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BETONWAREN 6-Farb-Mischsystem für Calstone in Tracy, Kalifornien

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BETONWAREN UND -WERKSTEIN

2 BWI – BetonWerk International – 2|2007 www.cpi-worldwide.com

Robert van Baarsel, Rekers GmbH,Deutschland

Diese Anlage hat bei vielen Herstellernvon Pflastersteinen weltweit außerordentli-che Aufmerksamkeit erregt. So war die 8.Internationale Konferenz für Betonsteineund Pflastersteine im letzten November inSan Francisco eine günstige Gelegenheitfür Pflastersteinhersteller und Fachleuteaus der Branche die Anlage zu besichti-gen. Dabei konnte man sich einen Ein-druck von Calstones erfolgreicher Pro-duktreihe „Quarrystone“, die durch eineFarbmischung von bis zu 6 Farben undeine strukturierte Oberfläche ein sehrnatürliches Aussehen hat, das durch eine„Inline“ – Veralterung noch weiter derNatur angenähert wird, zu verschaffen(Abb. 1 und 2).Die „Quarrystone“-Produktreihe wurdeauf Basis von echten Natursteinproben,die als Vorlage für die Farbmischung und

die Oberflächentextur dienten, entwickeltAuf Basis dieser Proben sollte das Cal-stone Werk in San Martin mit einer dort in1999 von Rekers installierten Pflasterstein-anlage die Produktionstechnik zur Herstel-lung dieser Produktreihe weiterentwickelnund verfeinern. Schon nach kurzer Zeitwurde klar, dass das Schlüsselthema zurLösung dieser Aufgabe die Farbe und dieFarbmischung sein würde. Es konnten inden meisten Natursteinproben 5 separateFarben identifiziert werden, in den übri-gen Natursteinproben waren es sogar 6und mehr separate Farben. Die Farbmi-schungseffekte waren weitaus schwierigerzu identifizieren bzw. zu spezifizieren,weil sich je nach Typ der Natursteinprobediese unterschieden. Letztendlich wurdeneinigen Zielgruppen und tatsächlichenEinkäufern ausgewählte „Quarrystone“-Muster und Musterflächen vorgelegt, sodass sie diese mit bereits existierendenProdukten direkt vergleichen konnten. Das

Ergebnis dieses Vergleiches war absoluteindeutig – es gab eine überwältigendePräferenz für die „Quarrystone“ Muster.

Nach einer gründlichen Untersuchungwurde festgestellt, dass eine Ertüchtigung/ Erweiterung des vorhandenen Werkesin San Martin zur Produktion entspre-chend der neuen Spezifikation „Quarry-stone“ unter wirtschaftlichen Gesichts-punkten nicht sinnvoll gewesen wäre. Da-rüber hinaus plante Calstone ohnehin dieKapazitäten zur Herstellung von Pflaster-steinen und Böschungssteinen anzuhe-ben, um dem stark wachsenden Markt fürhochwertige Produkte in diesem SegmentRechnung zu tragen. Daher wurde ent-schieden ein neues Hochleistungswerk mitneuesten verfügbaren Fertigungstechno-logien und -anlagen, einem noch zu ent-wickelnden Mehrfarbenmischsystem fürden Vorsatzbeton und einer noch auszu-wählenden Alterungsanlage zu errichten.

6-Farb-Mischsystem für Calstone in Tracy, Kalifornien

Typisches 5-farbiges Produkt Typisches 6-farbiges Produkt

Rekers GmbH Maschinen- und Anlagenbau, 48478 Spelle, Deutschland

Die Firma Calstone in Tracy, Kalifornien – USA hatin 2005 eine komplett neue Fertigungsanlage fürBetonsteine und Pflastersteine mit einer Mehr-

farben – Vorsatzbetonmischeinrichtung vonRekers installiert.

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Calstone nahm daraufhin Kontakt zu eini-gen der bekannten Steinformmaschinen-herstellern auf und bat diese, entsprechen-de Vorschläge und Konzepte einschließ-lich eigener Vorstellungen zu einemneuen Farbdosier- und -Mischsystem fürden Vorsatzbeton auszuarbeiten. In derZwischenzeit hatte Calstone ein passen-des Gelände mit einem fast neuen, gutnutzbaren Gebäude in Tracy, Kaliforniengefunden, das sogar 2, wenn nicht sogar3 komplette Steinfertigungsanlagen hätteaufnehmen können. Nach einem langenund intensiven Auswahlverfahren wurdedie Rekers GmbH, Maschinen und An-lagenbau, Spelle als Hauptauftrag-nehmer für das neue Werk von Calstoneauserkoren. Die Rekers Ausarbeitungbeinhaltete bereits einige grundlegendeIdeen für das Mehrfarbenmischsystem.Diese und weitere Ideen von Calstone,die in einigen Brainstorming-Sitzungenweiter optimiert wurden, führten zu einemSystem, das man in der Zwischenzeit alspraxiserprobt und als absolut praxistaug-lich bezeichnen kann, und das die Erwar-tungen der beteiligten Personen bei wei-tem übertrifft. Letztenendes funktioniertdas System sogar so gut, dass Calstoneund Rekers gemeinschaftlich entsprechen-de Patente angemeldet haben.

