DE102008011272A1 - Concrete paver with harmonic vibration due to shape excitation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Formgebung von Gemengen, bevorzugt von Betongemengen zur Herstellung von Betonsteinen und Betonwaren durch Formgebung und Verdichtung mittels Einwirkung harmonischer Schwingungen, umfassend eine Form mit Vibrationsrahmen (5) und Formeinsatz (4) zur Aufnahme des zu verdichtenden Gemenges (17), einem daran angreifenden Vibrationssystem (11), Vibrationsrahmenfedern (6) zur schwingfähigen Lagerung der Form mit dem daran befestigten Vibrationssystem (11), einem Unterlagsbrett (7) zur Aufnahme der herzustellenden Produkte, einer Bretthubbaugruppe mit Bretthubzylindern (10) und Bretthub (8), Brettfedern (9) zur Zustellung und beweglichen Lagerung der Unterlagsplatte (7) an der Unterseite der Form während der Vibrationseinwirkung, einer Auflastbaugruppe mit Auflast (2) zur Formgebung der Oberfläche des herzustellenden Produktes, Auflastfeder (3) zur beweglichen Lagerung der Auflast (2) während der Vibrationseinwirkung und Auflasthub zur Ausführung von Zustell- und Entschalbewegungen. Die formgebende Komponente des Schwingverbandes ist der Formeinsatz (4) und als trennbare Baugruppe gestaltet, so dass eine leichte Umrüstung bei Produktwechsel möglich ist. Die Herstellung der Produkte erfolgt auf den aus dem Stand der Technik bekannten Unterlagsbrettern (7), so dass die beschriebene Vorrichtung in bekannte Fertigungseinrichtungen integrierbar ist.The invention relates to a device for shaping mixtures, preferably of concrete quantities for the production of concrete blocks and concrete products by shaping and compression by the action of harmonic vibrations, comprising a mold with vibration frame (5) and mold insert (4) for receiving the mixture to be compacted (17). a vibrating system (11) acting thereon, vibrating frame springs (6) for vibrationally supporting the mold with the vibration system (11) attached thereto, a backing board (7) for receiving the products to be produced, a wooden lifting subassembly comprising board lifting cylinders (10) and board stroke (8) , Board springs (9) for the infeed and movable mounting of the base plate (7) at the bottom of the mold during the vibration, a load assembly with load (2) for shaping the surface of the product to be produced, loading spring (3) for movably supporting the load (2 ) during the vibration and Auflasthub for Ausführu ng of delivery and Abschschalbewegungen. The forming component of the vibratory bandage is the mold insert (4) and designed as a separable assembly, so that a slight change in product change is possible. The production of the products takes place on the known from the prior art underlay boards (7), so that the device described can be integrated into known production facilities.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Formgebung von Gemengen, bevorzugt von Betongemengen zur Steinfertigung durch Formgebung und Verdichtung mittels Einwirkung harmonischer Schwingungen, umfassend
- • eine Formbaugruppe mit Vibrationsrahmen zur Aufnahme des zu verdichtenden Gemenges, Vibrationsrahmenfeder zur elastischen Lagerung des Vibrationsrahmens und Vibrationssystem als Schwingungsantrieb
- • eine Palettenbaugruppe mit Unterlagsbrett zur Aufnahme der herzustellenden Produkte, Brettfeder zur schwingungstechnischen Entkopplung während der Vibrationseinwirkung und Bretthubtisch für Zustellbewegungen während der Fertigungstakte
- • eine Auflastbaugruppe mit Auflast zur Formgebung der Oberfläche des herzustellenden Produktes, Auflastfeder für die elastische Lagerung und Auflasthub zur Ausführung von zustell- und Entschalbewegungen.
- • a mold assembly with vibration frame to accommodate the mixture to be compacted, vibration frame spring for elastic mounting of the vibration frame and vibration system as vibration drive
- • a pallet assembly with a backing board for receiving the products to be produced, board spring for vibrational decoupling during vibration and Bretthubtisch for Zustellbewegungen during the production cycles
- • a load-bearing subassembly for shaping the surface of the product to be produced, a suspension spring for the elastic bearing and a lifting stroke for the execution of delivery and disengaging movements.
Stand der TechnikState of the art
Die industrielle Herstellung kleinformatiger Betonwaren, insbesondere aus Gemengen in steifer bis sehr steifer Konsistenz erfolgt im Stand der Technik durch die zwei Verfahren
- • der Schockvibration und
- • der harmonischen Vibration.
