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Stampfmasehine.
Die Erfindung betrifft eine Stampfmaschine, wie sie zum Rammen von Pfählen, Spund- wänden, Strassenpflaster, oder zum Einstampfen von Beton, Sand oder andern Gütern und auch zum
Zerkleinern von Materialien, wie endlich Brikettieren von Kohle und andern Materialien bekannt ist.
Bei den bekannten Maschinen wurden entweder Hämmer oder Fallgewiehte benutzt, mit denen aber die Arbeit sehr langsam vor sich geht, oder man benutzte schwingende Stampfvorrichtungen, die sich insbesondere bei Resonanz leicht hinsichtlich Kraft und Leistung einregeln lassen, die aber bei einigermassen hohen Schlagstärken selbst anfangen zu springen und dann zu Beschädigungen führen.
Die Erfindung besteht in der Hauptsache darin, dass bei Resonanzstampfmaschinen zwei
Massen durch eine oder mehrere energiespeiehernde Mittel (Federn, Gummikörper, Luftpuffer od. dgl.) verbunden sind und durch eine möglichst im Ruhepunkt des ganzen Systems (im Schwingung- knoten) befestigte Antriebsvorrichtung mit loser Kopplung die Massen zu jenem bekannten Gegen- lauf erregt, wie er bei Schwingsieben zur Anwendung gebracht wurde, wobei gegebenenfalls die ganze
Maschine oder ihre einzelnen Teile unter Zwischenschaltung weicher Tragfedern auf einem Funda- ment abgestützt sind oder an einem Gerüst aufgehängt werden.
Der Vorteil besteht hiebei darin, dass durch die ohne Schwierigkeit erreichbare gegenläufige
Schwingung beider Massen, also 1800 Phasenverschiebung, der Schwerpunkt der ganzen Maschine annähernd in Ruhe bleiben kann, selbst wenn die Schlagstärke wesentlich höher wird als das Gewicht der Maschine. Dabei entstehen in den Verbänden der Maschine nur geringe Beanspruchungen, und es sind in allen Fällen ganz besonders hohe Stampfleistungen mit geringem Kraftaufwand und leichten Maschinen erreichbar.
Wertvoll für die Erfindung sind noch eine Reihe später näher beschriebener Einzelheiten, insbesondere auch einerseits eine Ausbildung für Hartzerkleinerung, wo die eine Masse als Körper zur Aufnahme des Materials und die andere als Stampfer ausgebildet ist, und endlich eine Ausgestaltung als Brikettpresse, wo die eine Masse als Matrize und die andere als Patrize der strangpressenartigen Vorrichtung ausgebildet ist.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in einer Reihe von Ausführungsbeispielen in vereinfachter Darstellung, u. zw. sind Fig. 1 Ansicht eines Stampfmasehinenhauptteiles mit eingebautem Motor, Fig. 2 Ansicht einer ähnlichen Maschine, an einem Kran angehängt, Fig. 3 Ansicht einer etwas andern Ausführungsform mit Federung am Kranhaken, Fig. 4 und 5 Seiten-und Endansicht einer Strassenstampfmasehine mit Lenkerfedern zum Führen der Masse und mit elastischen Endanschlägen, Fig. 6 und 7 Seiten-und Endansicht einer Stampfvorrichtung für besonders hohe Frequenzen, Fig. 8 und 9 Seiten- und Endansicht mit aneinander durch Lenkerfedern geführten Massen, Fig. 10 und 11 Endansicht und Längsschnitt einer Ausführungsform als Hartzerkleinerungsmaschine und Fig.
12 teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform als Brikettpresse.
Nach Fig. 1 sind eine Stampfmasse 1 und eine wesentlich schwerere Gegenmasse 2 durch Federn 3 miteinander verbunden. Wird ein solches Zweimassensystem frei im Raum schwebend durch periodisches Zusammendrücken der Federn J erregt, so schwingen beide Massen 1, 2 gegenläufig, also mit 1800 Phasenverschiebung gegeneinander, und ihre Amplituden sind umgekehrt proportional ihren Gewichten. Infolgedessen bildet sich in den Schwingungsfedern. 3 an einer Stelle ein Schwingungsknoten aus, also ein im Raum stillstehender Punkt, u. zw. hat dieser Punkt von den beiden Massen 1, 2 Entfernungen, die ihren Gewichten umgekehrt proportional sind. In diesem
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ruhenden Punkt der elastischen Massen ist eine Platte 4 befestigt, die somit auch im Ruhezustand bleibt.
