HAMM - Über 30 Jahre Oszillation: Erprobte Lösungen für Asphalt- und Erdbau

Vor mehr als 30 Jahren präsentierte HAMM als erster Walzenhersteller eine Oszillationsbandage für Tandemwalzen. Mittlerweile sind diese Walzen fester Bestandteil des Produktprogramms. Alleine in den vergangenen 5 Jahren haben die Spezialisten für Verdichtungstechnik über 3.000 Maschinen mit dieser Technologie ausgeliefert. Heute besitzt jede vierte Tandemwalze, die das Werk in Tirschenreuth verlässt, eine Oszillationsbandage. Ein Grund dafür ist die große Modellvielfalt, denn HAMM hat mit über 30 Modellen das weltweit mit Abstand größte Angebot an Oszillationswalzen. Dazu kommt: Ausschließlich HAMM baut Oszillations-Tandemwalzen in der Kompaktklasse sowie Walzenzüge für den Erdbau, die mit Oszillation verdichten können. Und nicht zuletzt hat HAMM Oszillationswalzen für alle Märkte im Programm.

Erfolgreiche Pioniere

Anzeige

Bei der Entwicklung der Oszillationsverdichtung hat HAMM in den 1980er Jahren Pionierarbeit geleistet und war lange der einzige Anbieter auf dem Markt. Die Kunden erkannten schnell die Vorteile dieser Technologie. Mittlerweile hat sich die Oszillation bewährt und erfolgreich am Markt durchgesetzt, so dass die meisten Walzenhersteller seit Kurzem ebenfalls entsprechende Walzen anbieten.

Schnell, wirtschaftlich und hochwertig

Der Erfolg hat einen einfachen Grund: Mit Oszillationswalzen kann man schnell, wirtschaftlich und hochwertig dynamisch verdichten. Insbesondere Tandemwalzen mit einer Oszillations- und einer Vibrationsbandage erreichen mit weniger Übergängen mindestens denselben Verdichtungsgrad wie eine Doppelvibrationsbandage. Dazu kommt die geringe Schwingungsentwicklung. Dadurch wurde dynamisches Verdichten auf Brücken, von dünnen Schichten und in sensiblen Bereichen (z. B. Innenstädte, Gleisanlagen, Industrieanlagen) überhaupt erst möglich. Kurz: das Anwendungsspektrum ist riesig.

Verdichtung in jeder Einbauphase

Ein anderer Pluspunkt: Oszillationswalzen können bereits direkt hinter dem Fertiger (→ breakdown phase) mit der dynamischen Verdichtung beginnen. Sie können im Anschluss auch die Hauptverdichtung (→ intermediate phase) erledigen. Und selbst bei niedrigeren Asphalttemperaturen am Ende der Verdichtung (→ finish phase) sorgt die Oszillation für eine Zunahme der Verdichtung ohne Kornzertrümmerung. Insgesamt ist beim Einsatz von Oszillationswalzen der zur Verfügung stehende Zeitraum für die Verdichtung erheblich größer als bei Vibrationswalzen.

Aus Erfahrung gut

Beim Bau der Oszillationsbandagen blickt HAMM – im Unterschied zu den Wettbewerbern, die alle erst seit wenigen Jahren mit dieser Technologie am Markt sind – auf eine jahrzehntelange Erfahrung zurück. Und genau diese Erfahrung macht den Unterschied, denn: "Technische Lösungen kann man nachbauen – Erfahrung nicht", so Marketingleiter Gottfried Beer.

Aufgrund des großen Erfahrungsschatzes verfügt HAMM über ein umfassendes Know-how in der Anwendungstechnik. Dieses Wissen ist nicht nur bei einigen Spezialisten im Werk vorhanden, sondern auch in den Niederlassungen rund um den Globus. Wegen der großen Anzahl an Oszillationswalzen im Markt ist auch die Verfügbarkeit der Ersatzteile sehr hoch. Des weiteren sind die Servicetechniker weltweit mit der Technologie bestens vertraut und in Punkto Oszillation geschult.

Umfassendes Portfolio für Asphalt- und Erdbau

Das HAMM-Portfolio umfasst Tandemwalzen für den Asphaltbau zwischen 2,5 t und 15 t. Insbesondere bei den schemelgelenkten Walzen der Serie DV+, die gerne für anspruchsvolle Straßenbauprojekte eingesetzt werden, ist der Anteil an Oszillationswalzen hoch: 2016 wurden rund 40% aller Walzen aus der Serie DV+ mit Oszillationsbandagen ausgeliefert.

Auch die Oszillationswalzen für die Kompaktklasse von 2,5 – 4,5 t werden vom Markt nachgefragt. Kein Wunder, denn in diesem Segment ist HAMM der einzige Hersteller weltweit. Das gilt auch für den Erdbau. Weltweit finden Kunden nur bei HAMM mit den VIO-Bandagen eine Lösung für Walzenzüge, die wahlweise mit Oszillation oder mit Vibration verdichten können.

