Bei der Betonverarbeitung ist eine optimale Verdichtung entscheidend für die Festigkeit, Dauerhaftigkeit und Langlebigkeit des Bauwerks. Eines der effektivsten Werkzeuge hierfür ist der Innenrüttler (auch Nadelrüttler genannt). Er funktioniert, indem ein Rüttelkopf in den noch feuchten Beton eingeführt wird, wodurch die Mischung verdichtet, Lufteinschlüsse entfernt und eine optimale Haftung gewährleistet wird.
Doch eine Frage taucht immer wieder auf: „Wie viele Vibrationen pro Minute (vpm) sollte mein flaschenrüttler liefern?“
Was bedeutet Vibrationen pro Minute (VPM)?
Die Angabe „Vibrationen pro Minute“ (VPM) misst, wie viele Schwingungen oder Schüttelbewegungen der Vibrationskopf in einer Minute ausführt. Sie wird auch als Frequenz bezeichnet und üblicherweise in VPM oder Hz angegeben (1 Hz = 60 VPM).
Zum Beispiel:
- A flaschenrüttlerMit einer Nennfrequenz von 12.000 Vibrationen pro Minute (vpm) führt das Gerät 12.000 Vibrationszyklen pro Minute aus.
- Eine Frequenz von 200 Hz entspricht 12.000 Schwingungen pro Minute.
Warum ist VPM wichtig?
Die Schwingungsfrequenz spielt eine direkte Rolle bei:
- Qualität der Betonverdichtung: Höhere vpm-Werte führen zu schnellerem Luftausstoß.
- Arbeitsgeschwindigkeit: Mehr Vibrationen bedeuten schnellere Verdichtung.
- Kompatibilität der Betonsorten: Unterschiedliche Konsistenzen erfordern unterschiedliche Reinigungsintervalle.
Eine zu niedrige Frequenz kann dazu führen, dass Luftblasen nicht effektiv entfernt werden. Eine zu hohe Frequenz kann zur Entmischung führen, wodurch sich das Zuschlagmaterial vom Zementleim trennt.
Typische VPM-Bereiche für flaschenrüttler
| Anwendung | Empfohlener VPM-Bereich |
| Mehrzweckbeton | 6.000 – 12.000 Schwingungen pro Minute |
| Hochfester Beton | 10.000 – 14.000 Schwingungen pro Minute |
| Fertigteil- oder hochdichter Beton | 12.000 – 18.000 Schwingungen pro Minute |
| Massenbeton (Erdbeton mit niedrigem Setzmaß) | 4.000 – 8.000 Schwingungen pro Minute |
| Ultrahochleistungsbeton | 12.000 – 18.000 Schwingungen pro Minute |
Dies sind allgemeine Richtlinien. Beachten Sie stets die Betonmischungsrezeptur und die Projektspezifikation für optimale Einstellungen.
Amplitude und Zentrifugalkraft
Obwohl die Vibrationsrate (vpm) von entscheidender Bedeutung ist, muss sie zusammen mit der Amplitude (wie weit sich der Vibrationskopf bei jeder Vibration bewegt) und der Zentrifugalkraft (die durch die rotierende Masse im Kopf erzeugt wird) betrachtet werden.
| Spezifikation | Beschreibung | Typischer Bereich |
| Amplitude | Die Strecke, die der Poker pro Zyklus zurücklegt. | 1–2 mm |
| Zentrifugalkraft | auf den Beton ausgeübte Kraft | 1.500–3.000 N |
Eine höhere Amplitude bzw. Zentrifugalkraft vergrößert den Wirkungsradius, wodurch der Vibrator in kürzerer Zeit mehr Beton verdichten kann.
Kernkomponenten, die die Schwingungsausgabe beeinflussen
Das Verständnis des Aufbaus eines flaschenrüttler hilft bei der Interpretation der technischen Daten.
Vibratorkopf (Poker)
- Durchmesser: 25 mm bis 75 mm
- Material: Stahl oder gehärtete Legierung
- Konstruktion: Exzentrische Gewichte oder rotierende Wellen
- Größere Durchmesser liefern mehr Kraft, arbeiten aber mit niedrigeren Frequenzen.
Flexible Welle
- Überträgt mechanische Energie von der Antriebseinheit auf den Stößel.
- Die Wellenlänge kann den Drehzahlverlust beeinflussen – längere Wellen können die Vibrationseffizienz verringern.
Antriebseinheit
Versorgt den Vibrator mit Strom über:
- Elektromotor (mit Kabel oder Batterie)
- Benzin-/Dieselmotor
- Pneumatisches System
Motorleistung und -typ beeinflussen, wie viele Schwingungen pro Minute unter Last aufrechterhalten werden können.
