EP1649121A1 - Innenrüttelvorrichtung mit befreiungseinrichtung - Google Patents

Innenrüttelvorrichtung mit befreiungseinrichtung

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EP1649121A1
EP1649121A1 EP04740935A EP04740935A EP1649121A1 EP 1649121 A1 EP1649121 A1 EP 1649121A1 EP 04740935 A EP04740935 A EP 04740935A EP 04740935 A EP04740935 A EP 04740935A EP 1649121 A1 EP1649121 A1 EP 1649121A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
rotation
operating state
vibrating
internal
Prior art date
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Application number
EP04740935A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1649121B1 (de
Inventor
Michael Steffen
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Wacker Construction Equipment AG
Original Assignee
Wacker Construction Equipment AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Construction Equipment AG filed Critical Wacker Construction Equipment AG
Publication of EP1649121A1 publication Critical patent/EP1649121A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1649121B1 publication Critical patent/EP1649121B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/06—Solidifying concrete, e.g. by application of vacuum before hardening
    • E04G21/08—Internal vibrators, e.g. needle vibrators

Definitions

  • the invention relates to an internal vibrating device according to the preamble of independent claim 1 and a method for releasing a clamped internal vibrating device according to the preamble of independent claim 11.
  • Internal vibrators also referred to as internal vibrators or internal vibrators, are generally known and are used for compacting liquid concrete.
  • a vibrating bottle is attached to the end of a longer or shorter hose - corresponding to a hose or rod vibrator - in which an electric motor and an unbalanced mass or unbalance device driven by it are accommodated.
  • the unbalanced mass rotating at very high speed generates a vibration which is matched to the concrete to be compacted and which is transferred to the fresh concrete after immersion of the vibrating bottle, thereby eliminating air pockets and the associated pore formation and thus increasing the bulk density of the concrete, so that the desired quality and strength can be achieved.
  • Devices of this type have proven themselves extremely well in practice.
  • the vibrating bottle or the hose of the internal vibrator can e.g. B. jam or get stuck in the reinforcement.
  • the jam can often not be released by the operator of the internal vibrator, which is why in practice the operator occasionally has to cut off the inner vibrator hose and leave the vibrating bottle in the concrete.
  • the jamming of the vibrating bottle or the hose happens z. B. by the fact that the vibrator or the vibrating bottle dips sideways when immersed in the concrete and becomes entangled. Pulling attempts by the operator to save the vibrator then result in the vibrator becoming jammed in the reinforcement and no longer being able to be pulled out of the concrete. Cutting off the vibrating bottle leads to high costs, since the cut off vibrating bottle must be replaced again. In addition, the cut-off vibrating bottles remain undesirable in the concrete for reasons of stability.
  • the object of the invention is to apply an internal vibrating device admit to assist the operator in loosening a jam and a method for releasing a jammed internal vibrator.
  • Claim 1 and solved by a method according to claim 11.
  • Preferred embodiments are defined, inter alia, in dependent claims and / or are explained in the further description.
  • an internal vibrating device with an electric motor, a vibrating housing, an unbalance device arranged in the vibrating housing and rotatably driven by the electric motor, and with a main switch for switching the electric motor on and off is specified.
  • the electric motor can be operated in a normal operating state with suitable turning behavior for compacting liquid concrete.
  • Rotational behavior of the electric motor in the normal operating state is characterized by a certain speed and direction of rotation of the electric motor, as are generally used for compacting liquid concrete.
  • the start-up phase i.e. H.
  • the change in the speed of the motor of the electric motor when switching on is therefore not to be regarded as a normal operating state.
  • the internal vibrating device according to the invention comprises an operating state changing device by means of which the internal vibrating device can be operated in a release operating state in which the rotating behavior of the electric motor deviates from the rotating behavior in the normal operating state.
  • One aspect of the invention is therefore to change the turning behavior of the electric motor compared to the turning behavior in the normal operating state, whereby above all the following two alternative or complementary effects are achieved.
  • a jerk or impact moment is caused by a
  • the rotational behavior of the electric motor comprises at least one of the following parameters: direction of rotation, speed, change in speed over time and change in direction of rotation over time.
  • Several of these parameters can also be changed in a suitable manner in a combined manner, so that the greatest possible change in the amplitude of the vibration of the vibrating bottle results, which can be freed from the jamming.
  • a counter-torque arises from driving the unbalance device, which is transferred to the vibrating bottle, which also contributes to the liberation of the vibrating bottle.
  • the direction of rotation of the electric motor is preferably reversible with respect to the direction of rotation in the normal operating state by means of the operating state changing device.
  • the operating state change device can have a direction of rotation switch, by means of which the direction of rotation of the electric motor can be predetermined. This means that an operator can switch between different directions of rotation of the electric motor with this switch and thus free the vibrating bottle.
