EP1649121B1 - Innenrüttelvorrichtung mit befreiungseinrichtung - Google Patents

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EP1649121B1
EP1649121B1 EP04740935A EP04740935A EP1649121B1 EP 1649121 B1 EP1649121 B1 EP 1649121B1 EP 04740935 A EP04740935 A EP 04740935A EP 04740935 A EP04740935 A EP 04740935A EP 1649121 B1 EP1649121 B1 EP 1649121B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
operating state
rotation
vibrator
internal vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04740935A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1649121A1 (de
Inventor
Michael Steffen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Construction Equipment AG
Original Assignee
Wacker Construction Equipment AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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

  • a vibrating bottle is attached to the end of a longer or shorter hose - corresponding to a hose or Stabrüttler - in which an electric motor and driven by this imbalance mass or imbalance device are housed.
  • the rotating at very high speed unbalance mass generates a tuned to the concrete to be compacted vibration, which is transferred after immersion of the vibrator in the fresh concrete on this, whereby air pockets and associated pore formation eliminated and thus the density of the concrete is increased, so that the desired Quality and strength can be achieved.
  • Such devices have proven excellent in practice.
  • the invention has for its object to provide a mecanical assisting the operator in disengaging from jamming, and a method of releasing a jammed internal jar device.
  • a mecanical 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 they are generally used for compacting liquid concrete.
  • the switch-on phase, d. H. the time change of the speed of the motor of the electric motor when switching on, therefore, is not to be regarded as normal operating condition.
  • the inner vibrator device according to the invention comprises an operating state changing device by means of which the mecanical speech is operable in a release operating state in which the rotational behavior of the electric motor deviates from the rotational behavior in the normal operating state.
  • One aspect of the invention is thus to change the rotational behavior of the electric motor with respect to the rotational behavior in the normal operating state, whereby, above all, the following two alternative or complementary effects are achieved.
  • First a jolt or momentum is generated by an inertial movement of the motor or the vibrating bottle and the hose, z. B. by reversing the direction of rotation.
  • the support of the motor stator against the shaft of the vibrator leads to the release of the vibrator or the vibrating bottle from the deadlock.
  • the rotational behavior of the electric motor comprises at least one of the following parameters: direction of rotation, rotational speed, temporal change of the rotational speed and temporal change of the direction of rotation. It is also possible for a number of these parameters to be suitably combined in a combined manner, so that the greatest possible amplitude change results in the oscillation of the vibrating bottle, whereby it can be freed from jamming. It should be noted in this context that when a change in direction a counter torque caused by the driving of the unbalance device, which is transmitted to the jar, which also contributes to the liberation of the jar.
  • the direction of rotation of the electric motor with respect to the direction of rotation in the normal operating state by means of the operating state changing device is reversible.
  • the operating state changing device may have a direction of rotation switch, by which the direction of rotation of the electric motor can be predetermined. That is, an operator can switch between different directions of rotation of the electric motor with this switch and thus free the vibrating bottle.
  • the internal vibrator device can be operated by means of the operating state changing 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 manually changed by an operator.
  • the direction of rotation of the electric motor may be reversible at periodic time intervals by means of the operating state changing device. That is, it is, for example, by a clock, the direction of rotation automatically reversed periodically. As a result, suitable vibration changes and vibrational states of the vibrator bottle can be generated to free the vibrator.
  • the operation of the electric motor can be interrupted by means of the operating state changing device at periodic time intervals.
  • a clock may be used, which leads to the periodic interruption of the operation of the electric motor, which can produce suitable vibration changes the vibrating bottle to the liberation.
  • the torque jerk when switching on and off supports the release of the vibrator.
  • the period of the periodic time intervals is fixed predetermined 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 chosen to be relatively long, and is shortened over a longer period of time. This results in very different vibration changes and vibration conditions of the vibrator, resulting in a liberation of the vibrator.
  • the rotational speed of the electric motor can be changed or controlled by means of the operating state changing device.
