DE3611219A1 - Ruettelantrieb - Google Patents
RuettelantriebInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
- B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
- B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
- B06B1/162—Making use of masses with adjustable amount of eccentricity
- B06B1/164—Making use of masses with adjustable amount of eccentricity the amount of eccentricity being automatically variable as a function of the running condition, e.g. speed, direction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Rüttelantrieb, insbesondere für
Betonsteinformmaschinen, mit wenigstens einer von einem An
triebsmotor antreibbaren Antriebswelle, deren Lagerung auf dem
zu rüttelnden Bauteil abstützbar ist, auf der eine innere Un
wuchtmasse radial zur Drehachse versetzt befestigt und ein
Drehkörper mit einer radial zur Drehachse versetzten äußeren
Unwuchtmasse und einem ersten und einem zweiten Anschlag für
die innere Unwuchtmasse drehbar gelagert ist, und bei dem sich
die innere Unwuchtmasse in der Schwingungsenergie abgebenden
Arbeitsstellung gegen den ersten Anschlag des Drehkörpers an
legt und etwa die gleiche Drehstellung wie die äußere Unwucht
masse einnimmt und somit die Unwucht verdoppelt, und sich die
innere Unwuchtmasse in der keine Schwingungsenergie abgebenden
Ruhestellung gegen den zweiten Anschlag des Drehkörpers anlegt
und um eine um etwa 180° gegenüber der Drehstellung der äußeren
Unwuchtmasse versetzte Drehstellung (Kompensationsstellung)
einnimmt und somit die Unwucht zu Null macht.
Ein derartiger Rüttelantrieb, wie er von der Firma Dynco, Inc.,
Phoenix, Arizona, USA. vertrieben wird, wirkt derart, daß durch
Abschalten des Antriebsmotors die innere Unwuchtmasse in die
quasistabile Kompensationsstellung gelangt, so daß keine Vibra
tionsenergie an das in Schwingungen zu versetzende bzw. zu
rüttelnde Bauteil mehr abgegeben wird. Aufgrund der Dämpfung
des Systems und von Reibungsverlusten fällt die Drehzahl des
Rüttelantriebs schnell bis auf etwa Null ab. Die Abschaltzeit
beträgt bei Steinformmaschinen im allgemeinen etwa 5 bis 20 Sek.
Danach ist, nachdem eine neue Steinform mit Beton gefüllt wur
de, die durch Rütteln mit 50 bis 100 Hz zu verdichten ist, der
Rüttelantrieb für 2 bis 8 Sek. wieder eingeschaltet. Nach dem
Wiedereinschalten vergeht eine größere Zeit, meist 0,5 bis
1 Sek., bis der Rüttelantrieb wieder seine Nenndrehzahl in der
Arbeitsstellung erreicht hat. Um diese Zeit zu verkürzen, wird
ein sehr starker Antriebsmotor oder werden mehrere kleinere
Antriebsmotoren eingesetzt. Dennoch lassen sich mit wirtschaft
lichem Aufwand keine kürzeren Wiederanlaufzeiten als etwa
0,4 Sek. erzielen. Im Interesse eines wirtschaftlichen Betriebs
der Formmaschinen ist man dennoch bestrebt, die Anlaufzeiten zu
verkürzen, dabei aber nicht die Kompensationsstellung in den
Ruhephasen, in denen die verdichteten Formsteine ausgeschalt
und die Form neu gefüllt werden, zu gefährden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genann
ten Rüttelantrieb dahingehend weiterzuentwickeln, daß er schnel
ler als bisher aus der Ruhe- bzw. Kompensationsstellung, in der
keine Schwingungsenergie abgegeben wird, in die Arbeitsstellung,
in der Schwingungsenergie abgegeben wird, gebracht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei dem gattungs
gemäßen bekannten Rüttelantrieb vor, daß er in der Ruhestellung,
in der die innere Unwuchtmasse und die äußere Unwuchtmasse um
180° gegeneinander drehversetzt sind, mit 80 bis 100%, insbes.
etwa 100%, der Nenndrehzahl der Arbeitsstellung antreibbar
ist.
