DE4434679A1

DE4434679A1 - Verdichtungssystem zum Formen und Verdichten von Formstoffen zu Formkörpern in Formkästen

Info

Publication number: DE4434679A1
Application number: DE4434679A
Authority: DE
Inventors: Hubert Bald; Brigitte Bald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1995-03-30
Also published as: DE4434696A1; DE4434687A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verdichtungssystem zum Formen und Verdichten von Formstoffen zu Formkörpern mit einer Oberseite und mit einer Unter seite in Formausnehmungen von Formkästen mit Durchführung des Ver dichtungsvorganges in einer oder in mehreren Verfahrensstufen. Diese Art von Verdichtungssystemen findet Anwendung bei Maschinen zur Herstel lung von Beton-Fertigprodukten (z. B. Pflastersteinen) und bei Gießerei- Formmaschinen.

Die anspruchsvollere Aufgabe stellt sich bei Betonsteinmaschinen. Hier kommt es neben einer Verdichtung mit größtmöglicher Rohdichte und einer sich möglichst über den ganzen Formkörperquerschnitt erstreckenden Ho mogenität bezüglich aller Eigenschaften auch darauf an, während des Ver dichtungsvorganges bestimmte Betoneigenschaften zu erhalten bzw. zu er zeugen. Was die Betoneigenschaften anbetrifft, so darf es z. B. zu keiner in vertikaler Richtung stattfindenden Korngrößen-Entmischung kommen und der Zementleim muß sich in der richtigen Konsistenz entwickeln und auch alle Kornoberflächen benetzen können.

Beim Einsatz von solchen Verdichtungssystemen in der industriellen Pro duktion ist es wichtig, daß das Verdichtungssystem sich den Bedürfnissen unterschiedlicher Produktarten flexibel anpassen kann, daß der Verdich tungsvorgang in einer kurzen Zeitspanne durchführbar, und daß eine gute Reproduzierbarkeit der Produkteigenschaften gewährleistet ist.

Unter anderem wegen der damit verbundenen höheren Verdichtungslei stung soll es sich bei der Gattung von Verdichtungssystemen, auf die sich die Erfindung bezieht, um eine solche handeln, bei welcher das Bewe gungserzeugungs-System, von dessen Bewegungen letztendlich die Ver dichtungskräfte abgeleitet werden, seine Bewegungen in ununterbrochener Abfolge, d. h., als Schwingungsbewegungen erzeugen soll.

Bei dem bekannten Stand der Technik besteht das Bewegungserzeugungs- System aus einem Schwing-Massensystem mit der Schwingmasse m_Schw und einem Antriebssystem zur Erzeugung gerichteter Schwingungen mit Spei cherung der kinetischen Schwingenergie entweder in Form von kinetischer Energie rotierender Unwucht-Massen (am häufigsten angewandt) oder in Form von oszillierenden Massen in Verbindung mit Federelementen. Die da bei erzeugten Schwingungen könnten theoretisch rein sinusförmig verlau fen.

Bei einer ersten Anwendungsvariante derartiger Verdichtungssysteme ist der Formkasten starr mit dem Schwing-Massensystem verbunden und der mitbewegte Formstoff kann eine Eigenbewegung durchführen, die von der Bewegung des Schwing-Massensystems abweicht. Der Ablauf der Ei genbewegungen in Größe, Richtung und Phase relativ zur Schwingbewe gung ist meistens von stochastischer Natur und nicht vorbestimmbar und ändert sich auch unter dem Einfluß der voranschreitenden Verdichtung.

Bei der zweiten Anwendungsvariante liegt der Formkasten und auch der Formkörper mit seiner Unterseite auf einer Grundplatte (z. B. Brett) auf, welche durch Impulse, die ihr durch Stoßvorgänge mit dem darunter ange ordneten Bewegungserzeugungs-System bei dessen Aufwärts-Bewegungen mitgeteilt werden, ebenfalls zu entsprechenden aufwärtsstrebenden Freiflugbewegungen gezwungen wird.

Die abwärts verlaufenden Freiflugbewegungen werden entweder durch das Anschlagen gegen eine sogenannte Pralleiste oder durch den erneuten Zu sammenstoß mit der Schwingmasse m_Schw des Bewegungserzeugungs-Sy stems schlagartig gestoppt. In beiden Fällen wirkt der Stoß zwischen Grundplatte und Schwingmasse m_Schw mit einem Beschleunigungs-Schock auf die Formmasse, woraus schließlich dynamische Verdichtungskräfte P_Dyn abgeleitet werden.

Auch infolge des Umstandes, daß dabei getrennt verlaufende Eigenbewe gungen von Formkasten und Formstoff relativ zu den Bewegungen des Be wegungserzeugungs-Systems entstehen, ist in dem zuletzt beschriebenen Falle der Verlauf der Eigenbewegungen des Formstoffs relativ zur Schwingmasse ebenfalls nicht definiert.

Für beide Varianten gilt für Betonsteinmaschinen als Anhaltswert, daß die Schwingfrequenz f_Schw des Bewegungserzeugungs-Systems mit 50 Hz oder höher gefahren werden soll. In der praxisnahen deutschen Fachliteratur herrscht die Ansicht vor, daß für die optimale Entwicklung und Verteilung des Zementleims eher eine höhere Frequenz vorteilhaft sei. [Siehe "Beton werk und Fertigteil-Technik", Bauverlag GmbH, Wiesbaden, Heft 4/1977, Seite 220, Zeilen 14 ff. bzw. Fachbuch "Außenrüttler", Verlag moderne In dustrie, Landsberg, (Fa. Bosch GmbH) Seite 11].

Teilweise wird auch eine Schwingbeschleunigung a_Schw = A_Schw _* w² des Bewegungserzeugungs-Systems von a_Schw = 50 m/s² an aufwärts als Maß stab für eine Dimensionierung zur Erzielung einer guten Verdichtung herangezogen. Es kann inzwischen jedoch nachgewiesen werden, daß eine Erhöhung der in die Formmasse pro Zeiteinheit einbringbaren Verdich tungsenergie vor allem mit abnehmender Beschleunigung gesteigert werden kann.

Als nachteilig an den bekannten Verdichtungssystemen ist anzusehen, daß sowohl bei der ersten, wie auch bei der zweiten Anwendungsvariante die Eigenbewegungen des Formstoffes relativ zu der Schwingbewegung des Bewegungserzeugungs-Systems in einem unkoordinierten und laufend sich ändernden Verhältnis stehen. Es sind keine Mittel vorgesehen, um die Re lativlage der Eigenbewegungen während der Verdichtung zu messen und/oder zu beeinflussen.

Im Falle der zweiten Anwendungsvariante kommt hinzu, daß die von dem Bewegungserzeugungs-System auf die Formmasse zu übertragenden Bewe gungs-Impulse zunächst an die Grundplatte übertragen werden und erst danach, nach einer Umwandlung durch die Grundplatte, an die Formmasse weitergegeben werden. Das hat u. a. zur Folge, daß im Falle der Verwen dung von Brettern als Grundplatte mit abwechselnden Brettern mit unter schiedlichen Steifigkeiten sich auch die Verdichtungsergebnisse verändern.

Als äußerst gravierender Nachteil der zweiten Anwendungsvariante erweist sich der bei den Stoßvorgängen sich entwickelnde hohe Geräuschpegel.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Verdichtungsprozeß zu verbes sern, und zwar vor allem bezüglich der Reduzierung der derzeitig bei sol chen Maschinen anzutreffenden hohen Geräuschentwicklung, sowie auch, um im Hinblick auf eine hohe Verdichtungsqualität und eine gute Reproduzierbarkeit der Verdichtungseigenschaften den Verdichtungsprozeß besser kontrollierbar und lenkbar zu machen.

Die Lösung der Aufgabe ist in Patentanspruch 1 definiert; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß eine gewünschte hohe Verdichtungsqualität, verbunden mit einer hohen Produktivität, nur bei Anwendung jenes Prinzips erreicht werden kann, bei welchem die Ver dichtungsenergie unter der Einwirkung von an der Unterseite und/oder Oberseite der Formkörper auftretenden hohen Stoß-Beschleunigungen in den Formstoff eingetragen wird.

Die Größe der Stoßbeschleunigung, und damit auch die Größe der Stoßge räusche, wird maßgeblich mitbestimmt durch die Steifigkeit der an der Stoßstelle, wo die zwei (notwendigerweise benötigten) zusammenstoßenden Massensysteme mit der dabei herrschenden Relativgeschwindigkeit als Stoßgeschwindigkeit v_Stoß zusammenstoßen, an der Kraftübertragung be teiligten Körper. Um der Forderung nach harten Beschleunigungsstößen und hoher Geräuschdämpfung gleichzeitig nachkommen zu können, wird die Stoßstelle bei der vorliegenden Erfindung an die Unterseite und/oder Oberseite der Formkörper verlegt. Dabei wird bezüglich der angestrebten Geräuschverminderung die Dämpfungsfähigkeit des Formstoffes und die lärmmäßig isolierte Lage der Stoßstellen genutzt.

Die Erfindung legt nicht nur den Ort der möglichen Stoßstellen an der Unterseite und/oder Oberseite des Formkörpers fest, sondern beinhaltet auch gleichzeitig, daß sich eine Stoßstelle nicht auch zwischen Formkasten und Schwingmasse bilden darf. Dieses Prinzip erfordert es, daß der Form kasten synchron mit der Schwingmasse m_Schw des Bewegungserzeugungs systems mitschwingen muß, was praktisch ein Festspannen des Formka stens gegen die Schwingmasse bedeutet.

