1.600 Quadratfuß und mehr auf ein oder zwei Stockwerken, Kellerräume nicht eingerechnet.

Hintergrund der Erfindung - Die derzeitige Wohnungsbauindustrie

Die derzeitige Wohnungsbauindustrie läßt sich nach Maßgabe von drei grundlegenden Verfahren der Erstellung von Wohnungen in Segmente unterteilen: vorgefertigt oder modular (gefertigt), platten- oder komponentenweise (in Form von Platten) ausgelegt - mit sowohl fern der Baustelle als auch auf der Baustelle gefertigten Elementen, und individuell gebaut (gemauert - mit vor Ort an einer speziellen Baustelle erstelltem Rohbau). Jedes dieser drei Verfahren besitzt spezielle Vorteile und Nachteile. Darüber hinaus eignet sich jedes Verfahren zum Erstellen eines speziellen Wohnungstyps. Ein gemeinsames Ziel der Wohnungsbauindustrie besteht in der Erstellung von Qualitätswohnungen, die in kostenwirksamer Weise starken Wiederhall auf dem Markt haben.

Das Fertighaus wird in einer Fabrik erstellt, die geographisch von einer Siedlung oder einer speziellen Baustelle entfernt ist. Die fabrikseitig hergestellten Modulen müssen über öffentliche Autobahnen und Straßen zu einer Vertriebsstelle oder einer vorbestimmten Baustelle transportiert werden. Die frühesten Vertreter dieser Klasse von Eigenheimen waren die sogenannten Mobile-Homes. Diese waren und sind immer noch mit an einem Fahrgestellrahmen befestigten Achsen ausgestattet. Das typische Fertighaus wird in einer Fabrik erstellt, die einen umfangreichen geographischen Bereich bedient, der größenmäßig von einigen zehn oder hundert Meilen Radius bis zu mehreren Staaten reicht. Aufgrund der für die fabrikseitige Fertigung typischen Kosteneffizienz ist das Vorfertigungsverfahren (und in gewissem Umfang die plattenweise Vorfertigung) erfolgreich bei der Erstellung billiger neuer Eigenheime, typischerweise kleiner Häuser. Ein Fertighaus wird für den direkten Verkauf an einen Kunden oder die Installation an einer speziellen Baustelle gefertigt, oder es kann an eine Vertriebsfirma verkauft und auf Lager gehalten werden, um später verkauft und aufgestellt zu werden.

Die derzeitigen Fertighäuser weisen deutliche Vorteile gegenüber dem früheren Mobile-Home auf. Mehrere vorgefertigte Modulsegmente können für das fertige Haus von einer entfernten Fabrik zu einer Vertriebsfirma oder zu einer Zielbaustelle transportiert werden. Nach Anlieferung zu der Endbaustelle werden die Modulen zusammengefügt, um eine fertige Wohnung zu bilden, die deutlich größer ist als ein Einzelmodul-Fertighaus mit einer typischen Größe von 3,66 · 21,33 m (12' · 70').

Der Hauptvorteil von Fertighäusern ist die Nutzung einer Fabrikanlage. Innerhalb einer Fabrikanlage gibt es eine gesteuerte Umgebung, in der fertige, straßentransportfähige Wohnungen erstellt werden. Fabriken bieten einen signifikanten Vorteil durch die Massenproduktionsfähigkeit. Die Vorteile einer Fabrikanlage sind:

Wohnungen lassen sich sehr rasch vom Auftrag bis zum fertigen Produkt erstellen.

Schlechtes Wetter hat praktisch keinen Einfluß auf die Produktion. Die konstruktiven Toleranzen sind präziser und besser beherrschbar.

Eine Produktionssteigerung durch Mehrfachschichtbetrieb ist deshalb in einfacher Weise durchführbar, weil die kritischen Bedingungen wie Beleuchtung, Belüftung sowie Lufttemperaturen 24 Stunden am Tag beherrschbar sind.

Es sind nicht-sequentielle Konstruktionsmethoden möglich.

Man kann das Bundesbaugesetz (in den USA: Federal (HUD) Building Code) zugrundelegen, das ein angepaßtes Regelwerk darstellt, da es sich auf Leistungsnormen anstatt auf Ausführungsnormen konzentriert. Darüber hinaus sind nach dem HUD-Baugesetz errichtete Häuser billiger in der Fertigung als gemauerte Eigenheime, die nach dem einheitlichen Baugesetz (in den USA: Uniform Building Code; UBC) oder nach anderen lokalen Bauvorschriften errichtet werden.

Die wesentlichen Kosteneinsparungen lassen sich sowohl in der zur Errichtung von Eigenheimen benötigen Anzahl von Arbeitsstunden als auch in den Arbeitseinheiten-Kosten erreichen, bedingt durch die Nutzung sich wiederholender Produktionsaufgaben sowie der Möglichkeit des Masseneinkaufs und der Handhabung von Materialien an einer festen Fertigungsstelle.

Ein Wohnungsbauverfahren, welches Ähnlichkeit mit der Fertighaustechnologie besitzt, ist das Plattenbauverfahren. Der Plattenbau besteht aus einem System des Vorfertigens von Wänden, Böden und Dachkomponenten zu Einheiten oder Abschnitten. Dieses Konstruktionsverfahren ist dann am wirksamsten, wenn es eine Wiederholung der Plattentypen und -abmessungen gibt. Platten werden mit Hilfe einer Lehre erstellt, in die die Fachwerkteile eingelegt und anschließend mit Nägeln, Schrauben oder durch Schweißen untereinander verbunden werden. Die Innen- und Außenverschalung, ja sogar der vollständige Innen- oder Außenputz läßt sich an der Wandplatte anbringen, bevor die fertige Platte an der Struktur angebracht wird. Die Plattenerstellung in der Werkstatt bietet zahlreiche Vorteile. Die Plattenwerkstatt stellt eine geschützte Umgebung dar, in der die Arbeit unabhängig von Wetterbedingungen vonstatten geht. Das Anbringen von Verschalungen sowie die Endverkleidung läßt sich einfacher und schneller bei Platten ausführen, die sich in einer horizontalen anstatt in einer vertikalen Lage befinden.

Beim Plattenbau werden Hauptkomponenten von Häusern entweder in einer entfernten Fabrik oder an Ort und Stelle vorgefertigt, wobei an Ort und Stelle unglücklicherweise die Plattenfertigung von den lokalen Wetterbedingungen abhängt. Wenn Komponenten oder Platten in einer Fabrik erstellt werden, werden sie anschließend über öffentliche Schnellstraßen und Straßen zu der Baustelle transportiert, wo sie in ihrer Einbaulage gehievt und untereinander verbunden werden, um die Grundwohnungsstruktur zu bilden, wozu konventionelle Bauverfahren eingesetzt werden. Die Plattenbaumethode erfordert den Einsatz von Hebezeugen an der Baustelle, um die vormontierten Komponenten zu handhaben, sie erfordert ferner, daß ein beträchtlicher Umfang an Endbearbeitung an Ort und Stelle geleistet wird, um die Komponenten zusammenzubauen und die Verbindungsstellen zwischen den Platten einer Endbearbeitung zu unterziehen.

Die Hauptvorteile des Plattenbaus sind folgende:

Kosten- und Fertigungseffizienz der von der Baustelle unabhängigen fabrikseitigen Plattenfertigung.

Realisierbar ist auch die Wirtschaftlichkeit von Massenfertigungs- Platten an einer Siedlungsbaustelle.

Der Zusammenbau von Platten oder Komponenten zu fertigen Wohnungen erfolgt beträchtlich schnell.

Vorfertigung von Platten zur Erstellung von Häusern läßt sich auch in abgelegenen Zonen durchführen.

Die letzte Kategorie von Wohnungsbau ist der "gemauerte" Hausbau, bei dem es sich entweder um einen speziellen Bau gemäß den individuellen Vorgaben des Bauherm handelt, um ein bauherrenspezifisches Gebäude, oder aber um eines von mehreren vorbestehenden Modellen einer Häuserpalette. Diese Wohnungen werden in traditioneller Weise mit Hilfe von Fachwerkteilen (typischerweise vorbereiteten Holzteilen) gebaut, um die Wohnung auf einem Fundament an der Baustelle nach Maßgabe eines Architekten-Bauplans zu erstellen. Das "gemauerte" Haus unterscheidet sich in der Gestaltung stark von einem Fertighaus. Es gibt keinerlei architektonische, bauliche oder Abmessungs-Beschränkungen bei einem gemauerten Haus, wie sie bei einem Vorfertigungsentwurf durch die Beschränkungen des Transports über das Straßennetz gegeben sind. Der Transport über das öffentliche Straßennetz bedingt Restriktionen in der Höhe, der Breite, der Länge und im Gewicht. Beim gemauerten Bau sind Höhe, Breite, Tiefe, Dachneigung, Dachüberhang, Dachgauben, Dachgiebel etc. sämtlich vollständig offen für den individuellen Geschmack, beschränkt ausschließlich durch die einschlägigen Bauvorschriften. Die Fähigkeit, Normgrößen- Häuser mit wesentlicher Entwurfsflexibilität zu erstellen, ist der Grund dafür, daß der Hauptteil der derzeit erstellten Häuser "gemauerte" Häuser sind.

Der gemauerte oder Individualbau erfordert ein sequentielles Bauschema, gemäß dem das Teil A fertig sein muß, bevor mit dem Teil B begonnen wird, und dann wiederum das Teil B fertig sein muß, bevor mit dem Teil C begonnen werden kann, und so fort. Beispielsweise müssen zunächst die Erdgeschoßwände fertig sein, bevor mit dem Boden für das erste Obergeschoß begonnen werden kann, die Wände des ersten Obergeschosses müssen fertig sein, bevor mit der Decke des ersten Obergeschosses begonnen werden kann. Obschon dieses Verfahren für den Wohnbau viele Jahre funktioniert hat, beinhaltet es dennoch besondere Unzulänglichkeiten, die für den Bauherm zu signifikanten Kostenaufwendungen führen.

Individuell erstellte Wohnungen lassen sich in beliebiger Größe und beliebigem gewünschtem Grundriß erstellen, beschränkt nur durch die konstruktiven Möglichkeiten des Rohbaumaterials. Mehrgeschossige Häuser lassen sich in einfacher Weise mit architektonischen Besonderheiten, Zimmergrößen und Grundrissen ausgestalten, die durch den Architekten, den ausführenden Baubetrieb und/oder den Bauherm festlegen lassen. Es gibt keine übergeordneten Beschränkungen, die etwa durch die Notwendigkeit des Transports des Baus über das öffentliche Schnellstraßen- und Wegenetz vorgegeben sind.

Weitere Vorteile des Individualbaus sind:

Die Möglichkeit, eine große Vielfalt von Normgrößen-Wohnungen (darunter eingeschossige und mehrgeschossige Wohnungen) zu erstellen.

Einfache kundenspezifische Individualisierung.

Bekannte und in großem Umfang akzeptiertes Bauverfahren. Es sind im allgemeinen geschulte Subunternehmer verfügbar.

Somit ist ersichtlich, daß die oben erläuterten Verfahren des Wohnungsbaus gewisse spezifische Vorteile haben, wobei diese Vorteile typischerweise eng verbunden sind mit dem Wohnungstyp, der durch das gewählte Bauverfahren erstellt wird.

PROBLEM - FERTIGBAUVERFAHREN

Während Fertighäuser, Plattenhäuser und individuell erstellte Häuser zahlreiche Vorteile für ihre jeweiligen Marktgegebenheiten besitzen, weisen sie aber auch spezielle Nachteile auf. Diese Nachteile stellen die Hauptprobleme dar, mit denen die Bauindustrie heutzutage konfrontiert ist. Speziell im Hinblick auf das Fertighausverfahren:

Bemessungs- und Entwurfsbeschränkungen haben Fertighäuser auf ein begrenztes Marktsegment eingeschränkt.

Das Fertigbauverfahren läßt sich nicht dazu einsetzen, Normgrößen-Häuser zu erstellen, ohne daß das Haus in Modulen relativ geringer Abmessungen segmentiert wird, was Kompromisse bezüglich Ausgestaltung und Grundriß erfordert.

Die Fertighaus-Modulen müssen über eine beträchtliche Strecke von der Fabrik zur Baustelle transportiert werden, häufig indirekt über eine Vertriebsstelle.

Fertighaussegmente sind beträchtlichen architektonischen sowie Grundriß-Beschränkungen unterworfen, weil die fertigen Modulen über das öffentliche Wegenetz transportiert werden müssen.

Es gibt beträchtliche Größenbeschränkungen für Fertighäuser: ein einstöckiges, 3-4,26 m (10-14 Fuß) breites und 15,24-21,22 m (50-70 Fuß) langes Haus mit kastenähnlicher Architektur.

Die Kosten für die Baustellenanpassung der straßentransportfähig erstellten Modulen sowie die dazugehörige Vor-Ort- Qualitätskontrolle, die für den Zusammenbau und die Endfertigung notwendig ist, können beträchtlich sein.

Ferner gibt es die Gefahr einer Beschädigung der Fertighausmodulen während des umfangreichen Transports über das öffentliche Wegenetz.

PROBLEM - PLATTENBAUVERFAHREN

Es gibt auch Probleme bei Plattenbau-Häusern:

Für den Zusammenbau der Platten vor Ort ist baustellengebundene Arbeit aufzuwenden.

Es werden nicht vollständige Wohnungseinheiten produziert, da es sich um ein Verfahren zum Produzieren von lediglich Häusersegmenten handelt.

Das Plattenbauverfahren ist nicht in der Lage, Normgrößen- Wohnungen ohne Segmentierung des Hauses in Modulen relativ geringer Abmessungen zu erstellen, was zahlreiche Kompromisse erfordert.

Die angefertigten Platten oder Komponenten erfordern eine vornehmlich an der Baustelle vorzunehmende Montage, die beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt, so daß die Teile den örtlichen Wetterbedingungen ausgesetzt sind.

Die in einer entfernt gelegenen Anlage erstellten Platten unterliegen Größenbeschränkungen aufgrund des notwendigen Transports dieser Platten über das öffentliche Wegenetz.

Die Platten müssen an der Baustelle zusammengebaut werden, und die Verbindungsstellen zwischen den Platten müssen an der Baustelle ausgebessert und einer Endbearbeitung unterzogen werden.

Es bestehen beträchtliche Entwurfsbeschränkungen aufgrund der Notwendigkeit der Straßentransportfähigkeit der Platten.

Es besteht die Gefahr einer Beschädigung der Platten und Komponenten während des umfangreichen Transports und der Handhabung.

PROBLEM - INDIVIDUALBAUVERFAHREN

Auch beim individuellen Bauen von Wohnungen gibt es Probleme:

Der Individualbau ist an sich ein sequentieller Hausbauprozeß - Böden werden vor den Wänden erstellt, Wände vor den Decken, und das Dach wird gebaut, nachdem sämtliche übrigen Rohbauteile fertig sind. Es handelt sich dabei um einen langwierigen Prozeß mit entsprechender Bauaktivität längerer Dauer.

Ein Großteil der beim Individualbau einer Wohnung anfallenden Arbeit hängt von den örtlichen Wetterbedingungen ab, was Verzögerungen und Materialbeschädigungen mit sich bringen kann.

Massenweise Materialzulieferung und -handhabung ist deshalb nicht möglich, weil die Baustoffe für jedes einzelne Haus getrennt werden müssen.

Baustoffe und Vorräte werden zum größten Teil und stückweise während der Bauphase in das Haus hinein und innerhalb des Hauses transportiert.

Bei der individuellen Erstellung eines Wohnhauses ist eine Bauzeit von 4 bis 10 Monaten üblich.

Häuser müssen den lokalen Bauvorschriften entsprechen, so zum Beispiel in den USA dem Uniform Building Code (UBC), ohne die Möglichkeit, gemäß dem Bundesbaugesetz (HUD) zu bauen, was ein rascheres, billigeres und einfacheres Regelwerk darstellt.

Die Arbeitskosten für den Individualbau sind hoch, einhergehend mit dem Umstand, daß die entsprechenden handwerklichen Kapazitäten sich auf weit gestreute Arbeitsplätze verteilen.

Die Überwachung und Qualitätskontrolle beim Individualbau ist nicht gleichmäßig.

