DD278298A1 - IMPULSE VIBRATING DEVICE FOR THE COMPACTION OF FRESH CONCRETE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Impulsvibriereinrichtung fuer die Verdichtung von Frischbeton in Formen fuer die Herstellung von Betonelementen. Die Impulsvibriereinrichtung besteht aus einem Ruetteltisch, einer fest darauf aufgespannten Form und Impulserzeugern. Die Impulserzeuger sind als Koppelschwinger ausgebildet und paarweise, symmetrisch zur Achse des Ruetteltisches am Ruetteltisch befestigt. Die Koppelschwinger bestehen aus Schwingmassen, bedaempften Koppelfedern und unelastischen Prallkoerpern. Die Koppelschwinger sind so angeordnet, dass sie in Abstimmung vom Verhaeltnis der Eigenfrequenz zur Erregerfrequenz um ein einstellbares Mass vertikal schwingen. Mit der erfindungsgemaessen Einrichtung kann die sich infolge von Verschleiss oder Temperatureinfluessen oder wegen Sortimentswechsel aendernde Schwingungscharakteristik durch manuelle oder automatische Veraenderung der Federzahl der Koppelfedern und/oder der Veraenderung der Daempfungszahl ueber Drosseln auf den Sollwert zurueckgefuehrt werden ohne die Einrichtung ausser Betrieb setzen zu muessen. FigurThe invention relates to a Impulsvibriereinrichtung for the compression of fresh concrete in molds for the production of concrete elements. The Impulsvibriereinrichtung consists of a Ruetteltisch, a fixed clamped form and pulse generators. The pulse generators are designed as coupling oscillators and mounted in pairs, symmetrically to the axis of the Ruetteltisches on Ruetteltisch. The coupling oscillators consist of oscillating masses, spring-loaded coupling springs and inelastic baffles. The coupling oscillators are arranged so that they oscillate vertically in accordance with the ratio of the natural frequency to the exciter frequency by an adjustable measure. By means of the device according to the invention, the vibration characteristic changing as a result of wear or temperature influences or change of assortment can be reduced to the desired value by manual or automatic change of the spring number of the coupling springs and / or of the change of the damping factor without having to deactivate the device. figure

Description

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Impulsvibriereinrichtung zu schaffen, deren Impulserzeuger unabhängig von der statischen Gleichgewichtslage sind und die es gestattet, dia infolge von Verschleiß und Temperatureinflüssen auftretenden Abweichungen von der maximalen Vibrationsleistung während des Verdichtungsprozesses zu kompensieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Impulsvibriereinrichtung gelöst, die aus einem Rütteltisch, einer darauf aufgespannten Form und am Rütteltisch angeordneten Impulserzeugern besteht. Die Impulserzeuger sind als Koppel.5chwinger ausgebildet, die paarweise, symmetrisch zur Achso des Rütteltisches mittels starrer Halterungen am Rütteltisch befestigt sind. Jeder Koppelschwinger besteht aus einer unteren und einer oberen Schwingmasse und einor unteren und einer oberen bedämpften Koppelfeder, Federzahl und Dämpfungszahl der Koppelfedorn sind regelbar. Auf der Oberseite der oberen Schwingmasse sind zwei unelastische Prallkörper befestigt. Die Schwingmassen und Koppelfederr>sind mittels Spannschrauben und Distanzhülsen so an der starren Halterung, die horizontal, flach zwischen oberer und unterer Koppel^feder eingeordnet ist, miteinander befestigt, daß sie in Abhängigkeit von der Abstimmung, also vom Verhältnis der Eigenfrequenz zur Erregerfrequenz um ein einstellbares Maß vertikal schwingen könnenThe object of the invention is to provide a Impulsvibriereinrichtung whose pulse generators are independent of the static equilibrium position and which allows to compensate dia due to wear and temperature influences occurring deviations from the maximum vibration power during the compression process. According to the invention the object is achieved with a Impulsvibriereinrichtung consisting of a vibrating table, a clamped thereon form