Od trendów produktowych po rozwój nowych technologii przegląd

Transkrypt

1 Kobra Formen GmbH, Lengenfeld, Niemcy Od trendów produktowych po rozwój nowych technologii przegląd Implus do tworzenia nowych produktów i dalszego rozwoju istniejących bierze się często z praktyki. Przedsiębiorstwa poznają potrzeby klientów w ramach działań innowacyjnych. Ich celem jest opracowanie produktów lub usług, które precyzyjniej trafiałyby w oczekiwania grupy docelowej niż produkty konkurencji. Określenie i ocena wyobrażeń klientów, jak również wysunięcie wniosków na podstawie potrzeb rozwojowych dla przedsiębiorstwa to główne aspekty, które bierze pod uwagę firma Kobra Formen GmbH w swojej działalności badawczorozwojowej. Niniejszy artykuł porusza tę tematykę w oparciu o przykłady z branży wyrobów betonowych oraz stanowi wgląd w zarządzanie innowacjami w przedsiębiorstwie Kobra. Holger Stichel und Stefanie Schaarschmidt, Kobra Formen GmbH, Niemcy Wzrost odporności na ścieranie Wydajna i zrównoważona praca jest możliwa w produkcji danego wyrobu tylko przy użyciu odpowiednich maszyn i narzędzi. Podczas produkcji wyrobów betonowych z wykorzystaniem technologii wibrowania forma narażona jest na wysokie obciążenia mechaniczne. Dla potrzeb masowej produkcji nieodzowne stają się niezawodne narzędzia i stąd zrozumiałe jest żądanie możliwie jak najwyższej odporności na ścieranie w przypadku form do wyrobu betonowej kostki brukowej. Obciążenie mechaniczne narzędzia, w tym przypadku formy, można wprawdzie zmniej szyć poprzez ustawienie parametrów sprzętowych, jednak nie można mu zapobiec. Dlatego należy zwiększyć wytrzymałość materiału, tj. stali. Specjaliści z firmy Kobra opracowali adekwatny dla każdego typu formy proces utwardzania. Jego podstawę stanowią różne techniki obróbki cieplnej materiału, która zmienia jego strukturę w zbadanym następstwie zmian temperatury w czasie. W ten sposób materiał uzyskuje pożądaną twardość. W piecu do utwardzania w zakładach Kobra można wykonać zarówno azotowanie (»Optimill nitro «), jak i karbonatyzację stali (»Optimill carbo «oraz»optimill carbo 68 plus «). Zasadniczo w obu procesach dochodzi do uwolnienia węgla z chemicznej struktury materiału poprzez ogrzanie. Za sprawą nagłego schłodzenia (hartowania) ponowne zmieszanie się cząsteczek jest zablokowane Na tym etapie obróbki stal jest wprawdzie bardzo twarda, ale przede wszystkim również na tyle krucha, że dalsza obróbka w celu wykonania formy nie byłaby możliwa. Stąd niezbędne właściwości materiału osiąga się w kolejnym etapie, jakim jest odpuszczanie W procesie tym stal uzyskuje twardszą powierzchnię oraz głębokość hartowania odpowiednią do stosowania w maszynie. Rdzeń wykazuje optymalną dla dalszej obróbki odporność na obciążenia dynamiczne. Dzięki standardowemu zastosowaniu najlepiej dostosowanych wariantów utwardzania dla każdej formy do bloczków betonowych można było uzyskać wysoką powierzchniową odporność na ścieranie oraz znacząco wydłużyć wytrzymałość formy. Krótszy czas amortyzacji Zwiększenie odporności na ścieranie i skrócenie czasu amortyzacji są ze sobą bezpośrednio powiązane. Inwestycja związana Budowa modułowa na przykładzie formy Boltline3. Urządzenie grzewcze w systemie Hotshoe. 164

