DE68904376T2 - Maschine zum formen von betonbloecken mit kontinuierlichem drehantrieb einer programmierbar erregten vibrationsvorrichtung sowie verfahren zur programmierbaren vibration solcher maschinen. - Google Patents
Maschine zum formen von betonbloecken mit kontinuierlichem drehantrieb einer programmierbar erregten vibrationsvorrichtung sowie verfahren zur programmierbaren vibration solcher maschinen.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Formen von Betonblöcken, enthaltend:
- a) einen Vibrationsrahmen mit einem Formgehäuse, das darin ausgebildete Formvertiefungen für ein Betongemisch enthält, das in den Vertiefungen zu verdichten ist,
- b) wenigstens eine, vibrationserzeugende Wellenanordnung, die von dem Rahmen getragen wird und hierdurch auf diesen eine Vibrationsbewegung überträgt,
- c) Lager auf dem Rahmen zur Lagerung der Enden der Wellenanordnung,
- d) Antriebselemente, die mit der Wellenanordnung verbunden sind und hierdurch die Wellenanordnung in kontinuierlicher Rotationsbewegung antreiben,
- e) wobei die Wellenanordnung entgegengesetzte Endansätze enthält, die in Umfangsrichtung fest angeordnete Bereiche, die exzentrisch gegenüber der Rotationsachse der Wellenanordnung angeordnet sind, sowie eine in Umfangsrichtung bewegliche Ausgleichsmasse enthalten, die beweglich ist zwischen einer ersten Umfangsposition, in der die Ausgleichsmasse im wesentlichen die Zentrifugalkraft ausgleicht, die exzentrisch durch die exzentrischen Bereiche der Endansätze ausgeübt wird und hierdurch einen Vibrations-Nullwert erzeugt, sowie einer zweiten Umfangsposition, in der die Verdichtungsvibration produziert wird, wobei die Ausgleichsmasse in der ersten Position im wesentlichen um 180º gegenüber den exzentrischen Bereichen der Endabschnitte entgegengesetzt angeordnet ist.
- Eine Maschine zum Formen von Betonblöcken der vorstehenden Art ist aus US-A-4,312,242 bekannt. Die Vibrationseinrichtung dieser Maschine kann nicht während der Arbeitstätigkeit eingestellt werden.
- GB-A-2,108,235 sowie AT-A-375 845 zeigen Vibrationseinrichtungen, die während der Arbeitstätigkeit eingestellt werden können.
- Die Gewichte der in GB-A-2,108,235 offengelegten Maschine werden durch einen Zapfen angetrieben, der den Elementen ausgesetzt ist. Es ist keine feststehende, zentral angeordnete Tragwelle vorgesehen, die die Gewichte stützt und die Vibrationen überträgt. Eine äußere Trommel wird durch Lager getragen, die von einer inneren Trommel getragen werden.
- Das in AT-A-375 845 offengelegte Vibrationselement zeigt eine hohle, mittig angeordnete Welle sowie ein Rohrelement, das auf der hohlen, zentral angeordneten Welle durch Lager getragen wird. Gewichte sind unmittelbar an der hohlen Welle sowie dem Rohrelement befestigt. Ein einzelner Zapfen bewegt die auf dem Rohrelement vorgesehenen Gewichte.
- In Maschinen nach dem Stand der Technik, in denen die die Vibration erzeugenden exzentrischen Wellen gestoppt wurden, um die Vibration am Ende des Verdichtungsschrittes zu beenden, waren große Bremsen erforderlich, um die Wellen anzuhalten. Aufgrund der starken Beschleunigung und Abbremsung, die in derzeit gebräuchlichen Hochproduktionsmaschinen erforderlich sind, ist wenigstens soviel wie das Vierfache der Kraft erforderlich, das zur Erzeugung der Vibration notwendig war, wodurch wesentlich größere Motoren und Wellen aus Gründen erforderlich waren, die nicht der Erzeugung der Vibration galten. In der Maschine des in US-A-4,312,242 offengelegten Typs gleitet tatsächlich die Vibrationswelle zwischen Arbeitsintervallen des Antriebsmotors und erfordert daher kein Abbremsen und Anfahren bis zur vollen Geschwindigkeit aus einer statischen Position. Die Maschine arbeitet dennoch durch ein Starten und Abstoppen des Antriebsmotors und eine substantielle Beschleunigung der Gleitwelle ist erforderlich, sobald die Erzeugung einer Vibration gewünscht wird. Im übrigen ist eine derartige Maschine nach dem Stand der Technik insoweit nicht beweglich, als die Vibrationsamplitude sowie die ausgeübten Kräfte während des Vibrationsabschnittes des Zyklus variiert werden können.