- • the shock vibration and
- • the harmonic vibration.
Schockvibrationshock vibration
Das technologische Verfahren der Schockvibration für die Formgebung und Verdichtung von Gemengen, insbesondere Betongemengen in steifer bis sehr steifer Konsistenz ist seit vielen Jahren bekannt.The technological methods of shock vibration for shaping and compaction of mixtures, in particular concrete quantities in stiffer to very stiff consistency has been known for many years.
Bei
diesem Verfahren werden in der industriellen Produktion meist Vorrichtungen
verwendet, die zur Verdichtung des Betongemenges durch die Erzeugung
von Stoßvorgängen zwischen maschinentechnischen
Komponenten schockartige Vibrationen erzeugen und auf das zu verarbeitende
Gemenge einwirken. Bekannte Vorrichtungen verwenden zur Schwingungserzeugung
Systeme, die auf elektromotorisch angetriebenen Unwuchtwellen basieren,
wie beispielsweise im
Eine
ausführliche Darstellung zum Stand der Technik des Schockvibrationsverfahrens
und der dafür verwendeten Vorrichtungen ist in
Dem Vorteil der Schockvibration mit der sehr intensiven Verdichtungswirkung stehen eine Reihe von entscheidenden Nachteilen gegenüber. Diese bestehen
- • in der extrem hohen Belastung der Maschinentechnik und dem damit verbundenen hohen Maschinenverschleiß und den Betriebskosten
- • in der hohen Umweltbelastung mit Schwingungen und
- • in der extremen Lärmemission.
- • in the extremely high load of the machine technology and the associated high machine wear and the operating costs
- • in high environmental impact with vibrations and
- • in the extreme noise emission.
Harmonische VibrationHarmonic vibration
Verfahren und Vorrichtungen zur Formgebung und Verdichtung von Gemengen, insbesondere Betongemengen in steifer bis sehr steifer Konsistenz mittels der harmonischen Vibrationseinwirkung sind in jüngerer Zeit entstanden, um bei mindestens gleichen Bedingungen für die Produktqualität die Nachteile der Schockvibration zu reduzieren bzw. zu vermeiden.method and devices for shaping and compacting mixtures, in particular concrete quantities in stiff to very stiff consistency by means of harmonious Vibration exposure has arisen recently, at least at the same conditions for product quality to reduce or avoid the disadvantages of shock vibration.
Bei den bekannten technischen Lösungen werden die harmonischen Bewegungsfunktionen mit den erforderlichen Beschleunigungsamplituden durch verschiedene technische Verfahren erzeugt.at The well-known technical solutions are harmonious Movement functions with the required acceleration amplitudes through produced various technical procedures.
Dabei ist davon auszugehen, dass die Werte der Beschleunigungen in der Erregerfrequenz mindestens in die Größenordnung der Beschleunigungen in der Erregerfrequenz bei schockartiger Vibrationseinwirkung kommen müssen, um vergleichbare Verdichtungswirkungen zu erreichen.there It can be assumed that the values of the accelerations in the Exciter frequency at least in the order of magnitude the accelerations in the excitation frequency with shock-like vibration have to come to comparable compaction effects too to reach.
Eine bekannte technische Lösung für die Formgebung und Verdichtung von Gemengen in steifer bis sehr steifer Konsistenz besteht in der Anwendung eines oder mehrerer hydraulisch betätigter Servozylinder, um die erforderlichen hohen Kräfte in einer harmonischen Zeitfunktion zu erzeugenA known technical solution for the shaping and compaction of mixtures in stiff to very stiff consistency consists in the application of one or more hydraulically operated Servo cylinder to the required high forces in one to generate harmonic time function
Auf
hydraulischem Antrieb basierende Vorrichtungen zur Betonsteinfertigung
werden im oben genannten Artikel von Schlecht und Neubauer sowie in
der Schrift
Eine weitere technische Lösungsvariante für die Formgebung und Verdichtung von Gemengen besteht in der Erzeugung von harmonischen Schwingungen mittels rotierender Unwuchtwellen. Dieses Prinzip wird auch für die Zwangserregung des Schwingtisches beim Schockvibrationsverfahren genutzt. Allerdings müssen beim harmonischen Vibrationsverfahren die Erregerkräfte deutlich höher sein im Vergleich zum Schockvibrationsverfahren, um vergleichbare Beschleunigungsamplituden für die ausreichende Formgebung und Verdichtung des Gemenges zu erreichen.Another technical solution for the shaping and compression of mixtures is the generation of harmonic vibrations by means of rotating unbalanced shafts. This principle is also used for the forced excitation of the vibrating table in the shock vibration process. However, in the harmonic vibration method, the excitation forces must be significantly higher compared to the shock vibration method to comparable acceleration amplitudes for the sufficient shaping and compression of Ge to achieve quantity.