Diese Platte kann beispielsweise einen Motor 5 oder ein sonstiges Antriebsglied für ein Exzentergetriebe 6 tragen, das mittels einer als lose Kopplung wirkenden Feder 7 die eine Masse 1 in Schwingung versetzt. Ob die Federn 3 durch die Platte 4 unterbrochen werden oder ununterbrochen 5durchlaufen, ist gleichgültig. Das so gestaltete Massensystem kann mit der kleineren Masse 1 als Schlagmasse für die verschiedensten Stampfarbeiten benutzt werden.
Fig. 2 zeigt ein in ähnlicher Weise aus Massen 1, 2, Federn J, Tragplatte 4, Motor 5 und Kopplungsgetriebe 6,7 zusammengesetztes Stampfwerk mit weichen Tragfedern 8 an dem Haken 9 eines Kranes 10 aufgehängt, mittels dessen es auf die zu stampfende Stelle beliebig herabsenkbar ist.
Die Tragfedern 8 sind hier an der oberen Masse 2 angebracht und schwingen infolgedessen mit der Masse 2 etwas mit. Der Motor 5 ist hier an der Tragplatte 4 mittels Motortragfedern 11 angehängt, um besonders gut gegen Erschütterungen geschützt zu sein, die aus ungleichmässiger Härte der Stampfschläge entstehen könnten. Er treibt das Exzentergetriebe 6 durch eine beispielsweise als Riementrieb ausgebildete Übersetzung 12. Lenkerfedern 13 dienen hier zum genauen Führen der Gegenmasse 2 an der Tragplatte 4.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung ganz ähnlich der Fig. 2, nur sind hier die Tragfedern 8 an die Tragplatte 4 angesetzt, so dass sie fast gar nicht schwingen und infolgedessen keine Schwingungen auf den Kran 10 übertragen. Obendrein ist hier noch eine Aufhängefeder 14 zwischengeschaltet, die die Tragfedern sowohl hier wie in Fig. 2 ergänzen oder ersetzen kann.
Fig. 4 und 5 zeigen einen Schwingungserzeuger der beschriebenen Art als Strassenstampfmaschine ausgebildet. Zu diesem Zweck enthält ein auf Rädern 15 fahrbarer Rahmen 16 mit Lenkerfedern J. 3 geführt eine Gegenmasse 2 und eine Stampfmasse 1, die untereinander wieder durch Sehwingungsfedem. 3 verbunden sind. Dieses System ist durch Tragfedern 8 im Rahmen 16 aufgehängt, und ein Exzentertrieb 6 mit Kopplungsfeder 7 dient zur Schwingungserregung, indem er in diesem Falle an der Gegenmasse 2 angreift ; diese und andere Angriffsarten und Kopplungsarten sind für das Wesen der Sache gleichgültig.
Um die Schwingungen unharmonisch oder pseudoharmonisch zu machen, also zu erreichen, dass die schwingenden Massen bestimmte Höchstausschläge nicht überschreiten, sind Zusatzfederungen in Gestalt von halbkugelähnlichen Körpern 17 aus Gummi oder ähnlichem Stoff vorgesehen, die den Hub zwischen ihnen liegender Platten 18 und somit der mit diesen Platten durch Stutzen 19 verbundenen Stampfmasse 1 begrenzen. Die Hubbegrenzung durch diese elastischen Körper erfolgt derart, dass die gesamte Fedenmgskraft im letzten Teile des Schwingungshubes viel schneller als linear zunimmt und dadurch die pseudoharmonische Wirkung herbeiführt, die das Gerät gegen Beschädigungen besonders im Leerlauf schützt und die Stampfpräzision erhöht ; dieses letzte ist besonders dort erwünscht, wo Verschalungen 18 zum Halten des frisch aufgeschütteten einzustampfenden Betons vorhanden sind.
Zu demselben Zweck dienen auch noch Anschlagkörper 20 aus Gummi oder ähnlichem Stoff, die auf Konsolen 21 des Rahmens 16 aufliegen, und auf denen Platten 22 aufliegen, die durch Stützen 23 mit der Stampfmasse 1 verbunden sind, so dass sie den Grössthub der Stampfmasse 1 nach unten hin mit einiger Elastizität genau begrenzen.