Ein bedeutender Nachteil individuellen Wohnungsbaus ist - ungeachtet der Größe und/oder Komplexität der Wohnung - das diese Häuser nach einem Verfahren gebaut werden, welches beherrscht wird sowohl von Bauvorschriften als auch dem Erfordernis, verschiedene unabhängige Subunternehmer einzubeziehen, die auf dem Wohnungsbaugebiet tätig sind. Speziell sucht jeder Subunternehmer die Anzahl der Anfahrten zu der Baustelle zu minimieren, wobei häufig ein ungehinderter Zugang zu wesentlichen Teilen des Baus bei begrenzter Kollision oder Koordination mit anderen Subunternehmern bevorzugt wird. Dieses Bauverfahren ist insbesondere im frühen Stadium in starkem Maße abhängig von Wetterbedingungen und läßt sich nur während der Tageszeit ausführen. Eine durch einen der Subunternehmer verursachte Unterbrechung des Baufortschritts hat einen Welleneffekt auf andere Subunternehmer, die auf die Fertigstellung eines speziellen Baustadiums warten müssen, bis sie ihrerseits ihre Arbeit ausführen können. Obschon jede einzelne Teilunternehmer-Arbeit nicht notwendigerweise umfangreiche Zeit beim Bau eines individuellen Wohngebäudes in Anspruch nimmt, bedeuten die zeitlichen Intervalle zwischen der Ankunft der einzelnen Subunternehmer und die durch Wetter und die Arbeit anderer Subunternehmer bedingten Verzögerungen eine signifikante Streckung des Zeitaufwands, der zur Vervollständigung der jeweiligen Wohnung erforderlichen Zeit. Außerdem hat das Arbeiten vor Ort einen abträglichen Einfluß auf die Qualitätssicherung des Baus, da es schwierig ist, mit tragbaren Handwerkzeugen tragendes Baumaterial mit präzisen Toleranzen in Wände und verschiedene Fertigelemente zu schneiden und zu montieren. Häufig ist es schwierig, für einen individuellen Hausbau eine ausreichende Anzahl geschulter Arbeiter zu finden, die einen hochqualitativen Wohnungsbau zu vernünftigen Kosten erstellen können. Die Qualität leidet, und es gibt außerdem eine beträchtliche Menge Abfall, da die Baustoffe mindestens 2-3-mal gehandhabt werden müssen zwischen dem Versand seitens der Fabrik oder des Sägewerks und der Anlieferung an der einzelnen Baustelle. Es gibt überflüssige Arbeit und beträchtlichen Bruch als Ergebnis dieser wiederholten Handhabung von Baustoffen. Außerdem gibt es typischerweise an den einzelnen Baustellen nicht den gesamten Tag Personen zur Entgegennahme von Material, so daß Material und Vorräte möglicherweise Diebstahl sowie schlechtem Wetter ausgesetzt sind. Überschüssiges Material wird weggeworfen, wenn es nicht in einem beträchtlichen Umfang vorhanden ist, da der Wert von wiederverwendetem Material die Kosten für die Entsorgung dieses Materials kaum wettmacht.

Während der individuelle Wohnungsbau für den Kunden der in höchstem Maße erwünschte Bau ist, bedingt durch die Flexibilität in der Gestaltung, so stehen für diesen Typ von Bauverfahren wegen der Größe und noch häufiger wegen der Tatsache, daß diese Bauten häufig nicht mehrgeschossig sind, nicht die Kostenvorteile der fabrikseitigen Fertigung zur Verfügung. Eine geringfügige Abweichung von dem traditionellen individuellen Haus zeigt das US-Patent 4 187 659, das den Bau eines individuellen Hauses innerhalb einer geschlossenen Struktur offenbart, gefolgt von einem Bewegen des fertigen Hauses zu einem Fundament, wo es dauernd verbleibt. Darüber hinaus zeigt das US-Patent 3 994 060 den Einsatz eines Transportelements zum Bewegen eines Hauses, das heißt eines im Freien erstellten individuellen Hauses, zu einem Fundament, wo es dauerhaft verbleibt.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fertigungsanlage für den Bau von Standardgrößen-Wohneinheiten gemäß beigefügtem Anspruch 1 geschaffen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Fertigungsanlage für den Bau von Standardgrößen-Wohneinheiten gemäß Anspruch 15 geschaffen.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Wohneinheit geschaffen, hergestellt in der Fertigungsanlage gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei die Wohneinheit aufweist:

a) mehrere Außenwände, die jeweils eine Länge besitzen, und

b) einen metallischen einstückigen Basisrahmen, der nicht abnehmbar ist von und fest angebracht ist an und entlang mindestens einem Abschnitt der Länge jeder der mehreren Außenwände.

Die im folgenden beschriebene und dargestellte Ausführungsform einer Fertigungsanlage ist im Stande, in effizienter Weise Standardgrößen- Wohneinheiten in fabrikmäßigem Rahmen herzustellen. Die Fertigungsanlage ist beweglich und entspricht dem Grundbedürfnis, die Effizienz beim Hausbau dadurch zu maximieren, daß sowohl eine Fabrik als auch ein Verfahren für den Bau von Wohneinheiten voller Größe mit neuer Ausgestaltung realisiert werden. Die bewegliche Fertigungsanlage ist im Stande, Standardgrößen-Wohneinheiten herzustellen und sie einer neuen Siedlung in kostenwirksamer und zeitlich effizienter Weise zuzuführen, im Gegensatz zu jedem zum Stand der Technik gehörigen Herstellungsverfahren. Der Grund dafür, daß diese Anlage als "bewegliche Fertigungsanlage" bezeichnet wird, liegt darin, daß am Ende eines gegebenen Projekts der Hauptaufbau der beweglichen Fertigungsanlage abmontiert und zu einer neuen in der Entwicklung befindlichen Siedlung transportiert werden kann, oder an Ort und Stelle verbleiben kann, um einer Sekundärnutzung zugeführt zu werden, beispielsweise in Form eines Warenhauses oder eines Fitneßcenters. Die bewegliche Fertigungsanlage überwindet nicht nur die Probleme, die den herkömmlichen Konstruktionsverfahren anhaften, sondern vereint darüber hinaus die Vorteile der drei oben angesprochenen Verfahren zur Konstruktion von Wohneinheiten. In der beweglichen Fertigungsanlage produzierte Heime erscheinen dem Verbraucher identisch mit Standardgrößen-Individualbauten. Diese Eigenheime haben beträchtliche Entwurfs- und Architektur-Flexibilität, große Räume, moderne Zuschnitte und beträchtlichen Gesamt-Wohnraum. Die Eigenheime, die mit Hilfe der beweglichen Fertigungsanlage produziert werden, sind sämtlichen derzeit gefertigten Eigenheimen unähnlich. Diese Eigenheime können eine große Vielfalt an einstöckigen oder zweistöckigen Einfamilienhäusern in Standardgröße oder verschiedene Formen von Mehrfamilienhäusern besitzen.

Die mobile Fertigungsanlage wird speziell für den Bau individueller neuer Siedlungen ausgelegt. Die im vorliegenden Zusammenhang vorgestellten Siedlungen sind beispielhaft für Wohnungsbedarf und Markterfordernisse in den Vereinigten Staaten. Allerdings besitzt die mobile Fertigungsanlage eine breite, weltweite Anwendbarkeit. Die Hauptstruktur, die Ausrüstung und die Systeme, die die mobile Fertigungsanlage bilden, sind derart ausgebildet, daß sie in Frachtcontainer verladen werden können. Diese Frachtcontainer lassen sich zu einer beliebigen Stelle auf der Erde liefern, die mittels Schiff, Schiene oder Lastkraftwagen zugänglich ist. Stehen in dem betreffenden Land nicht die wesentlichen Materialien und Einrichtungen für den Häuserbau zur Verfügung, so lassen sich auch diese Gegenstände von irgendeinem Land direkt zu der Stelle der mobilen Fertigungsanlage exportieren. Erfolgt der Transport per Schiff, so lassen sich die Container auf LKW-Schlepper oder Eisenbahnwagons umladen, je nachdem was effizienter und wirtschaftlicher ist, um direkt zu der mobilen Fertigungsanlage transportiert zu werden. Es gibt keine Zwischenhalte und demzufolge auch keine Zwischenhändler.

Ein Hauptmerkmal der mobilen Fertigungsanlage ist deren Fähigkeit, eine umfangreiche Vielfalt von Wohnungseinheiten zu erstellen. Das einzige Erfordernis ist eine Siedlung ausreichender Größe, die die Kosten der mobilen Fertigungsanlage rechtfertigt. Diese Flexibilität ist wesentlich für internationalen Einsatz deshalb, weil Ausgestaltungen von und Anforderungen an Wohnungen gebietsweise stark voneinander abweichen. Wesentlicher Umstand ist der, daß in den meisten Fällen ein umfangreicher Bedarf an Wohnungen hoher Qualität bei geringen Kosten herrscht, wobei die Wohnungen in kurzer Zeit errichtet werden können. Die bewegliche Fertigungsanlage kommt diesem Bedürfnis in einzigartiger Weise entgegen.

Die mobile Fertigungsanlage beinhaltet auch die Vielseitigkeit, Häuser entweder mit Hilfe von zugerichtetem Bauholz oder durch Stahlfachwerk zu errichten. Obschon der Gedanke an Stahl möglicherweise die Vorstellung von schwerem und sperrigem Material heraufbeschwört, ist Stahl im Hausbau tatsächlich das Gegenteil. Kaltverformter leichter Normstahl hoher Festigkeit hat geringes Gewicht, läßt sich einfach handhaben und ist eine kosteneffiziente und hochqualitative Alternative zu herkömmlichen Rohbaumaterialien. Stahl ermöglicht ein starkes, dimensionsstabiles, einfach zu erstellendes Rahmensystem. Stahlteile wiegen bis zu 60% weniger als Holzteile, demzufolge sich Fundament- und sogar seismische Belastungen einer Wohnung verringern lassen. Aufgrund seiner Festigkeit kann Stahl größere Distanzen überbrücken, was umfangreichere offene Räume und erhöhte Entwurfsflexibilität ermöglicht, ohne den Einsatz von Zwischenpfeilern und tragenden Wänden zu erfordern. Darüber hinaus sind Stahlrahmengebilde mit sämtlichen Arten derzeit eingesetzter Ausbaumaterialien verträglich. Stahl unterliegt keiner Verrottung, Schrumpfung, Schwellung, Splitterung oder Verwerfung und ist nicht brennbar. Sämtliche Stahlprodukte sind recycelbar. Gestellelemente werden mit vorgestanzten Löchern zur Durchführung von Rohren und elektrischer Verdrahtung hergestellt, was die vorbereitenden Arbeiten für andere Bereiche minimiert.

In den vergangenen Jahren, die gekennzeichnet waren durch einen raschen Anstieg der Holzpreise, haben Bauherm entdeckt, daß Bauen mit Stahl möglicherweise billiger ist als Bauen mit Holz. Während der Preis traditioneller Rohbaumaterialien sprunghaft war und schneller als die Inflation stieg, unterlagen Stahlpreise typischerweise nur geringfügigen vierteljährlichen Korrekturen. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß Stahlbau-Häuser eine vorherrschende Rolle bei der Erstellung von Wohnungsbaueinheiten in den nächsten 10 Jahren spielen werden. Derzeit wird Stahl vornehmlich als stückweiser Ersatz für Holz eingesetzt, was besagt, daß es sich einfach um ein anderes Material handelt, welches nach den gleichen Verfahren wie Holzbalken verarbeitet wird. Stahl beinhaltet offenbar größeres Potential. Eine logische Erweiterung der mobilen Fertigungsanlage besteht darin, daß Stahlbauträger durchgehend für zwei Stockwerke beim Hausbau eingesetzt werden kann. Diese Möglichkeit verringert Arbeits- und Materialkosten bei gleichzeitiger Verringerung der gesamten Bauzeit. Stahlträger mit einer Länge von 20 Fuß lassen sich einfach und kostenwirksam verarbeiten, wobei dieser Typ von Tragstruktur mit Holz praktisch nicht realisierbar ist, bedingt durch dessen naturgemäßen Längen- und Stabilitätsbegrenzungen. Zweistöckige Stahlrahmen- Wände werden in Strukturen vom Ballon-Typ eingesetzt, die das integrale Querverstreben zur Steigerung der Scherfestigkeit der Wandkonstruktion in der Ebene der Wandfläche beinhalten. Ein solches Verstreben und Vergurten beseitigt in der Tat die Gestellausbildung von Wandteilen, was die Erstellung von Wohnungen ermöglicht, die strukturell fester sind als solche, die nach derzeit üblichen Methoden erstellt werden.

Die mobile Fertigungsanlage ist nicht ausgelegt für die allgemeine Fertigung von Häusern, die zu entlegenen Gebieten transportiert werden, wie es bei den üblichen Fertigsystemen und Plattensystemen der Fall ist. Es handelt sich vielmehr um eine spezialisierte mobile Fertigungsanlage, die in der Nähe eines Orts errichtet wird, an dem eine große Anzahl von Wohnungen zu erstellen ist. Die mobile Fertigungsanlage läßt sich an eine solche Siedlung über eine spezielle Zugangsstraße anbinden, wenn der öffentliche Zugang beschränkt ist und weniger Einschränkungen bezüglich Breite und Höhe der Wege gegeben sind als bei den öffentlichen Wegen. Als direktes Ergebnis wird das Hauptproblem überwunden, nämlich die Berücksichtigung der Beschränkungen der öffentlichen Wege-Infrastruktur für den Transport von Fertig- oder Plattenprodukten zwischen der Fabrik und der Baustelle. Die mobile Fertigungsanlage bringt die Fabrik zur Baustelle. Dies eröffnet eine vollständig neue Welt der Gestaltungs- und Konstruktionsverfahren für fabrikgefertigte Häuser. Beseitigt werden die überwältigenden Einschränkungen, die dem Hausentwurf, der Hausgröße, den Transportbelangen, etc. durch Beschränkungen des öffentlichen Straßentransportnetzes zwischen einer entfernt gelegenen Fabrik und der Baustelle auferlegt werden.

Die mobile Fertigungsanlage erstellt Normgrößen-Eigenheimbauten in vernünftigem Rahmen innerhalb einer beherrschten Umgebung. Die Hauptstruktur der beweglichen Fertigungsanlage ist ausreichend hoch, zum Beispiel 9,14 bis 12,2 m (30 bis 40 Fuß), damit in ihr der Zusammenbau und die Bewegung von Normgrößen-Häusern möglich ist. Jedem Produktabschnitt der Häuser sind mehrere unabhängige Produktionsstraßen zugeordnet. Materialien und Zulieferteile lassen sich mit halbem Aufwand kaufen und in der mobilen Fertigungsanlage handhaben. Es gibt Produktionsstraßen innerhalb der mobilen Fertigungsanlage, die jeweils unterschiedliche Komponenten für das fertige Haus erstellen und zusammenbauen. Sämtliche Verputze, Schränke, Geräte, Dächer, Anstriche etc. werden in den teilweise fertigen Wohnungen ausgeführt, bevor die Häuser die Fertigungsanlage verlassen. Die mobile Fertigungsanlage ermöglicht ein Weiterrücken eines im Bau befindlichen Normgrößen-Hauses über ein Transportelement von einer Produktionsstraße zur nächsten bis hin zur Fertigstellung. Die fertigen Häuser werden nacheinander auf dem Transportelement über eine eigene Zugangsstraße zu individuellen Stellen transportiert, an denen sich vorkonstruierte Fundamente befinden, die speziell zur Aufnahme solcher Normgrößen-Wohnungen ausgelegt sind. Das Normgrößen- Haus läßt sich von dem Transportelement abheben und direkt auf das Fundament aufsetzen.

Schlüsselelement für die Materialhandhabung und den Transport des Materials in den Produktionsstraßen innerhalb der mobilen Fertigungsanlage sind Hochleistungs-Hebezeuge, so zum Beispiel freikragende Portalkräne. Eine Durchgangsstraße, groß genug zur Aufnahme von Sattelschleppern mit Auflegern können innerhalb der Hauptstruktur der mobilen Fertigungsanlage aufgenommen werden. Dies fördert das in hohem Maße effiziente Entladen sowie die nachfolgende Materialhandhabung direkt von Schwerlastwagen auf die Produktionsstraßen oder in Lagerbereiche über derartige Hochleistungs-Hebezeuge. Die Hebezeuge können auch umfangreiche Teppichrollen, Geräte, Schränke oder dergleichen direkt im Inneren des teilweise gefertigten Hauses plaziert werden, um übermäßige Arbeit zu vermeiden. Es können große ein- oder mehrgeschossige Wandplatten, Bodengruppen, große Dacheinheiten etc. konstruiert und in einer Produktionsanlage gehandhabt werden. Dies ist bei herkömmlichen Konstruktionsverfahren nicht möglich, hauptsächlich deshalb nicht, weil die Fabrikteile durch öffentliche Wege voneinander getrennt sind. Fertige Komponenten aus den Produktionsstraßen lassen sich auch aus der Montagezone herausheben und direkt an der richtigen Aufnahmestelle in dem teilweise fertigen Haus mit Hilfe des Hebezeugsystems anbringen.

