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Vorrichtung zum Vibrieren von beweglichen Formen in der Betonindustrie
Die Erfindung befaßt sich damit, eine größere Zahl von beweglichen Formen mit einer
stationären Vibrationseinrichtung kraftschlüssig zu verbinden und dadurch die Energieeinleitung
zu verbessern sowie die Geräuschentwicklung zu reduzieren.
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Bei den üblichen Vibrationseinrichtungen werden die meist fahrbaren
Formpaletten auf die Rüttelböcke abgesenkt, lose aufliegend vibriert, angehoben
und wieder abgeschoben. Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Rütteleinrichtung
und der Form besteht nicht. Je nach eingestellter Frequenz und dem Verhältnis Fliehkraft
zur aufliegenden Masse bewegt sich die Palette nicht gleichsinnig. Unter Umständen
sind örtlich die Amplituden wesentlich voneinander verschieden und es kommt zu Interferrenzerscheinungen.
Eine gleichmäßige Gefügeausbildung des Betons ist fast nicht möglich.
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Durch das zeitweise Abheben und wieder Aufschlagen der Form auf die
Rüttelböcke ist die Geräuschbildung groß, es geht damit auch viel Energie verloren.
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Es ist bekannt, umlaufende Formen an den Längsrändern zu fassen und
hydraulisch auf die Rüttelböcke zu spannen, um die eben aufgeführten Nachteile zu
vermeiden. Fällt der Ort der Verspannung und der Fliehkrafteinleitung zusammen und
liegt er am äußeren Formrand, so kommt es in Quer richtung nicht so leicht zu einer
sog. Knotenbildung
bzw. zu wellenförmig verschiedener Amplitudeneinstellung.
Anders, wenn die Einspannstelle ca. 0, 6 bis 1,2 m in Querrichtung von der Auflagestelle
der Form vom Rüttelbock entfernt ist.
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Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Formen mit einem längslaufenden,
nach außen offenen U-Profil zu versehen und die Rüttelstationen so auszubilden,
daß die Form mittels Hydraulikzylindern angehoben und gegen einen über den unteren
Schenkel des U-Profiles greifenden Finger gepreßt wird. Entsprechend diesem Vorschlag
ist der Rüttler außermittig an der Spanneinrichtung angebracht. Es entstehen Kippmomente
um die Einspannstelle, Verschleiß und Geräusch. Die Energieverteilung ist in Längsrichtung
gut, nicht aber in Querrichtung.
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Es wurde festgestellt, daß die Schwingungsverhältnisse in Querrichtung
dann am günstigsten sind, wenn die Formbreite in etwa 4 gleiche Teile aufgeteilt
wird und die Rüttler jeweils etwa in der Mitte einer Formhälfte angreifen.
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Die Erfindung hat das Ziel, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen
mobilen Formplatten und stationären Vibrationsstationen in der eben angeführten
Zone derart herzustellen, daß eine zentrische Verspannung und Krafteinleitung in
die Formprofile ohne Erzeugung von Kippmomenten und eine gleichmäßige Energieverteilung
über die ganze Formpalette erreicht wird.
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Erfindungsgemäß geschieht das derart, daß ein T-Steg sämtliche Querprofile
der Formpalette in Längsrichtung verbindet, wobei die Vibrationseinrichtungen die
Schenkel des T-Profiles zangenartig umgreifen, während die Palette mittels hydraulischer
oder mechanischer Mittel, abgestützt im Vibrationsbock angehoben bzw. von den Laufschienen
freigehoben wird.
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Damit eine vollständige Symetrie der Vibrationsböcke samt der Verspannung
erreicht wird, schlägt die Erfindung vor, den Druckpunkt im Schnittpunkt der Diagonalen
der zangenartig über die T-Schenkel übergreifenden Auflageplatten vorzusehen.
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Es ist dann erforderlich, in diesen Vibrationsbock beiderseits des
Verspannzylinders je einen Unwuchtrüttle r einzubauen.
