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Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von durch insbesondere lotrechte Wände begrenztem Schüttgut
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Bei ausgeschaltetem Magneten muss der Rüttler mittels eines um die Formwand geschlungenen straff gespannten Seils oder vom Bedienenden selbst an die Formwand angedrückt werden. Im ersten Fall kann der Rüttler nicht mehr über die Formwand bewegt werden, im zweiten Fall ist die Anpresskraft begrenzt durch die Körperkraft des Bedienenden und ungleich, da der Bedienende bald ermüdet, zumal er durch die Rüttelschwingungen, den Lärm und die Staubentwicklung belästigt wird.
Ferner ist es bekannt, den Rüttler mittels einer um die lotrechten, das Schüttgut begrenzenden Wän- de geschlungenen Kette an den Begrenzungswänden zu halten und die im wesentlichen waagrecht ange- ordnete Kettenschlinge entweder mittels einer Leiste oder mehrer am Umfang der Begrenzungswände ver- teilter senkrecht hängender Kettenstücke gegen Abrutschen zu sichern, weshalb aber der eingeschaltete
Rüttler nicht über die Formwände bewegt werden kann. Ein einigermassen gleichmässiges Verdichten des
Schüttgutes ist nur möglich, wenn der Rüttler an alle Stellen der Begrenzungswand versetzt wird, wozu das Rütteln oftmals unterbrochen werden muss. Dies ist sehr umständlich und zeitraubend. Falls die Kette mittels des Spannschlosses sehr stark gespannt wird. ist der Rüttler fest mit der Form verbunden und kann auf letztere keine Schläge ausüben.
Das Schüttgut wird dann lediglich durch Kreisschwingungen verdich- tet, wobei die Verdichtungsleistung wesentlich kleiner und die unerwünschte Wanderung des Schüttgutes grösser als beim Verdichten durch Schläge ist.
Es ist auch bekannt, den Schwingungserreger an einem Ende einer langen federnden Stange zu be- festigen, deren anderes, am Boden abgestütztes Ende ein Pedal hat, mittels dessen der Bedienende den Rüttler an die das Schüttgut begrenzende Wand andrückt. Der Bedienende muss dabei auch die Vorrichtung samt Rüttler im Gleichgewicht halten, so dass nur leichtere Rüttler verwendet werden können.
Von einem Stützpunkt der Stange kann nur ein kleiner Kreisbogen an der Begrenzungswand bestrichen werden (bei längerem Kreisbogen müsste der Bedienende auch noch einen Teil des Gewichts der Vorrichtung tragen), so dass zum Rütteln der gesamten Begrenzungswand der Stützpunkt der Stange oftmals gewechselt werden muss. Dies ist zeitraubend und beschwerlich. Die Anpresskraft ist beschränkt entsprechend der Körperkraft des Bedienenden, sie ist nicht genau einstellbar und kann-weil der Bedienende ermüdet - nicht längere Zeit konstant gehalten werden, Ausserdem wird der Bedienende durch die auf ihn übertragenen Rüttelschwingungen stark belästigt.
Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, dass der Schwingungserreger über eine Bodenfläche an die Begrenzungswand angedrückt ist mit der einstellbaren Kraft eines federnden Stützgliedes, welches an einer der Anlagefläche des Schwingungserregers gegenüberliegenden Begrenzungswand abgestützt ist.
Das Andrücken des Schwingungserregers an die das Schüttgut begrenzende Wand mittels eines federnden Stützgliedes, das an einer der Anlageflächen des Schwingungserzeugers gegenüberliegenden Begrenzungswand abgestützt ist, macht einen Luftspalt entbehrlich und ermöglicht es, Schüttgutformen mit sehr groben Masstoleranzen zu verwenden, die viel billiger sind als Formen mit feinen Masstoleranzen. Ein schwankender Abstand der Formwände hat nur eine etwas schwankende Vorspannung der Feder zur Folge, aber praktisch keinen Einfluss auf die Schwingungen des Rüttlers und das Schlagen. Der Schwingungserreger und das Stützglied lassen sich bei eingeschaltetem Rüttler leicht und kontinuierlich über die Formwand bewegen, so dass ein sehr gleichmässiges Verdichten des Schüttgutes möglich ist.