Fig. 6 und 7 zeigen ein mit besonders geringen Hüben und besonders hoher Frequenz zu betreibendes Stampf-oder Rüttelwerk. Die Massen 1, 2 hängen wieder mit Tragfedern 8 an irgendeinem Traggestell, an dem sie mit Lenkerfedern 13 geführt sind. Entsprechend den kleinen hier zu erreichenden Hüben dienen halbkugel hnliche Körper 17 aus Gummi oder ähnlichem Stoff als einzige Schwingungsfederung. Sie stehen hiezu dicht angelegt der Federplatte 18 gegenüber, die wieder mit Stützen 19 an der Masse 1 befestigt ist. Die Gummikörper 17 wirken als kurzhubige Federn mit ausserordentlich schnell zunehmender Steigung der Federkurve, also stark pseudoharmoniseh. Je nach der Form der Gummikörper 17, die eine spitzere oder flachere Parabel oder eine Kreisbogenform zum Querschnitt haben können, sind beliebige verschiedene Charakteristiken der Federung erreichbar.
Der Antrieb und die Kopplung besteht wieder aus einem Exzentertriebwerk 6 und einem zwischen einen Angriffszapfen 24 und den Exzenterbügel 25 eingeschalteten Ring 26 aus Gummi oder ähnlichem Stoff. Der Motor ist hier auf der Gegenmasse 2 angebracht zu denken. Der Gummiring 26 wirkt als Kopplungsfeder und ist gleichzeitig auch auf Verdrehung durch den Exzenterbügel beansprucht.
Fig. 8 und 9 zeigen zwei Massen 1, 2 durch Lenkerfedern 27, 28 aneinandergeführt, und ausserdem sind die Massen durch Lenkerfedern 1. 3 in irgendeinem sie tragenden Rahmenwerk geführt, u. zw. liegen die äusseren Lenkerfedern 1.'3 quer zu den inneren Lenkerfedern 27, 28. Dadurch ist die Bewegung des gesamten Systems vollkommen bestimmt, indem in zwei Raumrichtungen Führung vorhanden ist und die dritte Raumriehtung die Schwingungsriehtung bildet. Soweit es sich um kleine Amplituden handelt, können sämtliche Lenkerfeder 13, 27, 28 an beiden Enden fest eingespannt sein, während für grössere Amplituden jeweils die Befestigung am einen Ende nachgiebig sein muss, um die Verkürzung der Feder beim Durchbiegen zuzulassen.
Fig. 10 und 11 zeigen eine Reihe von Stampfmassen 1, durch Lenkerfedern 27 untereinander verbunden, und eine Gegenrnasse 2a, die als Hohlkörper zum Aufnehmen eines zu zerkleinernden
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Materials ausgebildet ist. Die Massen sind quer durch Lenkerfedern 28 und Schwingungsfedern miteinander verbunden und durch ein Antriebs-und Kopplungswerk 6,7 erregt. Die Hohlkörpermasse 2a ist hier auf schräg stehenden Lenkerfedern 29 gelagert, so dass sie eine Schrägschwingung ausführt, vermöge derer das am einen Ende durch einen Einfülltriehter 30 zugeführte Material während der Zerkleinerung durch den Hohlkörper 2a entlang wandert, um am andern Ende zerkleinert aus ihm herauszufallen.
Durch Flachstellen der tragenden Lenkerfedern 29 kann die Förderwirkung verlangsamt und durch etwas steileres Anstellen kann sie beschleunigt werden, so dass sie dem Fortgang der Zerkleinerungsarbeit anpassbar ist.
Statt der vielen einzelnen Stampfer 1 kann natürlich ein einziger entsprechend langer Stampfer vorgesehen sein. Auch Gummipuffer zum Erzeugen unharmonischer Schwingung und die sonstigen Einzelheiten der früheren Ausführungsformen können hier vorgesehen sein. Die Kopplung ferner kann statt der gezeichneten elastischen Kopplung hier auch eine Massenkopplung, Widerstandskopplung oder Stosskopplung an sich bekannter Art sein, und sie kann als kinetische oder potentielle Kopplung arbeiten.
Für besonders grosse Maschinen können in allen Fällen auch mehrere synchron wirkende Koppelglieder Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Stampfmaschine, bei welcher zwei schwingende Massen Verwendung finden, die durch ein oder mehrere energiespeichernde Mittel (Federn, Gummikörper od. dgl.) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Masse zu Stampfzwecken geeignet ausgebilder ist, und dass eine möglichst im Ruhepunkt des ganzen Systems (im Schwingungsknoten) befestigte Antriebsvorrichtung mit loser Kopplung die Massen zu bei Schwingsieben bekanntem Gegenlauf erregt, wobei gegebenenfalls die ganze Maschine oder ihre einzelnen Teile an einem Gerüst aufgehängt oder auf einem Fundament abgestützt sind, u. zw. unter Zwischenschaltung von weichen Tragfedern.
