WO2002045927A1 - Compaction device for compacting the bodies of products made of grained materials - Google Patents

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WO2002045927A1
WO2002045927A1 PCT/DE2001/004612 DE0104612W WO0245927A1 WO 2002045927 A1 WO2002045927 A1 WO 2002045927A1 DE 0104612 W DE0104612 W DE 0104612W WO 0245927 A1 WO0245927 A1 WO 0245927A1
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WO
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frame
mass
spring
forces
springs
Prior art date
Application number
PCT/DE2001/004612
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German (de)
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Inventor
Hubert Bald
Original Assignee
GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/022—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space whereby the material is subjected to vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
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    • B28B3/022—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form combined with vibrating or jolting
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    • B30B15/04—Frames; Guides
    • B30B15/041—Guides

Definitions

  • the invention relates to a compacting device for compacting product bodies consisting of granular mass (e.g. made of concrete).
  • the compression is accomplished by introducing essentially harmonic (sinusoidal) vibration forces into the product body to be compressed.
  • the compression device comprises an (upper) press plate and a (lower) vibrating table, between which a product body is accommodated in a mold, the press plate and vibrating table being pressed towards one another and being able to be vibrated relative to one another by periodic dynamic forces around the product body to condense.
  • the compression device further comprises a special frame against which the forces transmitted via the press plate and the vibrating table can be supported.
  • a compression device with such a special frame is described in the document EP 0620 090 B1.
  • the pressure plate is supported by force against a special upper support mass and the vibrating table against a special lower support mass, the upper and lower support masses being able to transmit their forces to the frame only via insulation springs assigned to the respective support mass.
  • the function of the support masses is indispensable insofar as their masses, which have to reach a certain minimum size, determine the dynamic pressure to be built up in the product to be compacted, and thus the compression result.
  • the two different support masses are decoupled from each other by the insulation springs.
  • the insulation springs are provided to withstand the action of the dynamic inertial forces of the supporting masses on the foundation or on other parts of the compacting device in the interest of protection against vibrational emissions into the foundation and against noise radiation from the components transmitting the dynamic forces keep reasonable limits.
  • Said compression device according to EP 0 620 090 B1 is, however, in need of improvement, since it is expensive to manufacture because of the special individual supporting masses required and its special attachment to the frame via the insulation springs, and because the special supporting masses together with their associated insulation springs also involve new natural vibrations can form natural frequencies deviating from the vibration frequency.
  • the object of the invention is to provide, in comparison to the prior art mentioned, more suitable transmission paths for the alternating forces occurring during the vibration and emanating from the press plate and the vibrating table, taking into account the frame required anyway, the vibration behavior of the entire compression device, in particular with regard to the Improve overall noise emissions and reduce manufacturing costs.
  • the invention solves these problems by applying the teaching of claim 1. Further possible configurations of the invention are defined by the subclaims.
  • the compression vibrator comprises an oscillatable mass-spring system which accelerates the oscillating movement of the system mass in both oscillation directions via the system springs ! n must transmit the frame.
  • the inventor The basic idea on which it is based is to provide the entire mass of the frame structure, which is necessary anyway, as a common supporting mass for both the pressure plate and the dynamic forces transmitted by the vibrating table. In order to avoid noise-generating natural vibrations of the frame, the frame structure is to be designed in such a way that bending stresses on the frame parts are largely avoided.
  • the invention is also dedicated to eliminating a particular source of noise.
  • This consists in that the auxiliary device required for manipulating the shape in the prior art is attached to the connecting structure connecting the upper frame parts and the lower frame parts.
  • these auxiliary devices are fastened in a different manner in such a way that they cannot vibrate with the frame, at least during the implementation of the vibratory vibrations, but are preferably supported against the ground or the foundation.
  • the compression device according to the invention is also provided for receiving compression vibrators, which are described in the documents of EP 0870585 and PCT / DE00 / 04632, in which the intended vibratable mass-spring systems can also vibrate in or near their natural frequencies and where - When extremely high dynamic forces are to be transferred from the vibrating table to the frame.
  • FIG. 1 shows a compression device with a mass-spring oscillator with a hydraulically operated exciter actuator. 2, an exciter actuator designed as an electric linear motor is used.
  • the frame is also connected to an additional mass and the insulation of the frame mass from the foundation takes place via springs which are arranged above the center of mass.
  • the frame 100 which absorbs the vibration forces of the vertically oriented vibration vibrations (indicated by the double arrows 106 and 108, respectively) of the press plate 102 and of the vibrating table 104, is built up on the base crossbar 110.