Mittels des federnden Stützgliedes können auch grössere Formen durch Hochfrequenzschwingungen gerüttelt werden, wobei eine wesentlich grössere Verdichtungsleistung erzielbar ist als mit kleinerer Rüttlerdrehzahl.
Die Einstellbarkeit der Anpresskraft der Feder ermöglicht es, letztere so auf das Schwingungssystem abzustimmen, dass die auf die Begrenzungswände auftreffenden Schläge eine maximale Verdichtungsleistung am Schüttgut bewirken.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer Vorrichtung zum Rütteln der Aussenwände einer Form für einen T-Balken, mit einem federnden U-förmigen Bügel ; Fig. 2 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer Vorrichtung zum Rütteln der Aussenwände einer Form für einen T-Balken, mit einem starren U-förmigen Bügel ; Fig. 3 einen Teil der Fig. 2 im vergrösserten Massstab ; Fig. 4 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer Vorrichtung zum Rütteln einer Form für einen Balken von U-förmigem Querschnitt, wobei sich'der Rüttler mittels eines Bügels an einer Innenwand der Innenform abstützt ;
Fig. 5 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer Vorrichtung zum Rütteln eines zylindrischen Aussenmantels einer Form für einen zylindrischen Formling, mit einem starren U-förmigen Bügel ; Fig. 6 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer Vorrichtung zum Rütteln von lotrechten Innenwänden einer Form U-förmigenQuerschnitts ; Fig. 7 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer Vorrichtung zum Rütteln
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der rotationssymmetrischen Innenwände einer als Kern dienenden Hohlform für die Auskleidung des tie- gels eines Induktionsofens ; Fig. 8 eine Vorderansicht eines einen Rüttler umgebenden Gehäuses mit einem
Boden für die Vorrichtung nach Fig. 7 ; Fig. 9 ein anderes Ausführungsbeispiel des Gehäusebodens nach
Fig. 8 ;
Fig. 10 eine Draufsicht auf eine Rüttelvorrichtung nach Fig. 7 in vergrössertem Massstab.
An einem Lasthaken 1 (Fig. 1) einer nicht dargestellten Laufkatze ist ein L-förmiger Bügel 2 mittels zweier Ketten 3 so aufgehängt, dass ein Schenkel 2'des Bügels waagrecht, der andere 2"lotrecht nach unten weist.
Der waagrecht aufgehängte Bügelschenkel 2'ist dazu mit zwei Einhängevorrichtungen 4 für beide
Ketten 3 versehen. Das Ende des lotrecht hängenden Bügelschenkels 2" hat eine parallel zum waagrech- ten Bügelschenkel 2'verlaufende Gewindebohrung 5, in welcher eine Gewindespindel 6 schraubbar ge- lagert und durch zwei Muttern 7 befestigt ist. Das vom waagrechten Bügelschenkel 2'überdacht Ende der Gewindespindel 6 trägt eine Druckplatte 8, die an einer lotrechten Aussenwand 9 einer das Schütt- gut 10 begrenzenden, zweiteiligen Form 11 für einen T-Balken anliegt.
Am Ende des waagrechten Bügelschenkels ist eine Blattfeder 12 so befestigt, dass der L-förmige Bü- gel 2 mit der Blattfeder 12 einen federnden Bügel 2, 12 U-förmiger Gestalt ergibt.
Am unteren Ende der Blattfeder 12 ist ein nach unten und oben offenes Gehäuse 13 lösbar befestigt. das einen Rüttler 14 umgibt, welcher auf der Innenfläche eines Gehäusebodens 15 befestigt ist. Die
Aussenfläche des Gehäusebodens 15 wird durch die Blattfeder 12 an eine weitere lotrechte Aussenwand 16 der Form 11 angedrückt.
Dabeistützt sich das Gehäuse 13 über den L-förmigen Bügel 2, die Gewindespindel 6 und die Druck- platte 8 an der linken Aussenwand 9 der Form 11 ab.
Der Anpressdruck und der Abstand der beiden Druckflächen 8,15 sind durch Verschrauben der Gewin- despindel 6 verstellbar.
