DE3709112C1 - Ruettelvorrichtung fuer eine Betonsteinformmaschine - Google Patents
Ruettelvorrichtung fuer eine BetonsteinformmaschineInfo
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rüttelvorrichtung für eine Beton
steinformmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Solche auch als Brettmaschinen bezeichnete Betonsteinformma
schinen sind seit langem für die Herstellung von Betonformstei
nen in Gebrauch. Bei Brettmaschinen sind im Laufe der Jahre
zwei Ausführungsformen üblich geworden, nämlich Maschinen mit
Rütteltischen von etwa der Größe der Fertigungspaletten, die
also nur einen Rütteltisch aufweisen, und Maschinen mit Rüttel
tischkombinationen aus bis zu sechs Einzeltischen, deren Ge
samtfläche dann etwa der Größe der Fertigungspalette ent
spricht. Eine bekannte Rüttelvorrichtung mit einem Rütteltisch von der
Größe der Fertigungspalette ist in den Fig. 1a und 1b darge
stellt. Ein gegenüber
einem Fundament oder Maschinengestell 1 über Federelemente 2
gelagerter Rütteltisch 3 weist nach oben stehende Auflagelei
sten 4 zur Aufnahme brettförmiger, insbesondere hölzerner Fer
tigungspaletten 5 auf, auf die eine Steinform 6 abgesenkt wird
und durch Hydraulikzylinder 7 über zwischengeschaltete Feder
elemente 8 gemeinsam mit der Fertigungspalette 5 auf das Niveau
der von am Maschinengestell 1 abgestützten Aufprall-
Leisten 9 gedrückt wird (Fig. 1b). Im Rütteltisch 3 sind
parallel zueinander zwei mit je einer Unwucht bzw. einem Flieh
gewicht versehene antreibbare Rüttelwellen 10 und 11 gelagert,
welche gegensinnig mit gleicher Drehzahl antreibbar sind und,
da die Fliehgewichte 12 und 13 gleich groß sind, nur eine ver
tikale Kraftkomponente erzeugen. Sie bilden einen Richtschwin
ger (im Gegensatz zu einem Freischwinger, wie er insb. zum
Antrieb von Schwingsieben eingesetzt wird).
Bei der Rotation der unwuchtbehafteten Rüttelwellen 10 und 11
klopfen die Auflageleisten 4 auf die Unterseite der auf die
Aufprall-Leisten 9 gedrückten Fertigungspalette 5. Die Intensi
tät der so hervorgerufenen Klopfbeanspruchung ist variabel. Sie
wird in den bekannten Rüttelvorrichtungen im wesentlichen durch
die Niveaudifferenz d (Fig. 1a) zwischen der Ebene der Auf
lageleisten 4 und der Ebene der Aufprall-Leisten 9, die Forman
druckkraft und die sogenannte Kurzschluß-Schwingweite (Doppel
amplitude des sinusförmig frei schwingenden Rütteltisches 3)
sowie der Rüttelfrequenz bestimmt. Die Entscheidung für die er
ste oder die zweite Ausführungsform der Rüttelvorrichtung be
stimmt sich vorzugsweise daraus, ob ein großer einteiliger
Rütteltisch oder eine Rütteltischkombination vorgesehen ist.
Auch hier gibt es zwei Ausführungsformen. Bei der einen Ausfüh
rungsform, die meist bei einteiligen Rütteltischen verwendet
wird, sind zwei parallele unwuchtbehaftete Rüttelwellen über
Gelenkwellen von extern installierten Drehstrommotoren gegen
läufig angetrieben und vorzugsweise durch ein Zahnradpaar
zwangssynchronisiert. Bei der anderen Ausführungsform werden
Vibrationsmotoren, sogenannte Außenrüttler, d. h. Drehstrommotoren
mit unwuchtbehafteter Rotorwelle, paarweise achsparallel am
Rütteltisch installiert. Sie werden so mit dem Stromnetz ver
bunden, daß ihre Drehrichtungen einander entgegengerichtet
sind. Die notwendigerweise biegesteife Tischkonstruktion führt
zum synchronen Umlauf der ansonsten mechanisch voneinander
unabhängigen Rotorwellen (Selbstsynchronisation).
Das Phänomen der Selbstsynchronisation stellt sich ausschließ
lich bei zwei achsparallel installierten Vibrationsmotoren ein
und erklärt damit deren verbreitete Verwendung bei Rüttelvor
richtungen, bei denen sich eine Fertigungspalette auf mehreren
Tischen abstützt.
