JP2005503503A

JP2005503503A - Vibrating cylinder for compaction of concrete

Info

Publication number: JP2005503503A
Application number: JP2003528925A
Authority: JP
Inventors: ブライテンバッハヨハン; ヘンゼルゲルノート; ロルニッザックシュテファン
Original assignee: Wacker Construction Equipment AG; Wacker Neuson SE
Current assignee: Wacker Construction Equipment AG; Wacker Neuson SE
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2005-02-03
Also published as: WO2003025312A1; US20040247391A1; EP1425485A1; DE20115221U1

Abstract

コンクリートを締固めるために適した内部振動機のための振動シリンダ（１２）は、一端で閉鎖可能なハウジング（１４）を有しており、該ハウジング（１４）内で、駆動可能なアンバランスシャフト（１６）が転がり軸受（１８，２０）により半径方向および軸方向で案内かつ支承されている。アンバランスシャフト（１６）を軸方向で支承するのに役立つ転がり軸受（２０）は少なくとも一軸方向で、大きな形状変化作業を受容するために適した緩衝エレメント（３２）によりハウジング（１４）に支持されている。緩衝エレメント（３２）はエラストマまたはプラスチックから成る成形エレメントであることができる。An oscillating cylinder (12) for an internal vibrator suitable for compacting a concrete has a housing (14) which can be closed at one end, within which an unbalanced shaft can be driven. (16) is guided and supported in the radial and axial directions by rolling bearings (18, 20). The rolling bearing (20), which serves to support the unbalanced shaft (16) in the axial direction, is supported in the housing (14) at least in one axial direction by a buffer element (32) suitable for receiving large shape change operations. ing. The buffer element (32) can be a molded element made of elastomer or plastic.