Das 6-Farben-Mischsystem

Das 6-Farben-Mischsystem stellt umfang-reiche Anforderungen an jede Stufe desHerstellungsprozesses – von der Misch-anlage über den Füllwagen, der Vorsatz-

betoneinheit bis zur Software für diegesamte Anlagensteuerung. Bei den Be-füllungsförderbändern und den Zuschlag-stoffsilos wurde besonderes Augenmerkdarauf gerichtet, jegliche Verunreinigungzu vermeiden, insbesondere für die Be-vorratung über einen längeren Zeitraum.Tages-Silos wurden für Zuschläge mithoher Umschlagshäufigkeit und für beson-dere Zuschläge für Sonderfertigungenvorgesehen.

Ein spezielles Wiegesystem für denVorsatzbeton gewährleistet auch bei klei-nen Chargen eine präzise Zusammenstel-lung der einzelnen Zuschläge; üblicher-weise werden nur ca. 150 ltr. Volumen

in den Mischer eingefüllt, um die Anzahlder Mischungen pro Stunde so hoch wiemöglich zu halten, und um damit jederzeitsicherzustellen, dass nur frischer Betonder Steinformmaschine zugeführt wird.Dieses wird erreicht durch den Einsatz vonVibrationsförderern und ein Wiegeband(Calstone) bzw. einen fahrbaren Wiege-behälter (Abb. 3).

Ein Eirich Intensivmischer Typ R 12 (Nutz-volumen 250 ltr.) mit geneigtem, drehen-dem Mischerbehälter mit Zwangsantriebund mit einem mit hoher Drehzahl rotieren-den Mischwerkzeug wird eingesetzt, umeine gründliche Mischung des Vorsatz-betons in möglichst kurzer Zeit zu er-zielen.

Robert-Jan van Baarsel wurde1944 in den Niederlanden ge-boren. Er machte eine Ausbil-dung zum Bauingenieur (B.Sc.)in Kapstadt und seinen Masterals Wirtschaftsingenieur inDublin. Er arbeitete für einen

führenden Systembauer in Norwegen und für Cement-Roadstone Holdings in Irland und in den Niederlanden.1981 initiierte er die Übernahme der Newa TechniekBV in Etten-Leur durch eigenes Management underwarb 1982 die Wirtschaftsgüter von M.A.S, dembekannten deutschen Hersteller von Betonsteinferti-gungsmaschinen. Seit 1983 arbeitet er mit der RekersGmbH aus Spelle zusammen und war der erste Ab-nehmer ihrer Hebegeräte. Ab 1994 war er Partner vonRekers International BV aus Hoofddorp, und seit 2002ist er als Commercial Director für die Rekers GmbH inSpelle tätig.

robert@rekers.de

Vibrationsförderer und Vorsatz-Wiegeband

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Mischerbühne mit Eirich R12 Mischer

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Der Bewegungsablauf im Mischbehälterverwirbelt das Material zu einem über diegesamte Befüllung – vom Boden bis zumRand – sehr gute homogene Mischung,was bei einer Beschickung mit einemhohen Anteil an Farbpigmenten beson-ders wichtig ist (Abb. 4). Der mit hoherGeschwindigkeit drehende Wirbler ver-hindert die Klumpenbildung von Zementoder Farbpigmenten, die zu Problemenbei der Oberflächenstruktur führen kön-nen. Dadurch wird der Anteil der auf derTrockenseite auszusortierenden Produkteerheblich verringert.

Die Rekers Kübelbahn mit Bodenentlee-rung erscheint als die optimale Möglich-keit, den Frischbeton in einen der 6 Misch-Bunker zu fördern, obwohl prinzipiellauch ein Förderband eingesetzt werdenkann. Die Konstruktion und die Ausfüh-rung des Kübels stellen jederzeit eine sau-bere und vollständige Entleerung sicher,und der frequenzgesteuerte Antrieb er-möglicht kurze Fahrzeiten, die noch deut-lich unter den Zykluszeiten des Mischersliegen (Abb. 5).