Erfindungsgemäß erfolgt also in der Ruhe- bzw. Kompensations
stellung weiterhin ein Antrieb mit erheblich verminderter
Antriebsleistung derart, daß die Drehzahl des Rüttelantriebs
höchstens bis etwa 80% der Nenndrehzahl der Arbeitsstellung ab
fällt, die bei üblichen Steinformmaschinen bei 3000 bis 6000 Upm
liegt. Nach dem Ein- bzw. Umschalten des Antriebsmotors aus der
Ruhestellung in die Arbeitsstellung ist die Nenndrehzahl in der
Arbeitsstellung, in der Schwingungsenergie abgegeben wird, in
0,1 bis 0,2 Sek. erreichbar. Mit dem Einschalten des Antriebsmo
tors legt sich die innere Unwuchtmasse in weniger als 0,1 Sek.
gegen den ersten Anschlag, so daß sowohl die äußere als auch
die innere Unwuchtmasse als solche wirken und Schwingungsenergie
nach außen abgeben. Der oder die Antriebsmotoren können sehr
klein gehalten werden, brauchen also nur eine kleinere Nennleis
tung, da in der Einschaltphase keine erhöhte Antriebsenergie
zur Überwindung der Trägheit zur Ruhe gekommener Massen erfor
derlich ist. Außerdem hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen,
daß der Rüttelantrieb nach jedem Umschalten, d.h. nach dem
Abschalten bzw. Einschalten des Antriebsmotors, nicht mehr den
Resonanzzustand durchfährt. Übliche Antriebsleistungen der
Antriebsmotoren betragen 2 bis 10 kW. In der Arbeitsstellung
beträgt die mittlere Amplitude des Rüttelantriebs etwa 2 mm und
im Resonanzzustand ein Vielfaches hiervon.
Für die Verwirklichung des Antreibens des Rüttelantriebs in der
Ruhestellung schlägt die Erfindung eine mechanische und eine
elektrische Ausführungsform vor.
Die mechanische Ausführungsform sieht vor, daß der Drehkörper
mit der äußeren Unwuchtmasse koaxial zur Antriebswelle mit der
inneren Unwuchtmasse eine Antriebswelle aufweist, die in der
Ruhestellung von einem weiteren Motor mit 80 bis 100% der
Nenndrehzahl antreibbar ist. Es erfolgt also in der Ruhestel
lung der Antrieb der äußeren Unwuchtmasse über den Drehkörper.
Beim Wiedereinschalten des Rüttelantriebs zur Abgabe von
Schwingungsenergie wird der weitere Motor abgeschaltet, während
der Antriebsmotor für die Antriebswelle wieder eingeschaltet
wird. Dabei legt sich die innere Unwuchtmasse sofort wieder
gegen den ersten Anschlag und nimmt den Drehkörper mit. Insge
samt wird also der Rüttelantrieb in der Arbeitsstellung vom
normalen Antriebsmotor mit normaler Antriebsleistung über die
Antriebswelle und in der Ruhestellung vom weiteren Motor mit
erheblich verminderter Leistung über den Drehkörper angetrie
ben.
Bei der elektrischen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die
Antriebswelle mit der inneren Unwuchtmasse nach kurzzeitigem
Abschalten des Antriebsmotors und Übergang in die Ruhestellung
in dieser mit derart verminderter Energie antreibbar ist, daß
die quasistabile Kompensationsstellung der inneren Unwuchtmasse
stabil erhalten bleibt. Es wird also nach Nulldurchgang An
triebsenergie wieder vermindert zugeführt, aber darauf ge
achtet, daß die innere Unwuchtmasse ihre Anlage am zweiten An
schlag und damit die Kompensationsstellung nicht verläßt.
Die Antriebsstelle wird hier vom Antriebsmotor praktisch stets
angetrieben, jedoch in der Ruhestellung mit stark verminderter
Antriebsenergie, wobei diese so gesteuert wird, daß die Dreh
zahl zwischen 80 bis 100% der Nenndrehzahl, vorzugsweise etwa
100% Nenndrehzahl, bleibt und die Unwuchtmassen relativ
zueinander in der Kompensationsstellung stabil verharren.