Gleichzeitig soll es das Verdichtungssystem nach der Erfindung auch ge statten, bei der Anwendung bei einer Steinformmaschine, die geformten und verdichteten Formkörper nach unten aus dem Formkasten abzuschie ben und danach in horizontaler Lage abzutransportieren. Der Transport der Formkörper soll auch auf Grundplatten (z. B. Brettern) möglich sein, die bereits beim Verdichtungsvorgang zwischen Schwingmasse m_Schw und Formkasten eingespannt waren, und deren Oberseite mit der Unterseite der Formkörper eine Stoßstelle bilden konnte. Daher ist es ein typisches Merkmal des erfindungsgemäßen Verdichtungssystems, über eine spezielle, mit der Schwingmasse m_Schw synchron mitschwingende Festspann-Einrich tung zu verfügen, wie sie in Merkmal e) des Patentanspruchs 1 definiert ist. Für die Anwendung der Erfindung bei Gießerei-Formmaschinen wird das Merkmal e) nach Maßgabe des Anspruchs 34 ein wenig modifiziert.

Als für den Verdichtungsprozeß maßgebliche Stoßbeschleunigung ist sowohl die an der Stoßstelle meßbare Stoßbeschleunigung a_Stoß, als auch die da von abgeleitete, an anderen Stellen im Wirkbereich der dynamischen Ver dichtungskraft P_Dyn meßbare Stoßbeschleunigung bs, anzusehen.

Die Erfindung berücksichtigt auch die Erkenntnis, daß die als Folge von Verdichtungsstößen in den Formstoff bzw. den Formkörper übertragbare Verdichtungsenergie ΣW_n, wie auch die erzielbare dynamische Verdich tungskraft P_Dyn bzw. die damit zusammenhängende Stoßbeschleunigung a_Stoß, vom Quadrat der Stoßgeschwindigkeit v_Stoß zwischen den beiden zusammenstoßenden Massensystemen abhängig ist. Daraus ergibt sich ei nerseits die Forderung, die Bedingungen derart zu gestalten, daß hohe Stoßgeschwindigkeiten v_Stoß prinzipiell erzielbar sind, und andererseits die Forderung, die entsprechenden Einflußgrößen derart zu manipulieren, daß die gewünschten Stoßgeschwindigkeiten erreicht und eingehalten wer den.

Was den Umstand anbetrifft, prinzipiell hohe Stoßgeschwindigkeiten erzie len zu können, wird darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Ver dichtungssystem mit dem sogenannten Gegenschlagverfahren (siehe auch Fig. 3), also ohne eine sogenannte Pralleiste arbeitet, wobei bei entspre chender Einflußnahme auf den Stoß-Phasenwinkel β_Stoß sich die Einzelge schwindigkeiten, nämlich die Schwinggeschwindigkeit v_{Schw, Stoß} der stoßenden Schwingmasse m_Schw (später auch Schwing-Massesystem ge nannt) und die Fallgeschwindigkeit v_{Fall, Stoß} der gestoßenen Massen (später Freiflug-Massesystem genannt) zu einer Relativgeschwindigkeit als Stoßgeschwindigkeit v_Stoß addieren. Das kann bei einem Stoß-Phasenwinkel im Bereich von β_Stoß = 2π zur Verdoppelung der beim Stoß erreichten Stoß geschwindigkeit v_Stoß, also zu v_Stoß = 2_*v_{Schw, Stoß} führen, was einer Vervierfachung der entsprechenden Stoßbeschleunigung a_Stoß entspricht.

Wie man zeigen kann, hängt die wirklich erreichte Stoßgeschwindigkeit ganz erheblich von den noch zu erklärenden Beurteilungsgrößen ab, die man aus dem zeitlichen Ablauf der Bewegungskurven der stoßenden und der gestoßenen Massen ableiten kann. Als solche Beurteilungsgrößen kom men z. B. in Frage, der Stoß-Phasenwinkel β_Stoß, der Luftspalt L und die Schwingamplitude A_Schw mit ihren speziellen Werten A_O oder A_U.

Die vorrichtungsmäßige Ausstattung eines Verdichtungssystems nach der weiter ausgebauten Erfindung umfaßt daher auch Meßeinrichtungen und Auswerteeinrichtungen zur Ermittlung der Istwerte dieser Beurteilungs größen, sowie eine Antriebseinrichtung des beteiligten Bewegungserzeu gungs-Systems, deren Aktuatoren durch eine Steuerungs- oder Regelungs einrichtung derart beeinflußt werden können, daß der Verdichtungsprozeß in vorgegebener Weise und bezüglich vorgegebener Steuer- und/oder Re gelgrößen gelenkt bzw. geregelt werden kann.

Im Prinzip können bei der bewußten Lenkung bzw. Regelung des Verdich tungsprozesses verschiedene physikalische Größen als Lenkungs- bzw. Re gelgrößen eingesetzt werden. Sofern die dabei eingesetzten Größen, z. B. die Stoßbeschleunigung a_Stoß bzw. bs, Stoßgeschwindigkeit v_Stoß, Ver dichtungsweg sv oder umgesetzte Verdichtungsenergie ΣW_n nicht gleich zeitig die erwähnten Beurteilungsgrößen sind, können letztere dennoch in die Lenkung des Verdichtungsprozesses mit einbezogen sein. Diese Art von Einbeziehung kann z. B. darin bestehen, während der Regelung einer ande ren Größe die Grenzen des Regelbereiches, z. B. in Form eines zulässigen oberen und unteren Grenzwertes für den Luftspalt L oder für den Stoß- Phasenwinkel β_Stoß vorzugeben.

In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung stellen die gleichzeitig dabei bezüglich ihrer Istwerte zu ermittelnden Beurteilungs größen Luftspalt L, Stoß-Phasenwinkel β_Stoß oder Amplitude A_O und/oder A_U selbst die mit Hilfe einer Regeleinrichtung nach vorgegebenen zeitab hängigen Soll-Funktionen f_Soll(t) zu regelnden Regelgrößen dar. Von be sonderer Bedeutung ist hierbei, daß die Stoßgeschwindigkeit v_Stoß in er heblichem Maße von dem Stoß-Phasenwinkel β_Stoß abhängig ist. Man kann zeigen, daß v_Stoß Maximalwerte erreicht, wenn die Größe des Stoß-Pha senwinkels β_Stoß im Bereich von 2π oder einem Vielfachen davon liegt.

Selbstverständlich können bei den möglichen Regelungen der genannten Regelgrößen andere Störgrößen mit kompensiert werden. Dies trifft neben den variierenden Steifigkeitswerten von am Stoßvorgang beteiligten Bret tern vor allem auf die sich bei dem Verdichtungsvorgang ständig verän dernde Stoßzahl ε_Stoß (mit ε_Stoß als Kenngröße der Stoßtheorie) zu.

Man kann zeigen, daß die Größe des Stoß-Phasenwinkels β_Stoß beim Vorlie gen eines sinusförmigen Schwingungsverlaufes wenigstens vom unteren Umkehrpunkt P_U bis zum Auftreffpunkt P_A (Fig. 3) im wesentlichen von der im Punkt P_A herrschenden maximalen Schwingungs-Beschleunigung a_max = A_U _*w² abhängig ist (mit w als Kreisfrequenz).

Daraus kann abgeleitet werden, in welcher Weise die (oder der) Stell-Ak tuatoren (Stell-Aktuator) einzugreifen haben: Wenn die Kreisfrequenz w (Schwingfrequenz f_Schw) konstant bleiben soll, wie es z. B. beim Reso nanzschwinger angezeigt ist, hat der Stell-Aktuator im wesentlichen auf die Größe der Schwingamplitude A_Schw, hier besonders auf die Größe von A_U als Stellparameter einzuwirken. Falls die Amplitude A_U konstant bleiben soll (wie es beim normalen Unwucht-Schwingungserreger zwangsläufig der Fall ist), hat der Stell-Aktuator auf die Kreisfrequenz w Einfluß zu neh men. Bei entsprechender Ausrüstung der Antriebseinrichtung wird im Ide alfall die Schwingamplitude A_Schw und die Kreisfrequenz w, bzw. die Schwingfrequenz f_Schw (= w/2π) zugleich verstellt.

Ein weiterer Beitrag zu Lärmreduzierung ergibt sich aus der folgenden Weiterbildung der Erfindung: Die in die Formmasse bei einem Verdich tungsstoß einbringbare Verdichtungsenergie W_n ist proportional zum Qua drat der beim Verdichtungsstoß vorherrschenden Relativgeschwindigkeit v_Stoß. Der Wert für v_Stoß wird dann maximal, wenn auch die maximale Schwinggeschwindigkeit v_max = A_Schw _* w maximal wird.

Wie man auch theoretisch einfach ableiten kann, wächst bei Einhaltung ei nes bestimmten Stoß-Phasenwinkels β_Stoß, z. B. β_Stoß = 2_*π, überraschen derweise und entgegen den Aussagen der fachmännischen Lehre nach dem Stand der Technik die für die Produktivität wichtige, maximal mögliche Verdichtungsleistung etwa linear mit fallender Frequenz der Verdichtungs stöße. Aus diesem Grunde bietet es sich an, die Schwingfrequenz f_Schw oder die Stoßfrequenz f_Stoß in den Bereich der Niedrigfrequenz zu legen, wo praktisch bereits bei f_Stoß 27 Hz die untere Hörgrenze für Töne un terschritten ist.

Die Erfindung wird anhand von 3 Zeichnungen näher erläutert:

- Fig. 1a und 1b zeigen in einem durch die Hochachse gelegten Schnitt die schematisierte Darstellung einer ersten Variante eines Verdichtungssy stems in zwei Ausrüstungsstufen für einen ersten Verfahrensschritt "Vor verdichtung" (Fig. 1a) und für einen zweiten Verfahrensschritt "Hauptver dichtung" (Fig. 1b).

