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Mit motorgetriebenen Rüttlern ausgestattetes Schalungselement zur
Erstellung von Formkästen für Beton oder dergleichen.
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Die Erfindung betrifft ein mit motorgetriebenen Rüttlern ausgestattetes
Schalungselement zur Erstellung von Formkästen: für Beton oder dergleichen, und
sie bezieht sich insbesondere auf ein Schalungselement für Batterieschalungen. Bei
der Benutzung von Formkästen zur Erstellung von Betonteilen ist es erforderlich,
den eingegbenen Beton durch Rüttelvorrichtungen zu verdichten. Problematisch wird
die Anordnung solcher Rüttelvorrichtungen, da einerseits ein intensives Vibrieren
der Schalungselemente erforderlich wird, und andererseits die Rüttelvorrichtungen
bei der Benutzung der Schalungselemente nach Möglichkeit nicht stören solle.
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Aus der DT-OS 1 784 575 ist es bekannt, ein oder mehrere Rüttelaggregate
in einem fahrbaren Wagen vorzusehen, der über oder unter den Formkästen verfahrbar
ist. Hierbei wird eine besondere Fahrbahn benötigt, und die Formkästen werden abschnittsweise
in Vibrationsschwingungen versetzt; trotz des hohen, für das Fahrwerk zu treibenden
Aufwandes aber lassen sich solche Rüttelwagen auf Batterieschalungen nicht anwenden,
da sie jeweils nur auf freistehende Außenwände von Schalungselementen anwendbar
sind. Das gleiche gilt für an Formwandungen anhaftbare Rüttelgeräte nach der DT-PS
1 459 319.
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Es ist weiterhin bekannt, im Inneren von Formen, bspw. im Formkern,
komplette, je einen Motor sowie Unwuchtgewichte
aufweisende Rüttelgeräte
anzuordnen. Nach der DT-OS 1 944 229 können die einzelnen Riittelgerate axial ausgerichtet
angeordnet und durch Kupplungen miteinander verbunden sein, so daß zwangsläuSig
eine mechanische Synchronisation erreicht wird.
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Weiterhin ist es vorgeschlagen, Rüttelgeräte in Schalungselementen
unterzubringen; sie werden über deren Grundfläche verteilt im Schalungselement oder
in besonderen, innerhalb desselben ausgebildeten Taschen angeordnet und im Bedarfsfalle
durch abnehmbare Abdeckplatten in der Grund- und/oder der Stirnfläche zugängig.
Im allgemeinen läßt sich hiermit eine ausreichende Vibration erzielen, der an Rüttelgeräten
zu treibende Aufwand ist aber verhältnismäßig groß, und die Wartung sowie ein ggfs.
aus Reparaturaründen zu bewerkstelligender Austausch bieten ebenso Schwierigkeiten
wie der jeweils herzustellende elektrische Anschluß. Der zu treibende Aufwand wird
weiterhin dadurch vermehrt, daß im allgemeinen bei den Rüttelgeräten Drehzahlen
von maximal 3000 Umdr/min nicht ausreichen, sondern Drehgeschwindigkeiten von 6000
bis 12000 Umdr/min erforderlich sind: Für den Einsatz üblicher Drehstrommotoren
sind daher zusätzlich Frequenzwandler erforderlich.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein mit motorbetriebenen Rüttlern
ausgestattetes Schalungselement zu schaffen, das billig und einfach in der Herstellung,
Montage und Wartung ist, das eines Frequenzumsetzers nicht bedarf, und das auch
bei hoher Rüttelleistung sich mit geringer Tiefe ausführen läßt.
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Gelöst wird diese Aufgabe, indem das Schalungselement mit mindestens
einer es durchziehenden Welle ausgestattet wird, die mit exzentrisch angeordneten
Gewichten bestückt ist, und die einendig aus einer der Stirnwände des Schalungselementes
auskragt und mittels dieses über ein Vorgelege von einem Elektromotor angetrieben
wird. Als wesentlich hat es sich gezeigt, das Vorgelege als übersetzungsgetriebe
auszubilden, so daß bei Verwendung üblicher, Dooo-touriger Motoren die gewünschte
hohe
Drehzahl der Welle erreichbar ist.