Die Verwendung solcher Tischkombinationen ist das Mittel, die
installierte Motorleistung und die Unwucht der Gesamtrüttlung
über 5,2 kW und 50 000 N Zentrifugalkraft hinaus anheben,
denn der größte für den Einbau in Betonsteinformmaschinen ge
eignete Rüttler, den der Beschaffungsmarkt bietet, hat eine
Motorleistung von 2,6 kW bei 25 000 N Zentrifugalkraft.
Auch große Einzeltische können mit Außenrüttlern bzw. Vibra
tionsmotoren betrieben werden. Dabei werden zwei parallele
Reihen aus zwei oder drei axial hintereinander vorgesehenen
Rüttlern je Reihe gebildet, bei denen die Rotorwellen der
hintereinanderliegenden Rüttler über Kupplungen mechanisch
miteinander verbunden sind. Die Rotorwellen der Rüttler der
beiden Reihen laufen dann, wie oben angegeben, selbstsynchro
nisiert um.
Bei beiden Bauarten der Rüttelvorrichtungen und damit auch bei
beiden Tischausführungen ist die Rüttelfrequenz durch die
Frequenz des elektrischen Versorgungsnetzes festgelegt. Eine
Frequenzänderung ist nur mit Hilfe von sehr teueren Frequenz
umformern möglich. Eine Veränderung der Unwucht der Rüttel
wellen während des Betriebes ist bei den meisten Bauarten nicht
oder nur mit großem mechanischen Aufwand möglich, wobei die
Verstellung an der rotierenden Rüttelwelle im schwingenden
Tisch geschieht.
Für ein gleichmäßiges Befüllen der Betonsteinform ist während
des Füllprozesses ein Rütteln (Vorrüttlung) vorteilhaft. Bei
der Herstellung von Pflastersteinen mit einer Deckschicht (d. h.
dem Einsatz von zwei Betonsorten) ist das Vorrütteln unbedingt
erforderlich. Die Endfestigkeit der Betonsteine wird stark von
der Endverdichtung (Hauptrüttelung) bestimmt. Während die Be
schleunigung (g) beim Vorrütteln und beim Endverdichten vor
teilhafterweise in derselben Größenordnung ist,
sollte die Amplitude (a) beim Vorrütteln kleiner und die
Frequenz (f) entsprechend der Beziehung
g = a · f 2
größer sein als beim Endverdichten. Diese Anpassungen lassen
die bekannten Rüttelantriebe, wie oben bereits erwähnt, nicht
oder nur mit großem Aufwand zu.
Der Umstand, daß mit fortschreitender Nutzungszeit sowohl neue
harte, als auch alte weiche Fertigpaletten im gleichen Kreis
lauf zirkulieren, führt dazu, daß die Betonverdichtung nur dann
optimal ist, wenn die Vibration an die gerade verwendete
Palettenhärte angepaßt ist, d. h., daß die an den in der Stein
form befindlichen Beton vermittelte Beschleunigung der
Größenordnung nach möglichst konstant sein sollte. Diese
Bedingung wird von keiner der üblichen sogenannten Brett
maschinen erfüllt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rüttelvorrich
tung für eine Betonsteinformmaschine der angegebenen Gattung
zu schaffen, mit welcher während des Betriebs
eine Anpassung der Rüttlung an die speziellen Erfordernisse von
Vor- und Endverdichtung und auch an unterschiedlich harte Fer
tigungspaletten schnell und einfach möglich ist.
Eine diese Aufgabe lösende Rüttelvorrichtung für Betonstein
formmaschinen ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteil
hafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung schafft eine Rüttelvorrichtung mit stufenlos
wählbarer Amplitude. Hierzu werden zwei parallele extern
angetriebene, als Richtschwinger ausgebildete Unwuchtrüttler
eingesetzt, die über ein Stell- und Verteilergetriebe mit
veränderbarer Phasenverschiebung angetrieben werden. Bei der
Ausführungsform nach Anspruch 2 ist auch eine stufenlose wähl
bare Rüttelfrequenz möglich.
Wenn die beiden Paare der Rüttelwellen übereinander, d. h. deren
Wellen an den Ecken eines Quadrats, angeordnet sind, ist der
Platzbedarf für die beiden Richtungsschwinger besonders gering. Die
Anordnung der Rüttelwellen hintereinander oder
in einer waagerechten
Ebene führt zu einer sehr flachen Bauweise. Bei
letzterer Ausführungsform ist dann zu beiden Seiten des einen
Rüttelwellenpaares je eine Rüttelwelle des anderen Rüttel
wellenpaares angeordnet. Dabei müssen die beiden inneren Rüttel
wellen und die beiden äußeren Rüttelwellen zueinander zwangs
synchronisiert werden.
