DE10154897A1 - Anordnung zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen - Google Patents
Anordnung zur Formgebung und Verdichtung von GemengenInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen, bevorzugt von Betonmengen, mit einer durch zeitlich sich ändernde Erregerkräfte F¶A¶(t) in Schwingungen zu versetzende, das Gemenge enthaltenden Aufnahmeform (3) mit einer Masse m¶ges¶ als Summe aus der Masse m¶A¶ der Aufnahmeform (3) und der Masse m¶G¶ des Gemenges, ein die Erregerkräfte F¶A¶(t) erzeugendes Schwingungssystem, bestehend aus einer Masse m, einem Schwingungserreger, der die Masse m mit einer Erregerkraft-Zeit-Funktion F¶V¶(t) zu Schwingungen anregt, und mindestens einem Federelement mit einer Gesamtfedersteifigkeit c¶1¶. DOLLAR A Dabei sind das Schwingungssystem über das Federelement der Gesamtsteifigkeit c¶1¶ mit der Aufnahmeform (3) und die Aufnahmeform (3) über mindestens ein weiteres Federelelement, das eine Gesamtfedersteifigkeit c¶2¶ aufweist, mit einem nicht schwingenden Anordnungsteil (6) verbunden. Das Schwingungssystem ist zur Erzeugung einer harmonischen Erregerkraft-Zeit-Funktion F¶Y¶(t) in den Richtungen Y eines kartesischen Koordinatensystems XYZ ausgebildet.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen, bevorzugt von Betongemengen, mit einer durch zeitlich sich ändernde Erregerkräfte FA(t) in Schwingungen zu versetzende, das Gemenge enthaltenden Aufnahmeform mit der Masse mges als Summe aus der Masse mA der Aufnahmeform und der Masse mG des Gemenges und einem die Erregerkräfte FA(t) erzeugenden Schwingungssystem.
- Im Stand der Technik sind Anordnungen und Verfahren zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen unterschiedlicher Konsistenz, darunter von Betongemengen, bekannt. Dabei haben außer quasistatischen Verfahren, wie Pressen, Walzen und Extrudieren, vor allem auch dynamische Verfahren Bedeutung erlangt, bei denen mechanische Schwingungen oder Stöße zur Formgebung und Verdichtung genutzt werden.
- Es sind auch Anordnungen zur Verdichtung von Gemengen bekannt, bei denen mit harmonischen Schwingungen auf das Gemenge eingewirkt und dieses dabei verdichtet wird. Auf dieses technische Gebiet bezieht sich die nachfolgend beschriebene Erfindung.
- Ein sich durch Zuverlässigkeit auszeichnendes und deshalb weit verbreitetes Prinzip, nach dem die harmonischen Schwingungen erzeugt und auf das Gemenge übertragen werden, beruht auf einer rotierenden Unwucht, die mit der Aufnahmeform für das Gemenge mechanisch in Verbindung steht. Im einfachsten Fall ist ein Elektromotor mit symmetrisch an den Wellenenden angebrachten Unwuchtmassen vorgesehen.
- Ein derartiger Unwuchtvibrator wird beispielsweise beschrieben in Wambach/Schneider "Außenrüttler - Grundlagen und praktische Anwendung der Rütteltechnik", Verlag moderne Industrie, Landsberg, Deutschland 1992. Üblicherweise werden solche Unwuchtvibratoren so an einer Aufnahmeform montiert, daß die Schwingungen über die Aufnahmeform in das zu verdichtende Gemenge übertragen werden.