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3'ewährt.hat es sich, an einer Stirnseite des Schalungseleenges eine
den Elektromotor aufweisende Konsole vorzusehen.
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Mit Vorteil wird die Welle unterteilt ausgeführt und weist je Gewichtesatz
eine beidseitig desselben gelagerte Teilwelle auf, die mittels beidseitig begrenzte
Winkelbewegungen zulassende Kupplungen aufweisend er Kuppel stangen miteinander
verbunden sind. Bewährt hat es sich, als Abtrieb des Vorgeleges eine der Teilwellen
vorzusehen. Andererseits kann als Abtrieb des Vorgeleges eine über die Stirnwand
des Schalungselementes auskragende, mindestens einseitig gelagerte Kuppelstange
vorgesehen sei.
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Eine starke Vibrationswirkung auch eine hohe Grundfläche aufweisender
Schaluneleente läßt sich erreichen, indem mehr als eine kraftgetriebene, mit exzentrisch
angeordneten Gewichten ausgestattete Welle vorgesehen ist.
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Das Vorgelege kann als Riementrieb ausgeführt oder als bspw.
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Stirnräder oder Kettenräder in Verbindung mit Ketten auSweisender
Zahntrieb ausgebildet sein. Die Wellen können jeweils einen eigenen Motor aufweisen
oder mindestens paarweise von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden und/oder
durch formschlüssig wirksame Zahntriebe miteinander verbunden sein.
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Die Anordnung der Wellen benötigt so wenig Platz, daß einerseits die
erwünscht geringe Tiefe der Schalungselemente erreichbar ist und andererseits zwischen
den Wellen die üblichen, zur Beschleunigung des Abbindens desBetons vorgesehenen
Heizvorrichtungen angeordnet werden können.
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Im einzelnen ist die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
in Verbindung mit einer dieses darstellenden Zeichnung erläutert.
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In der Figur ist, teilweise geschnitten, die Ansicht auf die Grundfläche
1 eines Schalungselementes 2 gezeigt, das sich über Laufrollen 3 abstützt und, bspw.
auf Schienen, mit weiteren Schalungselementen zu einer Batterieschalung zusammenfahren
läßt. Die Grundfläche 1 und deren Gegenfläche sind durch das Schalungselement versteifende
Quer stege 4 gegeneinander abgestützte Der Quersteg 4 ist mit Lagern 5 ausgestattet,
die jeweils axial aufeinander ausgerichtete Wellen 6 tragen. Die Wellen 6 weisen
jeweils drehfest mit ihnen verbundene Buchsen 7 auf, die mit je einem exzentrisch
ausgebildeten Gewicht 8 verschweißt sind. Ein zweites, ebenfalls exzentrisch ausgebildetes
Gewicht 9 ist schwenkbar auf der Buchse gehalten und weist ebenso wie das jeweilige
Gewicht 8 über ein Kressegment verteilt Bohrungen auf, so daß die Gewichte in unterschiedlichen,
die Exzentrizität bestimmenden Lagen miteinander verbindbar und fixierbar sind.
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Die freien Enden der Wellen 6 sind durch Kupplungen 1o und Kuppelstangen
11 miteinander drehfest verbunden; die Kupplungen sind hierbei so ausgebildet, daß
sie eine gewisse, begrenzte gegenseitige Beweglichkeit zulassen und damit das Ausrichten
der Wellen 6 aufeinander erleichtern: Durch die begrenzte Bewegbarkeit werden dann
an die Ausrichtung keine großen Anforderungen gestellt, und die durch die exzentrisch
laufenden Massen bedingten Rüttelkräfte werden einerseits direkt durch die Lager
5 auf den Quersteg 4 und damit auf die Grundfläche 1 des Schalungselementes 2 übertragen,
während geringfügige Durchbiegungen der Wellen 6 innerhalb der Kupplungen lo und
durch die Kuppel stangen 11 abgefangen werden.