  • the internal vibrating device can be operated by means of the operating state change device in an automatic direction of rotation change mode in which the direction of rotation of the electric motor changes automatically. In this case, the direction of rotation does not have to be changed manually by an operator.
  • the direction of rotation of the electric motor can be reversed at periodic time intervals by means of the operating state changing device.
  • suitable vibration changes and vibration states of the vibrating bottle can be achieved in order to free the vibrating bottle. witness.
  • the operation of the electric motor can be interrupted at periodic time intervals by means of the operating state changing device.
  • a clock generator can be used, which leads to the periodic interruption of the operation of the electric motor, as a result of which suitable vibrational changes in the vibrating bottle can be generated for liberation.
  • the torque jerk when switching on and off also helps to loosen the vibrating bottle.
  • the time period of the periodic time intervals may be predefinable or variable. For example, it is possible that the period in which the electric motor is operated in a certain direction of rotation is initially selected to be relatively long and is shortened over a longer period of time. This results in very different vibration changes and vibration states of the vibrating bottle, which leads to liberation of the vibrating bottle.
  • the speed of the electric motor can be changed or controlled by means of the operating state change device.
  • the speed of the electric motor By setting the speed of the electric motor to a specific value, a specific vibration property or a specific vibration behavior of the vibrating bottle can be specifically generated, so that the vibrating bottle can be released.
  • the speed change takes place automatically, i. That is, the speed is initially selected to be low and is continuously increased, so that as many different as possible
  • Vibration states of the vibrating bottle are generated and the vibrating bottle can be released.
  • a vibrating device which comprises the vibrating housing, the electric motor and the unbalance device, can be driven through by changing the speed of the electric motor due to its natural frequency. That means the speed of the motor or the excitation speed is changed in such a way that the vibration frequency of the vibrating device corresponds to the natural frequency of the vibrating device or is very close to it for a certain period of time, so that there is sufficient vibration to free the jammed vibrating bottle and / or the jammed hose.
  • the natural frequency of the vibrating device there is an increase in amplitude, which, together with the support of the vibrating stator against the shaft of the vibrator, leads to the release of the vibrator or the vibrating bottle from the jam.
  • an unbalance device in the vibrating housing is driven by the electric motor and the electric motor is operated in the normal operating state with a rotational behavior for compacting liquid concrete.
  • the electric motor is operated in a release operating state in which the rotational behavior of the electric motor deviates from the rotational behavior in the normal operating state.
  • Reversing the direction of rotation of the electric motor specifying the direction of rotation of the electric motor,. automatically changing the direction of rotation of the electric motor, reversing the direction of rotation of the electric motor at periodic intervals, interrupting the direction of rotation of the electric motor at periodic intervals, _ changing the speed of the electric motor.
  • a vibrating device which comprises the electric motor, the vibrating housing and the unbalance device, is advantageously driven through by changing the speed of the electric motor through its natural frequency.
  • the hose is often twisted. Since the hose is usually made of an elastic material, for example rubber, there is a spring effect, ie the vibrating bottle is supported against the reinforcement in which it is clamped and is thus held in the clamped position. By means of a suitable counter-torque, which is generated according to the invention, the hose can be rotated further against the spring action and thus freed. The clamping force is overcome by a jerk effect in the circumferential direction of the vibrating bottle which is produced according to the invention.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a vibrating bottle of an internal vibrating device according to the invention.
  • FIG. 2 shows an internal vibrating device according to the invention with a control panel
  • Fig. 3 diagrams that illustrate the inventive changing the rotational behavior of the electric motor.
  • the vibrating bottle 1 shows a vibrating bottle 1 known per se, in which an electric motor 2 drives a first unbalanced mass 3.
  • the unbalanced mass 3 forms an unbalance, which causes the vibrating bottle 1 to vibrate.
  • the electric motor drives the first mass element 3 at, for example, 12,000 revolutions per minute, as a result of which the vibrating bottle 1 is set into oscillation with approximately the same oscillation frequency.
  • the oscillation frequency in the normal operating state can be different, but it is selected so that the liquid concrete is compacted as effectively as possible.
  • Fig. 2 shows schematically the entire internal vibrating device, in which the vibrating bottle 1 with a protective and operating hose 5
  • Switch housing 6-1 is connected.
  • a main switch 7 is provided on this switch housing 6-1 on a control panel 6-2, through which the standard switch 7 Painting operating state of the electric motor 2 can be switched on.
  • a direction of rotation switch 8 is provided, by means of which the direction of rotation of the electric motor 2 in the vibrating bottle 1 can be reversed or predetermined.