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の上位概念部に記載された、一端で閉鎖された管状のハウジングを備えた、コンクリート締固めのための振動シリンダであって、ハウジング内で、駆動可能なアンバランスシャフトが転がり軸受により案内かつ支承されている形式のものに関する。
【０００２】
いわゆる「内部振動機」に使用される公知の振動シリンダは鋼ハウジングを有しており、鋼ハウジングは一端で、一体成形されたベースによってボトル状に閉鎖されているか、または挿嵌されたベース部分を備えた管片から成っている。振動シリンダには、一般的にはフレキシブルなホース状のエレメントが案内エレメントとして固定されている。振動シリンダの内部には、アンバランスウエートを支持するアンバランスシャフトが配置されており、アンバランスシャフトは、やはり振動シリンダ内に配置されたモータにより駆動可能である。
【０００３】
アンバランスウエートの遠心力による軸受箇所の荷重が高いことに基づいて、シャフトを支承する転がり軸受の半径方向のガイドは通常は直接的に管状のハウジング領域内で行われる。軸方向で、アンバランスシャフトの少なくとも１つの転がり軸受は直接、ハウジング管に形成されているショルダまたは挿嵌されたベース部分により形成されるショルダに当て付けられている。通常運転時には、この軸受ショルダは軸方向でアンバランスシャフトの重量力によってのみ、かつ場合によっては長さ補償ばねのプレロードもしくは予荷重によって静的に負荷されている。
【０００４】
建設現場での乱暴な運転時には、振動シリンダが締固め作業の終了後に大きな高さの足場から放り投げられる事態が頻繁に起こる。その際に、振動シリンダが幾分垂直に、つまりアンバランスシャフトの軸方向で、例えばコンクリート舗装版の固い面にぶつかると、慣性力に基づいて、少なくとも、軸方向での支承に役立つ転がり軸受の過度な衝撃荷重および打撃荷重が発生する。同様の荷重は締固め作業時においても、層状にコンクリートを打つ際に、振動シリンダのハウジングを数メートルの高さから、既に硬化した面または鉄筋にぶつけた場合にも発生する。
【０００５】
この強い衝撃荷重および打撃荷重は転がり軸受の内輪および外輪の縁、転動体およびその転動軌道を損傷させる原因である。これにより、寿命が減じられるだけでなく、しばしば軸受部分の破壊およびその結果としての振動シリンダの全損が生じる。
【０００６】
本発明の課題は、これらの強い荷重を考慮し、その作用を減じるかまたは防止することである。
【０００７】
この課題の解決策は、特許請求項１の特徴部に基づき、アンバランスシャフトを軸方向で支承するのに役立つ転がり軸受が少なくとも一軸方向で、大きな形状変化作業を受容するために適した緩衝エレメントによりハウジングに支持されているようにすることである。
【０００８】
緩衝エレメントは有利にはばねエレメントとして形成されており、その変形によって、振動シリンダに対する軸方向の打撃時に、慣性力の少なくとも一部分を受容し、これにより、軸受に対する衝撃荷重を軽減し、ひいては軸受部分の損傷を防止する。
【０００９】
緩衝エレメントのために、例えばエラストマから成る体積の大きな成形エレメント、プラスチックから成る成形エレメントのような、良好な変形可能性の点で優れている全ての多様な実施形態が可能であって、その際、成形エレメントは例えばクッションまたはリングとして構成されていることができる。緩衝エレメントとして、コイルばね、皿ばねセットまたは輪ばねのようなばねが使用されてもよい。
【００１０】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。
【００１１】
複数の、図面に示した実施形態は、その都度使用される緩衝エレメント（ばねエレメント）によってのみ区別され、その他の構造的なエレメントの点では統一されている。
【００１２】
図示されていないホース状の案内エレメントに、ボトル状の振動シリンダ１２が装着されており、振動シリンダ１２は、下端で閉鎖されたハウジング１４と、ハウジング１４に接続していて駆動モータを包囲するハウジング管１０とを有している。択一的には振動シリンダが、自由端部で閉鎖キャップにより閉鎖されている管状のハウジングを有していてもよい。以下の構造例はそのような振動シリンダでも同様に適用可能である。
【００１３】
ハウジング１４内には、回転駆動可能なアンバランスシャフト１６が上側の転がり軸受１８と下側の転がり軸受２０とにより支承されており、その際、両軸受け１８，２０間には、アンバランスウエートもしくは偏心重錘２２がシャフト１６にねじ２４，２６により結合されている。アンバランスシャフト１６とアンバランスウエート２２とは自体公知の別の形式で互いに結合されてもよい。一体的な製作またはルーズな結合も可能である。シャフト１６と転がり軸受２０との間には、長さ補償ばね２８が緊締されている。
【００１４】
ハウジング１４の下端でハウジング内部に形成されたショルダ３０と、下側の転がり軸受２０の外輪との間には、緩衝エレメント３２が配置されており、緩衝エレメント３２は図１ではリングとして形成されており、エラストマまたはプラスチックから成る。
【００１５】
図２では緩衝エレメント３２がエラストマクッションであり、図３ではコイルばねであり、図４では皿ばねセットであり、図５では輪ばねである。
【００１６】
図２に示したエラストマクッション３２は打撃時に転がり軸受２０だけではなく、アンバランスシャフト１６がエラストマクッション３２にコンタクトすると、アンバランスシャフト１６の端面をも弾発して緩衝する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】緩衝を行う成形体としてリングを備えた、本発明による振動シリンダの断面図である。
【００１８】
【図２】クッション状の成形体を備えた振動シリンダの、図１と同様の断面図である。
【００１９】
【図３】緩衝エレメントとしてコイルばねを備えた振動シリンダの、図１と同様の断面図である。
【００２０】
【図４】緩衝を行う皿ばねセットを備えた振動シリンダの、図１と同様の断面図である。
【００２１】
【図５】緩衝エレメントとして輪ばねを備えた振動シリンダの、図１と同様の断面図である。【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a vibration cylinder for concrete compaction, comprising a tubular housing closed at one end, as defined in the superordinate concept of claim 1, wherein the imbalance is drivable in the housing. The present invention relates to a type in which a shaft is guided and supported by a rolling bearing.
[0002]
Known vibration cylinders used in so-called "internal vibrators" have a steel housing, which is closed at one end in a bottle by an integrally molded base or a base part that is inserted It consists of a tube piece with In general, a flexible hose-like element is fixed to the vibration cylinder as a guide element. An unbalanced shaft that supports an unbalanced weight is disposed inside the vibration cylinder, and the unbalance shaft can be driven by a motor that is also disposed in the vibration cylinder.
[0003]
Due to the high bearing load due to the unbalanced weight centrifugal force, the radial bearing of the rolling bearing bearing the shaft is usually carried out directly in the tubular housing region. In the axial direction, at least one rolling bearing of the unbalanced shaft is applied directly to a shoulder formed by a shoulder formed in the housing tube or an inserted base part. During normal operation, the bearing shoulder is statically loaded in the axial direction only by the weight force of the unbalanced shaft and possibly by preloading or preloading of a length compensating spring.
[0004]
During violent operation at a construction site, it often happens that the vibration cylinder is thrown off a large height scaffold after completion of the compacting operation. In this case, if the vibrating cylinder hits the vertical direction of the unbalanced shaft, i.e. the hard surface of the concrete paving plate, for example, at least based on the inertial force, the rolling bearings that are useful for axial support Excessive impact load and impact load are generated. Similar loads occur during compaction work when striking concrete in layers and striking the vibrating cylinder housing against a hardened surface or reinforcing bar from a height of several meters.
[0005]
This strong impact load and impact load cause damage to the inner and outer ring edges of the rolling bearing, the rolling element and its rolling track. This not only reduces the life, but often results in the destruction of the bearing part and the resulting total loss of the vibrating cylinder.
[0006]
The object of the present invention is to take these strong loads into account and reduce or prevent their action.
[0007]
The solution to this problem is based on the features of claim 1 and is a shock absorber element suitable for receiving a large shape change operation, at least in a uniaxial direction, with a rolling bearing which serves to support the unbalanced shaft in the axial direction. It is to be supported by the housing.
[0008]
The shock-absorbing element is preferably formed as a spring element, and its deformation accepts at least part of the inertial force when it strikes the vibrating cylinder in the axial direction, thereby reducing the impact load on the bearing and thus the bearing part. Prevent damage.
[0009]
For the shock-absorbing element, all various embodiments are possible which are superior in terms of good deformability, for example, large-volume molded elements made of elastomer, molded elements made of plastic, The molding element can be configured, for example, as a cushion or ring. A spring such as a coil spring, a disc spring set or a ring spring may be used as the buffer element.
[0010]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
The embodiments shown in the drawings are distinguished only by the buffer elements (spring elements) used in each case, and are unified in terms of other structural elements.
[0012]
A bottle-shaped vibration cylinder 12 is attached to a hose-shaped guide element (not shown). The vibration cylinder 12 is a housing 14 closed at the lower end, and a housing connected to the housing 14 and surrounding the drive motor. Tube 10. Alternatively, the vibrating cylinder may have a tubular housing that is closed at the free end by a closure cap. The following structural examples can be similarly applied to such a vibration cylinder.
[0013]
An unbalanced shaft 16 that can be driven to rotate is supported in the housing 14 by an upper rolling bearing 18 and a lower rolling bearing 20. In this case, the unbalanced weight or An eccentric weight 22 is coupled to the shaft 16 by screws 24 and 26. The unbalanced shaft 16 and the unbalanced weight 22 may be coupled to each other in another manner known per se. One-piece production or loose coupling is also possible. A length compensating spring 28 is tightened between the shaft 16 and the rolling bearing 20.
[0014]
A buffer element 32 is arranged between a shoulder 30 formed inside the housing at the lower end of the housing 14 and an outer ring of the lower rolling bearing 20, and the buffer element 32 is formed as a ring in FIG. Made of elastomer or plastic.
[0015]
In FIG. 2, the buffer element 32 is an elastomer cushion, FIG. 3 is a coil spring, FIG. 4 is a disc spring set, and FIG. 5 is a ring spring.
[0016]
The elastomer cushion 32 shown in FIG. 2 repels and cushions not only the rolling bearing 20 but also the end face of the unbalance shaft 16 when the unbalance shaft 16 contacts the elastomer cushion 32 at the time of impact.
[Brief description of the drawings]
[0017]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vibrating cylinder according to the present invention provided with a ring as a molded body for buffering.
[0018]
2 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a vibration cylinder provided with a cushion-shaped molded body. FIG.
[0019]
FIG. 3 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a vibration cylinder provided with a coil spring as a buffer element.
[0020]
4 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a vibration cylinder provided with a disc spring set for buffering. FIG.
[0021]
FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 of a vibrating cylinder provided with a ring spring as a buffer element.