Eine während des Betriebes veränderbare Rüttelfrequenz wird
entweder durch einen Elektromotor erreicht, der aus einem
Frequenzumformer gespeist wird, oder weniger kostspielig durch
ein hydraulisches Antriebsaggregat. Hierbei ist ein Hydraulik
motor unmittelbar am Stell- und Verteilergetriebe angebaut und
wird von einer fördervolumenverstellbaren Pumpe (Verstellpum
pe), die ihrerseits von einem üblichen Motor, insbes. Dreh
strommotor, angetrieben wird, mit Drucköl gespeist. Durch
entsprechende Einstellung der Verstellpumpe läßt sich die
Drehzahl des Hydraulikmotors bequem beeinflussen.
Die während des Betriebes veränderbare Amplitudenverstellung
wird durch eine Phasenverschiebung der mindestens zwei Richt
schwinger erreicht. Hierfür wird zweckmäßigerweise ein bekann
tes Stell- und Verteilergetriebe benutzt (Europ. Patentschrift 70 344). Neben
der Veränderung der Amplitude entsprechend der geforderten
Rüttelintensität wird durch eine Phasenverschiebung der beiden
Richtschwinger um 180° die Rütteltischschwingung während der
rüttelfreien Zeiten des Arbeitstaktes der Brettmaschine trotz
permanent rotierenden Rüttelwellen vollständig aufgehoben.
Als besonders verschleißarm hat sich ein Verstell- und Ver
teilergetriebe erwiesen, bei welchem das unmittelbare Kämmen
von Zahnrädern dadurch vermieden ist, daß diese durch einen
Zahnriemen miteinander verbunden sind, über den auch die
relative Winkelstellung der Abtriebswellen mit ihren Antriebs
rädern bewirkt wird. Ein solches Verstell- und Verteilerge
triebe ist mit seinen Ausgestaltungen in den Ansprüchen 9 bis 14
gekennzeichnet. Jeglicher sich negativ auswirkende Zahnflanken
druckwechsel im kompensierten Zustand (Phasenverschiebung von
180°) der Rüttelvorrichtung durch sich überholende Unwuchtmas
sen bei der Abwärtsbewegung ist so vermieden.
Der Wechsel der Rütteleinstellung von der schonenderen Vorrütt
lung zur intensiveren Hauptrüttlung kann manuell vorgenommen
werden. Zweckmäßigerweise ist dazu als Einstellhilfe in der
Rüttelzone ein Beschleunigungsmeßwertgeber mit angeschlossenem
Anzeigeinstrument vorzusehen, das der Bedienungsperson ein Maß für
die Härte der verwendeten Fertigungspalette angibt.
Besonders zweckmäßig ist jedoch der Einsatz einer Regeleinrich
tung gemäß Anspruch 5. Mit der Regeleinrichtung lassen sich
Amplitude und Frequenz sowohl für die Vorrüttlung als auch für
die Hauptrüttlung selbständig auf unterschiedliche vorgegebene
Sollwerte einregeln. Während des Betriebs mit unterschiedlichen
harten Fertigungspaletten regelt die Regeleinrichtung auch
automatisch die nach außen wirksame Amplitudenhöhe und die
Rüttelfrequenz derart ein, daß für die Vorrüttlung und die
Hauptrüttlung stets die für die Verdichtung des gegebenen
Produktes (Betongemisches) gefundene optimale Beschleunigung
erzielt wird.
Im Regelfall wird zunächst mit einer Vorrüttlung und dann mit
einer Hauptrüttlung verdichtet. Nach dem Einspannen einer neuen
Fertigungspalette zwischen die Steinform und die Aufprall-Leisten
sowie dem Füllen der aufgesetzten Steinform erfolgt die Vor
rüttlung mit den vorher durch Versuche ermittelten Optimalwer
ten. Die Vorrüttlung wird im allgemeinen zweckmäßigerweise
derart vorgenommen, daß die Amplitude auf 50 bis 70%, insbes.
etwa 60%, der Amplitude der Hauptrüttlung zurückgenommen wird.
Hierdurch verringert sich die Beschleunigung um den gleichen
Prozentsatz. Um sie jedoch, wenn gefordert, konstanz zu halten,
wird zur Kompensation die Rüttelfrequenz entsprechend, d. h. so,
daß die Beschleunigung der der Hauptrüttlung entspricht,
erhöht.
