DE1262058B

DE1262058B - Submersible vibrator

Info

Publication number: DE1262058B
Application number: DEA42936A
Authority: DE
Inventors: Stig Giertz-Hedstroem
Original assignee: Dynapac AB
Current assignee: Dynapac AB
Priority date: 1962-04-25
Filing date: 1963-04-23
Publication date: 1968-02-29

Description

Tauchvibrator Die Erfindung betrifft mechanische Schwingungserzeuger, insbesondere Vibratoren zum Verdichten von Beton oder ähnlichen plastischen Massen. Bekannte Vibratoren dieser Art, die in der Betonverarbeitung unter dem Namen Innenrüttler oder Tauchvibratoren bekanntgeworden sind, umfassen ein an einem Ende geschlossenes, rolirförmiges Gehäuse, in dem ein drehbarer, schwingungserzeugender Teil umläuft. Dieser Rotor wird entweder über eine biegsame Welle von einer stationären Kraftquelle oder durch einen mit dem Gehäuse verbundenen Motor angetrieben.Submersible vibrator The invention relates to mechanical vibration generators, in particular vibrators for compacting concrete or similar plastic masses. Well-known vibrators of this type, which are used in concrete processing under the name of internal vibrators or immersion vibrators have become known, include a closed at one end, Roller-shaped housing in which a rotatable, vibration-generating part revolves. This rotor is either powered by a stationary power source via a flexible shaft or driven by a motor connected to the housing.

Die Erzeugung der Schwingungen erfolgt bei den bekannten Tauchvibratoren auf zweierlei Weise. Bei der einen Art ist im Vibratorgehäuse ein Pendelstab angeordnet, dessen mit der Welle in Verbindung stehendes Ende durch ein Lager drehbar mit dem Vibratorgehäuse verbunden ist, während das freie Ende des Pendelstabes längs einer Rollbahn am geschlossenen Ende des Vibratorgehäuses umzulaufen vermag.The generation of the vibrations takes place in the known immersion vibrators in two ways. In one type, a pendulum rod is arranged in the vibrator housing, whose end connected to the shaft is rotatable through a bearing with the Vibrator housing is connected, while the free end of the pendulum rod along a Roll track at the closed end of the vibrator housing is able to revolve.

Die andere Art der Schwingungserzeugung besteht darin, daß ein exzentrischer, mit der biegsamen Welle verbundener Stab im-Vibratorgehäuse in Umlauf versetzt wird und zu diesem Zweck an seinen beiden Enden durch Lager mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Schwingungen werden über die Lager auf das Vibratorgehäuse übertragen. Bei beiden Typen von Tauchvibratoren sind außer dem Gehäuse und dem relativ zu diesem drehbaren, schwingungserzeugenden Stab Lager erforderlich, die die Herstellungskosten für die bekannten Tauchvibratoren erhöhen.The other way of generating vibrations is that an eccentric, rod connected to the flexible shaft is set in rotation in the vibrator housing and for this purpose connected to the housing at both ends by bearings is. The vibrations are transmitted to the vibrator housing via the bearings. Both types of submersible vibrators are apart from the housing and the relative to this rotatable, vibration generating rod bearings are required which reduce manufacturing costs for the well-known immersion vibrators.