  • the one that can vibrate in the vertical direction with its total mass (indicated by the double arrow 116) frame 100 is in turn supported by softly matched springs 112 against the soil 114 or against the foundation, as a result of which the vibrations which can be transmitted into the soil are greatly weakened.
  • the frame base 120 and that Frame upper part 122 are fixedly and stiffly connected to one another by two (one behind the other) left frame columns 126 and two (one behind the other) right frame columns 128.
  • the total mass of the frame which is responsible for supporting all dynamic forces that occur, must have a considerable amount that is at least twice the dynamic mass (that is the mass of the vibrating table including the masses of all parts that vibrate during the compression process with the vibrating table) got to.
  • Such a dimensioning of the total mass of the frame optimally with an even higher mass amount than double the dynamic mass, is also a prerequisite for achieving the required high dynamic baling pressure, especially if the acceleration forces for the swing table movement in both directions through the system Springs are transferred to the frame mass.
  • the product body 130 is located within a mold 132 and is delimited at the top by the underside of the pressing plate 102 and at the bottom by the top of a base plate 134 which can be exchanged with the product body and which in turn rests on the oscillating table 104.
  • the mold 132, the base plate 134 and the vibrating table 104 can be firmly clamped to one another via clamping devices (symbolized by two lines 136), the clamping device also being able to be released again in order to remove the product body 130 together with the base plate 134 after lifting the mold 132 to be able to.
  • the vibrating piston 140 which generates and transmits the vibrating vibrations and which is fixedly connected to the vibrating table 104 and which can also be designed to act in two directions is movably arranged in a vibrating cylinder 142 and is driven by the variable pressure and by the variable volume of a hydraulic oil 144 Hydraulic volume of the vibration cylinder 142 is connected via a line 146 to a hydraulic servo device, not shown, through which the hydraulic pressure and the hydraulic volume are influenced in a manner known per se with the help of a superordinate (also not shown) electrical control system in such a way that the vibration piston 140 leads to the necessary vibration vibrations 108 can be forced.
  • the simple compression vibrator shown here for the sake of simplicity and described by the components of the vibrating piston 140, the vibrating cylinder 142, the hydraulic oil 144 and the connected hydraulic servo device can be replaced in the practical application of the invention by compression vibrators which are equipped with a vibratable mass-spring system work, as described for example in the already mentioned EP 0 870 585 A1 or PCT / DE00 / 04632 or in FIG. 2 of the present invention with 262.
  • the dynamic mass forces of the vibrating table 104 and the mass parts connected to it are introduced into the frame via the system spring of the mass-spring system.
  • the hydraulic oil 144 enclosed between the vibration piston 140 and the vibration cylinder 142 not only serves to drive the vibration piston 140, but also represents the system spring, which is realized by the elastic compressibility of the hydraulic oil.
  • the vibrating piston 140 in its capacity as an excitation actuator and part of the system spring, could also be double-acting (in both vertical directions).
  • the vibration cylinder 142 could also be generally referred to as a spring force support member 142.
  • the plunger 150 which is fixedly connected to the press plate 102 and generates a press force, is movably arranged in a press cylinder 152 and is driven by the variable pressure and by the variable volume of a hydraulic oil 154.
  • the hydraulic volume of the press cylinder 152 is connected to one via a line 156 Hydraulic servo device, not shown, is connected, by means of which the hydraulic pressure and the hydraulic volume are influenced with the assistance of a superordinate (also not shown) electrical control such that the plunger 150 can be forced to move up and down and to build up a variable pressing pressure.
  • a (also changeable) pressing pressure is built up on the pressing plate 102 resting on the top of the product body 130 during the compression process, as a result of which the vibrating vibrations 108 of the vibrating piston 140 (in a modified form) are also transmitted to the pressing piston 150 and thereby also due to the oil compressibility change the volume of hydraulic oil 154.
  • the forces transmitted from the vibrating piston 142 to the plunger 150 and vice versa, from the plunger 150 to the vibrating piston 142 are brought together again in a power flow circuit via the frame.
  • the shape and press ram can also be designed in such a way that several product bodies can be compressed at the same time.
  • the function of the plunger and press cylinder could also be replaced by another function, e.g.
  • this replacement function could be implemented in such a way that a component transmitting the pressing force would be similar to that of the press cylinder 152, so that, in general terms, the press cylinder 152 in its force-transmitting function can also be referred to as a pressing force supporting member 152, via which the pressing force of the Press plate is inserted into the frame.