Die genannten Werte für die Reduzierung der Amplitude während
der Vorrüttlung sind material- und produktabhängig unterschied
lich. Sie werden im Rahmen von Vorversuchen festgestellt und
bei der Betonsteinherstellung an den aktuellen Bedarf angepaßt.
Während der Vorrüttlung kann ein am Rütteltisch in der Rüttel
zone befestigter Beschleunigungsgeber die Eigenschaft der Fer
tigungspalette (hart oder weich) messen. In der Pause zwischen
Vorrüttlung und Hauptrüttlung können die während der späteren
Hauptrüttlung geforderten Werte für die Amplitudenhöhe und die
Rüttelfrequenz bestimmt und eingestellt werden. Während der
Hauptrüttlung kann eine Feinabstimmung durch den Regler, wenn
dieser vorgesehen ist, in kürzester Zeit erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rüttelvorrich
tung ist anhand von Fig. 2 und zwei zugehörige Verstell-
und Verteilergetriebe sind anhand von Fig. 3 und 4 näher er
läutert.
Die Rüttelvorrichtung besteht aus vier Baugruppen. Es sind dies
der Rütteltisch 3, ein Stell- und Verteilergetriebe 26, ein
Hydraulikaggregat 42 und eine Regeleinrichtung 50. Innerhalb
des Rütteltischs 3 sind unterhalb dessen Oberfläche vier Rüt
telwellen 15, 16, 17 und 18 jeweils paarweise neben- und über
einander gelagert. Je eine Rüttelwelle des oberen Wellenpaares
(oberen Richtschwingers) aus den Rüttelwellen 15 und 16 und je
eine des unteren Wellenpaares (unteren Richtschwingers) aus den
Rüttelwellen 17 und 18 wird durch eine Gelenkwelle 19 vom Stell-
und Verteilergetriebe 26 angetrieben. Alle Rüttelwellen tragen
jeweils eine gleich große Unwucht. Die beiden jeweils horizontal
nebeneinander liegenden Rüttelwellen 15 und 16 bzw. 17 und 18
sind über nicht dargestellte stirnseitige Zahnräder so gekoppelt,
daß der Rütteltisch nur in vertikale Schwingungen versetzt
wird.
Die beiden Gelenkwellen 19 werden von einem Stell- und Vertei
lergetriebe 26 angetrieben, wie es beispielsweise aus der
EP 70 344 A1 bekannt ist. Zum Antrieb dient das Hydraulik
aggregat 42. Es umfaßt einen an das Getriebe 26 angeflanschten
Hydraulikmotor 27. Das Getriebe 26 hat einerseits die Aufgabe,
das Antriebsmoment des Hydraulikmotors 27 auf die beiden Ge
lenkwellen 19 gleich zu verteilen und andererseits die Pha
senlage der beiden Gelenkwellen und damit der übereinanderlie
genden Rüttelwellenpaare entsprechend der Stellung eines Ver
stellzylinders 38 zu verändern. Dies führt dazu, daß sich in
den beiden extremen Einstellungen die vertikale Erregung des
unteren Rüttelwellenpaares zu der des oberen Paares addiert,
d. h. der Rütteltisch mit maximaler Amplitudenhöhe schwingt
bzw. die Erregung des unteren Wellenpaares (Richtschwingers)
die des oberen Wellenpaares (Richtschwingers) kompensiert, so
daß der Rütteltisch nicht in Schwingung versetzt wird.
Das Stell- und Verteilergetriebe 26 hat in seinem Gehäuse 28
gelagert eine erste Abtriebswelle 29 mit einem ersten Zahnrad
30, über das sie durch den Antriebsmotor 27 antreibbar ist.