  • the speed of the electric motor By setting the speed of the electric motor to a certain value, it is possible to generate a specific vibration characteristic or a specific vibration behavior of the vibrator bottle so that the vibrator bottle can be freed.
  • the change in the speed is automatic, d. h., That the speed is initially selected low and is continuously increased, so that as many different vibration conditions of the vibrating bottle are generated and the vibrating bottle can be freed.
  • a vibrating device comprising the vibrator housing, the electric motor and the unbalance device, by a change in the rotational speed of the electric motor by its natural frequency is traversable. That is, the speed of the engine or the exciter speed is changed so that at least for a certain period, the vibration frequency of the vibrator corresponds to the natural frequency of the vibrator or this is very close, so that there is a sufficiently strong vibration to free the jammed jar bottle and / or the jammed hose.
  • the natural frequency of the vibrator results in an amplitude increase, which leads together with the support of the Hinttelstators against the shaft of the vibrator to free the vibrator or the vibrating bottle from the deadlock.
  • an imbalance device is driven in the vibrator housing of 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 alternatively to the operation in the normal operating state in an exemption operating state, in which the rotational behavior of the electric motor deviates from the rotational behavior in the normal operating state.
  • a vibrating device which comprises the electric motor, the vibrator housing and the unbalance device, is advantageously driven through its natural frequency by a change in the rotational speed of the electric motor.
  • Fig. 1 shows a known per se bottle 1, in which an electric motor 2 drives a first imbalance mass 3.
  • the imbalance mass 3 forms an imbalance, by which a vibration of the vibrating bottle 1 is formed.
  • 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 put into vibration with approximately the same oscillation frequency.
  • the oscillation frequency in the normal operating state can be different, but it is chosen so that the most effective possible compacting of the liquid concrete takes place.
  • Fig. 2 shows schematically the entire mecanical nuances, in which the vibrating bottle 1 is connected via a protective and operating hose 5 with a switch housing 6-1.
  • a main switch 7 is provided on a control panel 6-2, through which the normal operating state of the electric motor 2 can be turned on.
  • a direction of rotation switch 8 is provided by which the direction of rotation of the electric motor 2 in the vibrating bottle 1 can be reversed or specified.
  • the operator can reverse the direction of rotation of the electric motor 2 via the direction-of-rotation switch 8. This results in the one hand, a turning jerk and on the other hand, a change in the vibration behavior of the vibrator 1 and the tube 5, whereby the jar 1 and / or the tube 5 can be released from the jamming.
  • reversing the direction of rotation also results in a torque generated by the electric motor 2 and the first mass element 3, so that a corresponding counter-torque is transmitted to the vibrator 1 and the tube 5. This also leads to the liberation of the vibrating bottle 1 from the deadlock.
  • an automatic operation switch 9 for turning on an automatic release operation. If the automatic release operation is switched on via the automatic operation switch 9, then the direction of rotation of the electric motor changes automatically at periodic intervals.
  • the duration of the periodic time intervals can be preset via a period duration selector switch 10.
  • the direction of rotation switch 8, the period duration selector switch 10 and the automatic operation switch 9 are provided on the control panel 6-2.
  • a frequency converter for generating a suitable current for the electric motor 2 may also be provided, such. B. from DE 92 17 854.5 U1.
  • Fig. 3A shows a diagram showing the automatic reversal of the direction of rotation clarified in the automatic release operation.
  • the duration of a periodic time interval was set as an example to 0.5 seconds via the period duration selector switch 10. That is, the direction of rotation changes every 0.5 seconds. It is also possible that the direction of rotation is reversed without time delay, ie, the motor runs alternately with a direction of rotation and the opposite direction of rotation with a certain period of time.
  • the duration can be specified.
  • the operation can also be interrupted at periodic intervals, wherein the period of a periodic time interval can also be specified via the period duration selector switch 10.
  • Fig. 3B shows a diagram in which the rotary operation is periodically interrupted at periodic intervals of 0.5 seconds.
  • the period of a periodic time interval is automatically varied in the automatic release operation. This is possible both in the direction of rotation reversal, as well as the interruption of the rotary operation of the Elekromotors.