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Ramming machine.
The invention relates to a ramming machine such as those used for ramming piles, sheet pile walls, pavement, or for ramming concrete, sand or other goods and also for
Crushing of materials, as finally the briquetting of coal and other materials is known.
In the known machines, either hammers or hammers were used, but with which the work went very slowly, or vibrating tamping devices were used, which can be easily adjusted in terms of power and power, especially in the case of resonance, but which start to work themselves at relatively high impact strengths jump and then lead to damage.
The invention consists mainly in the fact that two resonance rammers
Masses are connected by one or more energy-storing means (springs, rubber bodies, air buffers or the like) and are energized by a drive device with loose coupling, which is fastened as far as possible in the rest point of the entire system (in the vibration node), to the known counter-rotation, as it was applied to vibrating screens, where appropriate the whole
Machine or its individual parts are supported on a foundation with the interposition of soft suspension springs or are suspended from a frame.
The advantage here is that the opposite can be achieved without difficulty
Oscillation of both masses, i.e. 1800 phase shift, the center of gravity of the whole machine can remain almost at rest, even if the impact force is significantly higher than the weight of the machine. This results in only low stresses in the associations of the machine, and in all cases particularly high tamping capacities can be achieved with little effort and light machines.
Valuable for the invention are a number of details described in more detail later, in particular on the one hand a design for hard comminution, where one mass is designed as a body for receiving the material and the other as a tamper, and finally a design as a briquette press, where one mass is designed as a die and the other as a male die of the extrusion-like device.
The drawing illustrates the invention in a number of exemplary embodiments in a simplified representation, u. Between Fig. 1 is a view of a ramming machine main part with built-in motor, Fig. 2 is a view of a similar machine attached to a crane, Fig. 3 is a view of a somewhat different embodiment with suspension on the crane hook, Figs. 4 and 5 are side and end views of a street ramming machine with trailing arm springs for guiding the mass and with elastic end stops, FIGS. 6 and 7 side and end views of a tamping device for particularly high frequencies, FIGS. 8 and 9 side and end views with masses guided together by trailing arm springs, FIGS. 10 and 11 end view and FIG Longitudinal section of an embodiment as a hard crushing machine and Fig.
12 partially cut-away side view of an embodiment as a briquette press.
According to FIG. 1, a ramming mass 1 and a much heavier countermass 2 are connected to one another by springs 3. If such a two-mass system is excited floating freely in space by periodically compressing the springs J, then both masses 1, 2 oscillate in opposite directions, i.e. with 1800 phase shifts from one another, and their amplitudes are inversely proportional to their weights. As a result, it forms in the vibration springs. 3 a vibration node at one point, i.e. a point that is stationary in space, u. between this point has 1, 2 distances from the two masses which are inversely proportional to their weights. In this
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A plate 4 is attached to the resting point of the elastic masses and thus remains in the resting state.
This plate can, for example, carry a motor 5 or some other drive element for an eccentric gear 6 which sets the mass 1 in vibration by means of a spring 7 acting as a loose coupling. It does not matter whether the springs 3 are interrupted by the plate 4 or pass through uninterruptedly. The mass system designed in this way can be used with the smaller mass 1 as impact mass for a wide variety of ramming work.
Fig. 2 shows a similarly composed of masses 1, 2, springs J, support plate 4, motor 5 and coupling gears 6, 7 composed of soft suspension springs 8 suspended on the hook 9 of a crane 10, by means of which it is suspended on the point to be tamped can be lowered at will.
The suspension springs 8 are attached to the upper mass 2 and consequently vibrate somewhat with the mass 2. The motor 5 is here attached to the support plate 4 by means of motor suspension springs 11 in order to be particularly well protected against vibrations that could arise from the uneven hardness of the ramming blows. It drives the eccentric gear 6 through a transmission 12, which is designed, for example, as a belt drive. Link springs 13 are used here to precisely guide the counterweight 2 on the support plate 4.
FIG. 3 shows a device very similar to FIG. 2, only here the suspension springs 8 are attached to the carrier plate 4 so that they hardly vibrate at all and consequently do not transmit any vibrations to the crane 10. On top of that, a suspension spring 14 is also interposed here, which can supplement or replace the suspension springs both here and in FIG.
