Auslegung neuer Vibrationserreger in Baustoffmaschinen: Fid-Bau Portal

Auslegung neuer Vibrationserreger in Baustoffmaschinen

Kuch, H. / Schwabe, J.H. / Martin, J.

Die Vibrationsverdichtung von Betongemengen bleibt auch weiterhin das wichtigste Verfahren zur Herstellung von Betonwaren und Betonfertigteilen. Um qualitätsgerechte Produkte zu fertigen, müssen alle Elemente des Fertigungsprozesses (Stoff, technologischer Prozeß, technische Ausrüstung, Produkteigenschaften) in die Betrachtung einbezogen und aufeinander abgestimmt werden. Anhand von drei innovativen Erregersystemen unterschiedlicher Bauart für Vibrationsverdichtungseinrichtungen wird gezeigt, daß bei systematischer Herangehensweise und unter Anwendung moderner Entwicklungswerkzeuge wie der Mehrkörpersimulation und Finite-Elemente-Analyse neuartige Lösungen erarbeitet werden können, die den gestiegenen Funktionsanforderungen gerecht werden. In der industriellen Produktion von kleinformatigen Betonfertigteilen hat sich allgemein die Schockvibration als Verdichtungsverfahren etabliert. Hier wurde ein elektromotorisch angetriebenes Unwuchterregersystem für die harmonische Vibration entwickelt, das über 600 kN Erregerkraftamplitude erzeugt und damit die bewegten Massen einschließlich das zu verdichtende Betongemenge auf die erforderlichen 30 g beschleunigt. Die Auslegung des Antriebssystem und der Unwuchtwellen sowie die Anforderungen an die Lagerung und Schmierung werden beschrieben. Die zweite Entwicklung betrifft die Erregerstränge für Wellentische. Hier wurden die Nachteile der bekannten biegeweichen Schwingtische mit der ungleichen Verteilung der Beschleunigungsamplitude durch sein neues Erregersystem beseitigt. Es werden keine stationären Schwingungszustände erzeugt, sondern durch phasenversetzte Erregerkräfte entsteht eine Wellenbewegung, die über eine ausreichende Vibrationszeit eine hohe Gleichmäßigkeit der integralen Vibrationseinwirkung auf das Betongemenge erreicht. Die Auslegung mit Hilfe der FEM wird beschrieben. Als dritte Entwicklung wird eine Kreiselkorrekturerreger für Rohrfertiger vorgestellt. Dieser nutzt im Zusammenwirken mit den Unwuchten eines bekannten Rüttlerbaumes im Kern eines Rohrfertigers die Reaktionsmomente eines Kreisels bei Drehung seiner Kreiselachse aus, um das Schwingungsverhalten des Kernes zu beeinflussen. Das Lösungsprinzip wird erläutert.