- Die Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsmaschine zum Formen von Betonprodukten, die in Produktionsarbeitsschritten zur Herstellung einer Mehrzahl von Formen aus einer Anzahl von Bestandteilen verwendet werden kann. Bestimmte Vibrationsintensitäten und -formen werden vorzugsweise für jede mögliche vorgegebene Form, jede Gestalt oder jedes verwendete Produkt bzw. Bestandteilgemisch eingesetzt.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Maschine sowie ein Verfahren zu entwickeln, das die Programmierung der besten Zyklusparameter für einen besonderen Ablauf fördert, so daß die gleichen Parameter im Speicher einer programmierbaren Logik-Kontrolleinrichtung gespeichert und in zukünftigen Abläufen eines bestimmten Produktes verwendet werden können.
- Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zu entwickeln, in dem die Vibrations-Wellenanordnung kontinuierlich mit Vibrationsgeschwindigkeit gedreht werden kann, ohne daß es erforderlich wäre, zwischenzeitlich zu starten, zu stoppen und zu bremsen, während die Möglichkeit geschaffen wird, die Vibrationsamplitude während des Arbeitszyklus zu verändern, selbst während des Produktverdichtungsabschnittes des Zyklus.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Maschine gelöst, die durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist:
- f) die Ausgleichsmasse ist zur Drehbewegung auf den Endansätzen befestigt,
- g) einer der Endansätze ist mit einer Aussparung versehen, durch die ein Kolbenzylinder gebildet wird, in dem sich ein Kolben befindet,
- h) Einrichtungen sind vorgesehen, die den Kolben und die Ausgleichsmasse miteinander verbinden und hierdurch eine relative Drehbewegung der Ausgleichsmasse gegenüber den Endansätzen mit einer Axialbewegung des Kolbens im Zylinder erzeugt, so daß die Ausgleichsmasse aus der genannten ersten Ausgleichsposition relativ zu den exzentrischen Bereichen in Richtung auf eine versetzte Umfangsposition bewegt wird,
- i) eine Feder vorbestimmter Federstärke ist vorgesehen, die der Axialbewegung des Kolbens entgegenwirkt und den Kolben in einer entgegengesetzten Richtung bewegt, so daß der Kolben sowie die Ausgleichsmasse zurückgeführt werden, sobald der Druck auf den Kolben wegfällt,
- k) Druckfluid-Einrichtungen zur Zuführung eines Fluids sind vorgesehen, die ein Fluid unter einem vorbestimmtem Druck an ein Ende des Kolbens, der Feder entgegengesetzt, zuführen, um die Axial-Position des Kolbens und folglich die Umfangsposition der Ausgleichsmasse relativ zu den exzentrischen Bereichen der Endansätze zu steuern.
- Weitere Vorteile der Maschine sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7. Die Ansprüche 8 bis 16 betreffen das Verfahren zum Formen von Betonblöcken gemäß der vorliegenden Erfindung.
- Die Erfindung betrifft ein System der beschriebenen Merkmale, das ein Paar von Vibrations-Wellenanordnungen verwendet, die so gesteuert werden können, daß die Vibration absolut synchron erfolgt.
- Dabei kann die Vibrationsamplitude während des Zyklus variiert werden, um die Tatsache auszugleichen, daß das Gesamtgewicht des erregten Formsystems während des Formzyklus schwankt.
- Die Erfindung betrifft ein System, das eine Wellenanordnung enthält, deren Stärke nicht über ihre Spannweite eingeschränkt ist, und die die anfallenden großen Ladungen wirksam und zuverlässig auf kompakte Weise behandeln kann.
- Die Erfindung betrifft ein geräuscharmes System, das einen hochdichten Block bei geringem Energieverbrauch erzeugt und daher im Betrieb wirtschaftlich ist.
- Das System verwendet erfindungsgemäß eine Feder, die eine vorbestimmte Größe hat, um der Kolben-Zylinder- Einrichtung zur Einstellung der Gewichtsposition in einer derartigen Weise entgegenzuwirken, daß der Federmechanismus der Wiederherstellung der vibrationsbewirkenden Masse in einer gewünschten Position oder Null-Position dient.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht.
