DE1276320B

DE1276320B - Inner vibrator for concrete u. like

Info

Publication number: DE1276320B
Application number: DEM31155A
Authority: DE
Inventors: Clem H Spitler
Original assignee: MASTER VIBRATOR CO
Current assignee: MASTER VIBRATOR CO
Priority date: 1955-08-09
Filing date: 1956-07-19
Publication date: 1968-08-29

Description

Innenrüttler für Beton u. dgl. Die Erfindung betrifft einen Innenrüttler für Beton u. dgl. mit in einer Rüttelflasche angeordnetem Motor, der ohne Zwischenschaltung flexibler Teile mit der Exzentermasse verbunden ist.Internal vibrator for concrete and the like The invention relates to an internal vibrator for concrete and the like with a motor arranged in a vibrating bottle, the motor without interconnection flexible parts is connected to the eccentric mass.

Bei den bisher bekannten Innenrüttlern mit in der Rüttelflasche angeordnetem Motor werden Induktionsmotoren verwendet, die in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt sind.In the previously known internal vibrators with arranged in the vibrator bottle Motor induction motors are used, which are limited in their performance are.

Es ist zwar auch bereits ein Rüttelgerät bekannt, bei welchem ein Universalmotor verwendet wird und wobei dieser Universalmotor in einem Bereich angeordnet wird, in dem ein Schwingungsminimum auftritt. Bei diesem bekannten Gerät handelt es sich jedoch nicht um eine Rüttelflasche mit eingebautem Motor, sondern um ein Rüttelgerät, bei welchem der Motor im Bereich der Handgriffe angeordnet ist. Die Verlegung des Schwingungsknotens in die Nähe des Motors, d. h. also in die Nähe der Handgriffe, hat hier das Ziel, die Belastung des Arbeiters auf ein Minimum herabzusetzen. Zur Herabsetzung der Schwingungsübertragung von der Unwucht auf den Motor sind elastische Zwischenglieder vorgesehen.Although it is already known a vibrator in which a Universal motor is used and this universal motor is arranged in one area in which a vibration minimum occurs. This known device is However, it is not a vibrator with a built-in motor, but a Vibrating device in which the motor is arranged in the area of the handles. the Relocation of the vibration node close to the engine, d. H. so close of the handles, the aim here is to reduce the burden on the worker to a minimum. To reduce the transmission of vibrations from the unbalance to the motor, elastic ones are used Intermediate links provided.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung eines Innenrüttlers mit in der Rüttelflasche angeordnetem Motor zu verbessern und auf flexible Zwischenglieder zu verzichten.The present invention is based on the object of performance an internal vibrator with a motor arranged in the vibrator bottle and to forego flexible pontics.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Motor ein Universalmotor ist und daß der Kollektor im Schwingungsknoten angeordnet ist.According to the invention this is achieved in that the motor is a universal motor is and that the collector is arranged in the vibration node.

Die Verwendung eines Universalmotors bringt den großen Vorteil mit sich, daß dieser Universalmotor einen höheren Wirkungsgrad hat und größere Drehzahlen ermöglicht. Infolge der hohen Drehzahl haben die Rüttelimpulse, die auf den frisch gegossenen Beton einwirken, eine hohe Frequenz, wodurch sich eine bessere Verdichtung und Durcharbeitung des Betons als bei den bisher bekannten Rüttlern ergibt. Es werden keine Spezialstromquellen für hochfrequenten Wechselstrom benötigt, wie dies bei Induktionsmotoren der Fall ist. Der Umstand, daß der erfindungsgemäße Rüttler mit normalem Netzwechselstrom oder mit Gleichstrom auskommt und trotzdem eine hohe Rüttelfrequenz erzeugt, stellt einen erheblichen Vorteil dar, da der Bauunternehmer keine Spezialstromquelle aufzustellen braucht. Es kann vielmehr eine beliebige, an jeder Baustelle vorhandene Stromquelle Verwendung finden.The use of a universal motor has the great advantage that this universal motor has a higher efficiency and higher speeds enables. As a result of the high speed, the shaking impulses on the fresh poured concrete act at a high frequency, resulting in better compaction and working through the concrete than with the previously known vibrators. It will no special power sources for high-frequency alternating current are required, as is the case with Induction motors is the case. The fact that the vibrator according to the invention with normal mains alternating current or direct current and still a high vibration frequency is a significant advantage as the contractor does not have a special power source needs to set up. Rather, it can be any one that is available at every construction site Find power source use.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht eines Innenrüttlers mit Stromzuführungskabel und Schalter, F i g. 2 einen Längsschnitt des in F i g. 1 dargestellten Innenrüttlers und F i g. 3 die Draufsicht auf die Bürstenbrücke.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a view of an internal vibrator with a power supply cable and Switch, F i g. 2 shows a longitudinal section of the FIG. 1 shown internal vibrator and F i g. 3 the top view of the brush bridge.