Claims

一端で閉鎖可能なハウジング（１４）を備えた、コンクリート締固めのための振動シリンダ（１２）であって、ハウジング（１４）内で、駆動可能なアンバランスシャフト（１６）が転がり軸受（１８，２０）により半径方向および軸方向で案内かつ支承されている形式のものにおいて、アンバランスシャフト（１６）を軸方向で支承するのに役立つ転がり軸受（２０）が少なくとも一軸方向で、大きな形状変化作業を受容するために適した緩衝エレメント（３２）によりハウジングに支持されていることを特徴とする、コンクリート締固めのための振動シリンダ。A vibration cylinder (12) for compaction of concrete with a housing (14) which can be closed at one end, within which the driveable unbalance shaft (16) is a rolling bearing (18, 20) In the type guided and supported in the radial direction and in the axial direction by 20), the rolling bearing (20) which serves to support the unbalanced shaft (16) in the axial direction is at least one axial direction and a large shape change work Vibrating cylinder for concrete compaction, characterized in that it is supported on the housing by a buffer element (32) suitable for receiving

緩衝エレメント（３２）がエラストマから成る成形エレメントである、請求項１記載の振動シリンダ。2. Vibrating cylinder according to claim 1, wherein the damping element (32) is a molded element made of elastomer.

緩衝エレメント（３２）がプラスチックから成る成形エレメントである、請求項１記載の振動シリンダ。2. Vibrating cylinder according to claim 1, wherein the buffer element (32) is a molded element made of plastic.

成形エレメント（３２）がリングである（図１）、請求項２または３記載の振動シリンダ。4. Vibrating cylinder according to claim 2 or 3, wherein the forming element (32) is a ring (Fig. 1).

成形エレメント（３２）がクッションである（図２）、請求項２または３記載の振動シリンダ。4. Vibrating cylinder according to claim 2 or 3, wherein the molding element (32) is a cushion (Fig. 2).

緩衝エレメントがコイルばねである（図３）、請求項１記載の振動シリンダ。The vibration cylinder according to claim 1, wherein the buffer element is a coil spring (FIG. 3).

緩衝エレメントが皿ばねセットである（図４）、請求項１記載の振動シリンダ。The vibration cylinder according to claim 1, wherein the buffer element is a disc spring set (FIG. 4).

緩衝エレメントが少なくとも１つの輪ばねを有している（図５）、請求項１記載の振動シリンダ。2. Vibrating cylinder according to claim 1, wherein the damping element has at least one ring spring (FIG. 5).