Vibrationstechnik optimiert Produktionsbedingungen im Betonteilwerk
Neben der Betonrezeptur zählt das Verdichten des Betons zu den wichtigsten Einflussfaktoren bei der Herstellung von Betonbauteilen. Bei der Verdichtung mit Vibration werden periodische Schwingungen in den Beton eingeleitet. Der Beton kann so verdichtet werden und Hohlräume füllen. Lufteinschlüsse können rasch zur Oberfläche steigen und austreten; eine höhere Festigkeit und feinere Oberflächenstruktur sind das Ergebnis.
In einem europäischen Betonwerk werden seit mehreren Jahrzehnten per Rütteltisch in Schalungsrahmen Fertigteillösungen wie z. B. Zaun-/ Lärmschutzelemente hergestellt, die im privaten und industriellen Sektor verwendet werden und an alle unterschiedlichen Bedürfnisse sowie Designvarianten angepasst sind.
Um die wichtigsten Aspekte wie Qualität, Nachhaltigkeit und Langlebigkeit zu erfüllen, zeichnen sich die Betonplattenzäune sowohl durch Robustheit als auch Ästhetik aus, die eine Porenfreiheit impliziert und voraussetzt.
Durch das gezielte Austreiben der Luftblasen und die gleichmäßige Verteilung der Betonmasse in der Form soll ein durchgängig porenarmes, dichtes Betongefüge erreicht werden, das die Voraussetzung für dauerhaften, einwandfreien Beton ist.
Der Kunde betreibt eine vollautomatische Umlaufanlage, wo Formen mit Beton befüllt und anschließend zum Rütteltisch transportiert werden. Die nächste Station bildet ein Ofen zur Trocknung, bevor die Formen entschalt und verladen werden.
Das lange Zeit verwendete System mit nur 2 Vibratoren musste zwischen den Verarbeitungstakten jedes Mal gestoppt werden, was ökonomisch ineffiziente Anlauf- und Auslaufzeiten erforderte.
Die Ausführung
Die kundenseitigen Wünsche und Anforderungen spiegelten sich im Detail wider in der Übernahme der Maße der verwendeten Formen, der Integration des GyroShake von NetterVibration in bewährte Anlagen und Abläufe im Produktionsprozess und der Abstimmung des Zusammenspiels mit dem vorhandenen Transportsystem. Erfahrene Ingenieure und Techniker von NetterVibration haben in zeitaufwändiger und enger Zusammenarbeit mit dem Kunden eine Schüttelstation der Serie GyroShake an die örtlichen Gegebenheiten und Vorgaben adaptiert und im Spätsommer 2023 vor Ort in Betrieb genommen.
Vorausgegangen waren eine bestehende, erfolgreiche Zusammenarbeit in anderen Produktionsbereichen sowie ein monatelanger Testbetrieb mit einer leihweise dem Unternehmen überlassenen Anlage. Intensive Versuchsreihen wurden fachkundig begleitet. Diverse Rezepturen mussten getestet, angepasst bzw. verfeinert werden, da das System eine flüssigere Konsistenz erfordert.
Das System
Die Rüttelstation GyroShake besteht aus einem Unterbau samt Steuerung, an dem mittels Pendel-Aufhängung ein freischwingender Rahmen befestigt ist, wodurch dessen definierte, verlustfreie Auslenkung gewährleistet ist und die Energieübertragung optimiert wird.
Große Vibrationsantriebe ermöglichen die Verdichtung hoher Lasten bei besonders schonender Belastung der weiteren Bauteile der Anlage. Deshalb sind 4 starke Elektro-Vibratoren am Rahmen definiert angeordnet und können im niederfrequenten Bereich bis 7 Hz gesteuert werden. Die Regelung der Frequenz und Amplitude erfolgt im laufenden Betrieb ohne die Inkaufnahme von Umrüstzeiten bzw. ohne Verzögerungen durch Anlauf- und Auslaufzeiten. Die elektrische Steuerung dient der Auswahl der Parameter für die Längs- und Querrichtung (X- bzw. Y-Achse) oder eine zusätzliche kreisförmige Bewegung (Z-Achse).
GyroShake kann in bestehende Paletten-Umlaufanlagen integriert und von deren Leitrechner angesteuert werden. Die Rüttelstation wird auch in anderen Anwendungsbereichen wie z. B. Elementdecken, Garagenböden, Doppelwandelemente oder Eisenbahnschwellen erfolgreich eingesetzt.
Die verbesserte Prozesseignung der Lösung, die hohe Verdichtungs- leistung für porenfreien Sichtbeton und die sehr geringen Lärmemissionen überzeugten den Kunden und seine Belegschaft.
Minimierung der Lautstärke
Im gesamten Maschinenbau-Spektrum sorgen insbesondere bei Stahlbau-Elementen hochfrequente Anregungen und Resonanzen des Materials für teils enorme Lautstärken. Die niederfrequente Arbeitsweise mit größeren Amplituden sorgt beim GyroShake für einen geringen Dauerschallpegel unter 70 dB(A). Arbeitsschutz und Gesundheitsvorsorge für die in unmittelbarer Umgebung beschäftigten Mitarbeiter spielen ja seit Jahren eine immer bedeutendere Rolle und Gewichtung in Produktionsbetrieben. Vergleichbare Tische, die im Markt sind, arbeiten mit Frequenzen zwischen 50–70 oder sogar bis zu 100 Hz bei einem entsprechend hohen Lärmpegel.
Längere Wartungsintervalle
Die niederfrequente Umsetzung der Beton-Verdichtung sorgt zugleich für einen effektiv geringeren Verschleiß der Spannarme und Hydraulik-Zylinder, was folglich Wartungen verzögert und die Lebensdauer des kompletten Systems messbar verlängert.
Vorteile durch Verklammerung/ Spannarme
4 hydraulische Zylinder sorgen für das Anheben und Absenken der Tischplatte, die gleichzeitig der Schwingungs- und Pendellagerung dient. Mittels Verklammerung der Formen auf dem Rütteltisch ist gewährleistet, dass diese sich während des Verdichtens nicht bewegen bzw. im Extremfall nicht abheben können. Zur Umsetzung dieser zentralen kundenseitigen Anforderung fahren 8 hydraulisch betriebene Spannarme im Takt der Verarbeitung aus und fixieren gleichzeitig 2 Formen auf dem Tisch. Durch Vermeidung des Rutschens der Form wird einerseits die komplette Bewegungsenergie dem Beton zugeführt und andererseits zusätzlich die Lautstärke der Produktion reduziert.
Über NetterVibration
NetterVibration steht seit 1953 für „Vibration im Dienst der Technik“ und ist auch dank dieser großen Erfahrung international führend auf dem Gebiet der Vibrationstechnik. Produktive und intelligente Lösungen, technisches Know-how und Qualität „Made in Germany“ sind seither die Basis des erfolgreichen Werdegangs. Die Vibratoren werden in zahlreichen Industriebereichen, z. B. der Chemie, Lebensmittelindustrie, Bauindustrie und dem Maschinenbau eingesetzt.
Komplette Vibrationsanlagen, wie Vibrationstische, Dosier- und Förderrinnen gehören zum Leistungsspektrum. In enger Zusammenarbeit mit Kunden entwickelt man maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungen. Zu effizienten und betriebssicheren Lösungen zählen das Fördern, Trennen, Dosieren, Lockern, Verdichten, Sortieren und Sieben von Schüttgütern.
