EP1214988A2 - Device for producing moulded parts from a compactable material; vibrating table and vibration generator - Google Patents
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- EP1214988A2 EP1214988A2 EP01125971A EP01125971A EP1214988A2 EP 1214988 A2 EP1214988 A2 EP 1214988A2 EP 01125971 A EP01125971 A EP 01125971A EP 01125971 A EP01125971 A EP 01125971A EP 1214988 A2 EP1214988 A2 EP 1214988A2
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Definitions
- the invention relates to a device for producing molded parts a compactable mixture, in which the compaction under action of mechanical vibrations.
- Such devices include one Device for coupling mechanical vibrations into the compressible Batch, a vibrating body, which is connected to the coupling device is, as well as a main shaft on the vibrating body about its longitudinal axis is rotatably mounted.
- the invention relates to a vibrating table and to a vibration exciter.
- Devices of the type mentioned are for the production of concrete pipes already well known. Examples include DE 43 17 351 A1 and described in DE 196 43 978 C2.
- the still undensified concrete is put into a mold, which is a Has core in the form of a hollow tube.
- the core is excited to oscillations or vibrations.
- the generation of mechanical Vibrations take place by means of a shaft arranged in the core the unbalanced masses are fastened and set in rotation by an electric motor becomes.
- the bearings of the shaft are rigidly connected to the core, so that by unbalance excitation generated vibrations over the core on the compressible Batch can act.
- the distribution of the surface acceleration is corresponding of the core along its longitudinal axis for the attainable Compaction of the batch and thus for the quality of the product made from it Shaped body of great importance.
- a relative movement often takes place, particularly in the manufacture of pipes between the core and other sections of the mold, so that the molded part to be produced, for example a pipe, is built up successively.
- the core is either fixed or it is from below in the outer jacket of the mold introduced. From the relative movement between the Core and the mold as well as the rising during the molding of the molded part The degree of filling of the mold results in the desire to determine the vibration behavior to adapt the core to the flow of the manufacturing process in order to Influence the degree of compaction in the molded part as precisely as possible to be able to.
- the mechanical vibrations influenced by the speed of the main shaft.
- unbalance measures can be used in several parallel planes along the longitudinal axis of the Main shaft are provided.
- tilting vibrations can also be corrected in the respective levels be set specifically.
- To the vibration behavior of such a core adjustment it is usually necessary to retrofit the entire device, for which in particular the core and the facilities included in it need to be rebuilt.
- the invention is therefore based on the object of alternatives for generating vibrations and to show the influence of vibrations.
- a device of the type mentioned at the beginning in which at least one gyro connected to the main shaft and around a gyro axis is rotatable, the gyro axis being non-parallel to the longitudinal axis of the main shaft is arranged and further drive means are provided to the main shaft and set the gyroscope in rotation about its respective axis.
- the gyro rotates about its gyro axis. Furthermore, the top is one Subject to forced rotation about the longitudinal axis of the main shaft.
- the resulting Reaction moments try to turn the gyro so that the axis of the Rotary rotation and the axis of the forced rotation in the same direction parallel to each other are aligned.
- the reaction moment leads whose vector is essentially perpendicular to the gyro axis and the longitudinal axis is to a tilting moment on the vibrating body, which with the speed of the Main shaft revolves. Accordingly, the vibration amplitudes vary along the longitudinal axis of the main shaft. This is with the in DE 43 17 351 A1 and Devices disclosed in DE 196 43 978 C2 are not readily possible.
- the coupling device is, for example a section of a mold.
- the vibration exciter is attached to this its vibrating body connected directly or via additional spring elements.
- a ring can be formed on the molding tool surrounds the vibrating body in the manner of a cuff.
- the coupling device is preferably a core of a hollow or tubular shape, which resiliently mounted compared to other sections of the hollow or tubular shape is.
- the coupling device is preferably a core of a hollow or tubular shape, which resiliently mounted compared to other sections of the hollow or tubular shape is.
- the core takes that Main shaft at least partially.
- the entire vibration exciter largely housed within the core. This makes it special easily possible, its rotating elements against contamination to protect.
- the core is in the operating position aligned with its longitudinal axis in the vertical direction and at its lower end resiliently mounted, however, at its upper axial end untied, so that he can swing freely there.
- the gyroscope can, for example, be in the operating position within the core in an upper end section of the core or even halfway up the same to be ordered.
- a vibrating table which comprises the following: a Swinging body in the form of a table, which is supported on a foundation by elastic means is a main shaft that is rotatable on the vibrating body about its longitudinal axis is stored, at least one gyro, which is connected to the main shaft and around a gyro axis is rotatable, the gyro axis being non-parallel to the longitudinal axis the main shaft is arranged, and drive means to the main shaft and the Set gyroscope to rotate around its respective axis.
- the vibration excitation via the gyro can serve as correction excitation.
- the primary excitation can be an imbalance excitation, for which it is advantageous Design of the above-described device or the vibrating table the main shaft one or more unbalanced masses are provided. These are running then at the speed of the main shaft and generate, for example, on one Core of a hollow or tubular shape, essentially circular excitation forces.
- the main shaft and the speed of the gyro can cause the primary excitation through the unbalance excitation done while the gyro excitation is used to target Tilt vibration to superimpose or disruptive tilting movements to compensate or correct.
- a vibration exciter which in Includes: a vibrating body, a main shaft attached to the vibrating body one or more unbalanced masses are mounted rotatably about their longitudinal axis, which are provided on the main shaft, at least one gyro connected to the Main shaft connected and rotatable about a gyro axis, the gyro axis is arranged non-parallel to the longitudinal axis of the main shaft and drive means, to set the main shaft and the gyroscope in rotation about their respective axes.
- Such a vibration exciter the unbalance excitation with a gyro excitation combined, is for a variety of applications, especially in process engineering suitable and not for the devices mentioned above Manufacture of molded parts or limited to vibrating tables.
- the gyroscope can, for example, be arranged between two unbalanced masses. However, it is also possible to use the gyroscope at a free end section of the main shaft to install. In the latter case, the gyroscope can also be mounted on a fly Sitting end section of the main shaft.
- one or more are Gyros are provided on the main shaft, each rotatable about its gyro axis are, the gyro axis is arranged non-parallel to the longitudinal axis of the main shaft is.
- the gyro (s) are preferably arranged in such a way that the gyro axis or the gyroscopic axes intersect the longitudinal axis of the main shaft.
- the gyro axis or the Gyroscopic axes with the longitudinal axis of the main shaft an angle of 90 °, whereby large tilting moments can be achieved with relatively small gyro masses.
- the circular axes of two identical rotors are preferably coaxial with one another.
- the gyroscopes themselves do not act as an unbalanced mass.
- the main shaft and for the Gyro each have a separate, speed-controllable drive device. This allows the vibration behavior of the vibration exciter through a Set variation of speed and direction of rotation. By varying the gyro speed can the superimposed overturning moment, which with the speed of the Main shaft rotates, enlarged or reduced.
- the gyro is preferably coupled to a speed-controllable gyro motor, the gyro motor is attached to the main shaft. This allows one particularly compact design of the vibration exciter.
- the centrifugal motor can be a Be an electric motor. However, it is also possible to use a hydraulic or pneumatic one Engine.