Parallel zur ersten ist eine zweite Abtriebswelle 31 mit einem
zweiten Zahnrad 32 im Gehäuse 28 gelagert. Um die Achsen der
ersten und zweiten Abtriebswellen 29 bzw. 31 sind Schwingen 33
bzw. 34 gelagert, die am rückwärtigen Ende durch einen Verbin
dungslenker 35 in gleichen Abständen von den Achsen der Ab
triebswellen miteinander verbunden sind. Die effektive Länge
des Verbindungslenkers 35 gleicht dem Achsabstand der Abtriebs
wellen. Ferner ist auf der ersten bzw. unteren Schwinge 33 ein
erstes, mit dem ersten Zahnrad 30 in Eingriff stehendes Zwi
schenzahnrad 36 und auf der zweiten bzw. oberen Schwinge 34 ein
gleichgroßes zweites, mit dem zweiten Zahnrad 32 und dem ersten
Zwischenzahnrad 36 in Eingriff stehendes zweites Zwischenzahn
rad 37 jeweils auf den dem Verbindungslenker 35 gegenüberlie
genden Enden der Schwingen gelagert. Die beiden Schwingen 33
und 34 sind gemeinsam durch einen Verstellmechanismus verschwenk
bar, der mit einer durch den Verstellzylinder 38 geradlinig
verschieblichen Zahnstange 39 auf eine um die Achse der zweiten
Abtriebswelle 31 gekrümmtes Zahnradsegment 40 wirkt. Durch die
Verschwenkung der zweiten Schwinge 34 um die Achse der zweiten
Abtriebswelle 31 drehen sich die beiden Zwischenzahnräder 37
und 36 und verdreht das erste Zwischenzahnrad 36 das erste
Zahnrad 30 und mit ihm die erste Abtriebswelle 29. Die mit ihr
drehfest über die untere Gelenkwelle 19 verbundene Rüttelwelle
18 des unteren Rüttelwellenpaares 17, 18 (unteren Richtschwin
gers) wird auf diese Weise relativ zur Rüttelwelle 16 des
oberen Rüttelwellenpaares 15, 16 (oberen Richtschwingers) ver
dreht, so daß sich die Phasenverschiebung ändert. Die Verstel
lung der Phasenbeziehung zwischen den beiden Richtschwingern
kann während des Betriebs sehr feinfühlig erfolgen.
Die jeweils erforderliche Erregung des Rütteltisches 3 hängt
sowohl von den Bretteigenschaften (Härte, Ebenheit, Alterung,
usw.) als auch der Anpreßkraft der Betonsteinform 6 ab. Die
Härte der Fertigungspalette 5 beeinflußt das Schwingungsverhal
ten des Rütteltisches 3, so daß ein Beschleunigungsgeber 21 am
Rütteltisch einen Wert für die Eigenschaft der Fertigungspalet
te 5, nämlich hart oder weich, mißt.
Die Meßwerte des Beschleunigungsgebers 21 werden von einem
elektronischen Regler 50 verstärkt und mit manuell oder sonst
wie eingebbaren, aufgrund von Versuchen ermittelten Sollwerten für die Vor
rüttlung und die Hauptrüttlung verglichen. Der Regler 50 ver
stellt entsprechend der Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert
über ein Hydraulikventil 51 den Verstellzylinder 38 des Stell-
und Verteilergetriebes 26 und dieses die Phasenlage der Vertikal-
Schwingungen des oberen und des unteren Rüttelwellenpaares bzw.
der beiden Richtschwinger und damit die Amplitude des Rüttel
tisches 3.
Die Drehgeschwindigkeit des Hydraulikmotors 27 des Stell- und
Verteilergetriebes 26 und damit die der Rüttelwellen 15, 16, 17
und 18 bestimmt sich nach der Ölzufuhr aus einer mit einem
Stellzylinder 43 verstellbaren, von einem Drehstrommotor 45
angetriebenen Axialkolben-Verstellpumpe 44 des Hydraulikaggre
gats 42. Die gewünschte Drehzahl hängt von der Härte der Ferti
gungspalette 5 ab und wird ebenfalls durch den Regler 50 in Ab
hängigkeit vom Meßwert des Beschleunigungsgebers 21 gesteuert.
Das an sich bekannte Stell- und Verteilergetriebe 26 dient zur
stufenlosen Einstellung der Phasenlage und damit der Amplituden
höhe von deren Maximalhöhe bis zu deren absoluter Aufhebung,
d. h. Ausschaltung der Rüttlung bei umlaufenden Unwuchtwellen
und zur Verteilung der Leistung des am Getriebe 26 installier
ten Hydraulikmotors 27 auf die beiden im Rütteltisch 3 inte
grierten Doppelwellenrüttler (Richtschwinger) aus den Wellen
paaren 15, 16 und 17, 18.
Das Hydraulikaggregat 42 umfaßt außer dem Drehstrommotor 45 mit
der angeflanschten Axialkolben-Verstellpumpe 44 alle zum siche
ren Betrieb erforderlichen weiteren bekannten Komponente.
In Fig. 3 ist ein Verstell- und Verteilergetriebe in Form eines
Zahnriemengetriebes dargestellt, welches anstelle des mechani
schen Verstellgetriebes nach Fig. 2 bevorzugt eingesetzt wird.