Bei dem erstgenannten Tauchvibrator muß das den Pendelstab lagernde Gehäuse eine gewisse Festigkeit, insbesondere Biegefestigkeit, aufweisen, um ein gleichmäßiges Abrollen des freien Endes des Pendelstabes auf der Rollbahn und damit ein gleichmäßiges Vibrieren sicherzustellen. Das gleiche trifft auch bei der zweiten Art von Tauchvibratoren zu, bei denen der exzentrische Stab nur an seinen beiden Enden gelagert ist. Ein Verbiegen des Vibratorgehäuses würde ein Versetzen der Lager und damit ein Klemmen des exzentrischen Stabes bewirken, so daß auch die Festigkeit dieses Gehäuses einen bestimmten Wert nicht unterschreiten darf. Diese Notwendigkeit einer hohen Festigkeit, d. h. einer großen Wandstärke des Vibratorgehäuses, bringt jedoch den Nachteil, daß die Masse, die durch den Pendelstab oder durch den exzentrischen Stab in Schwingungen versetzt werden soll, sehr groß ist, so daß die Schwingungen, die auf die zu verdichtende, breiige Substanz übertragen werden, stark gedämpft werden. I Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tauchvibrator zu schaffen, bei dem die Anzahl der Einzelteile und damit die Kosten für seine Herstellung auf ein Minimum reduziert, gleichzeitig jedoch die Wirksamkeit des Vibrators wesentlich erhöht werden. Diese Aufgabe wird bei einem Tauchvibrator zum Verdichten von Beton oder ähnlichen breiigen Substanzen, der in einem zylindrischen Gehäuse einen stabförmigen Unwuchtrotor trägt, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Innenfläche des Gehäuses eine Gleitfläche für den Unwuchtrotor bildet und daß dieser über seinen ganzen Umfang hin den ganzen Innenraum des Gehäuses oder den größten Teil desselben ausfüllt.In the first-mentioned submersible vibrator, the housing supporting the pendulum rod must have a certain strength, in particular flexural strength, in order to ensure a uniform rolling of the free end of the pendulum rod on the runway and thus a uniform vibration. The same also applies to the second type of submersible vibrator, in which the eccentric rod is only supported at its two ends. A bending of the vibrator housing would cause a displacement of the bearings and thus a jamming of the eccentric rod, so that the strength of this housing must not fall below a certain value. This need for high strength, i.e. H. a large wall thickness of the vibrator housing, but has the disadvantage that the mass which is to be set in vibration by the pendulum rod or by the eccentric rod is very large, so that the vibrations that are transmitted to the pulpy substance to be compacted, be strongly attenuated. The invention is based on the object of creating a submersible vibrator in which the number of individual parts and thus the costs for its production are reduced to a minimum, but at the same time the effectiveness of the vibrator is significantly increased. This object is achieved in a submersible vibrator for compacting concrete or similar pulpy substances, which carries a rod-shaped unbalance rotor in a cylindrical housing, according to the invention in that the inner surface of the housing forms a sliding surface for the unbalance rotor and that this over its entire circumference fills the entire interior of the housing or most of the same.

Bei dem erfindungsgemäßen Tauchvibrator sind die herkömmlichen Lager wie auch die zur Befestigung der Lager benötigten Teile gänzlich weggefallen, was eine beträchtliche Verminderung der gesamten Masse des Vibratorgehäuses bedeutet. Darüber hinaus kann das Vibratorgehäuse selbst, da der Unwuchtrotor als innere Stütze des Gehäuses dient, wesentlich leichter ausgeführt werden, so daß durch die verringerte Masse auch eine verringerte Dämpfung der Schwingungen eintritt.In the submersible vibrator according to the invention, the conventional bearings are as well as the parts needed to fix the bearings were completely omitted, what means a considerable reduction in the overall mass of the vibrator housing. In addition, the vibrator housing itself, as the unbalance rotor, can act as an inner support of the housing is used to be made much lighter, so that by the reduced Mass also leads to a reduced damping of the vibrations.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Unwuchtrotor über eine flexible Welle angetrieben, wobei sich die Schutzhülle des Vibratorgehäuses als Schutzhülle für die flexible Welle fortsetzt. Dadurch stehen die Innenräume beider Schutzhüllen miteinander in direkter Verbindung, so daß auf die Schmierung des Unwuchtrotors wesentlich erleichtert wird. Das der drehbaren Welle zugeführte Schmiermittel vermag ohne weiteres in die Vibratorhülle einzudringen und den Rotor ebenfalls zu schmieren.According to a further feature of the invention, the unbalance rotor is over a flexible shaft driven, whereby the protective cover of the vibrator housing as Protective cover for the flexible shaft continues. This means that the interiors of both are in place Protective covers with each other in direct connection, so that on the lubrication of the unbalance rotor is made much easier. The lubricant supplied to the rotatable shaft can easily penetrate into the vibrator casing and lubricate the rotor as well.

Zur weiteren Herabsetzung der Herstellungskosten besteht der Unwuchtrotor vorzugsweise aus einem Rohr, das zur Hälfte auf einer Seite seiner Längsachse mit einem Schwermetall, beispielsweise Blei, ausgefüllt ist. Dieser erfindungsgemäße Tauchvibrator umfaßt also zwei ineinandergeschobene Rohre, von denen das äußere Jas Vibratorgehäuse bildet und mit seiner inneren Mantelfläche unter Zwischenschaltung eines Schmiermittels die äußere Mantelfläche des Innenrohres lagert, wobei das äußere Rohr durch das eingefügte Innenrohr versteift und so gegen Verbiegen, Abknicken oder Eindrücken gesichert ist.The unbalanced rotor is used to further reduce manufacturing costs preferably from a tube that is half on one side of its longitudinal axis with a heavy metal, such as lead, is filled. This invention Submersible vibrator thus comprises two nested tubes, the outer one of which Jas vibrator housing forms and with its inner surface with the interposition a lubricant stores the outer surface of the inner tube, the outer Tube stiffened by the inserted inner tube and thus against bending and kinking or pressing is secured.

Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, daß der Un-C wuchtrotor eine in ihrem Mittelteil mit einer radialen Ausnehmung versehene Walze ist.It is also preferably provided that the Un-C balancing rotor is an in its central part is provided with a radial recess roller.

Erfindungsgemäß kann der Unwuchtrotor auch direkt, d. h. starr und ohne irgendwelche übertraaungsglieder, mit der Abtriebswelle eines Elektromotors gekuppelt werden, wobei die Schutzhülle des Vibratorgehäuses vorzugsweise auch diesen Motor umgibt.According to the invention, the unbalanced rotor can also be used directly, i. H. be coupled rigidly and without any transmission members to the output shaft of an electric motor, the protective cover of the vibrator housing preferably also surrounding this motor.

Dadurch entsteht ein kompaktes Aggregat, das einfach und robust aufgebaut und wirksam gegen Schmutz und Staub geschützt ist.This creates a compact unit that is simple and robust and is effectively protected against dirt and dust.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, und zwar zeigt F i g. 1, 2 und 3 Längsschnitte durch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung, F i 4 einen Schnitt längs der Linie A -A in F i g. 2 und F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie B-B in F i g. 3. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, ist das Gehäuse 2 des Tauchvibrators von einer Schutzhülle 1 umgeben, während im Gehäuse 2 ein Rohr 3 angeordnet ist, das zur Hälfte mit Blei ausgegossen ist und als Unwuchtrotor dient.The invention is described in more detail on the basis of exemplary embodiments, namely FIG. 1, 2 and 3 are longitudinal sections through various embodiments of the invention, FIG. 4 shows a section along the line A -A in FIG. 2 and F i g. 5 shows a section along the line BB in FIG. 3. As shown in FIG. 1 can be seen, the housing 2 of the immersion vibrator is surrounded by a protective cover 1 , while a tube 3 is arranged in the housing 2, which is half filled with lead and serves as an unbalance rotor.

Der Unwuchtrotor soll während seiner Drehbewegung über seine ganze Länge an der obenerwähnten Gleitfläche anliegen und wird über eine flexible Welle 4 in der Schutzhülle 5 in Drehung versetzt. Die direkt mit dem einen Ende des Unwuchtrotors 3 verbundene Welle 4 ist so ausgebildet, daß sie sich frei in ihrer Schutzhülle 5, die direkt in die Schutzhülle 1 des rohrförmigen Gehäuses 2 übergeht, drehen kann. Hierdurch kann das der flexiblen Welle zugeführte Schmiermittel in einfacher Weise auch zur Schmierung des Unwuchtrotors verwendet werden. Gegebenenfalls können die Außenhülle 1 und das Rohr 2 einstückig aus demselben Werkstoff hergestellt sein.The unbalanced rotor should rest against the above-mentioned sliding surface over its entire length during its rotational movement and is set in rotation via a flexible shaft 4 in the protective cover 5. The shaft 4 connected directly to one end of the unbalance rotor 3 is designed so that it can rotate freely in its protective cover 5, which merges directly into the protective cover 1 of the tubular housing 2. As a result, the lubricant supplied to the flexible shaft can also be used in a simple manner to lubricate the unbalance rotor. If necessary, the outer shell 1 and the tube 2 can be made in one piece from the same material.

Der Tauchvibrator nach F i g. 1 ist in F i g. 4 im Schnitt gezeigt. Der Schwerpunkt- des Rüttelelements liegt exzentrisch zur Drehachse, so daß der Rotor während seiner Drehung sinusförmige Schwingungen erzeugt. Die Frequenz ist dabei identisch mit der Drehzahl.The immersion vibrator according to FIG . 1 is in FIG. 4 shown in section. The center of gravity of the vibrating element is eccentric to the axis of rotation, so that the rotor generates sinusoidal vibrations during its rotation. The frequency is identical to the speed.

In dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Vibratorhülle 1 eine direkte Fortsetzuno, der die flexible Welle aufnehmenden Schutzhülle 5. Das für die Schutzhülle 5 verwendete Material ist normalerweise Weichgummi. Weil der Rotor der Vibratorhülle über deren gesamte Länge eine gewisse Steifigkeit verleiht, kann für diese Hülle und damit auch für die Gleitfläche ebenfalls Gummi verwendet werden. Falls die passenden Abmessungen gewählt werden, können die Wellenhülle, die Vibratorhülle und die Gleitfläche in Form einer gemeinsainen Schutzhülle eine Einheit bilden.In the one shown in FIG. Illustrated embodiment forms the vibrator 1 Case 1 is a direct Fortsetzuno, the flexible shaft receiving protective cover 5. The material used for the protective cover 5 is usually soft rubber. Because the rotor gives the vibrator cover a certain rigidity over its entire length, rubber can also be used for this cover and thus also for the sliding surface. If the appropriate dimensions are selected, the shaft cover, the vibrator cover and the sliding surface can form a unit in the form of a common protective cover.