Eine
bekannte Lösung für dieses Verfahren ist in
Eine
weitere Lösung der Formgebung und Verdichtung von Gemengen
mittels harmonischer Vibration, entwickelt von
Auf einem elastisch gelagerten Schwingtisch mit den an der Unterseite befestigten Unwuchtvibratoren liegen Unterlagsbrett und Form mit dem in den Formkammern enthaltenen zu verdichtenden Betongemenge. Während der Einwirkung der harmonischen Vibrationen werden die Form und das Unterlagsbrett mit einer solchen Kraft auf den Schwingtisch gedrückt, dass während dieser Zeit keine Relativbewegungen zwischen diesen Komponenten des Schwingverbandes mehr auftreten können. Diese Kraft wird durch vertikal bewegliche Federbaugruppen aufgebracht, die während der Vibrationseinwirkung auf die Form drücken und auf der gegenüberliegenden Federseite temporär gestellfest positioniert sind. Durch ihre elastische Eigenschaft sichern sie die Schwingbewegung des Vibrationsverbandes. Eine Auflastbaugruppe drückt während der Vibrationseinwirkung passiv oder aktiv mit eigenen Vibrationsantrieben auf die obere Seite des in den Formkammern befindlichen Betongemenges.On an elastically mounted swinging table with those at the bottom attached unbalanced vibrators are base plate and mold with the amount of concrete to be compacted contained in the molding chambers. During the action of the harmonic vibrations will be the shape and the backing board with such force on the Swing table pressed that during this time no relative movements between these components of the vibration bandage can occur more. This force is by vertical movable spring assemblies applied during the Press vibration on the mold and on the opposite Spring side are temporarily fixed to the frame positioned. By their elastic properties ensure the oscillating movement of the Vibration Association. A ballast presses during the vibration is passive or active with its own vibration drives on the upper side of the concrete in the mold chambers.
Ohne
Bezug zur Realisierung der harmonischen Vibration an Großbrettmaschinen
sind aus dem Bereich amerikanischer Blocksteinmaschinen Formen mit
direkt an der Form angeordneten Unwuchterregern, wie z. B. in
Alle hier beschriebenen harmonischen Verdichtungseinrichtungen reduzieren in deutlichen Maße die vorab bezeichneten Nachteile von Schockvibrationseinrichtungen hinsichtlich
- • der extrem hohen Maschinenbelastung,
- • der hohen Umweltbelastung mit Schwingungen und
- • der extremen Lärmemission.
- • the extremely high machine load,
- • the high environmental impact with vibrations and
- • the extreme noise emission.
Kritik am Stand der TechnikCriticism of the state of the art
Trotz der sichtbaren Vorteile der beschriebenen technischen Lösungen für die Formgebung und Verdichtung mittels harmonischer Vibration sind diese auch mit deutlichen Nachteilen verbunden.In spite of the visible advantages of the described technical solutions for the shaping and compression by means of harmonic Vibration these are also associated with significant disadvantages.
In der Wahl einer Hydraulik als Antriebsmedium liegt ein großer Nachteil. Gerade Servohydraulik erfordert eine extreme Reinheit des Öls, die sich in der Umgebung eines Betonwerkes nur mit hohen Aufwand aufrecht erhalten lässt. Außerdem liegt der Energiebedarf einer auf Hydraulik basierenden Vorrichtung wegen des relativ schlechten Wirkungsgrades deutlich höher als bei herkömmlichen elektromotorisch arbeitenden Schockvibrationsvorrichtungen. Zudem sind die Anschaffungskosten für ein derartiges Servohydrauliksystem deutlich höher als für einen elektromotorischen Antrieb.In the choice of a hydraulic drive medium is a great Disadvantage. Straight servo hydraulics require extreme purity of oil, which is in the environment of a concrete plant only can be maintained with high effort. Furthermore is the energy requirement of a hydraulic-based device much higher due to the relatively poor efficiency than conventional electromotive shock vibration devices. moreover are the initial cost of such a servo hydraulic system significantly higher than for an electromotive Drive.