- Fig. 2 zeigt ebenfalls im Schnitt durch eine Hochachse die schemati sierte Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung ein schließlich der Organe einer zugehörigen Regeleinrichtung.

- Fig. 3 zeigt in 2 Diagrammen Verläufe von Schwingwegen bzw. Freiflug wegen in Abhängigkeit von der Zeit bzw. vom Schwingwinkel w_*t zur Er läuterung einiger theoretischer Zusammenhänge.

In Fig. 3 werden 2 Weg-Zeit-Diagramme bzw. Schwingweg-Schwingwinkel- Diagramme für ein Verdichtungssystem dargestellt, bei welchem die Schwingbewegungen des Schwing-Massesystems eines Bewegungserzeu gungs-Systems mit konstanter Frequenz und variabler unterer Amplitude A_U [A_{U, 1} beim Schwingwegverlauf 300 und A_{U, 2} < A_{U, 1} beim Schwingweg verlauf 302] verlaufen. Die Diagramme könnten den Betrieb eines Bewe gungserzeugungs-Systems wiedergeben, bei welchem das Schwing-Massesy stem durch eine entsprechende Federabstützung, (wie z. B. in Fig. 1 ge zeigt) mit der durch die Federkonstante festgelegten Resonanzfrequenz schwingt.

Im oberen Diagramm ist gezeigt, wie im Punkt P_H die beiden bis dahin sich mit einem synchronen Bewegungsablauf gemäß der Kurve 300 bewegenden Teil-Massen des Schwing-Massesystems und des Freiflug-Massesystems trennen, so daß jede Teil-Masse ihre eigene Bewegung (304, 312) vollführt.

Das Freiflug-Massesystem soll in diesem Falle lediglich unter dem Einfluß der Erdbeschleunigung oben auf dem Schwing-Massesystem aufliegen. Dies hat zur Folge, daß während des nach oben gerichteten Schwingungs ausschlages (mit der Amplitude A_O) der Kurve 300 in dem durch den Ab hebepunkt P_H gekennzeichneten Augenblick, in welchem die Schwingungs beschleunigung des Schwing-Massesystems eine nach unten gerichtete Be schleunigung a < g (g = Erdbeschleunigung) annimmt, das Freiflug-Massesy stem von dem Schwing-Massesystem abhebt und im Freiflug den eigenen Weg einer Wurfbewegung 304 zurücklegt.

Während der getrennt verlaufenden Eigenbewegungen der Teil-Massen ent steht zwischen ihnen ein sich ständig zwischen dem Wert Null und einem Maximalwert L_max verändernder Relativabstand L (Luftspalt L).

Die Freiflugbewegung endet im Auftreffpunkt P_A, wo das Freiflug-Massesy stem mit dem Schwing-Massesystem unter Austausch eines Bewegungs-Im pulses zusammenstößt. Sofern der Stoß nicht absolut elastisch verläuft, wird dabei ein Teil der Stoßenergie in eine Verformungsenergie W_n umge setzt, welche abhängig ist vom Quadrat der Relativgeschwindigkeit v_Stoß zwischen beiden Massesystemen beim Stoß. Die Verformungsenergie W_n kann gleichgesetzt werden mit der bei jedem Stoßvorgang durch das Verdichtungssystem zur Verdichtung der Formmasse umgesetzten Verdichtungsenergie.

Nach dem Stoß im Punkt P_A verläuft die Bewegung beider Massesysteme wieder synchron bis zum neuen Abhebepunkt P_H, welcher dem alten Abhe bepunkt P_H im Winkelabstand 2π folgt. Sofern der Stoßvorgang und der Schwingungsverlauf sich in gleichbleibender Weise bei jedem neuen Schwingungszyklus wiederholen sollen, muß dem Schwing-Stoß-System lau fend Energie zugeführt werden, und zwar derart, daß wenigstens die bei dem letzten Stoßvorgang verlorene Energie bis spätestens zum nächsten Stoßvorgang wieder zugeführt worden ist.

Die Zeit T_β des Freifluges des Freiflug-Massesystems vom Abhebepunkt P_H bis zum Auftreffpunkt P_A kann als Stoß-Phasenwinkel β_Stoß bezeichnet werden. Um den Abhebepunkt P_H zeitlich festlegen zu können, kann z. B. ein Phasenwinkel α definiert werden, welcher mit dem unteren Umkehr punkt P_U der Schwingbewegung beginnt und beim Abhebepunkt P_H endet. Für den ohne Stoß durchführbaren, sinusförmig verlaufenden Schwin gungsvorgang läßt sich ein Punkt P_N definieren, bei welchem die Schwing- Beschleunigung a_Schw den Wert Null und die Geschwindigkeit v den Maxi malwert v_max = A_U _* w aufweist. Unter den gleichen Verhältnissen erreicht die Schwing-Beschleunigung ihren Maximalwert a_{Schw, max} im Punkt P_U mit a_{Schw, max} = A_U _* w².

Man kann zeigen, daß die Größe des Stoß-Phasenwinkels β_Stoß im wesentli chen abhängig sein kann von der Größe der im Punkt P_U erreichten Schwingbeschleunigung, bzw. auch von der Größe der im Punkt P_N er reichten Schwinggeschwindigkeit. Durch Zufuhr von Energie in das Schwingsystem kann bei gleichbleibender Schwingfrequenz f_Schw der Stoß-Phasenwinkel β₁ vergrößert werden, so daß der Auftreffpunkt P_A weiter nach rechts wandert. Damit verbunden ist eine Verkleinerung des Winkels α. Die Vergrößerung des Stoß-Phasenwinkels β erreicht einen mar kanten Wert β_Stoß = 2π dann, wenn der Auftreffpunkt mit dem nächstfol genden Abhebepunkt P_H zusammenfällt.

Mit einer Vergrößerung des Stoß-Phasenwinkels β₁ ist auch gleichzeitig eine Vergrößerung der Relativgeschwindigkeit v_Stoß verbunden, so daß mit der Vergrößerung von β_Stoß in Anbetracht der quadratischen Abhängigkeit der Stoß-Verlustenergie W_n von v_Stoß auch gleichzeitig eine exponentielle Vergrößerung von W_n stattfindet.

Im unteren Diagramm der Fig. 3 ist jener Fall dargestellt, bei welchem β₂ = 2π und die Freiflugzeit T_β _{, 2} = 2π/w beträgt. Bei einer Schwingung mit einer Amplitude A_{U, 2} ohne Stoßvorgang würde der Verlauf der Schwin gungsbewegung 302 während des nach oben gerichteten Schwingungs-Aus schlages ebenfalls sinusförmig und mit einer Amplitude A_O von der glei chen Größe wie A_{U, 2} verlaufen, was durch den Kurvenzug 308 angedeutet ist.

Da bei dem im Punkt P_A erfolgenden Stoß die Größe des Impulses I = m_Schw _* v (P_A) des Schwing-Massesystems verringert wird durch die Abgabe jenes Impulses I = m_FM _* v (P_A), welcher das Freiflug-Massesystem zu seiner Freiflugbewegung gemäß der Kurve 310 zwingt, und durch die Abgabe von Verdichtungsenergie W_n, erreicht die nach dem Stoß von dem Schwing- Massesystem vollführte Schwingungsbewegung nur noch eine Amplitude A_{O, 2} < A_{U, 2}.

Die Energie für die Kompensation von bei jedem Zyklus auftretenden Ver lustenergie-Mengen, wie für W_n und für die allgegenwärtige Verlust-Rei bungsenergie δE_R, kann dem ganzen System über die Masse m_Schw des Schwing-Massesystems und/oder des Freiflug-Massesystems zugeführt wer den. Bei einem Verdichtungssystem gemäß der Fig. 1 kann die Energiezu fuhr z. B. laufend über die Antriebsmotoren 106 eines Unwucht-Schwin gungserregers erfolgen.

Eine Vergrößerung des Stoß-Phasenwinkels β_Stoß über den Wert 2π hinaus kann durchaus sinnvoll sein. Allerdings ist für einen solchen Fall zu be achten, daß wegen der dann im Auftreffpunkt P_A verringerten Schwingge schwindigkeit die nächstfolgende Freiflugbewegung zu kurz gerät, so daß erst wieder mit dem übernächsten Zyklus ein Stoß-Phasenwinkel von β < 2π erreicht werden kann. Ab etwa einem Wert β 2,5_* π kommt es dann wieder zur Ausführung von Freiflugbewegungen nur einer Größe.

Mit einer geeigneten Regeleinrichtung zur Beeinflussung der Antriebsein richtung können unterschiedlich vorgebbare Stoß-Phasenwinkel β_Stoß von β = 2 _* π bis β = 6 _* π oder größer eingestellt werden. Damit ist die Möglich keit geschaffen, mit einem Schwingsystem konstanter Frequenz, wie es z. B. bei einem in Resonanz betriebenen Feder-Masse-System vorliegen kann, eine Verdichtung mit unterschiedlichen Stoßfrequenzen vorzunehmen.

Der Phasenwinkel β kann ganz allgemein durch die Zeitdifferenz zweier beliebiger, periodisch wiederkehrender Zeitereignisse definiert werden, wo bei wenigstens ein Zeitereignis aus einer bei einem Verdichtungsstoß mit wirkenden physikalischen Größe abgeleitet werden muß.