Die mit Hilfe der mobilen Fertigungsanlage zu erstellenden Häuser haben besondere Entwurfsmerkmale. Ein Beispiel ist ein integrales Basisgestell mit einem Strukturbasiselement entlang dem Umfang jedes Hauses und an den Lastaufnahmebereichen für die Innenwände, was diese Normgrößen- Häuser hinsichtlich Fertigung, Transport, Plazierung auf den Fundamenten und langer Lebensdauer stärkt und stabilisiert. Ein wichtiges Merkmal der mobilen Fertigungsanlage besteht darin, daß der sequentielle Bauvorgang, wie er im Stand der Technik bei Individualbauverfahren zum Errichten von Normgrößen-Häusern notwendig ist, nunmehr überflüssig ist. Die mobile Fertigungsanlage unterstützt gleichzeitigen Zusammenbau und Erstellung mehrerer Elemente von Normgrößen-Wohnungen: Böden, Wände, Dächer etc. lassen sich gleichzeitig erstellen. Die Bauzeit für Normgrößen- Wohnungen verkürzt sich gegenüber den 4 bis 10 Monaten bei herkömmlichen Verfahren auf 4 bis 25 Arbeitstage in der mobilen Fertigungsanlage. Außerdem kann dem fabrikmäßigen Ausbau das HUD-Baugesetz zugrundegelegt werden, welches für Normgrößen-Wohnungen gilt, die von der mobilen Fertigungsanlage erstellt werden, was ein weiteres besonderes und kostsparendes Merkmal darstellt. Die Übereinstimmung der erhaltenen Struktur mit den HUD-Baugesetzen kann Verhandlungen mit der Vielzahl von lokalen Bauinspektoren überflüssig machen, ebenso wie die inkonsistente Anwendung der Bauvorschriften für das Bauvorhaben, da die HUD- Inspektionen belegen, daß Produkt und Verfahren den HUD-Normen entsprechen. Die HUD-Bauvorschriften gestatten außerdem den Einsatz innovativer Konstruktionsverfahren. Diese innovativen Konstruktionsverfahren stellen typischerweise Kostenersparnisse für den Bauherm dar. Die Konfiguration der mobilen Fertigungsanlage gemäß der hier offenbarten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehrzahl aus parallel orientierten, nebeneinanderliegenden Produktionsstraßen, die orthogonal zwischen zwei parallel orientierten angrenzenden "Hauptstraßen" verlaufen, wobei sämtliche Straßen sich im Inneren dieser sehr umfangreichen mobilen Fertigungsanlage befinden. Jede der Fertigungsstraßen erzeugt einen großen Teil, wenn nicht die Gesamtheit eines vorbestimmten Volumenabschnitts oder einer Untergruppe der Wohnung. Ein natürlicher Fortschritt des Baus ergibt sich dadurch, daß die teilweise fertige Struktur von einer Produktionsstraße zur anderen durch diese erste orthogonale "Wohnungsbau-Hauptstraße" vorrückt. Die zweite "Zulieferstraße" dient zur Zulieferung von Rohstoffen mittels Schiene oder LKW in den Bereich der mobilen Fertigungsanlage. Zahlreiche, wenn nicht sämtliche Produktionsstraßen enthalten ein oder mehrere Hebezeuge, so zum Beispiel Portalkräne, die integral zu der mobilen Fertigungsanlage gehören. Diese Hebezeuge dienen zum Transportieren von umfangreichen Rohmaterialmengen von den Zulieferfahrzeugen, sei es Schienen- oder Straßenlastfahrzeug, zu Lagerbereichen, die zu der Produktionsstraße gehört, außerdem zu weiteren Lagermöglichkeiten im Inneren der mobilen Fertigungsanlage, außerdem dienen die Hebezeuge zur Handhabung von Untergruppen in den Produktionsstraßen sowie von der Produktionsstraße zu dem jeweiligen teilweise fertigen Haus.

Eingeleitet wird der Bau jeder Wohneinheit in der ersten der orthogonalen Hauptstraßen, der Wohnungsbauhauptstraße, deren Abmessungen ausreichen, um ein Normgrößen-Haus bei dessen dortigem Zusammenbau aufzunehmen. Ein integraler Basisrahmen, der in der ersten Produktionsstraße gefertigt wird, wird auf einem Transportelement an einem Aufgabebereich der beweglichen Fertigungsanlage plaziert. Dies macht es möglich, die Wohneinheit nach Abschluß der Montage in jeder Stufe der mobilen Fertigungsanlage einfach zur nächsten Produktionsstraße innerhalb der mobilen Fertigungsanlage vorrückt, um schließlich aus der mobilen Fertigungsanlage heraus zu einem dauerhaften Aufstellungsort in der Nähe der mobilen Fertigungsanlage verbracht zu werden. Die Wohneinheit wird auf diesem starren oder starr gemachten integralen Basisgestell gefertigt, welches im wesentlichen den Umfang der Wohneinheit beschreibt und notfalls die verschiedenen Querschnitte des Rahmens überbrückt. Dies schafft ausreichenden Halt, damit die Gesamtheit der fertigen Wohneinheit von einem Transportelement auf ein Fundament an der Baustelle für die Wohneinheit bewegt werden kann.

Die in dieser mobilen Fertigungsanlage erstellten Normgrößen- Wohnungen stellen signifikante Vorteile gegenüber dem dar, was derzeit in der Hausbauindustrie gefertigt wird. Erreicht wird dies dadurch, daß das traditionelle sequentielle Bauen komprimiert wird zu einer kleinen endlichen Anzahl von Schritten, die jeweils in einer vorbestimmten Produktionsstraße der Anlage implementiert werden, unabhängig von jedoch in enger Koordination mit der Bauaktivität, die in anderen Produktionsstraßen der Anlage vonstatten geht. Dies macht es beispielsweise möglich, das Dach und den Boden eines Hauses gleichzeitig zusammenzubauen, allerdings in verschiedenen Produktionsstraßen. Nachdem die individuellen Komponenten vormontiert sind, werden sie entweder direkt oder indirekt an dem starren integralen Basisgestell befestigt, während dieses durch die Wohnungszusammenbau-Hauptstraße vorgerückt wird. Diese Endmontage der Hauskomponenten erfolgt innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne. Die Qualität wird gesichert durch eine kontrollierte Arbeitsumgebung innerhalb der mobilen Fertigungsanlage, durch fabrikgemäße Toleranzen, einen stromlinienförmigen, wiederholten und arbeitsgeteilten Montageprozeß etc. Die sequentiell ablaufenden, sich gegenseitig ausschließenden und disjunkten Teilunternehmer-Arbeiten gemäß dem Stand der Technik werden ersetzt durch eine Unterteilung des Bauvorgangs, um den Bau vorbestimmter Volumenabschnitte der Gesamtstruktur in jeder der Produktionsstraßen funktionell zu vervollständigen, wenn der Wohnungsbau durchgängig durch die mobile Fertigungsanlage fortschreitet. So kann zum Beispiel die Wandverkleidung sowie das Verputzen früher als bei dem traditionellen individuellen Bauablauf begonnen werden, während einige Arbeiten, so zum Beispiel Elektro- und Installationsarbeiten, von außerhalb der Wohneinheit her ausgebildet werden können, wenn die Innenwände aufgestellt sind. Jede Wohneinheit verläßt die mobile Fertigungsanlage als im wesentlichen schlüsselfertige Normgrößen-Wohnung, die fertig für den Bezug ist. Diese Beispiele sind kennzeichnend für eine stromlinienförmige und effizient ablaufende Vorgehensweise bei der Wohnungserstellung, die Gebrauch macht von einer Fabrikanlage, die den Wohnungsbau für Normgrößen-Häuser revolutioniert.

Es lassen sich beträchtliche Zeitersparungen erreichen, da der gesamte Arbeitsablauf wetterunabhängig ist und man große Untergruppen fertigen kann, die dann mit mehreren Hebezeugen gehandhabt werden, die integraler Bestandteil der mobilen Fertigungsanlage sind. Aufgrund der großen Anzahl von mit Hilfe der mobilen Fertigungsanlage produzierten Häuser lassen sich außerdem signifikante Kosteneinsparungen beim Material realisieren, bedingt durch die Möglichkeit des Material- und Teile- Großeinkaufs direkt von den Erzeugern ohne Zwischenhändler. Da auch der Materialversand direkt von den Herstellern zu der mobilen Fertigungsanlage stattfindet, gibt es wesentlich weniger Bruch- und Beschädigungsverluste, da der Umfang der Materialhandhabung entsprechend reduziert ist. Man erreicht Arbeitsersparnis durch die Hebezeuge, die es einem Arbeiter ermöglichen, große Mengen an Rohmaterialien von den Lieferfahrzeugen, die durch die mobile Fertigungsanlage zu Speicherbereichen an den Fertigungsstraßen und mithin in die zusammengebaute Umhüllung der Wohneinheit bewegt werden. Wenn es also N Produktionsstraßen in der mobilen Fertigungsanlage gibt, so können gleichzeitig N Wohneinheiten sich im Prozeß des Zusammenbaus befinden. Die Gesamtheit der Fertigungsarbeiten wird innerhalb eines durch die Umgebung beherrschten Volumens ausgeführt, welches von der Außenumhüllung der mobilen Fertigungsanlage gebildet wird. Der Einsatz von Präzisionswerkzeugen, vorgefertigten Lehren, leistungsstarken Hebezeugen sowie Hydraulikanlagen ist kostenmäßig gerechtfertigt, da eine große Anzahl von Qualitäts- Wohneinheiten innerhalb einer kurzen Zeitspanne gefertigt wird.

Damit der Bau derart rasch vonstatten geht, ist es von Vorteil, ein vollständig integriertes Rechnersystem zur Verfügung zu haben. Dieses Rechnersystem unterstützt die Verwaltung bei folgenden Aufgaben: Einkauf, Lagerhaltung, Entwurf, Entwurfsänderungen, Materialausgabe, Buchhaltung, Wortverarbeitung, etc. Mit den Möglichkeiten des rechnergestützten Entwurfs (CAD) lassen sich Pläne und Planänderungen elektronisch direkt zu den Fertigungsstraßen übertragen, während revidierte Materiallisten und das erforderliche Bestandsverzeichnis berechnet werden. Unter Verwendung eines CAD-Systems lassen sich laufende Bestände zusammen mit der erforderlichen Material-Lagerhaltung und Zulieferteilen für Häuser innerhalb der Warteschlage effektiv verwalten. Da jeder Bauplatz in der Siedlung verkauft ist und der Bauherr die Ausgestaltung des darauf aufzustellenden Hauses mit den von dem Erwerber spezifizierten kundenspezifischen Änderungen definiert, läßt sich diese Information zu der Fertigungsanlage übertragen, wo ein rechnergestütztes Steuersystem den Bau dieser Struktur planen kann, die Zulieferung sämtlicher benötigter Materialien in Auftrag gibt und koordiniert, und außerdem während der Zusammenbauphase der Struktur Anzeigeinformation für die Arbeiter in jedem Stadium des Baufortschritts verfügbar macht, um die Besonderheiten dieser Struktur, wie sie durch den anfänglichen, vom Benutzer gelieferten Auftrag spezifiziert werden, darzustellen.

Die Arbeitsstationen in den Fertigungsstraßen der mobilen Fertigungsanlage besitzen in der ersten Entwurfslinie hohe Arbeitsproduktivität und günstige Arbeitsergonomie. Ein weiterer Vorteil der mobilen Fertigungsanlage liegt in den Systemen und der Fertigungsstraßen-Natur beim Bauvorgang. In jeder Produktionsstraße werden spezielle Aufgaben ausgeführt. Mit Hilfe spezialisierter Anlagen werden die Aufgaben für den Arbeiter zu jeder Zeit einfacher, präziser und zeitlich effizienter. Die Arbeitskraft läßt sich derart verwalten, daß Arbeiter an wechselnden Orten geschult werden, damit sie je nach Bedarf von einer Produktionsstraße zur nächsten verlegt werden können. Durch den Vorteil der gesteuerten Umgebung innerhalb der Hauptstruktur der mobilen Fertigungsanlage sind zahlreiche Verlegungen nicht nur möglich, sondern mit entsprechenden Produktivitätswerten leicht zu bewerkstelligen. Dies gewährleistet ein Produkt gehobener Qualität, welches in weniger Zeit erstellt wird als mit Hilfe üblicher Konstruktionsverfahren.

Der Einsatz leistungsfähiger Hebezeuge in der mobilen Fertigungsanlage reduziert den Arbeitsaufwand, beschleunigt den Fertigungsprozeß und ermöglicht den Einsatz bisher nicht möglicher nicht-traditioneller Strukturkonzepte. Ein Beispiel für den nicht-traditionellen Bau ist der Einsatz von mehrstöckigen Rahmenteilen bei der Fertigung von mehrstöckigen Blechpanelen, wie sie derzeit im Wohnungsbau unbekannt sind. Solche mehrstöckigen Metall- oder Holz-Bauelemente minimieren die Anzahl von Verbindungsstellen unter den Elementen sowie deren Querverstrebungen und der für sie typischen Dimensionsstabilität, was zu einer Struktur führt, deren tragende Wände eine signifikant höhere Integrität aufweisen als solche gemäß herkömmlichen Individualbauverfahren. Darüber hinaus sind die Toleranzen präziser, Arbeit und Kosten lassen sich signifikant reduzieren.

Die wirtschaftliche Lebensfähigkeit der mobilen Fertigungsanlage ist eine Funktion der Effizienz, mit der die Anlage in der Lage ist, Wohneinheiten zu erstellen, da die Effizienz die Kosten zum Errichten der Fertigungsanlage an oder in der Nähe einer speziellen Gebäudesiedlung decken muß. Es ist ersichtlich, daß der durch diese Fertigungsanlage erreichte Vorteil eine Funktion der Anzahl von Bauplätzen in der Siedlung und außerdem eine Funktion der Geschwindigkeit ist, mit der diese Bauplätze durch Normgrößen-Wohneinheiten belegt werden können. Wegen der Geschwindigkeit des Zusammenbaus von Wohneinheiten unter Verwendung einer solchen Anlage erscheint es außerdem nicht ausgeschlossen, daß die eine Anlage von mehreren Bauunternehmern gemeinsam genutzt wird, deren Entwicklungsprojekte örtlich benachbart sind oder in der Nähe ein und desselben Gebiets liegen.

Die mobile Fertigungsanlage stellt eine radikal neue Vorgehensweise bei der Erstellung von Normgrößen-Häusern in großem Umfang dar. Die mobile Fertigungsanlage überwindet nicht nur die den bekannten Bauverfahren anhaftenden Probleme, sondern kombiniert außerdem die Vorteile der drei Wohnungsbauverfahren, die eingangs erläutert wurden. Im Ergebnis lassen sich Normgrößen-Häuser wesentlich schneller mit besserer Qualität, weniger Kosten und effizienter erstellen als vergleichbare, vor Ort erstellte Häuser, die mit Hilfe herkömmlicher Bauverfahren erstellt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer mobilen Fertigungsanlage, die bei einem Wohnsiedlungsgebiet gelegen ist;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der mobilen Fertigungsanlage ohne Dach;

Fig. 3 veranschaulicht eine Draufsicht auf ein typisches Gesamtlayout der · erfindungsgemäßen mobilen Fertigungsanlage;

Fig. 4 bis 8 zeigen typische Implementierungen der verschiedenen Produktionsstraßen in einer typischen Ausführungsform der mobilen Fertigungsanlage, umfassend eine Mehrzahl von parallel orientierten und einander benachbarten Produktionsstraßen, die an orthogonale Hauptstraßen angebunden sind;

Fig. 9 bis 13 zeigen Drauf und Seitenansichten des Teils einer typischen Normgrößen-Wohneinheit, die in jeder der Produktionsstraßen der in den Fig. 4 bis 8 dargestellten mobilen Fertigungseinheit erstellt wird;

Fig. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht der Architektur eines typischen Transportelements, welches bei diesem Fertigungsverfahren verwendet wird, außerdem seinen tatsächlichen Einsatz beim Transport einer Normgrößen-Wohnung;

Fig. 15 zeigt eine perspektivische Darstellung von Einzelheiten eines typischen Biege- und Hebeelements;

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines typischen integralen Basisrahmens, der für den Fertigungsprozeß verwendet wird; und

Fig. 17 zeigt in perspektivischer Ansicht eine typische mehrgeschossige Platte, die mit Hilfe von Stahlrahmenteilen realisiert wird.

Glossar

Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe werden im folgenden definiert, um sicherzugehen, daß diesen Begriffen die richtige Bedeutung verliehen wird, wobei die Verwendung dieser Begriffe dann unzweideutig ist.

Mobile Fertigungsanlage - die hier beschriebene Anlage, die dazu dient, Normgrößen-Wohneinheiten in einer geschlossenen, klimatisierten Umgebung zu erstellen, die eine oder mehrere umschlossene Strukturen beinhalten kann.

Wohneinheit - Struktur(en), typischerweise entweder ein Einfamilien- oder ein Mehrfamilienhaus, welches Personen als Wohnung dient.

Normgrößen-Wohneinheit - eine Wohneinheit, die eine "normale" oder vollständige Wohneinheit bildet, derzeit auf der Baustelle mittels Individualbau-Technologie erstellt. Diese Wohneinheit besitzt einen umfangreichen Entwurfsspielraum sowie Grundrißflexibilität und beinhaltet sowohl ein- als auch zweistöckige Ein- oder Mehrfamilienstrukturen.