and the vibrating table arranged pulse generators. The pulse generators are designed as Koppel.5chwinger, which are attached in pairs, symmetrically to the Achso the vibrating table by means of rigid brackets on Rütteltisch. Each coupling oscillator consists of a lower and an upper oscillating mass and a lower and an upper damped coupling spring, spring number and damping coefficient of the coupling mandrel are adjustable. On the upper side of the upper oscillating mass two inelastic impact bodies are attached. The oscillating masses and Koppelfederr> are by means of clamping screws and spacers so on the rigid support, which is arranged horizontally, flat between the upper and lower coupling ^f eder attached to each other, that they depend on the vote, ie the ratio of the natural frequency to the excitation frequency by a adjustable amount can swing vertically

Im Betriebszustand arbeitet die erfindungsgemäße Impulsvibriereinrichtung wie folgt: In the operating state, the pulse vibration device according to the invention operates as follows:

Die Koppelschwinger stehen während des Vibrationsprozesses über die Prallkörper mit der Form in periodisch unterbrochenem Kontakt, wobei die Periooizität bei variierbarem Phasenv/inkel phasenverschoben zur Vibration des Rütteltisches ist. Die Regelung der Federzahl der Koppelfedern erfolgt riurc'i die Erhöhung oder Verringerung ihres Fülldruckes. Die Dämpfungszahl einer jeden Koppelfeder wird mit Dämpfungsgliedern eingestellt, die in Form von Drosseln in die Luftleitung der Koppelfedern eingesetzt sind. Die sich infolge von Verschleiß odor Temperatureinflüssen oder auch wegen Sortimentswechsels ändernde Schwingungscharakteristik wird durch rnanuellp oder automatische Veränderung der Federzahl der Koppelfedern und fest eingestellter oder auch durch gleichzeitige Veränderung der Dämpfungszahl und der Federzahl auf den Sollwert zurückgeführt. Die Phasenlage läßt sich durch die Abstimmung der Koppelschwinger in Verbindung mit der Eigendämpfung der Koppelfedern beeinflussen, mit denen die Schwingmassen am Rütteltisch vertikal elastisch befestigt sind. Die Phasenverschiebung der Schwingungen vom Rütteltisch und der Schwingmassen der Koppelschwinger wird durch die Abstimmung, also durch das Verhältnis der Erregerfrequenz zur Eigenfrequenz der Einrichtung bestimmt. Bei sehr kleiner Dämpfung der Schwingungen der Einrichtung hängt deren Eigenfrequenz vom Verhältnis der Koppelfederzahl zur Größe der Schwingungen ab. Die Dämpfung muß jedoch so groß sein, daß sich für die Federzahl uin regelungstechnisch brauchbarer Stellbereich ergibt, innerhalb dessen unterschiedlichen Werten der Abstimmung eindeutig reproduzierbar entsprechende Werte des Phasenverschiebungswinkels zwischen Null und einhundertachtzig Grad zugeordnet werden können. Die Koppelschwinger sind funktionell von der statischen Gleichgewichtslage des Rütteltisches bzw. vom Verdichtungszustand des zu verarbeitenden Gutes unabhängig. Daher beschränkt sich der Einstellvorgang der Koppelschwinger auf eine solche Abstimmung, bei welcher die Impulsübertragung in der für die Verdichtung optimalen Phasenlage erfolgt. Die zur Realisierung der Aufgabe eingesetzten Koppelschwinger sind entsprechend ihres Aufbaus Tilgersysteme, denen neue Funktionen zugeordnet wurden und im Gegensatz zu ihrer eigentlichen Auigabe Schwingungen verstärken, umformen und regeln.During the vibration process, the coupling oscillators are in periodically discontinuous contact with the mold via the baffles, with the periodicity being variable with respect to vibration of the vibrating table given variable phase angles. The control of the spring number of the coupling springs is riurc'i increasing or decreasing their filling pressure. The damping coefficient of each coupling spring is set with attenuators, which are used in the form of throttles in the air line of the coupling springs. The changing as a result of wear odor temperature influences or because of assortment change vibration characteristics is attributed