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Fast immer sind an einer Formpalette mehrere Rüttelstationen vorzusehen,
wobei möglichst alle Hub- und Verspanneinrichtungen parallellaufen sollten. Beispielsweise
könnte das Anheben und Verspannen durch starke Gewindespindeln erfolgen, wobei die
Spindeln der einzelnen Vibrationsböcke miteinander verbunden und durch einen einzigen
Verstellzylinder parallellaufend zu betätigen sind.
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Eine Variante des Erfindungsgegenstandes sieht die mechanische Kupplung
mehrerer Vibrationstationen und Betätigung durch 1 oder 2 hydraulische Verstellzylinder
vor. Bei dieser Lösung sind die einzelnen Vibrations stationen zweckmäßigerweise
in Längsrichtung mechanisch miteinander verbunden. In Richtung dieser mechanischen
Verbindung wirkt auch die Verspannung, so daß z. B. 2 bis 4 gleichartige Vibrationsstationen
durch 1 einzigen Hydraulikzylinder anzustellen und zu klemmen sind.
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Damit ein Parallellauf und eine gleichzeitige Klemmung der Vibrations
-stationen beider Seiten einer Formpalette erreicht wird, ist vorgesehen, die Verspannungelemente
an ihren Enden entweder mittels 2-Kreis-Pumpe hydraulisch oder mechanisch miteinander
zu kuppeln.
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Das Freiheben und Verspannen erfolgt am einfachsten durch Ziehkeile.
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Diese Lösung baut nieder und ermöglicht das symetrische Unterbauen
des Unwucht-Vibrators. Eine solche Ausführung bietet darüber hinaus
den
Vorteil, daß eine gleichmäßige Verspannung auf einer Länge von ca. 300 bis 400 mm
pro Rüttelbock erreicht wird.
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Die Verbindung der einzelnen Vibrationsstationen gegen Druck und Zug
erfolgt biege- bzw. schwingungselastisch, um Dauerbrüche zu vermeiden.
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Die folgenden Abbildungen zeigen Beispiele von Vibrationsstationen
entsprechend dem Erfindungsgedanken.
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Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführung im Schnitt quer
zur Durchlaufrichtung der Paletten und in Seitenansicht in der Ausführung mit Doppelvibratoren
und zentralen hydraulischen Hub- und Anpreßzylindern.
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Fig. 3 und 4 zeigen in Ausgestaltung des Erfindungsgedankens eine
Ausführung mit mechanischer Kupplung mehrerer Vibrationsböcke einmal im Querschnitt
der Palette und im Längsschnitt.
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Fig. 5 stellt eine Draufsicht auf eine Palette dar, wobei jeweils
2 x 4 Vibrationsböcke gekuppelt und mittels Betätigungseinrichtung in Form je eines
Hydraulikzylinders angestellt und mit der Form verspannt werden.
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Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5.
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Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Fertigungspalette, wobei jeweils
3 Vibrationsböcke einer Palettenhälfte gekuppelt und an einer torsionssteifen Querverbindung
angelehnt sind, die dann mit lediglich 1 Hydraulikzylinder verdreht wird.
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Die Formpalette besteht aus der Formplatte 1, den U-förmigen Längsprofilen
2, den Querprofilen 3, den Laufrädern 4 und der Formabschalung 5.
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Die Betonfüllung ist mit 6 bezeichnet. Weitere Längsprofile 8 in Form
von
hälftigen I-Profilen vierteln annähernd die Palettenbreite B
und sind vibrationsfest mit den Querprofilen und der Formplatte verschweißt.
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Der untere Überstand U ist ca. 50 mm. Mit 9 sind die durchgehenden
Laufschienen gekennzeichnet, von denen aus die Formpalette wenige mai um das Maß
H angehoben wird.