Integraler Basisrahmen - es ist dies das Strukturelement, welches integral oder einstückig mit einem durch eine mobile Fertigungsanlage erstellten Normgrößen-Haus ist und das nicht entfernbare strukturelle Fundament darstellt, auf dem vertikale Rahmenelemente für die Wohneinheit aufgestellt werden. Der integrale Basisrahmen ermöglicht die Erstellung von Normgrößen-Häusern in ihrer Gesamtheit, die bewegt werden können, bevor sie auf einem Dauerfundament plaziert werden. Der integrale Basisrahmen wird typischerweise an der Unterseite der äußeren tragenden Umfangswände, an inneren tragenden Wänden sowie an ausgewählten anderen Stellen angeordnet, er kann außerdem innerhalb einer Boden- Untergruppe enthalten sein.

Fertighaus - eine in einer Fabrikumgebung erstellte Wohneinheit, die über das öffentliche Wegenetz zu einer Baustelle transportierbar ist solche Häuser beinhalten Anhängerwohnungen, modulare Häuser sowie Wohneinheiten aus mehreren Segmenten beschränkter Größe, die zu der Baustelle transportiert und zusammengefügt werden können.

Plattenhaus - eine Wohneinheit, in der eine beträchtliche Anzahlvon Komponenten, die einen Teil der Wohneinheit ausmachen, in einer Fabrikumgebung hergestellt werden, um anschließend über das öffentliche Wegenetz zu der Baustelle transportiert zu werden, wo sie zur Bildung des Rohbaus montiert werden.

Individualbau - eine Wohneinheit, die auf traditioneller Weise unter Einsatz von zugerichtetem Bauholz als Rahmenteile gebaut wird, damit die Wohneinheit auf einem Fundament an der Baustelle gemäß einer Reihe von Architekten-Plänen erstellt wird, für die ein umfangreicher Gestaltungsbereich und hohe Grundrißflexibilität verfügbar ist, und die sowohl eingeschossige als auch zweigeschossige Bauten umfassen.

Die der Fertigungsanlage zugrundeliegende Philosophie

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer typischen mobilen Fertigungsanlage 100, die auf dem Gelände in der Nähe einer neuen zu erstellenden Wohnungssiedlung errichtet ist. Die mobile Fertigungsanlage 100 läßt sich auseinandernehmen und mittels LKW und/oder Schiff und/oder Schiene transportieren, typischerweise in Containern für Überseetransport, um in der Nähe einer Neubausiedlung errichtet zu werden. Fig. 1 zeigt eine Vielfalt von erstellbaren Wohneinheiten, darunter freistehende Einfamilienhäuser S sowie dreistöckige Mehrfamilienhäuser M, wodurch die Flexibilität der Fertigungsmöglichkeiten der mobilen Fertigungsanlage 100 veranschaulicht wird. Die mehrstöckigen Wohneinheiten M können hergestellt werden als Kombination aus einer zweistöckigen Einheit mit einer Gesamtgrundrißfläche einer Normgrößen-Wohneinheit, und einer ähnlich groß bemessenen einzelstöckigen Komponente, die als drittes Geschoß vorproduziert und oben auf der zweigeschossigen Komponente mit Hilfe eines Krans plaziert wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die mobile Fertigungsanlage 100 sehr nahe bei einer großen Anzahl von Bauplätzen B errichtet, von denen einige in Fig. 1 als mit Wohnungen bestellt dargestellt sind, wohingegen andere vorkonstruierte Fundamente besitzen und wieder andere als leere Baugrundstücke dargestellt sind, auf denen noch keinerlei Bautätigkeit erfolgt ist.

Die mobile Fertigungsanlage 100 enthält in der hier offenbarten bevorzugten Ausführungsform ein im wesentlichen rechteckiges Gebäude ausreichender Größe, um die Fertigung von Wohnungseinheiten umfassen zu können, und mit einer Höhe, die ausreichend Spielraum für die erstellten Wohneinheiten bietet, typischerweise 9,14 bis 12,2 m (30'-40') in der Höhe. Die mobile Fertigungsanlage besitzt zwei große Tore 101 und 102 in ihrer Stirnseite, wobei ein erstes Tor 101 gemäß Fig. 1 sich auf der linken Seite des Gebäudes befindet und einen Transportelementeingang für die mobile Fertigungsanlage 100 bildet. Ein zweites großes Außentor 102 befindet sich auf der entgegengesetzten Seite der Stirnwand des Gebäudes und dient als Einfahrt für Zulieferfahrzeuge, die die Rohmaterialien zu einer Zuliefer-Hauptstraße bringen, die sich im Inneren der mobilen Fertigungsanlage befindet, damit die Materialien für die Montage der Baueinheiten verfügbar sind, welche innerhalb der mobilen Fertigungsanlage 100 erfolgt. Ein optional vorgesehenes drittes Tor oder Portal (nicht dargestellt) befindet sich möglicherweise etwa neben dem zweiten Tor, um einen zweiten Zulieferweg für entweder LKW-Verkehr oder Schienenverkehr zu ermöglichen, wenn ein Gleisanschluß am Ort vorhanden ist. Außerhalb der mobilen Fertigungseinheit 100 innerhalb eines Zwischenlagerbereichs ST sind umfangreiche Stückgüter zwischengelagert, die für den Hausbau benötigt werden, wobei die Lagerung vor dem Zuliefern zu der Zuliefer- Hauptstraße der mobilen Fertigungseinheit 100 erfolgt. Außerdem ist ein Bürobau 104 an einer typischen Stelle auf der rechten Seite der mobilen Fertigungsanlage 100 dargestellt, obschon der Bürobau 104 nicht baulich mit der mobilen Fertigungsanlage 100 verbunden sein muß und noch nicht einmal ein dauerhafter Bau sein muß. Der Bürobau 104 ist diejenige Stelle, an der Verwaltung, Technik, Planung, Angestellten- und Buchhaltungspersonal untergebracht sind, welche die Fertigungsaktivitäten unterstützen. Wenn der jeweilige Bauplatz in der Siedlung verkauft ist und der Bauherr das Hausmodell festlegt, welches darauf aufgestellt werden soll und die spezifischen, vom Kunden erwünschten Merkmale aufweist, so wird diese Information zum Bürobereich 104 der mobilen Fertigungsanlage 100 geleitet, wo ein rechnergestütztes Steuersystem den Aufbau dieser Wohneinheit plant, die Zulieferung sämtlicher notwendiger Materialien in Auftrag gibt und koordiniert, und, während der Zusammenbauphase der Wohneinheit, Anzeigeinformation für die Arbeiter in jedem Stadium des Zusammenbauvorgangs bereitstellt, um die Besonderheiten dieser Struktur zu verdeutlichen, wie sie durch den anfänglichen Kundenauftrag definiert sind.

Dadurch, daß die lineare Struktur der traditionellen Hausbaufertigung zu einem im wesentlichen volumetrischen Prozeß komprimiert wird und die teilweise fertige Struktur von einer Produktionsstraße der mobilen Fertigungsanlage 100 zur nächsten Produktionsstraße weitergerückt wird, läßt sich ein beträchtliches Maß an Planungsflexibilität für die Arbeit erreichen, indem man Endbearbeitungs-, Roh- und Einzelarbeiten untereinander vermischt zu gleichzeitig verlaufenden Vorgängen innerhalb derselben Struktur.

In Fig. 1 ist eine fertige Normgrößen-Wohneinheit D dargestellt, die die mobile Fertigungsanlage 100 über ein Ausgangstor 105 (Fig. 2) verläßt, welches sich an der entfernten Seite der mobilen Fertigungseinheit 100 befindet. Das Ausgangstor 105 ist so bemessen, daß es einen Durchgang der vollständigen Normgrößen-Wohneinheit D ermöglicht, die auf dem Transportelement montiert ist, welches aus der mobilen Fertigungsanlage herausbewegt wird. Fig. 1 zeigt außerdem eine fertige Normgrößen- Wohneinheit D auf ihrem Weg durch die Siedlungsanlage zu einer Baustelle B, an der sich ein Fundament befindet, und an welcher ein Kran C auf die Ankunft der Normgrößen-Wohneinheit D wartet. Wenn die Normgrößen-Wohneinheit D die Baustelle B erreicht, dient der Kran C dazu, die fertige Normgrößen-Wohneinheit D von dem Transportelement T abzuheben und die Struktur D auf dem vorbereiteten Fundament abzusetzen, wo sie verankert wird. Alternativ kann das vorhandene Fundament eine dreiseitige Struktur sein, wobei das Transportelement dann in den Kellerbereich des Fundaments einfährt, von wo das Transportelement dann den Bereich unterhalb der fertigen Wohneinheit verläßt, nachdem die Wohneinheit auf dem Fundament abgesetzt ist.

Die in Fig. 1 gezeigten Transportelemente T enthalten typischerweise einen "Anhänger" oder "Rahmen", der mit einem Fahrgestell ausgestattet ist, so zum Beispiel einer ausreichenden Anzahl von Achsen und Rädern, um das Gewicht der vollständigen Normgrößen-Wohneinheit D aufnehmen zu können. Das Bett des Anhängers T ist vom Umfang her ausreichend groß bemessen, um die vollständige Normgrößen-Wohneinheit D abzustützen, welche stufenweise auf dem Transportelement T errichtet wird, während sich dieses von dem Eingangstor 101 der mobilen Fertigungsanlage 100 zu dem Ausgangstor bewegt. Ein Zugfahrzeug, beispielsweise ein Schlepper, dient zum Bewegen des Transportelements T und der fertiggestellten Normgrößen-Wohneinheit D aus dem Ausgangstor der mobilen Fertigungsanlage 100 zu der Baustelle B und anschließend zum Zurückbringen des Transportelements T in einem Parkbereich neben der mobilen Fertigungsanlage 100 zur Verwendung bei der Montage eines weiteren Wohngebäudes. Die Siedlung kann phasenweise bebaut werden, entsprechend dem Fortschritt der Fertigung und Plazierung der Normgrößen- Wohneinheiten. Der öffentliche Zugang zu der Siedlung wird typischerweise an einer Stelle angelegt, die von der mobilen Fertigungsanlage 100 entfernt ist, so daß die Häuser von dieser Anbindung immer näher an der mobilen Fertigungsanlage 100 plaziert werden. Die mobile Fertigungsanlage 100 macht Gebrauch von provisorischen Straßen R, die für den öffentlichen Gebrauch gesperrt sind und die nur für den Transport der fertigen Normgrößen-Wohneinheiten D von der mobilen Fertigungsanlage 100 zu der Baustelle B zur Verfügung stehen. Wenn sich die Abschnitte der Straßen mit fertigen Häusern füllen, lassen sich diese Abschnitte aus Bereichen mit beschränktem Zustand umwandeln für den öffentlichen Gebrauch. Die Lage der mobilen Fertigungsanlage 100 ist in der speziellen in Fig. 1 dargestellten Umgebung derart gewählt, daß die fertigen Normgrößen- Wohneinheiten D quer zu den siedlungsinternen Straßen R verlaufen und daher keinen Zugang mittels vorhandener öffentlicher Wege benötigen, folglich also keine Beschränkungen hinsichtlich Größen- und Gewichtseinschränkungen, Stromleitungen, Brücken und Verkehr gegeben sind. Es ist außerdem möglich, die mobile Fertigungsanlage 100 an einer Stelle zu errichten, die die Benutzung vorhandener öffentlicher Straßen erforderlich macht, was solange ohne weiteres möglich ist, wie die benutzten Abschnitte der existierenden Straßen frei von Hindernissen sind und während der Verlegung einer fertigen Normgrößen-Wohneinheit D ausschließlich benutzt werden dürfen.

Die Architektur der mobilen Fertigungsanlage

Die wirtschaftliche Tragfähigkeit der mobilen Fertigungsanlage 100 ist eine Funktion der Effizienz, mit der die Anlage die Wohneinheiten produzieren kann, da die Effizienz die Kosten zum Errichten der mobilen Fertigungsanlage 100 am Ort einer Häusersiedlung wettmachen muß. Offensichtlich ist der durch diese mobile Fertigungsanlage 100 erzielte Nutzen eine Funktion der Anzahl von Bauplätzen B, den zunehmenden Kosteneinsparungen in Verbindung mit jeder gefertigten Einheit und der Geschwindigkeit, mit der die Bauplätze mit Baueinheiten besetzt werden können. Aufgrund der Geschwindigkeit der Montage der Wohneinheiten unter Einsatz dieser Anlage ist es außerdem nicht undenkbar, daß eine mobile Fertigungsanlage 100 von mehreren Bauunternehmern gemeinsam benutzt wird, deren Entwicklungsprojekte zusammenliegen oder sich innerhalb der gleichen Gebietszone befinden. Die mobile Fertigungsanlage 100 erzielt diese Effizienz dadurch, daß sie den linearen, einander ausschließende Bauabschnitte aufweisenden Bauvorgang gemäß Stand der Technik zusammenballt zu einem intensiven Volumen-Brennpunkt für den Wohnungsbau-Montagevorgang. Dieser Unterschied in der Bauphilosophie sowie der Einsatz von Hebezeugen, die innerhalb der mobilen Fertigungsanlage 100 verwendet werden, sorgen für die Effektivität und die "Automatisierung", die dazu beiträgt, dieses Projekt kostendeckend zu gestalten. Außerdem ermöglicht der als Untermauerung jeder erstellten Normgrößen- Wohneinheit D verwendete spezielle integrale Basisrahmen nicht nur, daß die fertige Struktur aufgebaut, transportiert und mittels eines Krans C abgesetzt wird, sondern schafft auch eine Basis für die Normgrößen- Baueinheit D, die eine höhere Stabilität und Festigkeit besitzt als solche, die nach derzeitigen Fertigungsverfahren erstellt werden. Schließlich ermöglicht die mobile Fertigungsanlage 100 mit ihren Hebezeugen den Einsatz einer Vielfalt von Rahmenwerk-Methoden sowie Rahmenwerk- Werkstoffen. Darin enthalten ist das sogenannte Western-Plattform- Rahmenwerk, das Ballon-Rahmenwerk, die Verwendung von mehrgeschossigen Stahlrahmenteilen sowie der Einsatz von über die volle Bauhöhe reichenden Scherplatten-Baumethoden, die derzeit im Wohnungsbau nicht praktikabel sind, obschon sie die Vorteile einer gesteigerten strukturellen Integrität und verringerter Kosten bieten. Rahmenwerk- Baumaterialien können traditionelles Bauholz, leichte Normstahlprodukte, schwerere Roteisenstahl- und andere kaltgewalzte Stahlteile umfassen.

Die mobile Fertigungsanlage 100 ist in der in Fig. 2 dargestellten Weise orientiert, wobei die Figur eine perspektivische Ansicht der mobilen Fertigungsanlage 100 bei abgenommenem Dach zeigt. Fig. 3 zeigt den Grundriß einer typischen mobilen Fertigungsanlage 100, wobei oben in der Figur enthaltene Piktogramme dem Betrachter das Ausmaß der Fertigstellung einer Normgrößen-Wohneinheit D innerhalb jeder Produktionsstraße P1- PS zeigen. Die erste Produktionsstraße P1 erzeugt folglich einen integralen Basisrahmen, der auf einem Transportelement T plaziert wird. Die zweite und dritte Transportstraße P2 bzw. P3 kümmern sich um die Errichtung und nachfolgende Umstellung der vormontierten Platten-Untergruppen, einschließlich zweistöckiger Hochwandplatten auf der Boden- Untergruppe. Die vierte Produktionsstraße P4 erzeugt eine vollständige Dach-Untergruppe und plaziert sie auf den zuvor erstellten und in der teilweise fertigen Normgrößen-Wohneinheit D plazierten Teilen. Fig. 4 bis 13 zeigen detaillierte Draufsichten auf die mobile Fertigungsanlage 100, welche in Fig. 2 perspektivisch dargestellt ist.

Bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der mobilen Fertigungsanlage 100 die Verwendung einer Mehrzahl parallel orientierter und nebeneinander angeordneter Produktionsstraßen P1-P5, von denen jede dazu dient, Untergruppen zu schaffen und/oder Materialien zu lagern, die beim Bau verwendet werden. Orthogonal zu und ausgerichtet mit einem Ende dieser mehreren Produktionsstraßen ist eine "Zulieferstraße" DA, durch die die Zulieferfahrzeuge fahren, um die Rohmaterialien zu liefern, die beim Bau der Normgrößen-Wohneinheit verwendet werden. Die Zulieferstraße DA erstreckt sich typischerweise über die gesamte Länge der mobilen Fertigungsanlage 100 und ist von ihren Abmessungen her ausreichend, daß die Lieferfahrzeuge durch die mobile Fertigungsanlage 100 fahren können, um neben derjenigen Produktionsstraße zu parken, die den Bestimmungsort für die von dem Lieferfahrzeug angelieferten Waren darstellt. Ein integral zu der Produktionsstraße P* gehöriges Hebezeug H* kann dann die Rohmaterialien rasch von dem Lieferfahrzeug abladen, und das Lieferfahrzeug kann dann die mobile Fertigungsanlage 100 über ein Ausgangstor 106 verlassen, welches dem Eingangstor 102 gegenüberliegt, durch das das Fahrzeug in die mobile Fertigungsanlage 100 gelangt war. Neben und orthogonal zu den mehreren Produktionsstraßen P1-P5 an deren der Zulieferstraße DA abgewandten Ende befindet sich eine Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA, in der die Rohmaterialien und in jeder Produktionsstraße P* erstellten Untergruppen zu einer Normgrößen-Wohneinheit D integral zusammengebaut werden. Jede Produktionsstraße P* nimmt Rohmaterialien auf und erzeugt entweder Untergruppen, die von den Hebezeugen H* auf die Normgrößen- Wohneinheit D gehoben werden, die gerade zusammengebaut wird, oder sorgt für eine Speicherung und Bereitstellung der verschiedenen Rohmaterialien, die zum Erzeugen der Normgrößen-Wohneinheit D dienen. Die speziellen Einzelheiten jeder Produktionsstraße P* werden unten als anschauliches Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei die spezifische Implementierung jeder Produktionsstraße P* der jeweiligen Gestaltungsfreiheit entspricht und in gewissem Maß vorgegeben wird durch die Architektur der Normgrößen-Wohneinheiten D, die in der mobilen Fertigungsanlage 100 erstellt werden. Es reicht hier, anzumerken, daß jede Produktionsstraße P* verantwortlich ist für den vollständigen Aufbau eines Volumenabschnitts der Normgrößen-Wohneinheit D, oder dazu verwendet wird, die Fertigbearbeitung innerhalb der Normgrößen-Wohneinheit D zu übernehmen, die bereits in großem Umfang in früheren Stadien des Baufortschritts fertiggestellt wurde.

