MCT konstruiert effizienteste automatische Fertigteilanlage in Nordamerika

Eine Gelegenheit, sich einen Einblick in die weltweit neuen Technologien zu verschaffen und den Stand der Betonfertigteilindustrie in Nordamerika – in der er seit über 30 Jahren tätig ist – zu bewerten, stellten für Tom Kelley die Treffen mit Fachkollegen in Europa, Asien und dem Mittleren Osten während seiner Auslandreisen als Vorsitzender des PCI (Precast/Prestressed Concrete Instiute) dar. In der Wiederbelebung des Marktes nach dem harten wirtschaftlichen Abschwung sah das gesamte Team von Gage Brothers eine Gelegenheit, ernsthaft über eine neue Fertigteilanlage nachzudenken.

Das im Jahr 1915 von William Gage Sr. und Harold Gabel gegründete Unternehmen Gage Brothers begann seinen Betrieb mit dem Betonieren von Gehwegen und kleinen Betonteilen in Sioux Falls (South Dakota/USA) und erweiterte seine Geschäftstätigkeiten in der Reihenfolge der nachfolgenden Generationen der Familie Gage. In den 1940er, 1950er und 1960er Jahren expandierte das Unternehmen in die Spannbetonindustrie mit Schwerpunkt auf Betonbalken bzw. Trägern und im Bereich Brückenträger: Das Unternehmenswachstum verlief parallel zur Entwicklung neuer Bausysteme in den USA. Etwa in dieser Zeit begann das Unternehmen auch mit der Herstellung von architektonischen Fertigteilen; ein Produkt, das seit dem frühen 20. Jahrhundert verwendet wurde und in den 1960er Jahren sowie in den Folgejahren immer breiteren Einsatz fand.

Darüber hinaus entwickelte sich das Unternehmen Gage Brothers im Jahr 2007 im Zuge einer Mitarbeiterbeteiligungsaktion von einem familiengeführten Unternehmen zu einem Unternehmen in Mitarbeiterbesitz. Die Produktpalette im Fertigteilbereich reicht von Hohlkörperdecken, Balken, Stützen, TT-Trägern und gedämmten Wandsystemen bis hin zu den einzigartigen architektonischen Sonderfertigteilen, einschließlich feinster granitartig polierter Oberflächen.

Führender Hersteller von innovativem Fertigteilbeton

Das Unternehmen beschäftigt über 250 Mitarbeiter und konnte sich einen Ruf als starker, zuverlässiger Betrieb mit kontinuierlicher Ausrichtung auf Innovation und neuen Technologien zur Steigerung der eigenen Produktionsleistung aufbauen. Mit der Errichtung eines neuen Werks kann Gage Brothers seine Präsenz im Markt stärken und zu einem der marktbeherrschenden Unternehmen im Betonfertigteilsektor in ganz Nordamerika werden.

Die Bedeutung einer hochwertigen Betonproduktion in Verbindung mit einem effizienten Fertigungsprozess bildet die Grundlage der Unternehmensphilosophie von Gage Brothers. Nicht zuletzt hierdurch fiel die Wahl auf MCT, ein italienisches Betonfertigteilunternehmen, das kundenspezifische Lösungen anbietet. MCT wurde zu einem zuverlässigen Partner, der bei der Realisierung der neuen hochmodernen Anlage behilflich war. Das MCT-Team verfolgt die gleiche Vision wie der Kunde und entwarf, konstruierte und errichtete eine neue Betonanlage, wobei der Schwerpunkt auf der Betonmischanlage und dem Betonverteilersystem für das neue Werk lag, das sich 10 Meilen entfernt vom ehemaligen Hauptsitz im südwestlichen Teil von Sioux Falls, South Dakota, befindet.

Nach Vergabe des Projekts im Jahr 2016 arbeitete das Team von MCT sehr eng mit Gage Brothers bei der Konzeption von Mischanlage und Verteilersystem zusammen. Um die Erwartungen hinsichtlich Produktion, Genauigkeit und Verteilung von hochwertigem Beton erfüllen zu können, wurde das ursprüngliche Konzept des Kunden bei der Entwicklung einer maßgeschneiderten Lösung basiert auf dem Kundenwunsch aufgenommen.

Zur Entwicklung einer langfristigen Partnerschaft mit dem Kunden und zur gesamten Durchführung, von der Vormontage der Anlage am Hauptsitz in Italien, Abwicklung und Organisation der Logistik zur Anlieferung an den Einsatzort und zur Einhaltung des straffen Zeitplans bei Einbau und Inbetriebnahme, wurde ein MCT-Team engagierter Ingenieure und Techniker eingesetzt.