  • the operator can reverse the direction of rotation of the electric motor 2 via the direction of rotation switch 8. This results on the one hand in a turning jerk and on the other hand a change in the vibration behavior of the vibrating bottle 1 and the hose 5, as a result of which the vibrating bottle 1 and / or the hose 5 can be released from the jamming. Reversing the direction of rotation also results in a torque which is generated by the electric motor 2 and the first mass element 3, so that a corresponding counter torque is transmitted to the vibrating bottle 1 and the hose 5. This also leads to the
  • An automatic mode switch 9 for switching on an automatic release mode is also provided on the control panel 6-2. If the automatic release mode is switched on via the automatic mode switch 9, the direction of rotation of the electric motor changes automatically at periodic intervals.
  • the duration of the periodic time intervals can be specified using a period duration selector switch 10.
  • Rotation behavior can be changed in the normal operating state.
  • a frequency converter for generating a suitable current for the electric motor 2 can also be provided, such as . B. from DE 92 17 854.5 Ul known.
  • 3A shows a diagram which shows the automatic reversal of the rotational Direction in the automatic exemption mode clarified.
  • the period of a periodic time interval was set, for example, to 0.5 seconds via the period duration selector switch 10. That means the direction of rotation changes every 0.5 seconds. It is also possible that the direction of rotation is reversed without a time delay, ie the motor runs alternately with a direction of rotation and the opposite direction of rotation for a certain period of time.
  • the duration can be specified.
  • the operation can also be carried out periodically
  • Intervals are interrupted, and the duration of a periodic interval can also be specified using the period duration selection switch 10.
  • 3B shows a diagram in which the turning operation is periodically interrupted at periodic time intervals of 0.5 seconds.
  • period of a periodic time interval is also possible for the period of a periodic time interval to be varied automatically in the automatic liberation mode. This is possible both when reversing the direction of rotation and when interrupting the rotating operation of the electric motor.
  • 3C shows a diagram in which the rotating operation is interrupted at certain time intervals, the duration of the operation and the interruption of the operation being continuously shortened.
  • 3D shows a diagram in which the speed is continuously increased.
  • the speed of the motor is increased linearly in time from zero to its maximum speed Djviax within 10 seconds.
  • the speed of rotation reaches a value DE at a specific point in time tE at which the vibrating device vibrates at its natural frequency, ie the natural frequency of the vibrating device is passed through.
  • Further changes in the rotational behavior of the electric motor are conceivable.
  • the speed cannot be increased linearly with time, but by other time-speed functions, for example staircase or exponential functions.
  • the electric motor 2 in the embodiment according to FIG. 1 is arranged in the vibrating bottle 1.
  • the invention can also be used if the electric motor 2 is provided outside the vibrating bottle 1, for example in an external housing.
  • the unbalanced mass 3 is driven, for example, via a flexible shaft which is provided in the hose 5.
  • the rotational behavior of the electric motor 2 is changed according to the invention as described above.
  • the vibrating device defined above comprises the vibrating bottle 1 and the unbalanced mass 3. This means that the natural frequency of this vibrating device is passed through, which under certain circumstances takes on a different value than in the embodiment described above, since the electric motor 2 in this embodiment is provided outside of the vibrating bottle 1.

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Abstract

Eine Innenrüttelvorrichtung weist einen Elektromotor (2), ein Rüttelgehäuse (1) und eine in dem Rüttelgehäuse (1) angeordnete, von dem Elektromotor drehbar angetriebene Unwuchteinrichtung (3) auf. Die Innenrüttelvorrichtung umfasst weiterhin einen Hauptschalter (7) zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors, wobei der Elektromotor (2) in einem Normalbetriebszustand mit geeignetem Drehverhalten zum Verdichten von flüssigem Beton betreibbar ist. Zum Befreien der Innenrüttelvorrichtung aus einer Verklemmung ist eine Betriebszustandsänderungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Innenrüttelvorrichtung in einem Befreiungsbetriebszustand betreibbar ist, in dem das Drehverhalten des Elektromotors (2) von dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand abweicht. Eine Abweichung des Drehverhaltens des Elektromotors (2) kann beispielsweise eine Umkehrung der Drehrichtung, Änderung der Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehzahl oder eine zeitliche Änderung der Drehrichtung des Elektromotors bedeuten.

Description

Innenrüttelvorrichtung mit Befreiungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Innenrüttelvorrichtung gemäjß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 , sowie ein Verfahren zum Lösen einer fest- geklemmten Innenrüttelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 11.