  • the upper frame part and the lower frame part are constructed in a similar force transmission structure, which is based on the example of the upper frame part (for the special situation of the transmission of such tensile forces via the frame columns resulting from the compressive forces are to be explained in the product body 130):
  • the resulting force flow lines 160 In order to be able to transmit the forces into the frame columns in such a way that they are subjected to bending as little as possible, it is necessary that the resulting force flow lines 160,
  • the structure of the upper frame part is constructed in such a way that there are structural parts that predominantly only contain compressive forces and such,
  • Structural components which predominantly transmit only compressive forces are two left diagonal struts 170 (one behind the other) and two right diagonal struts 172 one behind the other, these diagonal struts transferring the forces emanating from the press cylinder 152 into the force line crossing points 166 and 168 transmitted.
  • the traverse 174 has in particular to transmit tensile forces which are derived from the compressive forces of the diagonal struts.
  • the structural structure of the lower frame part 120 is constructed in a very similar manner, only the press cylinder 152 being replaced by the vibrating cylinder 142.
  • lines 160, 162, 164 of the upper frame part and / or the lower frame part caused by the arrangement of the diagonal struts could, however, also be arranged in mirror symmetry.
  • lines 160, 162 would then lie above it.
  • the diagonal struts (170, 172) would then have tensile forces and the traverse 174 would then have to transmit a compressive force.
  • the frame columns 128 are also subjected to such tensile and compressive forces that are derived solely from the mass forces of the vibrating mass of the mass-spring system. Under the influence of the dynamic that occurs in this case when the upward oscillating movement of the system mass is reversed
  • 35 mass forces can also be reversed in the diagonal struts].
  • structural parts 170, 172 are provided in the structure of the frame upper part 122 and / or the pressing force supporting member 152 which is included in the force flow to the connecting structure 126, 128 in to which forces passed via the press plate are passed, at least some of these forces being guided through these structural parts on force flow paths 160, 162 which are not parallel to the horizontal main direction of extension of the upper frame part.
  • Two auxiliary devices 180, 182 are provided with which the mold 132 can be raised in order to be able to remove the product body 130 from the mold after the clamping devices 136 have been released.
  • arms 184, 186 can travel under lugs 188, 189 to raise the shape.
  • the arms sit on carriages 190, 192, which can be moved up and down on guide parts 194, 196.
  • the guide parts 194, 196 themselves are attached to the foundation 114. Since the demolding of the product body and thus the contact between the arms 194, 196 and lugs 188, 189 does not take place during the compression process, the parts of the auxiliary devices 180, 182 cannot be excited by the vibration vibrations 108 to produce natural vibrations associated with noise radiation.
  • the entire frame 100 defined at least by the rigidly and rigidly connected components, namely, frame columns (126, 128), frame upper part 122, pressing force supporting element 152, frame lower part 120, spring force supporting element 142 , with its total mass serves as a supporting mass for those dynamic forces which are either guided over the vibrating table 104 and over the pressure plate 102 when oscillating movements 108 are carried out, or which act as reaction forces of the oscillating forces of the masses of the mass-spring system via the system Springs are inserted into the lower part of the frame.
  • FIG. 2 shows another embodiment variant of a compaction device, with a vibrating table 204, to which the parts of the base plate and shape (with product body) not shown, as shown in FIG. 1, have to be attached, and above which the dividing line 201 same parts and functional devices are to be connected to the frame columns 226 and 228, as shown and described in FIG. 1 in connection with the frame columns 126 and 128.
  • the frame 200 also includes the frame lower part 220, which in this case is composed of the base crossbeam 210 and the concrete container 250 attached underneath.
  • the concrete container 250 has the task of being more cost-effective Way to create a large mass for the whole frame.
  • the concrete container is originally a structure with one or more cavities, which is preferably only filled with concrete when the compacting device is installed at its work station, the filled-in concrete being indicated by the rectangle 252.
  • This measure advantageously gives the entire frame a very low center of gravity, which is symbolically identified by "G”.
  • the concrete container could of course also be replaced by prefabricated concrete plates or steel plates attached to the base crossbar.
  • FIG. 2 shows a compression vibrator 260 which, viewed from the total outlay, can be produced and operated even more cost-effectively than the one shown in FIG. 1 because of its purely mechanical design, and which also allows the vibration forces to be introduced more favorably into the overall mass of the frame 200.