- Bei der Formgebung und Verdichtung des Gemenges mit einer solchen Anordnung laufen grundsätzlich folgende Vorgänge ab:
Zunächst werden in einem "Ordnungsvorgang" die Reibungs- und Adhäsionskräfte zwischen den Gemengekörnern verringert bzw. aufgehoben und es erfolgt eine Umordnung des Kornverbandes. Hohlräume zwischen den Größtkörnern werden durch kleinere Bestandteile gefüllt. Bei Einhaltung der Korngrößenverteilung entsprechend der eingebrachten Sieblinien streben die festen Bestandteile den dichtesten Kornverband an. - Im Verlaufe des Prozesses geht der "Ordnungsvorgang" über in einen "Ausscheidungsvorgang", bei dem die Umordnung des Kornverbandes, die mit der Vibrationseinwirkung verbundene temporäre Verflüssigung des Betongemenges und auch gravitatorische Kräfte zur Entweichung von Lufteinschlüssen aus dem Gemenge beitragen.
- Auf diese Weise wird das Ziel der Vibrationsverdichtung erreicht, das im Grunde darin besteht, unter Ausnutzung der o. g. Vorgänge eine im gesamten Gemengevolumen möglichst gleichmäßige und hohe Rohdichte und damit eine hohe Druckfestigkeit des entstehenden Betonfertigteils zu erreichen.
- Entscheidend für den erfolgreichen Formgebungs- und Verdichtungsprozeß ist weiterhin, daß
- - die prozeß- und maschinentechnischen Kennwerte auf das zu verdichtende Betongemenge abgestimmt sind,
- - die notwendige Verdichtungsenergie gleichmäßig an allen Einleitungsstellen bzw. -flächen in das Betongemenge eingetragen wird (zu niedrige Werte führen zu einer unzureichenden Verdichtung; zu hohe Werte hingegen können zur Beschädigung der Verdichtungsausrüstung sowie zu Entmischungen des Betongemenges führen) und
- - durch die Vorgabe der vibrationstechnischen Parameter gewährleistet wird, daß die Verdichtungsenergie im Betongemenge weiterübertragen wird, bis die gleichmäßige Dichteverteilung erreicht ist.
- Solange mit einer entsprechenden Anordnung fortlaufend Betonfertigteile mit untereinander identischer Masse und Geometrie hergestellt werden, ist es technisch möglich, die gewünschten Ergebnisse zu erreichen und auch eine im Hinblick auf die Produktqualität reproduzierbare Fertigung zu realisieren.
- Allerdings ist ebenso wie in anderen Industriezweigen auch bei der industriellen Herstellung von Betonfertigteilen aus wirtschaftlichen Gründen zunehmend mehr Flexibilität notwendig, wobei eine wesentliche Forderung darin besteht, auf einer vorhandenen Verdichtungseinrichtung möglichst ohne Umrüstungsaufwand Betonfertigteile mit unterschiedlicher Geometrie und Masse herstellen zu können, denn die zu produzierenden Fertigungssequenzen und Losgrößen werden ausschließlich von einem zunehmend dynamischen Auftragsgeschehen bestimmt.
- Ein wesentliches Problem dabei ist, daß einerseits die Komplexität und Kompliziertheit der zu fertigenden Betonfertigteile wächst, andererseits aber stets die bestmögliche Abstimmung der prozeß- und maschinentechnischen Kennwerte auf das jeweils zu verdichtende Betongemenge bzw. das herzustellende Betonfertigteil notwendig ist, um die geforderte Qualität erreichen zu können.
- Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verdichtungseinrichtungen läßt sich dies nur durch verhältnismäßig aufwendige Maßnahmen erzielen.
- Eine Möglichkeit zur flexiblen Herstellung unterschiedlich schwerer Betonfertigteile mit Verdichtungseinrichtungen besteht bisher darin, durch Veränderung und Anpassung des Unwuchtmomentes bei konstanter Erregerfrequenz die Erregerkraft auf unterschiedliche Beladungszustände einzustellen. Die Einstellung kann manuell durch Verdrehung der Teilgewichte auf der Motorwelle der Vibratoren zueinander erfolgen, was mit einem entsprechenden Umrüstungsaufwand und nur bei Stillstand der Vibratoren möglich ist. Diese Möglichkeit ist recht aufwendig und auch mit einer Störung des kontinuierlichen Fertigungsablaufes verbunden.