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Mit den Wellen 6 fluchtend und mit ihnen ebenfalls durch eine Kupplung
lo verbunden ist, in Lagern 12 gehalten, eine weitere Welle 13 vorgesehen, deren
freies Ende über die Stirnwand 18 auskragt und eine Riemenscheibe 14 aufweist, die
durch Keilriemen mit einer Riemenscheibe 15 verbunden ist, die ihrerseits auf dem
freien Wellenende eines Elektromotors 16 angeordnet ist. Der Elektromotor ist mit
einer Konsole 17
verbunden, die aus der Stirnwand 18 des Schalungselementes
2 seitlich auskragt. Die Riemenscheibe 14 weist einen geringeren Durchmesser auf
als die Riemenscheibe 15, so daß das durch die beiden Riemenscheiben gebildete Vorgelege
eine Übersetzung ins Schnell-e bedingt. Der Elektromotor 16 kann daher bspw. für
3000 Touren ausgelegt sein, und infolge der durch das Vorgelege bedingten Übersetzung
läuft die aus den Wellen 6 und 15 in Verbindung mit Kupplungen lo und Kuppelstangen
11 gebildete Gesamtwelle mit bspw. 9ooo Umdr/min um. Zweckmäßig ist die als Unwuchtrüttler
wirksame Gesamtwelle nicht einmal sondern bspw. zwei- oder dreimal vorgesehen, und
die einander parallel angeodneten Gesamtwellen sind durch zweckmäßig formsenlüssig
wirksame Verbindungsmittel miteinander verbunden, so daß sie synchron gemeinsam
umlaufen. Dabei lassen sich die Schwingungen optimal einstellen und das optimale
Verhältnis bleibt auch aufrechterhalten. Die Verbindung kann durch über Kettenräder
geführte Ketten oder aber durch andere Zahntriebe erwirkt werden.
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Bewährt hat es sich auch, gezähnte Keilriemen zu verwenden.
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Es besteht hier die Möglichkeit, von einem Motor aus alle, bspw. zwei
oder -drei, Gesamtwellen anzutreiben. Bei abgeänderten Ausführungsbeispielen kann
je Gesamtwelle ein Motor vorgesehen sein, und nur der Synchronlauf wird durch Kettengetriebe,
Zalmkeilriemen oder dergleichen aufrechterhalten. Schließlich besteht aber auch
die Möglichkeit, die Gesamtwellen unabhängig voneinander umlaufen zu lassen, und
durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse kann erreicht werden, daß die Drehzahlen
so unterschiedlich sind, daß quasi-stationäre Zonen der Ruhe vermieden sind.
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Es hat sich gezeigt, daß die im Rahmen einer durch einen Motor angetriebenen
Gesamtwelle erstellten Rüttelgeräte sich sehr robust ausbilden lassen und bei geringen
Erstellungskosten eine nur unwesentliche Wartung erfordern sowie hohe Lebensdauer
auSweisen. Zweckmäßig ist die G'undfläche 1 vor den gebildeten Rüttelgeräten geschlossen
ausgeführt.
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Die Rüttelgeräte sind in durch Querschotten 19 geschaffenen Kammern
untergebracht, u1id diese sind, im Ausführungsbeispiel nach oben; durch Deckel 2o
abgeschlossen, so daß sie im Inneren des Scnalurgselementes vor Verschmutzerl, Eindringen
von Staub und Feuchtigkeit oder dergleichen geschützt sind, im Bedarfsfalle jedoch
erreichbar sind, so daß Wartungsarbeiten vorgenommen werden können und im 3edarfsfalle
die Gewichte 3 und 9 zur Erzielung der jeweils gewünschten Unwucht gegeneinander
verstellbar sind. Die Anordnung der Deckel 20 auf der Oberseite bewirkt, daß die
Deckel sowie die von Ihnen verschlossenen Öffnungen nicht direkt dem Beton sowie
den von diesem ausgehenden Kräften ausgesetzt sind.