Vibrationsfrequenz vs. Betonart
Die Wahl der geeigneten Frequenz hängt von der Betonsorte und ihrem spezifischen Anwendungsbereich ab.
| Anwendung | Empfohlene VPM | Grund |
| Tiefgründungen/Pfahlgründungen | 6.000–8.000 | Dringt in dicke Betonschichten ein |
| Platten und Wände | 10.000–12.000 | Verhindert Lufteinschlüsse in dünneren Schichten |
| Fertigteile | 12.000–15.000 | Schonende Verdichtung zum Schutz der Schimmelpilze |
| Hochkonzentrierter Beton (nass) | 10.000–12.000 | Verringert Blutungen und Absonderung |
| Niedrigkonzentrierter Beton (steif) | 6.000–8.000 | Durchbricht den Widerstand trockenerer Mischungen |
Stromversorgung und Vibrationsstabilität
Die Konstanz der VPM-Zahl während des Betriebs hängt von der Zuverlässigkeit der Stromversorgung ab:
Elektrische Vibratoren
- Am beliebtesten für Innenräume oder städtische Standorte
- Typischerweise 220–240 V einphasig oder 380 V dreiphasig.
- Bietet eine konstante VPM-Leistung, benötigt jedoch einen Stromanschluss.
Motorbetriebene Vibratoren
- Ideal für abgelegene oder großflächige Standorte
- Diesel- oder Benzinmotoren; Leistungsbereich 2–5 PS
- Bietet hohe Leistung, die jedoch bei Schwankungen in der Kraftstoffversorgung variieren kann.
Batteriebetriebene Vibratoren
- Sie gewinnen zunehmend an Beliebtheit im mobilen und schnelllebigen Bauwesen.
- Bietet möglicherweise eine niedrigere VPM-Zahl, ist aber sehr portabel.
Pneumatische Vibratoren
- Wird in Gefahrenbereichen oder in Bereichen mit explosivem Gas eingesetzt
- Gewährleistet eine stabile Frequenz in Verbindung mit einer guten Luftzufuhr.
Durchmesser vs. Schwingungen pro Minute
Der Durchmesser des Verdichtungskopfes beeinflusst die VPM umgekehrt proportional. Größere Durchmesser ermöglichen eine höhere Verdichtungskraft bei niedrigeren Frequenzen.
| Durchmesser (mm) | Typische VPM | Anwendung |
| 25–35 | 12.000–15.000 | Dünne Platten, vorgefertigte Paneele |
| 40–50 | 10.000–12.000 | Allgemeine Bauarbeiten |
| 60–75 | 6.000–8.000 | Massenbetonarbeiten, dicke Fundamente und Säulen |
Wichtigste Spezifikationen
| Parameter | Wertebereich | Anmerkungen |
| Schwingungsfrequenz | 3.000–15.000 Schwingungen pro Minute | Hoher VPM-Wert für dünne Betonschichten |
| Kopfdurchmesser | 25–75 mm | Größerer Verdichtungskopf = niedrigere VPM-Werte, tiefere Verdichtung |
| Amplitude | 1–2 mm | In Kombination mit der Häufigkeit zur Bestimmung der Wirksamkeit |
| Schaftlänge | 1–10 Meter | Längere Welle = geringere Schwingungsübertragung |
| Leistung | 0,5–5,0 kW (elektrisch) | Höhere Leistung = stabilere Frequenz |
| Zentrifugalkraft | 1.500–3.000 N | Höhere Kraft = größerer Verdichtungsradius |
Tipps zur Auswahl des richtigen flaschenrüttler
Die Frequenz sollte der Betonsorte angepasst werden – Betone mit hohem Setzmaß benötigen schnelle Vibrationen; Betone mit niedrigem Setzmaß benötigen kräftige Vibrationen.
Achten Sie auf den Wirkungsradius – Größere Köpfe decken zwar eine größere Fläche ab, sind aber möglicherweise weniger präzise.
Bewerten Sie Ihre Energiequelle – Elektrisch ist sauberer und gleichmäßiger; verbrennungsmotorisch angetrieben bietet Mobilität.
Langlebigkeit hat Priorität – Ein abgenutzter Vibrator verliert an Vibrationsleistung und mindert die Betonqualität.
Ergebnisse beobachten – Übermäßiges Aufsteigen der Paste, Ausbluten oder Entmischung deuten darauf hin, dass der VPM-Wert zu hoch sein könnte.
Die Auswahl des richtigen Rüttlers erfordert mehr als nur die Wahl des Modells mit der höchsten Vibrationszahl pro Minute (VPM). Es gilt, Frequenz, Amplitude, Kopfdurchmesser, Motorleistung und die jeweiligen Anforderungen des Einsatzes optimal aufeinander abzustimmen. Die Vibrationszahl pro Minute ist zwar ein wichtiger Faktor, muss aber stets im Kontext der Betonsorte, des zu gießenden Bauteils und der Baustellenbedingungen betrachtet werden.
Um den Erfolg zu gewährleisten:
- Für die meisten Betonarbeiten sollten Sie 10.000–12.000 Hübe pro Minute anstreben.
- Nur bei dünnen oder empfindlichen Formen wie Betonfertigteilen sollte man eine höhere Stufe wählen.
- Für große Mengen Wasser wählen Sie größere Düsen (niedrigere Drehzahl).
Ein sachgemäß ausgewählter Rüttelrüttler verbessert nicht nur die Verdichtung, sondern gewährleistet auch die Festigkeit, Integrität und Langlebigkeit Ihrer Betonkonstruktionen über viele Jahre hinweg.
