Die Erfindung bezieht sich auf einen Innenrüttler gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind miniaturisierte statische Umformer bekannt, bei denen eine untrennbare Verbindung von Umformer und Vibriernadel realisiert wurde. Nur damit konnte ein sicheres Funktionieren des elektronischen Umformers von einer Phase auf drei Phasen gewährleistet werden. Ein solcher Vibrator ist aus der EP 0 604 723 bekannt.
Die herkömmlichen Frequenzsteuerungen für Asynchronmotoren im Bereich bis 10 kW arbeiten mit Pulsbreitenmodulation. Ein Prozessor vergleicht dabei den gemessenen, sinusähnlichen Strangstrom mit den im Speicher vorhandenen Sinusdaten. Die Trägerfrequenz, in der die Transistormodule betrieben werden, liegt weit über 2 kHz. Für Motoren im höchsten Leistungs- und Spannungsbereich wird auf die Pulsbreitenmodulation verzichtet und eine Sinusspannung im Multilevelbetrieb erreicht. Den Motorensträngen werden dabei Gleichspannungsquellen unterschiedlicher Höhe zugeschaltet.
Die Unverlierbarkeit der Verbindung zwischen Umformer und Innenrüttler gestattet keinen schnellen Wechsel der Einheiten auf der Baustelle.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Innenrüttler der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass er auf Baustellen in einfacher Weise eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Diese zeigt eine schematische Ansicht eines tragbaren Innenrüttlers mit elektrostatischem Antrieb für einen Phasenwechselstrom.
Mit dem Bezugszeichen A ist die steckbare elektrische Vibroeinheit bezeichnet, die eine Vibrierflasche 2 mit Elektromotor und Unwucht umfasst. Diese kann in verschiedenen Abmessungen vorliegen. Die Vibroeinheit A schliesst mit einer Gummispitze 1 ab. Das gegenüberliegende Ende der Vibroeinheit A endet in einem Element 4 eines elektromagnetischen Steckers C, wobei das Kuppelelement 4 über einen Schutzschlauch 3 mit der Vibrierflasche 2 verbunden ist. Der Schutzschlauch 3 kann in unterschiedlichen Längen vorgesehen sein. Eine steckbare elektrostatische Antriebseinheit ist mit dem Bezugszeichen B gekennzeichnet. Diese umfasst einen Niederfrequenz-Umrichter 6, der vorzugsweise als austauschbare Einheit vergossen ist, und der in einem zweiteiligen Aluminiumgehäuse 7 eingesetzt ist. Der Umrichter 6 wird über einen Ein-Ausschalter 8 betätigt.
An der Antriebseinheit B ist zudem ein vorzugsweise abnehmbarer Handgriff 9 befestigt und für den Einsatz ist der Innenrüttler mit einem Schultertraggurt 10 versehen. Zur Energieversorgung ist eine Kabeleinführung 11 mit Kabel und Stecker an der Antriebseinheit B angeschlossen. Die Antriebseinheit B umfasst ein gewindetes Element 5 der elektromechanischen Kupplung C.
Dadurch kann die Vibroeinheit A mit der Antriebseinheit B über den elektromechanischen Stekker C in lösbarer Weise verbunden werden.
Der Elektro-Innenrüttler zum Verdichten von Beton besteht aus der Elektrovibriereinheit A und dem elektrostatischen Umformer B. Die Elektrovibriereinheit A umfasst einen dreiphasigen asynchronen Kurzschlussläufermotor 2 mit Exzenterunwucht, Anschlusskabel, Schutzschlauch 3 und elektromechanischem Verbindungsstecker 4 zum Umformerteil.
Der elektrostatische Umformer B beinhaltet einen Wechselrichter von einphasigem Eingang auf dreiphasigen Ausgang. Der integrierte Schalter 8 und das Anschlusskabel mit Stecker 11 sowie die elektromechanische Buchse 5 für die Elektrovibriernadel sind ebenfalls am Umformer B vorgesehen.
Die vorliegende Motorensteuerung läuft auf dem Prinzip der Umformer für den hohen und höchsten Leistungsbereich. Dabei wird in einer Vorstufe eine Gleichspannung unterschiedlicher Höhe moduliert und diese Niederfrequenz zugeschaltet. Die Ausgangstransistoren arbeiten in der Nennfrequenz des Motors, also 200 Hz, wodurch nur geringe EMV-Probleme entstehen.
Die Vorstufe hat den Vorteil, dass sie einen allfälligen Kurzschluss oder Unterbruch schneller erkennt und keine undefinierten Betriebszustände eintreten können. Ausserdem schaltet sich die Vorstufe bei einem Unterbruch aus und der Umrichter 6 muss nach dem neuerlichen Ankoppeln der Nadel wieder neu gestartet werden.
Aus diesem Grund ist diese Ansteuerung für Systeme geeignet, in denen ein Unterbruch zum Motor vorkommen kann oder durchgeführt wird.
Die Vorteile dieses Innenrüttlers liegen unter anderem darin, dass die Vibriernadel A vom elektronischen Umformer B gelöst werden kann, ohne dass die Elektronik Schaden nimmt.