Als weiterer Nachteil zeigt sich in einigen der beschriebenen Lösungen, dass neben dem zu verdichtenden Gemenge weitere Komponenten mitbewegt werden müssen, die strukturbedingt eine hohe Masse haben. Eine Massebetrachtung zeigt, dass deutlich mehr Stahlbau als zu verdichtendes Gemenge in Vibrationen versetzt werden müssen, was entsprechend groß ausgelegte Unwuchtwellen erfordert und den Wirkungsgrad reduziert.When Another disadvantage is found in some of the solutions described, that in addition to the mixture to be compacted other components moved must be, which have a high mass due to the structure. A mass analysis shows that significantly more steel construction than too compressing mixture must be vibrated which requires correspondingly sized unbalanced shafts and reduces the efficiency.
Wegen der notwendigen temporär festen Verbindung aller Komponenten des Schwingverbundes, bestehend aus Schwingtisch mit Vibrationserregersystem, Unterlagsplatte, Form und dem zu verdichtenden Gemenge ist eine Formverspannung erforderlich, die sehr große Kräfte aufbringen muss, um Relativbewegungen zwischen den schwingenden Komponenten sicher zu verhindern. Die großen Spannkräfte erfordern entsprechend aufwendig und fest ausgelegte Verspannbaugruppen, die selbst auch die schwingende Masse weiter erhöhen und einem hohen Verschleiß unterliegen.Because of the necessary temporarily fixed connection of all components of the vibration system, consisting of vibration table with vibration exciter system, Base plate, shape and the mixture to be compacted is a Shaping required, the very large forces must apply relative movements between the vibrating components safe to prevent. The large clamping forces require correspondingly complex and fixed clamping assemblies, the even increase the swinging mass further and one subject to high wear.
Im Lösungsbeispiel der Fertigungseinrichtung von G. Becker werden die auch hier aufzubringenden Verspannkräfte über einen relativ großen Kraftweg durch Teile des Maschinengestells geleitet, was einerseits eine entsprechend belastungsgerechte Auslegung erfordert und eine hohe Maschinenbelastung darstellt.in the Solution example of the production facility of G. Becker Be the applied here also clamping forces a relatively large force path through parts of the machine frame on the one hand, a correspondingly load-appropriate design requires and represents a high machine load.
Aufgabetask
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung des Verfahrens der Formgebung und Verdichtung von Gemengen, bevorzugt Betongemengen in steifer und sehr steifer Konsistenz zur Herstellung von Betonwaren und Pflastersteinen mittels der harmonischen Vibrationseinwirkung eine Fertigungseinrichtung zu entwickeln, die gekennzeichnet ist durch
- • eine deutliche Reduzierung der bewegten Massen und
- • eine Vereinfachung der Verspannung insbesondere hinsichtlich Größe der Verspannkraft.
- • a significant reduction of the moving masses and
- A simplification of the bracing, in particular with regard to the size of the bracing force.
Die erfinderische Aufgabe der Reduzierung der bewegten Massen wird dadurch gelöst, dass der temporäre Schwingverband innerhalb des Betonsteinfertigers so ausgebildet wird, dass der Kraftweg zwischen der Quelle der Erregerkräfte – dem Vibrationserregersystem – und dem zu verdichtenden Betongemenge in dem Formeinsatz auf das kürzestmögliche Maß reduziert wird, indem das Vibrationserregersystem über den Vibrationsrahmen unmittelbar auf den Formeinsatz einwirkt und die Erregerkräfte direkt in die Form einleitet. Damit entfällt der bisher erforderliche und aufgrund seiner biegesteifen Ausführung sehr massereiche Schwingtisch.The inventive task of reducing the moving masses is achieved in that the temporary vibratory structure is formed within the concrete paver so that the force path between the source of excitation forces - the vibration exciter system - and the amount of concrete to be compacted in the mold insert is reduced to the shortest possible extent by the vibration exciter system acts directly on the mold insert on the vibration frame and the excitation forces directly into the mold. This eliminates the previously required and due to its rigid design very massive swinging table.