Es sind lediglich die für die Funktion wichtigsten Teile sche
matisch dargestellt, jedoch nicht die Stelleinrichtung. Diese
kann ebenso ausgebildet sein, wie bei der Ausführungsform nach
Fig. 2.
Von den Abtriebswellen 29 und 31, von denen die Abtriebswelle
29 wiederum durch einen Hydraulikmotor 27 angetrieben werden
kann, weist die erste Abtriebswelle 29 eine erste Zahnriemen
scheibe 60 anstelle des Zahnrads 30 bei der Ausführungsform
nach Fig. 2 und die zweite Abtriebswelle 31 eine zweite Zahn
riemenscheibe 62 anstelle des Zahnrads 32 nach Fig. 2 auf. Mit
den Abtriebswellen 29 und 31 ist wiederum jeweils eine Gelenk
welle 19 zum Antrieb der vier Rüttelwellen 15, 16, 17 und 18
verbunden. Auf jeder Seite, in der Zeichnung links und rechts
der übereinander angeordneten Zahnriemenscheiben 60 und 62,
befindet sich jeweils eine Umlenkzahnriemenscheibe 63 und 64,
die beide auf einem Schlitten 70 gelagert sind. Dabei kann die
Lagerung zweckmäßigerweise derart sein, daß der Abstand der
beiden Scheiben zueinander veränderbar ist. Dazu genügt es,
wenn eine der beiden Scheiben derart verschieblich gelagert
ist, daß sie, um den Zahnriemen zu spannen, von der anderen
Scheibe wegverschieblich ist. Über die vier genannten Zahn
riemenscheiben 60, 62, 63 und 64 ist stramm ein endloser Zahn
riemen 66 geschlungen, so daß sich alle Zahnriemenscheiben im
gleichen Drehsinn drehen. Dieser ist durch die Antriebsdreh
richtung der Zahnriemenscheibe 60 bestimmt.
Zu beiden Seiten der Zahnriemenscheiben 60 und 62 befinden sich
jeweils auf der Rückseite des Zahnriemens 66 einwirkende Füh
rungsrollen 68. Sie sind derart angeordnet, daß die zwischen
den Führungsrollen 68 und den Umlenkzahnriemenscheiben 63 und
64 verlaufenden Trumms des Zahnriemens parallel zueinander
verlaufen. Gleichzeitig vergrößern sie den Umschlingungswinkel
des Zahnriemens 66 um die Zahnscheiben 60 und 62 .
Die Funktionsweise dieses Verstell- und Verteilergetriebes ist
folgende. Die seitliche Verschiebung des Schlittens 70, aus der
Position I in die gestrichelt gezeichnete Position II mit
Hilfe eines Hydraulikzylinders, der dem Stellzylinder 38 nach
Fig. 2 entspricht, bewirkt keine Änderung der erforderlichen
Zahnriemenlänge. Diese gleichsinnige Verschiebung der beiden
Zahnriemenscheiben 63 und 64 bewirkt jedoch, daß die Winkellage
der Zahnriemenscheibe 60 gegenüber der Zahnriemenscheibe 62
verändert wird. Ein Punkt auf der Zahnriemenscheibe 60 wandert
von der Position I z. B. um 90° in die Position II während der
entsprechende Punkt auf der Zahnriemenscheibe 62 unverändert
bleibt. Die Verschiebung kann bis zu 180° betragen, so daß das
untere Wellenpaar der Rütteleinheit, welches über eine erste
Gelenkwelle 19 mit der Zahnriemenscheibe 60 verbunden ist, zum
oberen Wellenpaar um 180° verdreht werden kann. Hierdurch wird
wieder eine maximale Rüttlererregung bzw. eine vollständige Kompensation derselben
erreicht, ebenso wie mit dem Verstell- und
Verteilergetriebe 26 gemäß Fig. 2.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform schematisch darge
stellt, bei der nur zwei Führungsrollen 68, z. B. die beiden
rechts von den Abtriebswellen 29 und 31 mit den Zahnriemen
scheiben 60 und 62 angeordneten, eingesetzt werden. Diese Füh
rungsrollen werden hierbei von der gezahnten Seite des Zahn
riemens 66 ebenso wie die Zahnriemenscheiben 60 und 62 um
schlungen und sind horizontal so weit von den Abtriebswellen
entfernt, daß beide Umlenkzahnriemenscheiben 63 und 64 zwischen
den Riemenscheiben 60, 62 und den Führungsrollen 68 angeordnet
sind. Sie werden an den einander zugewandten Seiten von der
zahnlosen Seite des Zahnriemens 66 umschlungen, so daß dieser
gespannt wird, wenn die beiden Umlenkzahnriemenscheiben 63 und
64 aufeinanderzubewegt oder die Führungsrollen 68 vom Zahn
riemenscheibenpaar 60, 62 weggerückt werden.