Damit ist der Umrichter 6 für verschiedene Nadeltypen A verwendbar. Der Benutzer ist je nach Armierung, Betontiefe, etc. auf die Verwendung von verschiedenen Vibriernadeln unterschiedlicher Dimensionen und Schlauchlängen angewiesen. Die vorliegende Lösung ermöglicht es dem Benutzer, nun verschiedene Vibriernadeltypen A mit einem einzigen Umformer B zu verwenden. Es ergibt sich somit eine kundenspezifische und kostengünstigere Lösung, in dem der Innenrüttler als tragbare Version oder als Schleppumformer mit beliebigen Schlauchlängen koppelbar ausgerüstet werden kann. Derselbe Umformer B kann verschiedene Vibriernadeln A mit unterschiedlichen Leistungen und unterschiedlichen Schlauchlängen aufnehmen.
Die elektromechanische Steckerverbindung C ist vorteilhafterweise kodiert, so dass der Umformer B die Vibriernadel A identifizieren und automatisch anpassen kann.
Der Ersatz einer defekten Vibriernadel A oder eines defekten Umformers B kann durch den Benutzer selbst erfolgen.
Zum Personenschutz ist der Umrichter mit einem integrierten Fehlerstromschalter ausgerüstet. Durch Temperaturmesssonden wird ein thermischer Schutz des Umformers B und der Vibriernadel A gewährleistet.
The invention relates to an internal vibrator according to the preamble of claim 1.
Miniaturized static converters are known from the prior art, in which an inseparable connection between converter and vibrating needle has been realized. This was the only way to ensure the safe functioning of the electronic converter from one phase to three phases. Such a vibrator is known from EP 0 604 723.
The conventional frequency controls for asynchronous motors in the range up to 10 kW work with pulse width modulation. A processor compares the measured sine-like phase current with the sine data available in the memory. The carrier frequency in which the transistor modules are operated is well above 2 kHz. For motors in the highest power and voltage range, pulse width modulation is dispensed with and a sinusoidal voltage is achieved in multi-level operation. Direct voltage sources of different heights are connected to the motor trains.
The captivity of the connection between the converter and the internal vibrator does not allow the units to be changed quickly on the construction site.
Based on this prior art, the invention has for its object to improve an internal vibrator of the type mentioned so that it can be used on construction sites in a simple manner.
According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1.
Further advantageous exemplary embodiments are characterized in the dependent claims. The invention is explained below with reference to the accompanying drawing. This shows a schematic view of a portable internal vibrator with an electrostatic drive for a phase alternating current.
Reference number A denotes the pluggable electrical vibrating unit, which comprises a vibrating bottle 2 with an electric motor and unbalance. This can be in different dimensions. Vibro unit A ends with a rubber tip 1. The opposite end of the vibro unit A ends in an element 4 of an electromagnetic connector C, the coupling element 4 being connected to the vibrating bottle 2 via a protective tube 3. The protective tube 3 can be provided in different lengths. A pluggable electrostatic drive unit is identified by the reference symbol B. This comprises a low-frequency converter 6, which is preferably cast as an exchangeable unit, and which is inserted in a two-part aluminum housing 7. The converter 6 is operated via an on-off switch 8.
A preferably removable handle 9 is also attached to the drive unit B and the internal vibrator is provided with a shoulder strap 10 for use. A cable entry 11 with cable and plug is connected to the drive unit B for the energy supply. The drive unit B comprises a threaded element 5 of the electromechanical clutch C.
As a result, the vibratory unit A can be connected to the drive unit B via the electromechanical connector C in a detachable manner.
The electric vibrator for compacting concrete consists of the electro-vibrating unit A and the electrostatic converter B. The electro-vibrating unit A comprises a three-phase asynchronous squirrel-cage motor 2 with eccentric unbalance, connecting cable, protective hose 3 and electromechanical connector 4 to the converter part.
The electrostatic converter B contains an inverter from a single-phase input to a three-phase output. The integrated switch 8 and the connecting cable with plug 11 as well as the electromechanical socket 5 for the electric vibrating needle are also provided on the converter B.
The present motor control runs on the principle of the converter for the high and highest performance range. A DC voltage of different levels is modulated in a preliminary stage and this low frequency is switched on. The output transistors operate at the nominal frequency of the motor, i.e. 200 Hz, which causes only minor EMC problems.
The pre-stage has the advantage that it detects a possible short circuit or interruption faster and no undefined operating states can occur. In addition, the preliminary stage switches off in the event of an interruption and the converter 6 must be restarted after the needle has been coupled again.
For this reason, this control is suitable for systems in which an interruption to the motor can occur or is carried out.
The advantages of this internal vibrator include that the vibrating needle A can be released from the electronic converter B without the electronics being damaged.
The converter 6 can thus be used for different needle types A. Depending on the reinforcement, concrete depth, etc., the user is dependent on the use of different vibrating needles of different dimensions and hose lengths. The present solution enables the user to use different vibrating needle types A with a single converter B. The result is a customer-specific and more cost-effective solution in which the internal vibrator can be equipped with any hose length as a portable version or as a drag converter. The same converter B can accommodate different vibrating needles A with different capacities and different hose lengths.
The electromechanical plug connection C is advantageously coded so that the converter B can identify the vibrating needle A and adapt it automatically.
A defective vibrating needle A or a defective converter B can be replaced by the user himself.
The inverter is equipped with an integrated residual current switch for personal protection. Thermal protection of the converter B and the vibrating needle A is ensured by temperature measuring probes.