Für die Herstellung von Betonsteinen und Betonwaren in verschiedenen Abmessungen ist der Formeinsatz als vom Vibrationsrahmen lösbare Komponente ausgebildet. In Abhängigkeit vom zu fertigendem Produkt wird der jeweils erforderliche Formeinsatz in den Vibrationsrahmen gesetzt und i. A. formschlüssig mit diesem verbunden.For the production of concrete blocks and concrete products in different Dimensions is the mold insert as detachable from the vibrating frame Component formed. Depending on the one to be manufactured Product becomes the required mold insert in the vibration frame set and i. A. positively connected thereto.
Die Schwingfähigkeit des Formeinsatze mit dem Vibrationsrahmen und den daran angreifendem Vibrationserregersystem wird durch eine elastische Lagerung auf Vibrationsrahmenfedern erreicht, die gleichzeitig auch die Schwingungsisolierung gegenüber dem Maschinengestell übernehmen.The Swing capability of the molded insert with the vibration frame and the vibration exciter system attacking it is replaced by a elastic storage on vibration frame springs achieved at the same time also take over the vibration isolation relative to the machine frame.
Nach unten wird die Form und jedes Formelement durch das bekannte Unterlagsbrett geschlossen, wobei in der erfinderischen Lösung die Unterlagsplatte durch eine elastische Anlage an der Formunterseite mittels Federelementen der Schwingbewegung der Form folgt und einen sicheren Verschluss der Formkammern während der harmonischen Vibration gewährleistet.To below, the shape and each form element by the known backing board closed, wherein in the inventive solution, the base plate by an elastic attachment to the bottom of the mold by means of spring elements the swinging motion of the mold follows and a secure closure ensures the molding chambers during the harmonic vibration.
Nach oben wird jede Formkammer temporär während der harmonischen Vibration durch jeweils eine Auflastplatte abgeschlossen. Alle Auflastplatten sind als Baugruppe zusammengefasst und bilden die Auflastgruppe. Sie wird durch eine Auflasthubeinrichtung gegen die Oberfläche des Betongemenges gedrückt, wobei ein bewegter Teil der Auflastgruppe den Bewegungen der Form mit dem Betongemenge durch eine elastische Kopplung zwischen bewegtem und gestellfestem Teil über Auflastfedern folgt und damit einen Verschluss der Formkammer gewährleistet.To above, each mold chamber is temporarily during the harmonic vibration completed by one load plate each. All load plates are combined as a module and form the load group. It is counteracted by a lifting device pressed the surface of the concrete amount, taking a moving part of the load group with the movements of the form with the concrete amount by an elastic coupling between the moving and frame-fixed part follows on load springs and thus one Ensures closure of the mold chamber.
Das am Vibrationsrahmen befestigte Vibrationserregersystem ist in spiegelsymmetrischer Bauweise zu einer vertikalen Mittenebene, die durch die vertikale Formmitte gebildet wird ausgeführt und wird dynamisch bevorzugt so betrieben, dass die Form mit dem zu verdichtenden Betongemenge mit einer gerichteten vertikalen Schwingung beaufschlagt wird. Aber auch horizontale Schwingungsanteile sind möglich.The attached to the vibration frame vibration exciter system is in mirror symmetry Construction to a vertical center plane through the vertical Mold center is formed and is dynamically preferred operated so that the mold with the amount of concrete to be compacted is applied with a directed vertical vibration. But also horizontal vibration components are possible.
Die erfinderische Aufgabe der Vereinfachung der Verspannung insbesondere hinsichtlich Größe der Verspannkraft wird dadurch gelöst, dass sie in der bisherigen Funktion entfällt.The inventive task of simplifying the tension in particular in terms of size of the clamping force is characterized solved that it is omitted in the previous function.
Wegen der unmittelbaren Krafteinleitung in den Vibrationsrahmen mit Formeinsatz ist eine Verspannung zwischen Unwuchterreger und Formeinsatz, die für die Entschalung im Taktzyklus öffnet und schließt nicht mehr erforderlich. Für die Möglichkeit des Auswechselns des Formeinsatzes bei Produktwechsel gibt es Verbindungsstellen als Schnittstelle zwischen Formeinsatz und Vibrationsrahmen, durch die die Kräfte zu leiten sind. Diese müssen jedoch nur bei Formeinsatzwechsel gelöst und wieder verbunden werden, was durch übliche Schraub- und/oder Klemmverbindungen ausgeführt wird.Because of the direct introduction of force into the vibration frame with mold insert is a tension between unbalance exciter and mold insert, the for the demoulding in the clock cycle opens and closes not necessary anymore. For the possibility of Replacing the mold insert when changing products, there are joints as an interface between mold insert and vibration frame, through which to lead the forces. These must however only released with mold insert change and reconnected be what by conventional screw and / or clamp connections is performed.
