Betonschleifgeräte

Die neueste Fräsmaschinentechnologie kann enge Toleranzen einhalten und die Produktion steigern, während gleichzeitig der Bedarf an Arbeitskräften sinkt.
Mit der neuen Fräsmaschinentechnologie können Sie engere Toleranzen erreichen, eine hohe Produktivität aufrechterhalten und keine neuen Anforderungen an das Fräspersonal stellen. Tom Chastain, Produktmanager bei Wirtgen American Milling, sagte: „Die neue Generation der Neigungssteuerung, die Fräswalzentechnologie und ein neues Betriebssystem machen es einfacher als in der Vergangenheit, die Produktivität zu steigern und gleichzeitig eine höhere Qualität zu erzielen.“
Auch die Einrichtung der Schneid- und Überwachungsmaschinen wurde vereinfacht. „Im Vergleich zu Geräten älterer Generation reduzieren On-Board-Diagnose, einfache Neigungskontrolleinstellungen und automatische Kalibrierungsverfahren die Verantwortung des Bedieners erheblich“, sagte Kyle Hammon, technischer Vertriebsleiter von Astec.
Um den Ausstoß und die Oberflächenqualität zu maximieren, muss die Fräsmaschine in der Lage sein, die wechselnde Belastung der Maschine zu erkennen und entsprechend zu reagieren. Das Ziel von Astec besteht darin, qualitativ hochwertige Fräsmuster beizubehalten und gleichzeitig den Output zu maximieren und Maschinen und Arbeiter zu schützen. Hier kommt die neueste Technologie ins Spiel. Einige Modelle neuer Fräsmaschinen verfügen über ein Betriebssystem, das es dem Bediener ermöglicht, zwischen Fräsmodi zu wählen. Dadurch kann der Bediener den Modus steuern.
„Sie können der Maschine mitteilen, welchen Messer- und Trommellinienabstand Sie haben und welche Musterqualität Sie erreichen möchten“, sagte Chastain. Diese Einstellungen können sogar Einblick in das von Ihnen verwendete Schneidwerkzeug geben. „Die Maschine berechnet diese Informationen und ermittelt die Geschwindigkeit der Maschine, die Geschwindigkeit der Schneidtrommel und sogar die Wassermenge. Dadurch können Bediener ihre Produktionslinien warten und Materialien transportieren, während die Maschine den Rest erledigt.“
Um die Produktion und Oberflächenqualität zu optimieren, müssen Fräsmaschinen in der Lage sein, wechselnde Belastungen zu erkennen und entsprechend zu reagieren. „Motorlastkontroll- und Traktionskontrollsysteme sind vorhanden, um die Maschine auf einer konstanten Geschwindigkeit zu halten und zu verhindern, dass plötzliche Änderungen der Arbeitsgeschwindigkeit zu Fehlern in der gefrästen Oberfläche führen“, sagte Harmon.
„Ein aktives Lastmanagementsystem wie die Laststeuerung von Caterpillar ermöglicht es dem Fahrer, die Maschine auf ihre maximale Kapazität zu bringen, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Maschine abwürgt“, sagte Jameson Smieja, weltweiter Verkaufsberater von Caterpillar. „Dadurch lässt sich die Produktivität der Maschine erheblich steigern, indem man abschätzt, wie stark der Bediener die Maschine drückt.“
Caterpillar bietet auch einen Tempomaten an. „Mit der Geschwindigkeitsregelung kann der Bediener die Zielfräsgeschwindigkeit per Knopfdruck speichern und wiederherstellen und so während des gesamten Projekts ein konsistentes Muster beibehalten.“
Funktionen wie die Laststeuerung sorgen für eine möglichst effiziente Nutzung der verfügbaren Motorleistung. „Bei den meisten Kaltfräsen können Bediener die Motor- und Rotorgeschwindigkeit wählen, die sie schneiden möchten. Daher können Bediener bei Anwendungen, bei denen die Geschwindigkeit nicht im Vordergrund steht oder bei denen die Stapler eingeschränkt sind, niedrigere Motor- und Rotorgeschwindigkeiten wählen, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. “, erklärte Smieja. „Andere Funktionen wie die Leerlaufdrehzahlregelung ermöglichen es der Maschine, im Stillstand auf eine niedrige Leerlaufdrehzahl abzusinken und die Motordrehzahl erst bei Bedarf zu erhöhen, wenn bestimmte Funktionen aktiviert sind.“