Auch als Innenrüttler oder Innenvibratoren bezeichnete Innenrüttelvorrich- tungen sind allgemein bekannt und dienen zum Verdichten von flüssigem Beton. Zu diesem Zweck ist an dem Ende eines längeren oder auch kürzeren Schlauchs - entsprechend einem Schlauch- oder Stabrüttler - eine Rüt- telflasche befestigt, in der ein Elektromotor und eine von diesem angetriebene Unwuchtmasse bzw. Unwuchteinrichtung untergebracht sind. Die mit sehr hoher Drehzahl drehende Unwuchtmasse erzeugt eine auf den zu ver- dichtenden Beton abgestimmte Schwingung, die nach Eintauchen der Rüttelflasche in den Frischbeton auf diesen übertragen wird, wodurch Lufteinschlüsse und damit verbundene Porenbildung beseitigt und somit die Rohdichte des Betons erhöht wird, so dass die gewünschte Qualität und Festigkeit erreicht werden kann. Derartige Geräte haben sich in der Praxis her- vorragend bewährt.
Beim Betrieb eines solchen Innenrüttlers zum Betonieren kann sich die Rüttelflasche oder der Schlauch des Innenrüttlers z. B. in der Armierung verklemmen oder verhaken. Die Verklemmung kann von dem Bediener des Innenrüttlers oft nicht gelöst werden, weshalb der Bediener in der Praxis gelegentlich den Schlauch des Innenrüttlers abschneiden und die Rüttelflasche im Beton zurücklassen muss. Das Verklemmen der Rüttelflasche oder des Schlauchs geschieht z. B. dadurch, dass der Rüttler bzw. die Rüttelflasche beim Eintauchen in den Beton seitlich ausweicht und sich ver- schränkt. Zugversuche des Bedieners zur Rettung des Rüttlers führen dann dazu, dass sich der Rüttler in der Armierung verklemmt und nicht mehr aus dem Beton herausgezogen werden kann. Das Abschneiden der Rüttelflasche führt zu hohen Kosten, da die abgeschnittenen Rüttelflaschen wieder ersetzt werden müssen. Zudem ist das Verbleiben der abgeschnittenen Rüttelflaschen im Beton aus Stabilitätsgründen unerwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenrüttelvorrichtung an- zugeben, mit der der Bediener beim Lösen aus einer Verklemmung unterstützt wird, sowie ein Verfahren zum Lösen einer festgeklemmten Innenrüttelvorrichtung .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Innenrüttelvorrichtung nach
Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind unter anderem in abhängigen Ansprüchen definiert und/oder werden in der weiteren Beschreibung erläutert.
Gemäß der Erfindung wird eine Innenrüttelvorrichtung mit einem Elektromotor, einem Rüttelgehäuse, einer in dem Rüttelgehäuse angeordneten von dem Elektromotor drehbar angetriebenen Unwuchteinrichtung, und mit einem Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors angegeben. Dabei ist der Elektromotor in einem Normalbetriebszustand mit geeig- netem Drehverhalten zum Verdichten von flüssigem Beton betreibbar. Das
Drehverhalten des Elektromotors im Normalbetriebszustand ist durch eine bestimmte Drehzahl und Drehrichtung des Elektromotors gekennzeichnet, wie sie allgemein zum Verdichten von flüssigem Beton verwendet werden. Die Einschaltphase, d. h. die zeitliche Veränderung der Drehzahl des Mo- tors des Elektromotors beim Einschalten, ist daher nicht als Normalbetriebszustand anzusehen. Die erfindungsgemäße Innenrüttelvorrichtung umfasst eine Betriebszustandsänderungseinrichtung mittels welcher die Innenrüttelvorrichtung in einem Befreiungsbetriebszustand betreibbar ist, in dem das Drehverhalten des Elektromotors von dem Drehverhalten im Nor- malbetriebszustand abweicht.
Ein Aspekt der Erfindung ist es also, das Drehverhalten des Elektromotors gegenüber dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand zu verändern, wodurch vor allem die folgenden zwei alternativen oder auch sich ergänzenden Effekte erzielt werden. Erstens wird ein Ruck bzw. Stoßmoment durch eine
Trägheitsbewegung des Motors bzw. der Rüttelflasche und des Schlauchs erzeugt, z. B. durch ein Umkehren der Drehrichtung. Das Abstützen des Motorstators gegen die Welle des Rüttlers führt dabei zum Befreien des Rüttlers bzw. der Rüttelflasche aus der Verklemmung. Zweitens entsteht eine Veränderung der Schwingungseigenschaften der Rüttelflasche und des
Schlauchs beim Durchfahren der Eigenfrequenz der Rüttelflasche. Dabei entsteht eine große Amplitudenüberhöhung der Schwingung der Rüttelfla- sehe, so dass die Rüttelflasche übermäßig stark vibriert und leicht aus der
Verklemmungsstellung gelöst werden kann.