  • the compression vibrator consists of the oscillatable mass-spring system 262 and the exciter actuator 264.
  • the compression vibrator is also able to carry out harmonic vibrations, ie vibrations with an essentially sinusoidal course, during the compression of the product bodies.
  • the mass of the mass-spring system comprises the oscillating oscillation in the vertical direction (indicated by the double arrow 230).
  • the system spring 266 consists of two identical springs 268 of the same type, the actual spring elements 270 of which are made of an elastomer material and can be subjected to thrust in both vertical directions.
  • the spring force generated during the deformation is transmitted via the center piece 272 to the oscillating table and via two support members 274 each to the base cross-member 210 or to the frame lower part 220.
  • the function of a "spring force support member" can also be assigned to the base crossbeam 210 based on the function correspondingly described in FIG. 2.
  • the individual springs 268 could also consist of individual springs made of a metallic material or of a fiber composite material, which would then have to be deformable in both vertical directions.
  • the excitation actuator 264 consists of one or more electric nuclear motors, each with a two-part primary part 280, 280 ', which carries the electrical winding and which is fastened to the base cross-member 210, and each with a secondary part 282 with the permanent magnets 284 Double arrangement of electric linear motors can cause the horizontal magnetic forces, which have very considerable amounts, to cancel each other out. This is the only way to achieve a precise vertical linear guidance of the vibrating table in connection with the spring elements 270 made of an elastomer material. The arrangement of the movable secondary parts on the vibrating table is recommended because this motor part is best able to withstand the high accelerations of the vibrating table.
  • the individual springs 268 are deliberately not attached in the middle of the vibrating table 204, but outside the center, since two advantageous effects can thus be achieved.
  • the eccentric arrangement of the individual springs can improve the power flow for the high dynamic forces, in addition to the power flow in the vibrating table itself, in that the introduction of the dynamic forces into the base crossbar 210, to which the frame columns 226, 228 are also attached are in the vicinity of the force introduction points of the force flows guided through the frame columns.
  • the single springs 268, which can be designed with a high level of horizontal rigidity can, in a second function, replace an otherwise necessary central straight guide, as is formed in FIG. 1 by the interaction of the vibration piston 140 and the vibration cylinder 142.
  • the maintenance of the air gaps in the motors can be achieved solely through the horizontal stiffness of the individual springs 268.
  • the entire frame 200 is supported against the foundation 214 by (at least 4) insulation springs 244, 246, to which the weight and the mass force of the frame are communicated via cantilever arms 240, 242.
  • Lateral support springs 234, 236 (which in this case are to be designed as elastomer springs) can help to prevent the frame from evading in the horizontal direction.
  • a natural frequency must be formed by the supported masses and the resulting spring constant of all insulation springs 244, 246 and the side support springs 234, 236 involved, which is at least a factor of 2 smaller than the lowest Work excitation frequency is, which in any case must be below 25 Hz.

Abstract

A compaction device for compacting the bodies of products made of grained materials. The inventive device comprises at least one press plate and a vibration table between which a product body is enclosed and compacted by vibration and pressing forces. The press plate is connected to a pressing device and the vibration table is connected to a vibrator with a vibrating mass-spring system. The pressing device and the vibrator are supported against a common frame by force. The frame consists of a special upper part and lower part and a connecting structure connecting both parts is insulated in a soft manner in relation to the ground by means of springs. The overall mass thereof acts as the only available supporting mass for the dynamic forces exerted via the press plate and vibration table. A special structure of the upper and lower parts prevents bending forces from arising in the upper part, lower part and in the connecting structure in order to prevent noise-producing bending vibrations. The invention can be used, for example, in concrete stone machines. .