Es ist ersichtlich, daß zahlreiche Abwandlungen des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Entwurfs möglich sind, indem man von den hier offenbarten Fertigungsmethoden Gebrauch macht. Beispielsweise kann man die Produktionsstraßen derart auslegen, daß sie den Abschnitt der Zulieferstraße benachbart zu der Produktionsstraße umfassen, und/oder man kann die Produktionsstraßen so auslegen, daß sie den Abschnitt der Wohnungs- Zusammenbau-Hauptstraße benachbart zu der Produktionsstraße mit einschließen. Die Produktionsstraßen brauchen nicht parallel orientiert sein, und die teilweise fertiggestellte Struktur kann aus einem Hauptbereich der Fertigungsanlage zu einem anderen Montagegebäude verbracht werden, oder zu einem anderen Abschnitt der Fertigungsanlage, damit dort weitere Arbeiten ausgeführt werden. Es können auch jenseits der Fertigungsstraße Materialspeicherbereiche vorgesehen sein, und zwar außerhalb der Fertigungsanlage oder in einem anderen speziell hierfür vorgesehenen Bereich der Fertigungsanlage. Diese alternativen Ausgestaltungen stellen in einfacher Weise ersichtliche Varianten des hier offenbarten grundlegenden Aufbaus dar.

In der ersten Produktionsstraße P1 wird eine Boden-Untergruppe erstellt und auf das Transportelement T gelegt. Die Boden-Untergruppe enthält einen integralen Basisrahmen, der die Boden-Untergruppe verstärkt, um den Aufbau, den Transport und das Absetzen der Normgrößen- Wohneinheit D auf deren Fundament zu ermöglichen. In der zweiten und der dritten Produktionsstraße P2 bzw. P3, die sich rechts an die erste Produktionsstraße P 1 anschließen, werden große Wandplatten als Rahmen erstellt, vertäfelt, verputzt, angestrichen und auf Gestellen gelagert, bevor sie auf der zugehörigen Boden-Untergruppe installiert werden. In den als Platten gefertigten Wand-Untergruppen in der zweiten und der dritten Produktionsstraße P2 und P3 werden Fenster und Türen installiert. In der vierten Produktionsstraße P4 werden vollständige Dach-Untergruppen auf dem Boden der mobilen Fertigungsanlage 100 vorfabriziert und dann durch den Portalkran H&sub4; angehoben und auf der teilweise fertiggestellten Normgrößen-Wohneinheit D plaziert. Eine Endbearbeitung einschließlich einer Endbearbeitung der Platten-Stöße, die Erstellung von Schränken, das Herstellen eines Bodenbelags, das Anbringen von Befestigungen etc. beginnt bereits in der zweiten Produktionsstraße P2 und setzt sich fort über die vierte Produktionsstraße P4, um in der fünften Produktionsstraße PS schließlich eine dortige Hauptaktivität darzustellen.

Strategischer Zweck der mobilen Fertigungsanlage 100 ist die Schaffung einer Großfabrik, in der mehrere Produktionsstraßen P* existieren, und die dazu benutzt werden kann, inkrementelle Bestandteile einer Normgrößen- Wohneinheit D zu erstellen. Einige grundlegende Betrachtungen gehen dahin, daß die mobile Fertigungsanlage 100 sperriges Material für sämtliche Produktionsstraßen P* verfügbar macht, wobei diese Fähigkeit bei der vorliegenden Ausführungsform durch die Zulieferstraße DA geschaffen wird, welche sämtliche Produktionsstraßen P* bedient. Eine zweite Erwägung läuft darauf hinaus, daß eine Mehrzahl von Produktionsstraßen P* verwendet werden, von denen jede einen bestimmten Anteil an der Normgrößen-Wohneinheit D produziert. Eine Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA dient zum Weiterrücken der teilweise fertigen Normgrößen-Wohneinheit D von einer Produktionsstraße P* zur nächstfolgenden Produktionsstraße P*, typischerweise mit Hilfe des Transportelements T, auf dem die Normgrößen-Wohneinheit errichtet wird. Eine dritte Erwägung betrifft den Einsatz von Hochlast-Hebezeugen H* in den Produktionsstraßen P*, um das Abladen und die Bewegung von sperrigen Gütern ebenso zu ermöglichen wie den Aufbau und die Handhabung großer Untergruppen, einschließlich der Installation der Untergruppen in einer teilweise fertigen Normgrößen-Wohneinheit D.

Hebezeuge

Die Effizienz des Betriebsablaufs in der mobilen Fertigungsanlage 100 wird teilweise durch den Einsatz von Hebeelementen H* erreicht, die es möglich machen, große Materialvolumina und große Untergruppen zu bewegen, die innerhalb der mobilen Fertigungsanlage 100 in wirtschaftlicher Weise produziert werden. Die Hebezeuge H* minimieren die Handarbeit, da sie dazu dienen, Rohmaterialien aufzunehmen und zu plazieren, Materialien wie zum Beispiel Schränke, Böden, Installationsanschlüsse in den teilweise fertiggestellten Normgrößen-Wohneinheiten vorzumontieren. Wie am besten aus der perspektivischen Ansicht der Fig. 2 ersichtlich ist, ist die mobile Fertigungsanlage 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform in einem Stahlbau untergebracht, welcher mehrere Stahl-Tragwerke dazu verwendet, das Dach ebenso wie die Hebezeuge H*, die Teil der mobilen Fertigungsanlage 100 sind, abzustützen. Die Tragewerke sind mit den Grenzen jeder Produktionsstraße P* ausgerichtet, und sie haben ausreichende strukturelle Festigkeit, um auch die Hebezeuge H* und die von ihnen gehandhabten Lasten zu tragen. Die Tragwerke werden typischerweise von mehreren Säulen abgestützt, die sich in regelmäßigen Intervallen in Längsrichtung der Tragwerke befinden, wobei über die Breite der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA sowie der Zulieferstraße DA eine lichte Weite gebildet ist. Beispielsweise muß die Wohnungs- Zusammenbau-Hauptstraße HA so dimensioniert sein, daß sie das volle Ausmaß der vollständig zusammengebauten Normgrößen-Wohneinheit D aufnehmen kann. Diese Abmessungen betragen typischerweise 9,14 bis 12,2 m (30-40 Fuß) zwischen Boden und Tragwerk und eine lichte Weite von Stützpfeiler zu Stützpfeiler von etwa 18,28 m (60 Fuß). Die Besonderheiten der Stahltragwerkskonstruktion eines derartigen Gebäudes sind bekannt und werden hier nicht im einzelnen erläutert. Die die Hebezeuge H* lagernden Schienen sind an den Pfeilern angebracht, können aber auch von den Tragwerken in dem freien Raum abgehängt sein, um die Schienen zu haltern, wobei die Spannweite zwischen Stützpfeilern größer ist als sie ansonsten für die Lastaufnahmefähigkeit der Schienen wäre. In jeder Produktionsstraße P* können mehrere Hebeelemente H* vorhanden sein, wobei die Hubkapazität dieser Hebeelemente H* individuell abgestimmt ist auf die von der betreffenden Produktionsstraße P* zu übernehmende Aufgabe. Der Bedienungsbereich der Hebezeuge H* innerhalb einer Produktionsstraße P* kann sich überlappen, so daß jedes Hebezeug H* einen ausreichenden Bewegungshub besitzt, um die größtmögliche Flexibilität für die Produktionsstraße P* zu erreichen, so daß bestimmte Aufgaben von einem Hebeelement übernommen werden, während gleichzeitig ein anderes Hebeelement mit der Ausführung einer anderen Aufgabe beschäftigt ist.

Fig. 1 S zeigt perspektivisch die Ausgestaltung eines typischen Hebeelements H*, welches in einer Produktionsstraße der mobilen Fertigungsanlage 100 verwendet wird. Das Hebeelement H* kann irgendein Element aus einer Reihe bekannter derartiger Geräte für solche Zwecke sein, so zum Beispiel - ohne Beschränkung -: Auslegerkräne, Bockkräne, Hydraulikkräne, sowie auf Rädern oder Schienen gehalterte Boden-Laufkräne. Für die bevorzugte Ausführungsform der ersten Produktionsstraße P 1 der mobilen Fertigungsanlage 100, wie sie hier vorgestellt wird, ist das dargestellte Hebeelement ein Laufkran OC. Die Schienen OCR1, OCR2, auf denen der Laufkran OC läuft, sind direkt mit den Säulen BC verbunden, die zwei Tragwerke BB abstützen, die die Grenzen der Produktionsstraße (beispielsweise hier der vierten Produktionsstraße P4) der mobilen Fertigungsanlage 100 bilden und sich im wesentlichen über die gesamte Länge der beiden Tragwerke BB erstrecken, so daß der Kran OC die gesamte Produktionsstraße P4 sowie eine oder beide der daran angrenzenden Hauptstraßen, nämlich die Zulieferstraße DA und die Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA bedienen kann.

Eine weitere der zahlreichen möglichen Ausführungsbeispiele für die Umhüllung ist die Verwendung in Form einer Art von Stoffzelt, wobei der Stoff über ein Rahmengestell gespannt ist, um den Arbeitsbereich zu umschließen. Bei der vorliegenden Anmeldung besteht kein unbedingter Bedarf an Tragwerken, statt dessen können die Hebezeuge H* freistehende Elemente sein, oder sie können an den Pfeilern festgemacht sein.

Erste Produktionsstraße

Fig. 4 veranschaulicht einen typischen Grundriß der ersten Produktionsstraße der mobilen Fertigungsanlage 100, während Fig. 9 sowohl einen Grundriß als auch eine Seitenansicht eines typischen Segments der Normgrößen-Wohneinheit D veranschaulicht, die in der Wohnungs- Zusammenbau-Hauptstraße HA als Ergebnis der in der ersten Produktionsstraße P 1 der mobilen Fertigungsanlage 100 ausgeführten Arbeit zusammengebaut wird. Die erste Produktionsstraße P1 der mobilen Fertigungsanlage 100 wird vornehmlich dazu verwendet, die Boden-Untergruppe herzustellen, die zumindest den integralen Basisrahmens des Baus enthält, darüber hinaus aber auch die Boden-Querträgerstruktur und den Unterboden enthalten kann. Die Bodenplattform-Untergruppen werden dann typischerweise auf das Transportelement T aufgelegt, welches sich in der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA gegenüber dem einen Ende der ersten Produktionsstraße P 1 der mobilen Fertigungsanlage 100 befindet.

Die Anlagen- und Arbeitsbereiche der ersten Produktionsstraße P1 umfassen eine Reihe von Rohmaterialbearbeitungsstufen. Insbesondere werden per LKW oder Schiene der Zulieferstraße DA Standardlängen von Balken und Boden-Querträgern des integralen Basisrahmens zugeliefert, und das Hebeelement H1 der ersten Produktionsstraße P1 bewegt diese Grundelemente von dem Zulieferfahrzeug zu Lagerfächern oder -gestellen 401, 402 in der ersten Produktionsstraße P1. Beispielsweise sind in Fig. 4 40 Fuß lange Balken für den integralen Basisrahmen angegeben, wenngleich auch andere Längen je nach Bedarf verwendet werden können. Zugeordnet zu jedem Lagerbereich 401, 402 ist eine Sägestation 403, 404 dargestellt, die dazu dient, bedarfsweise das Rohmaterial auf die erforderlichen Längen zuzuschneiden. Der zugeschnittene Materialvorrat wird dann in Fertigmaterial-Lagergestellen 405, 406 gelagert. Beispielsweise werden die zugeschnittenen Hauptträger in einem Lager für zugeschnittenes Material 405 gelagert, während die zugeschnittenen Boden-Querträger in einem Lager für fertige Boden-Querträger 406 gelagert werden. Vorzugsweise wird der Umfang des Zuschnitts minimal gehalten aufgrund des vorgeplanten Layouts der ersten Boden-Untergruppe und des integralen Basisrahmens.

In der ersten Produktionsstraße P1 ist eine Produktionsteilstraße 411 für den Zusammenbau des integralen Basisrahmens enthalten, diese wird im folgenden detailliert erläutert. Die teilweise zusammengebauten integralen Basisrahmen werden von der für den Zusammenbau der integralen Basisrahmen vorgesehenen Produktionsteilstraße 411 mit Hilfe des Laufkrans H1 transportiert und auf dem Tisch 412 für die erste Phase der Bodenplattformmontage abgesetzt. Der Tisch 413 für Boden-Querträger dient zum Zusammenstellen einer Untergruppe der Boden-Querträger einschließlich Isolierung, Verdrahtung, Verrohrung und Auflage des Bodenbelags, der von einem darauf installierten Bodenbelag-Lagergestell 414 abgenommen wird. Der Laufkran H1 transportiert Boden-Querträger-Untergruppen von dem Boden-Querträgertisch 413 zu dem Tisch 412 für die erste Phase der Bodenplattformmontage, um in dem teilweise zusammengebauten Rahmen plaziert zu werden. Die Rahmen werden mit den darin installierten Boden- Querträger-Untergruppen "gedeckelt" und von dem Laufkran H1 zu der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA transportiert, wo sie an einer vorbestimmten Stelle auf dem Transportelement T plaziert und untereinander verbunden werden mit (falls vorhanden) weiteren Rahmen, die zur Schaffung einer vollständigen Boden-Untergruppe hergestellt werden.

Transportelement

Fig. 14 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung ein typisches Transportelement T, das zum Haltern der Normgrößen-Wohneinheit D (wie sie in Fig. 14 angedeutet ist) dient, während diese in der mobilen Fertigungsanlage 100 zusammengebaut und von der Anlage zu dem Dauerstellplatz transportiert wird. Das Transportelement T enthält, wie in Fig. 14 in einer typischen Ausführungsform dargestellt ist, einen rechteckigen Rahmen aus mehreren starren, untereinander verbundenen Trägern T1- T5. Eine Anzahl von Trägern T1-T4 bilden den im wesentlichen rechteckigen Außenrahmen, das restliche Trägerelement T5 bildet einen inneren Träger. Eine Normgrößen-Wohneinheit ist durch gestrichelte Linien im Umriß plaziert auf dem Transportelement T dargestellt, um Größe und Erstreckung des Transportelements T in Bezug auf eine Normgrößen- Wohneinheit zu veranschaulichen. Die typischen Träger T1-T5 sind hier als I-Träger ausreichender Tragfähigkeit dargestellt, um die Wohneinheit in ihrer vollen Größe abstützen zu können. Drei der Träger T1, T3 und T5 sind mit Radgruppen W ausgerüstet, damit das Transportelement T innerhalb der mobilen Fertigungsanlage 100 verfahren werden kann und demzufolge die Normgrößen-Wohneinheit auf dem Transportelement auch zu der Baustelle verfahren werden kann. Fig. 14 zeigt außerdem eine Deichsel PH, die an einem Ende des im wesentlichen rechteckigen Rahmens aus den Trägern T1-T5 befestigt ist, damit ein Zugfahrzeug an das Transportelement T angekoppelt und die Transportfunktion übernehmen kann.