Das Drehverhalten des Elektromotors umfasst wenigstens einen der folgen- den Parameter: Drehrichtung, Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehzahl und zeithche Änderung der Drehrichtung. Es können auch mehrere dieser Parameter in geeigneter Weise kombiniert verändert werden, so dass sich eine möglichst große Amplitudenänderung bei der Schwingung der Rüttelflasche ergibt, wodurch diese aus der Verklemmung befreit werden kann. Es sei in diesem Zusammenhang noch angemerkt, dass bei einer Drehrichtungsänderung ein Gegendrehmoment durch das Antreiben der Unwuchteinrichtung entsteht, welches auf die Rüttelflasche übertragen wird, was ebenfalls zur Befreiung der Rüttelflasche beiträgt.
Bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Innenrüttelvorrichtung die Drehrichtung des Elektromotors gegenüber der Drehrichtung im Normalbetriebszustand mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung umkehrbar.
Die Betriebszustandsänderungseinrichtung kann einen Drehrichtungsschalter aufweisen, durch den die Drehrichtung des Elektromotors vorgebbar ist. Das heißt, ein Bediener kann mit diesem Schalter zwischen verschiedenen Drehrichtungen des Elekromotors hin- und herschalten und so die Rüttelflasche befreien.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Innenrüttelvorrichtung mittels der Be- triebszustandsänderungseinrichtung in einem automatischen Drehrich- tungsänderungsmodus betreibbar ist, in dem sich die Drehrichtung des Elektromotors automatisch ändert. In diesem Fall muss die Drehrichtung von einem Bediener nicht von Hand geändert werden.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass die Drehrichtung des Elektromotors mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung in periodischen Zeitabständen umkehrbar ist. Das heißt, es wird beispielsweise durch ei- nen Taktgeber die Drehrichtung automatisch in periodischen Zeitabständen umgekehrt. Hierdurch lassen sich zur Befreiung der Rüttelflasche geeignete Schwingungsänderungen und Schwingungszustände der Rüttelflasche er- zeugen.
Es kann auch vorteilhaft sein, dass der Betrieb des Elektromotors mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung in periodischen Zeitabständen unterbrechbar ist. Auch hier kann ein Taktgeber verwendet werden, der zur periodischen Unterbrechung des Betriebs des Elektromotors führt, wodurch sich geeignete Schwingungsänderungen der Rüttelflasche zur Befreiung erzeugen lassen. Auch der Drehmoment-Ruck beim Ein- und Ausschalten unterstützt das Lösen der Rüttelflasche.
Sowohl bei der Umkehrung der Drehrichtung des Elektromotors in periodischen Zeitabständen als auch bei der Unterbrechung des Betriebs des Elektromotors in periodischen Zeitabständen kann es vorteilhaft sein, dass die Zeitdauer der periodischen Zeitabstände fest vorgebbar oder variierbar ist. Es ist beispielsweise möglich, dass die Periode, in der der Elektromotor in einer bestimmten Drehrichtung betrieben wird, zunächst relativ lang gewählt wird, und über einen längeren Zeitraum hinweg verkürzt wird. Hierdurch ergeben sich sehr unterschiedliche Schwingungsänderungen und Schwingungszustände der Rüttelflasche, was zu einer Befreiung der Rüttel- flasche führt.
Bei der erfindungsgemäßen Innenrüttelvorrichtung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Elektromotors mittels der Betriebszustandsän- derungseinrichtung veränderbar oder steuerbar ist. Durch das Einstellen der Drehzahl des Elektromotors auf einen bestimmten Wert lässt sich gezielt eine bestimmte Schwingungseigenschaft bzw. ein bestimmtes Schwingungsverhalten der Rüttelflasche erzeugen, so dass die Rüttelflasche befreit werden kann. Es ist auch möglich, dass die Veränderung der Drehzahl automatisch erfolgt, d. h., dass die Drehzahl zunächst niedrig gewählt wird und kontinuierlich erhöht wird, so dass möglichst viele verschiedene
Schwingungszustände der Rüttelflasche erzeugt werden und die Rüttelflasche befreit werden kann.
Vorteilhaft ist es auch, wenn eine Rütteleinrichtung, die das Rüttelgehäuse, den Elektromotor und die Unwuchteinrichtung umfasst, durch eine Veränderung der Drehzahl des Elektromotors durch ihre Eigenfrequenz durchfahrbar ist. Das heißt, die Drehzahl des Motors bzw. die Erregerdrehzahl wird so verändert, dass zumindest für einen gewissen Zeitraum die Schwingungsfrequenz der Rütteleinrichtung der Eigenfrequenz der Rütteleinrichtung entspricht oder dieser sehr nahe liegt, so dass sich eine ausreichend starke Schwingung zur Befreiung der verklemmten Rüttelflasche und/oder des verklemmten Schlauchs ergibt. Beim Durchfahren der Eigenfrequenz der Rütteleinrichtung ergibt sich eine Amplitudenüberhöhung, was zusammen mit dem Abstützen des Rüttelstators gegen die Welle des Rüttlers zum Befreien des Rüttlers bzw. der Rüttelflasche aus der Verklemmung führt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Lösen einer festgeklemmten Innenrüttelvorrichtung wird eine Unwuchteinrichtung in dem Rüttelgehäuse von dem Elektromotor angetrieben und der Elektromotor wird in dem Normalbetriebszustand mit einem Drehverhalten zum Verdichten von flüssigem Beton betrieben. Dabei wird der Elektromotor alternativ zum Betrieb im Normalbetriebszustand in einem Befreiungsbetriebszustand betrieben, in dem das Drehverhalten des Elektromotors von dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand abweicht.
Vorteilhafterweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lö- sen einer festgeklemmten Innenrüttelvorrichtung die folgenden Schritte einzeln oder in beliebiger Kombination durchgeführt:
Umkehren der Drehrichtung des Elektromotors, Vorgeben der Drehrichtung des Elektromotors, . automatisches Ändern der Drehrichtung des Elektromotors, Umkehren der Drehrichtung des Elektromotors in periodischen Zeitabständen, Unterbrechen der Drehrichtung des Elektromotors in periodischen Zeitabständen, _ Verändern der Drehzahl des Elektromotors.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Rütteleinrichtung, die den Elektromotor, das Rüttelgehäuse und die Unwuchteinrichtung umfasst, vorteilhafterweise durch eine Veränderung der Drehzahl des Elektromotors durch ihre Eigenfrequenz hindurchgefahren.
Es sei an dieser Stelle noch auf einen weiteren Effekt im Zusammenhang mit der Erfindung hingewiesen: Verklemmt sich die Rüttelflasche, so ist häufig der Schlauch verdreht. Da der Schlauch in der Regel aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, gefertigt ist, ergibt sich eine Federwirkung, d. h., die Rüttelflasche stützt sich gegen die Armierung, in der sie verklemmt ist, ab und wird so in der Klemmstellung gehalten. Durch ein geeignetes Gegendrehmoment, das gemäß der Erfindung erzeugt wird, kann der Schlauch entgegen der Federwirkung noch weiter verdreht werden und so befreit werden. Durch eine gemäß der Erfindung erzeugte Ruckwirkung in Umfangsrichtung der Rüttelflasche wird die Klemmkraft überwunden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rüttelflasche einer erfindungsgemäßen Innenrüttelvorrichtung;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Innenrüttelvorrichtung mit einem Bedienfeld; und
Fig. 3 Diagramme, die das erfindungsgemäße Verändern des Drehverhaltens des Elektromotors verdeutlichen.
Fig. 1 zeigt eine an sich bekannte Rüttelflasche 1, in der ein Elektromotor 2 eine erstes Unwuchtmasse 3 antreibt. Die Unwuchtmasse 3 bildet eine Unwucht, durch die eine Schwingung der Rüttelflasche 1 entsteht. Im Normalbetriebszustand treibt der Elektromotor das erste Massenelement 3 mit beispielsweise 12.000 Umdrehungen pro Minute an, wodurch die Rüttelflasche 1 in eine Schwingung mit in etwa der gleichen Schwingungsfrequenz ver- setzt wird. Die Schwingungsfrequenz im Normalbetriebszustand kann unterschiedlich sein, sie wird jedoch so gewählt, dass ein möglichst effektives Verdichten des flüssigen Betons erfolgt.
Fig. 2 zeigt schematisch die gesamte Innenrüttelvorrichtung, bei der die Rüttelflasche 1 über einen Schutz- und Bedienungsschlauch 5 mit einem
Schaltergehäuse 6-1 verbunden ist. An diesem Schaltergehäuse 6- 1 ist auf einem Bedienfeld 6-2 ein Hauptschalter 7 vorgesehen, durch den der Nor- malbetriebszustand des Elektromotors 2 eingeschaltet werden kann. Weiterhin ist ein Drehrichtungsschalter 8 vorgesehen, durch den die Drehrichtung des Elektromotors 2 in der Rüttelflasche 1 umgekehrt bzw. vorgegeben werden kann.
Verklemmt sich die Rüttelflasche 1 während des Betriebs, beispielsweise in einer Armierung, so kann der Bediener die Drehrichtung des Elektromotors 2 über den Drehrichtungsschalter 8 umkehren. Hierdurch ergibt sich einerseits ein Drehruck und andererseits eine Veränderung des Schwingungs- verhaltene der Rüttelflasche 1 und des Schlauchs 5, wodurch die Rüttelflasche 1 und/oder der Schlauch 5 aus der Verklemmung befreit werden können. Durch das Umkehren der Drehrichtung ergibt sich auch ein Drehmoment, das von dem Elektromotor 2 und dem ersten Massenelement 3 erzeugt wird, so dass ein entsprechendes Gegendrehmoment auf die Rüttel- flasche 1 und den Schlauch 5 übertragen wird. Dies führt ebenfalls zu der
Befreiung der Rüttelflasche 1 aus der Verklemmung.