- Fig.1 ist eine schematische, ausschnittsweise, perspektivische Aufsicht auf die Maschine zum Formen von Blökken, die die Form sowie dessen formvibrierenden Mechanismus zeigt;
- Fig.2 ist eine ausschnittsweise geschnittene Aufsicht, die eine der identischen formerregenden Wellenanordnungen zeigt, die in einem Null-Modus Verwendung finden;
- Fig.3 ist ein querverlaufender Querschnitt längs der Linie III-III in Fig.2;
- Fig.4 ist eine Graphik zur Darstellung der Vibrationsintensität unter Berücksichtigung des Prozentsatzes der maximalen Amplitude gegenüber der Zykluszeit.
- In der beigefügten Zeichnung, insbesondere in Fig.1, ist eine insgesamt mit M bezeichnete Maschine zum Formen von Blöcken ausschnittsweise dargestellt. Die Maschine kann ein insgesamt mit 10 bezeichnetes, mehrfach unterteiltes Formgehäuse enthalten, das aus Seitenteilen 10a, Endteilen 10b sowie Unterteilungs- oder Trennplatten 11 besteht. Zusätzlich sind Kernelemente 12, wie beispielsweise Dachabschlußkerne, vorgesehen, in denen durch die Trennplatten 11 gebildete Unterteilungen vorgesehen sind, die der Formung von Kernöffnungen in den Betonblöcken dienen, die beispielsweise in diesem besonderen Formgehäuse geformt werden können.
- Das untere Ende des Formgehäuses 10 ist während des Formzyklus durch eine in vertikaler Richtung hebbare Palette verschlossen, die lösbar mit dem unteren Ende des Formgehäuses verklammert ist, um mit diesem durch eine hebbare flache Platte zu vibrieren, die auf ihrer Oberseite einen Gummiblock aufweist. Das obere Ende des Formgehäuses ist für die Aufnahme von Betonmischmaterial aus einem Zuführgehäuse am Anfang des Zyklus geöffnet. Abzugselemente werden in herkömmlicher Weise am Ende des Zyklus verwendet, um die von der Form abgeformten Blöcke zu schieben, sobald die Palette sich zu einer Fördereinrichtung absenkt, die die Rohblöcke zu einem Aushärtungsbereich, wie bespielsweise einem Ofen, führt.
- Wie dargestellt, enthält das Formgehäuse 10 stützende Seitenarme, die einen Vibrationsrahmen 13 bilden. Die Enden der Seitenarme verspannend sind insgesamt jeweils mit S bezeichnete Doppel-Vibrations-Wellenanordnungen vorgesehen, die näher in den Fig.2 und 3 dargestellt sind. Wie dargestellt, ist an jedem Ende des Formgehäuses eine Wellenanordnung S vorgesehen und beide Vibrations-Wellenanordnungen werden synchron wirkend gesteuert, so daß ein Ende der Form nicht stärker als das andere in Vibrations versetzt wird. Dies ist erforderlich, um das Gleichmaß in den in der Form abgeformten Blöcken zu gewährleisten. Wie insbesondere Fig.2 zeigt, tragen die Seitenarme des Rahmens 13 Lager 14, die jede Welle S zu ihrer Drehbewegung lagern. Jede Wellenanordnung S enthält eine Welle 15, die, an einem Ende, eine variable, elektromagnetische Antriebsrolle 16 besitzt, die an ihr in herkömmlicher Weise zur Aufnahme eines Antriebsriemens 17 befestigt ist. Antriebsriemen 17 werden durch einen elektrischen oder einen sonstigen geeigneten Motor in herkömmlicher Weise mit der gleichen Rotationsgeschwindigkeit angetrieben, wobei jedoch die Rotationsgeschwindigkeit jedes einzelnen in Abstimmung mit der Antriebsrolle 16 eingestellt werden kann. Auf jeder der Antriebswellen 15 sind, mit diesen sich drehend, entgegengesetzte Endansätze 18 und 19 befestigt, die, was sich aus Fig. 2 ergibt, Abschnitte aufweisen, die gegenüber der Achse x exzentrisch angeordnet sind, um abgesetzte Gewichtsbereiche 18a und 19a zu schaffen. Durch Bolzen 21 gesicherte Sperringe 20 sind in Endaussparungen 22 in den Endansätzen 18 und 19 vorgesehen, um die Welle 15 sowie die Endansätze 18 und 19 zur gemeinsamen Rotationsbewegung zu verbinden. Die Endansätze 18 und 19 sind gleichfalls mit Aussparungen wie beispielsweise bei 23 versehen, um Rollager 24 aufzunehmen, die einen in Umfangsrichtung beweglichen Kragen 25 tragen, der gleichfalls einen Gewichtsbereich aufweist, der gegenüber der Achse x exzentrisch angeordnet ist und eine Ausgleichsmasse 25a bildet, die bezüglich ihres Gewichtes dem Gesamtgewicht der exzentrischen Bereiche 18a und 19a der Endansätze 18 und 19 entspricht. Die abgesetzten Gewichte des Kragens 25 sowie der Endansätze 18 und 19 gleichen somit einander in der in Fig.2 dargestellten Position aus, sofern die Ausgleichsmasse 25a um 180º gegenüber den exzentrischen Bereichen 18a und 19a der Endansätze 18 und 19 entfernt ist.