4 and 5 show a vibration generator of the type described designed as a street pounding machine. For this purpose, a wheeled frame 16 with trailing arm springs J. 3 contains a counterweight 2 and a ramming weight 1, which are guided by visual vibration springs. 3 are connected. This system is suspended by suspension springs 8 in the frame 16, and an eccentric drive 6 with a coupling spring 7 is used to excite vibrations by engaging the counterweight 2 in this case; these and other types of attack and coupling are indifferent to the essence of the matter.
In order to make the vibrations inharmonic or pseudo-harmonious, i.e. to ensure that the vibrating masses do not exceed certain maximum deflections, additional springs in the form of hemispherical bodies 17 made of rubber or similar material are provided, which the stroke of the plates 18 between them and thus the one with them Limit plates connected by connecting pieces 19 rammed earth 1. The stroke limitation by these elastic bodies takes place in such a way that the entire suspension force in the last part of the oscillation stroke increases much faster than linearly and thereby brings about the pseudo-harmonic effect, which protects the device against damage, especially when idling, and increases the pitching precision; this latter is particularly desirable where formwork 18 is provided to hold the freshly poured concrete to be tapped.
For the same purpose, stop bodies 20 made of rubber or similar material, which rest on brackets 21 of the frame 16, and on which plates 22 rest, which are connected to the ramming mass 1 by supports 23, so that they follow the greatest stroke of the ramming mass 1 delimit exactly at the bottom with some elasticity.
6 and 7 show a ramming or vibrating mechanism to be operated with particularly small strokes and particularly high frequency. The masses 1, 2 again hang with suspension springs 8 on any support frame on which they are guided with trailing arm springs 13. Corresponding to the small strokes to be achieved here, hemispherical-like bodies 17 made of rubber or similar material serve as the only vibration suspension. For this purpose, they are closely positioned opposite the spring plate 18, which is again fastened to the mass 1 with supports 19. The rubber bodies 17 act as short-stroke springs with an extraordinarily rapidly increasing slope of the spring curve, that is, strongly pseudo-harmonic. Depending on the shape of the rubber body 17, which can have a more pointed or flatter parabola or a circular arc shape for the cross-section, any number of different characteristics of the suspension can be achieved.
The drive and the coupling again consist of an eccentric drive 6 and a ring 26 made of rubber or a similar material, inserted between an engagement pin 24 and the eccentric bracket 25. The motor is to be thought of as being attached to the counter mass 2. The rubber ring 26 acts as a coupling spring and is at the same time also subject to rotation by the eccentric bracket.
8 and 9 show two masses 1, 2 brought together by trailing arm springs 27, 28, and in addition the masses are guided by trailing arm springs 1, 3 in some framework supporting them, u. Between the outer trailing arm springs 1.'3 lie transversely to the inner trailing arm springs 27, 28. This completely determines the movement of the entire system, in that there is guidance in two spatial directions and the third spatial direction forms the oscillation direction. As far as small amplitudes are concerned, all trailing arms 13, 27, 28 can be firmly clamped at both ends, while for larger amplitudes the fastening at one end must be flexible in order to allow the spring to be shortened when it deflects.
10 and 11 show a series of ramming masses 1, connected to one another by trailing arms 27, and a counter mass 2a, which is a hollow body for receiving a to be comminuted
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Material is formed. The masses are connected to one another transversely by trailing arm springs 28 and vibration springs and are excited by a drive and coupling mechanism 6, 7. The hollow body mass 2a is mounted here on trailing arm springs 29 at an angle, so that it executes an oblique oscillation by virtue of which the material fed in at one end through a filling line 30 migrates through the hollow body 2a during the comminution, in order to fall out of it in shredded form at the other end.
By placing the load-bearing trailing arm springs 29 flat, the conveying effect can be slowed down, and by setting it up a little steeper it can be accelerated so that it can be adapted to the progress of the crushing work.
Instead of the many individual rammers 1, a single correspondingly long rammer can of course be provided. Rubber buffers for generating inharmonic vibrations and the other details of the earlier embodiments can also be provided here. The coupling can also be a mass coupling, drag coupling or impact coupling of a type known per se, instead of the elastic coupling shown, and it can work as a kinetic or potential coupling.
For particularly large machines, several synchronously acting coupling elements can be used in all cases.
PATENT CLAIMS: 1. Tamping machine, in which two vibrating masses are used, which are connected by one or more energy-storing means (springs, rubber bodies or the like), characterized in that one mass is designed to be suitable for tamping purposes, and that a drive device with loose coupling, if possible at the rest point of the whole system (in the vibration node), excites the masses to counter-rotation known in vibrating screens, with the whole machine or its individual parts being suspended from a frame or supported on a foundation, u. between the interposition of soft suspension springs.