Die Maschinensteuerung MILL ASSIST von Wirtgen hilft dem Bediener, die Ergebnisse des Fräsprozesses zu optimieren. Wirtgen Wirtgen setzt auf steigende Betriebskosten. „Die neueste Version der Maschine ist sparsamer im Hinblick auf Kraftstoff-, Wasser- und Werkzeugverbrauch und reduziert gleichzeitig den Geräuschpegel“, sagte Chastain. „Ein Betriebssystem, das die Maschine darüber informiert, was wir erreichen wollen, sowie ein neues Zwei-Gang-Getriebe sorgen dafür, dass die Maschine optimal läuft und gleichzeitig die Verbrauchsmaterialien überwacht.“
Auch Werkzeughalter und Zähne wurden entwickelt. „Die aktualisierte Schneidtechnologie gibt uns mehr Vertrauen in unsere Fräsleistung und Glätte“, sagte Chastain. „Mit den neueren Hartmetallwerkzeugen sowie den aktuellen PKD- oder Diamantwerkzeugen können wir länger und mit weniger Verschleiß fräsen. Das bedeutet, dass wir nicht oft aufhören, sondern dies länger behalten. Ein Qualitätsmodell. Diese neuesten Innovationen in der Schneidtechnologie und eine höhere Maschinenleistung ermöglichen es uns, Qualität und Materialausstoß zu erzielen.“
Die Beliebtheit von Diamant-Trennmeißeln nimmt immer weiter zu. Laut Caterpillar haben diese Bohrer eine 80-mal längere Lebensdauer als Hartmetallbohrer, wodurch Ausfallzeiten deutlich reduziert werden können.
Astec „Dies gilt insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen Hartmetallbohrer mehrmals am Tag ausgetauscht werden müssen“, sagte Smieja. „Darüber hinaus bleiben Diamantbohrkronen in der Regel während ihres gesamten Lebenszyklus scharf, was es der Maschine ermöglicht, konsistente Fräsmuster zu erzeugen und eine höhere Schneideffizienz beizubehalten, wodurch die Produktivität gesteigert und bis zu 15 % Kraftstoff eingespart werden.“
Das Rotordesign ist von wesentlicher Bedeutung, um die erwarteten Ergebnisse sicherzustellen. „Viele Rotorkonstruktionen haben unterschiedliche Abstände zwischen den Schneidzähnen, sodass der Bediener die für die endgültige gefräste Oberfläche erforderliche Mustertextur erhalten und dabei so viel Material wie möglich entfernen kann“, sagte Smieja.
Durch das erstmalige Erreichen des Zielniveaus und den Wegfall von Nacharbeiten dürfte eine Fräsmaschine, die mit modernster Niveauregelungstechnik ausgestattet ist, die Produktivität deutlich steigern, so dass sich die anfänglichen Investitionskosten schnell amortisieren.
„Dank moderner Sortenkontrollsysteme können heutige Fräsmaschinen sehr präzise sein und glatte Konturen erzeugen“, sagte Smieja. „Zum Beispiel sind Cat-Kaltfräsen standardmäßig mit Cat GRADE ausgestattet, das über Neigungs- und Neigungsfunktionen verfügt und Vielseitigkeit und Flexibilität für eine Vielzahl von Anwendungen bietet. Ganz gleich, ob das Ziel gezielter Tiefenabtrag, Fräsen zur Verbesserung der Glätte oder das Fräsen präziser Designkonturen ist, Cat GRADE kann so eingestellt und angepasst werden, dass bei fast allen Anwendungen die besten Ergebnisse erzielt werden.“
Die Neigungskontrolle wurde verbessert, um das Erreichen einer gleichmäßigen Tiefe und/oder Neigung zu erleichtern. Chastain sagte: „Vereinfachte, aber hochmoderne Technologie ermöglicht den Bedienern schnelle und genaue Reaktionen und verringert gleichzeitig ihren Arbeitsdruck.“
„Wir sehen, dass immer mehr 3D-Technologien in die Fräsindustrie Einzug halten“, fügte er hinzu. „Wenn die Einstellungen stimmen, funktionieren diese Systeme gut.“ Das Mittelungssystem verwendet Schallsensoren, um Maschinenlängen oder größere Schnitttiefen zu mitteln.