2 KOSTKA BRUKOWA I DROBNOWYMIAROWE ELEMENTY BETONOWE z zakupem formy do bloczków betonowych zwraca się najszybciej za sprawą jej bezproblemowego użytkowania. W praktyce oznacza to możliwie jak najmniej awarii, napraw i przestojów. Konstrukcje form powinna być ukształtowana w taki sposób, aby poprzez szybką i nieskomplikowaną wymianę wadliwych części można było zapewnić jej bezproblemowe użytkowanie w możliwie jak największym stopniu. U podstaw technologii opracowanych przez przedsiębiorstwo Kobra leży koncepcja pojedynczych elementów, która pozwala na łączenie różnych podstawowych technologii i właściwości formy. Podkłady wielkopowierzchniowe są na przykład produkowane w technologii»boltline3 «umożliwiające uzyskiwanie wyrobów o bardzo precyzyjnych wymiarach o kątowości 90. Matryca formy składa się z pojedynczych ścian, które są osobno frezowane, utwardzane i stabilnie przykręcane. Opcjonalnie można także wyprodukować matrycę z funkcją wibrowania dla lepszego efektu zagęszczania. Skręcana rama umożliwia prosty demontaż matrycy. Każdy element ramy można osobno wymienić i ponownie użyć. W górnej części formy znajdują się płytki stempla»singlebolt «, które również są mocowane do stempla śrubami. Ponadto każdą płytkę stempla można wymienić pojedynczo. W ten sposób powstaje model»boltline3 «złożony z określonych podzespołów i części, które można pojedynczo naprawiać, regenerować i ponownie wykorzystywać. System modułowy Kobra pozwala na szybką wymianę części zamiennych, a co za tym idzie na zwiększenie żywotności formy oraz na zastosowanie pojedynczych elementów formy w nowych formach. Ponadto dzięki tym technologiom można uwzględnić również aspekt ekologiczny, gdyż wymiana pojedynczych części i ponowne zastosowanie elementów konstrukcyjnych przyczyniają się do obniżenia emisji dwutlenku węgla. Powierzchnia z fakturą i tłoczeniami Wraz z rozwojem wciąż nowych systemów bloczków betonowych rośnie zapotrzebowanie na coraz ładniejsze faktury i tłoczenia, których dokładne wykonanie w procesie produkcji możne być problematyczne. Wciąż jeszcze mieszanka betonowa o konsystencji wilgotnej może nie utrzymać nadanej mu przez płytki stempla faktury powierzchni w momencie rozformowywania dochodzi do odrywania fragmentów betonu, co zaciera fakturę. Formy do wyrobu kostki betonowej muszą posiadać cechy funkcjonalne, które zabezpieczą wymodelowaną powierzchnię bloczku w momencie rozformowywania i zapobiegną przywieraniu mieszanki betonu licowego do płytek stempla. Firma Kobra wprowadziła na rynek system»hotshoe «, który składa się z podgrzewanych płytek stempla i zintegrowanego urządzenia sterującego regulacją temperatury. Pomocne podczas rozformowywania jest podsuszenie dekoracyjnej powierzchni, co zapobiega przywieraniu mieszanki betonowej do płytek stempla i zapobiega zacieraniu faktury wyrobów. System sterujący porównuje docelową temperaturę ze zmierzoną faktyczną temperaturą urządzenia grzewczego i w razie konieczności podgrzewa formę. Regulacja