Eine solche Steuerung des Antriebsmotors läßt sich in vorteil
hafter Weise durch eine Steuerschaltung im Betriebsstromkreis
des Antriebsmotors verwirklichen, mit der die Drehzahl nach
einem Abfall auf höchstens 80% der Nenndrehzahl langsam und
ohne Antriebsruck, der ein Verlassen der Kompensationsstellung
der beiden Unwuchtmassen relativ zueinander bewirken könnte,
bis auf etwa die Nenndrehzahl wieder hochsteuerbar ist. Die
Steuerschaltung ist vorzugsweise als Phasenanschnitt-Thyristor-
Steuerschaltung ausgebildet. Diese an sich bekannte Thyristor-
Steuerschaltung hat den Vorteil, daß keine Drehzahlmessung über
Sensoren oder gesonderte Drehzahlmesser an der Antriebswelle
erforderlich sind. Die bekannten Drehzahlmesser würden dem
rauhen Betrieb nicht ausreichend lange widerstehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer Zeichnung
näher erläutert, in der zeigt:
Fig. 1 den Grundaufbau eines gattungsgemäßen Rüttelantriebs
im Längsschnitt,
Fig. 2a und 2b eine Querschnittsansicht des Rüttelantriebs in
der Arbeitsstellung (2 a) und der Ruhestellung (2 b),
Fig. 3 eine Längsansicht eines erfindungsgemäßen Rüttel
antriebs mit Antrieb der äußeren Unwuchtmasse durch
einen weiteren Motor, und
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Rüttelantrieb mit einer
Steuerschaltung für den Antriebsmotor.
Der Rüttelantrieb 1 gemäß Fig. 1 umfaßt in bekannter Weise im
wesentlichen eine Antriebswelle 2 mit einer auf ihr außerhalb
der Drehachse befestigten inneren Unwuchtmasse 3 sowie einen
diese umgebenden zylindrischen Drehkörper 5 mit einer radial
nach innen versetzten äußeren Unwuchtmasse 6. Der Drehkörper 5
ist auf der Antriebswelle 2 mittels Lagern 7 drehbar gelagert.
Wie den Schnittdarstellungen in den Fig. 2a und 2b entnehmbar,
weist der Drehkörper 5 auf seiner Innenseite zu beiden Seiten
einer horizontalen Mittelebene nahe der äußeren Unwuchtmasse 6
einen ersten Anschlag 10 und symmetrisch zu der Mittelebene,
jedoch in der unteren Hälfte, einen zweiten Anschlag 11 für die
innere Unwuchtmasse 3 auf.
In der in Fig. 2a dargestellten Arbeitsstellung liegt die
innere Unwuchtmasse 3 am oberen, ersten Anschlag 10 an. In
dieser Arbeitsstellung verdoppelt die innere Unwuchtmasse 3 die
durch die äußere Unwuchtmasse 6 gegebene Unwucht, so daß der
Rüttelantrieb 1 bei Antrieb der Antriebswelle 2 und voller
Motorleistung die größte Rüttelkraft erzeugt und die größte
Schwingungsenergie abgegeben wird. Nach Abschalten des Antriebs
der Antriebswelle 2 verlangsamt sich deren Drehzahl ruckartig,
so daß die innere Unwuchtmasse 3 die in Fig. 2b dargestellte
Ruhestellung einnimmt, in welcher sie gegenüber der äußeren
Unwuchtmasse 6 um 180° versetzt ist und die Unwucht des Rüttel
antriebs zu Null macht. Die Größe der inneren und äußeren
Unwuchtmasse ist entsprechend gewählt.
Der Rüttelantrieb 1 umfaßt eine Grundplatte 15 mit zwei Lager
stützen 16 zu beiden Seiten des Trägerkörpers, die an ihrem
oberen Ende Wellenlager 17 zur drehbaren Aufnahme der Antriebs
welle 2 aufweisen. Bei Drehung des Rüttelantriebs in der Ar
beitsstellung wird die erzeugte Schwingung bzw. Rüttelkraft
über die Wellenlager 17 und Lagerstützen 16 auf die Grundplatte
15 übertragen. Diese ist mit dem zu rüttelnden Bauteil der
Maschine, beispielsweise dem Rütteltisch für eine Steinform,
verbunden. Beim Wiedereinschalten des Antriebs wird aufgrund
des Anlaufrucks die innere Unwuchtmasse 3 sogleich wieder gegen
den ersten Anschlag 10 angelegt und erzeugt zusammen mit der
äußeren Unwuchtmasse 6 oszillierende Schwingkraft.
Durch einfaches Ein- bzw. Ausschalten eines Antriebsmotors für
die Antriebswelle 2 nimmt der Rüttelantrieb 1 die in Fig. 2a
dargestellte Arbeitsstellung bzw. die in Fig. 2b dargestellte
Ruhe- oder Kompensationsstellung ein.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäß abgewandelten Rüttelantrieb
20, bei welchem der äußere Drehkörper 5 an der einen Seite mit
einer hohlen weiteren Antriebswelle 22 ausgestattet ist, welche
ihrerseits mit einem Wellenlager 23 auf der Lagerstütze 16′ ge
lagert ist. Die Antriebswelle 2 ist auf der einen Seite des
Drehkörpers 5 außerhalb von diesem im Wellenlager 2 und auf der
anderen Seite innerhalb der Antriebswelle 22 gelagert.
