Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

54. BetonTage Kongressunterlagen |
a result, the impact time on the front mold chambers is
longer, despite the high dynamics of the mix. Accordingly,
the further the feed box moves across the mold, the lesser
the amount of concrete that is fi lled into the mold and the
lower the impact pressure and the impact time. In this
process step, the mass is distributed unevenly in the mold
and diff erences in mass occur from one cycle to the next.
This has a noticeably negative eff ect on the density and the
appearance of the blocks and interferes with the subsequent
processes [1].
To be able to determine the interaction of the parameters
relevant to the fi lling process, such as speed, acceleration,
traversing time, vibration as well as any possible
pendular or additional movements that may be necessary
and can be achieved at justifi able cost, the numeric simulation
of particle mechanics off ers itself [2]. For this, the
model is fi rst calibrated to the “as-is” state and compared
with it. Subsequent changes of the parameters, e.g. variation
of the traversing path, speed and acceleration of the
feed box, provides clues on how to achieve improvements
in mass distribution in the defi ned form.
The fi ndings gained from systematic simulation of
products of greater height led to the development of a
pusher that moves the mix in the feed box in the direction
of travel and ensures more uniform fi lling. In a test of the
function pattern and a prototype, the design and arrangement
of the pusher could be successfully verifi ed and optimized
(Fig. 2). Apart from the improved quality of products
of greater height, the cycle times of fl at products up to
80mm height could be achieved. Furthermore, recommendations
on improving the process parameters “speed,
traversing path, pendulum path” could be defi ned.
Vibration
Use of a vibrator as fi lling aid was found to be time-saving
and eff ective. Preliminary vibration as “intermediate vibration”
during fi lling from a stationary fi lling car, in conjunction
with a fast hydro oscillation grate, greatly contributes
to a much more uniform and denser fi lling across
the height of the molds.
Because the simulation also permits a change in the
constitutive parameters of the mix, conclusions can be
drawn on the fl ow behavior of diff erent mix designs and
admixtures and their eff ect on the mass gradient in the
mold.
The mechanical improvements – that in the case of
the fi lling car and the pusher were also patented – enable
homogeneous densities and lower cycle times for products
of lower height. The numeric simulation is here a
cost-saving tool that has proven its fi tness for the purpose
in practice. Optimal mold fi lling, however, continues to be
strongly dependent on the uniform feed of a homogeneous
concrete mix.
Literatur
[1] Papen, F.J.: Herstellung von Stein- und Pfl astersteinprodukten,
BFT Betonwerk + Fertigteil-Technik, 05/2008
[2] Höchst, A.; Martin, J.; Schwabe, J.-H.; Mothes, St.: Befüllung in
Steinformmaschinen, BWI Betonwerk International, 04/2008
BFT 02/2010
Podium 2
Fig. 2 Feed box with oscillating grid and pusher prior to assembly.
Abb. 2 Füllwagen mit Schüttelrost und Schieber vor dem Einbau.
die Variation von Überfahrweg, Geschwindigkeit und Beschleunigung
des Füllwagens geben Aufschluss über
mögliche Verbesserungen in der Masseverteilung in der
defi nierten Form.
Die Erkenntnisse aus systematischen Simulationen
bei hohen Produkten führten dabei zur Entwicklung eines
Schiebers, der das Gemenge im Füllwagen in Fahrtrichtung
bewegt und für eine Vergleichmäßigung der Befüllung
sorgt. Die Erprobung eines Funktionsmusters und
eines Prototypen konnten Ausführung und Anordnung
des Schiebers erfolgreich verifi zieren und optimieren
(Abb. 2). Neben der verbesserten Qualität hoher Produkte
wurden Taktzeitreduzierungen bei fl achen Produkten bis
80 mm Höhe erzielt. Ferner konnten Empfehlungen über
die Verbesserung der Prozess-Parameter „Geschwindigkeit,
Überfahrweg, Pendelweg“ ausgesprochen werden.
Rüttlung
Als zeitsparende und wirkungsvolle Unterstützung beim
Befüllen hoher Formen erwies sich die Verwendung des
Rüttlers als Befüllhilfe. In Verbindung mit einem schnellen
Hydro-Schüttelrost trägt sie wesentlich zur gleichmäßigeren
und dichteren Befüllung über die Höhe der Formen
bei.
Da die Simulation auch eine Veränderung der Stoff -
parameter des Gemenges zulässt, können auch Rückschlüsse
auf das Fließverhalten unterschiedlicher Rezepturen
sowie Zusatzmittel und ihre Auswirkungen auf das
Massegefälle in der Form getroff en werden.
Die maschinentechnischen Verbesserungen, die im
Falle des Füllwagens mit Schieber auch patentiert wurden,
ermöglichen homogenere Dichten bei hohen und
Taktzeiteinsparungen bei niedrigen Produkten. Mit der
numerischen Simulation steht dabei ein kostensparendes
Werkzeug zur Verfügung, dass seine Tauglichkeit in der
Praxis bewiesen hat. Die optimale Formbefüllung bleibt
jedoch stark abhängig von der gleichmäßigen Zuführung
eines homogenen Betongemenges.
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