Einen Rückschluß auf die zu erwartende Stoßgeschwindigkeit v_Stoß erlaubt auch der ermittelbare Wert des Luftspaltes L. Wie aus dem Vergleich des oberen und unteren Diagrammes in Fig. 3 hervorgeht, wächst auch der je weils maximal mögliche Luftspalt L_max mit der Vergrößerung des Stoß-Pha senwinkels β_Stoß und erreicht seinen größten Wert etwa im Bereich von β = 2π. In mancher Hinsicht kann bezüglich der möglichen Verwertung des Informationsgehaltes zur Kontrolle, Steuerung oder Regelung des Verdich tungsprozesses die Größe Luftspalt L gegen die Größe Stoß-Phasenwinkel β_Stoß ausgetauscht werden. Der Größen-Wert des Luftspaltes L kann aus der Differenz der Wegverläufe des Schwing-Massesystems ermittelt werden.

In Fig. 1 ist ein Verdichtungssystem nach der Erfindung mit einer ersten Ausrüstungsstufe für die Vorverdichtung (Fig. 1a) und mit einer zweiten Ausrüstungsstufe für die Hauptverdichtung (Fig. 1b) dargestellt. Innerhalb eines auf dem Fundament 102 aufstehenden Maschinenrahmens 104 ist ein Bewegungserzeugungs-System 100 untergebracht, welches aus dem Schwing-Massesystem 108 und der Antriebseinrichtung 114 besteht. Zu dem Schwing-Massesystem gehören die Grundplatte 110 und ein mit dieser fest verbundener Formkasten 112.

Die Antriebseinrichtung umfaßt eine Energiewandlungs-Einrichtung in Form von Federn 116, mit denen die Masse m_Schw des Schwing-Massesystems 108 einen Resonanzschwinger mit vorgegebener Resonanzfrequenz bildet, wobei die Federn derart mit Grundplatte und Maschinenrahmen verbunden sein mögen, daß sie auch Zugkräfte übernehmen können. Die Federn ent nehmen dem Bewegungserzeugungs-System z. B. beim Abwärtsschwingen bis zum Erreichen des unteren Umkehrpunktes (z. B. P_u in Fig. 3) Bewegungsenergie und speichern diese als Federenergie. Danach geben sie die gespeicherte Energie wieder ab, damit diese mit Beginn der Aufwärts bewegung wieder voll in kinetische Energie umgewandelt wird.

Die Antriebseinrichtung umfaßt weiterhin noch in der Form eines Unwucht- Schwingungserregers 118 eine Energiezufuhr-Einrichtung für die Zufuhr von Bewegungsenergie (auch als Ersatz von Reibungs-Verlustenergie) und von Verdichtungsenergie (welche die Formmasse auf dem Umweg über die kinetische Energie des Schwing-Massesystems erhält).

Der Unwucht-Schwingungserreger 118 wird gebildet aus zwei gegensinnig synchron umlaufenden Unwuchtkörpern 120, angetrieben von zwei An triebsmotoren 106 derart, daß die Erregerfrequenz knapp, etwa um 10%, oberhalb oder unterhalb der Resonanzfrequenz liegt. Für den Fall, daß die Energiezufuhr zu dem Bewegungserzeugungs-System 100 erhöht werden soll, beeinflußt die (nicht dargestellte) Regeleinrichtung die z. B. als Asyn chronmotoren ausgebildeten Antriebsmotoren 106 über einen (nicht darge stellten) Wechselrichter derart, daß deren Drehfrequenz näher an die Re sonanzfrequenz heranrückt.

Die Funktion der Bestandteile des Bewegungserzeugungs-Systems 100 könnte jedoch auch eine andere sein: Danach wird die Amplitude und Fre quenz der Schwingungen des Schwing-Massesystems ausschließlich von ei nem Unwucht-Schwingungserreger 118 (wie bereits beschrieben) vorgege ben. Die Federn 116 sind dann ganz weich eingestellt und dienen nur der Schwingungsisolation.

In diesem Falle sind beide Einzelfunktionen der Antriebseinrichtung 114 im Unwucht-Schwingungserreger 118 inkorporiert: Die Energiezufuhr-Ein richtung für die Zufuhr von Bewegungsenergie und/oder Verdichtungs energie besteht aus den Antriebsmotoren und den die Energie übertragen den Unwuchtkörpern 120. Die Energiewandlungs-Einrichtung ist auf die Antriebsmotoren nicht angewiesen und ist ausschließlich in den rotierenden Unwuchtmassen verkörpert. Es findet ein dauernder Energiewandel von kinetischer Energie des Schwing-Massesystems in kinetische Energie der Unwuchtmassen (und umgekehrt) statt, wobei der translatorischen Schwingbewegung des Schwing-Massesystems eine der Unwucht-Rotation überlagerte Drehschwingung entspricht.

Der Unwucht-Schwingungserreger 118 könnte anstelle der 2 Antriebsmoto ren 106 und der 2 Unwuchtkörper 120 auch deren je 4 enthalten. Damit wäre dann neben einer Veränderung der Schwingfrequenz (durch Verän dern der Drehfrequenz) auch gleichzeitig eine Veränderung der Schwingamplitude A_Schw möglich. Mit einer Meßeinrichtung für den Schwingweg mit einem unteren Teil 122 und einem oberen Teil 124 kann die Ist-Größe des Schwingweges S_Schw = f(t), inklusive seiner zeitlichen Ableitungen f′(t) und f′′(t) ermittelt und das entsprechende Signal über den Leitungsweg 128 zu einer (nicht dargestellten) Regeleinrichtung wei tergeleitet werden.

Die Antriebsmotoren 106 werden von einem die Motoren in ihrer Betriebs weise steuernden Energiestellgerät 130 beaufschlagt, wobei letzteres durch das Stellsignal Y der Regeleinrichtung beeinflußt wird. Die Regeleinrich tung soll das Signal s des Schwingweges in vergleichbarer Weise zur Be einflussung des Stellsignales y weiterverarbeiten, wie dies in Fig. 2 mit den Organen 200, 202, 203 und 206 gezeigt ist.

Im Inneren des Formkastens 112 befindet sich die Formmasse 126, aus wel cher durch Zufuhr von Verdichtungsenergie der Formkörper entsteht.

Die Verdichtungsenergie wird der Formmasse portionsweise zugeführt, und zwar im wesentlichen in Form von bei zwischen dem Formkörper 126 und der Grundplatte 110 stattfindenden Zusammenstößen entstehenden Stoß- Verlust-Energiemengen W_n. Zur Herbeiführung der notwendigen Stoßvor gänge wird das Schwing-Massesystem in eine derartige Schwingbewegung versetzt, daß der (noch lose) Formstoff bzw. der bereits verdichtete Form körper (dessen Masse im vorliegenden Falle allein das Freiflug-Masse system bildet) in vorbestimmbarer Weise eine Freiflugbewegung relativ zum Schwing-Massesystem ausführt, wie es anhand der Fig. 3 beschrieben wurde.

In Fig. 1a symbolisiert der unterhalb des Formkörpers 126 erkennbare Freiraum 132 den während des Freifluges entstehenden Relativabstand L oder auch Luftspalt L. Dieser Freiraum wird sich wenigstens zu Beginn ei ner Verdichtung nicht in der gezeigten Form bilden, sondern sich auch in vertikaler Richtung in der Formmasse selbst zwischen den einzelnen Form stoff-Bestandteilen, in viele kleine Einzelräume aufgeteilt, einstellen. Erst bei fortgeschrittener Verdichtung hebt die Formstoff-Masse mit ihrer Un terseite 134 von der Oberseite 136 der Grundplatte 110 ab.

Dann kann es zwischen Unterseite und Oberseite auch zur Ausbildung ei nes Unterdruckes kommen, was sich auf die theoretisch mögliche Verdich tungswirkung, welche abhängig ist von der beim Zusammenstoß vorhan denen Relativgeschwindigkeit v_Stoß, jedoch kaum auswirkt. Denn die bei der Vergrößerung des Luftspaltes L unter Überwindung der Luftdruck- Differenz zu leistende Arbeit wird bei der Verkleinerung des Luftspaltes L wieder zur Beschleunigung der Verkleinerung, bzw. zur Erhöhung der Re lativgeschwindigkeit v_Stoß eingesetzt.

Beim Aufprall der Unterseite 134 auf die Oberseite 136 werden die einzel nen Bestandteile des Formkörpers in vertikaler Richtung gesehen mit un terschiedlicher Beschleunigung abgebremst. Dadurch entsteht in vertikaler Richtung ein Gefälle des dynamischen Preßdruckes von einem Maximalwert an der Unterseite 134 bis auf den Wert Null an der Oberseite 138 des Formkörpers. Dies ist der Hauptgrund, weshalb die Vorverdichtung in ei nem zweiten Verfahrensschritt mit einer Hauptverdichtung fortgesetzt wer den sollte, was anhand der Fig. 1b aufgezeigt wird.

Aus Fig. 1b ist ersichtlich, daß die Hauptverdichtung im Anschluß an die Vorverdichtung lediglich durch den Einsatz zusätzlicher Organe (die der Einfachheit halber in Fig. 1a nicht dargestellt wurden) erfolgt, wobei das ganze Bewegungserzeugungs-System 100, in der gleichen Weise wie bei Fig. 1a geschildert, zur erneuten Anwendung gelangt.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1a gezeigten Konstellation wird das Freiflug- Massesystem 170 bei dem Verdichtungssystem gemäß der Fig. 1b durch einen Formstempel 150 mit einem angeschlossenen Stempel-Auflastkörper 152 gebildet. Der Stempel-Auflastkörper ist - durch den Maschinenrahmen 104 in horizontaler Richtung geführt - zur Ausführung von vertikalen Freiflugbewegungen relativ zum Schwing-Massesystem vorgesehen, was durch den Doppelpfeil 166 symbolisiert ist.