- Eine weitere Möglichkeit besteht in der Nutzung von elektronisch gesteuerten Vibrationssystemen in Mehrwellenanordnungen, die eine kontinuierliche Einstellung der Erregerkraft durch die gezielte Veränderung der Phasenlagen einzelner Vibrationserreger zueinander gestatten. Diese technisch sehr flexible Lösung erfordert jedoch den Einsatz teurer elektronisch gesteuerter Vibrationssysteme.
- Für die Einstellung der prozeß- und maschinentechnischen Kennwerte, beispielsweise der Erregerfrequenz, auf das zu verdichtende Betongemenge existieren ebenfalls schon technische Lösungen, die jedoch mit Nacheilen behaftet sind. So kann bei den bekannten Unwuchtvibratoren die Frequenz durch die Ansteuerung mittels Frequenzumrichter in bestimmten Bereichen verändert werden. Eine Frequenzänderung führt jedoch wegen F(t) = mu.ru.Ω2 mit F(t) der Erregerkraft-Zeit-Funktion, mu der Unwuchtmasse, ru dem Unwuchtradius und Ω der Erregerkreisfrequenz zu einer exponentiellen Änderung der Erregerkraftamplitude und damit nachteiligerweise zu einer unzureichenden Verdichtungswirkung bei Frequenzverringerung oder einer schädigenden Wirkungen auf das Gemenge, wie Entmischung oder Auflockerung wegen zu hoher Beschleunigungswerte bei der Frequenzerhöhung.
- Als Alternative steht bisher lediglich die bereits vorab beschriebene elektronisch gesteuerte Vibrationserregeranordnung zur Verfügung, jedoch mit dem Nachteil der hohen Kosten.
- Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen zu entwickeln, mit der eine flexible Produktion von Fertigteilen unterschiedlicher Masse und geometrischer Gestalt bei niedrigen Kosten und verringertem Umrüstungsaufwand möglich ist.
- Erfindungsgemäß umfaßt eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art eine durch zeitlich sich ändernde Erregerkräfte FA(t) in Schwingungen zu versetzende, das Gemenge enthaltende Aufnahmeform mit der Masse mges als Summe aus der Masse ma der Bauteile, aus denen die Aufnahmeform besteht und der Masse mG des Gemenges, ein die Erregerkräfte FA(t) erzeugendes Schwingungssystem, bestehend aus einer Masse m, einem Schwingungserreger, der die Masse m mit einer Erregerkraft-Zeit-Funktion FV(t) zu Schwingungen anregt, und mindestens einem Federelement mit einer Gesamtfedersteifigkeit c1. Dabei sind das Schwingungssystem über das mindestens eine Federelement mit der Aufnahmeform und die Aufnahmeform über mindestens ein weiteres Federelement der Gesamtfedersteifigkeit c2 mit einem nicht schwingenden Anordnungsteil verbunden. Das Schwingungssystem ist zur Erzeugung einer harmonischen Erregerkraft-Zeit-Funktion FY(t) in der Richtungen Y eines kartesischen Koordinatensystems XYZ ausgebildet.
- In einer ersten Ausgestaltungsvariante ist die Bedingung Ω > 1,4.ω2 erfüllt mit Ω der Erregerkreisfrequenz und ω2 der zweiten Eigenfrequenz eines Zwei-Massen-Schwingers.
- Damit werden gleichbleibende Beschleunigungsamplituden auch bei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen erzielt.