Die temporär sichere Verbindung der Unterlagsplatte mit der Form während der harmonischen Vibration wird durch eine Bretthubeinrichtung mit Bretthubzylinder, die das Unterlagsbrett von unten gegen den Formeinsatz fährt, erreicht. Wegen der sehr viel kleineren schwingenden Masse des Unterlagsbrettes einschließlich anteiliger Gemengemasse im Verhältnis zu den bewegten Massen in bisherigen Lösungen aus dem Stand der Technik sind deutlich kleinere Kräfte für die temporäre Anlage der Unterlagsplatte an der Form erforderlich, die durch den bzw. die Bretthubzylinder aufzubringen sind.The temporarily secure connection of the base plate with the Form during the harmonic vibration is replaced by a Bretthubeinrichtung with Bretthubzylinder, the underlay board from below against the mold insert moves achieved. Because of the much smaller swinging mass of the underlay board including proportionate batch of compound in proportion to the moving masses in previous solutions from the state The technology is much smaller for the temporary installation of the base plate on the mold required which are to be applied by the Bretthubzylinder or the.
Während der harmonischen Vibration sichern Brettfedern die Bewegung des Unterlagsbrettes mit der Form und seine ständige Anlage an der Formunterseite.While the harmonic vibration secure board springs the movement of the Underlay boards with the mold and its permanent attachment at the bottom of the mold.
Nach Beendigung der Formgebung und Verdichtung wird die Vibrationseinwirkung auf Null gestellt, was durch Abschaltung oder durch kräftefreien Betrieb z. B. in einer 4-Wellen-Anordnung erreichbar ist. Die Entschalung erfolgt durch eine synchrone Bewegung des Bretthubzylinders und des Auflasthubzylinders nach unten, wobei die Form ihre Position beibehält.To Completion of molding and compaction becomes the vibration action reset to zero, resulting in shutdown or power-free operation z. B. can be reached in a 4-wave arrangement. The demoulding takes place by a synchronous movement of the Bretthubzylinders and the lift-down cylinder down, the shape of their position maintains.
In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung besteht das Vibrationserregersystem aus einem Paar von Unwuchterregerwellen, die spiegelsymmetrisch am Vibrationsrahmen bezüglich der vertikalen Formmittenebene installiert sind und gegenläufig mit gleicher Drehzahl und spiegelsymmetrischer Phasenlage zur vertikalen Formmittenebene arbeiten. In dieser Arbeitsweise werden vertikal gerichtete harmonische Schwingungen angeregt. Durch eine geeignete Auslegung der dynamischen Unwuchtmomente werden die erforderlichen Kräfte zur Erzeugung der für die Formgebung und Verdichtung günstigen Vibrationseinwirkungen erreicht.In a simple embodiment of the invention is the vibration exciter system from a pair of unbalance exciter shafts that are mirror-symmetrical on the vibration frame with respect to the vertical shape center plane are installed and in opposite directions with the same speed and mirror-symmetric phase relationship to the vertical shape center plane work. In this mode of operation are vertically directed harmonic oscillations stimulated. By a suitable design of the dynamic unbalance moments will be the forces required to produce the for the shaping and compression favorable vibration effects reached.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Vibrationserregersystem aus einem Paar spiegelsymmetrisch angebrachter und angetriebener Doppel- bzw. Vierfachwellen, die sowohl eine gerichtete harmonische Vibrationswirkung auf die Form erzeugen als auch eine Einstellung der wirkenden resultierenden Erregerkraftamplitude während der Vibrationseinwirkung stetig zwischen Null und einem Maximum durch paarweises synchrones Ändern der Phasenlage zwischen den korrespondierenden Unwuchtwellen ermöglichen. Diese Eigenschaft erlaubt beispielsweise ein erregerkraftfreies Hochfahren der Drehzahl von Null auf die Betriebsdrehzahl. ohne Schwingwegüberhöhungen bei der Durchfahrt durch die Starrkörpereigenfrequenzen. Weiterhin ist auch ein Dauerbetrieb dieses Vibrationserregersystems möglich, bei dem durch eine Phasenwinkelverstellung die resultierende Erregerkraftamplitude während des Taktwechsels auf Null gestellt wird, ohne die Antriebsdrehzahl der Unwuchtwellen auf Null stellen zu müssen. Durch den Verzicht auf die Hochfahr- und Abfahrampen der Drehzahl sind kurze Taktzeiten möglich.In a further embodiment of the invention, the vibration exciter system consists of egg nem pair mirror-symmetrically mounted and driven double or quadruple waves that both produce a directed harmonic vibration effect on the shape and allow adjustment of the effective resulting exciter force amplitude during vibration continuously between zero and a maximum by pairwise synchronous changing the phase angle between the corresponding unbalanced shafts , This feature allows, for example, a zero exciter power up the speed from zero to the operating speed. without swing path overshoots when passing through the rigid body natural frequencies. Furthermore, a continuous operation of this vibration exciter system is possible in which the resulting exciter force amplitude is set to zero by a phase angle adjustment during the clock change, without having to set the drive speed of the unbalanced shafts to zero. By dispensing with the ramp-up and ramp-down speed, short cycle times are possible.
