DE29805619U1 - Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten von Formmassen in Formkästen - Google Patents
Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten von Formmassen in FormkästenInfo
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Description
G1788DE
PASSAVANT - WERKE AG D-65322 AARBERGEN
Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten von Formmassen in Formkästen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten und Formen von
Formmassen in Formausnehmungen von Formkästen zu Formkörpern mit einem Umfang und mit einer Länge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, daß Verdichtungssysteme zum Verdichten und Formen von Formmassen
in Formausnehmungen von Formkästen zu Formkörpern aus mehreren Unwuchtmassen bestehen. Die Unwuchtmassen sitzen auf einer Welle, die eine Rotation dieser Unwuchtmassen
erzeugt, wobei jede der Unwuchtmassen eine ungerichtete Einzelfliehkraft in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit der Welle erzeugt. Die Summe dieser
Einzelfliehkräfte ergibt eine resultierende Vibratorfliehkraft. Diese resultierende Vibratorfliehkraft
wird über eine Welle auf Lager übertragen und über ein Vibratorgehäuse und einen Formkasten an einen Formkörper abgegeben. Durch Änderung der Schwerpunktlage
der Unwuchtmassen zueinander kann die Größe der resultierenden Vibratorfliehkraft
geändert werden. Für bestimmte Einsatzfälle kann eine Verstellung von Null bis zur
maximalen Fliehkraft bei laufendem Vibrator erforderlich sein. Die Wirkrichtung der
resultierenden Vibratorfliehkraft ist dabei nicht einstellbar.
In der DE-AS 20 46 245 ist ein Vibrationsantrieb beschrieben, der eine an sich nicht
gewünschte Bewegungskomponente eines Exzenterantriebes möglichst weitgehend durch einen Schwingungskörper auffangen und in eine gewünschte Bewegungsrichtung
transformieren soll. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Exzenterantrieb mit
verstellbarem Hub in einem Gleitkörper angeordnet ist, der radial zu einem Schwenkzapfen
verschiebbar in einer Öffnung des Schwingungskörpers angeordnet ist. Ein solcher
Vibrationsantrieb erzeugt eine gerichtete Schwingung in nur einer Achse und soll als
Rammvibrator das Eindringen einer Vorrichtung in die Erdoberfläche erleichtern.
Eine solche Lösung ist für ein Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten und
Formen von Formmassen in Formausnehmungen von Formkästen nur für flache Formkörper
mit einer Oberseite und mit einer Unterseite, aber nicht für Formkörper mit einem
Umfang und mit einer Länge geeignet.
Darüber hinaus wird die Welle nicht nur durch die Übertragung der Rotationskräfte,
sondern auch durch die Fliehkräfte der Unwuchtkörper beansprucht.
-2-
y r, Aufgabe der in den Schutzansprüchen 1 bis 3 angegebenen Neuerung ist die Entwicklung
eines Vibrations-Verdichtungssystems zum Verdichten und Formen von Formmassen
in Formausnehmungen von Formkästen zu Formkörpern mit einem Umfang und mit einer Länge, überwiegend für ringförmige, runde oder ovale Formkörper oder vielkantige,
komplexe Profile, bei dem die Welle zudem nicht durch die Fliehkräfte der Unwuchtkörper
auf Biegung beansprucht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
In dem neuerungsgemäßen Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten und Formen
von Formmassen in Formausnehmungen von Formkästen zu Formkörpern mit einem Umfang und mit einer Länge, überwiegend zu ringförmigen, runden oder ovalen Formkörpern,
sind ein äußerer Unwuchtkörper (1) und ein innerer Unwuchtkörper (2) mit gleichem
kinetischen Moment hülsenförmig so ineinander angeordnet sind, daß die Massenschwerpunkte
beider Unwuchtkörper (1,2) in einer Rotationsebene liegen und die Änderung
der Winkellage der Massenschwerpunkte zueinander mit einer Verstellbuchse (7) erfolgt und daß die Welle (3) frei von Biegebeanspruchungen durch die Fliehkraft der
Unwuchtkörper (1,2) ist.