3 System wymuszonego centrowania stempla w matrycy Headguide. temperatury docelowej zależy od rodzaju formy, zawartości wody w mieszance betonowej oraz od temperatury otoczenia. Określony w specyfikacji wyrobu współczynnik woda-cement może być stosowany bez ograniczeń spowodowanych problemami powierzchnią, gdyż system zapobiega przywieraniu mieszanki betonowej do płytek stempla. Dzięki tej technologii można uzyskać lepszą jakość powierzchni i lepszy wygląd. Brak szarych smug Zwłaszcza podczas produkcji wyrobów z białego cementu może dojść do pojawienia się szarych smug, które negatywnie wpływają na wygląd wyrobów końcowych. Stąd pojawia się zapotrzebowanie na usunięcie ścieru metalicznego formy do kostki betonowej, który osadza się na wyrobach. Pojawienie się ścieru metalicznego przypisuje się przede wszystkim brakującemu lub nietrwałemu scentrowaniu formy w maszynie. Dlatego niezbędne jest opracowanie systemu, który utrzyma formę możliwie jak najdłużej we właściwej pozycji w maszynie. Firma Kobra opracowała w tym znajdujący się po bokach formy system wymuszonego centrowania formy»headguide «. Bolce naprowadzające systemu Headguide gwarantują precyzyjne zagłębienie stempla w dolnej części formy. Dzięki obwodowemu luzowi wynoszącymi 0,2 mm forma mo - że swobodnie się poruszać, pozostaje jednak przez cały czas prowadzona przez prowadnicę. W ten sposób chronione są na przykład szczególnie wrażliwe mini fazki na podkładach wielkopowierzchniowych. Ponadto system Headguide umożliwia perfekcyjne scentrowanie i prawidłowy montaż całej formy w maszynie oraz pozytywnie wpływa na wyżej wymienione wymagania klientów w zakresie zwiększenia odporności na ścieranie i skrócenia czasu amortyzacji. Ścieranie stempli i górnych krawędzi formy jest znacząco zminimalizowane, a powstający po bokach formy ścier metaliczny niemal całkowicie wyeliminowany. Poprawa wyników zagęszczania Zwłaszcza w przypadku wielkoformatowej kostki brukowej mogą pojawić się problemy związane z wyrównywaniem powierzchni i zagęszczeniem z powodu nierównomiernego napełnienia formy, co wpływa na wytrzy małość kostki i powoduje zarysowanie podczas rozformowywania. Formę do wyrobów betonowych należy wyposażyć w funkcję wspomagania procesu zagęszczania mieszanki betonowej. Ponieważ podczas procesu zagęszczania stempel opuszczany jest do dolnej części formy, górna część formy powinna posiadać odpowiednie właściwości. Z jednej strony należy zwiększyć dynamikę płytek stempla, a z drugiej zagęszczanie w poszczególnych gniazdach formy powinno być wyrównywane oddzielnie. System modułowy Kobra pozwala rozwiązać te problemy dzięki połączeniu pojedynczych przykręcanych stempli (»Singlebolt «) oraz płytek stempli pokrytych gumą (»Flexshoe «). Przykręcane płytki wyposażone w gumę amortyzującą drgania i powierzchnię przylegania zapobiegają nierównomiernemu odrywaniu się dużych płytek stempla stempli od wyrobów i zapewniają dopasowanie płytki stempla w całym ob wodzie gniazda formy. Proces zagęszcza - nia kostki jest wspomagany przez dynamikę wibracji powstałą w procesie produkcji. E 166

4 BETON NIE WYSYCHA, BETON DOJRZEWA! PRZEKONAJCIE SIĘ SAMI! Tu doświadczycie, jak beton przy 35 C (100 F) i 90 % w.w. dojrzewa: HALA B2, STOISKO 150 C1 C2 C1 C1 C2 C2 B3 B1 B2 B3 EW KRAFT CURING SYSTEMS GMBH Specjalista w dziedzinie dojrzewania betonu

5 Hydrauliczna forma do produkcji kostki betonowej. W połączeniu ze sobą systemy Singlebolt i Flexshoe wspomagają proces zagęszczania mieszanki betonowej, zmniejszają ilość rys na powierzchni wyrobów i dbają o ich jednakową wysokość. Każdostronne profilowanie W procesie ciągłego rozwoju wyrobów i sy stemów wyrobów wszelkiego rodzaju coraz częściej stosuje się każdostronne profilowanie, którego wykonanie nie jest możliwe przy użyciu standardowej formy. Niezbędne jest zaprojektowanie form, które umożliwią wykonanie profilowania kostki brukowej na powierzchni i po bokach. Jest to możliwe poprzez wprowadzenie ruchomych mechanizmów zintegrowanych ze spodem formy. Firma Kobra opracowała formy poruszane w sposób hydrauliczno-pneumatyczny oraz mechaniczny, które umożliwiają na przykład produkcję wyrobów z profilowaniem bocznym. Ogólny sposób funkcjonowania opiera się na ruchomych częściach formy. Dzięki celowemu wypieraniu mieszanki betonowej oddziałuje się na napełnianie formy w określonych miejscach, regulując w ten sposób wielkość wyrobu. Opadanie betonu po wycofaniu przesuwanej belki powoduje doskonale wyrównane zagęszczanie wyrobu. Technologia ta przeznaczona jest do produkcji krawężników najazdowych lub do celowego wstępnego profilowania krawężników wysokich w celu uzyskania równomiernej warstwy licowej. W ten sposób spełnione są niemal wszystkie specyficzne wymagania klientów w odniesieniu do wszelkich rodzajów kostki profilowanej. Wykorzystywanie maszyn do produkcji wyrobów wielowarstwowych Produkcja kostki brukowej na maszynach do produkcji wyrobów wielowarstwowych stosowana jest ze względów ekonomicznych i manipulowania, gdyż proces produkcji może być w pełni zautomatyzowany. Niemniej jednak pojawia się problem wypadania kostki, który zakłóca proces i pogarsza jakość wyrobów. Wymagania projektowe dotyczące rozwoju Należy zaprojektować rozmieszczony bo bokach formy system zabezpieczający kostkę w gniazdach, który wspomagałby proces produkcji bez utrudniania procesu rozformowywania. Zagłębienia w ściankach gniazda lub zwężające się ku dołowi gniazda zapewniają stabilność wyrobów w gnieździe, podczas gdy forma unosi się znad podkładu produkcyjnego. W zależności od wyrobu, firma Kobra opracowała różne warianty systemu»multi - groove «, które przeznaczone są opcjonalnie dla form pracujących na maszynach do produkcji wyrobów wielowarstwowych, ale również dla form z blachą wyciąganą oraz dla wyrobów o profilowanym spodzie. System Multigroove jest już od lat z powodzeniem stosowany i znacząco poprawia stabilność elementów w gnieździe formy podczas produkcji. Projekty na indywidualne zamówienie Na potrzeby indywidualnych projektów często potrzebny jest specjalna kompozycja wyrobów przy stosunkowo niewielkiej liczbie sztuk. Do zaprojektowania wyrobu i jego możliwości produkcji potrzebna jest współpraca projektantów i konstruktorów, którzy opracowują pożądany kostki produkt betonowy. 168