Die kleinen Dosierbunker sind mit Dosier-bändern versehen, die über den gesam-ten Bodenbereich reichen. Sie sind spe-ziell für einen sauberen Austrag gestaltet,so dass kein Restmaterial anbackt oderanhaftet. Jeder Bunker, sowie auch derKübel selbst, ist innen mit einer Polyure-than-Beschichtung versehen. Jeder einzel-ne Bunker ist mit Wiegezellen versehen,

so dass das Steuerungssystem automa-tisch die nächste Füllung anfordern undunter Einbeziehung der Austragsrate desFrischbetons aus jedem einzelnen Bunkerdie richtige Reihenfolge für die nächste(Farb-)Charge ermitteln kann (Abb. 6).

Die verschiedenen farbigen Frischbetonekönnen so auf den „Mischförderer“ do-siert und platziert werden, dass verschie-dene Arten des „Blendings/ Mischens“wie „ineinander Mischen“, „nebeneinan-der in Streifen legen“, „Häufchenbildung“

sowie verschiedenste exakte Wiederho-lungen oder Abläufe per Zufallsgeneratorausgeführt werden können.

Der Vorsatzbunker der Steinformmaschineund der Füllwagen sind speziell für dieBehandlung von gemischtem Vorsatz-

Frischbeton ausgelegt, ohne dass eineweiterer Mischvorgang innerhalb derMaschine erfolgt, bevor der Beton in dieForm zur Verdichtung gefüllt wird. Hier-durch ist es möglich, die einzelnen (ge-mischten) Farben in bestimmte Positionenin den Vorsatzbetonbunker und in denFüllwagen gezielt einzufüllen, um damiteine Wiederholbarkeit in jeder Lage (injedem Stein) zu erzielen. Der Füllwagenist sehr klein – er reicht zwar über dievolle Breite, ist jedoch in Produktionsrich-tung gesehen lediglich 200 mm lang. DieSeitenwände sind vertikal angeordnet, inden Ecken gerundet, und im Hinblick aufden besseren Materialfluss ist der gesam-te Füllwagen in Edelstahl ausgeführt. DasFüllwagenvolumen ist ebenfalls minimiertum sicherzustellen, dass das Volumen fürnicht mehr als 5 Zyklen ausreicht. Die hin-tere Wand ist für unterschiedliche Produkt-höhen justierbar ausgeführt.

Rekers stattete die Anlage mit einem über-greifenden, integrierten Steuerungssystemfür das gesamte Werk einschließlich derMischanlage aus. Hierzu zählten zwei re-dundante Steuerungskonsolen, eine anKübelwagen über den 6 Dosierbunkern

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Dosierbunker und Farbmischförderer

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der Steinformmaschine und eine an derPaketierlinie, jeweils mit vollständiger An-lagenvisualisierung mit Pull-Down-Screensfür die Darstellung von Details, mit hoch-entwickelter Fehleranalysefunktionalitätund Produktions- sowie Instandhaltungs-datenbank. Das Steuerungssystem verfügtüber eine Verfolgung jeder Produktions-lage von der Steinformmaschine, in dieAushärteregale bis weiter durch die Alte-rungsanlage und zur Paketierlinie, jeweilsmit automatischer Parametereinstellung,soweit erforderlich (Abb. 7).

Die Visualisierung für das Mehrfarben-mischsystem stellt eine Schlüsselkompo-nente dar, um einen Bediener in die Lagezu versetzen, neue Mischeffekte auf einfa-chem Wege zu erzeugen. Natürlich ver-setzt es den Bediener auch in die Lage,Mischeffekte abzuspeichern und nach Be-lieben erneut aufzurufen. Das mag ein-

fach erscheinen, aber es muss dabei be-rücksichtigt werden, dass hierbei die indi-viduellen Verbrauchswerte der verschie-denen Farben sowie die Chargengrößen,die Reihenfolgen sowie die Anforderungs-punkte einbezogen und justiert werdenmüssen um sicherzustellen, dass der in dieForm gelangende Beton im Hinblick aufdie Qualität so frisch wie möglich ist.Gerade in Kalifornien mit den üblichenhohen Außentemperaturen besteht einhohes Risiko, dass der Frischbeton schnellaustrocknet.

Matt Morey, der Eigentümer der FirmaCalstone, hat bereits in einem vorange-gangen Artikel (vgl. CPI 1/2006) gesagt,dass die Zusammenarbeit mit Rekers zurEntwicklung einzigartiger neuer techni-scher Lösungen vor allem auf dem Ver-trauen in die mehr als 50-jährige Erfah-rung beider Firmen in der Betonindustrie

basiert. In diesem Fall führte die Zusam-menarbeit zu Produkten, die alle vorheri-gen Erwartungen bei Weitem übertroffenhaben.

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Weitere Informationen:

Steuerungskonsole an der Steinformmaschine

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