- In einer zweiten Ausgestaltungsvariante ist die die Bedingung
erfüllt mit Ω der Erregerkreisfrequenz sowie mit c1 der Gesamtfedersteifigkeit und m der Masse im Schwingungssystem. Damit werden gleichbleibende Beschleunigungsamplituden für unterschiedliche Massen mG erzielt. - Dabei sollen die Erregerkräfte FA(t) die Bedingungen erfüllen
FA(t) = FY(t) = Fmax.sin(Ωt) und
Fmax = m.ru.Ω2
mit mu der Unwuchtmasse, ru dem Unwuchtradius, Ω der Erregerkreisfrequenz, t der Zeit und FY(t) den in Koordinatenrichtung Y wirkenden Erregerkräften. - In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als Schwingungserreger ein Unwuchtvibrator mit einer Unwuchtmasse m = mu vorgesehen. Dabei kann der Unwuchtvibrator über zwei Bogenfedern, die eine Gesamtfedersteifigkeit c1 aufweisen, mit der Aufnahmeform verbunden sein. Die Aufnahmeform kann über vier Gummifedern mit der Gesamtfedersteifigkeit c2 mit dem nicht schwingenden Anordnungsteil verbunden sein.
- Durch gezielte Dimensionierung der schwingungsbestimmenden Elemente, wie Unwucht und Kennlinie der Federelemente, wird eine innerhalb technisch sinnvoller Toleranzen hinreichend gleichartige Einwirkung auf das Gemenge erzielt, so daß die Qualität der Formgebung und Verdichtung auch bei Fertigteilen, die hinsichtlich Masse und Gestalt voneinander abweichen, reproduzierbar ist.
- Die erfindungsgemäße Anordnung beruht auf dem Prinzip eines "Zwei-Massen- Schwingers", wobei mit einer ersten Masse, die unmittelbar mit dem Schwingungserreger verbunden ist oder im speziellen Fall diesen verkörpert, die sich zeitlich ändernde Erregerkraft FV(t) erzeugt wird. Die zweite Masse mges ist als Summe der Masse mA der Bauteile, aus denen die Aufnahmeform besteht, und der Masse mG des darin enthaltenen Gemenges gegeben.
- Vorteilhafterweise sollten die Federelemente so angeordnet sein, daß die Schwingungen in Richtung auf den Schwerpunkt der Aufnahmeform übertragen werden.
- Die zur Verbindung zwischen dem Unwuchtvibrator und der Aufnahmeform einerseits und der Aufnahmeform und dem nicht schwingenden Anordnungsteil dienenden Federelemente können bezüglich ihrer elastischen Eigenschaften mit an sich bekannten mechanischen Mitteln einstellbar gestaltet sein.
- Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den dazugehörenden Zeichnungen zeigen
- Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung,
- Fig. 2 eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung,
- Fig. 3 die Darstellung der Beschleunigung der Aufnahmeform in Abhängigkeit von der Erregerfrequenz im Falle der Ausgestaltungsvariante nach Fig. 2 und
- Fig. 4 die Darstellung der Beschleunigung der Aufnahmeform in Abhängigkeit von der Erregerfrequenz bei verschiedenen Massen mges als Summe aus einer fest vorgebenen Masse mA der Aufnahmeform und der variablen Masse mG des Gemenges.
- Fig. 1 zeigt ein Schwingungssystem, bestehend aus einer Masse m und einem Federelement 2, über welches das Schwingungssystem mit einer Aufnahmeform 3 verbunden ist, die das nicht gesondert dargestellte Gemenge enthält. Die Masse m ist zur Erzeugung einer Erregerkraft-Zeit-Funktion FV(t) mit einem nicht dargestellten Schwingungserreger gekoppelt.
- Die Aufnahmeform 3 verkörpert eine Masse mges als Summe aus der Masse mA der Bauteile, aus denen die Aufnahmeform gefertigt ist, und der Masse mG des Gemenges. Die Aufnahmeform 3 ist über symmetrisch zum Schwingungssystem angeordnete Federelemente 4 und 5 gegen ein schwingungsfestes Anordnungsteil 6 abgestützt, das bevorzugt als Betonfundament ausgebildet ist.
