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STEHR: Anbauplattenverdichter mit neuem Konzept zur bauma 2007


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Im Vorfeld der bauma 2007 kündigt Stehr einen neuen Anbauplattenverdichter an, der den bisherigen Energieverlust kompensieren soll, und, so Stehr, "von dem die Fachwelt sprechen wird [...]".

Das Problem, das beim Verdichten mit Walzenzügen oder Tandemwalzen auf Kies, Sand und Mineralbeton, bei der Herstellung von Frostschutzschichten, ungebundenen Tragschichten und bei der Bodenstabilisierung bisher besteht, ist, dass nur ca. 20 % der Energie, die in den Boden geleitet wird, zum eigentlichen Verdichten genutzt wird. Ca. 80 % gehen durch starke, ungewollte Schwingungen im Umfeld verloren. Desweiteren kommt es durch die horizontalen Verschiebungen, die beim Abrollen des zylindrischen Walzenkörpers entstehen, zu einer Oberflächenauflockerungen. So ist es nahezu unmöglich, die in der ZTVE-ST94 geforderten Verhältniswerte der Verformungsmodule EV2/EV1 zu erreichen.

Aus disem Grund wird ein zweites Verdichtungsgerät, wie z.B. ein Anbauplattenverdichter gebraucht, um das aufgelockerte Material nochmals zu verdichten. Um bei der dynamischen Verdichtung mit Vibrationswalzen eine wirksame Verdichtung zu erreichen, wird eine hohe Wuchtkraft benötigt. Diese wird mit einer Frequenz zwischen 25 und 40 Hz und einer großen Amplitude in den Boden geleitet. Oftmals sind bis zu acht Überfahrten mit einem Walzenzug nötig, um die geforderten Werte zu erreichen. Hierbei kann es noch zusätzlich zu einer Kornzertrümmerung mit schlechteren Verdichtungsergebnissen kommen. Durch die starken Resonanzschwingungen, die dabei entstehen, sind schon öfters schwere Schäden im Umfeld, an Gebäuden, Leitungssystemen, usw., festgestellt worden. Besonders bei innerörtlichen Baumaßnahmen sind diese Probleme bekannt und die in der DIN 4150-3 klar definierten Grenzwerte für Schwingungsgeschwindigkeiten werden meistens weit überschritten.

Stehr baut hierzu einen neuen Anbauplattenverdichter, der den altbekannten nicht ablösen, sondern ergänzen soll. Herzstück hierbei ist ein neues Vibrationsgetriebe, in dem vier Unwuchtwellen angeordnet sind. Die einzelne Welle erzeugt eine Unwuchtkraft von 30 kN. Durch die Addition der Fliehkräfte aller vier Wellen wird somit eine Gesamtwuchtkraft von 120 kN erreicht. Die Stellung der Unwucht im Getriebe ist so angebracht, dass über den Zahnradantrieb eine Gegenläufigkeit entsteht. In der Ruhestellung stehen alle Unwuchten der Wellen vertikal nach unten (Fig. 1), nach einer 90 Grad Drehung je nach Drehrichtung horizontal gegeneinander oder auseinander (Fig. 2), die Fliehkräfte werden komplett aufgehoben. Nach 180 Grad (Fig. 3) stehen alle Unwuchtwellen vertikal nach oben. In dieser Stellung hebt die Platte nach oben ab. In 270 Grad Stellung erfolgt wiederum eine Drehung in die horizontale, die Unwuchten stehen wiederum gegeneinander oder auseinander, und es erfolgt eine Aufhebung der Kräfte (Fig. 4). Auf der 360 Grad Stellung erfolgt durch die Addition der Fliehkräfte aller Unwuchtwellen die Krafteinleitung wieder komplett vertikal (Fig. 1) mit einer gerichteten Schwingung in das zu verdichtende Material. Da die einzelnen Unwuchtwellen eine kleine Fliehkraft erzeugen, lassen diese viel höhere Drehzahlen (Frequenzen) zu. Durch diese entsteht eine kleine Amplitude bei großer Wuchtkraft. Es gibt keine Kornzertrümmerung, die bei einer Überverdichtung entsteht und keine Auflockerung der Oberfläche.

stehr_skizze_01.jpg


Lastverlauf der Unwuchtwellen

(Skizze: Stehr)
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