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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rüttelbühne zum Verdichten von in Formen eingebrachten Massen oder Schüttgütern, beispielsweise Betonmischungen, mit einem Fundamentrahmen, innerhalb dieses gespannten Zugelementen, auf denen über einer Unterlage die Form angeordnet ist, sowie einem Vibrator zum Erregen von Schwingungen und einer Einrichtung zum Einstellen der Vibrationsintensität.
Es sind Rüttelbühnen zum Verdichten von Betonmischungen allgemein bekannt, die aus einem Fundamentrahmen und einer Unterlage für die Form mit dem zu formenden Teil bestehen, wobei die Unterlage durch eine elastische Aufhängung mit dem Rahmen verbunden ist.
Die elastische Aufhängung besteht hiebei aus einem System von Schrauben- oder Blattfedern.
Rüttelbühnen sollen, um möglichst gute Verdichtung der Formmasse bei minimalen Aufwand an Vibrationsenergie zu erhalten, im Resonanzzustand arbeiten, d. h. die Frequenz der fremderregten Schwingungen des Rüttlers soll gleich der der Eigenschwingungen der elastisch aufgehängten Masse der Rüttelbühne sein, zu der auch die Massen der Form mit der Masse angehören.
Bei den bekannten Rüttelbühnen wird die Steifigkeit der Federn der elastischen Aufhängung je nach dem Gewicht des zu formenden Teiles gewählt.
Daher arbeitet eine solche bekannte Rüttelbühne bei Änderung des Gewichtes der zu formenden Teile ausserhalb des Resonanzzustandes, was sich nachteilig auf die Qualität der zu fertigenden Teile, auf den Energieverbrauch und die Leistung der Rüttelbühne auswirkt und ihre Lebensdauer bedeutend verkürzt.
Aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 002. 367 ist auch eine Rüttelbühne bekanntgeworden, bei der der Rütteltisch von gespannten Zugelementen gehalten ist. Diese bekannte Rüttelbühne arbeitet jedoch nicht im Resonanzzustand.
Es wurden auch Versuche unternommen, Rüttelbühnen zu schaffen, die keine Zugelemente besitzen und auch bei Änderung des Gewichtes der zu formenden Teile im Resonanzzustand arbeiten. Diese Versuche blieben jedoch erfolglos, da Sondervorrichtungen zum Einstellen auf Resonanz nötig wurden, was den Aufbau der Rüttelbühne bedeutend komplizierter machte. Ziel der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rüttelbühne zu schaffen, deren elastische Aufhängung es ermöglicht, sie je nach dem Gewicht des zu formenden Teiles auf Resonanzzustand einzustellen, die konstruktiv einfach ist und die grösstmögliche Arbeitszuverlässigkeit gewährleistet.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss zum Einstellen des Resonanzzustandes eine Vorrichtung zur Veränderung der Spannung der als beispielsweise aus Stahl gefertigten elastischen Saiten ausgebildeten Zugelemente an einem Ende des Fundamentrahmens vorgesehen ist.
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einem Längenabschnitt Zwischenglieder auf, die zur Aufnahme des Vibrators vorgesehen sind. Die Zwischenglieder können in ihrer Form der Form des Rüttlers angepasst sein.
Die Saiten der elastischen Aufhängung können zueinander parallel angeordnet sein, wenn man beim Formen Schwingungen beliebiger Richtungen erhalten will, die nur auf im Raum gewählten parallelen, zu den Seiten senkrechten Ebenen liegen sollen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachstehenden erläuternden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten, beispielsweisen Ausführungsformen, in der Fig. l eine zwischen festen Lagern eingespannte Saite mit Last, Fig. 2 eine zwischen Lagern eingespannte Saite mit Last, wobei ein Lager beweglich und das andere ortsfest ist, Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine Rüttelbühne, Figea in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Bühne nach Fig. 3 und Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Bühne nach Fig. 3 zeigt.
Das Arbeitsprinzip der Rüttelbühne beruht auf Schwingungen der an ihren Enden in festen Lagern (Fig. l) eingespannten Saite--2--mit einer an ihr befestigten Last-3--.
Die aus dem Gleichgewichtszustand gebrachte Last --3-- beginnt,, ; vie dies durch Pfeil"a"angezeigt ist,
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so höher, je grösser die Spannung der Saite--2--bei konstanter Last ist, und umgekehrt.
Bei Änderung des Gewichtes der Last ändert sich auch die Frequenz ihrer Schwingungen. Eine konstante Frequenz der Eigenschwingungen der Last bei Änderung von deren Gewicht wird durch ein Ändern der Spannung der Saite--2--mit Hilfe des beweglichen Lagers--4- (Fig. 2) erhalten, welches ermöglicht, die gespannten Saiten gemäss Pfeil"b"zu ändern.
Die Möglichkeit, eine konstante Schwingungsfrequenz der Last bei Änderung von deren Gewicht zu erhalten, gestattet es, eine Rüttelbühne zu schaffen, die im Resonanzzzustand arbeitet, d. h. eine solche Rüttelbühne zu schaffen, bei der die Frequenz der fremderregten Schwingungen, die durch den Rüttler erzeugt werden, gleich der der Eigenschwingungen (der Schwingungen der Form mit der Formmasse) ist.