- Die Schwingungen, die vom Schwingungssystem ausgehen, werden über das Federelement 2 auf die Aufnahmeform 3 übertragen, so daß diese gemeinsam mit dem darin enthaltenen Gemenge in Vibration gebracht wird.
- Durch eine geeignete Dimensionierung der schwingungsbestimmenden Bauteile der Anordnung, das sind die Masse mges, die Gesamtfedersteifigkeit c1 des Federelementes 2, die Gesamtfedersteifigkeit c2 der Federelemente 4 und 5 und die Lage der Eckfrequenzen in einem Schwingungsfrequenzbereich f1 bis f2, kann diese den Erfordernissen gleichbleibender Fertigungsbedingungen angepaßt werden. Die allgemeine Beziehung Ω = 2πf ist auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gültig.
- Fig. 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung. Als Schwingungssystem ist hier ein mit einer rotierenden Unwuchtmasse mu versehener Unwuchtvibrator 1 vorgesehen, der eine Eigenmasse mV aufweist. Der Unwuchtvibrator 1 ist über zwei als Bogenfedern ausgestaltete Federelemente 2 mit der Aufnahmeform 3 verbunden ist, die das Gemenge 7 enthält. Die Aufnahmeform 3 ist ihrerseits über vier Gummifedern 8, die etwa in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und von denen aufgrund der geschnittenen Darstellung in Fig. 2 nur zwei erkennbar sind, gegen das als Betonfundament ausgebildete schwingungsfeste Anordnungsteil 6 abgestützt.
- Die Masse mV beträgt hierbei 13 kg, die Masse mges = mA + mG = 35 kg. Die Gesamtfedersteifigkeit c1 der beiden als Bogenfedern ausgebildeten Federelemente ist mit c1 = 7.105 N/m und die Gesamtfedersteifigkeit c2 der als Gummifedern ausgebildeten vier Federelemente 8 mit c2 = 4.105 N/m ausgeführt. Das Produkt mu.ru in der Funktion FVmax = mu.ru.Ω2 beträgt 0,025 kgm.
- Bei dieser Ausgestaltungsvariante ergibt sich die in Fig. 3 dargestellte Abhängigkeit der Beschleunigung der Aufnahmeform von der Erregerfrequenz f. Es ist zu erkennen, daß bei Erregerfrequenzen im Bereich von etwa f1 = 60 Hz bis f2 = 100 Hz die Beschleunigungsamplitude a sich nur geringfügig ändert, woraus abzuleiten ist, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung gleichbleibende Beschleunigungsamplituden auch bei veränderter Erregerfrequenz f erzielt werden. Dieses frequenzunabhängige Betriebsregime wird erreicht, weil erfindungsgemäß die Bedingung Ω > 1,4.ω2 mit Ω der Erregerkreisfrequenz und ω2 der zweiten Eigenfrequenz eines Zwei-Massen-Schwingers erfüllt ist.
- Aus Holzweißig: Dreißig "Lehrbuch der Maschinendynamik", Fachbuchverlag Leipzig- Köln, 4. Auflage 1994, Seite 174 ist die Beziehung zur Ermittlung der zweiten Eigenfrequenz ω2 bekannt. Unter Anwendung auf die vorgenannte Ausgestaltungsvariante mit mV = 13 kg, mges = 35 kg, c1 = 7.105 N/m und c2 = 4.105 N/m erhält man daraus für ω2 = 278 s-1.
- Man erhält somit gleichbleibende Beschleunigungsamplituden bei Ω > 1,4.278 s-1 = 389 s-1. Das entspricht Erregerfrequenzen f > 62 Hz aus der Beziehung f = Ω/2π.
- Hieraus wird der Vorteil der Erfindung deutlich, der darin besteht, daß unterschiedliche Gemenge, die zwecks ausreichender Verdichtung mit unterschiedlichen Frequenzen, jedoch gleichen Beschleunigungsamplituden beaufschlagt werden müssen, auf ein und derselben Anordnung verdichtet werden können. Es ist also nicht mehr erforderlich, für unterschiedliche Gemenge jeweils eine gesondert ausgeführte Anordnungen verfügbar zu haben, wie dies bisher im Stand der Technik noch erforderlich war.