Mit einer Nachführ-Einrichtung 164, an welcher mit Hilfe von auf Zug und Druck belastbaren Federn 154 der Stempel-Auflastkörper 152 befestigt ist, kann letzterer in seiner Position auf und ab verstellt werden. Die Nach führ-Einrichtung besteht aus dem bezüglich seiner horizontaler Lage durch den Maschinenrahmen 104 geführten Nachführschlitten 156, welcher seine Antriebsbewegung über eine Antriebsspindel 162 durch Drehung der selben - symbolisiert durch den Pfeil 168 - mitgeteilt bekommt.

Die Antriebsspindel greift über einen Gewindeteil 158 in ein entsprechen des Innengewinde im Nachführschlitten 156 ein, wodurch bei Drehung der Antriebsspindel durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor eine Ver stellbewegung erzeugt wird. Die axialen Lagerkräfte werden über zwei Bunde 160 gegen den Maschinenrahmen 104, in dem die Antriebsspindel auch radial gelagert ist, ab gestützt.

Die Verdichtungsarbeit wird dem Formkörper 126 auch bei der Hauptver dichtung durch die Herbeiführung von Stoßvorgängen zwischen dem Frei flug-Massesystem 170 und dem Schwing-Massesystem 108, zu welchem in diesem Falle auch die Masse des Formkörpers 126 zu zählen ist, zugeführt. Doch im Gegensatz zu der Vorverdichtung wird der Stoß zwischen den beiden Massesystemen jetzt derart durchgeführt, daß der Luftspalt L zwi schen der Oberseite 138 des Formkörpers und der Stempelstirn 172 auf- und abgebaut wird, was wie folgt geschieht:

Das Bewegungserzeugungssystem 100 führt - symbolisiert durch den Pfeil 174 - Schwingungsbewegungen aus, welche in einer bereits im Zusammen hang mit Fig. 1a geschilderten Weise erzeugt sein können. Dabei können Stoßvorgänge erzeugt und gesteuert bzw. geregelt werden, wie sie im Zu sammenhang mit der Fig. 3 beschrieben wurden. Der Freiflug des Freiflug- Massesystems kann durch Verstellen der Nachführ-Einrichtung 164, und zwar durch eine damit verbundene Änderung der Vorspannkraft der Fe dern 154, bezüglich der Größe des Stoß-Phasenwinkels β_Stoß und/oder des Luftspaltes L beeinflußt werden.

Da die beim Zusammendrücken der (in diesem Falle weich abgestimmten) Federn 154 aufzubringende Arbeit bei deren Entspannung zurückgewonnen wird, kann durch eine absenkende Verstellung der Nachführ-Einrichtung der Luftspalt L_max verringert werden, ohne, daß dabei die Stoßgeschwin digkeit v_Stoß selbst verringert wird. Der höchste dynamische Preßdruck wird an der Oberseite 138 des Formkörpers erzeugt. Im Gegensatz zur Vorverdichtung ist das Gefälle des Preßdruckes zum anderen Ende des Formkörpers hin sehr gering.

Mit der vertikalen Verstellung der Nachführeinrichtung 164 werden zu sätzlich noch zwei andere Funktionen realisiert: Zum einen kann mit einer Nachführ-Bewegung eine Konstanthaltung der Vorspannung der Federn 154 bei sich infolge der fortschreitenden Verdichtung verringernder Höhe des Formkörpers 126 erreicht werden; zum anderen werden mit Hilfe von Nachführ-Bewegung auch die notwendigen Höhenverstellungen des Stem pels 150 beim Wechsel des Formstoffes oder des Formkastens 112 vorge nommen. Die mit den Bezugszeichen 106, 110, 112, 122, 124 gekennzeichne ten Organe erfüllen die gleichen Funktionen wie die gleichlautenden Be zugszeichen in Fig. 1a.

In Fig. 2 wird ein Verdichtungssystem gezeigt, welches ähnlich wie jenes gemäß der Fig. 1b arbeitet, jedoch mit Abwandlungen bezüglich der Befe stigung des Formkastens am Schwing-Massesystem 207 und des Bewe gungserzeugungs-Systems 240. Letzteres besteht auch hier wieder aus den beiden Funktionsgruppen Schwing-Massesystem 207 und Antriebseinrich tung 215. Die Antriebseinrichtung 215 umfaßt die als Energiewandlungs- Einrichtung fungierenden Federn 217, welche zusammen mit der Masse des Schwing-Massesystems 207 ein Resonanz-Schwingsystem bilden, und die hydraulische Energiezufuhr-Einrichtung.

Die hydraulische Energiezufuhr-Einrichtung besteht aus zwei doppeltwir kenden Zylindern 238 mit den im Maschinenrahmen 204 fest eingesetzten Zylinderkörpern 236 und den Kolben 228, welche über Kolbenstangen 230 fest mit dem Schwingtisch 211 verbunden sind. Die Energiezufuhr-Ein richtung hat in diesem Falle die Aufgabe, die erstmalig einzubringende Bewegungsenergie, die Verlustenergie, sowie die in die Formmasse zu übertragende Verdichtungsenergie in der Funktion eines Resonanz-Erre gers aufzubringen.

Zu dem Schwing-Massesystem sind in Fig. 2 zu zählen: Der Schwingtisch 211, die Grundplatte 294, der Formkasten 213, sowie zwei Spannbügel 292 und 296 einer Festspann-Einrichtung 298.

Das Freiflug-Massesystem umfaßt im wesentlichen: Der Stempel-Auflastkör per 251, der Formstempel 250, und - für den Fall, daß der Luftspalt L sich unterhalb des Formkörpers befindet - der Formkörper 226, der mit seiner Oberseite unmittelbar an der Stirnseite 272 des Formstempels anliegt.

Die Nachführ-Einrichtung 264, im wesentlichen bestehend aus dem Nach führschlitten 256 und der antreibbaren Antriebsspindel 262, sowie der an der Nachführ-Einrichtung über Federn 254 (welche zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften vorgesehen sind) aufgehängte Stempel-Auflastkörper 251 führen ihre Einzelfunktionen und ihr Zusammenspiel in der gleichen Weise durch, wie es für die gleichlautenden Organe bereits in Fig. 1b beschrie ben wurde.

Die beiden Spannbügel 292 und 296 einer Festspann-Einrichtung 298 sind - durch Mittellinien 266 angedeutet - fest mit dem Schwingtisch 211 verbun den. In ihrem oberen Teil enthalten sie hydraulische Spannzylinder 290, die in nicht dargestellter Weise von einem Druckfluid beaufschlagt werden können, so daß ihre Spannstempel 288 nach unten fahren und beim Aufbau eines Bewegungswiderstandes eine vorbestimmte Spannkraft entwickeln.

Mit der durch die Spannzylinder 290 entwickelbaren Spannkraft werden die Spannleisten 286 des Formkastens 213 fest gegen den Schwingtisch 211 gespannt, womit gleichzeitig auch die unter den Formkasten plazierte Grundplatte 294 mit eingespannt ist. Um bei der Vibration des Schwingti sches mit festgespanntem Formkasten und mit festgespannter Grundplatte für ein stets spielfreies Anliegen der entsprechenden Anlageflächen zu sorgen und um ein Abheben der Grundplatte und/oder der Unterseite des Formkastens zu verhindern, sind spezielle Vorsorgemaßnahmen getroffen, wie sie in Anspruch 13 beschrieben sind.

Mit der dargestellten Festspann-Einrichtung kann bei zurückgefahrenen Spannstempeln 288 und bei hochgefahrenem Formstempel 250 die Grund platte 294 mitsamt dem darauf stehenden Formkasten 213 in horizontaler Richtung aus dem Maschinenrahmen herausgefahren werden, beispielsweise, um die fertigen Formkörper 226 aus dem Formkasten zu entsorgen, oder, um den Formkasten neu mit Formstoff zu versorgen.

In einer andersartigen, nicht dargestellten Ausführungsart der Festspann- Einrichtung 298 soll eine anderweitige Handhabung der Grundplatte und des Formkastens möglich sein, wobei die Grundplatte 294 wie folgt als Wechselpalette benutzt wird:

- Nach Fertigstellung eines Formkörpers durch Verdichten und nach dem mit der Festspann-Einrichtung durchgeführten Vorgang "Festspannung aufheben", kann der Formkasten mit Hilfe einer besonderen (nicht darge stellten) Heb- und Senkeinrichtung (die auch in Verbindung mit der Fest spann-Einrichtung ausgeführt sein kann) in vertikaler Richtung angehoben werden, um dabei den Formkörper zu entformen und auf der Grundplatte 294 abzulegen.
- Danach erfolgt der Abtransport der mit dem Formkörper belegten Grundplatte in horizontaler Richtung, während gleichzeitig eine neue, leere Grundplatte 294 in horizontaler Richtung herantransportiert und auf dem Schwingtisch 211 unterhalb des hochgehobenen Formkastens abgelegt wird.
- Anschließend erfolgt mit Hilfe der Heb- und Senkeinrichtung eine Absen kung des leeren Formkastens (in vertikaler Richtung) bis zum Ablegen mit der Formkasten-Unterseite auf der Oberseite 282 der neuen Grundplatte, wonach unter Einsatz der Festspann-Einrichtung erneut ein Vorgang "Festspannung einleiten" durchgeführt wird, der mit der spielfreien Ver spannung von Formkasten, Grundplatte und Schwingtisch endet.
- Nach dem Hochfahren des Formstempels 250 mit Hilfe der Nachführ-Ein richtung 264 in seine höchste Endstellung kann in dem über dem Formka sten 213 geschaffenen Freiraum eine Fülleinrichtung in den Maschinenrah men 204 einfahren und den Formkasten von oben mit neuem Formstoff fül len.
- Sobald die Fülleinrichtung wieder entfernt ist, wird der Formstempel 250 mittels der Nachführ-Einrichtung 264 wieder abgesenkt, um in der in Fig. 2 gezeigten Höhenstellung erneut an der Verdichtung beteiligt zu werden.