Auf dem Bedienfeld 6-2 ist weiterhin ein Automatikbetriebsschalter 9 zum Einschalten eines automatischen Befreiungsbetriebs vorgesehen. Wird der automatische Befreiungsbetrieb über den Automatikbetriebsschalter 9 eingeschaltet, so ändert sich die Drehrichtung des Elektromotors automatisch in periodischen Zeitabständen. Dabei kann die Zeitdauer der periodischen Zeitabstände über einen Periodendauerwahlschalter 10 vorgegeben werden.
Bei der Ausführungsform der Erfindung von Fig. 2 sind auf dem Bedienfeld
6-2 der Drehrichtungsschalter 8, der Periodendauerwahlsschalter 10 und der Automatikbetriebsschalter 9 vorgesehen. Für die Erfindung ist es nicht wesentlich, dass alle diese drei Schalter vorhanden sind; es können vielmehr beliebige Kombinationen dieser oder weiterer Schalter verwendet wer- den, mit welchen das Drehverhalten des Elektromotors gegenüber dem
Drehverhalten im Normalbetriebszustand verändert werden kann.
In dem Schaltergehäuse kann außerdem ein Frequenzumformer zum Erzeugen eines geeigneten Stroms für den Elektromotor 2 vorgesehen sein, wie z. B. aus DE 92 17 854.5 Ul bekannt.
Fig. 3A zeigt ein Diagramm, das die automatische Umkehrung der Dreh- richtung im automatischen Befreiungsbetrieb verdeutlicht. Dabei wurde über den Periodendauerwahlschalter 10 die Zeitdauer eines periodischen Zeitabstands beispielhaft auf 0,5 Sekunden festgelegt. Das heißt, die Drehrichtung wechselt alle 0,5 Sekunden. Es ist auch möglich, dass die Dreh- richtung ohne Zeitverzögerung umgekehrt wird, d. h., der Motor läuft mit einer bestimmten Zeitdauer abwechselnd mit einer Drehrichtung und der entgegengesetzten Drehrichtung. Die Zeitdauer kann dabei vorgegeben werden.
Im automatischen Befreiungsbetrieb kann der Betrieb auch in periodischen
Zeitabständen unterbrochen werden, wobei die Zeitdauer eines periodischen Zeitabstands ebenfalls über den Periodendauerwahlschalter 10 vorgegeben werden kann.
Fig. 3B zeigt ein Diagramm, bei dem der Drehbetrieb in periodischen Zeitabständen von 0,5 Sekunden periodisch unterbrochen wird.
Es ist auch möglich, dass die Zeitdauer eines periodischen Zeitabstands im automatischen Befreiungsbetrieb automatisch variiert wird. Dies ist sowohl bei der Drehrichtungsumkehr, als auch beim Unterbrechen des Drehbetriebs des Elekromotors möglich.
Fig. 3C zeigt ein Diagramm, bei dem der Drehbetrieb in bestimmten Zeitabständen unterbrochen wird, wobei die Zeitdauer des Betriebs und der Un- terbrechung des Betriebs kontinuierlich verkürzt werden.
Im automatischen Befreiungsbetrieb ist es auch möglich, dass die Drehzahl des Elektromotors 2 gezielt gesteuert wird. Dabei wird der Motor langsam auf seine Höchstgeschwindigkeit angefahren.