- Außerdem besteht der Vorteil, daß während eines Verdichtungsprozesses die Erregerfrequenz f unter annähernder Beibehaltung der Beschleunigungswerte in relativ weiten Grenzen verändert werden kann. Damit ist es möglich, das Gemenge in unterschiedlichen Phasen des Verdichtungsprozesses mit verschiedenen Erregerfrequenzen zu beeinflussen, die jeweils diesen Phasen zugeordnet sind.
- Wird die Anordnung nach Fig. 2 bei einer bevorzugten Erregerfrequenz f betrieben, stellt sich ein Betriebsregime ein, bei dem die Verdichtung trotz Beladung mit unterschiedlichen Gemengemassen mG mit gleicher Beschleunigungsamplitude an der Aufnahmeform 3 erfolgt. Dieses Betriebsregime wird erreicht, wenn die Bedingung
mit Ω der Erregerkreisfrequenz, c1 der Gesamtfedersteifigkeit und m der Masse im Schwingungssystem erfüllt ist. Dies soll nachfolgend anhand Fig. 4 erläutert werden. - In Fig. 4 sind die Beschleunigungsamplituden als Funktion der Erregerfrequenz f für drei ausgewählte Beladungen mit Massen mges = 20 kg, mges = 27 kg und mges = 35 kg, dargestellt. Die unterschiedlichen Massen m ergeben sich, wie bereits weiter oben beschrieben, aufgrund unterschiedlicher Gemengemassen mG in Abhängigkeit von den einzelnen Verdichtungsprozessen bzw. den verschiedenen herzustellenden Betonfertigteilen.
- In Fig. 4 ist zu erkennen, daß sich alle Funktionen bei der Erregerfrequenz f = 37 Hz in einem Arbeitspunkt schneiden, d. h. bei dieser Erregerfrequenz werden trotz Belegungen mit unterschiedlichen Gemengemassen mG immer gleiche Schwingungseinwirkungen auf das Gemenge erzielt. Hierbei gilt
und aus f = Ω/2π folgt f = 37 Hz. Bezugszeichenliste 1 Unwuchtvibrator
2 Federelement
3 Aufnahmeform
4, 5 Federelemente
6 nicht schwingendes Anordnungsteil
7 Gemenge
8 Gummifedern
F(t) Erregerkraft
mges, mu Massen
mA, mG Massen
a Beschleunigungsamplitude
f, f1, f2 Schwingungsfrequenzen
Claims (7)
1. Anordnung zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen, bevorzugt von
Betongemengen, umfassend
eine durch zeitlich sich ändernde Erregerkräfte FA(t) in Schwingungen zu versetzende, das Gemenge enthaltende Aufnahmeform (3) mit der Masse mges als Summe aus der Masse mA der Bauteile, aus denen die Aufnahmeform (3) besteht, und der Masse mG des Gemenges,
ein die Erregerkräfte FA(t) erzeugendes Schwingungssystem, bestehend aus einer Masse m, einem Schwingungserreger, der die Masse m mit einer Erregerkraft- Zeit-Funktion FV(t) zu Schwingungen anregt, und mindestens einem Federelement mit einer Gesamtfedersteifigkeit c1,
wobei das Schwingungssystem über das mindestens eine Federelement mit der Aufnahmeform (3) und die Aufnahmeform (3) über mindestens ein weiteres Federelement mit einem nicht schwingenden Anordnungsteil (6) verbunden sind und
das Schwingungssystem zur Erzeugung einer harmonischen Erregerkraft-Zeit- Funktion FY(t) in der Richtung Y eines kartesischen Koordinatensystems XYZ ausgebildet ist.