Komplizierte Arbeiten begünstigen die 3D-Neigungskontrolle. „Im Vergleich zu Standard-2D-Systemen ermöglicht das 3D-Neigungskontrollsystem der Maschine, mit höherer Präzision zu fräsen“, sagte Hammon. „Bei komplexeren Projekten, die unterschiedliche Tiefen und seitliche Neigungen erfordern, nimmt das 3D-System diese Änderungen automatisch vor.
„Das 3D-System muss wirklich ein digitales Modell erstellen, das auf den Straßendaten basiert, die vor dem Fräsvorgang gesammelt wurden“, betonte er. „Im Vergleich zu herkömmlichen 2D-Operationen erfordert die Erstellung und Implementierung digitaler Modelle auf einer Fräsmaschine mehr Vorarbeit und zusätzliche Ausrüstung.“
CaterpillarPlus: Nicht jeder Auftrag ist für das 3D-Fräsen geeignet. „Während das 3D-Fräsen im Verhältnis zu den Konstruktionsspezifikationen die beste Genauigkeit bietet, erfordert die Technologie, die zum Erreichen dieser Genauigkeit erforderlich ist, erhebliche Investitionen sowie zusätzliches Standortmanagement, das nur für spezielle Anwendungen geeignet ist“, sagte Smieja.
„Arbeitsplätze mit guten Sichtlinien, kontrollierbaren Abständen und minimaler Beeinträchtigung von 3D-Kontrollstationen (z. B. Flughäfen) sind gute Kandidaten, um von der 3D-Neigungskontrolle zu profitieren, die dabei hilft, strenge Vorschriften einzuhalten“, sagte er. „Die 2D-Neigungssteuerung mit oder ohne Sehnen ist jedoch immer noch eine effektive Möglichkeit, viele der heutigen Frässpezifikationen zu erfüllen, ohne dass zusätzliche Hardware erforderlich ist.“
Orange Crush LLC ist ein in Chicago ansässiger Generalunternehmer, der für eine Reihe von Projekten verantwortlich ist, darunter den Bau und Aushub von Asphalt- und Betonstraßen. Es werden Straßen und Grundstücke sowie Gewerbeimmobilien gepflastert.
„Wir können sechs Asphaltwerke im Raum Chicago nutzen“, sagte Sumie Abdish, der Geschäftsführer. „Wir haben fünf Schleifgruppen und sieben Schleifmaschinen (Fräsmaschinen).“
Mit Hilfe von SITECH Midway entschied sich Orange Crush für die Installation des Trimble 3D-Mastersteuerungssystems auf seiner neuesten Roadtec RX 700-Fräsmaschine. Obwohl das 3D-Fräsen relativ neu ist, verfügt der Auftragnehmer über umfangreiche Erfahrung im 3D-Pflasterbau.
„Wir haben zuerst unsere Fertiger ausgerüstet, weil wir mit dem Mautstraßenprojekt fast fertig waren“, sagte Abdish. Aber er meint, der beste Weg wäre, mit einer Fräsmaschine anzufangen. „Ich glaube fest daran, bei Null anzufangen. Ich denke, Sie sollten zuerst das 3D-Fräsen durchführen und dann die gefrästen Materialien zusammenlaminieren.“
Die 3D-Totalstationslösung ermöglicht eine strengere Kontrolle aller Aspekte von der Ausgabe bis zur Genauigkeit. Dies hat sich tatsächlich als vorteilhaft für das jüngste Norfolk Southern Railway Yard-Projekt in Englewood, Illinois, erwiesen. Orange Crush muss strenge Qualitäten einhalten, und die 3D-Totalstationstechnologie macht das ständige Zeichnen von Zahlen vor dem Walzwerk und die ständige Überprüfung der Arbeit überflüssig.