Der Rüttelantrieb 20 wird durch einen Antriebsmotor 25 angetrie
ben. Dazu ist seine Antriebswelle mit der Antriebswelle 2 des
Rüttelantriebs 20 über eine elastische Kupplungsscheibe 26 ver
bunden. Der Antriebsmotor 25 dient zum Antrieb in der Antriebs
stellung und ist entsprechend leistungsstark ausgebildet.
In der Ruhe- bzw. Kompensationsstellung ist der Antriebsmotor
25 ausgeschaltet. Es wird aber der äußere Drehkörper 5 mit der
äußeren Unwuchtmasse 6 von einem weiteren Motor 28 angetrieben.
Dessen Antriebswelle ist über eine elastische Kupplungsscheibe
29 mit der hohlen Antriebswelle 22 des Drehkörpers 5 verbunden.
Dieser weitere Motor 28 hat eine geringere Leistung, da der
Drehkörper 5 nur während der Ruhe- bzw. Kompensationsstellung
so angetrieben wird, daß gerade 80 bis 100% der Nenndrehzahl
der Arbeitsstellung aufrecht erhalten bleiben.
Der Rüttelantrieb 20 sowie die Motoren 25 und 28 sind mit ihren
Grundplatten jeweils auf einer gemeinsamen Rüttelplatte 30 mon
tiert. Mit dieser Rüttelplatte 30 steht das anzutreibende bzw.
zu rüttelnde Bauteil der Betonsteinmaschine in Verbindung.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform des Rüttelan
triebs wird von einem Rüttelantrieb 1 gemäß Fig. 1 Gebrauch
gemacht, der vom Antriebsmotor 25, der stationär im Maschinen
rahmen 31 abgestützt ist, über einen Keilriementrieb 32 ange
trieben. Die Antriebswelle 2 des Rüttelantriebs 1 ist entspre
chend seitlich und vertikal gegenüber der Antriebswelle des
Antriebsmotors 25 versetzt. Auf diese Weise werden keinerlei
Rüttelkräfte auf den Motor 25 übertragen, der maschinenfest
abgestützt ist, während der Rüttelantrieb 1 wiederum über seine
Grundplatte 15 starr mit dem in Schwingungen zu versetzenden
Bauteil der Steinformmaschine verbunden ist.
Die Stromzufuhr und Steuerung des Antriebsmotors 25 erfolgt in
der Ruhestellung, die nach kurzzeitigem Abschalten des Anstriebs
motors erreicht ist, über eine Steuerschaltung 35. Hier handelt
es sich um einen Thyristor-Regler zur Phasenanschnittsteuerung
des induktiven Drehstromverbrauchers in Form des Antriebsmotors
25. Die Steuerschaltung ist als Drehzahlsteller ausgebildet.
Die Ausgangsspannung steigt nach dem Einschalten von einem
einstellbaren Minimalwert, der wenigstens 80% der Nenndrehzahl
des Rüttelantriebs im Rüttelbetrieb beträgt, in einer einstell
baren Zeit auf die Netzspannung an, bei welcher wieder die
Nenndrehzahl erreicht ist. Die Anstiegzeit wird so eingestellt,
daß die Antriebswelle 2 mit der inneren Unwuchtmasse 3 ruckfrei
und so langsam hochläuft, daß sie ihre Ruhestellung, bei welcher
sie am zweiten Anschlag 11 anliegt, beibehält. Beim erneuten
Einschalten des Antriebsmotors 25 in die Arbeitsstellung wird
der Regelkreis der Steuerschaltung abgeschaltet, damit die
volle Betriebsspannung sogleich auf den Antriebsmotor 25 ge
langt und er so schnell anzieht, daß die innere Unwuchtmasse
3 augenblicklich in die Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 umschlägt
und die ganze Antriebsleistung zur Drehung des Unwucht-Rüttel
antriebs 1 zur Verfügung steht. Beim erneuten Umschalten des
Antriebsmotors über ein Ausschalten in die Ruhestellung erfolgt
die Stromzufuhr nur noch über die Steuerschaltung derart, daß
die Drehzahl nicht unter 80% der Nenndrehzahl abfallen kann.
Vorzugsweise wird der Thyristor-Regler so eingestellt, daß der
Antrieb der Antriebswelle 2 stets auf etwa die Nenndrehzahl
hochregelt.