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Der Antrieb über ein Vorgelege erlaubt es, übliche 3000-tourige Motoren
oder sogar 1500-tourige Motoren zu verwenden; die erwünscht hohe, im allgemeinen
ein Mehrfaches von 3000 betragende Umdrehungszahl der Gesamtwelle wird dann durch
die Übersetzurlg des Vorgeleges erwirkt. Die üblicherweise erforderlichen Requenzwandler
werden demnach hier nicht benötigt, und es genügt ein einfacher, nur einmal vorgesehener
Netzanschluß. Als erleichternd wirkt sich aus, daß die einzelnen, jeweils mit
en 6 gebildeten Unwuchtrüttelgeräte durch einen gemeinsamen Motor angetrieben werden:
Der gemeinsame Antriebsmotor erweist sich als wesentlich billiger als ein Einzelantrieb,
und der offenstehende Motor bietet bedeutend bessere LüStungs- und Kühlungsverhältnisse
als die üblicherweise weitgehend gekapselten Unwuchtrüttler, zumal wenn diese noch
in der Form bzw. im Schalungselement untergebracht worden sind oder gar in Taschen,
Kammern oder dergleichen von Formen eingebaut werden. Eine noch größere Problematik
ergibt sich für den üblichen, mit Direktantrieb ausgestattete Unwuchtrüttler im
Falle beheizter Schalungselemente, da sich in solchen Fällen nur ein Temperaturgefälle
gegen die Heiztemperatur ergibt oder aber innerhalb des Heizelementes besondere
Kühlzonen angeordnet werden m?dssen. Auch eine eventuell erfordeiliche IrsGanusezzurrg
gestaltet sich
bei gemäß der Erfindung mit motorgetriebenen Rüttlern
ausgestatteten Schalullgselementen wesentlich einfacher und erfordert weniger Aufwand
als eine bei übliche Rüttelgeräte aufweisenden: Unterhalb des Schalungselementes
sind nur die Unwuchtgewichte, Wellenabschnitte und Lager vorgesehen, die zudem durch
die mit Deckeln verschlossenen Öffnungan leicht erreichbar sind.
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Zwischen den Rüttelgeräten verbleibt genug freier Raum, um üblicile,
eine Erwärmung des Betons zur beschleunigung des Abbindens desselben bewirkte Heizvorrichtung
unterzubringen.
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Beheizt werden kann das Schalungselement durch Dampf, heiße Gase oder
heiße Flüssigkeiten, und im Bedarfsfalle ist auch eine elektrische Beheizung möglich.
Heizmedien können im Inneren des Schalungselementes zwangsweise durch Rohre, Leitbleche
oder dergleichen umgelenkt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß bei einer Ausbildung
der Rüttler gemäß der Erfindung es möglich ist, einen großflächigen Kontakt des
Heizmediums, eines Heizwiderstandes oder dergleichen mit der Grundfläche zu erreichen,
so daß auch eine gleichmäßige und wirkungsvolle Aufheizung des zum Abbinden zu bringenden
Betons möglich ist.
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Bei der Ausführung nach der Erfindung kann auf die Querschotten 19
ganz verzichtet werden, so daß das Heizmedium, bspw.
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durch ein Düsenrohr von einer Seite her eingebracht, durch ein entsprechendes
Rohr von der anderen Seite her abgezogen wird und in breitem Querschnitte das Schalungselement
durchzieht/ wobei durch Fehlen der Querschotten praktisch die ganze Grundfläche
bestrichen wird. Hiermit wird nicht nur die erstrebte intensive und gleichmäßige
Beheizung erreicht, diese Beheizung läßt sich auch durchführen, ohne daß die Kühlung
antreibender Elektromotoren, die bei den beka mten Rüttlern Probleme bietet, hierdurch
beeinträchtigt wird. Auch die elektrische Anlage, d. h. das den bzw. die Motoren
speisende Kabel, sind der Wärme nicht ausgesetzt. Nur die Unwuchtgewichte selbst
sowie die Lager der Wellen sind im beheizten Raum untergebracht und bspw. dem Einflusse
von Heißluft, Dampf, ggfs. auch Wärmeübertragungsöl oder dergl., ausgesetzt; die
Lager aber lassen
sich entsprechend abgedichtet ausführerl und mit
den bei der Heizung erreichten Temperaturen atlgepaßten Selimiermitteln ausstatten.
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Die durch Deckel 2o abgeschlossenen oeffnungen werden hierbei beibehalten,
so daß die exzentrischen Gewichte 8 bzw. 9 zugängig bleiben und die gewünschte Unwucht
einstellbar ist.
