DE10059467A1 - Betonverdichtungsanordnung mit funkgesteuerten Außenrüttlern - Google Patents

Abstract

Eine Betonverdichtungsanordnung zum Verdichten von plastisch verformbarem Beton in einer Schalung (2) weist mehrere an der Schalung (2) befestigte Rütteleinheiten (1) auf, die jeweils eine Schwingungserzeugungseinrichtung (3) und eine Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung (4) aufweisen. Ein Sollwert für die Schwingungsfrequenz einer von der Schwingungserzeugungseinrichtung (3) erzeugten Schwingung wird über eine Sendeeinrichtung (7; 8, 9) an einen Funkempfänger (6) übertragen, der jeweils einer der Schwingungsfrequenzsteuereinrichtungen (4) zugeordnet ist. Jede der Schwingungsfrequenzsteuereinrichtungen (4) ist direkt durch ein öffentliches Stromnetz gespeist. Dadurch entfallen aufwendige Steuerleitungen oder Leitungen zum Übertragen der hochfrequenten Energie an die Schwingungserzeugungseinrichtung (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Betonverdichtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine derartige Anordnung dient zum Verdichten von noch plastisch verformba­ rem Beton, der zur Erzeugung von Betonteilen in eine Schalung eingefüllt wor­ den ist. An der Schalung sind mindestens eine, meist aber mehrere Rütteleinhei­ ten befestigt, die häufig jeweils einen Außenrüttler aufweisen. Ein derartiger Au­ ßenrüttler besteht üblicherweise aus einem Motor, der ein oder mehrere, aus Fliehgewichten bestehende Unwuchten antreibt und dadurch eine Schwingung erzeugt, die über eine starre Verbindung auf die Schalung übertragen wird. Durch das Rütteln der Schalung kann der Beton in der gewünschten Weise ver­ dichtet werden.

Üblicherweise werden an Schalungen für größere Betonfertigteile eine bestimmte Anzahl von Außenrüttlern angeordnet, die alle mit einem gemeinsamen Fre­ quenzumformer gekoppelt sind, der für die angeschlossenen, den Außenrüttlern zugeordneten Elektromotoren eine geeignete Antriebsenergie in Form einer elek­ trischen Wechselspannung mit einer für die gewünschte Schwingungsfrequenz erforderlichen Frequenz bereitstellt.

Nachteilig an einer derartigen Anordnung ist es, dass die von dem Frequenzum­ former erzeugte, hochfrequente Wechselspannung über lange Leitungen vom Frequenzumformer bis zu den Elektromotoren geführt werden muss. Die Leitun­ gen müssen mit zusätzlichen Filtern bedämpft und entstört werden. Falls gar ein Defekt an dem zentralen Frequenzumformer auftritt, fällt die gesamte Anlage aus.