Description

VERDICHTUNGSEINRICHTUNG ZUR VERDICHTUNG VON AUS KORNIGER MASSE BESTEHENDEN PRODUKTKORPERN COMPRESSION DEVICE FOR COMPRESSING GRAINED PRODUCT BODIES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verdichtungseinrichtung zur Verdichtung von aus körniger Masse (z.B. aus Beton) bestehenden Produktkörpern. Bei den Verdichtungseinrichtungen der betroffenen Gattung wird die Verdichtung durch Einleitung von im wesentlichen harmonischen (sinusförmigen) Vibrationskräften in den zu verdichtenden Produktkörper bewerkstelligt. Die Verdichtungseinrichtung umfaßt eine (obere) Preßplatte und einen (unteren) Schwingtisch, zwischen denen in einer Form ein Produktkörper untergebracht ist, wobei Preßplatte und Schwingtisch in Richtung gegeneinander gepreßt werden und relativ zueinander durch periodische dynamische Kräfte in Vibration versetzt werden können, um den Produktkörper zu verdichten. Die Verdichtungseinrichtung umfaßt weiterhin einen speziellen Rahmen, gegen den sich die über die Preßplatte und den Schwingtisch übertragenen Kräfte abstützen können.The invention relates to a compacting device for compacting product bodies consisting of granular mass (e.g. made of concrete). In the compression devices of the genus concerned, the compression is accomplished by introducing essentially harmonic (sinusoidal) vibration forces into the product body to be compressed. The compression device comprises an (upper) press plate and a (lower) vibrating table, between which a product body is accommodated in a mold, the press plate and vibrating table being pressed towards one another and being able to be vibrated relative to one another by periodic dynamic forces around the product body to condense. The compression device further comprises a special frame against which the forces transmitted via the press plate and the vibrating table can be supported.
Eine Verdichtungseinrichtung mit einem derartigen speziellen Rahmen ist in der Druckschrift EP 0620 090 B1 beschrieben. Bei der erwähnten Verdichtungseinrichtung ist die Preßplatte gegen eine besondere obere Abstützmasse und der Schwingtisch gegen eine besondere untere Abstützmasse kräftemäßig abgestützt, wobei die obere und die untere Abstützmasse ihre Kräfte auf den Rahmen nur über der jeweiligen Abstützmasse zugeordnete Isolationsfedern übertragen können. Die Funktion der Abstützmassen ist insofern unverzichtbar, als daß von ihren Massen, die eine bestimmte Mindestgröße erreichen müssen, der in dem zu verdichtenden Produkt aufzubauende dynamische Preßdruck und damit das Verdichtungs- ergebnis abhängig ist. Andererseits werden die beiden unterschiedlichen Abstützmassen durch die Isolationsfedern voneinander entkoppelt.A compression device with such a special frame is described in the document EP 0620 090 B1. In the compression device mentioned, the pressure plate is supported by force against a special upper support mass and the vibrating table against a special lower support mass, the upper and lower support masses being able to transmit their forces to the frame only via insulation springs assigned to the respective support mass. The function of the support masses is indispensable insofar as their masses, which have to reach a certain minimum size, determine the dynamic pressure to be built up in the product to be compacted, and thus the compression result. On the other hand, the two different support masses are decoupled from each other by the insulation springs.
Gemäß der EP 0620 090 B1 sind die Isolationsfedern dafür vorgesehen, um die Einwirkung der dynamischen Massenkräfte der Abstützmassen auf das Fundament oder auf andere Teile der Verdichtungseinrichtung im Interesse eines Schutzes gegen Vibrations- Immissionen in das Fundament und gegen Lärmabstrahlung der die dynamischen Kräfte übertragenden Bauteile in vertretbaren Grenzen zu halten.According to EP 0620 090 B1, the insulation springs are provided to withstand the action of the dynamic inertial forces of the supporting masses on the foundation or on other parts of the compacting device in the interest of protection against vibrational emissions into the foundation and against noise radiation from the components transmitting the dynamic forces keep reasonable limits.