Das Prinzip der Oszillation

Aber was genau passiert in einer Oszillationsbandage und wo liegt der Unterschied zur Vibration? Bei der Vibration sorgt eine einzige Unwuchtwelle für die Auf- und Abbewegung der Bandage – dadurch schlägt sie mit hoher Frequenz auf den Boden. In den Oszillationsbandagen rotieren hingegen zwei Unwuchtwellen synchron, angetrieben durch einen Zahnriemen. Die Unwuchten sind um 180° zueinander versetzt angeordnet. Als Ergebnis führt die Bandage eine schnell wechselnde Vorwärts-Rückwärts-Drehbewegung aus.

Durch diese Bewegung leitet die Bandage die Verdichtungskraft in Form von Scherkräften tangential nach vorne und hinten in den Untergrund ein. Dabei wirkt die Verdichtungskraft anders als bei Vibrationsbandagen kontinuierlich auf den Untergrund ein, denn die Bandage hat immer Bodenkontakt. Darum verdichten Oszillationswalzen dynamisch und zusätzlich die ganze Zeit auch statisch mit ihrem Maschinengewicht.

Maximale Verschleißfestigkeit

Die über 30-jährige Erfahrung von HAMM zeigt sich auch in der konstruktiven Umsetzung der Technologie. Ein Beispiel ist der Walzmantel. Er wird bei Oszillationsbandagen durch den ununterbrochenen Bodenkontakt naturgemäß höher beansprucht als bei Vibrationsbandagen. Durch kontinuierliche Produkt- und Materialentwicklung erzielen Oszillationsbandagen von HAMM heute nahezu die Lebensdauer von Vibrationsbandagen. Das wird möglich durch die Verwendung von hochverschleißfestem Feinkornstahl für den Walzmantel. Dessen Materialstärke ist dabei über 150 % größer als die vergleichbarer Wettbewerbsmaschinen. Zusätzlich sorgt ein integrierter Verstärkungsring für die sehr hohe Verschleißfestigkeit der Bandage. Darum gibt HAMM guten Gewissens eine beachtliche Verschleißgarantie von mindestens 4000 Betriebsstunden. Damit übertrifft der Hersteller jedes andere seriöse Angebot am Markt bei Weitem.

Qualität durch angefaste Bandage

Damit die Bandagen insbesondere in Kurven keine Abdrücke im noch weichen Asphalt hinterlassen, versieht HAMM alle Bandagenkanten mit einer kleinen Fase. Solche Abdrücke müssen nachträglich wieder ausgebügelt werden – das kostet Zeit. Oder sie verbleiben sichtbar im Asphalt – das bringt Abstriche in der Qualität. Beides wird durch die konstruktive Lösung von HAMM von vornherein vermieden. Übrigens: Diese Fase findet man bei HAMM auch an allen Vibrationsbandagen. Ein kleines, aber wirkungsvolles Detail, das für höchste Qualität sorgt.

Wartungsarmer Betrieb

Auch ein Blick auf den Antrieb des Erregersystems im Inneren der Oszillationsbandage zeigt: hier steckt viel Erfahrung drin. HAMM hat die Position der Unwuchten in der Oszillationsbandage stetig optimiert, so dass die resultierenden Kräfte optimal genutzt werden können.

Dabei sind die Oszillationsbandagen von HAMM ausgesprochen wartungsarm konstruiert. Der Zahnriemen, Herzstück des Antriebs, wurde perfekt abgestimmt auf das Gesamtsystem: Seine Lebensdauer entspricht der Lebensdauer der gesamten Bandage. Lediglich eine Überprüfung der Riemenspannung nach 2000 Betriebsstunden wird empfohlen.

Anwendung in allen Schichten

Mit Oszillationswalzen können alle Schichten im Erd- und Straßenbau verdichtet werden. Im Erdbau sind sie dort gefragt, wo eine Wiederauflockerung der oberen Schichten sicher verhindert werden soll – zum Beispiel im Garten- und Landschaftsbau. Aber auch die Verdichtung von Böden im schwingungssensiblen Umfeld – zum Beispiel über Gas-, Wasser- und anderen Rohrleitungen – ist eine wichtige Anwendung.

Im Asphaltbau können Trag-, Binder- und Deckschichten mit Oszillationswalzen zuverlässig verdichtet werden. Besonders gut performen die Walzen bei der Verdichtung von üblicherweise schwer verdichtbaren Asphalten wie SMA oder bei polymermodifizierten Mischgütern. Der Grund hierfür: Die Wirkrichtung der Schwingungen bei der Oszillation begünstigt im Gegensatz zur Vibrationsverdichtung die gewünschte Umlagerung langkettiger Bindemittel.