Aus der DE 198 11 344 A1 ist eine Betonverdichtungsanordnung bekannt, bei der jedem Außenrüttler ein eigener Frequenzumformer zugeordnet ist. Dadurch können die bisher erforderlichen Leitungen zum Transport der hochfrequenten Wechselströme entfallen. Allerdings ist bei der bekannten Betonverdichtungsan­ ordnung jedem Frequenzumformer eine eigene Steuerung zugeordnet, die es zwar ermöglicht, den Verdichtungsprozess optimal zu steuern, wodurch aber ein oftmals nicht gerechtfertigter hoher Aufwand sowohl hardware- als auch soft­ wareseitig betrieben werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betonverdichtungsanordnung anzugeben, bei der in besonders einfacher Weise die bisher erforderlichen Lei­ tungen zum Transport der hochfrequenten Wechselströme, aber auch sonstige Steuerleitungen zu den den jeweiligen Frequenzumformern zugeordneten Steue­ rungen entfallen können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Betonverdichtungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Eine erfindungsgemäße Betonverdichtungsanordnung weist mindestens eine, vorzugsweise mehrere an einer Schalung befestigte Rütteleinheiten auf, die je­ weils eine Schwingungserzeugungseinrichtung und eine Schwingungsfrequenz­ steuereinrichtung aufweisen. Die Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung dient zum Bereitstellen einer geeigneten Antriebsenergie für die Schwingungserzeu­ gungseinrichtung und zum Vorgeben einer Schwingungsfrequenz für eine von der Schwingungserzeugungseinrichtung erzeugte Schwingung aufgrund eines vorgegebenen Sollwerts. Die Schwingungsfrequenzsteuereinrichtungen sind durch einen Anschluss an das öffentliche Stromnetz gespeist. Erfindungsgemäß ist die Betonverdichtungsanordnung dadurch gekenzeichnet, dass jede Schwin­ gungsfrequenzsteuereinrichtung mit einem Funkempfänger gekoppelt ist und dass der Sollwert für die Schwingungsfrequenz über eine Sendeeinrichtung an den jeweiligen Funkempfänger übertragbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, die Schwingungsfrequenz­ steuereinrichtungen, insbesondere also die Frequenzumformer, direkt an die zu­ gehörigen, jeweils als Schwingungserzeugungseinrichtung dienenden Außenrütt­ ler anzuordnen. Dadurch können die aus dem Stand der Technik bekannten lan­ gen Leitungen zum Übertragen der hochfrequenten Wechselspannungen entfal­ len.

Weiterhin sind auch keine Steuerleitungen erforderlich, da die Ansteuerung der einzelnen Schwingungsfrequenzsteuereinrichtungen über eine Funkstrecke er­ folgt. Über die Sendeeinrichtung und die Funkempfänger werden die erforderli­ chen Daten in Form von Sollwerten für die einzustellende Schwingungsfrequenz an die Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung übertragen, die daraufhin die entsprechenden Maßnahmen zum Ansteuern der Schwingungserzeugungseinrichtungen ergreifen.

Auch wenn es sich bei den Schwingungserzeugungseinrichtungen vorzugsweise um Außenrüttler handelt, lässt sich die Erfindung auch für andere Typen von Schwingungserzeugungseinrichtungen anwenden. Gleiches gilt auch für die vor­ teilhafterweise als Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung dienenden Frequen­ zumformer: Soweit sich die gewünschte Schwingungsfrequenz auch durch ande­ re Mittel, z. B. durch entsprechend ausgestattete Elektromotoren, bereitstellen lässt, können die Schwingungsfrequenzsteuereinrichtungen auch auf andere, dem Fachmann geläufige Arten realisiert werden. Die Beschreibung der Erfin­ dung erfolgt daher am Beispiel der Außenrüttler und Frequenzumformer, obwohl prinzipiell auch andere Möglichkeiten für die Realisierung der Erfindung beste­ hen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Sendeeinrichtung mit einer zentralen Steuerung gekoppelt. Die zentrale Steuerung ermöglicht es, dass die Sollwertvorgabe für die Schwingungsfrequenz an zentraler Stelle festge­ legt und dann an die verschiedenen Frequenzumformer per Funk übertragen werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sendeeinrichtung ein tragbares Handfunk­ modul aufweist, mit dessen Hilfe der Bediener mobil bleibt, so dass er auch bei einem Wechsel seines Standorts die Betonverdichtungsanordnung steuern kann. Dies kann insbesondere auch dann vorteilhaft sein, wenn der Bediener mehrere Betonverdichtungsanordnungen mit mehreren Schalungen ansteuern muss. Dann ist es entweder zweckmäßig, ihm mehrere Handfunkmodule zur Verfügung zu stellen, oder ein Handfunkmodul derart auszustatten, dass mit ihm mehrere Betonverdichtungsanordnungen angesteuert werden können.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Sendeeinrichtung einen stationären Sender auf, der mit einer als zentrale Steuerung dienenden Rechnereinrichtung gekoppelt ist. Diese Anordnung eignet sich vor allem für den Fall, bei dem die Bedienung einer oder mehrerer Betonverdichtungsanordnungen von einer Schaltwarte aus erfolgt.