- Das innere Ende des Endansatzes 19 ist an konzentrischer Stelle mit einer Bohrung versehen, um einen Zylinder C zu bilden, in dem das reduzierte Ende 26a eines geschulterten Kolbens 26 aufgenommen wird. An seinem entgegengesetzten Ende ist der Kolben 26 mit einer ringförmigen Aussparung wie bei 27 versehen, um einen Federsitz für ein Ende einer Schraubenfeder 28 zu schaffen, deren anderes Ende in einem Federsitz 29 untergebracht ist, der in dem Endansatz 18 vorgesehen ist. Nicht dargestellte axiale Führungszapfen können für die Feder 28 vorgesehen sein.
- Der Gewichtskragen 25 ist auf Lagern 24 aus einer Position, die um 180º von den exzentrischen Bereichen der Endansätze 18 und 19 entfernt ist, in der der Gleichgewichtszustand erreicht ist und keine Vibration auf die Lager 14 übertragen wird, über 180º, beispielsweise, in eine Position drehbeweglich, in der die maximale Vibration auf die Lager 14 übertragen wird, da die exzentrischen Gewichtsbereiche 18a, 19a und die Ausgleichsmasse 25a in einer in Umfangsrichtung zueinander ausgerichteten Position stehen. Im Kragen 25 ist eine Bohrung 30 vorgesehen, die eine Laufrolle 31 aufnimmt, die auf einem Zapfen 32 befestigt ist, dessen inneres Ende in einer schneckenförmigen Nut 33 aufgenommen wird, das im Kolben 26 vorgesehen ist. Die schneckenförmige Nut 33 erstreckt sich über 180º im Kolben 26, um den Kragen 25 aus einer Null-Position in eine Position zu drehen, in der die maximale Vibration erzielt wird, sofern der Kolben 26 aus der Null-Position, in der er in Fig.2 gezeigt ist, von rechts nach links gegen die Vorspannkraft der Feder 28 geführt wird.
- In der Welle 15 ist eine axiale Bohrung 34 vorgesehen, die mit der Radialbohrung 35 verbunden ist, die an das eine Ende 26b des Zylinders C führt. Es versteht sich, daß Luft eines gesteuerten Drucks durch eine feststehende Verbindung 36 übertragen werden kann, in der das reduzierte Wellenende 15a drehbeweglich ist. Während Luft als das Druckübertragungsmedium abgegeben wird, so versteht es sich von selbst, daß andere geeignete Fluide Verwendung finden können. Wie Fig.1 und 2 zeigen, findet ein von einem Luftabgabeventil 38 zu jeder Wellenanordnung S führender Luftschlauch 37 Verwendung, um Luft unter dem für eine bestimmte Operation gewünschten Druck dem Zylinder C zuzuführen. Ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil V, das mit der Atmosphäre verbundene Ausgänge aufweist, wird durch eine programmierbare Logik-Kontrolleinrichtung PLC gesteuert. Die Feder 28 ist von vorher bestimmter Federstärke und ihre Kompression bis zum gewünschten Grad zur Erzielung der gewünschten Vibrationsintensität wird durch den Luftdruck bestimmt, der über Bohrungen 34 und 35 zugeführt wird. Dieser Druck wird durch die Kontrolleinrichtung 38 während jedes Zyklus der Maschine variiert, wenn es beispielsweise festgesetzt wird, daß die Maschine in Übereinstimmung mit einem Zyklus, wie beispielsweise dem in Fig.4 dargestellten (und nachstehend erläuterten), betätigt werden soll. Dichtungsringe 39 sind vorgesehen, um den Zylinder C abzudichten. Durch die Fähigkeit der Maschine, eine für die besondere, durchzuführende Tätigkeit optimale Vibrationsintensität zu erreichen, wurde eine Maschine entwickelt, die häufig eingestellt werden kann, um die Arbeitsgeräusche der Maschine zu reduzieren, soweit dies gewünscht wird. Die Maschine ist in der Lage, während des Befüllens der Form aus einem Zuführgehäuse FB mit zunehmender Intensität zu vibrieren, um die gewünschte Gleichmäßigkeit des Befüllens zu erzielen, was die Gleichmäßigkeit im Kompressionsabschnitt des Zyklus fördert.