Die Verstellbuchse (7) wird dabei entweder mit einem Gewinde und einer formschlüssigen
Verbindung ausgeführt, wobei durch eine achsiale Verschiebung der Verstellbuchse
(7) eine Relativbewegung der Unwuchtkörper (1,2) zueinander erreicht wird oder mit zwei
gegenläufigen Gewinden ausgeführt, so daß eine Relativbewegung der Unwuchtkörper
(1,2) zueinander in der Art erzwungen wird, daß die Richtung der resultierenden Vibratorfliehkraft
im Bezug auf die Welle (3) immer konstant bleibt.
Zum Formen von langgestreckten Formkörpern wird in vorteilhafter Ausgestaltung der
Neuerung einer Serie von mehreren Vibratoren durch Kopplung der Wellenenden (8,8')
hintereinander angeordnet und zentral angetrieben, wobei dann noch an jedem einzelnen
Vibrator eine andere Fliehkraft einstellbar und jede Fliehkraft einzeln verstellbar ist.
Die mit der Neuerung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Masseschwerpunkte
der Unwuchtkörper (1,2) damit in einer Rotationsebene liegen und eine mehrachsige Biegebeanspruchung der gelagerten Bauteile entfällt und daß die Welle (3)
frei von Biegebeanspruchungen durch die Fliehkraft der Unwuchtkörper (1,2) ist.
-3-
&Lgr; Die Ausführung der Verstellbuchse (7) mit 2 gegenläufigen Gewinden nach Patentanspruch
2 ermöglicht es, durch achsiale Verschiebung der Verstellbuchse (7) eine Relativbewegung der Unwuchtkörper (1,2) zueinander so zu erzwingen, daß die Richtung
der resultierenden Vibratorfliehkraft im Bezug auf die Welle (3) immer konstant bleibt.
Eine zusätzlich vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben.
Durch Kopplung der Wellenenden können mehrere Vibratoren hintereinander angeordnet werden und gleichzeitig betrieben werden. An jedem dieser Vibratoren ist
eine andere Fliehkraft einstellbar und verstellbar. In Verbindung mit den Merkmalen nach
Anspruch 2 ist es zum ersten mal möglich, die Richtung der resultierenden Vibratorfliehkraft
im Bezug auf die Welle konstant einzustellen.
Einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in den Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben:
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Verdichtungssystem mit zwei hülsenförmig
ineinander angeordneten Unwuchtkörpern (1,2). Der innere Unwuchtkörper (2) ist in dem
äußeren Unwuchtkörper (1) durch innere Radiallager (4), der äußere Unwuchtkörper (1)
ist im Vibratorgehäuse (5) durch äußere Radiallager (6) gelagert. Die durchgehende
Welle (3) ist an einem Wellenende (8) im Vibratorgehäuse (5) durch ein Radiallager (10),
an dem anderen Wellenende (8') in dem inneren Unwuchtkörper (2) durch ein radiales
Wellenlager (12) gelagert. Die Verstellbuchse (7) ist auf der Außenfläche mit zwei
gegenläufigen Gewinden und auf der Innenseite mit einem Vielkeilprofil ausgeführt. Auf
der einen Seite wird sie durch beide Unwuchtkörper (1,2) form- und kraftschlüssig geführt,
auf der anderen Seite wird sie durch ein Buchsenlager (11) in der Verstelleinrichtung
(9) gelagert, die ihrerseits achsial verstellbar ist.
In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine vereinfachte Ausführungsform dargestellt, bei der
die Verstellbuchse (7) auf der Außenfläche nur mit einem Gewinde ausgeführt und auf
der Innenseite mit einem Vielkeilprofil ausgeführt ist. Auf der einen Seite wird sie durch
den äußeren Unwuchtkörper (1) form- und kraftschlüssig geführt, auf der anderen Seite
wird sie durch ein Buchsenlager (11) in der Verstelleinrichtung (9) gelagert, die ihrerseits
achsial verstellbar ist. Die durchgehende Welle (3) ist an einem Ende (8) im Vibratorgehäuse
(5) durch ein Radiallager ( 10), an dem anderen Ende (8') in dem inneren
Unwuchtkörper (2) kraft- und formschlüssig gelagert. Der innere Unwuchtkörper (2) ist
{ wie in Fig. 1 in dem äußeren Unwuchtkörper (1) durch innere Radiallager (4), der äußere
Unwuchtkörper (1) ist im Vibratorgehäuse (5) durch äußere Radiallager (6) gelagert.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine weiter vereinfachte Ausführungsform, wobei
der äußere Unwuchtkörper (1) durch äußere Radiallager (6) unmittelbar im Vibratorgehäuse
(5) gelagert ist. Der innere Unwuchtkörper (2) ist wie in Fig.2 direkt auf der Welle
(3) befestigt. ·
Im Betrieb des Vibrations-Verdichtungssystems zum Verdichten und Formen von Formmassen
in Formausnehmungen von Formkästen zu Formkörpern mit einem Umfang und mit einer Länge nach Fig. 1 und Fig. 2 wird ein Wellenende der Welle angetrieben und
überträgt die Rotationsbewegung über das Vielkeilprofil der Welle formschlüssig an die
Verstellbuchse. Die Verstellbuchse wiederum überträgt die Rotation über die beiden
gegenläufigen Gewinde auf ihrer Außenfläche an beide Rotationskörper.