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Als vorteilhaft zeigt sich weiter, daß die Durchrnesser der Rüttelgeräte
und damit die Stärke des Schalungselementes nicht durch im Rüttelgerät unterzubringende
Motoren, sondern allein durch den Effektivdurchmesser der Unwuchtgewichte bestimmt
ist. Damit lassen sich Schalungselemente geringer Stärke bauen, so daß auch die
gesamte, eine Mehrzahl solcher Schalungselemente aufweisende 3atterieschalung kompakt
ausfüilrbar ist und wenig Platz beansprucht. Der an sich stärkere Motor ist seitlich
untergebracht, und durch geeignete Maßnahmen läßt sich erreichen, daß die Motoren
sich gegenseitig nicht stören. So können bspw. die Konsolen 17 in unterschiedlichen
Höhen angeordnet sein, und es ist weiterhin möglich, bspw.
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die Konsolen 17 alternierend bei einem Schalungselement an der rechte,
beim folgenden an der linken Seite anzubringen.
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Der Antrieb der Rüttelwelle oder der Rüttelwellen kann wahlweise durch
Elektro-, Pneumatik- oder Hydraulikantriebe oder aber auch andere bekannte Motoren
erfolgen. Eine Änderung der Rüttelfrequenz ist durch Regelung oder Beeinflussung
des Motors möglich. So können bspw. Schleifring- oder Käfigläufermotoren eingesetzt
sein, deren Drehzahl durch Widerstände, Thyristoren oder dergleichen änderbar ist.
Da das Vorgelege eine Ubersetzung ins Sclçlelle bewirkt, sind auch mit dooo-bzw.
1500-touringen Motoren die gewünscht hohen Drehzahlen der Rüttelwelle bzw. Rüttelfrequenzen
erreichbar. Eine Umstellung der Drehzahl der Rüttelwelle läßt sich nicht nur durch
Beeinflussung der Drahzahl des Motors, sondern auch durch Änderung des Ubersetzungsverhältnisses
des Vorgeleges bewirken. Hierbei können, bspw. durch umlegbare, auf Riemenscheiben
unberschiedlicher
Durchmesser wirkende Keilriemen vorgesehen sein, es können aber auch andere Getriebe
wandelbaren ersetzungsverhältnisses, bspw. Stirnradgetriebe oder gar stufenlos änderbare
Getriebe, zwischeIgeschaltet sein.
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Durch Änderung der Drehzahl der .Rüttelwelle durch Änderung des Jbersetzullgsverhältnisses
und/cder durch Anderung der Dlehzal-ll des treibenden Motors sowie der Einstellung
der UIlwuchb läßt sich eine Anpassung an alle möglichen 3etriebsfälle erzielen,
so daß auch bei der Anwendung auf unterschiedliche Betonstärken, unterschiedliche
Betonarten wie bspw. gelegentlich wechselnd üblicher Beton und Leichtbeton, die
jeweils optimalen Rüttelverhältnisse herzustellen sind. Durch die Möglichkeit, sowohl
die Drehzahl als auch die Unwucht zu ändern, ergibt sich der wesentliche Vorteil,
bei unterschiedlichem Beton oder Baustoffen die jeweils optimale Anpassung vornehmen
zu können.
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In allen Fällen wird ein robustes, kompaktes, wenig störungsanfälliges
Schalungselement erreicht, das bei geringem Aufwandle äußerst intensive Verdichtungsarbeit
zu leisten veltmag, die dell jeweiligen Verhältnissen anpaßbar ist, und das gegebenenfalls
zu einer wirksamen Aufheizung des Betons herangezogen werden kann. Die günstigen
Eigenschaften sowie der relativ niedrige Gestellungspreis erlauben es, im Bedarfsfalle
jedes Schalungselement einer Batterieschalung mit den erfindungsgemäß ausgebildeten
Rüttelgeräten zu bestücken und damit eine extreme Verdichtung zu erreichen, die
sowohl eine hohe Maßhaltigkeit als auch optimale Festigkeit des zu formenden Betons
sichert.