- Ein typischer Operationszyklus ergibt sich aus Fig. 4, aus dem erkennbar ist, daß etwa 1/2 Sekunde erforderlich ist, um das Materialzuführgehäuse über die leere Form zu führen. Während dieser Zeit wird jede Antriebswelle 15 kontinuierlich durch die Antriebsrolle 16 in der gewählten Geschwindigkeit angetrieben und der Kragen 25 jeder Wellenanordnung S steht in der aus Fig. 2 ersichtlichen Position, in der die Ausgleichsmasse 25a des Kragens 25 die exzentrischen Bereiche 18a und 19a der Endansätze 18 und 19 ausgleicht, die sich mit der Welle 15 drehen. Sobald das Zuführgehäuse in Position steht, wird Luft unter dem vorbestimmten Druck aus dem Ventil 38 durch Bohrungen 34 und 35 zugeführt, um die Kolben 26 von rechts nach links in Fig.2 in einem Ausmaß von 70% ihrer zulässigen Bewegung zu bewegen. Dies dreht den Kragen 25 um etwa 126º und führt zu einer Vibrationsintensität, die in etwa 70% der maximalen entspricht. Dies bewirkt das gesamte Abgesetztsein der Ausgleichsmasse 25a des Kragens 25 gegenüber den exzentrischen Bereichen 18a und 19a der Endansätze 18 und 19. Die Intensität steigt leicht an, bevor sie bis zur maximalen Intensität ansteigt. Die Feder 28 vorbestimmter Größe steuert die Axialposition des Kolbens 26. Bei diesem System besteht im Gegensatz zu beispielsweise einem zweifach wirkenden hydraulischen System, keine Notwendigkeit, Öl einem Reservoir rückzuführen (was Zeit in Anspruch nimmt). Die Anwesenheit von Luft in hydraulischen Leitungen, Veränderungen der Öltemperatur und Leitungslecks, was alles das Meßvolumen verändern kann, treten hier nicht als Probleme auf. Die erzielte Steuerung ist insbesondere bei Maschinen kritisch, in denen ein Paar von Wellen synchron zueinander tätig sein müssen und ein herkömmliches Ventil Verwendung finden muß, um ihre Betätigung zum gleichen Augenblick abzusichern.
- Fig.4 zeigt, daß das Befüllen innerhalb von zwei Sekunden abgeschlossen ist und der durch die Bohrungen 34 und 35 zugeführte Luftdruck gesteigert wird, um den Kolben 26 weiter von rechts nach links in eine Position zu führen, in der die Ausgleichsmasse 25a des Kragens 25 und die exzentrischen Bereiche 18a und 19a der Endabschnitte 18 und 19 zueinander fluchten, so daß die maximale Vibration während der Drehbewegung der Wellenanordnung S ausgeübt wird. Nach vier Sekunden wird die Luftzuführung durch die Bohrungen 34 und 35 abgesperrt und der Luftdruck in diesen Bohrungen wird über das Ventil 38 auf Atmosphäre geführt, so daß die Feder 28 den Kolben 26 in die in Fig.2 dargestellte Position zurückführt, wobei die Ausgleichsmasse 25a und die exzentrischen Bereiche 18a, 19a in eine Gleichgewichts- oder Null-Position gelangen. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Vibration über die Lager 14 auf das Formgehäuse 10 übertragen, wenn das Abziehen des Produktes aus der Form durchgeführt wird, obgleich die Welle 15 weiterhin mit der gewählten Geschwindigkeit angetrieben wird. Bei der vorliegenden Konstruktion ist es nicht erforderlich, die Antriebsriemen 17 anzuwerfen oder zu stoppen; keine Bremsen sind erforderlich. Die erzielte Vibration wirkt im wesentlichen in vertikaler Richtung ohne destabilisierende seitliche Charakteristika.
- Während ein Zyklus dargestellt wurde, können viele andere Verwendung finden. Das übliche Befüllen erfolgt innerhalb von 3/4 bis 2 1/2 Sekunden und die Kompression zwischen 1 1/2 und 3 1/2 Sekunden. Die Rotationsgeschwindigkeit der Wellen 15 kann durch die PLC über die Einstellung der Antriebsrollen 16 variiert werden, um die Vibrationsfrequenz zu verändern. Das Programm für eine vorgegebene Betätigung wird sowohl die Frequenz als auch die Amplitude der Vibration berücksichtigen.
- In einer gegensätzlichen Betätigung, die durch gestrichelte Linien in Fig. 4 dargestellt ist, kann die Vibrationsintensität während der Kompressionsvibration in der bei y dargestellten Art und Weise variiert werden, beispielsweise für ein bestimmtes Produkt. Der Wechsel kann veranlaßt werden, während die Maschine arbeitet.
Claims (16)
1. Maschine zum Formen von Betonblöcken, enthaltend
a) einen Vibrationsrahmen (13) mit einem
Formgehäuse (10), das darin ausgebildete
Formvertiefungen für ein Betongemisch enthält, das in den
Vertiefungen zu verdichten ist,
b) wenigstens eine vibrationserzeugende
Wellenanordnung (S), die vom Rahmen (13) getragen wird
und hierdurch auf diesen eine Vibrationsbewegung
überträgt,
c) Lager (14) am Rahmen (13) zur Lagerung der Enden
der Wellenanordnung,
d) mit der Wellenanordnung (S) zum kontinuierlichen
Rotationsantrieb der Wellenanordnung (S)
verbundene Antriebseinrichtungen (16),
e) wobei die Wellenanordnung (S) entgegengesetzte
Endansätze (18, 19) enthält, die in
Umfangsrichtung fest angeordnete Bereiche (18a, 19a), die
exzentrisch zur Rotationsachse der
Wellenanordnung (S) stehen, sowie eine in Umfangsrichtung
bewegbare Ausgleichsmasse (25a) aufweisen, die
beweglich ist zwischen einer ersten
Umfangsposition, in der die Ausgleichsmasse (25a) im
wesentlichen die Zentrifugalkraft ausgleicht, die
exzentrisch durch die exzentrischen Bereiche
(18a, 19a) der Endansätze (18, 19) übertragen
wird und hierdurch einen Vibrations-Nullwert
erzeugt, sowie einer zweiten Umfangsposition, in
der eine verdichtende Vibration erzeugt wird,
wobei die Ausgleichsmasse (25a) in der ersten
Position im wesentlichen um 180º den
exzentrischen Bereichen (18a, 19a) der Endansätze
(18, 19) entgegengesetzt ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
f) die Ausgleichsmasse (25a) ist zur Rotation auf
den Endansätzen (18, 19) befestigt,
g) einer der Endansätze (18, 19) ist mit einer
Aussparung versehen, durch die ein Kolbenzylinder
(C) gebildet wird, in dem sich ein Kolben (26)
befindet,
h) Einrichtungen (30, 31, 32, 33) sind vorgesehen,
die den Kolben (26) mit der Ausgleichsmasse
(25a) verbinden und hierdurch eine relative
Rotationsbewegung der Ausgleichsmasse (25a)
gegenüber den Endansätzen (18, 19) mit einer
Axialbewegung des Kolbens (26) im Zylinder (C)
erzeugt, so daß die Ausgleichsmasse (25a) aus der
genannten ersten Ausgleichsposition relativ zu
den exzentrischen Bereichen (18a, 19a) in eine
vergesetzte Umfangsposition bewegt wird,
i) eine Feder (28) vorgegebener Federstärke ist
vorgesehen, die der Axialbewegung des Kolbens
(26) entgegenwirkt und auf den Kolben (26) in
einer entgegengesetzten Bewegungsrichtung
einwirkt, so daß der Kolben (26) und die
Ausgleichsmasse (25a) zurückgeführt werden, sobald
der Druck auf den Kolben (26) wegfällt,
k) es sind Druckfluid-Einrichtungen (34, 35, 36,
37, 38) zur Zuführung eines Fluids vorgesehen,
die ein Fluid unter einem vorbestimmtem Druck an
ein Ende des Kolbens (26), der Feder (28)
entgegenwirkend, zuführen, um die Axial-Position des
Kolbens (26) und folglich die Umfangsposition
der Ausgleichsmasse (25a) relativ zu den
exzentrischen Bereichen (18a, 19a) der Endansätze
(18, 19) steuern.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder eine Schraubenfeder (28) ist, und daß
der Kolben (26) sowie der entgegengesetzte Endansatz
(18) mit einer Aussparung versehen sind und
hierdurch entgegengesetzte Federsitze (27, 29) für die
entgegengesetzten Enden der Schraubenfeder (28)
bilden.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenanordnung (S) einen radial inneren
Wellenbereich (15) aufweist und die Endansätze (18,
19) sowie der Kolben mit einer Bohrung versehen
sind, die diesen inneren Wellenbereich (15)
aufnimmt, und daß der Kolben (26) sowie die
Schraubenfeder (28) den Wellenbereich (15) umgeben.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenbereich (15) radial vergrößerte
Wellenabschnitte (Sperringe 20) an seinen Enden
aufweist und die Endansätze (18, 19) vergrößerte
Aussparungen (22) enthalten, um die Wellenabschnitte
aufzunehmen, wobei Feststellelemente (21) auf den
Außenseiten der Wellenabschnitte so angebracht sind,
daß sie eine relative Axialbewegung der Endansätze
gegenüber den Wellenabschnitten begrenzen.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfluid-Einrichtungen (34, 35, 36, 37)
mit einer Druckluftquelle verbunden sind.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Paar von vibrationserzeugenden
Wellenanordnungen am Rahmen (13) auf entgegengesetzten Seiten
befestigt sind, wobei ein Ventil (38) zwischen der
Druckluftquelle sowie dem Kolbenzylinder (C) in
jeder Wellenanordnung (S) eingefügt ist und einen
gleichmäßigen Druck im gleichen Augenblick in den
Kolbenzylindern (C) beider Wellenanordnungen (S)
erzeugt.
7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungseinrichtungen (30, 31, 32, 33)
einen schneckenförmigen Schlitz (33) sowie einen
entsprechenden Zapfen (32) enthalten, wobei sich der
Schlitz über im wesentlichen 180º erstreckt.
8. Verfahren zum Formen von Betonblöcken durch
programmiertes Vibrieren einer Maschine zum Formen von
Betonblöcken, enthaltend
- einen Vibrationsrahmen (13) mit einem
Formgehäuse (10), das wenigstens eine Formvertiefung
für ein Betongemisch enthält, das in der
Vertiefung zu verdichten ist,
- wenigstens eine vibrationserzeugende
Wellenanordnung (S), die von dem Rahmen (13) getragen
wird, so daß sie auf diesen eine
Vibrationsbewegung überträgt,
- Lager (14) am Rahmen (13) zur Lagerung der Enden
der Wellenanordnung,
- einen mit der Wellenanordnung (S) verbundenen
Antrieb (16) zum kontinuierlichen
Rotationsantrieb der Wellenanordnung,
- wobei die Wellenanordnung (S) einen in
Umfangsrichtung fest angeordneten Bereich (18a, 19a),
der exzentrisch gegenüber der Rotationsachse der
Wellenanordnung steht, sowie eine relativ
drehbar angeordnete, in Umfangsrichtung bewegliche
Ausgleichsmasse (25a) trägt, die zwischen
Umfangspositionen relativ beweglich gegenüber dem
ersten exzentrischen Bereich (18a, 19a) der
Wellenanordnung (S) angeordnet ist, wobei in einer
ersten dieser Positionen die Ausgleichsmasse
(25a) im wesentlichen die Zentrifugalkraft
ausgleicht, die durch den genannten exzentrischen
Bereich (18a, 19a) exzentrisch übertragen wird
und hierdurch einen Vibrations-Nullwert erzeugt,
während in einer zweiten Position eine
verdichtende Vibration erzeugt wird, und wobei die
Ausgleichsmasse (25a) in der ersten Position im
wesentlichen um 180º gegenüber dem exzentrischen
Bereich (18a, 19a) entgegengesetzt ist,
- wobei die Wellenanordnung (S) einen Zylinder (C)
mit einem darin gelagerten Kolben (26) enthält,
wobei einer von diesen gegenüber dem anderen
axial beweglich ist,
- Einrichtungen, die den axial beweglichen
Zylinder (C) bzw. Kolben (26) mit der Ausgleichsmasse
(25a) verbinden und hierdurch eine
Rotationsbewegung der Ausgleichsmasse (25a) in einer
Umfangsrichtung gegenüber dem exzentrischen
Bereich (18a, 19a) erzeugt, so daß die
Ausgleichsmasse (25a) aus einer Ausgleichsposition relativ
zum exzentrischen Bereich (18a, 19a) in Richtung
auf eine abgesetzte Umfangsposition bewegt wird,
- eine Feder (28) von vorgegebener Federstärke,
die der Axialbewegung des beweglichen Kolbens
(26) bzw. Zylinders (C) entgegenwirkt und in
einer entgegengesetzten Richtung bewegbar ist und
hierdurch die Ausgleichsmasse (25a) zurückführt,
- und Druckfluid-Einrichtungen (38) zur Zuführung
von Fluid unter einem vorgegebenen Druck an den
Zylinder (C) entgegen der Schraubenfeder (28),
um hierdurch die Axialposition des beweglichen
Kolbens (26) bzw. Zylinders (C) und folglich die
Umfangsposition der Ausgleichsmasse (25a)
gegenüber dem exzentrischen Bereich (18a, 19a) zu
steuern,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) das Betongemisch wird der Formvertiefung zur
Verdichtung während einer vorgegebenen
Zeitspanne eines Zyklus zugeführt,
b) die Wellenanordnung (S) wird mit vorgegebener
Geschwindigkeit kontinuierlich angetrieben,
c) zyklisch über die vorgegebene Zeitspanne wird
sukzessiv Fluid unter einem vorgegebenen,
variablen Druck dem Zylinder (C) sowie dem Kolben
(26) entgegen der durch die Feder (28)
ausgeübten Kraft zugeführt und hierdurch die