Weitere Anwendungen finden sich bei dünnen Schichten (Deckschichten, Dünnschichtbeläge), in schwingungssensiblen Bereichen (Brücken, enge Städte, Gebäude oder Parkdecks) und überall dort, wo das Mischgut schnell auskühlt (dünne Beläge, windige oder kalte Umgebung). Ganz wichtig ist auch die Nahtverdichtung, bei der heißer Asphalt verdichtet wird, ohne dass der angrenzende, kalte Asphalt Schaden nimmt.

Vorteile der Oszillation

Die Oszillation bringt ganz unterschiedliche Vorteile mit sich. Sie wirken sich bei der Effizienz, der Qualität und der Wirtschaftlichkeit aus. Die wichtigsten sind hier aufgeführt:

Vorteil 1: Hohe Verdichtungsleistung – große Effizienz

Oszillationswalzen verdichten sehr schnell. Anders ausgedrückt: Sie haben eine sehr hohe Verdichtungsleistung. Grund dafür ist die Überlagerung von dynamischen Scherkräften mit der permanenten Auflast durch das Eigengewicht. Dadurch sind insbesondere bei großen Flächen spürbar weniger Übergänge erforderlich.

Vorteil 2: Einfache Bedienung

HAMM nutzt bei der Schwingungserzeugung die physikalischen Gesetzmäßigkeiten so aus, dass die Oszillation extrem einfach zu bedienen ist. Einschalten genügt – mehr muss der Bediener nicht machen. Abhängig von der Steifigkeit des zu verdichtenden Materials stellt sich die passende Amplitude automatisch von selbst ein. Diese Änderung erfolgt so schnell, dass die Verdichtung auch bei wechselndem Untergrund immer optimal angepasst ist. So hat HAMM Bedienfehler durch falsche Einstellungen ausgeschlossen.

Vorteil 3: Ebene und griffige Oberflächen

Oszillationswalzen erzeugen Flächen mit einer exzellenten Längsebenheit. Sie entsteht, weil die Bandage permanent Kontakt zum Boden hat. Wellenbildung dagegen entsteht nicht – auch nicht bei hohen Fahrgeschwindigkeiten. Die Asphaltverdichtung mit Oszillation bringt außerdem eine hohe Anfangsgriffigkeit mit sich, weil die Bandage mit der oszillierenden Bewegung das Bitumen an der Oberseite der Fahrbahndecke abreibt.

Vorteil 4: Geringe Schwingungsbelastungen

Oszillationsbandagen heben während der Verdichtung nicht vom Untergrund ab. Darum werden bei der Oszillation im Vergleich zur Vibration nur etwa 15 % der Erschütterungen in das Umfeld der Walze eingeleitet. Deshalb kann man mit Oszillationswalzen auch in der Nähe von schwingungssensiblen Gebäuden oder Anlagen problemlos dynamisch verdichten. Weil die Walzen auch erheblich leiser sind, tragen sie bei zum Umweltschutz. Ein weiterer Vorteil: Die schwingungsarme Verdichtung schont die Komponenten und auch die Walzenfahrer werden spürbar entlastet.

Vorteil 5: Materialschonende Verdichtung

Bei der Vibrationsverdichtung riskiert man ab einer gewissen Steifigkeit eine Zerstörung des Materialgefüges oder eine Kornzertrümmerung. Nicht so bei der Oszillation: Sie sorgt für eine zerstörungsfreie Umlagerung der Gesteinskörner. So vermeidet die Oszillation die schädliche Kornzertrümmerung bzw. eine Überverdichtung. Außerdem erzeugt die Oszillationsverdichtung dichte, langlebige Nähte ohne Beschädigung des kalten Asphalts.

Vorteil 6: Größeres Temperaturfenster

Mit der Oszillation vergrößert man das Temperaturfenster, in der die Verdichtung möglich ist, denn die Oszillation kann auch bei niedrigeren Temperaturen noch zerstörungsfrei verdichten. Deshalb ist die Oszillation besonders geeignet für die Verdichtung dünner Schichten oder auf schnell abkühlenden Flächen wie Brücken. Außerdem steigert diese Eigenschaft die Flexibilität beim Bauprozess.

Auftraggeber setzen weltweit auf Oszillation

Die Beispiele zeigen: Die dynamische Verdichtung mit Oszillation bringt viele Vorteile mit sich und steigert die Qualität im Straßenbau. Das wissen Baubehörden ebenso wie private Auftraggeber. Darum verwundert es nicht, dass sie immer öfter den Einsatz von Walzen mit Oszillation für die Verdichtung vorschreiben, wenn es um Qualität und Langlebigkeit geht. Jüngste Beispiele sind der Bau der F1-Rennstrecke in Baku, wo mittelschwere und schwere Tandemwalzen zum Einsatz kamen oder Sanierungsarbeiten in der City von Wien, bei denen Kompaktwalzen mit Oszillation gefordert waren.

Nicht zuletzt hat sich der Einsatz der Oszillation auch bei Großprojekten bewährt. Hier sorgt die schnelle Verdichtungszunahme für einen optimierten Prozess, der sich mit weniger Walzen abarbeiten lässt.