„Wir haben eine Person mit einem Rover hinter der Mühle, das kostet etwas mehr, aber es ist besser, als zurückgehen zu müssen, weil wir zwei oder drei von zehn Ergebnissen verpasst haben“, kommentierte Abdish.
Die Genauigkeit des Astec-Systems hat sich als korrekt erwiesen. „Es hat gleich beim ersten Mal die Geldsumme erreicht“, sagte Abdish. „Ihre Leistung in dieser Anwendung ist um 30 % gestiegen, insbesondere wenn Sie eine Fräsmaschine mit variabler Tiefe haben und in jeder Position eine bestimmte Höhe und Neigung einhalten.“
Die Technologie erfordert zwar hohe Investitionen, aber die Amortisation kann sehr schnell erfolgen. Orange Crush schätzt, dass das Unternehmen allein im Norfolk South-Projekt fast die Hälfte seiner Technologieinvestitionen zurückerhalten hat. „Ich werde sagen, dass wir bis nächstes Jahr um diese Zeit für das System bezahlen werden“, prognostizierte Abdish.
Die Einrichtung der Website dauert bei Orange Crush normalerweise etwa zwei Stunden. „Wenn Sie zum ersten Mal eine Messung durchführen, müssen Sie morgens zwei Stunden einkalkulieren und jedes Mal kalibrieren, wenn Sie die Maschine von einem Auftrag zum anderen transportieren“, sagte Abdish. „Bevor man den LKW dorthin schickt, muss man die Maschine einige Stunden vorher dort haben.“
Für Auftragnehmer ist die Schulung der Bediener keine große Herausforderung. „Es ist keine so große Herausforderung, wie ich dachte“, erinnerte sich Abdish. „Ich denke, die Lernkurve eines Straßenfertigers ist länger als die eines Polierers.“
Für die Einrichtung der einzelnen Arbeiten ist die Person verantwortlich, die für die Messung/Maschinensteuerung verantwortlich ist. „Er wird jeden Auftrag kontrollieren und dann mit SITECH zusammenarbeiten, um die erste Messung der Maschine durchzuführen“, sagte Abdish. Diese Person auf dem Laufenden zu halten, ist der wichtigste Teil der Schulung. „Das eigentliche Personal hat es sofort akzeptiert.“
Aufgrund der positiven Erfahrungen plant Orange Crush, seine 3D-Fräsmöglichkeiten durch die Integration des Trimble-Systems in die kürzlich erworbene Wirtgen 220A zu erweitern. „Wenn Sie ein Projekt haben, haben Sie etwas, das Sie unter strenger hierarchischer Kontrolle hält, was nur eine Idee ist“, sagte Abdish. „Das ist das Größte für mich.“
Der erhöhte Automatisierungsgrad und die vereinfachte Steuerung führen dazu, dass das Personal nicht häufig Tasten drücken muss, wodurch die Lernkurve verkürzt wird. „Durch die benutzerfreundliche Gestaltung der Bedien- und Neigungssteuerung können unerfahrene Bediener die neue Maschine einfacher nutzen, anstatt die 30 Jahre alte Maschine zu verwenden, deren Beherrschung viel Geschick und Geduld erfordert“, sagte Chastain.
Darüber hinaus bietet der Hersteller einzigartige Funktionen, die die Maschineneinrichtung vereinfachen und beschleunigen können. „Der in die Maschine integrierte Sensor ermöglicht die Verwendung der Caterpillar-Funktionen ‚Nulleinstellung‘ und ‚automatischer Schnittübergang‘, um die Einrichtung zu vereinfachen“, sagte Smieja.
Mit der Nivelliertechnik von Wirtgen können Höhe, Tiefe und Abstand angepasst werden, um äußerst genaue Ergebnisse zu erzielen und die Arbeitsbelastung des Bedieners zu reduzieren. Durch den Wirtgen-Reset kann die Maschine schnell wieder auf die anfängliche „Ritzhöhe“ gebracht werden, sodass sie für den nächsten Schnitt bereit ist, erklärt Smieja. Automatische Schnittübergänge ermöglichen es dem Bediener, vorgegebene Tiefen- und Neigungsübergänge innerhalb eines bestimmten Abstands zu programmieren, und die Maschine erstellt automatisch die erforderliche Kontur.