Durch Ändern der Phasenlage in der Betriebsfrequenz können die als günstig für die Verdichtung ermittelten Erregerkraftamplituden eingestellt werden.By changing the phase position in the operating frequency can be as favorable for the compression determined exciter force amplitudes be set.
Eine
vergleichbare Funktionalität der Vibrationserregung wird
bei Anwendung eines Verstell-Erregersystems entsprechend
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Anwendung eines zwangserregten Vibrationsantriebes über hydraulische, pneumatischen oder piezoelektrische Aktuatoren, die den Vibrationsrahmen mit Formeinsatz als Einzelantrieb oder in einer spiegelsymmetrischen Anordnung bezüglich der vertikalen Formmittenebene in vertikale harmonische Schwingungen versetzen. Wegen der geringeren Erregerkräfte im Vergleich zur Harmonischen Vibration aus dem Stand der Technik sind hier kräftemäßig kleinere Komponenten als Kaufeinheiten einsetzbar.A Another embodiment of the invention consists in the application of a positively-driven vibration drive via hydraulic, pneumatic or Piezoelectric actuators that use the vibrating frame with mold insert as a single drive or in a mirror-symmetrical arrangement with respect the vertical shape center plane into vertical harmonic vibrations offset. Because of the lower excitation forces in comparison for harmonic vibration of the prior art are here physically smaller Components can be used as purchase units.
Eine Weiterentwicklung der Erfindung nutzt auch eine Vibrationserregung am Unterlagsbrett. So verfügen Formeinsatz und Brett jeweils selber über das Erregersystem, das zu ihrer harmonischen Schwingbewegung notwendig ist. Die Erregersysteme sind über eine Steuerung koordiniert. So sind nur geringe Kräfte zwischen Formeinsatz und Unterlagsbrett auszutauschen.A Further development of the invention also uses vibration excitation on the base board. So have mold insert and board respectively himself about the excitation system, the harmonic oscillatory motion necessary is. The exciter systems are via a controller coordinated. So only small forces between mold insert and replace the stock board.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Figuren zeigtThe Invention will be described in more detail below by way of examples be explained. In the corresponding figures shows
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.The Invention will be closer by way of example with reference to the drawings explained.
In
In
einem Vibrationsrahmen (
Am
Vibrationsrahmen (
Der
Vibrationsrahmen (
Der
Vibrationsrahmen erfüllt damit die gleiche Funktion wie
der Vibrationstisch und der Formrahmen einer technischen Lösung
gemäß dem Stand der Technik. Aufgrund des kurzen
Kraftweges und des kompakten Aufbaus ist die bewegte Masse der erfindungsgemäßen
Lösung vorteilhafterweise deutlich geringer im Vergleich
zu bekannten Lösungen wie beispielsweise in
Das
Unterlagsbrett (
Die
notwendigen Anpresskräfte für eine dauerhafte
Anlage während der Vibration sind im Wesentlichen abhängig
von der Masse des Unterlagsbrettes (
Die
Brettfedern (
In
den einzelnen Formkammern des Formeinsatzes (
Während
der Entschalung verbleibt der Vibrationsrahmen (
Aufgrund
der festen Position des Vibrationsrahmens (
Die Entschalung erfolgt in der erfindungsgemäßen Lösung durch den Bretthub mit kleineren zu bewegenden Massen, wobei Auflastbewegung und Bretthub koordiniert ablaufen.The Shuttering takes place in the solution according to the invention through the Bretthub with smaller masses to be moved, with ballast movement and Bretthub are coordinated.