In der Druckschrift EP 0870585 B1, die sich ausschließlich mit der harmonischen Verdich- tung unter Benutzung eines schwingfähigen Masse-Feder-Systems befaßt, wird die Benutzung eines speziellen Rahmens gemäß der EP 0620 090 B1 vorausgesetzt. Aus der Druckschrift EP 0870 585 B1 ist zu entnehmen, daß das Masse-Feder-System des dort ange- wendeten Vibrators offensichtlich mit einer nur einseitig wirkenden System-Feder arbeitet. Bei dieser Verdichtungseinrichtung ist nichts darüber ausgesagt, ob die durch die Abstützmassen und ihre Isolationsfedern gegebenen Bedingungen eine besondere Rolle bei der hier vorliegenden harmonischen Verdichtung spielen. Verdichtungseinrichtungen, die nach der Lehre der EP 0 870 585 B1 arbeiten, werden von der Firma Schlosser-Pfeiffer GmbH, D-65322 Aarbergen unter der Bezeichnung "HCS -Hydraulic Compaction System- " vertrieben; sie stellen den derzeitigen praktischen Stand der Technik bei harmonischen Verdichtungseinrichtungen in Betonsteinmaschinen dar. Eine Beschreibung einer derartigen Maschine liegt vor in einem speziellen Prospekt der Firma Schlosser-Pfeiffer mit dem Titel: "Hydraulik Compaction System (HCS), Steigerung der Produktqualität durch effiziente Verdichtung". In diesem Prospekt wird über die Abstützmassen ausgesagt, daß sie "große Massen" aufweisen.In the publication EP 0870585 B1, which deals exclusively with the harmonic compression using an oscillating mass-spring system, the use of a special frame according to EP 0620 090 B1 is assumed. From document EP 0870 585 B1 it can be seen that the mass-spring system of the vibrators obviously works with a one-way system spring. With this compression device, nothing is said about whether the conditions given by the support masses and their insulation springs play a special role in the harmonic compression present here. Compression devices that work according to the teaching of EP 0 870 585 B1 are sold by the company Schlosser-Pfeiffer GmbH, D-65322 Aarbergen under the name "HCS -Hydraulic Compaction System-"; they represent the current practical state of the art for harmonic compaction devices in concrete block machines. A description of such a machine is available in a special brochure from the company Schlosser-Pfeiffer with the title: "Hydraulic Compaction System (HCS), increasing product quality through efficient compaction" , In this brochure it is stated about the support masses that they have "large masses".
Die besagte Verdichtungseinrichtung gemäß der EP 0 620 090 B1 ist jedoch verbesse- rungswürdig, da sie wegen der benötigten besonderen einzelnen Abstützmassen und ihrer speziellen Befestigung an dem Rahmen über die Isolationsfedern aufwendig herzustellen ist und da die besonderen Abstützmassen zusammen mit ihren zugehörigen Isolationsfedern neue Eigenschwingungen mit von der Vibrationsfrequenz abweichenden Eigenfrequenzen bilden könnnen.Said compression device according to EP 0 620 090 B1 is, however, in need of improvement, since it is expensive to manufacture because of the special individual supporting masses required and its special attachment to the frame via the insulation springs, and because the special supporting masses together with their associated insulation springs also involve new natural vibrations can form natural frequencies deviating from the vibration frequency.
Aufgabe der Erfindung ist es, im Vergleich zum erwähnten Stand der Technik geeignetere Übertragungswege für die bei der Vibration auftretenden und von der Preßplatte und dem Schwingtisch ausgehenden Wechselkräfte unter Miteinbeziehung des ohnehin benötigten Rahmens zu schaffen, das Schwingungsverhalten der gesamten Verdichtungseinrichtung, insbesondere im Hinblick auf die Lärmabstrahlung insgesamt zu verbessern und die Herstellkosten zu senken. Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Anwendung der Lehre des Patentanspruchs 1. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche definiert.The object of the invention is to provide, in comparison to the prior art mentioned, more suitable transmission paths for the alternating forces occurring during the vibration and emanating from the press plate and the vibrating table, taking into account the frame required anyway, the vibration behavior of the entire compression device, in particular with regard to the Improve overall noise emissions and reduce manufacturing costs. The invention solves these problems by applying the teaching of claim 1. Further possible configurations of the invention are defined by the subclaims.
Bei der hier zur Anwendung gelangenden Gattung von Verdichtungsverfahren mit sinoidi- schen Vibrationsbewegungen ist es im Sinne einer wirksamen Verdichtung physikalisch notwendig, die von der Preßplatte und von dem Schwingtisch ausgehenden dynamischen Kräfte jeweils gegen eine große Masse abzustützen. Besondere Aufmerksamkeit ist der Ausgestaltung des "Rahmens" zu widmen, wenn, wie es bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist, der Verdichtungsvibrator ein schwingfähiges Masse-Feder-System umfaßt, welches Bechleunigungskräfte für die Schwingbewegung der System-Masse in beiden Schwingrichtungen über die Systemfedern !n den Rahmen übertragen muß. Die der Erfin- dung zugrunde liegende Grundidee ist es, die gesamte Masse der ohnehin notwendigen Rahmenstruktur als gemeinsame Abstützmasse sowohl für die von der Preßplatte als auch für die von dem Schwingtisch übertragenen dynamischen Kräfte zur Verfügung zu stellen. Zwecks Vermeidung von Geräusche erzeugenden Eigenschwingungen des Rahmens ist dabei die Rahmenstruktur derart zu gestalten, daß Biegebeanspruchungen an den Rahmenteilen weitestgehend vermieden werden.In the case of the type of compaction method with sinusoidal vibration movements used here, in the sense of an effective compaction it is physically necessary to support the dynamic forces emanating from the press plate and from the vibrating table against a large mass. Particular attention should be paid to the design of the "frame" if, as is preferred in the present invention, the compression vibrator comprises an oscillatable mass-spring system which accelerates the oscillating movement of the system mass in both oscillation directions via the system springs ! n must transmit the frame. The inventor The basic idea on which it is based is to provide the entire mass of the frame structure, which is necessary anyway, as a common supporting mass for both the pressure plate and the dynamic forces transmitted by the vibrating table. In order to avoid noise-generating natural vibrations of the frame, the frame structure is to be designed in such a way that bending stresses on the frame parts are largely avoided.