Der dargestellte Innenrüttler 10 ist gemäß F i g. 1 mit Kabel 11 verbunden, das Leiter 12, einen Schalter 14 und einen Stecker 13 aufweist.The illustrated internal vibrator 10 is shown in FIG. 1 connected to cable 11, the conductor 12, a switch 14 and a plug 13 has.

Der Innenrüttler 10 weist eine Hülse 15 auf, deren eines Ende mit Innengewinde versehen ist, in das ein Gehäuse 16 eingeschraubt ist, dessen Außenseite die Hülse 15 ergänzt. Es ist also eine starre, aber lösbare Verbindung vorgesehen. Am anderen Ende des Gehäuses 16 befindet sich ein abgerundetes Verschlußstück 17, das z. B. mittels einer Schweißnaht 18 unlösbar mit dem Gehäuse 16 verbunden sein kann. Innerhalb des Verschlußstückes 17 befindet sich ein Lager 19, während das Gehäuse 16 an der Motorseite ein Lager 21 trägt. Ein Exzenter 22 ist in den Lagern 19 und 21 drehbar gelagert. Der Exzenter 22 hat axial zum Innenrüttler angeordnete fluchtende Zapfen und einen seitlich versetzten Teil 23, der bei einer Drehbewegung in den Lagern 19 und 21 eine Unwucht erzeugt, welche eine Rüttelbewegung hervorruft.The internal vibrator 10 has a sleeve 15 , one end of which is provided with an internal thread, into which a housing 16 is screwed, the outside of which complements the sleeve 15. A rigid but releasable connection is therefore provided. At the other end of the housing 16 there is a rounded closure piece 17 which, for. B. can be permanently connected to the housing 16 by means of a weld 18. A bearing 19 is located inside the closure piece 17, while the housing 16 carries a bearing 21 on the motor side. An eccentric 22 is rotatably mounted in the bearings 19 and 21. The eccentric 22 has axially aligned pins with respect to the internal vibrator and a laterally offset part 23 which, when rotated, generates an imbalance in the bearings 19 and 21, which causes a vibrating movement.

Die Hülse 15 dient als Träger für den Motor, der aus einem konzentrisch in der Hülse 15 angebrachten Ständer 24 und einem koaxial dazu gelagerten Anker 26 besteht. Der Anker 26 ist mit einer Welle 27 versehen, die an ihrem unteren Ende durch ein Lager 28 hindurchgeht und ein umrundes Ende 29 aufweist, das in eine entsprechende Buchse 31 des Exzenters 22 kraftschlüssig eingreift. Die Verbindung zwischen der Hülse 15 mit dem Gehäuse 16 ist lösbar, damit das Gehäuse 16 leicht abgenommen und ersetzt werden kann. Die Verbindung zwischen der Welle 27 und dem Exzenter 22 wird durch einfaches Herausziehen gelöst und kann durch Zusammenstecken wieder hergestellt werden.The sleeve 15 serves as a support for the motor, which consists of a stator 24 mounted concentrically in the sleeve 15 and an armature 26 mounted coaxially therewith. The armature 26 is provided with a shaft 27 which, at its lower end, passes through a bearing 28 and has a rounded end 29 which engages positively in a corresponding bushing 31 of the eccentric 22. The connection between the sleeve 15 and the housing 16 is detachable so that the housing 16 can be easily removed and replaced. The connection between the shaft 27 and the eccentric 22 is released by simply pulling it out and can be restored by plugging it together.

Das Lager 28 befindet sich in einer Lagerplatte 32, die mit einem nach oben weisenden Rand 33 versehen ist, welcher das eine Ende des Ständers 24 berührt und trägt. An der anderen Seite legt sich der Ständer gegen das eine Ende einer Abstandshülse 34, die an ihrem anderen Ende an einer oberen Lagerplatte 35 anliegt. An der Unterseite der Lagerplatte 35 befindet sich in der Ausnehmung ein Lager 36 für das obere Ende der Welle 27.The bearing 28 is located in a bearing plate 32 with a upwardly facing edge 33 is provided, which one end of the stand 24 touches and carries. On the other side, the stand lies against one end a spacer sleeve 34 which, at its other end, is attached to an upper bearing plate 35 is present. A is located in the recess on the underside of the bearing plate 35 Bearing 36 for the upper end of the shaft 27.