Fig. 3D zeigt ein Diagramm, bei dem die Drehzahl kontinuierlich erhöht wird. Bei dem Beispiel in Fig. 3D wird die Drehzahl des Motors von Null auf seine Höchstdrehzahl Djviax innerhalb von 10 Sekunden zeitlich linear erhöht. Dabei erreicht die Drehzahl zu einem bestimmten Zeitpunkt tE einen Wert DE bei dem die Rütteleinrichtung mit ihrer Eigenfrequenz schwingt, d. h., die Eigenfrequenz der Rütteleinrichtung wird durchfahren. Es sind weitere Veränderungen des Drehverhaltens des Elektromotors denkbar. Beispielsweise kann die Drehzahl nicht linear mit der Zeit erhöht werden, sondern durch andere Zeit-Drehzahlfunktionen, beispielsweise Treppen- oder Exponentialfunktionen.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 2 in der Ausführungsform nach Fig. 1 in der Rüttelflasche 1 angeordnet ist. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar, wenn der Elektromotor 2 außerhalb der Rüttelflasche 1 vorgesehen ist, beispielsweise in einem externen Gehäuse. In die- sem Fall wird die Unwuchtmasse 3 beispielsweise über eine biegsame Welle, die in dem Schlauch 5 vorgesehen ist, angetrieben. Auch bei einer solchen Ausführungsform einer Innenrüttelvorrichtung wird das Drehverhalten des Elektromotors 2 erfindungsgemäß wie oben beschrieben verändert. Die oben definierte Rütteleinrichtung umfasst in diesem Fall die Rüttelfla- sehe 1 und die Unwuchtmasse 3. Das heißt, es wird die Eigenfrequenz dieser Rütteleinrichtung durchfahren, die unter Umständen einen anderen Wert annimmt als bei der oben beschriebenen Ausführungsform, da der Elektromotor 2 bei dieser Ausführungsform außerhalb der Rüttelflasche 1 vorgesehen ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Innenrüttelvorrichtung (100) mit
- einem Elektromotor (2), - einem Rüttelgehäuse (1),
- einer in dem Rüttelgehäuse (1) angeordneten, von dem Elektromotor (2) drehbar angetriebenen Unwuchteinrichtung (3, 4), und mit
- einem Hauptschalter (7) zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors (2),
- wobei der Elektromotor (2) in einem Normalbetriebszustand mit geeigne- tem Drehverhalten zum Verdichten von flüssigem Beton betreibbar ist, gekennzeichnet durch eine Betriebszustandsänderungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10), mittels welcher die Innenrüttelvorrichtung (100) in einem Befreiungsbetriebszu- stand betreibbar ist, in dem das Drehverhalten des Elektromotors (2) von dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand abweicht.
2. Innenrüttelvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Drehverhalten des Elektromotors (2) wenigstens einen der folgenden Parameter umfasst: Drehrichtung, Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehrichtung.
3. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10) die
Drehrichtung des Elektromotors (2) gegenüber der Drehrichtung im Normalbetriebszustand umkehrbar ist.
4. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsänderungseinrichtung (6-1 , 6-2, 8, 9, 10) einen Drehrichtungsschalter (8) aufweist, durch den die Drehrichtung des Elektromotors (2) vorgebbar ist.
5. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenrüttelvorrichtung (100) mittels der Betriebszustandsänderungs- einrichtung (6-1 , 6-2, 8, 9, 10) in einem automatischen Drehrichtungsän- derungsmodus betreibbar ist, in dem sich die Drehrichtung des Elektromotors (2) automatisch ändert.
6. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Elektromotors (2) mittels der Betriebszustandsände- rungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10) in periodischen Zeitabständen umkehrbar ist.
7. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des Elektromotors (2) mittels der Betriebszustandsänderungs- einrichtung (6- 1, 6-2, 8, 9, 10) in periodischen Zeitabständen unterbrech- bar ist.
8. Innenrüttelvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der periodischen Zeitabstände fest vorgebbar oder variierbar ist.
9. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Elektromotors (2) mittels der Betriebszustandsände- rungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10) veränderbar oder steuerbar ist.
10. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rüttelgehäuse (1), der Elektromotor (2) und die Unwuchteinrichtung (3) zu einer Rütteleinrichtung zusammengefasst sind, wobei die Rütteleinrichtung durch eine Veränderung der Drehzahl des Elektromotors (2) durch ihre Eigenfrequenz durchfahrbar ist.
11. Verfahren zum Lösen einer festgeklemmten Innenrüttelvorrichtung (100), bei der eine Unwuchteinrichtung (3) in einem Rüttelgehäuse (1) von einem Elektromotor (2) angetrieben wird, und der Elektromotor (2) in einem Normalbetriebszustand mit einem Drehverhalten zum Verdichten von flüssigem Beton betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) alternativ zum Betrieb im Normalbetriebszustand in einem Befreiungsbetriebszustand betrieben wird, in dem das Drehverhal- ten des Elektromotors (2) von dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand abweicht, falls eine Bedienperson den Befreiungsbetriebszustand aktiviert.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehverhalten des Elektromotors (2) wenigstens einen der folgenden Parameter umfasst: Drehrichtung, Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehrichtung.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch, wenigstens einen der folgenden Schritte:
- Umkehren der Drehrichtung des Elektromotors (2),
- Vorgeben der Drehrichtung des Elektromotors (2), - automatisches Ändern der Drehrichtung des Elektromotors (2) ,
- Umkehren der Drehrichtung des Elektromotors (2) in periodischen Zeitabständen,
- Unterbrechen der Drehrichtung des Elektromotors (2) in periodischen Zeitabständen, - Verändern der Drehzahl des Elektromotors (2).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rütteleinrichtung, die den Elektromotor (2), das Rüttelgehäuse (1) und die Unwuchteinrichtung (3) umfasst, durch eine Veränderung der
Drehzahl des Elektromotors (2) durch ihre Eigenfrequenz hindurchgefahren wird.
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