Auf diese Weise erhält man eine äußerst einfache und wirtschaftliche Konstruktion. Dabei wird zwar nicht dieselbe Festigkeit g und Daüerhaftigkeit wie z. B.In this way one gets an extremely simple and economical one Construction. It is true that it does not have the same firmness and durability as z. B.

bei einem Tauchvibrator der herkömmlichen Art erreicht; durch die größere Einfachheit, die niedrigen Herstellungskosten und die gesteigerte Vibrationswirkung bieten sich jedoch derart augenfällige Vorteile an, daß andere Gesichtspunkte dahinter völlig zurücktreten.achieved in a submerged vibrator of the conventional type; through the greater simplicity, the low manufacturing cost and the increased vibration effect However, there are such obvious advantages that there are other considerations behind them resign completely.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt das Mittelstück des rohrförmigen Unwuchtrotors einen etwas geringeren Durchmesser als die beiden Endstücke. Die Halbfüllung mit Blei ist nur an den beiden Enden vorgesehen, während der irn Durchmesser verjüngte Mittelteil des Rotors leer bleibt.In the case of the one shown in FIG. 2, the center piece of the tubular unbalanced rotor has a slightly smaller diameter than the two end pieces. Half-filling with lead is only provided at the two ends, while the tapered central part of the rotor remains empty.

F i g. 3 und 5 zeigen eine dritte abgewandelte Ausführungsform des Unwachtrotors nach der Erfindung. Hier besteht der Rotor aus einem festen Stab, der in der in F i g. 3 und 5 gezeig gten Form bearbeitet ist.F i g. 3 and 5 show a third modified embodiment of the unwatched rotor according to the invention. Here the rotor consists of a solid rod which, in the form shown in FIG. 3 and 5 shown form is processed.

Obgleich bei dieser Ausführungsform, verglichen mit der Ausführungsform nach F i g. 1, der Schwerpunkt desdrehbaren Teiles etwas näher an der Drehachse liegt, ergibt sich dort andererseits eine weitere Vereinfachung der Vibratorenkonstruktion.Although in this embodiment, compared with the embodiment of FIG. 1, the center of gravity of the rotatable part is somewhat closer to the axis of rotation, there is, on the other hand, a further simplification of the vibrator construction.

Wie schon erwähnt wurde, ist es auch möglich, den Antrieb des Unwuchtrotors anders als über eine flexible Welle zu bewirken. Da der Rotor keine Pendelbewegung ausführt, ist es möglich, einfach einen Antriebsmotor direkt an den drehbaren Teil anzukuppeln, wobei das Vibratorgehäuse entweder den Motor aufnimmt oder an diesen angrenzt. Diese Ausführungsform ist in der Zeichnung nicht dargestellt.As already mentioned, it is also possible to drive the unbalance rotor different than to effect a flexible shaft. Because the rotor has no pendulum motion executes, it is possible to simply attach a drive motor directly to the rotatable part to be coupled, wherein the vibrator housing either receives the motor or to this adjoins. This embodiment is not shown in the drawing.

Claims

Claims: 1. Immersion vibrator for compacting concrete and similar pulpy substances, which carries a rod-shaped unbalance rotor in a cylindrical housing, characterized in that the inner surface of the housing (2) forms a sliding surface for the unbalance rotor (3) and that this over his entire circumference fills the entire interior of the housing or most of the same.

2. Immersion vibrator according to claim 1, characterized in that the unbalance rotor (3) is driven via a flexible shaft (4), the protective cover (1) of the vibrator housing (2) continuing as a protective cover (5) for the flexible shaft. 3. submersible vibrator according to claim 1 and 2, characterized in that the unbalance rotor (3) consists of a tube which is half on one side of its Län-Sachse with a heavy metal, for. B. lead, is filled. 4. submersible vibrator according to claim 1 to 3, characterized in that the unbalance rotor (3) is a roller provided in its central part with a radial recess (F i g. 3). 5. Immersion vibrator according to claim 1 to 4, characterized in that the unbalance rotor is rigidly coupled to the output shaft of an electric motor. 6. submersible vibrator according to claim 5, characterized in that the protective cover (1) of the vibrator housing (2) also surrounds the electric motor. Considered publications: German Patent Nos. 701 743, 716 664, 939 770, 964 355; German Auslegeschrift No. 1107 976; U.S. Patent No. 2,492,431.