  • Fig. 3C is a diagram in which the rotary operation is interrupted at certain intervals, whereby the time of operation and the interruption of the operation are continuously shortened.
  • Fig. 3D shows a diagram in which the rotational speed is continuously increased.
  • the rotational speed of the engine from zero to its maximum speed D Max is increased linearly with time within 10 seconds.
  • the speed reaches at a certain time t E a value D E at which vibrates the vibrator with its natural frequency, ie, the natural frequency of the vibrator is traversed.
  • the speed can not be increased linearly with time, but by other time-speed functions, such as staircase or exponential functions.
  • the electric motor 2 is arranged in the embodiment of FIG. 1 in the vibrator 1.
  • the invention is also applicable when the electric motor 2 is provided outside the vibrating bottle 1, for example in an external housing.
  • the imbalance mass 3 for example, via a flexible shaft which is provided in the tube 5, driven.
  • the vibrating device defined above comprises in this case the vibrating bottle 1 and the unbalanced mass 3. That is, it passes through the natural frequency of this vibrator, which may assume a different value than in the embodiment described above, since the electric motor 2 in this embodiment outside the Vibrating bottle 1 is provided.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Innenrüttelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Lösen einer festgeklemmten Innenrüttelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 7.
  • Auch als Innenrüttler oder Innenvibratoren bezeichnete Innenrüttelvorrichtungen 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 Rüttelflasche 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 verdichtenden 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 hervorragend 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 verschränkt. 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 anzugeben, 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 7 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 geeignetem 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 Motors 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 Normalbetriebszustand 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 Rüttelflasche, so dass die Rüttelflasche übermäßig stark vibriert und leicht aus der Verklemmungsstellung gelöst werden kann.
  • Das Drehverhalten des Elektromotors umfasst wenigstens einen der folgenden Parameter: Drehrichtung, Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehzahl und zeitliche 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 Betriebszustandsänderungseinrichtung in einem automatischen Drehrichtungsänderungsmodus 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 einen Taktgeber die Drehrichtung automatisch in periodischen Zeitabständen umgekehrt. Hierdurch lassen sich zur Befreiung der Rüttelflasche geeignete Schwingungsänderungen und Schwingungszustände der Rüttelflasche erzeugen.
  • 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 Rüttelflasche führt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Innenrüttelvorrichtung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Elektromotors mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung 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 Lösen 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 versetzt 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 Normalbetriebszustand 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 Schwingungsverhaltens 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 Rüttelflasche 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 werden, 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 U1 bekannt.
  • Fig. 3A zeigt ein Diagramm, das die automatische Umkehrung der Drehrichtung 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 Drehrichtung 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 Unterbrechung 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 DMax 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 diesem 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 Rüttelflasche 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 (10)

  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 geeignetem 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 Befreiungsbetriebszustand betreibbar ist, in dem das Drehverhalten des Elektromotors (2) von dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand abweicht, derart dass die Drehrichtung des Elektromotors (2) mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10) in periodischen Zeitabständen automatisch umkehrbar ist.
  2. Innenrüttelvorrichtung nach Anspruch 1,
    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.
  3. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Betrieb des Elektromotors (2) mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10) in periodischen Zeitabständen unterbrechbar ist.
  4. Innenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zeitdauer der periodischen Zeitabstände fest vorgebbar oder variierbar ist.
  5. lnnenrüttelvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Drehzahl des Elektromotors (2) mittels der Betriebszustandsänderungseinrichtung (6-1, 6-2, 8, 9, 10) veränderbar oder steuerbar ist.
  6. 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.
  7. 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 Drehverhalten des Elektromotors (2) von dem Drehverhalten im Normalbetriebszustand abweicht, falls eine Bedienperson den Befreiungsbetriebszustand aktiviert.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Drehverhalten des Elektromotors (2) wenigstens einen der folgenden Parameter umfasst: Drehrichtung, Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehzahl, zeitliche Änderung der Drehrichtung.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
    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).
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    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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