eine durch zeitlich sich ändernde Erregerkräfte FA(t) in Schwingungen zu versetzende, das Gemenge enthaltende Aufnahmeform (3) mit der Masse mges als Summe aus der Masse mA der Bauteile, aus denen die Aufnahmeform (3) besteht, und der Masse mG des Gemenges,
ein die Erregerkräfte FA(t) erzeugendes Schwingungssystem, bestehend aus einer Masse m, einem Schwingungserreger, der die Masse m mit einer Erregerkraft- Zeit-Funktion FV(t) zu Schwingungen anregt, und mindestens einem Federelement mit einer Gesamtfedersteifigkeit c1,
wobei das Schwingungssystem über das mindestens eine Federelement mit der Aufnahmeform (3) und die Aufnahmeform (3) über mindestens ein weiteres Federelement mit einem nicht schwingenden Anordnungsteil (6) verbunden sind und
das Schwingungssystem zur Erzeugung einer harmonischen Erregerkraft-Zeit- Funktion FY(t) in der Richtung Y eines kartesischen Koordinatensystems XYZ ausgebildet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung
Ω > 1,4.ω2
mit Ω der Erregerkreisfrequenz und ω2 der zweiten Eigenfrequenz eines Zwei- Massen-Schwingers erfüllt ist und damit gleichbleibende Beschleunigungsamplituden auch bei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen erzielt werden.
Ω > 1,4.ω2
mit Ω der Erregerkreisfrequenz und ω2 der zweiten Eigenfrequenz eines Zwei- Massen-Schwingers erfüllt ist und damit gleichbleibende Beschleunigungsamplituden auch bei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen erzielt werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung
mit Ω der Erregerkreisfrequenz, c1 der Gesamtfedersteifigkeit und m der Masse im Schwingungssystem erfüllt ist und damit gleichbleibende Beschleunigungsamplituden für unterschiedliche Massen mG erzielt werden.
mit Ω der Erregerkreisfrequenz, c1 der Gesamtfedersteifigkeit und m der Masse im Schwingungssystem erfüllt ist und damit gleichbleibende Beschleunigungsamplituden für unterschiedliche Massen mG erzielt werden.
4. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Schwingungserreger ein Unwuchtvibrator (1) mit einer Unwuchtmasse
m = mu vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerkräfte FA(t)
die Bedingungen erfüllen
FA(t) = FY(t) = Fmax.sin(Ωt)
Fmax = mu.ru.Ω2
mit mu der Unwuchtmasse, ru dem Unwuchtradius, Ω der Erregerkreisfrequenz, t der Zeit und FY(t) den in Richtung Y wirkenden, sich zeitlich ändernden Erregerkräften.
FA(t) = FY(t) = Fmax.sin(Ωt)
Fmax = mu.ru.Ω2
mit mu der Unwuchtmasse, ru dem Unwuchtradius, Ω der Erregerkreisfrequenz, t der Zeit und FY(t) den in Richtung Y wirkenden, sich zeitlich ändernden Erregerkräften.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Unwuchtvibrator
(1) über zwei Bogenfedern mit einer Gesamtfedersteifigkeit c1 mit der
Aufnahmeform (3) und die Aufnahmeform (3) über vier Gummifedern mit einer
Gesamtfedersteifigkeit c2 mit Anordnungsteil (6) verbunden sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Masse m = 35
kg und als Masse mu = 13 kg vorgesehen sind, die Erregerfrequenz f = 37 Hz, die
Gesamtfedersteifigkeit c1 = 7.105 N/m, die Gesamtfedersteifigkeit c2 = 4.105 N/m
und das Produkt mu.ru = 0,025 kgm betragen und das Anordnungsteil (6)
als Betonfundament ausgeführt ist.
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---|---|---|---|---|
WO2005056279A1 (de) * | 2003-12-14 | 2005-06-23 | GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH | Einrichtung zum verdichten von körnigen formstoffen |
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