- the energy supply to the centrifugal motor is a section of the main shaft leading to the centrifugal motor as a hollow shaft educated.
- a hollow shaft for example, an electrical supply line, but also a hydraulic or pneumatic line to the centrifugal motor be performed.
- the main shaft and the gyroscope driven by a common drive device the drive device is coupled to the main shaft and that with the main shaft about the longitudinal axis rotating gyroscope guided directly or via a gear on the vibrating body is.
- a separate drive for the gyro (s) is not necessary in this case, so that there is a particularly simple structure. However, they are Possibilities of speed variation for the gyroscope are somewhat limited here.
- a further main shaft can be parallel to the first on the vibrating body Main shaft are stored on the turn, in correspondence to the first Main shaft, at least one gyro is provided.
- one or more unbalanced masses are in turn on each of the shafts intended. If the directions of rotation move in opposite directions Main shafts can hereby, for example, a directional component of the unbalance excitation be completely compensated for, so that an unbalance-induced Vibration movement in the form of a back and forth movement along an axis can be generated depending on the control of the gyro speeds additional Tilting movements are superimposed.
- the first exemplary embodiment in FIG. 1 shows a device for producing Molded parts from a compressible batch G in the form of a pipe manufacturer with rising core.
- the device initially includes one in its operating position Forming tool aligned in the vertical direction with an outer shell 1, often referred to as a jacket, as well as a retractable into it from below Core 2, which has a substantially cylindrical outer shape.
- Fig.1 shows the State during the filling and compression of the molded part, for example one Concrete pipe.
- the core 2 which is on a machine frame 3 is supported via elastic spring elements 4, essentially completely pulled out of the outer shell 1 so that the mold just closed down.
- the core 2 While filling the molding tool with compactable mixture G the core 2 is moved upwards with increasing batch level. simultaneously the core 2 performs an oscillating or vibrating movement in order to mechanical To couple vibrations into the mixture G and thus between it Outer wall and the outer shell 1 of the molding mixture G to condense.
- the core 2 performs an oscillating or vibrating movement in order to mechanical To couple vibrations into the mixture G and thus between it Outer wall and the outer shell 1 of the molding mixture G to condense.
- a vibration exciter is provided to generate the vibrations is arranged within the core 2.
- This vibrator includes first a vibrating body 5 in the form of a frame or vibrator tree, which is firmly clamped to the core 2.
- a main shaft on the vibrating body 5 6 rotatably mounted, the longitudinal axis L coaxial with the longitudinal axis of the core 2nd is aligned.
- an electric motor 7 is a speed-controllable drive device coupled for the main shaft 6.
- an electric motor 7 for example, an asynchronous motor with a frequency converter can also be a hydraulic one or pneumatically driven motor can be provided. It is too possible to a drive device arranged separately from the main shaft 6 use and the drive power for example via a chain or belt drive to transfer to the main shaft 6.
- two rotors 8 are provided, whose gyro axis K is not parallel to the longitudinal axis L of the main shaft 6 are arranged.
- the two rotors 8 are driven by a speed-controllable motor 9, the housing of which is fixed to an overhung end section of the main shaft 6 connected is.
- the rotor motor 9 is an electric motor here, for example, again an asynchronous motor with frequency converter. However, it can also be a hydraulic or pneumatically driven motor can be used.
- an unbalance mass 10 rigidly attached to the main shaft 6.
- the core 2 When the main shaft rotates 6 generates the unbalanced mass 10 radially directed unbalance forces, the core 2 to stimulate a circumferential tilting movement so that the outer wall of the core 2 Vibrations enters the mixture G to be compressed or already compressed. A further vibration is superimposed on this unbalance excitation, which results from the rotation of the rotating gyroscope 8 about the longitudinal axis L results. This is a moment generated that orthogonal to the respective gyro axis K as well as the longitudinal axis L. is, which essentially causes a tilting vibration at the core 2 becomes. This tilting oscillation has the same excitation frequency as the unbalance excitation.
- the gyro 8 By setting the speed of the gyro 8 as well as the direction of rotation the gyro 8, can be a variety of different vibrations to generate. For example, a tilting vibration excited by the gyroscope 8 to be used, the tilting vibration generated by the unbalanced mass 10 to diminish. However, it is also possible to use their vibratory effect via the roundabout 8.
- the generated by the gyroscopic movement Moments can be adjusted in size with the speed of the gyro 8, so that in this way, a simple correction of the balancing masses 10 generated vibration is possible without this being necessary, the Core 2 and the vibration exciter essentially arranged in it disassemble. Disassembly can still be done in a very simple way take place by releasing the tension of the vibrating body 5 with the core 2 and the vibrating body 5 is pulled axially out of the core 2.
- FIG.2 A second embodiment for a device for producing molded parts is shown in Fig.2.
- This device is also designed as a pipe maker, which, in contrast to the first exemplary embodiment, is a standing one Has core 2 as a portion of a mold. In this case there is the outer shell 1 of the mold and the core 2 during filling and Compression of the mixture G in a fixed position to each other.
- a vibrating body 5 Within the core 2, which rests against a foundation 11 via elastic elements 4 or a stationary machine frame is supported, is again a vibrating body 5 arranged.
- This vibrating body 5 is fixed via clamping devices 12 connected to the core 2.
- the tensioning devices 12 allow use Similar vibrating body 5 in different cores 2.
- a main shaft 6 On the vibrating body 5, a main shaft 6 is rotatably supported about its longitudinal axis L.
- the drive the main shaft 6 can take place as in the first embodiment. In in the example shown in FIG. 2, however, the drive device 7 is relative to the main shaft 6 is arranged off-axis, so that the corresponding end of the Main shaft 6 remains free and can be used for other purposes if necessary.
- the drive power is here from the drive device 7 via a belt drive 1 3 to the Main shaft 6 transmitted.
- the rotor motor 9 is supplied by a hollow shaft section 14 Main shaft 6 through. Through this hollow shaft section 14, for example an electrical line or a hydraulic or pneumatic supply line to the rotor motor 9.
- balancing masses 10 are provided on the main shaft 6, which here are each rigidly attached to an end portion of the main shaft 6.
- the unbalance masses 10 are two additional storage locations for the storage of the Main shaft 6 is provided on the vibrating body 5.
- the tensioning devices 12 each arranged at the level of the balancing masses 10, so that the generated unbalance forces via the vibrating body 5 over a short distance into the core 2 be initiated.
- the mode of operation of the vibration exciter corresponds to the second exemplary embodiment essentially that of the first embodiment.
- Vibration excitation while filling and compacting the mold can be varied by making the unbalanced vibration a gyro-excited Vibration is superimposed.
- FIG. 3 Another example of a vibration exciter that uses the principle of gyro excitation exploits, is shown in Figure 3 using a vibrating table in which z. B. Tilting vibrations due to load differences due to gyro excitation can be compensated.
- the vibrating table comprises a vibrating body 5 in the form of a table which is connected to four Place on spring-elastic elements 8 on a stationary foundation 11 is.
- the vibrating body 5 carries two main shafts running parallel to one another 6 and 6 ', the rotation of which is coupled via a gear 15, so that only a drive device 9 for both main shafts 6 and 6 'is required.