Claims (18)
1. Rüttelvorrichtung für eine Betonsteinformmaschine
mit
einem federnd abgestützten Rütteltische (3),
einem federnd abgestützten Rütteltische (3),
- der brettförmige, insbesondere hölzerne Fertigungspalet ten (5) mit einer Steinform (6) auf Auflageleisten (4) waagerecht aufnimmt, die über zwischengeschaltete Feder elemente (8) auf maschinenfeste Aufprall-Leisten (9) von oben andrückbar sind,
und
einem Umwuchtrüttelantrieb,
einem Umwuchtrüttelantrieb,
- der als mit unterschiedlichen Amplituden antreibbarer Richtschwinger ausgebildet ist, welcher horizontale parallele, zwangssynchronisierte, gegenläufig umlaufende, unwuchtbehaftete Rüttelwellen aufweist, die nur in der Vertikalen eine nach außen wirkende Rüttelkraft erzeugen, welche über die Auf lageleisten klopfend auf die Unterseite der Fertigungs palette wirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rüttelantrieb zwei Paare aus jeweils parallel zu einer Mittellinie (M) nebeneinander gelagerten Rüttelwellen (15, 16, 17, 18) aufweist,
daß der Rüttelantrieb zwei Paare aus jeweils parallel zu einer Mittellinie (M) nebeneinander gelagerten Rüttelwellen (15, 16, 17, 18) aufweist,
- welche jeweils gegenläufig mit gleicher Drehzahl zwangs synchronisiert antreibbar sind und die beiden Paare der Rüttelwellen (15, 16, 17, 18) entweder überein ander oder hintereinander angeordnet sind oder
alle Rüttelwellen in einer waagerechten Ebene angeordnet sind
und zu beiden Seiten des einen Rüttelwellenpaares eine
Rüttelwelle des anderen Rüttelwellenpaares angeordnet ist,
daß ein Stell- und Verteilergetriebe (26) für den Antrieb der Rüttelwellen vorgesehen ist,
daß ein Stell- und Verteilergetriebe (26) für den Antrieb der Rüttelwellen vorgesehen ist,
- das über Drehgelenkwellen (19) mit je einer Rüttelwelle (16, 18) jedes Paares verbunden ist und eine unabhängige stufenlose Einstellung der Phasenbeziehung der Rüttel schwingungen der beiden Rüttelwellenpaare zueinander zuläßt,
und
daß eine Einrichtung (50) vorgesehen ist, mit der das Stell- und Verteilergetriebe (26) von einer ersten Phasenbeziehung für die Vorrüttlung auf eine zweite Phasenbeziehung für die Haupt rüttlung verstellbar ist.
daß eine Einrichtung (50) vorgesehen ist, mit der das Stell- und Verteilergetriebe (26) von einer ersten Phasenbeziehung für die Vorrüttlung auf eine zweite Phasenbeziehung für die Haupt rüttlung verstellbar ist.
2. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein drehzahlverstellbares Antriebsaggregat (42) für den An
trieb des Verstell- und Verteilergetriebes (26) vorgesehen ist,
und daß eine Einrichtung (50) vorgesehen ist, mit der das An
triebsaggregat von einer ersten Antriebsdrehzahl für die
Vorrüttlung auf eine zweite Antriebsdrehzahl für die Hauptrütt
lung verstellbar ist.
3. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebsaggregat ein drehzahlverstellbarer Elektromotor
ist, der aus einem Frequenzumformer gespeist wird.
4. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebsaggregat (42) einen Hydraulikmotor (27) und
eine diesen speisende, von einem Motor (45) angetriebene
fördervolumenverstellbare Pumpe (44) zur Drehzahlverstellung
des Hydraulikmotors umfaßt.
5. Rüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Verstellen des Stell- und Verteilerge
triebes (26) und/oder des Antriebsaggregats (42) eine Regelein
richtung (50) ist,
- die mit einem in der Rüttelzone angebrachten Beschleuni gungsgeber (21) die Beschleunigung des Rütteltisches (3) und/oder der Fertigungspalette (5) aufnimmt und sie mit wenigstens je einem Sollwert für die Vorrüttlung und einen Sollwert für die Hauptrüttlung vergleicht und über die Phasenlage die Amplitudenhöhe und die Rüttelfrequenz ein stellt.
6. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (50) die Amplitudenhöhe während der
Vorrüttlung auf 50 bis 70%, insbes. etwa 60%, der Amplituden
höhe der Hauptrüttlung einstellt.
7. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (50) die Rüttelfrequenz während der
Vorrüttlung soweit erhöht, daß die Beschleunigung etwa der Be
schleunigung der Hauptrüttlung entspricht.
8. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (50) aus der während der Vorrüttlung
zu einer bestimmten Amplitudenhöhe und Rüttelfrequenz vom Be
schleunigungsgeber (21) gemessenen Beschleunigung den Sollwert
von Amplitudenhöhe und Rüttelfrequenz der Hauptrüttlung be
stimmt.
9. Rüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verstell- und Verteilergetriebe eine erste Antriebs welle (29) mit einer ersten Zahnriemenscheibe (60) und eine zweite Abtriebswelle (31) mit einer zweiten Zahnriemenscheibe (62) aufweist,
daß auf jeder Seite des Zahnriemenscheibenpaars (60, 62) je eine Umlenkzahnriemenscheibe (63, 64) gelagert ist, die gemein sam quer zum Zahnriemenscheibenpaar (60, 62) verstellbar sind,
und
daß ein endloser Zahnriemen (66) über diese vier Riemenscheiben (60, 62, 63, 64) stramm geschlungen ist.
daß das Verstell- und Verteilergetriebe eine erste Antriebs welle (29) mit einer ersten Zahnriemenscheibe (60) und eine zweite Abtriebswelle (31) mit einer zweiten Zahnriemenscheibe (62) aufweist,
daß auf jeder Seite des Zahnriemenscheibenpaars (60, 62) je eine Umlenkzahnriemenscheibe (63, 64) gelagert ist, die gemein sam quer zum Zahnriemenscheibenpaar (60, 62) verstellbar sind,
und
daß ein endloser Zahnriemen (66) über diese vier Riemenscheiben (60, 62, 63, 64) stramm geschlungen ist.
10. Rüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verstell- und Verteilergetriebe eine erste Abtriebs welle (29) mit einer ersten Zahnriemenscheibe (60) und eine zweite Abtriebswelle (31) mit einer zweiten Zahnriemenscheibe (62) aufweist,
daß auf einer Seite jeder Zahnriemenscheibe (60, 62) je eine Führungsrolle (68) und zwischen dem Zahnriemenscheibenpaar (60, 62) und dem Führungsrollenpaar (68) zwei Umlenkriemenscheiben (63, 64) gelagert sind, die gemeinsam quer zum Zahnriemenschei benpaar (60, 62) verstellbar sind,
und
daß ein endloser Riemen (66) über diese sechs Riemenscheiben bzw. Führungsrollen (60, 63, 62, 68, 64 und 68) stramm ge schlungen ist.
daß das Verstell- und Verteilergetriebe eine erste Abtriebs welle (29) mit einer ersten Zahnriemenscheibe (60) und eine zweite Abtriebswelle (31) mit einer zweiten Zahnriemenscheibe (62) aufweist,
daß auf einer Seite jeder Zahnriemenscheibe (60, 62) je eine Führungsrolle (68) und zwischen dem Zahnriemenscheibenpaar (60, 62) und dem Führungsrollenpaar (68) zwei Umlenkriemenscheiben (63, 64) gelagert sind, die gemeinsam quer zum Zahnriemenschei benpaar (60, 62) verstellbar sind,
und
daß ein endloser Riemen (66) über diese sechs Riemenscheiben bzw. Führungsrollen (60, 63, 62, 68, 64 und 68) stramm ge schlungen ist.
11. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Umlenkzahnriemenscheiben (63, 64) gemeinsam auf
einem Schlitten (70) gelagert sind.
12. Rüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand der Umlenkzahnriemenscheiben (63, 64) vonein
ander veränderbar ist.
13. Rüttelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß seitlich der Zahnriemenscheiben (60, 62) auf die Rückseite
des Zahnriemens (66) einwirkende Führungsrollen (68) zur
Vergrößerung des Umschlingungswinkels um die Zahnriemenscheiben
vorgesehen sind.
14. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 10 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile der Zahnriemen (66) zwischen den Führungsrollen (68) und
den Umlenkzahnriemenscheiben (63, 64) jeweils parallel
zueinander verlaufen.
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