by rnanuellp or automatic change of the spring number of the coupling springs and fixed or even by simultaneous change in the damping coefficient and the spring number to the target value. The phase position can be influenced by the vote of the coupling oscillator in conjunction with the internal damping of the coupling springs, with which the oscillating masses are attached vertically elastic on the vibrating table. The phase shift of the vibrations of the vibrating table and the oscillating masses of the coupling oscillator is determined by the vote, ie by the ratio of the excitation frequency to the natural frequency of the device. With very small damping of the vibrations of the device whose natural frequency depends on the ratio of the coupling spring number to the size of the vibrations. However, the damping must be so great that for the spring number uin controllable useful range results within the different values of the vote clearly reproducible corresponding values of the phase shift angle between zero and one hundred eighty degrees can be assigned. The coupling oscillators are functionally independent of the static equilibrium position of the vibrating table or of the state of compression of the material to be processed. Therefore, the adjustment of the coupling oscillator is limited to such a vote, in which the pulse transmission takes place in the optimal phase position for the compression. The coupling oscillators used to implement the task are according to their design absorber systems, which have been assigned new functions and in contrast to their actual Auigabe amplify vibrations, reshape and regulate.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The invention will be explained below using an exemplary embodiment.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Impulsvibriereiniichtung. Sie besteht aus einem Rütteltisch 1 mit einer festaufgespannten Form 2 und zwei symmetrisch am Rütteltisch 1 angeordneten Koppelschwingern 3. Jeder Koppelschwinger 3 besteht, in der Reihenfolge seines Aufbaues von unten nach oben, aus einer unteren Schwingmasse 4, einer unteren bedämpften Koppelfeder 7, einer oberen bedämpften Koppelfeder 8, einer oberen Schwingmasse 5 und zwei auf der oberen Schwingmasse 5 fest angeordn 3ten unelastischen Prallkörpern 6. Die Koppelfedern 7,8 sind Luftfedern und hinsichtlich ihrer Federzahl im Stillstand und in allen Betriebsphasen mit unveränderbarem Fülldruck regelbar. Koppelschwinger 3 und Rütteltisch 1 sind über eine starre Halterung 9 miteinander verbunden. Die starre Halterung 9 ist mit einem Ende fest am Rütteltisch 1 angeordnet. Am anderen Ende der starren Halterung 9 ist der zugehörige Koppelschwinger 3 mit Spannschrauben 10 und Distanzhülsen 11 angeordnet. Diese Seite der starren Halterung 9 ist dabei flach zwischen beide Koppelfedern 7,8 eingeordnet. Der Koppelschwinger 3 ist an der starren Halterung 9 horizontal arretiert, kann jndoch in Abhängigkeit von der Federzahl der Koppelfedorn 7,8 um ein einstellbares Maß vertikal schwingen. Der Abstand der Koppelschwinger 3 >ur Form 2 ist so gewählt, daß die unelastischen Prallkörper 6 im Betriebszustand in periodisch unterbrochenem Kontakt mit der Form 2 stehen. Der Ruheabstand der Prallkörper 6 vom Boden der Form 2 laßt sich mittels der Koppelftdem 7,8 variieren. Der Ruheabstand kann gleich Null sein, die Prallkörper 6 können auch mit Vorspannkraft anliegen. Die Dämpfungszahl der Koppelfeder η 7,8 wird mit Dämpfungsgliedern eingestellt, die in die Luftzuleitung der Koppelfedern 7,8 eingesetzt und als Drosseln ausgebildet sind.The accompanying drawing shows a view of the Impulsvibriereiniichtung invention. It consists of a vibrating table 1 with a clamped form 2 and two symmetrically arranged on vibrating table 1 coupling oscillators 3. Each coupling oscillator 3 consists, in the order of its construction from bottom to top, from a lower vibration mass 4, a lower damped coupling spring 7, an upper damped coupling spring 8, an upper oscillating mass 5 and two fixed