- the Gear 15, for example a pair of gears, can have a desired speed ratio be fixed between the main shafts 6 and 6 '.
- both main shafts 6 and 6 ' rotate at the same speed, but in reverse Rotation.
- there are 6 and 6 'unbalanced masses on each main shaft 10 or 10 'attached, arranged on both shafts in the same way are.
- gyroscopes 8 and 8 ' are provided on the two main shafts 6 and 6' an associated gyro motor 9 or 9 'is provided, the gyro axes also here K to the respective longitudinal axis L of the associated main shaft 6 or 6 ' are not arranged in parallel.
- an angle of 90 ° provided between the gyro axis K and the associated longitudinal axis L.
- the Gyro 8 generate rotating moments with the speed of the main shafts 6 and 6 ' in a direction orthogonal to the respective gyro axis K and the associated one Longitudinal axis L, the size u. a. depends on the respective gyro speed. Become for example, the two rotors 8 and 8 'driven at the same speed, so the horizontal moments are canceled out, while the vertical ones acting moments affect the tilting movement.
- gyro-excited tilting vibrations occur used the vibration behavior of a vibration exciter to influence, this simply by changing the speed of the or the gyro is possible. In particular, this can result from unbalanced masses generated vibration are influenced, the correction torque of or the gyro is emitted in the frequency of the unbalance excitation.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus einem verdichtungsfähigen Gemenge, bei dem die Verdichtung unter Einwirkung von mechanischen Schwingungen erfolgt. Derartige Vorrichtungen umfassen eine Einrichtung zur Einkopplung von mechanischen Schwingungen in das verdichtungsfähige Gemenge, einen Schwingkörper, der mit der Einkopplungseinrichtung verbunden ist, sowie eine Hauptwelle, die an dem Schwingkörper um ihre Längsachse drehbar gelagert ist.The invention relates to a device for producing molded parts a compactable mixture, in which the compaction under action of mechanical vibrations. Such devices include one Device for coupling mechanical vibrations into the compressible Batch, a vibrating body, which is connected to the coupling device is, as well as a main shaft on the vibrating body about its longitudinal axis is rotatably mounted.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Rütteltisch sowie auf einen Schwingungserreger.Furthermore, the invention relates to a vibrating table and to a vibration exciter.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind zur Herstellung von Betonrohren bereits allgemein bekannt. Beispiele hierfür sind unter anderem in der DE 43 17 351 A1 sowie in der DE 196 43 978 C2 beschrieben. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird der noch unverdichtete Beton in ein Formwerkzeug eingegeben, das einen Kern in Form eines Hohlrohres aufweist. Zur Verdichtung des eingefüllten Betons wird der Kern zu Schwingungen bzw. Vibrationen angeregt. Die Erzeugung der mechanischen Schwingungen erfolgt mittels einer in dem Kern angeordneten Welle, an der Unwuchtmassen befestigt sind und die über einen Elektromotor in Rotation versetzt wird.Devices of the type mentioned are for the production of concrete pipes already well known. Examples include DE 43 17 351 A1 and described in DE 196 43 978 C2. In these known devices the still undensified concrete is put into a mold, which is a Has core in the form of a hollow tube. For compacting the filled concrete the core is excited to oscillations or vibrations. The generation of mechanical Vibrations take place by means of a shaft arranged in the core the unbalanced masses are fastened and set in rotation by an electric motor becomes.
Die Lagerungen der Welle sind mit dem Kern starr verbunden, so daß die durch Unwuchterregung erzeugten Schwingungen über den Kern auf das verdichtungsfähige Gemenge einwirken können. Dementsprechend ist die Verteilung der Oberflächenbe-schleunigung des Kerns entlang der Längsachse desselben für die erreichbare Verdichtung des Gemenges und damit für die Qualität des aus diesem hergestellten Formkörpers von großer Bedeutung.The bearings of the shaft are rigidly connected to the core, so that by unbalance excitation generated vibrations over the core on the compressible Batch can act. The distribution of the surface acceleration is corresponding of the core along its longitudinal axis for the attainable Compaction of the batch and thus for the quality of the product made from it Shaped body of great importance.
Insbesondere bei der Herstellung von Rohren erfolgt oftmals eine Relativbewegung zwischen dem Kern und weiteren Abschnitten des Formwerkzeuges, so daß das herzustellende Formteil, beispielsweise ein Rohr, sukzessive aufgebaut wird. Üblicherweise wird bei der Fertigung von Rohren oder ähnlichen Hohlkörpern mit Kernen gearbeitet, die in ihrer Betriebsstellung in Vertikalrichtung ausgerichtet sind. Der Kern ist dabei entweder feststehend oder aber er wird von unten in den Außenmantel des Formwerkzeuges eingeführt. Aus der Relativbewegung zwischen dem Kern und dem Formwerkzeug sowie dem bei der Ausformung des Formteils ansteigenden Füllgrad des Formwerkzeuges ergibt sich der Wunsch, das Schwingungsverhalten des Kerns an den Ablauf des Herstellungsprozesses anzupassen, um den Verdichtungsgrad in dem herzustellenden Formteil möglichst präzise beeinflussen zu können.A relative movement often takes place, particularly in the manufacture of pipes between the core and other sections of the mold, so that the molded part to be produced, for example a pipe, is built up successively. Usually is used in the manufacture of tubes or similar hollow bodies with cores worked, which are aligned in their operating position in the vertical direction. The core is either fixed or it is from below in the outer jacket of the mold introduced. From the relative movement between the Core and the mold as well as the rising during the molding of the molded part The degree of filling of the mold results in the desire to determine the vibration behavior to adapt the core to the flow of the manufacturing process in order to Influence the degree of compaction in the molded part as precisely as possible to be able to.
Bei herkömmlichen Vorrichtungen können die mechanischen Schwingungen beispielsweise über die Drehzahl der Hauptwelle beeinflußt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, die Oberflächenbeschleunigungen und Amplituden des Kerns über die Anordnung der Unwuchtmassen zu beeinflussen. Dazu können beispielsweise Unwuchtmas-sen in mehreren parallelen Ebenen entlang der Längsachse der Hauptwelle vorgesehen werden. Durch eine Variation der einzelnen Unwuchtmassen in den jeweiligen Ebenen können überdies Kippschwingungen korrigiert oder auch gezielt eingestellt werden. Um das Schwingungsverhalten eines solchen Kerns zu verstellen, ist in der Regel eine Umrüstung der gesamten Vorrichtung erforderlich, wozu insbesondere der Kern und die in diesem aufgenommenen Einrichtungen ausund umgebaut werden müssen. In conventional devices, for example, the mechanical vibrations influenced by the speed of the main shaft. In addition, there is Possibility to determine the surface accelerations and amplitudes of the core via the To influence the arrangement of the unbalance masses. For example, unbalance measures can be used in several parallel planes along the longitudinal axis of the Main shaft are provided. By varying the individual unbalanced masses tilting vibrations can also be corrected in the respective levels be set specifically. To the vibration behavior of such a core adjustment, it is usually necessary to retrofit the entire device, for which in particular the core and the facilities included in it need to be rebuilt.
In der bereits erwähnten DE 43 17 351 A1 wird zur Beeinflussung der Schwingungsamplitude vorgeschlagen, in dem Kern zwei parallele Wellen anzuordnen, die jeweils mit Unwuchtmassen versehen sind. Durch eine gezielte Ansteuerung der Rotation der beiden Wellen ergänzen sich die von den Unwuchtmassen erzeugten Schwingungen oder heben sich gegeneinander auf. Eine Demontage des Kerns ist hierzu nicht erforderlich. Jedoch bleiben die Möglichkeiten zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens auf eine Überlagerung der Schwingungen der beiden Hauptwellen beschränkt, d. h. es ist lediglich eine Variation der Schwingungsamplitude durch Einstellung eines definierten Phasenunterschiedes zwischen den Drehbewegungen der beiden Wellen möglich.In DE 43 17 351 A1, already mentioned, is used to influence the oscillation amplitude proposed to arrange two parallel waves in the core, the are each provided with unbalanced masses. Through targeted control of the Rotation of the two shafts are complementary to those generated by the unbalanced masses Vibrations or cancel each other out. A disassembly of the core is not necessary for this. However, the options for influencing the Vibration behavior on a superposition of the vibrations of the two Main shafts limited, d. H. it is just a variation of the vibration amplitude by setting a defined phase difference between the rotary movements of the two waves possible.
Eine weitere Möglichkeit zur Veränderung des Schwingungsverhaltens besteht in der Verwendung eines kontinuierlich einstellbaren hydraulischen Fliehkraftstellers, wie er beispielsweise aus der DE 196 43 978 C2 bekannt ist. Die dort vorgeschlagene Lösung ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig.Another possibility for changing the vibration behavior is the Using a continuously adjustable hydraulic centrifugal actuator, such as he is known for example from DE 196 43 978 C2. The one proposed there However, the solution is structurally very complex.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Alternativen für die Schwingungserzeugung und Schwingungsbeeinflussung aufzuzeigen.The invention is therefore based on the object of alternatives for generating vibrations and to show the influence of vibrations.
Hierzu wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der mindestens ein Kreisel mit der Hauptwelle verbunden und um eine Kreiselachse drehbar ist, wobei die Kreiselachse nicht-parallel zu der Längsachse der Hauptwelle angeordnet ist und weiterhin Antriebsmittel vorgesehen sind, um die Hauptwelle und den Kreisel in Drehung um ihre jeweilige Achse zu versetzen.For this purpose, a device of the type mentioned at the beginning is proposed, in which at least one gyro connected to the main shaft and around a gyro axis is rotatable, the gyro axis being non-parallel to the longitudinal axis of the main shaft is arranged and further drive means are provided to the main shaft and set the gyroscope in rotation about its respective axis.
Im Betrieb rotiert der Kreisel um seine Kreiselachse. Weiterhin ist der Kreisel einer Zwangsdrehung um die Längsachse der Hauptwelle unterworfen. Die hierbei entstehenden Reaktionsmomente versuchen den Kreisel so zu drehen, daß die Achse der Kreiseldrehung und die Achse der Zwangsdrehung gleichsinnig parallel zueinander ausgerichtet sind. Durch die Verbindung des Kreisels mit der Hauptwelle wird jedoch eine solche Relativbewegung verhindert. Vielmehr führt das Reaktionsmoment, dessen Vektor im wesentlichen senkrecht zu der Kreiselachse und der Längsachse steht, zu einem Kippmoment an dem Schwingkörper, das mit der Drehzahl der Hauptwelle umläuft. Dementsprechend variieren die Schwingungsamplituden entlang der Längsachse der Hauptwelle. Dies ist mit den in der DE 43 17 351 A1 und DE 196 43 978 C2 offenbarten Vorrichtungen nicht ohne weiteres möglich.In operation, the gyro rotates about its gyro axis. Furthermore, the top is one Subject to forced rotation about the longitudinal axis of the main shaft. The resulting Reaction moments try to turn the gyro so that the axis of the Rotary rotation and the axis of the forced rotation in the same direction parallel to each other are aligned. However, by connecting the gyro to the main shaft prevents such a relative movement. Rather, the reaction moment leads whose vector is essentially perpendicular to the gyro axis and the longitudinal axis is to a tilting moment on the vibrating body, which with the speed of the Main shaft revolves. Accordingly, the vibration amplitudes vary along the longitudinal axis of the main shaft. This is with the in DE 43 17 351 A1 and Devices disclosed in DE 196 43 978 C2 are not readily possible.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einkopplungseinrichtung beispielsweise ein Abschnitt eines Formwerkzeuges. An dieses wird der Schwingungserreger mit seinem Schwingkörper unmittelbar oder über zusätzliche Federelemente angeschlossen. Beispielsweise kann am Formwerkzeug ein Ring ausgebildet werden, der den Schwingkörper in der Art einer Manschette umgibt.In an advantageous embodiment, the coupling device is, for example a section of a mold. The vibration exciter is attached to this its vibrating body connected directly or via additional spring elements. For example, a ring can be formed on the molding tool surrounds the vibrating body in the manner of a cuff.
Vorzugsweise ist die Einkopplungseinrichtung ein Kern einer Hohl- oder Rohrform, der gegenüber weiteren Abschnitten der Hohl- bzw. Rohrform federelastisch gelagert ist. Insbesondere bei Rohrherstellungsverfahren, bei denen der Aufbau des Rohres sukzessive durch Zufuhr von verdichtungsfähigem Gemenge erfolgt. Ermöglicht die umlaufende Kippbewegung, welche durch die Kreiselreaktionsmomente an dem Kern erzeugt wird, die größten Schwingungsamplituden im Bereich des gerade frisch eingefüllten Gemenges, das auf diese Art und Weise besonders wirkungsvoll verdichtet wird.The coupling device is preferably a core of a hollow or tubular shape, which resiliently mounted compared to other sections of the hollow or tubular shape is. Especially in pipe manufacturing processes in which the structure of the Pipe is successively carried out by supplying a compactable mixture. allows the circumferential tilting movement caused by the gyro reaction moments the core is generated, the largest vibration amplitudes in the area of the straight freshly filled batch, which is particularly effective in this way is compressed.
In einer besonders raumsparenden Ausgestaltungsform nimmt der Kern die Hauptwelle wenigstens teilweise auf. Vorzugsweise wird der gesamte Schwingungserreger weitestgehend innerhalb des Kerns untergebracht. Hierdurch ist es in besonders einfacher Weise möglich, dessen drehende Elemente gegen Verunreinigungen zu schützen.In a particularly space-saving design, the core takes that Main shaft at least partially. Preferably the entire vibration exciter largely housed within the core. This makes it special easily possible, its rotating elements against contamination to protect.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Kern in Betriebsstellung mit seiner Längsachse in Vertikalrichtung ausgerichtet und an seinem unteren Ende federelastisch gelagert, an seinem oberen axialen Ende hingegen ungefesselt, so daß er dort frei schwingen kann. Dies ist insbesondere bei der Rohrfertigung mit aufsteigendem oder stehendem Kern für die Verdichtung des Gemenges vorteilhaft. Der Kreisel kann beispielsweise innerhalb des Kerns in der Betriebsstellung in einem oberen Endabschnitt des Kerns oder aber auch auf halber Höhe desselben angeordnet werden.In a further advantageous embodiment of the device, the core is in the operating position aligned with its longitudinal axis in the vertical direction and at its lower end resiliently mounted, however, at its upper axial end untied, so that he can swing freely there. This is especially true in pipe manufacturing with ascending or standing core for the compaction of the batch advantageous. The gyroscope can, for example, be in the operating position within the core in an upper end section of the core or even halfway up the same to be ordered.
Das vorstehend erläuterte Prinzip der Schwingungserregung kann auf weitere Vorrichtungen, beispielsweise auf einen Rütteltisch angewendet werden. Dementsprechend wird hier ein Rütteltisch vorgeschlagen, der im Folgenden umfaßt: einen Schwingkörper in Form eines Tisches, der an einem Fundament federelastisch abgestützt ist, eine Hauptwelle, die an dem Schwingkörper um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, mindestens einen Kreisel, der mit der Hauptwelle verbunden und um eine Kreiselachse drehbar ist, wobei die Kreiselachse nicht-parallel zu der Längsachse der Hauptwelle angeordnet ist, und Antriebsmittel, um die Hauptwelle und den Kreisel in Drehung um ihre jeweilige Achse zu versetzen.The principle of vibration excitation explained above can be applied to further devices, for example, can be applied to a vibrating table. Accordingly a vibrating table is proposed here, which comprises the following: a Swinging body in the form of a table, which is supported on a foundation by elastic means is a main shaft that is rotatable on the vibrating body about its longitudinal axis is stored, at least one gyro, which is connected to the main shaft and around a gyro axis is rotatable, the gyro axis being non-parallel to the longitudinal axis the main shaft is arranged, and drive means to the main shaft and the Set gyroscope to rotate around its respective axis.
Hierbei kann die Schwingungserregung über den Kreisel als Korrekturerregung dienen. Die Primärerregung kann eine Unwuchterregung sein, wozu in einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorstehend erläuterten Vorrichtung bzw. des Rütteltisches an der Hauptwelle eine oder mehrere Unwuchtmassen vorgesehen sind. Diese laufen dann mit der Drehzahl der Hauptwelle um und erzeugen beispielsweise an einem Kern einer Hohl- oder Rohrform im wesentlichen kreisende Erregerkräfte.The vibration excitation via the gyro can serve as correction excitation. The primary excitation can be an imbalance excitation, for which it is advantageous Design of the above-described device or the vibrating table the main shaft one or more unbalanced masses are provided. These are running then at the speed of the main shaft and generate, for example, on one Core of a hollow or tubular shape, essentially circular excitation forces.
Durch eine entsprechende Abstimmung der Unwuchtmassen sowie der Drehzahl der Hauptwelle und der Drehzahl des Kreisels kann die Primärerregung durch die Unwuchterregung erfolgen, während die Kreiselerregung dazu verwendet wird, gezielte Kippschwingung zu überlagern oder gegebenenfalls störende Kippbewegungen zu kompensieren oder korrigieren.By matching the unbalance masses and the speed of the The main shaft and the speed of the gyro can cause the primary excitation through the unbalance excitation done while the gyro excitation is used to target Tilt vibration to superimpose or disruptive tilting movements to compensate or correct.
Dementsprechend wird weiterhin ein Schwingungserreger vorgeschlagen, der im Folgenden umfaßt: einen Schwingkörper, eine Hauptwelle, die an dem Schwingkörper um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, eine oder mehrere Unwuchtmassen, die an der Hauptwelle vorgesehen sind, mindestens einen Kreisel, der mit der Hauptwelle verbunden und um eine Kreiselachse drehbar ist, wobei die Kreiselachse nicht-parallel zu der Längsachse der Hauptwelle angeordnet ist und Antriebsmittel, um die Hauptwelle und den Kreisel in Drehung um ihre jeweilige Achse zu versetzen.Accordingly, a vibration exciter is still proposed, which in Includes: a vibrating body, a main shaft attached to the vibrating body one or more unbalanced masses are mounted rotatably about their longitudinal axis, which are provided on the main shaft, at least one gyro connected to the Main shaft connected and rotatable about a gyro axis, the gyro axis is arranged non-parallel to the longitudinal axis of the main shaft and drive means, to set the main shaft and the gyroscope in rotation about their respective axes.
Ein derartiger Schwingungserreger, der eine Unwuchterregung mit einer Kreiselerregung kombiniert, ist für vielfältige Anwendungszwecke, insbesondere in der Verfahrenstechnik geeignet und nicht auf die vorstehend genannten Vorrichtungen zur Herstellung von Formteilen oder auf Rütteltische beschränkt.Such a vibration exciter, the unbalance excitation with a gyro excitation combined, is for a variety of applications, especially in process engineering suitable and not for the devices mentioned above Manufacture of molded parts or limited to vibrating tables.
Der Kreisel kann beispielsweise zwischen zwei Unwuchtmassen angeordnet werden. Es ist jedoch auch möglich, den Kreisel an einem freien Endabschnitt der Hauptwelle anzubringen. Im letztgenannten Fall kann der Kreisel auch an einem fliegend gelagerten Endabschnitt der Hauptwelle sitzen.The gyroscope can, for example, be arranged between two unbalanced masses. However, it is also possible to use the gyroscope at a free end section of the main shaft to install. In the latter case, the gyroscope can also be mounted on a fly Sitting end section of the main shaft.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind ein oder mehrere weitere Kreisel an der Hauptwelle vorgesehen, die jeweils um ihre Kreiselachse drehbar sind, wobei die Kreiselachse nicht-parallel zu der Längsachse der Hauptwelle angeordnet ist. Hierdurch kann die Wirkung des ersten Kreisels verstärkt werden. Überdies ist es möglich, verschiedene Kreiselerregungen einander zu überlagern, indem beispielsweise die Drehzahlen der Kreisel individuell angesteuert werden.In an advantageous embodiment of the invention, one or more are Gyros are provided on the main shaft, each rotatable about its gyro axis are, the gyro axis is arranged non-parallel to the longitudinal axis of the main shaft is. As a result, the effect of the first gyroscope can be enhanced. moreover it is possible to overlay different gyro excitations by for example, the speeds of the gyros can be controlled individually.
Der bzw. die Kreisel werden bevorzugt derart angeordnet, daß die Kreiselachse bzw. die Kreiselachsen die Längsachse der Hauptwelle schneiden.The gyro (s) are preferably arranged in such a way that the gyro axis or the gyroscopic axes intersect the longitudinal axis of the main shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schließen die Kreiselachse bzw. die Kreiselachsen mit der Längsachse der Hauptwelle einen Winkel von 90° ein, wodurch sich große Kippmomente mit verhältnismäßig kleinen Kreiselmassen erreichen lassen.In a further advantageous embodiment, the gyro axis or the Gyroscopic axes with the longitudinal axis of the main shaft an angle of 90 °, whereby large tilting moments can be achieved with relatively small gyro masses.
Vorzugsweise liegen die Kreisachsen von zwei gleichartigen Kreiseln koaxial zueinander. In diesem Fall werden die Kreisel selbst nicht als Unwuchtmasse wirksam. Zur Vermeidung von Störmomenten ist es vorteilhaft, wenn die Kreiselachse mit der Symmetrieachse des zugehörigen Kreisels zusammenfällt.The circular axes of two identical rotors are preferably coaxial with one another. In this case, the gyroscopes themselves do not act as an unbalanced mass. To avoid disturbing torques, it is advantageous if the gyro axis with the Axis of symmetry of the associated gyro coincides.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist für die Hauptwelle und für die Kreisel jeweils eine separate, drehzahlsteuerbare Antriebseinrichtung vorgesehen. Hierdurch läßt sich das Schwingungsverhalten des Schwingungserregers durch eine Variation der Drehzahl und des Drehsinns einstellen. Durch die Variation der Kreiseldrehzahl kann das überlagerte Kippmoment, das mit der Drehzahl der Hauptwelle umläuft, vergrößert oder verringert werden.In a further advantageous embodiment is for the main shaft and for the Gyro each have a separate, speed-controllable drive device. This allows the vibration behavior of the vibration exciter through a Set variation of speed and direction of rotation. By varying the gyro speed can the superimposed overturning moment, which with the speed of the Main shaft rotates, enlarged or reduced.
Bevorzugt ist der Kreisel mit einem drehzahlsteuerbaren Kreiselmotor gekoppelt, wobei der Kreiselmotor an der Hauptwelle befestigt ist. Dies erlaubt eine besonders kompakte Bauweise des Schwingungserregers. Der Kreiselmotor kann dabei ein Elektromotor sein. Es ist jedoch auch möglich, einen hydraulischen oder pneumatischen Motor vorzusehen. The gyro is preferably coupled to a speed-controllable gyro motor, the gyro motor is attached to the main shaft. This allows one particularly compact design of the vibration exciter. The centrifugal motor can be a Be an electric motor. However, it is also possible to use a hydraulic or pneumatic one Engine.
Zur Energieversorgung des Kreiselmotors ist in einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ein zu dem Kreiselmotor führender Abschnitt der Hauptwelle als Hohlwelle ausgebildet. Durch diese Hohlwelle kann beispielsweise eine elektrische Versorgungsleitung, aber auch eine Hydraulik- oder Pneumatikleitung zu dem Kreiselmotor geführt werden.In a further advantageous embodiment, the energy supply to the centrifugal motor is a section of the main shaft leading to the centrifugal motor as a hollow shaft educated. Through this hollow shaft, for example, an electrical supply line, but also a hydraulic or pneumatic line to the centrifugal motor be performed.
In einer alternativen Ausgestaltungsform werden die Hauptwelle und die Kreisel über eine gemeinsame Antriebseinrichtung angetrieben, wobei die Antriebseinrichtung mit der Hauptwelle gekoppelt ist und der mit der Hauptwelle um die Längsachse drehende Kreisel unmittelbar oder über ein Getriebe an dem Schwingkörper geführt ist. Ein sepa-rater Antrieb für den bzw. die Kreisel ist in diesem Fall nicht erforderlich, so daß sich ein besonders einfacher Aufbau ergibt. Allerdings sind die Möglichkeiten der Drehzahlvariation für die Kreisel hier etwas eingeschränkt.In an alternative embodiment, the main shaft and the gyroscope driven by a common drive device, the drive device is coupled to the main shaft and that with the main shaft about the longitudinal axis rotating gyroscope guided directly or via a gear on the vibrating body is. A separate drive for the gyro (s) is not necessary in this case, so that there is a particularly simple structure. However, they are Possibilities of speed variation for the gyroscope are somewhat limited here.
Weiterhin kann an dem Schwingkörper eine weitere Hauptwelle parallel zu der ersten Hauptwelle gelagert werden, an der wiederum, in Entsprechung zu der ersten Haupt-welle, wenigstens ein Kreisel vorgesehen ist. Zudem sind hierbei weitere Antriebsmittel in Entsprechung zu dem ersten Antriebsmittel vorgesehen, um die weitere Hauptwelle sowie den bzw. die weiteren Kreisel in Drehung zu versetzen. Durch eine gezielte Abstimmung der Drehgeschwindigkeiten sowie des Phasenwinkels der Hauptwellen zueinander ergibt sich hiermit eine sehr hohe Variabilität der erregbaren Schwingungen.Furthermore, a further main shaft can be parallel to the first on the vibrating body Main shaft are stored on the turn, in correspondence to the first Main shaft, at least one gyro is provided. In addition, there are other drive means provided in correspondence to the first drive means to the further To set the main shaft and the other gyro (s) in rotation. By a targeted coordination of the rotational speeds and the phase angle of the Main shafts to each other result in a very high variability of the excitable ones Vibrations.
Vorzugsweise sind an jeder der Wellen wiederum eine oder mehrere Unwuchtmassen vorgesehen. Bei einer gegenläufigen Bewegung der Drehrichtungen der Hauptwellen kann hierdurch beispielsweise eine Richtungskomponente der Unwuchterregung vollständig kompensiert werden, so daß eine unwuchtinduzierte Schwingungsbewegung in Form einer Hin- und Herbewegung entlang einer Achse erzeugt werden kann, der je nach Ansteuerung der Kreiseldrehzahlen zusätzliche Kippbewegungen überlagerbar sind.Preferably, one or more unbalanced masses are in turn on each of the shafts intended. If the directions of rotation move in opposite directions Main shafts can hereby, for example, a directional component of the unbalance excitation be completely compensated for, so that an unbalance-induced Vibration movement in the form of a back and forth movement along an axis can be generated depending on the control of the gyro speeds additional Tilting movements are superimposed.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in:
- Fig.1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus einem verdichtungsfähigen Gemenge mit einem Schwingungserreger zur Verdichtung des Gemenges,
- Fig.2
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen mit einem zweiten Schwingungserreger, und in
- Fig.3
- einen Rütteltisch mit einem weiteren Schwingungserreger.
- Fig.1
- 1 shows a first exemplary embodiment of a device for producing molded parts from a compact that can be compressed with a vibration exciter for compacting the mixture,
- Fig.2
- a second embodiment of a device for producing molded parts with a second vibration exciter, and in
- Figure 3
- a vibrating table with another vibration exciter.
Das erste Ausführungsbeispiel in Fig.1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von
Formteilen aus einem verdichtungsfähigen Gemenge G in Form eines Rohrfertigers
mit steigendem Kern. Die Vorrichtung umfaßt zunächst ein in seiner Betriebsstellung
in Vertikalrichtung ausgerichtetes Formwerkzeug mit einer Außenschale 1,
häufig auch als Mantel bezeichnet, sowie einem in diese von unten einfahrbaren
Kern 2, der eine im wesentlichen zylindrische Außenform aufweist. Fig.1 zeigt den
Zustand während des Füllens und Verdichtens des Formteils, beispielsweise eines
Betonrohres. Zu Beginn des Fertigungsprozesses ist der Kern 2, der an einem Maschinenrahmen
3 über elastische Federelemente 4 abgestützt ist, im wesentlichen
vollständig aus dem Außenschale 1 nach unten herausgezogen, so daß das Formwerkzeug
nach unten gerade geschlossen ist.The first exemplary embodiment in FIG. 1 shows a device for producing
Molded parts from a compressible batch G in the form of a pipe manufacturer
with rising core. The device initially includes one in its operating position
Forming tool aligned in the vertical direction with an
Während des Füllens des Formwerkzeuges mit verdichtungsfähigem Gemenge G
wird der Kern 2 mit ansteigendem Gemengepegel nach oben bewegt. Gleichzeitig
vollführt der Kern 2 hierbei eine Schwingungs- oder Rüttelbewegung, um mechanische
Schwingungen in das Gemenge G einzukoppeln und somit das zwischen seiner
Außenwand und dem Außenschale 1 des Formwerkzeuges befindliche Gemenge G
zu verdichten. Dabei besteht ein großes Interesse daran, insbesondere das gerade
frisch eingefüllte, noch lockere Gemenge möglichst ohne den Einschluß von Hohlräumen
zu verfestigen, so daß gerade in diesem Bereich möglichst hohe Oberflächenbeschleunigungen
und Oberflächenamplituden an dem oberen axialen Endabschnitt
des Kerns 2 erwünscht sind.While filling the molding tool with compactable mixture G
the
Zur Erzeugung der Schwingungen ist ein Schwingungserreger vorgesehen, der weitestgehend
innerhalb des Kerns 2 angeordnet ist. Dieser Schwingungserreger umfaßt
zunächst einen Schwingkörper 5 in Form eines Rahmens oder Vibratorbaums,
der fest mit dem Kern 2 verspannt ist. An dem Schwingkörper 5 ist eine Hauptwelle
6 drehbar gelagert, deren Längsachse L koaxial zu der Längsachse des Kerns 2
ausgerichtet ist. An einem beispielhaft unten aus dem Kern 2 hinausragenden Endabschnitt
der Haupt-welle 6 ist ein Elektromotor 7 als drehzahlsteuerbare Antriebseinrichtung
für die Hauptwelle 6 angekoppelt. Anstelle eines Elektromotors 7,
beispielsweise eines Asynchronmotors mit Frequenzumrichter, kann auch ein hydraulisch
oder pneumatisch angetriebener Motor vorgesehen werden. Auch ist es
möglich, eine getrennt von der Hauptwelle 6 angeordnete Antriebseinrichtung zu
verwenden und die Antriebsleistung beispielsweise über einen Ketten- oder Riementrieb
auf die Hauptwelle 6 zu übertragen.A vibration exciter is provided to generate the vibrations
is arranged within the
Am gegenüberliegenden Endabschnitt der Hauptwelle 6 sind zwei Kreisel 8 vorgesehen,
deren Kreiselachse K nicht-parallel zu der Längsachse L der Hauptwelle 6
angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel schließen die Kreiselachse
K mit der Längsachse L jeweils einen Winkel von 90° ein, wobei die Kreiselachse
K die Längsachse L schneiden.At the opposite end section of the
Die beiden Kreisel 8 werden über einen drehzahlsteuerbaren Motor 9 angetrieben,
dessen Gehäuse fest mit einem fliegend gelagerten Endabschnitt der Hauptwelle 6
verbunden ist. Der Kreiselmotor 9 ist hier ein Elektromotor, beispielsweise wiederum
ein Asynchronmotor mit Frequenzumrichter. Es kann jedoch auch ein hydraulisch
oder pneumatisch angetriebener Motor eingesetzt werden.The two
Unmittelbar unterhalb des Kreiselmotors 9 ist innerhalb des oberen axialen Endabschnittes
des Kerns 2 zwischen zwei Lagerstellen der Hauptwelle 6 eine Unwuchtmas-se
10 an der Hauptwelle 6 starr befestigt. Bei einer Rotation der Hauptwelle 6
erzeugt die Unwuchtmasse 10 radial gerichtete Unwuchtkräfte, die den Kern 2 zu
einer umlau-fenden Kippbewegung anregen, so daß die Außenwand des Kerns 2
Schwingungen in das zu verdichtende bzw. bereits verdichtete Gemenge G einträgt.
Dieser Unwuchterregung wird eine weitere Schwingung überlagert, die aus der Rotation
der drehenden Kreisel 8 um die Längsachse L resultiert. Hierbei wird ein Moment
erzeugt, das zu der jeweiligen Kreiselachse K wie auch der Längsachse L orthogonal
ist, wodurch im wesentlichen eine Kippschwingung am Kern 2 verursacht
wird. Diese Kippschwingung besitzt die gleiche Erregungsfrequenz, wie die Unwuchterregung. Immediately below the
Durch eine gezielte Einstellung der Drehzahl der Kreisel 8 wie auch der Drehrichtung
der Kreisel 8, lassen sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Schwingungserregungen
generieren. Beispielsweise kann eine durch die Kreisel 8 erregte Kippschwingung
dazu verwendet werden, die von der Unwuchtmasse 10 erzeugte Kippschwingung
zu vermindern. Es ist jedoch genauso möglich, deren Schwingungswirkung
über die Kreisel 8 zu verstärken. Die durch die Kreiselbewegung erzeugten
Momente lassen sich in ihrer Größe mit der Drehzahl der Kreisel 8 einstellen, so daß
auf diese Art und Weise eine einfache Korrektur der durch die Umwuchtmassen 10
erzeugten Schwingung möglich ist, ohne daß es hierzu erforderlich wäre, den
Kern 2 sowie den im wesentlichen in diesem angeordneten Schwingungserreger zu
demontieren. Eine Demontage kann hier trotzdem auf sehr einfache Art und Weise
erfolgen, indem die Verspannung des Schwingkörpers 5 mit dem Kern 2 gelöst und
der Schwingkörper 5 axial aus dem Kern 2 herausgezogen wird.By setting the speed of the
Ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen
ist in Fig.2 dargestellt. Auch diese Vorrichtung ist als Rohrfertiger ausgebildet,
die im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel jedoch einen stehenden
Kern 2 als Abschnitt eines Formwerkzeuges aufweist. In diesem Fall befindet sich
der Außenschale 1 des Formwerkzeuges und der Kern 2 während des Einfüllens und
Verdichtens des Gemenges G in einer festen Position zueinander.A second embodiment for a device for producing molded parts
is shown in Fig.2. This device is also designed as a pipe maker,
which, in contrast to the first exemplary embodiment, is a standing one
Has
Innerhalb des Kerns 2, der über elastische Elemente 4 gegen ein Fundament 11
oder einen stationären Maschinenrahmen abgestützt ist, ist wiederum ein Schwingkörper
5 angeordnet. Dieser Schwingkörper 5 ist über Spanneinrichtungen 12 fest
mit dem Kern 2 verbunden. Die Spanneinrichtungen 12 erlauben die Verwendung
gleichartiger Schwingkörper 5 in unterschiedlichen Kernen 2. An dem Schwingkörper
5 ist wieder eine Hauptwelle 6 um ihre Längsachse L drehbar gelagert. Der Antrieb
der Hauptwel-le 6 kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgen. In
dem in Fig.2 dargestellten Beispiel ist jedoch die Antriebseinrichtung 7 relativ zu
der Hauptwelle 6 außeraxial angeordnet, so daß das entsprechende Ende der
Hauptwelle 6 frei bleibt und gegebenenfalls anderweitig nutzbar ist. Die Antriebsleistung
wird hier von der Antriebseinrichtung 7 über einen Riementrieb 1 3 an die
Hauptwelle 6 übertragen.Within the
Etwa auf halber Höhe des Kerns 2 sind zwei Kreisel 8 mit der Hauptwelle 6 verbunden,
wobei hier wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Ankopplung über einen
Kreiselmotor 9 erfolgt, der zwischen zwei Lagern der Hauptwelle 6 an derselben
befestigt ist. Die Kreisel 8 wie auch der Kreiselmotor 9 sind wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet und bedürfen daher hier keiner erneuten Erläuterung.