Selbstverständlich sind auch Kombinationen denkbar, bei denen die Sendeein­ richtung sowohl ein tragbares Handfunkmodul als auch einen stationären Sender aufweist, die wechselweise betrieben werden können. Das Handfunkmodul weist vorteilhafterweise eine tragbare Rechnereinrichtung auf, die als zentrale Steuerung dient.

In der zentralen Steuerung sind bei einer besonders vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung Programmabläufe für die Schwingungserzeugungseinrich­ tung generierbar, d. h. programmierbar und zumindest speicherbar. Damit las­ sen sich bestimmte Frequenzverläufe, die sich bei der Verdichtung von Betontei­ len als geeignet erwiesen haben, festlegen und an die Rütteleinheiten übertra­ gen. Hierbei kann im Zuge einer Arbeitsvorbereitung bereits ein Zusammenhang zwischen einem bestimmten Betonteil, einer Betonqualität und einem Arbeits­ programm ausgearbeitet und in der zentralen Steuerung abgespeichert werden. Der Bediener ist dann in der Lage, auch ohne eigenes Fachwissen die Betonver­ dichtungsanordnung derart zu steuern, dass ein Betonteil mit optimaler Quali­ tät herstellbar ist.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend an­ hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Be­ tonverdichtungsanordnung.

Eine erfindungsgemäße Betonverdichtungsanordnung weist mehrere Rüttelein­ heiten 1 auf, die jeweils an einer ebenfalls nur schematisch dargestellten und zur Aufnahme von flüssigem Beton dienenden Schalung 2 angeordnet sind. Die Rütteleinheiten 1 bestehen jeweils aus einem als Schwingungserzeugungsein­ richtung dienenden, an der Schalung 2 starr befestigten Außenrüttler 3 sowie ei­ nem als Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung dienenden Frequenzumformer 4. Bei dem in der Figur gezeigten Beispiel sind zur Erläuterung fünf Rüttelein­ heiten an der Schalung 2 befestigt. Es sind darüber hinaus aber zahlreiche wei­ tere Möglichkeiten der Anordnung von mehreren Rütteleinheiten an einer Scha­ lung bekannt.

Jeder der Frequenzumformer 4 wird durch ein mit dem öffentlichen Stromnetz gekoppeltes Netzkabel 5 gespeist. Selbstverständlich ist es auch möglich, einen Teil der Frequenzumformer 4 oder alle Frequenzumformer 4 durch ein einziges Netzkabel in Form einer Parallelschaltung mit Strom zu versorgen.

Der an sich bekannte Außenrüttler 3 besteht im Wesentlichen aus einem Elek­ tromotor und einem oder zwei von dem Motor angetriebenen Fliehgewichten, die bei Drehung die erforderliche Unwucht zur Erzeugung der gewollten Schwingun­ gen bewirken. Um die Schwingungen möglichst verlustfrei auf die Schalung 2 zu übertragen, muss der Außenrüttler 3 mit der Schalung 2 im Wesentlichen starr verbunden sein. Wie bereits beschrieben, ist der Außenrüttler 3 als solcher be­ kannt, so dass auf eine weitere Beschreibung sowie eine Darstellung in der Figur verzichtet wird.

Um die von dem Außenrüttler 3 zu erzeugende Schwingungsfrequenz einstellen zu können, ist dem Elektromotor des Außenrüttlers 3 der Frequenzumformer 4 vorgeschaltet, der die über das Netzkabel 5 aufgenommene Netzfrequenz in eine für den Außenrüttler 3 geeignete, höhere Spannungsfrequenz umwandelt.

Die gewünschte Spannungsfrequenz, aber auch der Befehl für ein Ein- und Aus­ schalten des Elektromotors in dem Außenrüttler 3 wird über eine Funkstrecke an den Frequenzumformer 4 übermittelt.

Dazu ist jeder Frequenzumformer 4 mit einem eigenen Funkempfänger 6 gekop­ pelt. Die Stromversorgung des Funkempfängers 6 kann entweder ebenfalls über das Netzkabel 5 oder mit Hilfe von Batterien erfolgen.