Die Lagerplatten 32 und 35, die Abstandshülse 34 und der Ständer 24 werden durch Längsschrauben 37 zusammengehalten, die sich von der Lagerplatte 35 nach unten durch die Abstandshülse 34 und den Ständer 24 bis zur Lagerplatte 32 erstrecken. Der Anker 26, der in den Lagern 28 und 36 drehbar ist, wird oben und unten durch je einen Bund 38 und 39 gegen Längsverschiebung gesichert.The bearing plates 32 and 35, the spacer sleeve 34 and the stand 24 are held together by longitudinal screws 37, which extend from the bearing plate 35 down through the spacer sleeve 34 and the stand 24 to the bearing plate 32 extend. The armature 26, which is rotatable in the bearings 28 and 36, is above and secured at the bottom by a collar 38 and 39 against longitudinal displacement.

Die Lagerplatte 35 grenzt zusammen mit dem Ende des Universalmotors eine Kammer 41 ab, an deren äußerem Umfang die Längsschrauben 37 und in deren Mitte die Welle 27 verlaufen. In der Kammer 41 ist ein Kollektorring 42 auf der Welle 27 befestigt, der von einer Lochscheibe 43 aus nichtleitendem Material umgeben wird, auf welcher zwei Bürstenhalter 44 und 45 einander gegenüber angebracht sind. Die Bürsten 46 und 47 sind in den Bürstenhaltern 44 und 45 geführt und werden durch Federn 48 und 49 zur Mitte der Scheibe hin gedrückt, wo sie auf der Oberfläche des Kollektorrings schleifen. Die Federn 48 und 49 gewährleisten einen dauernden Kontakt der Bürsten mit dem Kollektorring trotz der Erschütterungen und anderen Ursachen, welche die zeitweise Unterbrechung des Kontakts herbeizuführen versuchen.The bearing plate 35, together with the end of the universal motor, delimits a chamber 41 , on the outer circumference of which the longitudinal screws 37 and in the center of which the shaft 27 run. In the chamber 41, a collector ring 42 is attached to the shaft 27, which is surrounded by a perforated disk 43 made of non-conductive material, on which two brush holders 44 and 45 are mounted opposite one another. The brushes 46 and 47 are guided in the brush holders 44 and 45 and are pressed by springs 48 and 49 towards the center of the disc, where they rub against the surface of the collector ring. The springs 48 and 49 ensure a permanent contact of the brushes with the collector ring in spite of the vibrations and other causes which try to bring about the temporary interruption of the contact.

Am Umfang der Lochscheibe 43 befinden sich halbkreisförmige Ausschnitte 51, durch welche die Zuleitungskabel zum Motor hindurchgehen. Ferner sind Winkelstücke 52, die auf dem Ständer 24 aufstehen, an der Unterseite der Scheibe befestigt. Die Lochscheibe 43 und die Winkelstücke 52 sind mit fluchtenden Bohrungen 53 zum Durchgang der Längsschrauben 37 versehen. Die Lochscheibe 43 ist also gegen Drehung gegenüber dem Kollektor 42 gesichert und fest mit dem Ständer 24 verbunden.On the circumference of the perforated disk 43 there are semicircular cutouts 51 through which the supply cables to the motor pass. Furthermore, angle pieces 52, which stand on the stand 24, are attached to the underside of the disc. The perforated disk 43 and the angle pieces 52 are provided with aligned bores 53 for the longitudinal screws 37 to pass through. The perforated disk 43 is thus secured against rotation with respect to the collector 42 and is firmly connected to the stator 24.

Das obere Ende des Innenrüttlers 10, in welches das Kabel 11 eingeführt ist, wird durch eine Verschlußkappe 54 abgeschlossen, die bei 55 an die Oberseite der Hülse 15 angeschweißt ist. Die Verschlußkappe 54 setzt sich in einem rohrförmigen Ansatz 56 fort, mit dem das eine Ende des Kabels 11 verbunden ist und an dessen Außenseite eine Zugentlastungsfeder 57 angeordnet ist.The upper end of the internal vibrator 10, into which the cable 11 is inserted, is closed by a closure cap 54 which is welded at 55 to the upper side of the sleeve 15. The closure cap 54 is continued in a tubular extension 56, with which one end of the cable 11 is connected and on the outside of which a strain relief spring 57 is arranged.