on the upper oscillating mass 5 angeordn 3rd inelastic impact bodies 6. The coupling springs 7.8 are air springs and in terms of their spring number at standstill and in all operating phases with unchangeable filling pressure adjustable. Coupling oscillator 3 and vibrating table 1 are connected to each other via a rigid bracket 9. The rigid support 9 is fixedly arranged at one end on the vibrating table 1. At the other end of the rigid holder 9, the associated coupling oscillator 3 with clamping screws 10 and spacers 11 is arranged. This side of the rigid holder 9 is arranged flat between two coupling springs 7.8. The coupling oscillator 3 is locked horizontally to the rigid holder 9, but can still vibrate vertically in dependence on the spring number of the coupling mandrel 7.8 by an adjustable amount. The distance between the coupling oscillator 3> ur Form 2 is chosen so that the inelastic impact body 6 are in periodically interrupted contact with the mold 2 in the operating state. The rest distance of the baffle 6 from the bottom of the mold 2 can be varied by means of Koppelftdem 7.8. The rest distance can be equal to zero, the baffles 6 can also rest with biasing force. The damping coefficient of the coupling spring η 7,8 is set with attenuators, which are inserted into the air supply line of the coupling springs 7,8 and designed as throttles.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Impulsviuriereinrichtung liegen in der Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche ViDrationssysteme und Formen sowie in der problemlosen Realisierung der optimalen Impulsübertragung auf das Verdichtungsgut. Weitere Vorteile sind die leichte Nachstellbarkeit während des Betriebszustandes, wenn sich z. B. durch äußere Einflüsse die Schwingungscharakteristik ändert. Vorteilhaft ist auch, daß eine unterschiedliche Belastung der Vibriereinheiten keinen Einfluß auf den Impulsübertragungsmechanismus ausübt. Hervor.!· :*· .ben sind die Vollautomatisierungsfähigkeit sowie die hohe Wartungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit. Mit der erfindungsgemäßen Impulsvibriereinrichtung wird eine durchgängig gleichmäßige Verdichtungswirkurig erreicht.The main advantages of Impulsviuriereinrichtung invention are the adaptability to different ViDrationssysteme and forms as well as the problem-free realization of optimal momentum transfer to the Verdichtungsgut. Further advantages are the easy adjustability during the operating state when z. B. changes by external influences, the vibration characteristic. It is also advantageous that a different load on the vibrating units exerts no influence on the momentum transfer mechanism. Well.! ·: * · .Ben are the full automation capability as well as the high maintenance and service friendliness. With the impulse vibration device according to the invention a uniform uniform compaction is achieved.

Claims (1)

Impulsvibriereinrichtung für die Verdichtung von Frischbeton, bestehend aus einem Rütteltisch, Impulserzeuger und einer fest auf den Rütteltisch aufgespannten Form, gekennzeichnet dadurch, daß die Impulserzeuger als paarweise, symmetrisch zur Achse des Rütteltisches (1) an diesem mittels starrer Halterungen (9) angeordnete Koppelschwinger (3) ausgebildet sind, wobei die Koppelschwinger (3) je aus einer unteren und einer oberen Schwingmasse (4,5) und einer unteren und einer oberen bedämpften Koppelfeder (7, 8) mit regelbarer Federzahl und regelbarer Dämpfungszahl und zwei unelastischen Prallkörpern (6), die starr an der Oberseite der oberen Schwingmasse (5) befestigt sind, bestehen, wobei die Schwingmassen (4, 5) und die Koppelfedern (7,8) mittels Spannschrauben (10) und Distanzhülsen (11) an der starren Halterung (9), die horizontal, flach zwischen unterer und oberer Koppelfeder (7,8) liegt, arretiert sind, womit der Koppelschwinger (3) horizontal fixiert ist und in Abhängigkeit von der Federzahl der Koppelfedern (7,8) für vertikale Schwingungen einstellbar ist.Impulsvibriereinrichtung for the compression of