Claims (6)
1. Rüttelantrieb, insbesondere für Betonsteinformmaschinen,
mit wenigstens einer von einem Antriebsmotor (25) antreibbaren
Antriebswelle (2), deren Wellenlager (17) auf dem zu rüttelnden
Bauteil abstützbar ist, auf der eine innere Unwuchtmasse (3)
radial zur Drehachse versetzt befestigt und ein Drehkörper (5)
mit einer radial zur Drehachse versetzten äußeren Unwuchtmasse
(6) und einem ersten und einem zweiten Anschlag (10, 11) für
die innere Unwuchtmasse (3) drehbar gelagert ist,
und bei dem sich die innere Unwuchtmasse in der Schwingungs
energie abgebenden Arbeitsstellung gegen den ersten Anschlag
(10) des Drehkörpers (5) anlegt und etwa die gleiche Drehstel
lung wie die äußere Unwuchtmasse (6) einnimmt und somit die
Unwucht verdoppelt,
und sich die innere Unwuchtmasse (3) in der keine Schwingungs
energie abgebenden Ruhestellung gegen den zweiten Anschlag (11)
des Drehkörpers (5) anlegt und etwa um eine um 180° gegenüber
der Drehstellung der äußeren Unwuchtmasse versetzte Drehstel
lung (Kompensationsstellung) einnimmt und somit die Unwucht zu
Null macht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rüttelantrieb (1, 20) in der Ruhestellung, in der die
innere Unwuchtmasse (3) und die äußere Unwucht (6) um 180°
gegeneinander drehversetzt sind, mit 80 bis 100% der Nenn
drehzahl der Arbeitsstellung antreibbar ist.
2. Rüttelantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß er in der Ruhestellung mit etwa 100% der Nenndrehzahl
antreibbar ist.
3. Rüttelantrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehkörper (5) mit der äußeren Unwuchtmasse (6) koaxial
zur Antriebswelle (2) mit der inneren Unwuchtmasse (3) eine
Antriebswelle (22) aufweist, die in der Ruhestellung von einem
weiteren Motor (28) mit 80 bis 100% der Nenndrehzahl antreib
bar ist.
4. Rüttelantrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (2) mit der inneren Unwuchtmasse (3) nach
kurzzeitigem Abschalten des Antriebsmotors (25) und Übergang in
die Ruhestellung in dieser mit derart verminderter Energie
antreibbar ist, daß die Kompensationsstellung der inneren
Unwuchtmasse (3) stabil erhalten bleibt.
5. Rüttelantrieb nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Betriebsstromkreis des Antriebsmotors (25) eine Steuer
schaltung (35) vorgesehen ist, mit der die Drehzahl nach einem
Abfall auf höchstens 80% der Nenndrehzahl langsam ohne An
triebsruck, der ein Verlassen der Kompensationsstellung der
beiden Unwuchtmassen relativ zueinander bewirken könnte, bis
auf etwa die Nenndrehzahl wieder hochsteuerbar ist.
6. Rüttelantrieb nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (35) als Phasenanschnitt-Thyristor-
Steuerschaltung ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863611219 DE3611219A1 (de) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Ruettelantrieb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863611219 DE3611219A1 (de) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Ruettelantrieb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3611219A1 true DE3611219A1 (de) | 1987-10-08 |
Family
ID=6297862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863611219 Withdrawn DE3611219A1 (de) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Ruettelantrieb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3611219A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3839556A1 (de) * | 1988-11-24 | 1990-06-21 | Henke Maschf Gmbh | Vorrichtung zum herstellen von betonteilen |
US5067358A (en) * | 1989-06-02 | 1991-11-26 | Etablissements Balbinot S.A. | Vibrating table installation for the manufacture of concrete products |
DE4130231A1 (de) * | 1991-09-09 | 1993-03-11 | Henke Maschf Gmbh | Steinformmaschine mit einem ruetteltisch |
-
1986
- 1986-04-04 DE DE19863611219 patent/DE3611219A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3839556A1 (de) * | 1988-11-24 | 1990-06-21 | Henke Maschf Gmbh | Vorrichtung zum herstellen von betonteilen |
US5067358A (en) * | 1989-06-02 | 1991-11-26 | Etablissements Balbinot S.A. | Vibrating table installation for the manufacture of concrete products |
DE4130231A1 (de) * | 1991-09-09 | 1993-03-11 | Henke Maschf Gmbh | Steinformmaschine mit einem ruetteltisch |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |