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Die Verteilermasten sind um 360 Grad schwenkbar © Schwing GmbH
Die Verteilermasten sind um 360 Grad schwenkbar © Schwing GmbH

Kooperationsmeldung

Beton pumpen mit dem richtigen Dreh

12.03.2018

Diese Meldung ist Teil einer Medienkooperation mit dem Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW)

Beim Gießen von Beton ist hohe Präzision gefragt, und manche Stellen auf einer Baustelle sind für Kranarme nur schwer erreichbar. Das Kärntner Unternehmen Schwing hat einen hydraulischen Schwenkantrieb entwickelt, der für Betonpumpen-Ausleger eine bisher ungeahnte Bewegungsfreiheit ermöglichen soll. Das System, das uneingeschränkte Drehbewegungen erlaubt, ist für den diesjährigen Staatspreis Innovation nominiert.

Prinzipiell pumpen mobile Autobetonpumpen von einem Lastwagen aus den flüssigen Beton mit Hilfe eines mehrfach faltbaren und schwenkbaren Kranarms an die gewünschte Stelle im Rohbau oder im Fundament des entstehenden Bauwerks. Durch das bisherige Faltsystem waren die Verteilermasten mit Kniehebel-Kinematik in ihrer Beweglichkeit limitiert. "Die Maste konnten nur ausgeschwenkt werden, aber man konnte damit nicht teleskopieren", sagte Schwing-Geschäftsführer Horst Jöbstl im Gespräch mit APA-Science.

"Game Changer" für die Branche

Anstelle eines Hydraulikzylinders kommt nun ein um 360 Grad schwenkbarer Drehantrieb zum Einsatz, der gewissermaßen aus dem Nichts heraus entwickelt wurde. "Die Problematik war, dass es eine derartige Motorkonzeption mit dieser Form der Kraftübertragung noch gar nicht gegeben hat", verweist Jöbstl auf die Neuartigkeit der Erfindung. Auch Literatur dazu habe es keine gegeben. Insofern sei die Erfindung "ein ganz großer Wurf" und könne in der Branche ein "Game Changer" werden.

In Kooperation mit zwei Instituten der Technischen Universität (TU) Graz, jenem für Fertigungstechnik und jenem für Maschinenelemente und Entwicklungsmethodik, wurde das System intensiv simuliert und analysiert. Resultat war ein neues Konstruktionsprinzip, das oszillierende, kleine Linear-Bewegungen eines Kolbenrings unmittelbar in eine Drehbewegung umwandelt. Dabei musste darauf geachtet werden, einen kontinuierlichen, präzisen Drehfluss zu erzeugen, und auch das Schwingungsverhalten der Komponenten zu berücksichtigen. Nicht zuletzt sind große Kräfte im Spiel, die der vergleichsweise filigrane Antrieb stemmen muss.

Mit dem Ergebnis ist Jöbstl mehr als zufrieden. Das Gelenk ermöglicht mehr Freiheitsgrade und Öffnungswinkel und damit einen besseren Zugang zu entlegenen Winkeln: "Die Bauwerke sind ja nicht immer so schön zugänglich wie eine Bodenplatte. Man muss auch einmal oben drüber, oder unter eine Brücke hinein." Die Steuerung des Motors erfolgt dabei über eine hoch anspruchsvolle Elektronik: "Ich kann die Maschine wie einen Roboter verwenden, sie ist programmierbar."

Weitere Geschäftsfelder für Schwenkantrieb

Die Entwicklungszeit für das Projekt betrug insgesamt ungefähr drei Jahre. In näherer Zukunft bleibt der Hauptfokus auf dem Schwenkantrieb, aber auch Geschäftsfelder abseits von Betonpumpen stehen dafür derzeit in Überlegung. Weitere Forschungsthemen sind Schweiß- und Materialtechnologie. Gemeinsam mit der Voestalpine forscht man etwa an neuartigen, hochfesten Stählen. Wegen der beschränkten Achslast von Lkws sind speziell Gewichtseinsparungen bei dem Material von Interesse.

Das weltweit tätige Unternehmen Schwing beschäftigt am Standort St. Stefan im Lavanttal 540 Mitarbeiter. Die Maschinen werden bei einer Exportquote von 99 Prozent in mehr als 100 Länder exportiert. Der Umsatz am Standort beträgt ca. 70 Mio. Euro, für Forschung und Entwicklung werden etwa zwei bis drei Prozent des Umsatzes aufgewendet.

Service: Diese Meldung ist Teil einer Serie zum Staatspreis Innovation, bei der APA-Science bis zur Preisverleihung am 22. März allwöchentlich eines der sechs nominierten Projekte vorstellt: http://science.apa.at/kooperation/Staatspreis

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