Am unteren Ende der Verschlußkappe 54 befindet sich ein zylindrischer Teil 58, der in das obere Ende der Hülse 15 hineinpaßt und an die Oberseite der Lagerplatte 35 anstößt. Die Verschlußkappe 54 weist eine axiale Bohrung zur Einführung der Leiter 12 in eine Kammer 60 oberhalb der Lagerplatte 35 auf. Die Leiter 12 sind mit dem Motor innerhalb der Hülse 15 verbunden, wobei ein thermischer überlastungsschalter 59 zwischengeschaltet ist. Der überlastungsschalter 59 ist auf der Lagerplatte 35 so angebracht, daß er der im Lager 36 und in den Kammern 41 und 60 entwickelten Wärme ausgesetzt ist. Bei einer Überhitzung oder einem Temperaturanstieg über einen bestimmten Wert unterbricht der Überlastungsschalter 59 den Stromkreis und setzt den Motor so lange außer Betrieb, bis die Temperatur abgesunken ist, woraufhin der Stromkreis selbsttätig wieder geschlossen wird.At the lower end of the closure cap 54 there is a cylindrical one Part 58 which fits into the upper end of the sleeve 15 and to the top of the Bearing plate 35 abuts. The closure cap 54 has an axial bore for insertion the conductor 12 in a chamber 60 above the bearing plate 35. The conductors 12 are connected to the motor within the sleeve 15, with a thermal overload switch 59 is interposed. The overload switch 59 is on the bearing plate 35 mounted so that it developed in the camp 36 and in the chambers 41 and 60 Exposed to heat. In the event of overheating or a temperature rise above a certain value the overload switch 59 interrupts the circuit and sets the engine out of operation until the temperature has dropped, whereupon the Circuit is closed again automatically.

Der thermische Überlastungsschalter 59 kann ebenso wie die Anschlüsse des Motors in bekannter Weise gebaut sein.The thermal overload switch 59, like the connections of the engine must be built in a known manner.

Der dargestellte Innenrüttler ist so aufgebaut, daß im Bereich des Kollektors 42 ein Schwingungsknoten auftritt. Dies wird durch die Verwendung eines konisch gestalteten Exzenters 22 erreicht. Durch die entsprechende Formgebung dieses Exzenters verhält sich der Rüttler wie ein Pendel, dessen Schwingungsmittelpunkt etwa in der Gegend des Kollektorrings und der Bürstenhalter liegt. Die Schwingungswirkungen an dieser Stelle heben sich deshalb im wesentlichen auf, wodurch der Kollektor sehr sicher arbeitet, da die Bürsten 46 und 47 keinen übermäßigen Schwingungen ausgesetzt sind.The internal vibrator shown is constructed in such a way that a vibration node occurs in the area of the collector 42. This is achieved through the use of a conically shaped eccentric 22. Due to the appropriate shape of this eccentric, the vibrator behaves like a pendulum whose center of oscillation is roughly in the area of the collector ring and the brush holder. The vibration effects at this point therefore essentially cancel each other out, as a result of which the collector works very reliably, since the brushes 46 and 47 are not exposed to excessive vibrations.

Es wird ein Universalmotor für Gleich- und Wechselstrom verwendet. Da er als Kollektormotor gebaut ist, kann er entweder mit Einphasenstrom oder mit Gleichstrom betrieben werden. Der Motor hat eine hohe Drehzahl von etwa 28 000 Umdrehungen je Minute ohne Belastung. Nach dem Zusammenbau mit dem Exzenter 22 und der Verschraubung der Hülse 1,5 mit dem Gehäuse 16 beträgt die Drehzahl des Motors etwa 15 000 Umdrehungen je Minute. Beim Eintauchen in frischen Beton hat das Gerät eine Drehzahl von mehr als 12 000 Umdrehungen je Minute. - --A universal motor for direct and alternating current is used. Since it is built as a collector motor, it can be operated either with single-phase current or with direct current. The engine has a high speed of around 28,000 revolutions per minute without load. After assembly with the eccentric 22 and the screw connection of the sleeve 1.5 to the housing 16, the speed of the motor is about 15,000 revolutions per minute. When immersed in fresh concrete, the device has a speed of more than 12,000 revolutions per minute. - -

Claims

Claim: Internal vibrator for concrete and the like with a vibrating bottle arranged motor, which without the interposition of flexible parts with the eccentric mass is connected, d u r g e k e n n -z e i c h n e t, that the motor is a universal motor is, and that the collector (42) is arranged in the node of oscillation. Into consideration printed publications: German Patent No. 927 240; Austrian patent specification No. 167 903; Swiss Patent No. 205 854; U.S. Patent No. 2,142,273 and 2,276,613; Brochure: "Internal vibrators in construction", Robert Wacker KG, Edition E 508, Klotzsche / Dresden, 1942, p.13; Journal: "The building and the building industry", 1951, No. 24, pages 644 to 647; Special print: »Vibration« from Betonsteinzeitung 1948, issue 12, issue W 601 from Gebr. Wacker KG, Ebenhausen / Ingolstadt.