Bei
Erfordernis ist auch weiterhin eine Entschalung durch Formhub möglich,
wobei dann das Unterlagsbrett (
Das Vibrationserregersystem kann aus rotierenden Unwuchtsystemen bestehen, wobei diese paarweise an den Seiten angebracht sind und synchronisiert z. B. mit Hilfe einer elektronischen Steuerung laufen.The Vibration exciter system can consist of rotating unbalance systems, these are mounted in pairs on the sides and synchronized z. B. with the help of an electronic control.
Es
sind paarweise angeordnete Unwuchtwellensysteme mit Einfach-Welle
(
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zum Stand der Technik auf.The Invention has a number of advantages compared to the state the technology.
Aufgrund
der unmittelbaren Verbindung der Vibrationserreger mit dem Vibrationsrahmen
(
Die technische Lösung der Verspannung wurde aufgrund der geringeren erforderlichen Verspannkräfte wesentlich einfacher gestaltet.The technical solution of the tension was due to the lower required clamping forces designed much easier.
Mit den insgesamt geringeren bewegten Massen und den deutlich geringeren Verspannkräften können geringere Taktzeiten erreicht werden, weil beispielsweise für hydraulische Aktoren kleinere Baugrößen mit geringerem Schluckvolumen anwendbar sind, die bei gleichem Hydraulik-Volumenstrom die Stellwege schneller durchfahren.With the overall lower moving masses and the much lower Clamping forces can reach shorter cycle times be, because, for example, for hydraulic actuators smaller sizes are applicable with lower displacement, the same hydraulic volume flow drive through the travel paths faster.
Die Vorteile der Lärmreduzierung bei der Anwendung der harmonischen Vibration sind bereits in den beschriebenen Lösungen zum Stand der Technik bekannt geworden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine weitere Reduzierung möglich, weil sich mit der Verringerung der bewegten Massen auch die wirksame Abstrahlfläche für den Lärm reduziert.The Advantages of noise reduction in the application of harmonic Vibration are already in the described solutions for State of the art become known. With the invention Solution is possible further reduction because With the reduction of the moving masses also the effective Radiating surface for the noise reduced.
- 11
- AuflasthubzylinderAuflasthubzylinder
- 22
- Auflastballasted
- 33
- AuflastfederAuflastfeder
- 44
- Formeinsatzmold insert
- 55
- VibrationsrahmenBed frame
- 66
- VibrationsrahmenfederBed frame spring
- 77
- Unterlagsbrettsupport board
- 88th
- BretthubBretthub
- 99
- BrettfederBrett spring
- 1010
- BretthubzylinderBretthubzylinder
- 1111
- Vibrationserreger (Unwuchterregerpaar in Einfach-Wellenanordnung)vibratory exciter (Unbalance exciter pair in single-shaft arrangement)
- 1212
- Vibrationserreger (Unwuchterregerpaar in Doppelwellen)vibratory exciter (Unbalance exciter pair in double waves)
- 1313
- Vibrationserreger (Unwuchterregerpaar in 4-fach Wellenanordnung)vibratory exciter (Unbalance exciter pair in 4-fold shaft arrangement)
- 1414
- Vibrationserreger (Unwuchterregerpaar mit Verstellunwucht in Koaxial-Wellenanordnung)vibratory exciter (Unbalance exciter pair with adjustment imbalance in coaxial shaft arrangement)
- 1515
- Vibrationserreger (hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, piezoelektrisch)vibratory exciter (hydraulic, pneumatic, electric, piezoelectric)
- 1616
- Klemmplatteclamp
- 1717
- zu verdichtendes Gemengeto compacting mixture
- 1818
- Maschinenrahmenmachine frame
- 1919
- HilfsschwingtischAuxiliary vibrating table
- 2020
- Vibrationssystem Hilfsschwingtischvibration system Auxiliary vibrating table
- 2121
- Steuerungcontrol
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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