Smieja fügte hinzu: „Weitere Funktionen, wie zum Beispiel eine hochwertige Kamera mit Schneidenführungen, erleichtern dem Bediener die korrekte Ausrichtung der Maschine zu Beginn jedes neuen Schnitts.“
Die Minimierung der für die Einrichtung aufgewendeten Zeit kann das Endergebnis steigern. „Durch den Einsatz der neuesten Technologie ist das Einrichten der Fräsmaschine für den Start einfacher geworden“, sagte Chastain. „Das Fräspersonal kann die Maschine in wenigen Minuten betriebsbereit machen.“
Das farbige Bedienfeld der Roadtec (Astec)-Fräsmaschine ist mit einem klaren Etikett gekennzeichnet, das einfach und unkompliziert zu bedienen ist. Die Astec-Technologie verbessert auch die Sicherheit. „Die neuesten Funktionen, die für die Astec CMS-Fräsmaschine implementiert wurden, sind sicherheitsrelevant“, sagte Hammon. „Wenn beim Rückwärtsfahren eine Person oder ein größerer Gegenstand hinter der Maschine erkannt wird, stoppt das hintere Objekterkennungssystem die Fräsmaschine. Sobald die Person den Erfassungsbereich verlässt, kann der Bediener den Weg der Maschine umkehren.“
Doch selbst mit diesen Fortschritten gehört das Fräsen immer noch zu den Anwendungen, die durch die Fähigkeiten des Bedieners nur schwer zu ersetzen sind. „Ich persönlich denke, dass beim Fräsen immer menschliche Faktoren erforderlich sind“, sagte Chastain. „Wenn es gut läuft, spüren es die Betreiber. Wenn etwas nicht stimmt, können sie es hören. Es trägt wesentlich dazu bei, diese Maschinen sicherer und einfacher zu bedienen.“
Durch die Vermeidung von Ausfallzeiten bleibt das Fräsprojekt auf Kurs. Hier verändert die Telematiktechnologie die Spielregeln.
„Telematik ist ein leistungsstarkes Tool zur Reduzierung von Ausfallzeiten und zur Erfassung von Leistungsdaten in Echtzeit“, sagte Hammon. „Produktionsdaten, Kraftstoffverbrauch und Leerlaufzeiten sind einige Beispiele für Informationen, die durch den Einsatz eines Telematiksystems aus der Ferne abgerufen werden können.“
Astec liefert das Guardian-Telematiksystem. „Das Guardian-Telematiksystem ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Maschine und dem Endbenutzer oder einem zugelassenen Servicetechniker“, sagte Hammon. „Dies sorgt für ein höheres Maß an Wartbarkeit und Datenerfassung auf jeder Maschine.“
Wenn es ein Problem mit der Fräsmaschine gibt, muss es so schnell wie möglich identifiziert und repariert werden. Chastain sagte: „Die neue Fräsmaschine sollte nicht nur die Bedienung vereinfachen, sondern auch die Diagnose und Fehlerbehebung dieser Maschinen vereinfachen.“ Maschinenstillstände sind noch schlimmer.“
Wirtgen hat ein System entwickelt, um Benutzer proaktiv über potenzielle Probleme zu informieren. Chastain sagte: „Diese neuen Maschinen benachrichtigen den Bediener, wenn einige Geräte nicht eingeschaltet, nicht funktionsfähig oder einfach versehentlich ausgeschaltet sind.“ „Es wird erwartet, dass dadurch die Anzahl der Löcher, die in den letzten Jahren bereits auf der Straße angelegt wurden, reduziert wird.“
Um Ausfallzeiten zu reduzieren, hat Wirtgen außerdem eine Redundanz an seiner Fräsmaschine eingerichtet. „Als es zu einem Ausfall kam, gab es ein eingebautes Backup, so dass die Fräsmaschine ohne Qualitätseinbußen oder Produktionseinbußen weiterlaufen konnte“, sagte Chastain.