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Ein Vibrationsbock besteht aus der Grundplatte 12, den symetrisch
angeordneten Spannpratzen 13, der Schwingmetallauflage 14, der Hebe-und Spanneinrichtung
15 im Beispiel als Hydraulikzylinder ausgeführt und den beiden Rotationsvibratoren
16. Der Vibrationsbock ist mittels Ankerschrauben 17 im Fundament 18 verankert.
Mehrere Zylinder sind derart an ein Hydraulikgerät angeschlossen, daß ein Parallellauf
erreicht wird. Beispielsweise werden 2bis. 4 Vibrationsböcke an den einen Kreis
einer Doppelpumpe angeschlossen, die 2 bis 4 gegenüberliegenden an einen 2. Kreis,
während die Betätigung über 2 miteinander gekuppelte Handventile erfolgt. (Aus Gründen
der Ubersichlichkeit und da allgemein bekannt, nicht dargestellt. ) Im Querschnitt
Fig. 1 ist die eine Hälfte noch in Einfahrstellung dargestellt, d. h. die Hubeinrichtung
ist nach unten abgestellt, die Palette ruht noch auf den Laufschienen 9.
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Die andere Hälfte zeigt die Palette angehoben und mit dem Vibrationsbock
verspannt.
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Die getrennten Vibratoren 16 eines Vibrationsbockes stellen sich nach
dem Anlauf auf Parallellauf ein, d. h. es werden gerichtete vertikale Schwingungen
in die Formpalette eingeleitet.
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Durch das senkrechte Anheben und Verspannen der Formpalette entstehen
keinerlei Querkräfte, so daß bei dieser Ausführungsweise keinerlei Verbindung der
Vibrationsböcke untereinander erforderlich ist.
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Im Querschnitt Fig. 3 ist die Palette wie in Fig. 1 ausgeführt und
bezeichnet. Die Hydraulikzylinder 15 sind ersetzt durch Druckplatten 20 mit konischer
Unterfläche unter der längsverschiebbare Keile 21 angeordnet
sind,
welche sich auf der Platte 22 abstützen. Die Druckplatten 20 sind gegen Verschieben
in Längsrichtung durch Anschläge 23 gesichert. Zwischen den Platten 22 und den Auflageplatten
24 sind die Unwuchtrüttler 25 montiert. Die Abstützung der Vibrationsböcke gegen
das Fundament 18 erfolgt wieder mittels Schwingmetall-Elemente 14 und Ankerschrauben
17.
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In Längsrichtung sind die einzelnen Vibrationsböcke in beliebigem
Abstand schwingungselastisch etwa durch ein Vierkantrohr 28 miteinander verbunden.
Die längsverschiebbaren Keil-e 21 werden mittels Verbindungsstange 29 und Feineinstellung
30 (im Detail nicht dargestellt) miteinander verbunden und je Seite I und II (Fig.
5 und 7) von 1 Hydraulikzylinder 31 verschoben. Um Toleranzen in der Höhe auszugleichen,
kann die Druckplatte 20 mit einer Gummi-Zwischenlage 32 versehen sein.
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Mittels 2-Kreis-Pumpe und gekuppelten Steuerventilen wird ein Parallelanheben
und gleichmäßiges Verspannen der Vibrationsböcke Seite I und II mit der Formpalette
erreicht.
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Wird nur mit einer 1-Kreis-Pumpe gearbeitet, dann kann erfindungsgemäß
der Parallellauf beider Vibrationsbock-Seiten T und II mittels Quer-Verbindungs-Rohr
32 und Lager 33 sowie einem einzigen Betätigungszylinder 34 erreicht werden. Die
mechanischen Verbindungselemente 29 werden zweckmäßigerweise mit einer Spindel-Feineinstellung
30 versehen, wie bereits erläutert.
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Je nach der vibrierenden Masse können somit Vibrationsböcke gleicher
Leistung in verschiedener Zahl miteinander gekuppelt werden. Für leichte Betonteile
werden 2 x 2 Vibrationsböcke meist ausreichen, dagegen sind bei schwereren Teile
bis 2 x 4 gekuppelte Vibrationsböcke gleicher Leistung einsetzbar.
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Bei einer Ausbildung der Vibrationsböcke nach Fig. 3 bis -6 ist die
Flächenpressung an den Druckflächen gering. Es entstehen bei beiden beschriebenen
Ausführungen keinerlei Kippmomente, da die Fliehkräfte direkt in die Achse des I-Profiles
eingeleitet werden. Die Energieausbeute ist maximal, der Verschleiß und die Lärmbelästigung
auf ein Maß reduziert, das bei direkt mit der Form metallisch verbindenen oder verschraubten
Vibratoren entsteht.