Es ist ersichtlich, daß eine Reihe alternativer Ausführungsformen für das Transportelement T in Frage kommt, so zum Beispiel eine Ausführungsform mit Achsen, die sich über die gesamte Breite des Transportelements erstrecken, wobei dies wiederum eine Funktion der Leistungsmerkmale ist, die für die spezielle Ausgestaltung der mobilen Fertigungsanlage 100 zugrundegelegt sind, und außerdem abhängt von der Beschaffenheit des Wegs, den das Transportelement zu der Baustelle zurücklegen muß. Außerdem kommt in Betracht, daß die Radgruppen W abnehmbar an dem durch die Träger T1-T5 gebildeten Rahmen angebracht sind. Damit wäre es möglich, daß das Transportelement einen integralen Basisrahmen FF der Baueinheit selbst umfaßt, während die zunächst daran angebrachten Rädergarnituren W die Bewegung der Normgrößen-Baueinheit durch den Fertigungsprozeß ebenso wie die Zulieferung zu der Baustelle erleichtern. An der Baustelle installiert, benötigt die Normgrößen-Wohneinheiten die Rädergarnituren W nicht mehr, so daß diese sich abnehmen lassen, um erneut bei der Fertigung einer weiteren Normgrößen-Wohneinheit eingesetzt zu werden. Außerdem können die Rädergarnituren W ausgetauscht werden, so daß man jeweils einen getrennten Satz zum Bewegen der Normgrößen-Wohneinheit D zu der Baustelle verwenden kann. Auf die Rädergarnituren W kann innerhalb der Fabrik auch ganz verzichtet werden, wenn der Fundamentrahmen als Teil eines Schienensystems verwendet wird.

Architektur des integralen Basisrahmens

Der integrale Basisrahmen ist dasjenige Strukturelement, welches integral mit der Basis eines durch eine mobile Fertigungsanlage produzierten Hauses in Normgröße ausgebildet ist und ein nicht entfernbares Fundament bildet, auf dem die vertikalen Rahmenelemente der Wohneinheit angebracht sind. Der integrale Basisrahmen ermöglicht die Erstellung eines Normgrößen-Hauses in seiner Gesamtheit und dessen Bewegung vor der Plazierung auf einem Dauerfundament. Der integrale Basisrahmen ist typischerweise an der Unterseite der äußeren tragenden Außenwände angeordnet, außerdem an inneren tragenden Wänden, an ausgewählten weiteren Stellen und kann innerhalb einer Boden-Untergruppe enthalten sein.

Die Funktion des integralen Basisrahmens läßt sich erkennen, wenn ein existierendes Haus von einer Stelle zu einer anderen bewegt wird. In dieser Situation wird das vorhandene Haus etwas von seinem Dauerfundament abgehoben, üblicherweise mit Hilfe von Hebevorrichtungen. Zu diesem Zeitpunkt wird unter den Umfang und die tragenden Innenwände vorübergehend ein Basisrahmen eingeschoben, um diese Teile abzustützen, damit die gesamte Struktur sorgfältig auf zwei Trägerbalken bewegt werden kann, ohne daß dabei ein Dauerfundament genutzt werden kann. In der mobilen Fertigungsanlage wird das Normgrößen-Haus zusammen mit einem integralen Basisrahmen erstellt, um ein einfaches Versetzen des teilweise fertigen Hauses innerhalb der mobilen Fertigungsanlage zu ermöglichen und gegebenenfalls auch zu einem Dauerfundament an einem Hausstellplatz. Das Haus läßt sich auch später bewegen, ohne daß nennenswerte Schwierigkeiten zu überwinden wären, da die Struktur den integralen Basisrahmen beinhaltet und sich zu einem anderen Dauerfundament verlegen läßt.

Somit wird das in der mobilen Fertigungsanlage erstellte Normgrößen- Haus im wesentlichen "im Raum" anstatt "an Ort und Stelle" gebaut. Damit dies möglich ist, erfordert der Anfangsschritt des Fertigungsprozesses den Einsatz des integralen Basisrahmens, der einen massiven Anfangspunkt bildet und ein dimensionsstabiles Fundament darstellt. Der integrale Basisrahmen schafft damit für die Basis des in der mobilen Fertigungsanlage erstellten Hauses strukturelle Integrität, so daß das Haus im Raum- Tragfähigkeit ist, ohne daß es einer dauernden zusätzlichen Abstützung bedarf, damit das Normgrößen-Haus hergestellt, transportiert und auf einem Dauerfundament als integrale selbsttragende und starre Struktur plaziert werden kann. Der integrale Basisrahmen verteilt Vertikallasten nach unten von den Wandabschnitten zu dem Transportelement und nach oben von dem Transportelement zu den tragenden Wänden. Der integrale Basisrahmen schafft außerdem eine dimensionsstabile ebene Fläche, auf der die Wandelemente angebracht werden können, die ihrerseits aus Leichtstahl, Holz, Beton, Kunststoff oder anderen geeigneten Baustoffen gefertigt werden können.

Zusammenbau des integralen Basisrahmens

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht des typischen Aufbaus des zusammengebauten integralen Basisrahmens FF, der beim Herstellen der Normgrößen-Wohneinheit dient. Insbesondere ist der integrale Basisrahmen FF das Element, welches die Gesamtheit der Normgrößen- Wohneinheit D umschreibt und für Abstützung und Stabilität sorgt, damit der gesamte fertige Aufbau von einem Kran C von einem Transportelement T auf das vorgefertigte Fundament an der Baustelle B verlagert werden kann. Um diese Funktion erfüllen zu können, enthält der integrale Basisrahmen FF einen Satz von Stahlträgern, beispielsweise I-Trägern, die zu einem Rahmenwerk zusammengebaut werden, das zu dem Fundament paßt. Die I-Träger werden gemäß Fig. 16 zusammengeschweißt, um ein Fachwerk zu bilden, in das eine Boden-Querträgeranordnung FJ eingearbeitet werden kann. Dieser Prozeß wird mit Hilfe des Laufkrans H1 durchgeführt, der den teilweise zusammengebauten integralen Basisrahmen FF von dem Rahmenmontagebereich 411 zu dem Tisch 412 für die erste Phase der Bodenplattformmontage transportiert. Der Laufkran H&sub1; hebt dann eine fertige Boden-Querträger-Untergruppe von dem Tisch für Boden- Querträger ab und setzt die Untergruppe auf dem Tisch 412 für die erste Phase der Bodenplattformmontage ab, wo sie in den teilweise montierten integralen Basisrahmen FF eingesetzt wird. Zusätzliche vorgeschnittene I- Träger werden anschließend von dem Laufkran H&sub1; von den Lagergestellen. 405 zu dem Tisch 412 für die erste Phase der Bodenplattformmontage transportiert, wo sie derart positioniert werden, daß die offenen Enden des teilweise zusammengebauten integralen Basisrahmens FF verschlossen und der gesamte Abschnitt der Boden-Untergruppe fertiggestellt wird. Die Querträger FJ werden an dem integralen Basisrahmen FF an Schweißpunkten angebracht, nämlich dort, wo einer der Stahlquerträger FJ einen entsprechenden Punkt des integralen Basisrahmens FF trifft. Die Abmessungen des integralen Basisrahmens FF und der Querträger FJ werden vorzugsweise derart gewählt, daß die Querträger satt in der "Tasche" sitzen, die durch den Querschnitt der Element des integralen Basisrahmens gebildet wird, und der so verschlossene integrale Basisrahmen FF schafft eine resultierende, dimensionsstabile und starre Boden-Untergruppe. Der Bodenbelag FS wird gemäß Fig. 16 so angebracht, daß ein Längenabschnitt der Querträger FJ frei bleibt, der in die Tasche paßt, die durch den integralen Basisrahmen FF gebildet wird, damit die zusammengebaute Boden- Untergruppe keinerlei Hohlräume zwischen dem Bodenbelag FS und dem integralen Basisrahmen FF enthält. Der Bodenbelag FS kann Abmessungen besitzen, die größer als die typischen Abmessungen sind, da das Hebeelement H1 für den Transport dieser Materialien eingesetzt werden kann.

Zweite Fertigungsstraße

Fig. 5 veranschaulicht einen typischen Grundriß der zweiten Produktionsstraße P2 der mobilen Fertigungsanlage 100, während Fig. 10 sowohl einen Grundriß als auch eine Seitenansicht eines typischen Segments der Normgrößen-Wohneinheit D zeigt, die in der Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA als Ergebnis der in der zweiten Produktionsstraße P2 der mobilen Fertigungsanlage 100 ausgeführten Arbeit zusammengebaut wird. Die zweite Produktionsstraße P2 der mobilen Fertigungsanlage 100 wird vornehmlich dazu eingesetzt, die Außenwände und die Innenwände des ersten Geschosses der Normgrößen-Wohneinheit D zu erstellen.

Die Ausrüstungs- und Arbeitsbereiche der zweiten Produktionsstraße P2 umfassen mindestens eine Rohmaterialverarbeitungsstufe. Die zur Ausführung der Rahmen- oder Fachwerkerstellung verwendeten Rohmaterialien können ausgewählt werden aus der Klasse von Elementen, die - ohne Beschränkung - enthalten: Holz, Stahl, Verbundwerkstoffe. Zum Zweck der Darstellung der Arbeits- und Betriebsweise der bevorzugten Ausführungsform der mobilen Fertigungsanlage 100 wird hier Stahl als dasjenige Element beschrieben, welches für die Rahmenwerke der Innen- und Außenwände eingesetzt wird. Insbesondere werden Standardlängen von Rohstahl-Rahmenelementen per Lastwagen oder Schiene an die Zulieferstraße DA gefahren, und das Hebeelement H2 (oder mehrere Hebeelemente) der zweiten Produktionsstraße P2 bewegt diese Rohmaterialien von dem Zulieferfahrzeug zu Lagerfächern oder -gestellen 501, 506, 507, die sich innerhalb der zweiten Produktionsstraße P2 befinden. Beispielsweise können 20 Fuß lange Rahmenelemente verwendet werden, obschon bei Bedarf auch andere Längen gewählt werden können. Zu jedem Lagerbereich 501 gehört eine Sägestation 502, die dazu dient, bei Bedarf das Rohmaterial in die erforderlichen Längen zu schneiden. Das abgelängte Material wird dann in Fertigmaterialregalen 503 gelagert. Vorzugsweise wird der Umfang des zugeschnittenen Materials auf einem Minimum gehalten, und zwar mit Hilfe eines vorgeplanten Layouts der Außenwände und der Innenwände des ersten Geschosses.

In der zweiten Produktionsstraße P2 ist eine Wandplatten-Montagestraße ausgebildet. Mindestens ein Verbolzungstisch 504, 505 dient zum Schaffen einer Untergruppe für eine Außen- oder Innenwand einschließlich Isolierung, Verdrahtung, Verrohrung, Fenstern und Türen je nach Bedarf. Der Laufkran H2 transportiert Wandplattengruppen von dem Verbolzungstisch 504, 505 zu der Arbeitsbühne 509, wo bewegliche Arbeitsbühnenelemente dazu dienen, die Arbeiter bei der Fertigstellung der Wand-Untergruppen zu unterstützen. Die bewegliche Arbeitsbühne macht es den Arbeitern möglich, sich gegenüber der Wand-Untergruppe zu bewegen und Säume von Trockenwänden abzudichten, die Trockenwand fertig zu bearbeiten und die Wand-Untergruppe mit einem Anstrich zu versehen. Die fertige Wand- Untergruppe wird dann in den Speicherregalen 508 der zweiten Produktionsstraße P2 gelagert (diese sind in Fig. 15 perspektivisch auf der linken Seite dargestellt), oder sie werden direkt in Position gebracht und in der Wohneinheit D befestigt, die gerade in der Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA montiert wird, wie dies teilweise in Fig. 16 zu sehen ist. Wenn die vorgefertigten Platten zunächst in den Speicherregalen 508 zwischengespeichert werden, so werden die vorgefertigten Platten später mit Hilfe des Laufkrans H2 zu der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA verbracht, wo sie auf der Boden-Untergruppe plaziert werden, die bereits auf dem Transportelement T an der ersten Produktionsstraße P1 der mobilen Fertigungsanlage 100 installiert wurde, und zwar erfolgt die Montage an einer vorbestimmten Stelle ebenso wie ein Verbinden mit anderen Wand-Untergruppen, um eine vollständig mit Tragwerkteilen und Unterboden ausgestattete Struktur zu erhalten.

Die äußere Endbearbeitung ist möglicherweise an den Außenwänden noch nicht ausgeführt, damit die Arbeiter Zugriff zu verschiedenen Einrichtungen haben, die durch die Wände verlaufen. Wenn Wandsegmente zusammengefügt werden, müssen die darin enthaltenen Ver- und Entsorgungseinrichtungen miteinander verbunden werden, wobei dies von außerhalb (oder oberhalb) der Wand anstatt von Innen her geschehen kann, wie es derzeit praktiziert wird. Die mehreren die Wohneinheit bildenden Untersysteme werden als integriertes System im Zuge des Baufortschritts jedes Untersystems behandelt, welches mit verschiedenen anderen Systemen koordiniert ist, um einen zusammenhängenden Bau der Wohneinheit in effizienter Weise zu garantieren.

An dieser Stelle werden zur Steigerung der Fertigungsgeschwindigkeit und zur Reduzierung der Materialhandhabung Schrankgruppen, Türen, Fenster, Bodenbeläge etc. (aus dem Regal 506) in der Höhe der Normgrößen- Wohneinheit D vorgelagert. Die Vorlagerung ermöglicht es den Arbeitern in späteren Stadien der Montage, die benötigten Materialien innerhalb der Normgrößen-Wohnung D vorzufinden. Wobei diese Bereitstellung mit Hilfe eines Krans H* erfolgt, so daß die Arbeiter dann die Endbearbeitung gleichzeitig mit der Montage des zweiten Geschosses und des Dachs der Normgrößen-Wohneinheit D ausführen können. Die Materialien, so zum Beispiel in Form von Trockenwänden, können Abmessungen haben, die größer als typisch sind, da das Hebeelement H2 dazu eingesetzt werden kann, diese Teile zu transportieren, also keine Abhängigkeit davon besteht, daß die Arbeiter jedes Teil einzeln handhaben können, wobei die Materialgröße durch die körperlichen Gegebenheiten der Arbeiter beschränkt wird.

Dritte Produktionsstraße P3

Fig. 6 veranschaulicht einen Grundriß einer typischen dritten Produktionsstraße P3 der mobilen Fertigungsanlage 100, während Fig. 11 sowohl einen Grundriß als auch eine Seitenansicht eines typischen Segments der Normgrößen-Wohneinheit D zeigt, die in der Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA montiert wird als Ergebnis der in der dritten Produktionsstraße P3 der mobilen Fertigungsanlage 100 ausgeführten Arbeit. Die dritte Produktionsstraße P3 ist unter der Voraussetzung ausgelegt, daß die Normgrößen-Wohneinheit als zweigeschossiges Gebäude erstellt wird.

Wenn eingeschossige Wohnungen gebaut werden, ist die hier beschriebene dritte Produktionsstraße P3 offensichtlich überflüssig.

Die Ausstattungs- und Arbeitsbereiche der dritten Produktionsstraße P3 ähneln jenen der zweiten Produktionsstraße P2, sie umfassen mindestens eine Rohmaterial-Verarbeitungsstufe. Insbesondere werden Standardlängen von Rohstahl-Rahmenelementen per Lastwagen oder Schiene der Zulieferstraße DA zugeführt, und das Hebelement H3 der dritten Produktionsstraße P3 bewegt diese Rohmaterialien von dem Zulieferfahrzeug zu Lagerfächern oder -regalen 601, 606, 607, die sich in der dritten Produktionsstraße P3 befinden. Beispielsweise können 20 Fuß lange Rahmenelemente verwendet werden, wenngleich bei Bedarf auch andere Längen möglich sind. Zu jedem Lagerbereich gehört eine Sägestation 602, die bei Bedarf zum Ablängen des Rohmaterials in die erforderlichen Längenabschnitte eingesetzt werden kann. Das abgelängte Material wird dann in Fertigmaterial-Regalen 603 gestapelt. Vorzugsweise wird der Umfang des zugeschnittenen Materials auf einem Minimum gehalten durch entsprechende Ausgestaltung der Außenwände und der Innenwände des zweiten Geschosses.

In der dritten Produktionsstraße P3 ist eine Boden- und Wandplatten- Montagestraße enthalten. Mindestens ein Verbolzungstisch 604, 605 dient zur Schaffung einer Untergruppe für die Decke des ersten Geschosses bzw. den Boden des zweiten Geschosses, für Außen- oder Innenwände einschließlich Isolierung, Verdrahtung und Verrohrung. Der Laufkran H3 transportiert Boden- und Wandplattengruppen von dem Verbolzungstisch 604, 605 zu der Arbeitsbühne 609, wo bewegliche Arbeitsbühnenelemente dazu dienen, die Arbeiter bei der Fertigstellung der Wand-Untergruppen zu unterstützen. Die bewegliche Arbeitsbühne macht es den Arbeitern möglich, sich in Bezug auf die Wand-Untergruppen zu bewegen und Säume für Trockenmauern abzudichten, die Trockenmauer einer Fertigbearbeitung zu unterziehen und die Wand-Untergruppe mit einem Anstrich zu versehen. Die fertige Wand-Untergruppe wird anschließend zu den Regalen 608 der dritten Produktionsstraße P3 verbracht (in Fig. 15 links perspektivisch dargestellt), oder sie wird direkt auf der Wohneinheit plaziert, die gerade in der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA montiert wird. Wenn die vorgefertigten Wandplatten zunächst in den Speicherregalen 608 gelagert werden, werden später vorgefertigte Wandplatten mit Hilfe des Laufkrans H3 zu der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA verbracht, wo sie auf dem vormontierten ersten Boden plaziert werden, der auf dem Transportelement T an der zweiten Produktionsstraße P2 der mobilen Fertigungsanlage 100 installiert wurde. Die Plazierung erfolgt an einer vorbestimmten Stelle, und es erfolgt eine Verbindung mit den Außen- und Innenwandplatten des ersten Geschosses, um eine vollständig umschlossene und mit Unterboden ausgestattete einzelgeschossige Struktur zu bilden.