Durch die achsiale Verschiebung der Verstellbuchse mittels der Verstelleinrichtung nach Fig. 1 wird eine Relativbewegung der Unwuchtkörper und damit eine Änderung der Lage der Massenschwerpunkte zueinander erzwungen.
Durch die achsiale Verschiebung der Verstellbuchse mittels der Verstelleinrichtung nach Fig. 1 wird eine Relativbewegung der Unwuchtkörper und damit eine Änderung der Lage der Massenschwerpunkte zueinander erzwungen.
Die Lage der Unwuchtkörper zueinander und die Relativbewegung der Unwuchtkörper
beim Verstellvorgang sind unabhängig von der achsialen Lage und der Winkelgeschwindigkeit
der Welle. Die Welle ist durch den Vibrator durchtreibend. Durch Kopplung der Wellenenden können mehrere Vibratoren hintereinander angeordnet werden. Sie können
gleichzeitig betrieben werden. An jedem dieser Vibratoren ist eine andere Fliehkraft
einstellbar und verstellbar.
In einem typischen Anwendungsfail der Neuerung werden zur Herstellung von Betonrohren
Vibrationskerne verwendet. Es werden nun mehrere der oben beschriebenen Vibratoren zu einem Zentralvibrator zusammengebaut. Die Vibration der Kerne wird durch
diesen Zentralvibrator erzeugt, der aus mehreren einzelnen Vibratoren besteht, die
miteinander verbunden sind und zentral angetrieben werden. In Anpassung an das
herzustellende Produkt und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fertigungszeitpunkt, der
Betonzusammensetzung, der Vibratordrehzahl (Erregerfrequenz) und des Feder-Dämpfer-Systems
der Formeinrichtung/Maschine, wird während der Produktion eines Rohres
so die Vibratorfliehkraft jeder einzelnen Vibratoretage eingestellt bzw. verstellt.
Claims (3)
1. Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten und Formen von Formmassen in
Formausnehmungen von Formkästen zu Formkörpern mit einem Umfang und mit
einer Länge und Verdichtungssystem zur Anwendung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Unwuchtkörper (1) und ein innerer Unwuchtkörper
(2) mit gleichem kinetischen Moment hülsenförmig ineinander angeordnet sind, die Massenschwerpunkte beider Unwuchtkörper (1,2) in einer Rotationsebene
liegen, die Änderung der Winkellage der Massenschwerpunkte zueinander mit einer Verstellbuchse (7) erfolgt und die Welle (3) frei von Biegebeanspruchungen durch
die Fliehkraft der Unwuchtkörper (1,2) ist.
2. Verdichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbuchse
(7) mit zwei gegenläufigen Gewinden ausgeführt ist und durch eine achsiale Verschiebung der Verstellbuchse (7) eine Relativbewegung der Unwuchtkörper
(1,2) zueinander so erzwungen wird, daß die Richtung der resultierenden Vibratorfliehkraft
im Bezug auf die Welle (3) immer konstant bleibt.
3. Verdichtungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an
jedem einzelnen Vibrator einer Serie von mehreren Vibratoren, die durch Kopplung
der Wellenenden (8, 8') hintereinander angeordnet und zentral angetrieben werden,
eine andere Fliehkraft einstellbar und jede Fliehkraft einzeln verstellbar ist.
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