DE2552852B2

DE2552852B2 - Method for compacting form bodies made of concrete or the like. plastic masses

Info

Publication number: DE2552852B2
Application number: DE19752552852
Authority: DE
Inventors: Reinhold W. Dr.-Ing. 5000 Koeln Elsen
Original assignee: Schlosser & Co 6209 Aarbergen GmbH
Current assignee: Schlosser & Co 6209 Aarbergen GmbH
Priority date: 1975-11-25
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1980-04-17
Also published as: DE2552852C3; DE2552852A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von Formkörpern aus Beton od. dgl. plastischen Massen, bei dem in einem gestellfest gelagerten Formrahmen auf die Formkörper sowohl über deren Bodenfläche durch Bodenstcmpel oder einen Rütteltisch als auch über deren Oberfläche durch Auflaststempel gerichtete Schwingungen in Form von Prellschlägen einwirken, deren Amplitude während eines Verdichtungsvorganges geregelt wird.The invention relates to a method for compacting moldings made of concrete or the like. Plastic Masses, in which in a frame fixedly mounted on the moldings on both the Bottom surface by means of floor stoppers or a vibrating table as well as over their surface by means of load stamps Directed vibrations act in the form of bouncing blows, the amplitude of which occurs during a compression process is regulated.

Bei bekannten Formmaschinen für Betonsteine od. dgl. Formkörper, insbesondere solche aus Schwerbeton, haben gerichtete Schwingungen eine besonders starke Wirkung. Solche Rüttelschwingungen beeinflussen auch eine auf die Formkörper aufgesetzte Auflast und regen sie zum Mitschwingen an. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß sich die Rütteltisch- und die Auflast-Schwingungen überlagern, sich gegenseitig ungünstig beeinflussen und auf diese Weise den Verdichtungsvorgang stören und verzögern. Man hat schon versucht (DE-AS 17 84 661), die Verdichtung dadurch zu verbessern, daß die Rüttelfrequenz während des Verdichtungsvorganges stufenlos so geregelt wird, daß sie einerseits dem jeweiligen Gewicht der eingefüllten Masse und andererseits dem sich verändernden Resonanzverhalten des Schwingungssystems angepaßt wird. Schließlich wurde auch bereits vorgeschlagen, auf die Formkörper von unten und oben nur kontrollierbare und zur Erzielung gleicher Ergebnisse reproduzierbare Schwingungen abzugeben. Dazu werden in die Formräume des Formrahmens die Bodenschwingungen direkt eingeleitet, während die Auflast nur Resonanzschwingungen ausführt, deren Schwingungsbereich von einem verminderten, auf den Auflastdruck abgestimmten Speichersdruck beeinflußt wird. Ein optimales Zusammenwirken der unteren und ϊ oberen Schwingungen wird erreicht, wenn die SchwingungsfreqMenzen übereinstimmen und die Amplituden um 180° verschoben sind, so daß gleichzeitig nvi einem Stoß von unten auch tin Stoß von oben auf die Fromkörper wirkt und dadurch eine Steigerung derIn known molding machines for concrete blocks or the like molded bodies, in particular those made of heavy concrete, Directed vibrations have a particularly strong effect. Affect such shaking vibrations also a load placed on the shaped body and stimulate it to vibrate. It can be done do not avoid that the vibrating table and the load vibrations overlap each other have an unfavorable effect and in this way disrupt and delay the compaction process. One has already tried (DE-AS 17 84 661) to improve the compression in that the vibration frequency during the compaction process is continuously regulated so that it is on the one hand the respective weight of the filled mass and on the other hand the changing resonance behavior of the vibration system is adjusted. Finally, it has also already been proposed that the molded body be applied from below and above to emit only controllable and reproducible vibrations to achieve the same results. In addition the floor vibrations are introduced directly into the mold spaces of the mold frame, while the Load only executes resonance oscillations, the oscillation range of which has decreased from one to the Load pressure matched accumulator pressure is influenced. An optimal interaction of the lower and ϊ upper vibrations is achieved when the vibration frequencies match and the amplitudes are shifted by 180 °, so that at the same time nvi one Push from below also acts from above on the molded body and thereby an increase in the

