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[Die Industrie der Steine + Erden]






Beton lärmarm verdichten

Kontakt: Winkler Sondermaschinenbau und Sicherheitstechnik GmbH
D-27389 Helvesiek, Harald Winkler, Tel.: (0 42 67) 10 10




Problem
Lärm entsteht bei vielen Produktionsprozessen und ist ein nicht zu vermeidender Bestandteil der Fertigungsverfahren in vielen Industrie-Bereichen. Insbesondere auch bei der Verdichtung von Beton in Fertigteilwerken werden Lärmwerte von über 100 dB (A) erreicht. Der Wert, bei dem ein Gehör bereits Schaden nimmt, liegt bei 85 dB (A).
Bei der Produktion von Betonerzeugnissen haben Analysen ergeben, dass beim Verdichtungsprozess die Hauptlärmquelle zwischen den Rütteltischen und den Stahlformen zu finden ist. Bei genauer Betrachtung zeigt sich, dass der Lärm deshalb entsteht, weil die Betonform lose auf dem Rütteltisch liegt und nach dem Einschalten des Rüttelvorganges die Beschleunigungswerte des Tisches ein Vielfaches der natürlichen Erdbeschleunigung erreichen. Dadurch löst sich die lose auflagernde Betonform kurzzeitig von dem Rütteltisch bei der abwärts zeigenden Vibrationsamplitude des Rütteltisches und trifft sich wieder mit dem Rütteltisch bei der dann folgenden aufwärts zeigenden Vibrationsamplitude – in Form eines sehr harten Prellschlages. Diese Prellschläge sind es, die infolge ihrer Anzahl zu einer enormen Lärmquelle werden, die aber auch zu erheblichen Zerstörungen an den Betonformen und Rütteltischen führen.
Da es für die erwünschte Betonverdichtung nur notwendig ist, den zu verdichtenden Beton in Vibration zu versetzen, damit die Lufthohlräume herausgetrieben werden und sich das Betonkorngefüge optimal ordnet und verdichtet, lag es nahe, technische Maßnahmen zu ergreifen, um die Prellschläge zukünftig zu vermeiden.


Praxislösung
Von der Firma Winkler Maschinenbau GmbH wurde deshalb eine neue Rütteltischgeneration entwickelt, die genau die oben genannten Erkenntnisse berücksichtigt.
Es wurde eine Schnellwechselvorrichtung gebaut, die den Vibrationserzeuger (Unwuchtmotor) mit dem Vibrationsverbraucher (Beton in der Form) schnell kraft- oder formschlüssig verbindet. Als wirtschaftlichste Lösung dieser Problematik hat sich das Vakuum-Schnellwechselsystem erwiesen. Bei diesem System wird die Rütteltischoberfläche als größtmöglicher Saugnapf ausgebildet, in dem eine dicht an den Außenkanten des Tisches verlaufende Dichtlippe eingebracht wird. Nach dem Aufsetzen der glatten Unterseite der Betonform auf den Tisch sorgt eine im Zentrum des Saugnapfes angeschlossene und computergesteuerte Vakuumanlage dafür, den definierten Hohlraum zwischen Tisch und Form zu evakuieren, wodurch die notwendige Spann- bzw. Haltekraft zwischen dem Vibrationserzeuger und dem Vibrationsverbraucher erzeugt wird.
Die neue ebenfalls computergesteuerte Lagerung des Vibrationstisches auf seinem Grundgestell bzw. Fundament in Form einer Luftkissenlagerung sorgt dafür, dass die erwünschte Vibration optimal der Form bzw. dem Beton zugeführt wird und nicht, wie bei vielen alten Anlagen, zu einem großen Teil nutzlos und zudem störend an die Umgebung abgegeben wird.
Die Computersteuerung der Gesamtanlage beinhaltet zusätzlich den Vorteil, zukünftig bezüglich der Verdichtungszeit und Verdichtungsintensität nicht mehr auf das Gefühl der Mitarbeiter angewiesen zu sein, sondern diese Parameter optimiert und nachvollziehbar der Anlage vorgeben zu können.

Lärmmessung Am Rütteltisch sind die umlaufende Dichtlippe sowie die Absauglöcher gut zu erkennen



Erfahrung
Messungen am Prototyp des Systems ergaben Schallpegelwerte, die deutlich unter den zulässigen Werten lagen. Vibrationen am Grundgestell der Maschine sind mit den menschlichen Organen nicht mehr wahrzunehmen.
Konkrete Vergleichsmessungen an Maschinen alter Technik (lose aufliegende Form, auf Gummilagern stehender Rütteltisch) ergaben eine Lärmbelastung von 117 dB(A) bei einer Verdichtungszeit von rund 220 Sekunden.

Messungen am Prototyp des neuen Systems ergaben unter gleichen Verhältnissen folgende Werte:
  • während der Vorverdichtungsphase (Betonverteilung): 40 sec, 75 dB(A)
  • während der Hauptverdichtungsphase: 90 sec, 86 dB(A)
  • während der Nachverdichtungsphase: 90 sec,74 dB(A)
  • Gesamtverdichtungszeit: 220 sec.

Die Werte zeigen, dass durch das neue System eine erheblich Lärmminderung beim Verdichten von Beton erreicht wird.






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