Die vorgefertigten Wandplatten für das zweite Geschoß werden dann von dem Laufkran H3 zu der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA transportiert, wo sie auf der aufgestellten eingeschossigen Struktur plaziert werden, um das Gerüst des zweiten Geschosses fertigzustellen. Um an dieser Stelle die erforderliche Arbeit zu reduzieren, werden Schränke, Türen, Fenster etc. (im Regal 606) im zweiten Geschoß der Umhüllung der Normgrößen-Wohneinheit D vorgelagert. Diese Vorlagerung ermöglicht es den Arbeitern in späteren Stadien der Montage, die notwendigen Materialien schon innerhalb der Normgrößen-Wohneinheit D fertig vorzufinden. Das Vorlagern geschieht mit Hilfe des Krans H3, und somit können die Arbeiter die Endbearbeitung gleichzeitig mit der Montage des Dachs auf der Normgrößen-Wohneinheit D ausführen. Die Materialien, so zum Beispiel eine Trockenwand, können größere Abmessungen haben, als dies typischerweise der Fall ist, da das Hebeelement H3 für den Transport dieser Materialien eingesetzt werden kann, so daß die Arbeiter nicht jedes Teil einzeln handhaben müssen, was die Größe der Materialien aufgrund der körperlichen Gegebenheiten der Arbeiter stark eingrenzen würde.

Vierte Produktionsstraße P4

Fig. 7 zeigt einen Grundriß einer typischen vierten Produktionsstraße P4 der mobilen Fertigungsanlage 100, während Fig. 12 sowohl einen Grundriß als auch eine Seitenansicht des Segments der Normgrößen- Wohneinheit D zeigt, die gerade in der Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA als Ergebnis der in der vierten Produktionsstraße P4 der mobilen Fertigungsanlage 100 ausgeführten Arbeit montiert wird. Darüber hinaus veranschaulicht Fig. 15 eine stirnseitige Ansicht einer typischen vierten Produktionsstraße P4. Die vierte Produktionsstraße P4 der mobilen Fertigungsanlage 100 dient vornehmlich zum Erstellen, Umsetzen und Installieren der Dach-Untergruppe der Normgrößen-Wohneinheit D.

Ausrüstung und Arbeitsbereiche der vierten Produktionsstraße P4 umfassen mindestens eine Rohmaterial-Verarbeitungsstufe. Insbesondere werden Standardlängen von Rohstahl-Rahmenteilen und Dachgebinde-Teilen per Lastwagen oder Schiene an die Zulieferstraße DA herangefahren, und das Hebeelement H4 der vierten Produktionsstraße P4 bewegt diese Materialien von dem Zulieferfahrzeug zu Lagerfächern oder -regalen 701, die sich innerhalb der vierten Produktionsstraße P4 befinden. Beispielsweise können 20 Fuß lange Rahmenelemente verwendet werden, obschon bei Bedarf auch andere Längen möglich sind. Zu jedem Lagerbereich gehört eine Sägestation 702, die zum Ablängen des Materials in die erforderlichen Längenabschnitte dient, falls erforderlich. Das zugeschnittene Material wird dann in Fertigmaterial-Regalen 703 gestapelt und vorzugsweise wird der Umfang des zugeschnittenen Materials auf einem Minimum gehalten, was durch entsprechende Ausgestaltung des Dachs erreicht wird.

Eine Dach-Untergruppen-Produktionsstraße befindet sich innerhalb der vierten Produktionsstraße P4. Eine Dachgebinde-Lehre 704 ermöglicht den Arbeitern die Fertigung der erforderlichen Dachgebinde, die dann von dem Hebeelement H&sub4; zu den Dach-Untergruppen-Fertigungsbereichen 707 verbracht wird, um die gesamte Dach-Untergruppe fertigzustellen. Die Trockenwandmaterialien können einem Trockenwand-Lagerbereich 705 entnommen werden, sie werden innerhalb des Musters je nach Bedarf entsprechend der fertigen Decke unterhalb des Dachs positioniert. Dann wird die Trockenwand mit den Dachgebinden verleimt, wenn diese Elemente sich auf der Trockenwand befindet, die sich an der Stelle der Dach- Untergruppen-Fertigungsbereiche 707 befindet. Der Dachaufbau wird dann fortgesetzt mit der erforderlichen Dachbedeckung, bis schließlich die gesamte Dach-Untergruppe fertig ist. Dann wird die Dach-Untergruppe auf die Gestell-Umhüllung der zweistockigen Struktur gehoben, die Dach- Untergruppe muß also etwas anders gestaltet sein als herkömmliche Dächer. Da insbesondere der Kran H4 die gesamte Dach-Untergruppe "aufnimmt und absetzt", müssen die zur Erstellung der Dach-Untergruppe verwendeten Dachgebinde so ausgelegt sein, daß sie sowohl dynamische als auch die herkömmlichen statischen Dachbelastungen aufnehmen können, die ihrerseits von dem Gerüst des Hauses aufgenommen werden, außerdem müssen sie in der Lage sein, das Gewicht des zusammengebauten Dachs zu tragen, wenn dieses beim Anheben an der Firstlinie abgestützt wird. Deshalb müssen die Dachgebinde so ausgestaltet sein, daß sie Druck- und Zugbelastungen in beide Richtungen aufnehmen können. Der Laufkran H4 (in Fig. 15 mit OC bezeichnet) transportiert die komplette Dach- Untergruppe von den Dach-Untergruppen-Fertigungsbereichen 707 zu der Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA, wo sie auf der Gerüststruktur plaziert wird, die auf dem Transportelement T an der ersten bis dritten Produktionsstraße P1-P3 der mobilen Fertigungsanlage 100 installiert wurde, wobei das Absetzen an einer vorbestimmten Stelle erfolgt und eine Verbindung mit Innen- und Außenwänden erfolgt, um eine fertige umschlossene Normgrößen-Wohneinheit D zu erstellen.

Die Fertigung der Dach-Untergruppen auf den Dach-Untergruppen- Fertigungsbereichen 707 führt zu einer reduzierten Montagezeit, da das Arbeiten in Bodenhöhe einfacher, sicherer und effizienter ist als der Bau des Dachs an Ort und Stelle auf dem aufgebauten zweistöckigen Gebäude, wie es derzeit entsprechend den Verfahren des Individualbaus der Fall ist.

Fünfte Produktionsstraße PS

Fig. 8 zeigt einen Grundriß einer typischen fünften Produktionsstraße PS der mobilen Fertigungsanlage 100, während Fig. 13 sowohl einen Grundriß als auch eine Seitenansicht eines typischen Segments der Normgrößen- Wohneinheit D zeigt, die gerade in der Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA als Ergebnis der in der fünften Produktionsstraße PS der mobilen Fertigungsanlage 100 ausgeführten Arbeit montiert wird. Insbesondere dient die fünfte Produktionsstraße PS der mobilen Fertigungsanlage 100 zur Durchführung sämtlicher verbleibenden Endbearbeitungen, die nicht in den vorausgehenden Fertigungsstadien abgeschlossen wurden. Diesbezüglich kann die fünfte Produktionsstraße PS im strengen Sinn deshalb nicht als Produktionsstraße bezeichnet werden, da keine Untergruppe in ihr erstellt wird, sondern statt dessen in der bevorzugten Ausführungsform der mobilen Fertigungsanlage 100 diese Produktionsstraße als Speicher- und Gerüstbereich dient, wo die Speichermaterialien wie zum Beispiel Bodenbeläge gespeichert und für den Transport zu der zugehörigen Produktionsstraße zugeschnitten werden, damit der Einbau in die teilweise fertiggestellte Wohneinheit innerhalb der Wohnungs-Zusammenbau- Hauptstraße HA erfolgt, wie es oben erläutert wurde. Aus diesem Grund beinhaltet die Endbearbeitung jeglichen noch auszuführenden Anstrich, jede Installation von Verrohrungsanschlüssen, elektrischen Auslässen, Abkantarbeiten, Geräteinstallation etc. Zusätzliche Außenarbeiten, die vorher nicht fertiggestellt wurden, werden nun abgeschlossen, so zum Beispiel die Anbringung von Dachrinnen, der Dachabdeckung, Ausführen von Lackierarbeiten, die Anbringung von Außenschutzanstrich etc. Die Materialien für diese Arbeiten können in mehreren Reihen von Hochregalen 801-804 abgespeichert sein, wie dies auf der rechten Seite in Fig. 15 perspektivisch dargestellt ist. Die in der fünften Produktionsstraße PS der mobilen Fertigungsanlage 100 gehandhabten Materialien können besser an den Arbeitsvorgang angepaßt werden, wenn man einen Gabelstapler anstelle eines Laufkrans H* einsetzt. Darüber hinaus kann die Zulieferstraße DA eine Reihe von äußeren Obertüren aufweisen, wie es von herkömmlichen Ladedocks bekannt ist, um ein rasches Entladen zahlreicher geschlossener Zulieferfahrzeuge zu ermöglichen, von denen jedes eine geringe Menge an Materialien liefert, verglichen mit den Zulieferungen in den anderen Produktionsstraßen P1-P4 der mobilen Fertigungsanlage 100. Darüber hinaus ist die Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße HA möglicherweise nicht angrenzend an die fünfte Produktionsstraße PS, da keine Notwendigkeit dafür besteht, umfangreiche Materialmengen in diesem Stadium der Produktion an die Wohneinheit heranzuführen. Deshalb kann die Wohneinheit an dieser Stelle auch zu einem Teil des Gebäudes entfernt von den Produktionsstraßen P1-PS verlagert werden, oder auch zu einer Stelle außerhalb des Gebäudes in einen anderen geschlossenen Bau, ja sogar zu einem außen gelegenen freien Bereich.

Zusätzliche Merkmale

Es ist ersichtlich, daß die Zulieferstraße DA einen Lagerbereich enthalten kann, die auf der den Produktionsstraßen abgewandten Seite der Zulieferstraße DA gelegen ist. Die Materiallagerung ist eine Funktion des Anteils an sogenannten Just-In-Time-Lieferungen, welche für die mobile Fertigungsanlage 100 geplant werden können. Es ist ersichtlich, daß die Lagerbereiche als Funktion der Zerbrechlichkeit, des Umfangs der Bauaktivität und der für die Anlieferung von Rohmaterialien zu erwartenden Verzögerungen bemessen werden muß. Demzufolge lassen sich wetterverträgliche Materialien, beispielsweise Bedachungsmaterial sowie Baustahl außerhalb der mobilen Fertigungsanlage lagern und können mittels Gabelstapler oder mit einem Hebezeug, welches einstückig zu der Zulieferstraße DA gehört, zu den Produktionsstraßen bewegt werden. Außerdem enthält die fünfte Produktionsstraße PS bei dem obigen Ausführungsbeispiel einen Bodenbelag-Speicherbereich, und das Bodenbelagmaterial wird zugeschnitten und anschließend mittels Gabelstapler zu der zweiten und/oder der dritten Produktionsstraße P2, P3 gebracht, wenn es erforderlich ist, den ersten und den zweiten Boden der teilweise fertigen Wohneinheit vorzubestücken, bevor die einzelnen Decken auf dem teilweise fertigen Gebäude plaziert werden und damit das Volumen der Wohneinheit einschließen. Die Verwendung integraler Hebezeuge H* ermöglicht auch den Einsatz von Materialien mit atypischer Größe und atypischem Gewicht. Das Flachmaterial, das Bedachungsmaterial, die Außenwandverkleidung und der Bodenunterbau können Größen von 1,82 · 4,87 m (6'*16') oder 2,43 · 4,87 m (8'*16') aufweisen, die Arbeiter von Hand nicht bewegen könnten, die aber innerhalb der Leistungsfähigkeit der Hebeelemente liegen. Die Verwendung von Materialien solcher Größe minimiert die Anzahl von Stoßstellen in den Wand-, Decken- und Boden-Untergruppen und reduziert damit die Endbearbeitung und schafft außerdem zusätzliche Versteifung für die fertige Wohneinheit.

Außerdem lassen sich zweistöckige Wand-Untergruppen mit Hilfe von Stahlgerüsten erstellen, wie oben erläutert wurde. Fig. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht einer typischen zweigeschossigen Wandplatten- Untergruppe, die unter Einsatz der hier beschriebenen Einrichtungen erstellt werden kann. Insbesondere ist die zweistöckige Wandplatten- Untergruppe so aufgebaut, daß sie auf der Boden-Untergruppe plaziert und daran befestigt werden kann. Sie ist vorkonfiguriert für die Aufnahme der Querträger des Belags für den zweiten Boden. Wie in dieser Figur zu sehen ist, läßt sich die gesamte zweigeschossige Untergruppe als zusammenhängende Einheit heben und transportieren.

Zusammenschau

Die Vorteile der mobilen Fertigungsanlage 100 bestehen darin, daß es einen gleichzeitig und/oder überlappenden Bau von Haupt-Untergruppen der Normgrößen-Wohneinheit D in den verschiedenen Produktionsstraßen P1- PS der mobilen Fertigungsanlage 100 gibt. Die fertigen, von den Produktionsstraßen P1-P4 kommenden Untergruppen werden in der Wohnungs- Zusammenbau-Hauptstraße HA nach Art einer Montagestraße montiert, wenn die Normgrößen-Wohneinheit D die Produktionsstraße P* der mobilen Fertigungsanlage 100 erreicht. Beispielsweise können die Wände des zweiten Geschosses in der dritten Produktionsstraße P3 der mobilen Fertigungsanlage 100 erstellt werden, während die Boden-Untergruppe und die Wände des ersten Geschosses in der ersten und der zweiten Produktionsstraße P1, P2 der mobilen Fertigungsanlage 100 gebaut und montiert werden. Die Decke des zweiten Geschosses kann in der vierten Produktionsstraße P4 der mobilen Fertigungsanlage 100 hergestellt werden. Darüber hinaus kann gleichzeitig das Dach erstellt oder mit dem Bau des Daches begonnen werden innerhalb der vierten Produktionsstraße P4 der mobilen Fertigungsanlage 100, während sich die Normgrößen-Wohneinheit D an der dritten Produktionsstraße P3 der mobilen Fertigungsanlage 100 befindet, um dort Boden und Wände des zweiten Geschosses zu installieren. Die zeitliche Koordination der verschiedenen Arbeitsstadien lassen sich dynamisch einstellen als Funktion der Materialverfügbarkeit sowie des Baufortschritts der vorausgehenden und nachfolgenden Produktionsstraßen der mobilen Fertigungsanlage 100. Die Querplatten können in der zweiten und der dritten Produktionsstraße P2 und P3 der mobilen Fertigungsanlage 100 hergestellt und gelagert werden, und die Arbeiter können sich zwischen den Produktionsstraßen P* bewegen, wenn ein solcher Wechsel durch den Montagefortschritt angezeigt ist. Darüber hinaus gibt es keinerlei Verzögerungen durch äußere Wettereinflüsse, was Ausfallzeit aufgrund des "automatisierten" Fertigungsverfahrens signifikant reduziert.

Die in dieser mobilen Fertigungsanlage erstellten Normgrößen- Wohnungseinheiten stellen einen signifikanten Fortschritt gegenüber dem dar, was derzeit auf dem Gebiet des Hausbaus produziert wird. Erreicht wird dies durch Komprimieren des traditionellen sequentiellen Bauverfahrens zu einer kleinen endlichen Anzahl von Schritten, von denen jeder in einer bestimmten Produktionsstraße der Fabrik implementiert wird, in gewissem Maß unabhängig und doch in enger Koordination mit der Bauaktivität, die in den anderen Produktionsstraßen der Anlage stattfindet. Dies macht es beispielsweise möglich, Dach und Boden eines Hauses gleichzeitig zusammenzubauen, aber dennoch in verschiedenen Produktionsstraßen. Nachdem die individuellen Komponenten vormontiert sind, werden sie entweder direkt oder indirekt an dem starren integrierten Basisrahmen befestigt, während dieser durch die Wohnungs-Zusammenbau-Hauptstraße vorrückt. Diese Endmontage der Hauskomponenten erfolgt innerhalb kürzester Zeit. Qualität wird garantiert durch eine im Ablauf gesteuerte Arbeitsumgebung innerhalb der mobilen Fertigungsanlage, durch fabrikmäßige Toleranzen, einen stromlinienförmigen, sich wiederholende Arbeitsabläufe umfassenden Montageprozeß etc. Die sequentiellen, sich gegenseitig ausschließenden und disjunkten Einzelunternehmer-Arbeiten im Stand der Technik werden ersetzt durch eine Unterteilung des Bauvorgangs in der Weise, daß der Bau vorbestimmter Volumenabschnitte der Struktur in jeder der Produktionsstraßen funktionell abgeschlossen wird, während die Wohnungseinheit durch die mobile Fertigungsanlage weiterrückt. Dementsprechend kann die Wandverkleidung und -endbearbeitung entweder früher als bei dem traditionellen Individualbauverfahren begonnen werden, während einige Arbeiten, so zum Beispiel die Verlegung der Elektrik und der Verrohrung, von außerhalb der Wohneinheit her erfolgen kann, wenn die Innenwände gestellt sind. Jede Wohneinheit verläßt die mobile Fertigungsanlage als eine im wesentlichen "schlüsselfertige" Normgrößen- Wohneinheit, die bezugsfertig ist. Diese Beispiele sind kennzeichnend für eine stromlinienförmige und durch Effizienz beherrschte Vorgehensweise beim Wohnungsbau, die von einer Fabrik-Umgebung Gebrauch macht, um den Wohnungsbau von Normgrößen-Häusern zu revolutionieren.