Die Rüttelbühne besteht aus einem rechteckigem Fundamentrahmen-5- (Fig. 3), wobei zwischen
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gegenüberliegenden Wänden--6--desselben Stahlseile--7--gespannt sind, während die innerhalb des Fundamentrahmens untergebrachte als Platte ausgebildete Unterlage --8-- für die Form--9--mit der zu
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--8-- für--7-- durch (nicht dargestellte) Öffnungen in der Wand--6--des Fundamentrahmens hindurchgeführt sind.
Die Seile --7-- können auch durch ein Seil ersetzt werden, das über Seilrollen, die an gegenüberliegenden Seiten des Fundamentrahmens angebracht sind, geführt ist. Sein eines Ende ist starr befestigt und sein anderes Ende durch eine Öffnung in der Wand des Fundamentrahmens durchgeführt und mit einer Spannvorrichtung verbunden.
Gemäss Fig. 4 enthält die Rüttelbühne den Fundamentrahmen --5-- und die Unterlage-8-für die Form-9-mit dem zu fertigenden Teil, wobei die Unterlage sich innerhalb des Fundamentrahmens befindet und mit diesem durch Stahlseile --12-- verbunden ist. Die Unterlage ist mit einem (nicht dargestellten) Rüttler verbunden.
Das eine Ende jedes Seiles --12-- ist am Unterteil der Unterlage --8-- und das andere Ende an der Wand--6--des Fundamentrahmens--5--oder an der Spannvorrichtung --11-- befestigt.
Bei einer solchen konstruktiven Ausführung der Rüttelbühne kann der Aufwand an Stahlseilen vermindert werden.
Gemäss Fig. 5 besitzt die Rüttelbühne Stahlseile-13--, die im Fundamentrahmen senkrecht gespannt
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andere an der Spannvorrichtung --11-- befestigt.
Die Unterlagen --8-- für die Formen--9--sind an den Seilen--13--befestigt.
Die Form mit dem zu formenden Teil beginnt während des Betriebes des (nicht dargestellten) Rüttlers in der Horizontalebene zu vibrieren. Rüttelbühnen dieser Konstruktion werden zweckmässigerweise zum Verdichten von Betonmischungen in senkrecht stehenden Formen (Kassetten) verwendet.
Die Fig. 3, 4,5 zeigen nur einige praktische Ausführungsformen einer Rüttelbühne mit rechteckigem Fundamentrahmen. Normalerweise kann der Fundamentrahmen auch z. B. eine ringförmige Form od. dgl. besitzen. Die Saiten können in beliebigen Richtungen angeordnet sein, die sich in einer Ebene oder auf Ebenen befinden, welche bezüglich einer gegebenen, ausgewählten Schwingungsrichtung senkrecht verlaufen, wobei die Schwingungsrichtung mit einer Richtung zusammenfällt, welche zu allen Saiten senkrecht verläuft. Eine asymmetrische Lage der Unterlage für die Form hinsichtlich der Mitte der elastischen Aufhängung wird durch eine Asymmetrie des Gewichtes des Formgemisches zusammen mit der Form bezüglich dieser Mitte bestimmt.
Die beschriebenen Rüttelbühnen arbeiten folgendermassen.
Die Form-9- (Fig. 3, 4,5) mit der zu verdichtenden Betonmischung wird auf die Unterlage-8gesetzt und an ihr befestigt. Danach wird der Rüttler eingeschaltet. Hierauf wird mit Hilfe der Spannvorrichtung - die Spannung der Seile-7, 12, 13-- in Abhängigkeit vom Gewicht der zu rüttelnden Masse reguliert. Die Seile werden so lange gespannt, bis zwischen den Schwingungen des Rüttlers und den Eigenschwingungen der elastisch aufgehängten Masse der Rüttelbühne und der zu rüttelnden Masse ein Resonanzzustand auftritt.
Der Resonanzzustand wird gemäss der maximalen Schwingungsamplitude der elastisch aufgehängten Masse der Rüttelbühne bestimmt. Die Betonmischung wird solange gerüttelt, bis sie vollkommen verdichtet ist.
Bei Änderung des Gewichtes der zu verdichtenden Masse wird die Seilspannung so lange geändert, bis die Rüttelbühne Resonanzzustand erreicht.
Die erfindungsgemässe Rüttelbühne gewährleistet dank ihres Betriebes im Resonanzzustand ein hochwertiges Verdichten der eingebrachten Massen oder Schüttgüter bei minimalem Aufwand an Zeit und Energie.
Mittels einer solchen Bühne können Massen mit unterschiedlichem Gewicht verdichtet werden, was beim Formen von Beton- und Stahlbetonteilen, deren Gewichtsbereiche sehr gross sind, eine wichtige Bedeutung hat.
Die erfindungsgemässe Rüttelbühne arbeitet geräuschlos, überträgt keine Schwingungen auf den Fundamentrahmen und erfordert deshalb keinen speziellen Unterbau für ihre Befestigung.
Die elastische Aufhängung der Rüttelbühne ist leicht beweglich. Deshalb sind keine Hochleistungs-Rüttler erforderlich und Schwingungen können in verschiedenen Ebenen erfolgen, was besonders beim Formen von hohen Teilen wichtig ist.
Die Aufhängung ist einfach und billig herzustellen.
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