Zusätzlich widmet sich die Erfindung auch noch der Eliminierung einer besonderen Geräuschquelle. Diese besteht darin, daß die benötigte Hilfseinrichtung zur Manipulation der Form beim Stand der Technik an der die oberen Rahmenteile und die unteren Rahmenteile verbindenden Verbindungsstruktur befestigt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Hilfseinrichtungen andersartig derart befestigt, daß sie zumindestens während der Durchführung der Vibrationsschwingungen nicht mit dem Rahmen mitschwingen können, sondern bevorzugt gegen den Erdboden bzw. das Fundament abgestützt sind.In addition, the invention is also dedicated to eliminating a particular source of noise. This consists in that the auxiliary device required for manipulating the shape in the prior art is attached to the connecting structure connecting the upper frame parts and the lower frame parts. According to the present invention, these auxiliary devices are fastened in a different manner in such a way that they cannot vibrate with the frame, at least during the implementation of the vibratory vibrations, but are preferably supported against the ground or the foundation.
Die erfindungsgemäße Verdichtungseinrichtung ist auch vorgesehen zur Aufnahme von Verdichtungsvibratoren, welche in den Dokumenten der EP 0870585 und der PCT/DE00/04632 beschrieben sind, bei welchen die vorgesehenen schwingfähigen Masse- Feder-Systeme auch in oder in der Nähe ihrer Eigenfrequenzen schwingen können und wo- bei extrem hohe dynamische Kräfte von dem Schwingtisch auf den Rahmen zu übertragen sind.The compression device according to the invention is also provided for receiving compression vibrators, which are described in the documents of EP 0870585 and PCT / DE00 / 04632, in which the intended vibratable mass-spring systems can also vibrate in or near their natural frequencies and where - When extremely high dynamic forces are to be transferred from the vibrating table to the frame.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 2 Zeichnungen mit speziellen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Figur 1 zeigt eine Verdichtungseinrichtung mit einem Masse-Feder- Schwinger mit hydraulisch betriebenem Erreger-Aktuator. In Fig. 2 kommt ein als elektrischer Linearmotor ausgebildeter Erreger-Aktuator zum Einsatz. Bei dieser Verdichtungseinrichtung ist der Rahmen außerdem noch mit einer Zusatzmasse verbunden und die Isolation der Rahmenmasse gegenüber dem Fundament erfolgt über Federn, die oberhalb des Massenschwerpunktes angeordnet sind.The invention is explained in more detail below with the aid of 2 drawings with special exemplary embodiments. FIG. 1 shows a compression device with a mass-spring oscillator with a hydraulically operated exciter actuator. 2, an exciter actuator designed as an electric linear motor is used. In this compression device, the frame is also connected to an additional mass and the insulation of the frame mass from the foundation takes place via springs which are arranged above the center of mass.