Die Versorgung des Kreiselmotors 9 erfolgt durch einen Hohlwellenabschnitt 14 der
Hauptwelle 6 hindurch. Durch diesen Hohlwellenabschnitt 14 kann beispielsweise
eine elektrische Leitung oder auch eine hydraulische oder pneumatische Zuleitung
zu dem Kreiselmotor 9 geführt werden.Approximately halfway up the
Weiterhin sind an der Hauptwelle 6 zwei Umwuchtmassen 10 vorgesehen, die hier
jeweils an einem Endabschnitt der Hauptwelle 6 starr befestigt sind. Um die Unwuchtmassen
10 sind jeweils zwei zusätzliche Lagerstellen für die Lagerung der
Hauptwelle 6 an dem Schwingkörper 5 vorgesehen. Überdies sind die Spanneinrichtungen
12 jeweils auf der Höhe der Umwuchtmassen 10 angeordnet, so daß die
erzeugten Unwuchtkräfte über den Schwingkörper 5 auf kurzem Weg in den Kern 2
eingeleitet werden.Furthermore, two balancing
Die Betriebsweise des Schwingungserregers des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht
im wesentlichen derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Auch hier kann
durch eine Variation der Drehrichtung wie auch der Drehzahl der Kreisel 8 die
Schwingungserregung während des Füllens und Verdichtens des Formwerkzeuges
variiert werden, indem der unwuchterregten Schwingung eine kreiselerregte
Schwingung über-lagert wird.The mode of operation of the vibration exciter corresponds to the second exemplary embodiment
essentially that of the first embodiment. Here too
by varying the direction of rotation as well as the speed of the
Ein weiteres Beispiel für einen Schwingungserreger, der das Prinzip der Kreiselerregung ausnutzt, ist in Fig.3 anhand eines Rütteltisches dargestellt, bei dem z. B. Kippschwingungen aufgrund von Beladungsunterschieden durch eine Kreiselerregung kompensiert werden können.Another example of a vibration exciter that uses the principle of gyro excitation exploits, is shown in Figure 3 using a vibrating table in which z. B. Tilting vibrations due to load differences due to gyro excitation can be compensated.
Der Rütteltisch umfaßt einen Schwingkörper 5 in Form eines Tisches, der an vier
Stellen über federelastische Elemente 8 an einem stationären Fundament 11 gelagert
ist. Der Schwingkörper 5 trägt zwei parallel zueinander verlaufende Hauptwellen
6 und 6', deren Rotation über ein Getriebe 15 gekoppelt ist, so daß lediglich
eine Antriebseinrichtung 9 für beide Hauptwellen 6 und 6' benötigt wird. Durch das
Getriebe 15, beispielsweise ein Zahnradpaar, kann ein gewünschtes Drehzahlverhältnis
zwischen den Hauptwellen 6 bzw. 6' fest vorgegeben werden. Vorzugsweise
rotieren beide Hauptwel-len 6 und 6' mit der gleichen Drehzahl, jedoch in umgekehrter
Drehrichtung. Weiterhin sind an jeder Hauptwelle 6 bzw. 6' Unwuchtmassen
10 bzw. 10' befestigt, die an beiden Wellen in gleicher Art und Weise angeordnet
sind. Bei Rotation der Hauptwellen 6 und 6' ergibt sich in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel aufgrund der Anordnung der Unwuchtmassen 10 und 10' eine
Schwingungserregung lediglich in Vertikalrichtung. Hingegen heben sich die horizontalen
Fliehkraftanteile der Unwuchterreger aufgrund der Symmetrieeigenschaften
des Systems gegeneinander auf.The vibrating table comprises a vibrating
Weiterhin sind an den beiden Hauptwellen 6 und 6' jeweils Kreisel 8 bzw. 8' mit
einem zugehörigen Kreiselmotor 9 bzw. 9' vorgesehen, wobei auch hier die Kreiselachsen
K zu der jeweiligen Längsachse L der zugehörigen Hauptwelle 6 bzw. 6'
nicht-parallel angeordnet sind. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist, wie in den
beiden vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen, wiederum ein Winkel von 90°
zwischen der Kreiselachse K und der zugehörigen Längsachse L vorgesehen. Die
Kreisel 8 erzeugen mit der Drehzahl der Hauptwellen 6 und 6' umlaufende Momente
in einer Richtung orthogonal zu der jeweiligen Kreiselachse K und der zugehörigen
Längsachse L, deren Größe u. a. von der jeweiligen Kreiseldrehzahl abhängt. Werden
beispielsweise die beiden Kreisel 8 bzw. 8' mit gleicher Drehzahl angetrieben, so
heben sich die horizontal wirkenden Momentenanteile auf, während die vertikal
wirkenden Momentenanteile die Kippbewegung beeinflussen.Furthermore,
In allen, vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen werden kreiselerregte Kippschwingungen dazu verwendet, das Schwingungsverhalten eines Schwingungserregers zu beeinflussen, wobei dies einfach durch eine Veränderung der Drehzahl des bzw. der Kreisel möglich ist. Insbesondere kann hierdurch eine durch Unwuchtmassen erzeugte Schwingung beeinflußt werden, wobei das Korrekturmoment des bzw. der Kreisel in der Frequenz der Unwuchterregung abgegeben wird.In all of the exemplary embodiments explained above, gyro-excited tilting vibrations occur used the vibration behavior of a vibration exciter to influence, this simply by changing the speed of the or the gyro is possible. In particular, this can result from unbalanced masses generated vibration are influenced, the correction torque of or the gyro is emitted in the frequency of the unbalance excitation.
Es ist in sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich, die Unwuchtmassen vollständig wegzulassen, um dadurch einen auf dem Prinzip der Kreiselerregung beruhenden Schwingungserreger zu schaffen. Es ist überdies auch möglich, eine Unwuchtmasse durch die Masse eines Kreisels zu ersetzen. In der einfachsten Form kann daher ein einziger Kreisel als Schwingungserreger dienen, der sowohl Unwuchtschwingungen aufgrund seiner außeraxialen Anordnung an der Hauptwelle als auch durch die Kreiselbewegung erregte Schwingungen erzeugt.It is possible in all of the exemplary embodiments described above Omit unbalance masses completely, in order to be based on the principle of To create gyro-based vibration exciters. It is also possible to replace an unbalanced mass with the mass of a gyroscope. In the simplest form, therefore, a single gyroscope can serve as a vibration exciter, of both unbalance vibrations due to its off-axis arrangement on the Main shaft as well as vibrations generated by the gyroscopic movement.
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