fresh concrete, consisting of a vibrating table, pulse generator and a clamped on the vibrating table form, characterized in that the pulse generator as a pair, symmetrically to the axis of the vibrating table (1) on this by means of rigid supports (9) arranged coupling oscillator ( 3) are formed, wherein the coupling oscillator (3) depending on a lower and an upper oscillating mass (4,5) and a lower and an upper damped coupling spring (7, 8) with adjustable spring rate and adjustable damping coefficient and two inelastic baffles (6) , which are rigidly attached to the upper side of the upper oscillating mass (5) consist, wherein the oscillating masses (4, 5) and the coupling springs (7,8) by means of clamping screws (10) and spacers (11) on the rigid support (9) , which is horizontally, flat between the lower and upper coupling spring (7,8), are locked, whereby the coupling oscillator (3) is fixed horizontally and depending on eit of the spring number of the coupling springs (7,8) is adjustable for vertical vibrations. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Dte Erfindung betrifft eine Impulsvibriereinrichtung zur Verdichtung von Frischbeton in Formen für die Herstellung von Betonelementen.The invention relates to a pulse vibrating device for compacting fresh concrete into molds for the production of concrete elements. Charakteristik dos bekannten Standes der TechnikCharacteristics of the known prior art Impulsvibriereinrichtungen sind allgemein bekannt und werden bei der Vorfertigung von Betonelementen eingesetzt. Eine gebräuchliche technische Lösung besteht darin, daß die Form lose auf einen Vibriertisch oder einen Vibrierbock aufgesetzt ist. Bei entsprechend großer Erregerkrat. löst sich der durch die Schwerkraft bewirkte Verbund zwischen Form und . Vibriereinrichtung und wird in dem sich nun einstellenden Bewegungszyklus unter dem Einfluß eines Stoßes oder Impulses bestimmter Dauer zwischen beiden Stoßpartnern ständig wieder hergestellt. Im SU-Urheberschein 952596, IPK B 28 B/1/08 ist einn Impulsvibriereinrichtung beschrieben, die mit einem zentrischen Schubkurbelgetriebe angetrieben ist. Zwischen Ausgleichsrahmen und Arbeitsorgan sind Puffer angeordnet. Das Arbeitsorgan wird zusätzlich über Stößel, die durch den Ausgleichsrahmen führen, elastisch auf einem Fundament gestützt. SU-Urheberschein 1039709, IPK B 28 B 1/08 beschreibt eine Impulsvibriereinrichtung, die ein nutzmassengestützter Zweimassenschwinger ist, bei dem die Froimasse mit Vibrator für vertikale gerichtete Schwingungen über elastische Pufferkörper in den hohlkörperartig ausgebildeten Vibrierbock eingebaut ist. Frei- und Nutzmasse stehen nicht in fester, elastischer Verbindung miteinander. Sie sind unter realen Betriebsbedingungen ein- oder zweiseitig impulsgekoppelt. Der Nachteil der vorstehend charakterisierten technischen Lösungen liegt darin, daß einmal die optimale Impulswirkung nur bei bestimmten Betriebszuständen des gesamten Vibrationsverbandes eintritt, deren Parameter sich bei Sortimentswechsel der zu verdichtenden Betonelemente unter Umständen nicht oder unter Einschränkungen realisieren lassen, zum anderen darin, daß sich die durch äußere Einflüsse veränderte Sciiwingungscharakteristik und damit die Vibrationsleistung nicht während des Betriebes der Verdichtungseinrichtungen nachstellen läßt.Pulse vibrators are well known and used in the prefabrication of concrete elements. A common technical solution is that the mold is loosely placed on a vibrating table or a Vibrierbock. With correspondingly large excitement. solves the connection between form and gravity caused by gravity. Vibrating and is constantly restored in the now adjusting motion cycle under the influence of a shock or pulse of certain duration between the two collision partners. The SU-certificate 952596, IPK B 28 B / 1/08 a impulse vibration device is described, which is driven by a centric slider-crank mechanism. Between balancing frame and working organ buffers are arranged. In addition, the working member is