Die Organe der Festspann-Einrichtung, in Fig. 2 im wesentlichen die Spannbügel 292 und 296, müssen nicht zwangsläufig komplett mit dem Schwingtisch 211 synchron mitschwingend befestigt sein. Vielmehr kommt auch eine Lösung in Frage, bei der die Festspann-Einrichtung unter Bei behaltung der ansonst benötigten (bereits zuvor geschilderten) anderen Funktionen derart ausgeführt ist, daß die zum Festspannen von Formka sten und/oder Grundplatte benötigten Festspannkräfte über Federelemente auf die entsprechenden mitschwingenden Spannstellen geleitet sind. Dabei kann ein wesentlicher Teil der Festspann-Einrichtung stationär, d. h. nicht mit der Schwingbewegung mitbewegt, angeordnet sein.

Es ist eine Meßeinrichtung vorgesehen zur Ermittlung des Istwertes der Höhe des Formkörpers 226 mit einem fest mit dem Stempel-Auflastkörper 251 verbundenen oberen Teil 274 und mit einem fest mit dem Spannbügel 292 verbundenen unteren Teil 276, deren Signal (in einer nicht darge stellten Weise) einer übergeordneten Steuerung zugeführt ist.

Mit gleicher Funktion versehen wie die entsprechende Meßeinrichtung 122/124 in Fig. 1a ist die Meßeinrichtung mit dem oberen Teil 224 und dem unteren Teil 222 gebildet. Ihr Signal, den Ist-Wert des Schwingweges S_Schw des Schwing-Massesystems betreffend, wird über den Leitungsweg 278 der Regeleinrichtung 280 zugeführt.

Die durch den Kolben 228 im Zylinder 238 abgetrennten Verdrängungs räume 232 und 234 sind über Fluidleitungen 218, 220 mit einem Servoventil 216 verbunden, durch welches die Verdrängungsräume wahlweise mit einer Druckquelle 212 oder einem Tank 214 zusammengeschaltet werden können. Durch eine entsprechende Betätigung des Stellgliedes 210 können die Kol ben 228 somit im richtigen Zeitpunkt und mit der vorbestimmten Dosierung Bewegungsenergie in das Bewegungserzeugungs-System 240 einspeisen.

Die richtige Ansteuerung erfährt das Stellglied 210 durch die vom Regler 206 ausgegebene Stellgröße y, welche zum Zwecke der Anpassung an das Stellglied zunächst dem Wandlungsorgan 208 zugeführt wird, in welchem die Stellgröße y bezüglich ihres Wertes und/oder ihrer physikalischen Größe gewandelt wird zur Stellgröße y′, welche schließlich dem Stellglied 210 aufgeschaltet ist.

Das über den Leitungsweg 278 geleitete Signal für den Istwert des Schwingweges S_Schw = f(t) wird einer Auswerteeinheit 200 zugeleitet, in welcher, z. B. auch durch die Auswertung der zeitlichen Ableitungen f′(t) und f′′(t), zunächst die Zeitpunkte für den Abhebepunkt P_H und den Auf treffpunkt P_A (vergl. Fig. 3) ermittelt, und danach die Werte der Phasen winkel (α und/oder β), der Freiflugzeit T_β und (mit Hilfe der Signale der Meßeinrichtung 274/276) des Luftspaltes L errechnet werden.

Die Istwerte der Phasenwinkel α_I, β_I (bzw. auch die Istwerte der entspre chenden Zeiten) und die Istwerte des Luftspaltes L sind neben den von dem Organ 203 ausgegebenen Sollwerten der Phasenwinkel α_s, β_s und des Luftspaltes L die Eingangswerte für die Regeleinrichtung 280. In der Ver gleicherschaltung 202 wird aus den Eingangswerten die Regelabweichung e ermittelt und dem Funktionsgenerator 206 zugeführt. Dort wird nach vor gegebenen Algorithmen das passende Stellsignal y generiert.

Der Verdichtungsvorgang basiert auch bei dem Verdichtungssystem gemäß der Fig. 2 auf der Herbeiführung von Verdichtungsstößen zwischen dem Schwing-Massesystem und dem Freiflug-Massesystem nach vorgegebenen Ablaufkriterien, wie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben. Der den Freiflug kennzeichnenende Luftspalt L bildet sich hier zwischen der Un terseite 284 des Formkörpers 226 und der Oberseite 282 der Grundplatte 294.

Bei entsprechender Beaufschlagung der Antriebseinrichtung und/oder bei entsprechender Einstellung bzw. Dimensionierung aller beteiligten Organe kann der Luftspalt auch überwiegend an der Oberseite des Formkörpers 226 (wie z. B. in Fig. 1b) oder aber auch - wenigstens bei ein- und demsel ben Verdichtungsvorgang - sowohl an der Unterseite als auch an der Ober seite des Formkörpers erzeugt werden. Bei Ausbildung eines Luftspaltes L im wesentlichen an der Oberseite des Formkörpers gilt die Masse des Formkörpers als dem Schwing-Massesystem zugeschlagen.

Es ist bevorzugt, daß auch bei dem Verdichtungssystem nach Fig. 2 die Beurteilungsgrößen Stoß-Phasenwinkel β_Stoß, Freiflugzeit T_β oder Luftspalt L als bei dem Verdichtungsvorgang nach vorgegebener Sollfunktion f_Soll(t) zu regelnde Regelgrößen eingesetzt werden. Als Regelgrößen eines opti mierten Verdichtungsvorganges können aber auch andere physikalische Größen, wie z. B. die Stoßbeschleunigung a_Stoß oder die Stoßgeschwindig keit benutzt werden. In einem solchen Falle kommen dann die Verwer tungsergebnisse der Beurteilungsgrößen β_Stoß, T_β und L bei der Kontrolle des Verdichtungsvorganges zum Einsatz, z. B. bei der Überwachung eines zulässigen Regelbereiches bei der Regelung mit einer anderen Regelgröße.

Das Organ 203 ist Teil einer (nicht dargestellten) übergeordneten Steue rung, in welcher die Sollwerte für die Regelgröße als konstante oder va riable Größen vorgegeben bzw. generiert werden. In der übergeordneten Steuerung wird auch das Signal der Meßeinrichtung 274/276 zur Ermitt lung der Höhe des Formkörpers verarbeitet. Bei normaler Betriebsweise wird in Abhängigkeit von der Information dieses Signals die Verstell bewegung der Nachführ-Einrichtung 264 gesteuert. Das Signal der Meßein richtung 274/276 beinhaltet gleichzeitig aber auch Informationen über den zeitlichen Verlauf des Verdichtungsprozesses.

Diese Informationen können ebenso wie die anderweitig ableitbaren Infor mationen über den zeitlichen Verlauf der über die Energiezufuhr-Einrich tung geleiteten Energiemengen von der übergeordneten Steuerung derart verarbeitet werden, daß dadurch die Bildung der Sollwerte, z. B. für α_s oder β_s beeinflußt wird.

Man erkennt auch, daß mit einer Verstellbewegung der Nachführ-Einrich tung 264 wegen der damit verbundenen Veränderung der Vorspannkraft der Federn 254 Einfluß genommen werden kann auf die Größe des Luft spaltes L und damit auch auf den Stoß-Phasenwinkel β_Stoß. Die Einre gelung der Regelgröße β_Stoß oder L kann damit auch dadurch erfolgen, daß die (nicht dargestellte) Antriebseinrichtung für die Nachführ-Einrich tung 264 als zweites Stellglied der Regelstrecke mit einer, von der Regel einrichtung 280 aus gegebenen gesonderten Stellgröße y₂ geführt wird (nicht dargestellt).

Ein als Resonanz-Schwingsystem ausgebildetes Bewegungserzeugungs-Sy stem 240 bietet den Vorteil, daß durch die Speicherung der Schwingener gie in den Federn 217 eine mit hohem Wirkungsgrad und sehr lärmarm ar beitende Energiewandlungs-Einrichtung vorhanden ist. Da der Wirkungs grad-Vorteil auch abhängig ist von der Höhe der Masse m_Schw der Schwingmasse, wirkt er sich besonders günstig aus bei einer Anordnung gemäß Fig. 2, wo die Schwingmasse relativ hoch ausfällt. Neben einem mit dem Resonanzbetrieb arbeitenden Bewegungserzeugungs-System kommt natürlich auch bei dem Verdichtungssystem gemäß Fig. 2 ein Bewegungser zeugungs-System mit einer Antriebseinrichtung wie für Fig. 1 vorgesehen in Frage.

Die in den Zeichnungen Fig. 1 bis 3 beschriebenen Verdichtungssysteme lassen sich auch bei Gießerei-Formmaschinen einsetzen, wobei einige Abän derungen zu beachten sind, wie sie z. B. in Anspruch 34 formuliert sind.

Bei der praktischen Ausführung der beschriebenen Verdichtungssysteme sind die wegen der Übersichtlichkeit schematisierten Grundfunktionen na türlich mit zusätzlichen Einzelfunktionen auszustatten. Hierzu gehört bei spielsweise, daß die Formkästen 112, 213 mit einer Mehrzahl von Formaus nehmungen ausgestattet sind. Die im Zusammenhang mit der Steuerung oder Regelung von Vorgängen benutzten Begriffe entsprechen den Defini tionen nach DIN 19226, Ausgabe Mai 1968.

