DE202004015068U1

DE202004015068U1 - Modulare Vibrationsvorrichtung

Info

Publication number: DE202004015068U1
Application number: DE200420015068
Authority: DE
Original assignee: Institut fuer Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar eV
Current assignee: Institut fuer Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar eV
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2014-09-29

Abstract

Vorrichtung zur Vibrationsverdichtung von Gemenge bestehend aus einer biegesteifen Tragstruktur, mindestens einem Federsystem und mindestens einem Erregersystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als modulares, erweiterbares und rekombinierbares Set funktionaler Einzelkomponenten aufgebaut ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vibrationsverdichtung von Gemengen.
Eine derartige Einrichtung bzw. Vorrichtung dient zur Formgebung und Verdichtung von Gemenge, das zur Herstellung von Fertigteilen in eine Schalung eingefüllt worden ist. Bekannt sind solche Vorrichtungen mit mindestens einem, üblicherweise aber mehreren an der Schalung befestigten Vibrationserregern. Üblicherweise ist die Schalhaut mit einer starren Tragstruktur verbunden, an welche auch die Vibrationserreger angekoppelt sind. Die Vibrationserreger werden üblicherweise an Frequenzumrichtern betrieben, so daß die Vibrationsfrequenz und damit die Tischbeschleunigung variiert werden kann. Die Tragkonstruktion ist auf Federelementen gelagert. Bei der Konstruktion der Verdichtungseinrichtung wird diese auf ein zu fertigendes Produkt bzw. eine Produktfamilie ausgelegt.
Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine hohe Produktqualität nur bei einer kleinen Gruppe ähnlicher zu verarbeitender Gemenge und ähnlicher Produkte erreicht werden kann. Auf Veränderungen in der Produktpalette oder häufig wechselnde Produkte können die bekannten Vorrichtungen nicht mit angepaßten Schwingungseinwirkungen reagieren. Dazu wären mitunter umfangreiche Anpassungsarbeiten auch an der Tragstruktur notwendig, um wieder eine hohe Produktqualität zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei sehr unterschiedlichen Produkten eine hohe Produktqualität ohne umfangreiche Anpassungsarbeiten zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird in der Weise gelöst, daß die Verdichtungseinrichtung modular aus einem Set von funktionalen Komponenten aufgebaut ist. Durch die Kombination geeigneter Module wird die Vorrichtung an die Verdichtungsaufgabe angepaßt.
Das Set besteht mindestens aus einer Tragstruktur, einem Erreger- und einem Federsystem. Optional wird dieses Set mit Formen, Verspann- und Steuereinrichtungen ergänzt.
Die Tragstruktur wird als biegesteife Struktur (die Biegeeigenfrequenzen liegen über der Erregerfrequenz) ausgeführt. Sie enthält Funktionsflächen zur Aufnahme der Schalung, des Erregersystems und des Federsystems sowie für weiter alternative oder optionale Module.
Die Tragstruktur des Ausführungsbeispiels in 1 besteht aus einer biegesteifen Fachwerkstruktur mit gebogenen Rohren (1), die eine besonders hohe Steifigkeit der Vorrichtung ermöglichen. Die Oberseite ist als glatte Oberfläche ausgebildet, die verschiedene Formen (4) aufnehmen kann. An der Tragstruktur sind geeignete Aufnahmen für die Module Erregersystem (2) und Federsystem (3) vorhanden. Zur Aufstellung der Vorrichtung dient ein Unterbau (6).
Das Federsystem besteht gewöhnlich aus Gummi- oder Luftfedern. Die Gummifederung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und weitgehende Wartungsfreiheit aus. Durch die höhere Federsteifigkeit der Gummifedern erfolgt eine stärkere Schwingungsanregung der Umgebung.
Bei der Verwendung von Luftfedern kann mit Hilfe einer Steuerung durch Veränderung des Luftdruckes der Luftfedern die Höhe des Schwingtisches angepaßt werden. Durch Verwendung einer geregelten Anordnung wie in DE10047782 kann eine Anpassung des Schwingungsverhaltens während des Betriebes erfolgen.
Das Erregersystem besteht entweder aus einem oder mehreren Vibratoren. Die Schwingungserregung erfolgt über Krafterregung mittels Unwuchtkräften.
Die Beschleunigungs-Zeit-Funktion des Schwingungssystems kann sowohl harmonisch als auch nichtharmonisch, wie u.a. in DE 100 48 281 beschrieben, gestaltet sein.
Bei Verwendung mehrerer Vibratoren können 2 oder 4 Unwuchtvibratoren in selbstsynchronisierender Anordnung verwendet werden. Die Selbstsynchronisation von 4 autonomen Unwuchterregern erfolgt nach der Lehre von DE 101 45 825 . Ebenso ist die Verwendung einer mechanischen oder elektronischen Synchronisation möglich.
Durch unterschiedliche Anordnung der Wirkachsen der Unwuchtvibratoren kann eine ebene oder räumliche Anregung des Gemenges erfolgen.
Zur Erhöhung der Verdichtungswirkung und zur Lärmminderung kann eine Formverspanneinrichtung angebracht werden.
Durch Ausrüstung der Verdichtungseinrichtung mit einer Steuerung und der notwendigen Sensorik kann ein vollautomatischer Produktionsablauf realisiert werden.

1: Tragstruktur
2: Unwuchterreger
3: Feder
4: Form
5: Verspanneinrichtung
6: Unterbau

Claims

Vorrichtung zur Vibrationsverdichtung von Gemenge bestehend aus einer biegesteifen Tragstruktur, mindestens einem Federsystem und mindestens einem Erregersystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als modulares, erweiterbares und rekombinierbares Set funktionaler Einzelkomponenten aufgebaut ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Tragstruktur mit allen erforderlichen Schnittstellen zur Aufnahme der Module versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur fachwerkartig unter Nutzung von gebogenen Rohren aufgebaut ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem aus Stahlfedern, Gummielementen oder Luftfedern besteht.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ansteuerung des Federsystems die Schwingungsform gezielt gesteuert wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ansteuerung des Federsystems die Höhe des Schwingtisches gezielt gesteuert wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erregersystem aus Unwuchten besteht.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erregersystem eine harmonische oder nichtharmonische Erregertunktion besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vibratoren in einer sich selbstsynchronisierenden Anordnung angebracht sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibratoren mittels einer mechanischen oder elektronischen Einrichtung synchronisiert werden.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibratoren so angeordnet sind, daß eine mehrdimensionale Einwirkung auf das Gemenge erzielt wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verspannung der Form mit der Tragstruktur vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungseinrichtung durch eine Steuerung vollautomatisch betrieben wird.