ίο Verdichtungswirkung erzielt wird. Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen dient zur Veränderung der Verdichtungsleistung die Frequenzregelung. Dabei ist jedoch der die Kornumschichtung des Verdichtungsgutes bewirkende Leistungsanteil der aufgewendeten Vibrationsleistung verhältnismäßig gering, weshalb bei Vibrationsverdichtern der Wirkungsgrad aurh nicht besonders günstig ist. Ein großer Teil der installierten Rüttlerleistung wird nämlich nicht für die Verdichtung genutzt, sondern in Lärm und Wärme umgesetzt Die Geräusch-Emissionswerte sind bei solchen Maschinen auch so hoch, daß Schallschutzmaßnahmen notwendig werden.ίο A compaction effect is achieved. With these well-known Methods and devices are used to change the compaction performance, the frequency control. Included however, this is the portion of the work that causes the grain to be regrouped in the compaction material Vibration output is relatively low, which is why the efficiency of vibration compressors is not aurh is particularly cheap. A large part of the installed vibrator output is not used for compaction used, but converted into noise and heat. The noise emission values are with such machines also so high that noise protection measures are necessary.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung von Blöcken, wie Blockanoden (DE-OS 21 45 440) werden zum Verdichten des Granulates RUttelstöße oder -schlage mit ausgeprägtem Energiemaximum, d. h. nichtharmonische Schwingungen, übertragen. Diese Rüttelbewegungen können in ihrer Frequenz und/oder im Hub gesteuertIn a known method of the type mentioned for the production of blocks, such as Block anodes (DE-OS 21 45 440) are used to compress the granulate with vibrations or shocks pronounced energy maximum, d. H. non-harmonic vibrations. These shaking movements can be controlled in their frequency and / or in the stroke

μ werden. Der hierzu verwendete, als Kolbenaggregat ausgebildete Vibrator führt ausschließlich in Richtung der Achse der Form wirkende Stoß- und/oder Schlagbewegungen aus. Seine Antriebsenergie wird über Leitungen von außen zugeführt. Die Stoß- bzw. Schlagbewegungen können sowohl über die Boden- als auch über die Oberfläche auf die Formkörper ausgeübt werden. Ein Programmgeber ermöglicht neben der Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit und der Frequenz der Schubkolben auch eins Amplitudenänderung. Bei einer Frequenz Null üben die Schubkolben auf das Granulat nur Druck aus. Diese Druckwirkung kann allein oder zusammen mit überlagerten Schwingungen ausgeübt werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Änderung der Intensität der Kornumschichtung während des Verdichtungsvorgangs ebenfalls nicht Rechnung getragen, so daß auch bei diesem Verfahren das Verhältnis zv, ischen Verdichtungsleistung und Energieaufwand nicht optimal ist.be μ. The one used for this purpose as a piston unit trained vibrator leads exclusively in the direction of the axis of the mold acting impact and / or Flapping movements. Its drive energy is supplied from outside via lines. The shock resp. Impact movements can be exerted on the shaped bodies both over the floor and over the surface will. A programmer enables the setting of the feed rate and the Frequency of the thrust piston also one amplitude change. At a frequency of zero, the thrust pistons exert the granules only exert pressure. This pressure effect can be used alone or together with superimposed vibrations be exercised. In this known method, the change in the intensity of the grain rearrangement also not taken into account during the compression process, so that also in this process the relationship between compaction performance and energy expenditure is not optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem der Verdichtungsvorgang bei besonders günstiger Verdichtungsleistung mit möglichst geringem Energieaufwand durchgeführt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Schwingungen und damit der Hub der auf die Formkörper ausgeübten Prellschläge während eines Verdichtungsvorganges linear fortschreitend oder stufenweise verkleinert wird.The invention is therefore based on the object of specifying a method of the type mentioned at the beginning with which the compression process can be carried out with a particularly favorable compression performance with the least possible expenditure of energy.
To solve this problem, the method of the type mentioned according to the invention is characterized in that the amplitude of the vibrations and thus the stroke of the impact blows exerted on the shaped bodies is progressively or gradually reduced during a compression process.

bis am Ende eines Verdichtungsvorganges nur noch eine statische Druckkraft vorhanden ist.until only a static compressive force is present at the end of a compression process.