Hohes Engagement bei Realisierung dieses Projekts

Die Anlage umfasst zwei Aufnahmebunker, zwei separate Zuschlagstofflagerungen (für Konstruktions- und Architekturbeton), vier Planetenmischer mit vollautomatischem Betonverteilersystem einschließlich Hochgeschwindigkeits-Kübelbahn und automatischen Betoniereinrichtungen.

Über die zwei isolierten Aufnahmebunker mit jeweils einer Kapazität von 20 m³ erfolgt die Beschickung der zwei getrennten Zuschlagstoffbehälter für Architektur- und Konstruktionsbeton, wodurch eine Verunreinigung des jeweiligen Materials vermieden wird. Das verschiebbare Isoliersystem wurde speziell zur Vermeidung witterungsbedingter Probleme in den Wintermonaten entwickelt und schützt Werkstoffe sowie die Bauteile vor Witterungseinflüssen.

Aus den Aufnahmebunkern erfolgt die Verteilung der Zuschläge über zwei Förderanlagen mit zwei reversierbaren Aufgabebändern in die zwei Lagersysteme: 18 Zuschlagbehälter, davon sechs für die Produktion von Konstruktionsbeton mit einer Gesamtkapazität von 280 m³ und 12 für die Produktion von Architekturbeton mit einer Gesamtkapazität von 100 m³. Alle vier Mischer der Anlage lassen sich über die beiden Zuschlagstoffkammern bedienen und bieten eine große Auswahl an Mischlösungen. Durch die in den Aufnahmebunkern und in beiden Zuschlagstoffkammern eingebaute und betriebene Heizanlage, die allen Vorgaben der UL-Norm entspricht, wird sichergestellt, dass es zu keinen eventuellen Schwankungen bei der Innentemperatur sowie bei der daraus resultierenden Qualität des hergestellten Betons kommt und zudem ein Betrieb der Anlage selbst während der strengen Wintermonate ermöglicht.

Von den drei jeweils mit einer Austragsöffnung ausgestatteten Stahlsilos mit einer Gesamtlagerkapazität von 330 m³ Zement erfolgt die Versorgung der vier Mischer der Anlage über ein System reversierbarer Schneckenförderer, die die Zufuhr der Zuschläge an jede Zementwiegevorrichtung ermöglichen. Die Silos sind in modularen Wandelementen ausgeführt und lassen sich einfach per Schiffscontainer verladen und schnell vor Ort aufbauen, wobei sich die Abmessungen optimal an das kundenspezifische Layout anpassen lassen. Die Silodächer sind von der Zuschlagstoff-Austragsplattform aus zugänglich, was wiederum die Wartung der Anlagenteile in diesem Bereich erleichtert, wie beispielsweise kontinuierliche Füllstandssonden (sowohl für Zuschlagstoffe als auch Zement), die das Bedienpersonal bei der Überwachung des Materialbestands unterstützen.

Die Anlage verfügt über ein zuverlässiges, hochmodernes Betonverteilsystem mit vier Kübelbahnen, die mit einer Laufleistung von 240 m/min verfahren und über vier, hoch intensive Planetenmischer vom Typ 3000/2000 mit einer Produktionskapazität von 2,0 m³ per Durchlauf beschickt werden: jeder Mischer verfügt über zwei Austragsklappen, um damit eine Betonproduktion mit hoher Flexibilität und einem hohen Qualitätsniveau durch alle im Werk betriebenen Kübel zu gewährleisten. Es gehören spezielle Zementwiegevorrichtungen sowie Wasserdosiersysteme zu jedem Mischer. Die Kübelbahnen verfahren über ein zweigleisiges Schienensystem mit einer Gesamtlänge von über 1,000 m und sorgen für die Materialverteilung durch die Betoniereinrichtung in allen Bereichen der Produktionsstätte. Das Betonverteilsystem bestehend aus drei automatischen Betoniereinrichtungen und ergänzt um einen Betonverteiler für die Hohlkörperdeckenproduktion sorgt für die Betonzufuhr in die verschiedenen Schalformen im gesamten Werk.

Die Anlage ist mit einer Videosteuerung zur Regelung sämtlicher Produktionsphasen einschließlich Betonverteilung ausgestattet. Weiterhin zum Lieferumfang des italienischen Herstellers gehörte auch eine Wasserrückgewinnungsanlage mit Trennschraube und Lagertank für Schlammwasser, ausgestattet mit einem zeitgesteuerten Rührwerk und einer Filterpressanlage, die für die automatische Wasserabspaltung des Restwassers aus der Zuschlagstoffwaschung ausgelegt ist.

Automatisierung spielt eine bedeutende Rolle

Die gesamte an Gage Brothers gelieferte Anlagentechnik ist mit der neuen, integrierten Software CompuNet, der vollständig intern entwickelten MCT-Software, ausgestattet, über die drei der vier Produktionsphasen gesteuert werden: Dosierung, Zugabe und Mischen. Der letzte und abschließende Teil des Prozesses – die Betonzufuhr in die drei Produktionshallen des Werks über die Kübelbahn wird über CompuMav gesteuert: durch dies optimal in die Automationstechnik der Anlage integrierte Steuerungssystem wird das Werk zu einem beispielhaften vollautomatischen Fertigteilwerk auf dem neuesten Stand der Technik.