Claims

1. Verdichtungssystem zum Formen und Verdichten von Formstoffen zu Formkörpern (126, 226) mit einer Oberseite (138) und mit einer Unterseite (134) in Formausnehmungen von Formkästen zur Durchführung des Ver dichtungsvorganges in einer oder in mehreren Verfahrensstufen durch Aufbringung von Preßdruck, welcher wenigstens teilweise als dynamischer Preßdruck als Ergebnis von unter Mitwirkung eines Bewegungserzeu gungs-Systems herbeigeführten Verdichtungsstößen erzeugt ist, gekenn zeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,

a) ein zu dem Bewegungserzeugungs-System (100, 240) zugehöriges Schwing-Massesystem (108, 207) mit der Schwingmasse m_Schw, mit welchem der Formkasten (112, 213) wenigstens bei der Durchführung des Verdich tungsvorganges synchron mitbewegt verbunden ist, ist unter Miteinbezie hung einer Antriebseinrichtung (114, 215) zur Durchführung von vertikalen Schwingbewegungen mit der nominellen Schwingamplitude A_Schw (174) und mit der Schwingfrequenz f_Schw vorgesehen,
b) die Antriebseinrichtung (114, 215) umfaßt eine Energiezufuhr-Einrich tung für die Zufuhr von Bewegungsenergie und/oder Verdichtungsenergie und wenigstens eine Energiewandlungs-Einrichtung für die Entnahme von Bewegungsenergie in der einen Schwingrichtung und für die erneute Zu fuhr von bevorzugt zwischenzeitlich gespeicherter Bewegungsenergie bei der Schwingbewegung in der anderen Schwingrichtung,
c) ein Freiflug-Massesystem (170, 270), zu welchem wenigstens die Masse ei nes auf der Oberseite der Formkörper aufliegenden, die Formstempel mitumfassenden Stempel-Auflastkörpers (251, 152) zu rechnen ist, ist zur Durchführung von vertikalen Hubbewegungen vorgesehen, wobei infolge einer dazu passend vorgenommenen Beeinflussung der Betriebsparameter der Antriebseinrichtung mit dem Schwing-Massesystem (108, 207) Stoßvor gänge ausgeführt sind, derart, daß im wesentlichen bei Beginn des Stoßvorganges beide Massesysteme entgegengesetzt gerichtete Geschwin digkeiten aufweisen,
d) eine Stoßstelle (282/284), an welcher zwei am Stoß beteiligte Körper (226, 294) mit den unterschiedlichen Einzelgeschwindigkeiten des Schwing- Massesystems (207) einerseits und des Freiflug-Massesystems (270) ande rerseits mit der dabei als Relativgeschwindigkeit definierbaren Stoßge schwindigkeit v_Stoß zusammenstoßen, kann gebildet werden,
- entweder an der Unterseite (284) des Formkörpers, wenn vor dem Stoß die Masse des Formkörpers (226) im wesentlichen synchron mit der Masse m_FM und zugehörig zu der Masse m_FM des Freiflug-Massesystems (270) mitbewegt worden ist,
- oder an der Oberseite (138) des Formkörpers (126), wenn vor dem Stoß die Masse des Formkörpers im wesentlichen synchron mit der Masse m_Schw und zugehörig zu der Masse m_Schw des Schwing-Massesystems (108) mit bewegt worden ist,
e) es ist eine nach Durchführung des Spannvorganges während der Stoß verdichtung mit der Masse des Schwing-Massesystems (207) synchron mit schwingende kraftbetätigte Festspann-Einrichtung (298, 292/296) für das Festspannen des Formkastens gegen das Schwing-Massesystem vorgesehen, welche derart ausgeführt ist,
- daß entweder nach Aufhebung der Spannkraft eine horizontale Relativ verschiebung zwischen Formkasten (213) und Schwing-Massesystem (207) ermöglicht ist,
- oder daß nach durchgeführtem Entspannungsvorgang eine vertikale Re lativbewegung zwischen dem Formkasten (213) und dem Schwing-Massesy stem (207) ermöglicht ist, und daß eine Platte (294) horizontal unterhalb des Formkastens (213) verschieblich ist, welche Platte wenigstens beim Abtransport der entformten Formkörper (226) diesen als Transportunter lage dient.

2. Verdichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem zeitlichen Verlauf der Relativbewegungen von Schwing-Massesystem und Freiflug-Massesystem unter Miteinbeziehung einer Meß- und Auswerte einrichtung zur Ermittlung von aus dem Verlauf der Relativbewegungen ableitbaren physikalischen Größen wenigstens eine Beurteilungsgröße ab geleitet ist, wobei im Gefolge der Verwertung des Informationsgehalts dieser Beurteilungsgröße

- entweder der Verdichtungsvorgang selbst beeinflußt wird durch die An triebseinrichtung betreffende Stellmaßnahmen, welche durch die Mitwirkung einer Steuerungseinrichtung und/oder einer Regelungseinrichtung als Än derungen der Werte entsprechender Einflußgrößen umgesetzt sind,
- und/oder eine bestimmte Zustandsgröße des Verdichtungssystems signali siert wird, mit welchem Signal an dem Verdichtungssystem vorzunehmende Einstellarbeiten oder Wartungsarbeiten signalisiert sind.

3. Verdichtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als bezüglich ihrer Werte zu ändernde Einflußgrößen wahlweise, einzeln oder in Kombination, vorgesehen sind: Die Schwingamplitude A_Schw, die Schwingfrequenz f_Schw, die Verstellhöhe einer Nachführ-Einrichtung, die Energiedosis, die einer hydraulischen oder elektrischen Antriebseinrich tung pro Schwingungszyklus zugeführt wird.

4. Verdichtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beurteilungsgröße ein Stoß-Phasenwinkel β_Stoß abgeleitet ist, wel cher Stoß-Phasenwinkel als Zeitdifferenz oder Schwingwinkeldifferenz er mittelt ist, und zwar aus den Ereigniszeiten zweier periodisch mit der Schwingperiode oder einem Vielfachen dieser Periode auftretender Ereig nisse, wobei wenigstens eine Ereignis-Zeit aus einer bei einem Verdich tungsstoß auftretenden, meßbaren physikalischen Größe abgeleitet ist.

5. Verdichtungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ist werte des Stoß-Phasenwinkel β_Stoß ermittelt sind und daß der Stoß-Pha senwinkel selbst mit Hilfe einer Regeleinrichtung als Regelgröße geregelt ist.

6. Verdichtungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ist werte des Stoß-Phasenwinkels β_Stoß ermittelt sind und daß die Verwertung der Istwerte derart erfolgt ist, daß mit Kenntnis der Istwerte vorgegebene Grenzwerte der Stoß-Phasenwinkel zur Eingrenzung eines Regelbereiches einer während des Verdichtungsvorganges zu regelnden Größe eingehalten sind.

7. Verdichtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beurteilungsgröße ein Luftspalt L an einer Stoßstelle ermittelt und verwertet ist.

8. Verdichtungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ist werte des Luftspaltes L ermittelt sind, und daß der Luftspalt L selbst mit Hilfe einer Regeleinrichtung als Regelgröße geregelt ist.

9. Verdichtungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ist werte des Luftspaltes L ermittelt sind und daß die Verwertung der Ist werte derart erfolgt ist, daß mit Kenntnis der Istwerte vorgegebene Grenzwerte der Luftspalte L zur Eingrenzung eines Regelbereiches einer während des Verdichtungsvorganges zu regelnden Größe eingehalten sind.

10. Verdichtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beurteilungsgröße eine Stoßbeschleunigung a_Stoß oder b_s oder eine Stoßgeschwindigkeit oder eine von diesen Größen ableitbare andere Größe ermittelt ist und daß unter Verwertung der entsprechend ermittelten Istwerte und unter Verwendung einer Regeleinrichtung eine dieser Größen als Regelgröße geregelt ist.

11. Verdichtungssystem nach Anspruch 7, in Verbindung mit Merkmal d) in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - bei Vernachlässigung der durch die verdichtungsbedingten Formkörperverkürzungen entstehenden Relativ bewegungen - der Luftspalt L definiert ist,

- entweder, bei Ausbildung der Stoßstelle an der Unterseite des Formkör pers, durch eine Relativbewegung zwischen Formkörper und Schwing- Massesystem,
- oder, bei Ausbildung der Stoßstelle an der Oberseite des Formkörpers, durch eine Relativbewegung zwischen Formkörper und Freiflug-Massesy stem.

12. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß eine Grundplatte mittels einer horizontalen Re lativverschiebung relativ zum Formkasten unter denselben verschiebbar ist, welche Grundplatte wenigstens während des Verdichtungsvorganges einerseits über ihre Oberseite in Kontakt mit den Formkörpern bringbar, und andererseits zwischen Formkasten und Schwing-Massesystem, bevor zugt mittels der Festspann-Einrichtung, einspannbar ist.

13. Verdichtungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine über wenigstens einen Großteil der Fläche der Grundplatte spielfrei wirksame Einspannung durch eine besondere Formgestaltung in Form einer Flächenwölbung der Oberseite und/oder Unterseite der Grundplatte oder der Unterseite des Formkasten oder der Oberseite des Schwing-Massesy stems bewirkt ist, derart, daß trotz Wölbung ein flächiges Anliegen der Flächen durch bei dem Festspannvorgang vorgenommene Körperdeformatio nen eines mit seiner Ober- und/oder Unterseite beteiligten Körpers er zeugt ist.

14. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Verdichtungsvorgang im wesentlichen mit einer Niederfrequenz, etwa im Bereich von f_Schw = 27 Hz oder niedriger betrieben wird.

15. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Verlauf der Relativbewegun gen ableitbaren Beurteilungsgrößen bei dem gleichen Verdichtungsvorgang oder bei einem späteren Verdichtungsvorgang verwertet werden, bezogen auf jenen Verdichtungsvorgang, bei welchem die Meßwerte zur Ableitung der Beurteilungsgrößen ermittelt wurden.

16. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beide zur Bestimmung eines Stoß-Phasen winkels β_Stoß benötigten Ereignis-Zeiten abgeleitet sind aus einer bei ei nem Verdichtungsstoß auftretenden, meßbaren physikalischen Größe.

17. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche 2, 5, 8 bis 10, oder 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß für die zu regelnden Größen Zeitfunktionen f_Soll(t) für die Sollwerte vorgegeben sind.

18. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß bei der zur Durchführung der Regelung notwendigen Veränderung der Parameter die zu dem Produkt A_Schw _* f_Schw² propor tionale Schwingbeschleunigung a_Schw durch eine Kombination entsprechen der Werte für A_Schw und f_Schw angestrebt wird, derart, daß das Ergebnis des sich zur Stoßgeschwindigkeit v_Stoß proportional verhaltenden Pro duktes A_Schw _* f_Schw konstant bleibt.

19. Verdichtungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß während der Regelung mit dem Stoß-Phasenwinkel β_Stoß als Regelgröße eine Veränderung der Parameter A_Schw und/oder f_Schw durchgeführt wird, derart, daß ein Parameter verkleinert und der andere vergrößert wird, und umgekehrt.

20. Verdichtungssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Parameter nach einer vorgegebenen Zeitfunktion gesteuert oder geregelt wird, während der andere Parameter zwecks Durchführung der Regelung des Stoß-Phasenwinkels β_Stoß laufend angepaßt wird.

21. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, daß der Stoß-Phasenwinkel β_Stoß in einem Bereich von etwa β_Stoß = 3/2 _* π bis β_Stoß = 4π regelbar ist.

22. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, daß die für die Ermittlung der Istwerte der Beurteilungs größen zu messende physikalische Größen aus den Bewegungen des Schwing-Massesystems und/oder des Freiflug-Massensystems abgeleitete Weggrößen f(t) bzw. deren zeitliche Ableitungen f′(t) oder f′′(t) sind.

23. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung, betreffend die Funktion der Energiezufuhr-Einrichtung und betreffend die Funktion der Energiewand lungs-Einrichtung, in Form von hydraulischen Zylindern ausgeführt ist und daß die bestimmenden Parameter der Bewegungserzeugung die Schwingamplitude, die Zykluszeit T = 1/f_Schw und die Höhenlage des unte ren Umkehrpunktes (Amplituden A_{U, 1}; A_{U, 2} oder Punkt Pv in Fig. 3) sind.

24. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum dynamischen Preßdruck ein an derer Preßdruck vorgesehen ist, welcher abgeleitet ist aus einer über die Formstempel auf die Formkörper in einer über eine Zeitfunktion vorgebba ren Größe aufbringbaren Auflastkraft F_Auf.

25. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche da durch gekennzeichnet, daß die Auflaststempel durch eine Nachführ-Ein richtung bezüglich ihrer Höhenlage und/oder bezüglich einer auf die Auf laststempel einwirkenden Federkraft verstellbar sind.

26. Verdichtungssystem nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeich net, daß über eine Variation der Auflastkraft und/oder über eine Verstel lung der Nachführ-Einrichtung auf den Luftspalt L und/oder den Stoß- Phasenwinkel β_Stoß im Sinne einer gewollten Beeinflussung derselben ein gewirkt ist.

27. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch ge kennzeichnet, daß in der Energiewandlungs-Einrichtung die zwischenzeit lich zu speichernde Bewegungsenergie als Federenergie gespeichert ist.

28. Verdichtungssystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die die Energie speichernden Federn (116, 217) zusammen mit dem Schwing- Massesystem (108, 207) als Resonanz-Schwingsystem betrieben sind und daß die Energiezufuhr- Einrichtung als Erreger-Aktuator mit einem Linearmotor in Form eines Hydraulikzylinders (238) oder mit Asynchronmotoren (106) ausgerüstet ist.

29. Verdichtungssystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die die Energie speichernden Federn (116, 217) zusammen mit dem Schwing- Massesystem als Resonanz-Schwingsystem betrieben sind und daß die En ergiezufuhr-Einrichtung als Erreger-Aktuator mit einem Unwucht-Schwin gungserreger (118) ausgestattet ist.

30. Verdichtungssystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung einer Regelgröße bewirkt ist durch eine Kombination der Stellvorgänge "Dosierung der Energiezufuhr" und "Variation der Zyklus zeit".

31. Verdichtungssystem nach Anspruch 23 oder 30, dadurch gekennzeich net, daß der regelnde Eingriff in den Energiezufluß im Ergebnis als Rege lung des Wertes der beim unteren Umkehrpunkt der Schwingbewegung meßbaren Amplitude (A_{U, 1}; A_{U, 2} in Fig. 3) definierbar ist, wobei im Spezi alfall einer Konstantregelung eines Stoß-Phasenwinkels β_Stoß oder des Luftspaltes L nach der Ausregelung von Störgrößen der Wert der Ampli tude (A_{U, 1}; A_{U, 2}) konstant geregelt ist.

32. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung (274/276) zur Erfassung des sich in der Vertikalerstreckung des Formkörpers (226) verkörpernden Verdichtungsfortschrittes bzw. des Verdichtungsweges s_V vorgesehen ist, und daß das daraus gewonnene Signal in einer übergeordneten Steuerung zur Optimierung oder Regelung des Verdichtungsprozesses weiter verar beitet ist.

33. Verdichtungssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Formstoff ein Betongemisch und das Ver dichtungssystem ein Teil einer Betonsteinmaschine ist.

34. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, gekennzeich net durch die Kombination folgender Merkmale,

- der Formstoffist für die Funktion des Abformens eines Gießform-Model les vorgesehen,
- wenigstens ein Gießform-Modell ist in der Formausnehmung unterge bracht und mit dem Schwing-Massesystem fest und mit diesem synchron mitschwingend verbunden,
- der zu verdichtende und wenigstens an seiner Unterseite durch die Konturen des Gießform-Modells zu formende Formstoff ist bereits vor dem Verdichtungsvorgang neben dem und oberhalb des Gießform-Modells ange ordnet,
- es ist eine Vielzahl von voneinander unabhängigen Formstempeln als Ein zelstempel vorgesehen, die mit ihrer Stirnseite in Kontakt mit dem Form stoff bringbar sind,
- das Merkmal e) des Anspruchs 1 ist ersetzt durch das folgende Merkmal e): Es ist eine nach Durchführung des Spannvorganges während der Stoß verdichtung mit der Masse des Schwing-Massesystems synchron mitschwin gende kraftbetätigte Festspann-Einrichtung für das Festspannen des Formkastens gegen das Schwing-Massesystem vorgesehen, welche derart ausgeführt ist, daß nach durchgeführtem Entspannungsvorgang wenigstens eine vertikale Relativbewegung zwischen dem Formkasten und dem Schwing-Massesystem ermöglicht ist,
- das Verdichtungssystem ist Teil einer Gießerei-Formmaschine.

35. Verdichtungssystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstempel in einer Richtung parallel zur Schwingrichtung und un abhängig voneinander beweglich sind.

36. Verdichtungssystem nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeich net, daß eine Stempel-Führungsplatte für die Aufnahme und Führung der Einzelstempel vorgesehen ist, derart, daß jeder Einzelstempel gerade geführt, jedoch praktisch ungehemmt und unabhängig von anderen Einzel stempeln beweglich ist.

37. Verdichtungssystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel-Führungsplatte gegen den Formkasten und/oder gegen das Schwing-Massesystem festspannbar ist.

38. Verdichtungssystem nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeich net, daß eine Preßeinrichtung vorgesehen ist, mit Hilfe derer die Einzel stempel nach Ausführung der Hubbewegungen zur Erzeugung der dynami schen Verdichtungskräfte mit einer im wesentlichen statisch wirkenden Preßkraft beaufschlagbar sind.

39. Verdichtungssystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtung für jeden Formstempel einen eigenen, durch eine Druckfluid-Kraft oder eine Feder-Kraft beaufschlagbaren, Einzel-Kolben aufweist, welcher kraftübertragend mit dem ihm zugeordneten Formstempel kuppelbar ist, und welcher mit seinem möglichen Hub an den auf die Stempel-Führungsplatte bezogenen individuellen Verschiebeweg des zuge ordneten Formstempels anpaßbar ist.

40. Verdichtungssystem nach Anspruch 38 oder 39, dadurch ge kennzeichnet, daß die Preßeinrichtung durch eine Nachführeinrichtung in einer zur Schwingrichtung parallelen Richtung verschieblich ist.

41. Verdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch ge kennzeichnet, daß die Festspann-Einrichtung [gemäß Merkmal e) in An spruch 1 bzw. in Anspruch 34] derart abgeändert ist, daß die Festspann- Einrichtung nicht insgesamt synchron mit dem Schwing-Massesystem mit schwingend angeordnet ist, sondern daß die Festspannkräfte über Federn auf Formkasten und Schwing-Massesystem geleitet sind, welche Federkräfte andererseits gegen nicht synchron mit dem Schwing-Massesystem mit schwingende Teile abgestützt sind.