Die Herstellung großformatiger Betonfertigteile erfordert weit mehr als nur eine große Formfläche. Sobald die Bauteile Längen von über 17 Metern erreichen, kommt es darauf an, den Entformungsprozess kontrolliert zu gestalten, die Geometrie exakt einzuhalten, den Beton zuverlässig zu verdichten und mehrere Produktionstische innerhalb eines Werks effizient zu koordinieren.
Genau diesem Ansatz folgt die neue von Moldtech für ein kanadisches Unternehmen entwickelte Anlage: sechs Kipptische mit Abmessungen von 17,3 × 4 Metern, die als koordiniertes Produktionssystem ausgelegt und über eine gemeinsame Hydraulikzentrale betrieben werden.
Sechs Produktionsplätze, eine gemeinsame Anlage
Das Projekt besteht nicht aus sechs unabhängigen Maschinen, die lediglich denselben Produktionsbereich nutzen. Die Tische sind Bestandteil einer integrierten Gesamtanlage, bei der eine Hydraulikzentrale alle sechs Einheiten versorgt.
Die Zentrale bleibt dauerhaft mit dem Gesamtsystem verbunden. Über den Schaltschrank wählt der Bediener den Tisch aus, der bewegt werden soll. Die Kippvorgänge erfolgen abwechselnd: Jeder Tisch ist dafür ausgelegt, einzeln zu kippen.
Diese Architektur ermöglicht es, eine der zentralen Funktionen der Anlage zu bündeln, ohne auf sechs voneinander unabhängige Produktionsflächen verzichten zu müssen.
Über den Hauptschaltschrank werden das Starten und Stoppen der Pumpe, die Tischauswahl, die Hub- und Senkbewegungen, das Rücksetzen des Systems sowie der Not-Halt gesteuert. Zusätzlich verfügt die Anlage über eine drahtlose Fernbedienung für die Kippbewegung des zuvor ausgewählten Tisches.
17,3 Meter Arbeitsfläche für großformatige Fertigteile
Jeder Tisch besteht aus zwei Modulen mit einer Länge von jeweils rund 8,65 Metern und einer Breite von 4 Metern. Im montierten Zustand entsteht eine Produktionsfläche von 17,3 × 4 Metern.
Die Konstruktion setzt sich aus einem fest im Fundament verankerten Rahmen und einer kippbaren Arbeitsfläche zusammen, die einen maximalen Neigungswinkel von 74° erreicht.
Auf diesen Tischen können nicht vorgespannte Betonfertigteilpaneele mit einer Länge von bis zu 56’-9” und einer Höhe von 13’ hergestellt werden, was ungefähr den Abmessungen von 17,3 × 4 Metern entspricht.
Ein wesentlicher Vorteil der Anlage liegt jedoch nicht nur in ihren Abmessungen.
Ein Tisch für drei Paneeldicken
Das untere Längsseitenelement lässt sich vertikal verstellen, um die Dicke des herzustellenden Paneels anzupassen.
Es sind drei Hauptpositionen vorgesehen:
- 8” — ca. 203 mm
- 10” — ca. 254 mm
- 12” — ca. 305 mm
Die Einstellung erfolgt mechanisch und manuell über ein System aus Gewindestange, Höhenpositionierer sowie Befestigungs- und Rechtwinkligkeitselementen.
Auf diese Weise kann die Produktionskonfiguration des Tisches verändert werden, ohne zusätzliche komplexe Mechanismen einzuführen. Für Werke, die unterschiedliche Paneeltypen herstellen, erweitert diese Flexibilität die Einsatzmöglichkeiten derselben Anlage.
Entformen beginnt mit der kontrollierten Bewegung bis 74 Grad
Bei Bauteilen dieser Größe ist das Entformen ein entscheidender Bestandteil des Produktionsprozesses.
Jeder Tisch ist mit vier teleskopierbaren Hydraulikzylindern ausgestattet, die die Arbeitsfläche schrittweise bis in die für die Entnahme des Fertigteils erforderliche Position anheben.
Der Hydraulikkreislauf umfasst außerdem vorgesteuerte Ventile direkt an den Zylindern. Im Falle eines Schlauchbruchs, eines Stromausfalls oder einer anderen Störung halten diese die Tischposition und verhindern ein unkontrolliertes Absenken.
Die gemeinsame Hydraulikanlage verfügt über eine Pumpe mit 30 l/min Förderleistung und einen 180-Liter-Tank und wurde speziell für den Betrieb des Systems mit sechs Tischen ausgelegt.
Zwölf pneumatische Vibratoren unter jedem Tisch
Nicht nur die Geometrie muss kontrolliert werden.
Während des Betonierens ist jeder Tisch mit 12 pneumatischen Vibratoren ausgestattet, die entlang des Rahmens verteilt sind. Sie unterstützen die Verdichtung des Betons und tragen zu einer homogenen Betonmasse sowie zu einer gleichmäßigen Oberflächenqualität bei.
Die Vibratoren können einzeln aktiviert werden. Dadurch lässt sich der Verdichtungsprozess an den Fortschritt des Betonierens anpassen, sodass jeweils nur die tatsächlich benötigten Bereiche in Betrieb sind.