Mit dieser Lösung wird erreicht, daß mit fortschreitender Verdichtung und der damit einhergehenden Verringerung der Kornumschichtung bzw. der möglichen Formänderung der Formkörper die Hubwege der gerichteten Schwingungen ebenfalls verkleinert werden und auf diese Weise unnötige, /um Bewegen der Verdichtungswerkzeuge aufzuwendende Energie einge-With this solution it is achieved that with progressive compaction and the accompanying Reduction of the grain rearrangement or the possible change in shape of the moldings the stroke paths of the Directed vibrations are also reduced and in this way unnecessary to move the Energy consumed by compression tools

spart wird.saves.

Das Verfahren läßt sich besonders günstig durchführen, wenn die Schwingungsamplitude in Übereinstimmung mit dem Verdichtunsfortschritt verkleinert wird.The method can be carried out particularly favorably when the oscillation amplitude is in agreement is reduced with the progress of compression.

Während eines solchen Verdichtungsverfahrens werden die Schwingungsfrequenzen im wesentlichen nicht verändert, sondern in geeigneter, d. h. an das gesamte schwingende Antriebssystem angepaßter Größe beibehalten. During such a compression process, the frequencies of vibration are substantially absent changed, but in more appropriate, d. H. Maintained size adapted to the entire oscillating drive system.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 und 5.Further features of the invention are the subject of claims 4 and 5.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher beschreiben. Es zeigtThe invention is explained below using an exemplary embodiment that is shown schematically in the drawing is shown, describe in more detail. It shows

Fig. 1 eine Ansicht einer Verdichtungsvorrichtung undFig. 1 is a view of a compression device and

F i g. 2 ein Schema eines hydraulischen Schwingungserregers. F i g. 2 is a schematic of a hydraulic vibration exciter.

Die dargestellte .Mehrzweckformmaschine für insbesondere Schwerbeton-Formkörper besteht im '--esentlichen aus einem Maschinensockel 1 mit darauf aufgebauten Führungsständern 2, einem daran geführten auf- und abbeweglichen Rütteltisch 3, der durch Federelemente 4 auf dem Maschinensockel 1 abgestützt und mit einem Schwingungserreger 5 ausgerüstet ist, und einem Formrahmen 7 mit seinen mit Beton gefüllten Formräumen 8, die unten und oben durch Boden- und Auflaststempel 9, 10, die in die Formräume hineinbewegbar sind, abgeschlossen sind. Während die Bodenstempel 9 mit dem Rütteltisch 3 fest verbunden sind. hängen die Auflaststempel 10 an einer Auflasttraverse 11, die gleichfalls an den Ständern 2 auf- und abbeweglich geführt ist. Die Ständer 2 sind oben durch ein Joch miteinander verbunden. Daran sind seitlich über Gelenke 13 Druckzylinder 15 gelagert, die mit J5 ihren Druckkolben 16 mit der Auflasttraverse 11 in Verbindung stehen. Die Auflasttraverse 11 liegt weder gemäß Fig. 1 frei auf- und abbeweglich auf einer Stützplatte 17 auf oder ist über Gelenke (nicht gezeichnet) mit den Druckkolben fest verbunden, so daß im letzteren Falle auch eine Druckausübung auf die Auflast erfolgen kann. Der Formrahmen 7 ist durch seitliche, über Gelenke 21 mit dem Maschinensockel 1 verbundene Druckzylinder 20 und deren Kolbenstangen 22, die über die Gelenke 23 am Formrahmen angreifen, auf- und abbeweglich. Die dargestellte Formmaschine zeigt einen Formrahmen für niedrige Betonsteine, sie kann aber auch Formraiimen für hohe Formblöcke aufweisen. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Auflaststempel mit zusätzlicher Drucklast zu beaufschlagen, wozu die Druckzylinder 15 eingesetzt werden können, wenn die Druckkolben kraftschlüssig mit der Auflasttraverse verbunden sind. Dieser Auflastdruck kann auch während eines Verdichtungsvorganges variiert werden. Dadurch, daß die Bodenstempel 9 an einem gemeinsamen Auflager, dem Rütteltisch 3, befestigt sind, ist die Gewähr gegeben, daß sämtliche während eines Verdichtungsvorganges geformten Betonsfeine mit ihren Uhferflächen sich auf gleicher Höhe befinden. Das gleiche trifft auch für die Auflaststempel w) und damit für die Oberflächen der Formkörper zu. Sämtliche Formkörper werden also mit gleicher Höhe ausgeformt.The illustrated .Multi-purpose molding machine for in particular Heavy concrete molding essentially consists of a machine base 1 with it built-up guide posts 2, a guided up and down vibrating table 3 that is guided by Spring elements 4 are supported on the machine base 1 and equipped with a vibration exciter 5, and a mold frame 7 with its concrete-filled mold spaces 8, the bottom and top by floor and Load punch 9, 10, which can be moved into the mold spaces, are closed. While the headstamp 9 are firmly connected to the vibrating table 3. hang the load punch 10 on a load cross member 11, which is also guided up and down on the uprights 2. The uprights 2 are through connected by a yoke. On this 13 pressure cylinders 15 are mounted laterally via joints, which are labeled with J5 their pressure piston 16 are connected to the load beam 11. The load traverse 11 is neither 1 can be freely moved up and down on a support plate 17 or is via joints (not drawn) firmly connected to the pressure piston, so that in the latter case pressure is also exerted on the Can be charged. The mold frame 7 is connected to the machine base 1 by means of lateral joints 21 connected pressure cylinders 20 and their piston rods 22, which engage the mold frame via the joints 23, moving up and down. The molding machine shown shows a molding frame for low concrete blocks, they but can also have shape dimensions for tall shape blocks. In this case it is advisable to use the To apply load stamp with additional pressure load, for which the pressure cylinders 15 are used if the pressure pistons are positively connected to the load traverse. This imprint can also be varied during a compression process. By the fact that the headstamp 9 at a common support, the vibrating table 3, are attached, the guarantee is given that all Fine concrete formed during a compaction process with their bank surfaces are at the same level are located. The same also applies to the load stamp w) and thus to the surfaces of the molded bodies. All moldings are thus formed with the same height.