Ausgleichsmasse (25a) sowie der exzentrische
Bereich (18a, 19a) aus einer
Gleichgewichtsposition mit im wesentlichen 180º Umfangsopposition,
in der die erzeugte Vibration im wesentlichen
gleich Null ist, in eine Position mit
erheblicher Vibrationserzeugung außerhalb des
substantiellen Zentrifugalgleichgewichts bewegt und
hierdurch eine verdichtende Vibration erzeugt,
die während eines vorbestimmten ersten Bereichs
der Zeitspanne eine Intensität aufweist, in der
die Formvertiefung mit dem zu formenden
Betongemisch versorgt wird,
d) anschließend wird zusätzliches Fluid unter Druck
dem Zylinder (C) und dem Kolben (26) entgegen
der durch die Feder (28) ausgeübten Kraft
zugeführt, so daß die Ausgleichsmasse (25a) und der
exzentrische Bereich (18a, 19a) relativ
zueinander in eine Position bewegt werden, die weiter
von der Position mit 180º Umfangsopposition
entfernt ist, in der die erzeugte verdichtende
Vibration von größerer Intensität während eines
zweiten Abschnittes der Zeitspanne ist als
während des ersten Abschnittes der Zeitspanne, und
wobei während des zweiten Bereiches der
Zeitspanne eine abschließende Verdichtung des der
Formvertiefung zugeführten Betongemisches
vorgenommen
wird und hierdurch ein Formprodukt
erzeugt wird,
e) und hiernach wird das dem Zylinder (C) und dem
Kolben (26) zugeführte Fluid entfernt und
hierdurch die Ausgleichsmasse (25a) in eine Position
mit 180º Umfangsopposition zurückgeführt, so daß
die erzeugte Vibration im wesentlichen gleich
Null ist, wobei das Formprodukt aus dem
Formgehäuse (10) während eines dritten Bereiches der
vorgegebenen Zeitspanne des Zyklus abgezogen
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verfahrensschritt enthalten ist, in dem der
Druck des zugeführten Fluids variiert, so daß die
Amplitude der dem Vibrationsrahmen und dem
Formgehäuse zugeführten Vibration während jeder Zeitspanne
verändert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verfahrensschritt enthalten ist, in dem die
Rotationsgeschwindigkeit der Wellenanordnung (S) am
Ende des Zyklus verändert wird, während die
Wellenanordnung angetrieben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Bereich der Zeitspanne zwischen 3/4
und 2 1/2 Sekunden in einem Zeitzyklus von etwa 7
Sekunden beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Bereich der Zeitspanne zwischen 1 1/2
und 3 1/2 Sekunden beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauer des Zyklus gemessen wird und daß
die Menge des zugeführten Fluids durch eine
programmierbare Logik-Kontrolleinrichtung gesteuert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß mehr als eine Wellenanordnung (S) vorgesehen ist
und daß jeweils eine der Wellenanordnungen an jedem
Ende des Formgehäuses (10) angeordnet ist, um jedes
Ende des Formgehäuses (10) in Vibration zu
versetzen, und daß Fluid gleichmäßig und gleichzeitig dem
Zylinder (C) sowie dem Kolben (26) jeder
Wellenanordnung (S) in synchroner Abstimmung zugeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt der Zeitspanne länger ist
als der erste Abschnitt der Zeitspanne.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste, der zweite und der dritte Abschnitt
der Zeitspanne hinsichtlich ihrer Dauer
programmierbar gesteuert sind, und daß auch die Menge des
zugeführten Fluids durch die programmierbare
Logik-Kontrolleinrichtung variiert wird.
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