atw Vol. 63 (2018) | Issue 3 ı March
Untersuchungen zum Geometrieeinfluss
von Hartmetalllamellen beim Betonfräsen
Simone Müller und Sascha Gentes
Einleitung und Motivation Die Minimierung kontaminierter Abfälle ist bei Rückbauvorhaben im kerntechnischen
Bereich von höchster Priorität. Im Bereich der Gebäudedekontamination ist hierbei eine effiziente Bearbeitung
aller betroffenen Betondecken, -wände und -böden unerlässlich und führt schnell zu einer zu bearbeitenden Fläche von
mehreren tausend Quadratmetern. Die Dekontamination erfolgt überwiegend durch den Einsatz von Fräsen, z.B.
Bodenfräsen, die ursprünglich für die Bearbeitung von Estrichen und niederfesten Betonen ausgelegt sind. Bei der
Bearbeitung normalfester Betone, wie sie in Kernkraftwerken üblicherweise verbaut sind, verringert sich die Standzeit
gegenüber Estrichen aufgrund der höheren Betonfestigkeiten jedoch drastisch. Daraus ergibt sich, neben vermehrten
Rüstzeiten zum Werkzeugwechsel und einem daraus resultierenden Kontaktrisiko der Mitarbeiter zu kontaminiertem
Werkzeug, auch ein erhöhtes Aufkommen an Sekundärabfall durch den vermehrten Anfall von verschlissenen
Fräslamellen.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft
und Energie (BMWi) geförderte
Forschungsprojekt „Entwicklung und
Optimierung eines Schlagwerkzeugs
zum Abtrag von (kontaminierten)
Beton oberflächen“ (EOS, Förderkennzeichen:
KF2286004LL3) nimmt sich
dieser Aufgabenstellung mit dem Ziel
eines effizienteren Betonabtrags durch
eine Weiterentwicklung der Fräslamellen
an. Ein schnellerer Betonabtrag
führt unweigerlich auch zu
geringerem Personaleinsatz. Die effizientere
Dekontamination gewinnt
daher, vor dem Hintergrund der
zunehmenden Anzahl von Rückbauprojekten
im kerntechnischen Bereich,
an ökonomischer und sicherheitstechnischer
Relevanz. Im Rahmen des
Forschungsprojektes arbeiten als
Kooperationspartner das Karlsruher
Institut für Technologie (KIT) und
die Contec Maschinenbau & Entwicklungstechnik
GmbH (Alsdorf/Sieg)
zusammen.
Methodik und
Vorgehensweise
Am Institut für Technologie und
Management im Baubetrieb (TMB) des
KIT, Abteilung Rückbau konventioneller
und kerntechnischer Bauwerke,
wurde zur Erprobung verschiedener
Fräslamellengeometrien
ein Versuchstand konzipiert. Mit
diesem können, bei definiertem
Fräsen vorschub, -drehzahl und Zustellung,
gezielt verschiedene Belastungswege
der Fräslamelle nachgebildet
werden. Im Anschluss kann
der an der Lamelle aufgetretene Verschleiß
gemessen werden.
| | Abb. 1.
Bodenfräse CT320 des Herstellers Contec GmbH
zur Führung der Verfahreinheit der
Fräse angebracht sind (Abb. 2). Der
Grundkörper, eine handelsübliche
Betonfräse, wie in Abbildung 1
dargestellt, ist über eine Zustelleinheit
mit einem Verfahrschlitten verbunden.
Dieser Schlitten läuft auf den
horizontalen Schienen, siehe Abbildung
2. Im Gehäuse der Betonfräse
befindet sich die Werkzeugtrommel
mit den Achsen, auf denen die Fräslamellen
gelagert sind. Auf dem
Boden des Versuchsstandes lassen
sich darüber hinaus auch unterschiedliche
Betonproben befestigen (Abbildung
3).
| | Abb. 2.
Versuchsstand
Aufbau der Fräslamellen
und das Fräsverfahren
Die Fräslamellen sind fliegend auf
den Achsen der Werkzeugtrommel
gelagert. Der Aufbau der Werkzeugtrommel
und der Fräslamellen ist in
Abbildung 4 dargestellt. Die Außengeometrie
ist bei handelsüblichen
Lamellen sternförmig.
Je nach Maschinengröße und
Hersteller besitzt eine Lamelle fünf
bis zwölf Spitzen. An den Sternspitzen
ist ein Hartmetallstift eingelassen, der
die Materialabnutzung verringert
(siehe Abbildung 4 rechts). Die
Innen geometrie der Achsenlagerung
163
DECOMMISSIONING AND WASTE MANAGEMENT
Versuchsstand
Der eingesetzte Versuchsstand besteht
aus einem symmetrischen Außengerüst,
an dem horizontale Schienen
| | Abb. 3.
links: Fräslamelle in Fräse; rechts: Frässpuren
Decommissioning and Waste Management
Studies on the Geometric Influence on Hard Metal Shavers During Concrete Shaving ı Simone Müller and Sascha Gentes
Change language