Der Funkempfänger 6 empfängt Signale, die von einer Sendeeinrichtung abgege­ ben werden. Als Sendeeinrichtung ist entweder ein tragbares Handfunkmodul 7 oder ein stationärer Sender 8 vorgesehen. Als Funktechnik eignen sich alle Arten von bekannten Verfahren, wobei sich insbesondere die in letzter Zeit an Bedeutung gewinnende Mobilfunktechnik sowie die sogenannte "Blue-Tooth"- Technik als geeignet erwiesen haben.

Das Handfunkmodul 7 oder der stationäre Sender 8 geben ein Signal ab, das ei­ nem Sollwert für die von dem Außenrüttler 3 zu erzeugende Schwingungsfre­ quenz entspricht. Der Sollwert wird entweder vom Bediener ausgewählt und in das Handfunkmodul 7 oder über einen mit dem stationären Sender gekoppelten Rechner 9 eingegeben, in Abhängigkeit von den aktuellen Wünschen des Bedie­ ners. Ebenso ist es aber möglich, den Sollwert oder eine Abfolge von verschiede­ nen Sollwerten und diesen zugeordneten Zeitabschnitten in Form von vorgege­ benen Programmen in das Handfunkmodul 7 oder den Rechner 9 einzuspeisen und bei Bedarf abzurufen. Zu diesem Zweck ist in dem Handfunkmodul 7 oder dem Rechner 9 eine zentrale Steuerung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Betonverdichtungsanordnung zeichnet sich durch ihre besondere Einfachheit aus. Es sind weder Leitungen zum Übertragen der hoch­ frequenten Antriebsenergie für die Außenrüttler erforderlich, noch müssen Steuerleitungen verlegt werden. Vielmehr lassen sich die Außenrüttler ohne großen Aufwand an jede beliebige Steckdose anschließen, so dass der Installa­ tionsaufwand extrem gering ist. Die vorgeschlagenen Funkeinrichtungen sind ebenfalls heutzutage preiswert und zuverlässig, so dass eine problemlose An­ steuerung der Betonverdichtungsanordnung möglich ist.

Claims (7)

1. Betonverdichtungsanordnung zum Verdichten von plastisch verformbarem Beton in einer Schalung (2), mit mindestens einer, vorzugsweise mehreren an der Schalung (2) befestigten Rütteleinheiten (1), die jeweils
eine Schwingungserzeugungseinrichtung (3), und
eine Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung (4) zum individuellen Bereit­ stellen einer geeigneten Antriebsenergie für die Schwingungserzeugungseinrich­ tung (3) und zum Vorgeben einer Schwingungsfrequenz für eine von der Schwin­ gungserzeugungseinrichtung erzeugte Schwingung aufgrund eines vorgegebenen Sollwerts aufweisen, wobei
jede Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung (4) durch einen Anschluss (5) an das öffentliche Stromnetz gespeist ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung (4) mit einem Funkempfänger (6) gekoppelt ist; und dass
der Sollwert für die Schwingungsfrequenz über eine Sendeeinrichtung (7, 8) an den jeweiligen Funkempfänger (6) übertragbar ist.

2. Betonverdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Schwingungserzeugungseinrichtung einen Außenrüttler (3) auf­ weist.

3. Betonverdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schwingungsfrequenzsteuereinrichtung einen Frequenzum­ former (4) zum Umformen eines elektrischen Stroms aufweist.

4. Betonverdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (7, 8) mit einer zentralen Steuerung (9) gekoppelt ist.

5. Betonverdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung ein tragbares Handfunk­ modul (7) aufweist.

6. Betonverdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung einen stationären Sender (8) aufweist, der mit einer als zentrale Steuerung dienenden Rechnereinrichtung (9) gekoppelt ist.

7. Betonverdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der zentralen Steuerung (7, 9) Pro­ grammabläufe für die Schwingungserzeugungseinrichtung (3) generierbar und/ oder speicherbar sind.