Zum Verdichten des Schüttguts 10 wird die Vorrichtung bei eingeschaltetem Rüttler 14 mittels der Laufkatze längs der lotrechten Aussenwände 9,16 der Form 11 gehoben und gesenkt und ausserdem in Längsrichtung der Form 11 senkrecht zur Zeichenebene bewegt.
An Stelle des starren lotrechten Bügelschenkels 2" kann an dem waagrecht hängenden Schenkel 2' eine zweite Blattfeder wie an seinem rechten Ende befestigt sein. Dann wird auch an Stelle der Druckplatte 8 ein zweites Gehäuse mit einem Rüttler spiegelbildlich zu dem ersten Gehäuse 13 an der Spindel 6 befestigt, so dass gleichzeitig auch die linke vertikale Wand 9 der Form 11 gerüttelt werden kann. Die Anpresskraft und der Abstand der Gehäuseböden 13 ist auch bei dieser Ausführung mittels der Spindel 6 verstellbar.
In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ist gegenüber dem Beispiel nach Fig. 1 ein starrer U-förmiger Bügel 17 vorgesehen. Auf einem Dach 18 des den Rüttler 14 umgebenden Gehäuses 13 ist ein Bolzen 19 senkrecht zum Dach 18 stehend befestigt. Dieser hat auf seinem dem Dach 18 zugewandten Ende ein Aussengewinde 19', das eine als Federteller dienende Mutter 20 und eine Gegenmutter 21 trägt.
Das andere Ende 19" des Bolzens 19 ist prismatisch, insbesondere zylindrisch und lagert leicht verschiebbar in einer entsprechenden Führung 22 eines Bügelschenkels 17'. Die Achse der Führung 22 fluchtet mit derjenigen der Gewindespindel 6. Zwischen dem Bügelschenkel 17'und der Mutter 20 ist eine Druckfeder 23 eingespannt, welche den mit der Mutter 20 fest verbundenen Gehäuseboden 15 unter Abstützung an der linken Formwand 9, über den Bügel 17, die Spindel 6 und die Druckplatte 8 an die rechte lotrechte Aussenwand 16 der Form 11 drückt.
Die Anpresskraft kann in gewissen Grenzen geändert werden. Dazu wird die Druckfeder 23 durch Verschrauben der Mutter 20 auf dem Gewindeteil 19'des Bolzens 19 mehr oder weniger vorgespannt und die Stellung der Mutter 20 mittels der Gegenmutter 21 gesichert.
Solange die Aussenseite des Gehäusebodens 15 nirgends anliegt, ist der Bolzen 19 durch die gespannte Druckfeder 23 gegenüber der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Lage so weit nach links verschoben, bis ein an ihm angebrachter durch Scheiben 24 gebildeter verstellbarer Anschlag an einer Aussenseite 25 des Bügelschenkels 17'anliegt und die weitere Entspannung der Druckfeder 23 und damit auch die weitere Verschiebung des Bolzens 19 samt Gehäuse 13 nach links-gegenüber dem Bügelschenkel 17'-begrenzt.
Der Anschlag besteht aus zwei am Mantel des zylindrischen Bolzenteils 19" anliegenden, auf einer Achse 26 exzentrisch befestigten Scheiben 24. Die Achse 26 verläuft senkrecht zum Bolzen 19 und ist in dem zylindrischen Bolzenteil 19"drehbar gelagert ; sie hat an einem Ende einen Vierkant 27, mit welchem sie samt den auf ihr befestigten zwei Scheiben 24 mittels eines nicht dargestellten Schlüssels gedreht werden kann.
Eine am Ende des zylindrischen Bolzenteils 19" befestigte Blattfeder 28 drückt mit ihrem freien Ende
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung zum Rütteln von Schüttgut 38 mit U -för- migemQuerschnitt, das ebenso wie im Beispiel nach Fig. 4 von einer Aussenform 39 und einer formteeh- nisch als Kern dienenden Innenform 40 begrenzt ist, welche beide auch U-förmige Querschnitte haben.