6 KOSTKA BRUKOWA I DROBNOWYMIAROWE ELEMENTY BETONOWE PRZYKŁADOWE W REALIZACJE: Dzięki technologii Replace możliwa jest produkcja krótkich serii różnorodnych systemów wyrobów za pomocą tej samej formy. Technologia ta zamyka krąg wspomnianego wcześniej aspektu amortyzacji, ponieważ do produkcji potrzebne są jedynie różne wkłady, a nie całe formy. Przedstawione innowacje stanowią przykład działalności badawczorozwojowej firmy Kobra. Przy tym bliskie relacje z klientami na całym świecie pomagają dostosować wszystkie produkty do potrzeb rynku i nieustannie je ulepszać. Przedsiębiorstwo szacuje, że w przyszłości będzie coraz więcej krótkoterminowych realizacji projektów dla klientów oraz zindywidualizowanych formatów wyrobów. W związku z tym firma Kobra nieustannie pracuje nad usprawnianiem modułowej konstrukcji form zarówno w zakresie poszczególnych elementów konstrukcyjnych, jak i technologii. Podczas targów bauma 2016 klienci będą mogli zasięgnąć informacji o pozostałych projektach, które dotyczą nie tylko technologii form, ale także wszelkich zagadnień związanych z ich serwisem. M Dzięki firmie Kobra wszyscy czytelnicy ZBI mogą bezpłatnie pobrać niniejszy artykuł w formacie pdf. Można to zrobić wchodząc na stronę /channels/kobra którą można również otworzyć w smartfonie skanując kod QR. ROSJA JA HONG KONG LIBIA A POLSKA WIĘCEJ INFORMACJI KOBRA Formen GmbH Plohnbachstraße Lengenfeld, Niemcy T F info@kobragroup.com NIEMC CY Stoisko B1.115 DO USZL AC CHETNIANIA W YROBÓ ÓWtWĘZŁY BETONIARSKIE t MIESZARK KI PL ANETARNE t FO ORMY W dziale projektowania wyrobów betonowych firmy Kobra na podstawie szkiców, fotografii i obrazków od klientów można przygotowywać nadające się do wykorzystania modele 3D wyrobów. Firma zapewnia przy tym, że wyrób końcowy nie tylko da się wyprodukować, ale także można go układać w stosy i pakietować. Do produkcji małych partii Kobra opracowała system szybkiej zmiany»replace «, w którym matryca jest zablokowana w ramie za pomocą zamocowanego klina. Dzięki temu formę można wykorzystywać do produkcji różnych wyrobów, wymieniając jedynie wkład. KOMPLETNE E LINIE DO PRODUKCJI W YROBÓW BE ETONOW YCH t WIB BROPRASY t URZĄDZ ZENIA Wymagania projektowe dotyczące rozwoju Wprowadzenie w życie życzeń klientów musi przebiegać przy uwzględnieniu warunków produkcji w zakładach prefabrykacji betonu, jak również wytycznych projektu architektonicznego.