In Fig.2 ist ein Schema eines Rütteltischantriebes mittels eines hydraulischen Schwingungserregers zu sehen, der sich zur Durchführung des Verfahrens besonders eignet. Der Rütteltisch 3 wird dabei von einem hydraulischen Schwingungserreger 5 in Schwingung versetzt. Sein Antrieb erfolgt durch einen über Vor- und Rücklaufleitungen 41, 42 damit verbundenen Generator 43. Dieser Generator ist einerseits an eine Pumpenleitung 44, in der ein Amplitudenregler 45 eingebaut ist, und andererseits an eine Tankleitung 46 mit einem Frequenzregler 47 angeschlossen. Die Rückströmleitungen 48 zur Pumpe und 49 zum Tank ergänzen die beiden Strömungskreise. Die vom Generator 43 zum Erreger 5 strömerden Flüssigkeitsstöße können also sowohl in ihrer Schwingurigsamplitude als auch in ihrer Frequenz verändert werden.In Fig.2 is a scheme of a vibrating table drive to see by means of a hydraulic vibration exciter, which is used to carry out the process particularly suitable. The vibrating table 3 is vibrated by a hydraulic vibration exciter 5 offset. It is driven by a device connected to it via supply and return lines 41, 42 Generator 43. On the one hand, this generator is connected to a pump line 44 in which an amplitude regulator 45 is installed, and on the other hand connected to a tank line 46 with a frequency controller 47. the Return flow lines 48 to the pump and 49 to the tank complete the two flow circuits. The ones from The generator 43 to the exciter 5 flowing liquid surges can therefore both in their oscillation amplitude as well as their frequency can be changed.