Durch die Software der Automatisierungstechnik wird für ein optimales und gleichbleibendes Produktionsniveau gesorgt und der Personalbedarf für den Mischanlagenbetrieb reduziert, so können alle Mitarbeiter von Gage Brothers ihre Aufmerksamkeit auf die zu produzieren Fertigteile lenken. Darüber hinaus wird die Fehlerwahrscheinlichkeit durch das System verringert und die von den vier Planetenmischern gelieferte Betonqualität verbessert. Die Automatisierung der gesamten Anlage, einschließlich aller Komponenten von der Zuschlagstoffbeladung bis zum Betonverteilersystem, ist in der CompuNet- und CompuMav-Plattform von MCT integriert, deren elektronische Steuerung über die PC/SPS-basierte Struktur betrieben wird. Bereits durch die Entwicklung der Automatisierungssoftware wird Flexibilität bei der Anpassung des Projekts garantiert, wobei dieser Aspekt ein Alleinstellungsmerkmal der technischen Abteilungen von MCT darstellt.

Hoch erfreut über das einzigartige Projekt

„Nach den Reisen in mehrere Länder und der damit verbundenen Recherche wurde unser Interesse an Technologie für automatisierte Betoniervorgänge, als eine Möglichkeit unsere Effizienz und Kapazität zu steigern und dadurch im Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, geweckt“, so Tom Kelley, Präsident und CEO von Gage Brothers. „Wir wollten unseren Mitarbeitern außerdem eine sicherere Arbeitsumgebung bieten und damit ihren Arbeitstag verlässlicher gestalten.“

„Wir haben in ganz Europa und dem Mittleren Osten recherchiert, um das effizienteste Verfahren ausfindig zu machen“, so Kelley weiter. „Den nächsten Schritt haben wir mit einem leeren Blatt Papier begonnen und festgelegt, wie eine ideale Anlage aussehen sollte.“ Nach der Auswertung aller potenziellen Anbieter entschied sich das Unternehmen Gage Brothers, die Realisierung der Betonmischanlage und des Betonverteilsystems an MCT Italy zu vergeben. „Als Lieferant hat MCT gezeigt, dass man uns zur Ausstattung unseres Betriebes mit einer modernen, vollautomatischen und hocheffizienten Anlage eine Komplettlösung bieten konnte. Wir sind mit MCT und der kontinuierlichen Unterstützung während des Aufbaus und der Inbetriebnahme äußerst zufrieden.“ „Die Konsistenz und die Betonqualität haben unsere Erwartungen übertroffen und dies zeigte sich schon kurz nach dem Einbau der MCT-Anlage. Darüber hinaus sind wir sehr erfreut über die die kontinuierliche Unterstützung durch das Team, sowohl bei der Projektentwicklung als auch seit der Fertigstellung der Betriebsanlage. Anlage, Betonverteiler und Service waren derzeit und sind auch heute ausgezeichnet. Der hochwertige und konsistente Beton, den wir mit der Anlage herstellen, ist von entscheidender Bedeutung für unsere Produktion und lässt sich sehr leicht erreichen. Jedes unserer Probleme wurden sofort und fachmännisch angegangen.“

Dankbar für Gelegenheiten wie diese

Eng. Alessandro DiCesare, Vertriebsleiter International von MCT erklärt: „Mit der im Werk von Gage Brothers installierten Mischanlage wird bestätigt, dass unser Standard einer kundenspezifischen Vorgehensweise von grundlegender Bedeutung ist und sicherstellt, dass wir damit die optimale Konfiguration für den Bedarf unserer Kunden finden, da jedes Projekt und jeder Standort auf der Welt anders ist. Die sehr hohen Kundenstandards stellten eine große Herausforderung für uns dar, ich kann aber definitiv versichern, dass wir auf die an Gage Brothers gelieferte hochmoderne Anlage stolz sind.“ „Gage Brothers ist ein namhaftes Unternehmen mit einem Ruf für außergewöhnliche Betonbauarbeiten, den man sich über mehr als ein Jahrzehnt in dem Geschäftsbereich erarbeitet hat. Die Produktion wird jetzt mit der neuen Anlage aufgenommen und die verbesserte Automation wird dabei bahnbrechend sein. Mit unserer Kübelbahn, die wir ‚Flying Buckets‘ nennen, wird der Beton an die Betonierstationen geliefert, womit sich die Produktions- und Lieferzeiten um ein Drittel verringern lassen. In den USA ist dies ein relativ neues Verfahren, das neue Leistungsmaßstäbe setzen wird.“