Diebeiden Gehäuseböden 15 zweier an ihren Dachflächen 41,41a durch ein schematisch dargestelltes Verbindungsglied 42 verbundenen Rüttlergehäuse 43,43a werden dabei an lotrechte Innenwände 40', 40"der als Kern dienenden Innenform 40 gedrückt. Um die lotrechten Forminnenwände 40', 40" auf ihrer ganzenHöhe zu rütteln, wird die an den zwei Ketten 3 in dem Lasthaken 1 aufgehängte Vorrichtung während des Rüttelns durch Heben und Senken des Lasthakens 1 gehoben und gesenkt.
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Sind die senkrechten Forminnenwände 40', 40"parallel, wie beispielsweise solche für einen Balken mit konstantem U-förmigem Profil, so wird die Vorrichtung ausserdem auch in der Längsrichtung des Balkens senkrecht zur Zeichenebene bewegt. Die konstruktive Verbindung der beiden Gehäuse 43,43a ist aus Fig. 10 (in vergrössertem Massstab) ersichtlich.
Die Anordnung nach Fig. 6 ist dann zweckmässig, wenn die Aussenform 39 sehr breit ist, so dass der zum Rütteln der Aussenform 39 erforderliche U-förmige Bügel sehr gross und schwer würde oder wenn die Wandstärke der Aussenform sehr dick oder die Aussenform für das Rütteln ungeeignet ist.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist eine Vorrichtung zum Verdichten von Schüttgut 44 für die Wandauskleidung des Tiegels 45 eines Induktionsofens gezeigt.
Auf das bereits verdichtete Schüttgut 46 für die Auskleidung des Tiegelbodens ist eine als Formkern dienende Blechtasse 47 mit der Öffnung nach oben konzentrisch zur Tiegelachse 48 aufgesetzt und der Ringraum zwischen dem Tiegelmauerwerk 49 und dem Aussenmantel der rotationssymmetrischen Blechtasse 47 mit Schüttgut 44 aufgefüllt.
Die Rüttelvorrichtung besteht aus zwei auf der Innenfläche ihrer Böden 50 einen Rüttler 14 tragenden Gehäusen 51,51a, deren Böden 50 durch das schematisch dargestellte Verbindungsglied 42 federnd an den Innenmantel der Blechtasse 47 gedrückt werden. Die Vorrichtung ist mittels zweier an je einem Gehäu- se 51, 51a eingehakten Ketten 3 am Lasthaken 1 einer nicht dargestellten Laufkatze aufgehängt. Die Gehäuseböden 50 sind eben, so dass sie den rotationssymmetrischen Innenmantel der Blechtasse 47 nur mit ihren beiden Kanten 52 (Fig. 10) in je zwei Mantellinien berühren.
Der über die Rüttlergehäuse 51,51a nach unten vorstehende Teil 50'jedes Gehäusebodens 50 ist an seinen Breitseiten durch zwei Kurven 52' begrenzt, die sich als Schnittlinien der durch den Gehäuseboden 50 gebildeten Ebene mit dem konischen Teil 47'des Innenmantels der Blechtasse 47 ergeben.
Mit den breitseits so begrenzten Gehäuseböden 50 kann-wenn letztere nahezu auf dem Boden 47" der Tasse 47 aufsitzen-vorteilhafterweise auch der konische Ubergang 47'zwischen dem zylindrischen Teil 47"der Blechtasse 47 und ihrem Boden 47"gerüttelt werden.
Um die Rüttelwirkung zu erhöhen, können an Stelle der beiden Gehäuseböden 50 (Fig. 8) solche, 53. nach Fig. 9 mit Nuten 54 verwendet werden, die-in ihrer tiefsten Lage in der Blechtasse 47-nur mit je sechs kurzen Stücken 54a ihrer seitlichen Kanten an Mantellinien der Blechtasse 47 anliegen.
Zum Verdichten des Schüttgutes 44 wird die Rundvorrichtung mittels des Lasthakens 1 über die Höhe
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gedreht. Nach dem Verdichten wird das Schüttgut 44,46 gesintert. Dabei schmilzt die Blechtasse 47.
Sie muss daher zweckmässigerweise aus dem gleichen Werkstoff wie der einzuschmelzende Werkstoff sein, da sie in diesen eingeht.
Zum Verdichten der Auskleidung von Tiegeln mit grossem Durchmesser kann es zweckmässig sein,
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