Die Arbeitsweise ist folgende: Nachdem ein Formrahmen 7 bei eingefahrenen, auf eine bestimmte Höhe eingestellten und gegebenenfalls eine Vorrüttelung ausführenden Bodenstempeln 9 mit Formmasse gefüllt ist, werden auch die Auflaststempel 10 auf die Formmasse aufgesetzt, die durch die vom Rütteltisch 3 über die üodenstempel 9 auf die Formmasse übertragenen gerichteten Schwingungen erregt und selbst in Schwingung versetzt werden. Entsprechend den Kenndaten des Schwingungssystems wird der Rüttler mit geeigneter Frequenz betrieben. Diese Rüttelfrequenz wird während eines Verdichtungsvorganges im wesentlichen auch beibehalten. Die Schwingungsamplitude wird zweckmäßig kontinuierlich und damit der Hub der als Prellschlagwerkzeuge arbeitenden Boden- und Auflaststempel stetig verkleinert, so daß zuletzt die Verdichtung nur noch durch statischen Druck bewirkt wird. Wird hierzu ein gerichtete Schwingungen bzw. Prellschläge erzeugender Schwingungserreger 5 verwendet, dessen Hub (Amplitude) bei konstanter auf die Eigenfrequenz der getreibenen Werkzeugmasse abgestimrr'er Frequenz bis auf Null regelbar ist, so genügen kleine Erregerkräfte, um die Resonanzverstärkung zu bewirken, die im Verdichtungswerkzeug die erforderliche Verdichtungskraft liefert. Die statische Ausformkraft wird bei Nullhub des angetriebenen Werkzeuges, beispielsweise den Bodenstempeln 9, vom nicht angetriebenen Werkzeug, z. B. den Auflaststempeln 10, erzeugt, das mit seinem Gewicht oder einer zusätzlichen Druckbelastung auf den Formkörper einwirkt. Die Verdichtung wird somit bei fortwährend abnehmendem Hub der Prellschlagwerkzeuge erreicht. Werden auf die Formkörper die wirksamen Verdichtungsschläge wie bisher in etwa gleicher Zanl pro Zeiteinheit ausgeübt, so wirJ nunmehr deren Hub verringert, um unnötige, die Verdichtung nicht beeinflussende Hubstrecken der Verdichtungswerkzeuge zu beseitigen. Am Schruß jedes Verdichtungsvorganges, wenn die Kornumschichtung und die Formänderung der Formkörper annähernd gleich null wird, wire¹ auch die Rüttelverdichtungsarbeit eingestellt und im wesentlichen nur noch eine statische Aüsföfrtiki.'iff auf die Formkörper ausgeübf. Die erfindungsgetnäße Lösung vereinigt somit die Vibrationsverdichtung auf vorteilhafte Weise mit dem Verdichten mittels statischer Kräfte.The mode of operation is as follows: After a mold frame 7 is filled with molding compound with the bottom stamps 9 retracted, adjusted to a certain height and possibly performing a pre-jolting, the load stamps 10 are also placed on the molding material, which is pushed by the vibrating table 3 via the üodenstempel 9 The directional vibrations transmitted to the molding compound are excited and themselves are set in vibration. The vibrator is operated at a suitable frequency according to the characteristics of the vibration system. This vibration frequency is also essentially maintained during a compaction process. The oscillation amplitude is expediently continuously and thus the stroke of the bottom and load ram, which work as impact impact tools, is steadily reduced, so that finally the compression is only effected by static pressure. If a directional vibration or shock-generating vibration exciter 5 is used for this purpose, the stroke (amplitude) of which can be regulated down to zero at a constant frequency tuned to the natural frequency of the tool mass being driven, small excitation forces are sufficient to bring about the resonance amplification that occurs in the compaction tool provides the required compression force. The static forming force is at zero stroke of the driven tool, for example the bottom stamp 9, from the non-driven tool, for. B. the Auflaststempel 10 generated, which acts with its weight or an additional pressure load on the molded body. The compression is thus achieved with a continuously decreasing stroke of the impact impact tools. If the effective compression blows are exerted on the shaped bodies in approximately the same number per unit of time as before, their stroke is now reduced in order to eliminate unnecessary stroke lengths of the compression tools that do not affect the compression. On Schruß each compression process, if the grain shift and the change in shape is equal to zero, the shaped body approximately, wire ¹ and the Rüttelverdichtungsarbeit set and essentially only a static Aüsföfrtiki.'iff ausgeübf to the shaped bodies. The solution according to the invention thus advantageously combines vibration compaction with compaction by means of static forces.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for compacting moldings made of concrete od. Like. Plastic masses, in which in a frame fixedly mounted on the molded body through both of their bottom surface Head stamp or a vibrating table as well as over their surface by load stamps directed Vibrations act in the form of bouncing blows, the amplitude of which occurs during a compaction process is regulated, characterized in that that the amplitude of the vibrations and thus the stroke of the bouncing blows during a The compression process is progressively reduced in a linear fashion or gradually reduced until at the end of a Compression process only the static ·. · Compressive force is present.

2. procedural ^r s according to claim I, characterized. άζ · 2 the amplitude of the vibrations is reduced in accordance with the progressive compression of the molded body.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency of the vibrations during a compression process ° remains roughly the same.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that only the floor vibrations forcibly generated and the load vibrations are excited by it.

5. The method according to claim 4, characterized in that the AuHasisch - ingings of one additional Druckbelariung be influenced on the molded body.