elastically supported on a foundation via plungers which pass through the compensating frame. SU-certificate 1039709, IPK B 28 B 1/08 describes a Impulsvibriereinrichtung, which is a Nutzmassengestützter two-mass oscillator, in which the Froimasse is installed with vibrator for vertical directional vibrations on elastic buffer body in the hollow body-like Vibrierbock. Free and useful mass are not in a solid, elastic connection with each other. Under real operating conditions, they are pulse-coupled on one or two sides. The disadvantage of the above-characterized technical solutions is that once the optimum momentum effect occurs only in certain operating conditions of the entire vibration association, the parameters can not be realized or under restrictions in assortment of concrete elements to be compacted under certain circumstances, on the other hand, that the through External influences changed Sciiwingungscharakteristik and thus can not adjust the vibration performance during operation of the compression devices. Eine weitere Impulsvibriereinrichtung wird in der DE-OS 3524960, IPK B 28 B 1 /08 beschrieben. Gemäß dieser DE-OS wird die Vibrationsverdichiung dadurch erreicht, daß der Rütteltisch in Schwingungen versetzt wird und am Rütteltisch federnd gelagerte Zweitmassen gegen die Unterseite der Rüttelplatte wirken. Durch Anschläge, die an einem federnd abgestützten Stützrahmen angeordnet sind, erfolgen zusätzlich phasenverschobene Prellschläge. Diese technische Lösung ist sehr materialintensiv und erfordert einen erheblichen Realisierungsaufwand. Ein wesentlicher technischer Nachteil liegt darin, daß das infolge der Verschleißerscheinungen an den Schlagpartnern erforderliche Nachstellen nur umständlich durch Lösen von Schrauben am Gestell des Rütteltisches und nur während dessen Stillstand vorgenommen werden kann. Kommt es durch Temperatureinflüsse zu Dehnprozessen an den Schlagkörpern und an der Einrichtung, ändert sich ebenso die Schwingungscharakteristik und erfordert wiederum manuelles Einstellen dar notwendigen Abstände. Diese Notwendigkeit besteht auch bei Sortimentswechsel. Dadurch wird die durchgängige Betriebsfähigkeit der Impulsvibriereinrichtuni] eingeschränkt. Nachteilig ist weiterhin die belastungsabhängige statische Gleichgewichtslage der Impulsvibriereinrichtung.Another Impulsvibriereinrichtung is described in DE-OS 3524960, IPK B 28 B 1/08. According to this DE-OS Vibrationsverdichiung is achieved in that the vibrating table is set in vibration and act on the vibrating table spring-mounted second masses against the underside of the vibrating plate. By stops which are arranged on a resiliently supported support frame, additionally carried out phase-shifted bounce impacts. This technical solution is very material intensive and requires a considerable implementation effort. A significant technical disadvantage is that the required due to the wear and tear on the beaters readjusting only awkward by loosening screws on the frame of the vibrating table and only during its standstill can be made. If, due to temperature influences, expansion processes occur at the impactors and at the device, the vibration characteristic also changes and in turn requires manual adjustment of the necessary distances. This need also exists for assortment changes. This limits the overall operability of the pulse vibrating device. Another disadvantage is the load-dependent static equilibrium position of the Impulsvibriereinrichtung. Ziel der ErfindungObject of the invention Es ist das Ziel der Erfindung, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu beseitigen und eine Impulsvibridreinrichtung zu schaffen, deren technologisch bedingte Ausfallzeiten auf ein Minimum reduzierbar sind und die dadurch rationeller eingesetzt werden kann.It is the object of the invention to eliminate the disadvantages of the known prior art and to provide a Impulsvibridreinrichtung whose technologically related downtime can be reduced to a minimum and thus can be used more efficiently.