Damit besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Betonverteilung, Vibration und Prozesskontrolle.
Ein Tisch endet nicht mit dem Betonieren
Die Konstruktion berücksichtigt auch die Schritte nach dem Füllen der Form.
Sobald der Beton eine ausreichende Festigkeit für die sichere Handhabung erreicht hat, wird der Tisch gekippt und das Paneel kann mit den vorhandenen Hebe- und Handhabungseinrichtungen des Werks aufgenommen werden.
Anschließend beginnt der nächste wichtige Abschnitt des Produktionszyklus: Reinigung der Oberfläche, Entfernung von Betonresten, Pflege der Arbeitsfläche und erneutes Auftragen des Trennmittels vor dem nächsten Produktionsdurchlauf.
Dieser ganzheitliche Ansatz ist besonders bei wiederholenden Produktionsprozessen von Bedeutung, da die Qualität des nächsten Paneels bereits mit der Entfernung des vorherigen beginnt.
Vom Entformen zum Transport: ein elektrischer 50-Tonnen-Transportwagen
Zum Projekt gehört außerdem ein motorisierter elektrischer Transportwagen mit 50 Tonnen Tragfähigkeit, der speziell dafür entwickelt wurde, die auf den Kipptischen hergestellten Paneele in vertikaler Position innerhalb des Werks zu bewegen.
Der Wagen fährt linear auf Schienen und kann sich in beide Richtungen bewegen. Dadurch lassen sich die Paneele nach dem Entformen aus dem Produktionsbereich in andere Bereiche des Werks transportieren.
Die Konstruktion umfasst drei Auflagerahmen für die Paneele sowie Schutzvorrichtungen, Plattformen und integrierte Laufstege. Laut technischer Dokumentation müssen die Lasten so mittig wie möglich auf den Achsen des Wagens positioniert werden, um eine ausgewogene Gewichtsverteilung während des Transports sicherzustellen.
Das Fahrsystem wird von zwei elektrischen 3-kW-Getriebemotoren mit elektromagnetischer Bremse angetrieben, die die Bewegung auf die Antriebsräder übertragen.
Die Energieversorgung erfolgt über eine 80-V-Batterie mit 780 Ah und einer nominal gespeicherten Energie von 62,4 kWh. Dadurch kann der Wagen im normalen Betrieb ohne permanente Netzverbindung arbeiten. Der Netzanschluss wird lediglich zum Laden der Batterie über ein Hochfrequenz-Ladegerät mit 600 V Drehstrom benötigt.
Kontrollierter Transport innerhalb des Werks
Der Transportwagen wird über eine kabelgebundene Hängetastersteuerung bedient. Damit lassen sich Vorwärts- und Rückwärtsfahrt, System-Reset sowie Not-Halt steuern.
Zur Erleichterung der Manöver verfügt der Wagen an beiden Enden über einen Anschluss für die Bediensteuerung. So kann der Bediener stets die Position wählen, von der aus Wagen und Last optimal eingesehen werden können.
Zusätzlich verfügt das System über induktive Sensoren, die die Bewegung auf der Schiene überwachen. Beim Annähern an das Ende der Fahrstrecke wird die Geschwindigkeit automatisch reduziert, bevor der Wagen an der Endposition zum Stillstand kommt.
Für zusätzliche Sicherheit sorgen sensitive Sicherheitsleisten an den Enden des Wagens, die bei Kontakt mit einer Person oder einem Hindernis die Bewegung unterbrechen, sowie optische und akustische Signale zur Anzeige von Betriebszustand, Bewegung oder Störung.
Durch die Einbindung dieses Transportwagens geht das Projekt über die reine Fertigung hinaus. Nach dem Entformen wird auch der interne Transport großformatiger Paneele mit Gewichten von bis zu 50 Tonnen in den Produktionsprozess integriert.
In Spanien entwickelt und gefertigt – für die Produktion in Kanada
Die sechs Kipptische und der Transportwagen wurden von Moldtech in Spanien als kundenspezifische Lösung für ein Betonfertigteilwerk in Kanada entwickelt und gefertigt.
Das Projekt ist damit weit mehr als eine Kombination mehrerer Kipptische. Es bildet ein koordiniertes Produktionssystem, in dem Stahlbau, Hydraulik, geometrische Verstellung, Vibration, Steuerung und innerbetrieblicher Transport aufeinander abgestimmt zusammenarbeiten.
Gerade bei solchen Projekten zeigt sich die Bedeutung von Engineering im Bereich der Betonfertigteilproduktion: Es geht nicht nur darum, eine Form für Beton bereitzustellen, sondern darum, den gesamten Prozess zu definieren – von der Vorbereitung über das Betonieren und Verdichten bis hin zum Entformen, Transportieren und erneuten Produktionsbeginn eines über 17 Meter langen Paneels.
Mit diesem neuen Projekt setzt Moldtech seine internationale Tätigkeit als Hersteller von Formen und Anlagen für die Betonfertigteilindustrie fort und entwickelt von Spanien aus Produktionssysteme, die an die realen Anforderungen von Fertigteilwerken in unterschiedlichen Märkten angepasst sind.