Anspruch[de]

1. Fertigungsanlage für den Bau von Standardgrößen-Wohneinheiten praktisch vollständig innerhalb der Fertigungsanlage, welche sich in der Nähe einer Baustelle befindet, an der die in der Fertigungsanlage produzierten Standardgrößen- Wohneinheiten nach dem Verlassen der Fertigungsanlage aufgestellt werden sollen, gekennzeichnet durch:

eine Mehrzahl von Wohneinheiten-Untergruppen-Fertigungsstraßen (P1-PS), von denen mindestens zwei dazu dienen, vorbestimmte Untergruppen für die Standardgrößen-Wohneinheit zu konstruieren, wobei jede der vorbestimmten Untergruppen einen Bauabschnitt der Standardgrößen-Wohneinheit aus der Klasse bildet, welche beinhaltet: Wände, Böden, Dach, Fundament-Basisrahmen;

eine Wohneinheiten-Montagestraße (HA), die im wesentlichen nahe bei jenen mindestens zwei Untergruppen-Fertigungsstraßen gelegen ist, um dort eine teilweise montierte Standardgrößen-Wohneinheit zusammenzubauen;

Hebezeuge (H), die in jeder der mindestens zwei Untergruppen-Fertigungsstraßen in Betrieb sind, um die konstruierten vorbestimmten Untergruppen zu der Wohneinheiten-Montagestraße zu transportieren zwecks Einbau in eine teilweise zusammengebaute Standardgrößen-Wohneinheit, die dort montiert wird; und

wobei die Standardgrößen-Wohneinheit im wesentlichen in ihrer Gesamtheit innerhalb der Wohneinheiten-Montagestraße unter Verwendung der vorbestimmten Untergruppen, die in die teilweise montierte Standardgrößen-Wohneinheit eingebaut werden, zusammengebaut wird, wobei die Standardgrößen-Wohneinheit Längen- und Breitenabmessungen besitzt, von denen die kleinere Abmessung mehr als 4,87 m (16 Fuß) beträgt.

2. Fertigungsanlage nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine im wesentlichen geschlossene Struktur (104), deren Innenhöhe ausreicht, um darin eine Standardgrößen-Wohneinheit zu montieren.

3. Fertigungsanlage nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: eine in der geschlossenen Struktur befindliche und nahe der mindestens zwei Untergruppen-Fertigungsstraßen gelegene Zulieferstraße (DA) zum Empfangen von Materiallieferungen, die zum Bau der Standardgrößen-Wohneinheit gebraucht werden.

4. Fertigungsanlage nach Anspruch 3, bei der die Zulieferstraße (DA) einen Materiallagerbereich enthält.

5. Fertigungsanlage nach Anspruch 4, bei der die Zulieferstraße (DA) ein erstes Tor (102) in einer Wand der umschlossenen Struktur enthält, damit Zulieferfahrzeuge durch das Tor (102) in die umschlossene Struktur gelangen können.

6. Fertigungsanlage nach Anspruch 6, bei der die Zulieferstraße (DA) ein zweites Tor (106) in einer zweiten Wand der umschlossenen Struktur (104) aufweist, damit Zulieferfahrzeuge die geschlossene Struktur durch das zweite Tor (106) verlassen können.

7. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die Hebezeuge (H) in jeder der mindestens zwei Untergruppen-Fertigungsstraßen mindestens einen beweglichen Kran aufweist, der die Untergruppen-Fertigungsstraße und einen Teil der Wohneinheiten-Montagestraße benachbart zu der Untergruppen- Fertigungsstraße überquert.

8. Fertigungsanlage nach Anspruch 7, bei der der bewegliche Kran in jeder der mindestens zwei Untergruppen-Fertigungsstraßen auch einen Teil der Zulieferstraße benachbart zu der Untergruppen-Fertigungsstraße überquert.

9. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der die umschlossene Struktur (104) eine Seitenwand enthält, die Wohneinheiten-Montagestraße (HA) ein Tor (105) aufweist, welches sich in der Seitenwand der umschlossenen Struktur befindet und so bemessen ist, daß Transportelemente, die zum Transportieren der innerhalb der umschlossenen Struktur konstruierten Standardgrößen- Wohneinheit benutzt werden, die umschlossene Struktur (104) verlassen können, um durch das Tor (105) eine im wesentlichen vollständige Standardgrößen- Wohneinheit zu transportieren.

10. Fertigungsanlage nach Anspruch 9, bei der die umschlossene Struktur (104) eine zweite Seitenwand aufweist, wobei die Baueinheiten-Montagestraße (HA) ein zweites Tor (101) in der zweiten Seitenwand der umschlossenen Struktur (104) aufweist, damit die erwähnten Transportelemente, die zum Transportieren von innerhalb der umschlossenen Struktur (104) konstruierten Standardgrößen- Wohneinheit benutzt werden, durch das Tor (101) in die umschlossene Struktur (104) gelangen können.

11. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei der die umschlossene Struktur aufweist: eine Mehrzahl von Tragwerken, jeweils abgestützt durch eine Mehrzahl von Trägersäulen, wobei eine Mehrzahl jener Tragwerke und dazugehöriger Trägersäulen zwischen benachbarten Untergruppen-Fertigungsstraßen orientiert sind.

12. Fertigungsanlage nach Anspruch 11, bei der die Hebezeuge (H) einen Überkopfkran aufweisen, der auf einem Satz von Schienen arbeitet, welche von der zugehörigen Mehrzahl von Trägersäulen abgestützt werden, die zwischen benachbarten Untergruppen-Fertigungsstraßen orientiert sind.

13. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Hebezeuge (H) einen Überkopfkran aufweisen, der die Untergruppen-Fertigungsstraße und einen Abschnitt der Baueinheiten-Montagestraße (HA) benachbart zu der Untergruppen-Fertigungsstraße überquert.

14. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Wohneinheiten-Montagestraße (HA) eine Innenhöhe hat, die ausreicht, um dort eine Standardgrößen-Wohneinheit zu montieren.

15. Fertigungsanlage zum Konstruieren von straßentransport-untauglichen Standardgrößen-Wohneinheiten praktisch in deren Gesamtheit innerhalb der Fertigungsanlage, die sich in der Nähe einer Baustelle befindet, an der in der Fertigungsanlage produzierte Standardgrößen-Wohneinheiten nach dem Verlassen der Fertigungsanlage aufzustellen sind, umfassend:

eine Mehrzahl von Wohneinheiten-Untergruppen-Fertigungsstraßen (P), von denen mindestens zwei Fertigungsstraßen (P) Mittel darstellen zum Konstruieren vorbestimmter Untergruppen der Standardgrößen-Wohneinheit, wobei jede der vorbestimmten Untergruppen einen Bauabschnitt der Standardgrößen-Wohneinheit aus der Klasse von Bauabschnitten aufweist, die enthält: Wände, Böden, Dachgebinde, Dach, Fundament-Basisrahmen;

eine Wohneinheiten-Montagestraße (HA), die sich im wesentlichen in der Nähe der mindestens zwei Wohneinheiten-Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) befindet, um eine Stelle für die Montage einer teilweise zusammengebauten Standardgrößen-Wohneinheit zu schaffen;

Hebezeuge (H), die in den mindestens zwei Wohneinheiten-Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) in Betrieb sind, um die konstruierten vorbestimmten Untergruppen aus den mindestens zwei Baueinheiten-Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) zu der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) zu transportieren und die konstruierten vorbestimmten Untergruppen zu einer dort befindlichen teilweise konstruierten Standardgrößen-Wohneinheit zu installieren, wobei die teilweise konstruierte Standardgrößen-Wohneinheit aufgrund ihrer Längen- und Breitenabmessungen nicht straßentransportfähig ist, wobei die kleinere der Längen- und Breitenabmessungen mehr als 15 Fuß beträgt und größer als eine Geschoßhöhe ist; und

wobei die Wohneinheiten-Montagestraße (HA) ein Mittel darstellt für den Transport der teilweise zusammengebauten Standardgrößen-Wohneinheit, während die Standardgrößen-Wohneinheit aus den vorbestimmten Untergruppen dadurch zusammengebaut wird, daß die vorbestimmten Untergruppen unter Verwendung der Hebezeuge in die teilweise montierte Standardgrößen-Wohneinheit eingebaut werden, wenn die teilweise zusammengebaute Standardgrößen-Wohneinheit sich innerhalb der Montagestraße gegenüber einer entsprechenden der mehreren Untergruppen-Fertigungsstraßen befindet, bis die teilweise montiere Standardgrößen-Wohneinheit praktisch vollständig zusammengebaut ist.

16. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine erste der Untergruppen-Fertigungsstraßen (P1) dazu dient, eine Boden-Untergruppe zu konstruieren, umfassend einen einstückigen Basisrahmen zur Plazierung auf einem Transportelement, welches sich in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) und neben der ersten Untergruppen-Fertigungsstraße (P1) befindet, wobei das Transportelement die teilweise zusammengebaute Standardgrößen- Wohneinheit durch die Wohneinheiten-Montagestraße (HA) hindurchtransportiert.

17. Fertigungsanlage nach Anspruch 16, bei der eine zweite der Untergruppen- Fertigungsstraßen (P2) dazu dient, mehrere plattenförmige Wandgruppen für den Aufbau auf der Bodenuntergruppe zu konstruieren, welche sich auf dem Transportelement befindet, das sich seinerseits in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) und neben der zweiten Untergruppen-Fertigungsstraße (P2) befindet, um eine teilweise montierte Standardgrößen-Wohneinheit zu erzeugen.

18. Fertigungsanlage nach Anspruch 17, bei der eine dritte der Untergruppen- Fertigungsstraßen (P3) dazu dient, Zweitgeschoß-Wanduntergruppen zu konstruieren zwecks Installation in der teilweise vervollständigen Standardgrößen- Wohneinheit, die sich auf dem Transportelement befindet, welches sich seinerseits in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) und neben der dritten Untergruppen- Fertigungsstraße (P3) befindet.

19. Fertigungsanlage nach Anspruch 18, bei der eine vierte der Untergruppen- Fertigungsstraßen (P4) dazu dient, eine Dach-Untergruppe zur Anbringung an der teilweise vervollständigten Standardgrößen-Wohneinheit zu konstruieren, die sich auf dem Transportelement befindet, welches sich seinerseits in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) und neben der vierten Untergruppen-Fertigungsstraße (P4) befindet.

20. Fertigungsanlage nach Anspruch 18, bei der die Hebezeuge (H) in der zweiten Untergruppen-Fertigungsstraße (P2) dazu ausgebildet sind, Fertigelemente zu transportieren, die in einem ersten Geschoß der Standardgrößen-Wohneinheit zu installieren sind, bevor das Transportelement die Standardgrößen-Wohneinheit von einer Position in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) gegenüber der so zweiten Untergruppen-Fertigungsstraße (P2) zu einer Stelle gegenüber der dritten Untergruppen-Fertigungsstraße (P3) transportiert.

21. Fertigungsanlage nach Anspruch 19, bei der die Hebezeuge (H) in der dritten Untergruppen-Fertigungsstraße (P3) dazu ausgebildet sind, Fertigelemente zu transportieren, die in einem zweiten Geschoß der Standardgrößen-Wohneinheit zu installieren sind, bevor das Transportelement die Standardgrößen-Wohneinheit von einer Stelle in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) gegenüber der dritten Untergruppen-Fertigungsstraße (P3) zu einer Stelle gegenüber der vierten Untergruppen-Fertigungsstraße (P4) transportiert.

22. Fertigungsanlage nach Anspruch 16, bei der eine zweite der Untergruppen- Fertigungsstraße (P2) dazu dient, mehrere plattenförmige Außenwandgruppen und Innenwände für die Montage an der Bodenuntergruppe zu konstruieren, die sich auf dem Transportelement befindet, das sich seinerseits in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) und neben der zweiten Untergruppen-Fertigungsstraße (P2) befindet, um eine teilweise fertige Standardgrößen-Wohneinheit zu produzieren.

23. Fertigungsanlage nach Anspruch 22, bei der eine dritte der Untergruppen- Fertigungsstraßen (P3) dazu dient, Zweitgeschoß-Wandgruppen zur Montage an der teilweise fertigen Wohneinheit voller Größe zu konstruieren, die sich auf dem Transportelement befindet, das sich seinerseits in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) und neben der dritten Untergruppen-Fertigungsstraße (P3) befindet.

24. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der die mehreren Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) im wesentlichen parallel zu und neben mindestens einer weiteren Untergruppen-Fertigungsstraße, außerdem orthogonal zu der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) orientiert sind, wobei die mehreren Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) umfassen:

eine erste der Untergruppen-Fertigungsstraßen (P1) zum Konstruieren einer Bodenuntergruppe, umfassend einen einstückigen Basisrahmen zur Plazierung auf einem Transportelement, das sich in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) befindet; und

eine zweite der Untergruppen-Fertigungsstraßen (P2), die neben der ersten Untergruppen-Fertigungsstraße angeordnet ist, um mehrere plattenförmige Wandgruppen für die Montage an der Bodenuntergruppe zu konstruieren, die sich auf dem Transportelement befindet, das sich seinerseits in der Montagestraße (HA) befindet, um eine teilweise fertige Standardgrößen-Wohneinheit zu produzieren.

25. Fertigungsanlage nach Anspruch 24, bei der die mehreren Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) weiterhin aufweisen:

eine dritte der Untergruppen-Fertigungsstraßen (P3) benachbart zu der zweiten Untergruppen-Fertigungsstraße (P2), um Zweitgeschoß-Wandgruppen für die Montage an der teilweise fertigen Standardgrößen-Wohneinheit zu konstruieren, die sich auf dem Transportelement befindet, das sich seinerseits in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) befindet; und

eine vierte der Untergruppen-Fertigungsstraßen (P4) neben der dritten Untergruppen-Fertigungsstraße (P3), um eine Dachuntergruppe zu konstruieren für die Montage an der teilweise fertiggestellten Standardgrößen-Wohneinheit, die sich auf dem in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) befindlichen Transportelement befindet.

26. Fertigungsanlage nach Anspruch 24, bei der die mehreren Untergruppen-Fertigungsstraßen (P) weiterhin aufweisen: eine Dachuntergruppen-Fertigungsstraße (P4) zum Konstruieren einer Dachuntergruppe für die Montage an der teilweise fertigen Standardgrößen-Wohneinheit auf dem Transportelement, welches sich in der Wohneinheiten-Montagestraße (HA) befindet.

27. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: mindestens ein Transportelement (T), das durch die Wohneinheiten-Montagestraße (HA) bewegbar ist, um die teilweise fertiggestellte Standardgrößen-Wohneinheit abzustützen und zu bewegen.

28. Wohneinheit (D), hergestellt in der Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wohneinheit aufweist:

a) mehrere Außenwände, die jeweils eine Länge besitzen, und

b) einen metallischen einstückigen Basisrahmen (FF), der nicht abnehmbar ist von und fest angebracht ist an und entlang mindestens einem Abschnitt der Länge jeder der mehreren Außenwände.

29. Wohneinheit nach Anspruch 28, weiterhin umfassend mindestens eine tragende Innenwand, wobei die oder jede mindestens eine tragende Innenwand eine Länge besitzt, und der einstückige Basisrahmen (FF) fest angebracht ist an der Länge der oder jeder der mindestens einen tragenden Innenwand.

30. Wohneinheit nach Anspruch 28 oder 29, bei der der metallische einstückige Basisrahmen (FF) aus untereinander verbundenen Trägern besteht.

31. Wohneinheit nach Anspruch 30, bei der die untereinander verbundenen Träger I-Träger aufweisen.

32. Wohneinheit nach Anspruch 30 oder 31, bei der die untereinander verbundenen Träger verschweißt sind, um den metallischen einstückigen Basisrahmen (FF) zu bilden.

33. Wohneinheit nach einem der Ansprüche 28 bis 32, weiterhin umfassend eine Bodengruppe (FJ), die fest an dem einstückigen Basisrahmen (FF) befestigt ist.

34. Wohneinheit nach Anspruch 33, bei der die Bodengruppe den einstückigen Basisrahmen umfaßt.







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