In Fig. 1 wird gezeigt: Der die Vibrationskräfte der vertikal ausgerichteten Vibrationsschwingungen (angedeutet durch die Doppelpfeile 106 bzw. 108) der Preßplatte 102 bzw. des Schwingtisches 104 aufnehmende Rahmen 100 ist aufgebaut auf der Basistraverse 110. Der mit seiner Gesamtmasse in vertikaler Richtung schwingfähige (angedeutet durch den Doppelpfeil 116) Rahmen 100 ist seinerseits über weich abgestimmte Federn 112 gegen das Erdreich 114 bzw. gegen das Fundament abgestützt, wodurch die in das Erdreich übertragbaren Vibrationen stark abgeschwächt werden. Das Rahmen-Unterteil 120 und das Rahmen-Oberteil 122 sind durch zwei (hintereinander liegende) linke Rahmen-Säulen 126 und zwei (hintereinander liegende) rechte Rahmensäulen 128 fest und steif miteinander verbunden. Die Gesamtmasse des Rahmens, die für die Abstützung aller auftretenden dynamischen Kräfte zuständig ist, muß einen erheblichen Betrag aufweisen, der mindestens das Doppelte der dynamischen Masse (das ist die Masse des Schwingtisches einschließlich der Massen aller bei dem Verdichtungsvorgang mit der Schwingtisch mitschwingenden Teile) aufweisen muß. Eine derartige Dimensionierung der Gesamtmasse des Rahmens, optimalerweise mit einem noch höheren Massen-Betrag als das Doppelte der dynamischen Masse, ist auch Voraussetzung für die Erzielung des benötigten hohen dynamischen Preß- druckes, insbesondere wenn die Beschleunigungskräfte für die Schwingtischbewegung in beiden Richtungen durch die System-Federn auf die Rahmen-Masse übertragen werden.1 shows: The frame 100, which absorbs the vibration forces of the vertically oriented vibration vibrations (indicated by the double arrows 106 and 108, respectively) of the press plate 102 and of the vibrating table 104, is built up on the base crossbar 110. The one that can vibrate in the vertical direction with its total mass (indicated by the double arrow 116) frame 100 is in turn supported by softly matched springs 112 against the soil 114 or against the foundation, as a result of which the vibrations which can be transmitted into the soil are greatly weakened. The frame base 120 and that Frame upper part 122 are fixedly and stiffly connected to one another by two (one behind the other) left frame columns 126 and two (one behind the other) right frame columns 128. The total mass of the frame, which is responsible for supporting all dynamic forces that occur, must have a considerable amount that is at least twice the dynamic mass (that is the mass of the vibrating table including the masses of all parts that vibrate during the compression process with the vibrating table) got to. Such a dimensioning of the total mass of the frame, optimally with an even higher mass amount than double the dynamic mass, is also a prerequisite for achieving the required high dynamic baling pressure, especially if the acceleration forces for the swing table movement in both directions through the system Springs are transferred to the frame mass.
Der Produktkörper 130 befindet sich innerhalb einer Form 132 und ist oben durch die Unterseite der Preßplatte 102 und unten durch die Oberseite einer mit dem Produktkörper aus- wechselbaren Grundplatte 134 begrenzt, welche ihrerseits auf dem Schwingtisch 104 aufliegt. Die Form 132, die Grundplatte 134 und der Schwingtisch 104 sind über Spanneinrichtungen (symbolisiert durch zwei Linien 136) fest miteinander verspannbar, wobei die Spanneinrichtung auch wieder gelöst werden kann, um nach dem Hochheben der Form 132 den Produktkörper 130 zusammen mit der Grundplatte 134 abtransportieren zu können. Der die Vibrationsschwingungen erzeugende und übertragende und fest mit dem Schwingtisch 104 verbundene Vibrationskolben 140, der auch in zwei Richtungen wirkend ausgebildet sein kann, ist in einem Vibrationszylinder 142 beweglich angeordnet und wird angetrieben durch den veränderlichen Druck und durch das veränderliche Volumen eines Hydrauliköles 144. Das Hydraulikvolumen des Vibrationszylinders 142 ist über eine Leitung 146 an eine nicht dargestellte hydraulische Servoeinrichtung angeschlossen, durch welche der Hydraulikdruck und das Hydraulikvolumen unter Mitwirkung einer übergeordneten (ebenfalls nicht dargestellten) elektrischen Steuerung in an sich bekannter Weise derart beeinflußt werden, daß der Vibrationskolben 140 zu den notwendigen Vibrationsschwingungen 108 gezwungen werden kann.The product body 130 is located within a mold 132 and is delimited at the top by the underside of the pressing plate 102 and at the bottom by the top of a base plate 134 which can be exchanged with the product body and which in turn rests on the oscillating table 104. The mold 132, the base plate 134 and the vibrating table 104 can be firmly clamped to one another via clamping devices (symbolized by two lines 136), the clamping device also being able to be released again in order to remove the product body 130 together with the base plate 134 after lifting the mold 132 to be able to. The vibrating piston 140 which generates and transmits the vibrating vibrations and which is fixedly connected to the vibrating table 104 and which can also be designed to act in two directions is movably arranged in a vibrating cylinder 142 and is driven by the variable pressure and by the variable volume of a hydraulic oil 144 Hydraulic volume of the vibration cylinder 142 is connected via a line 146 to a hydraulic servo device, not shown, through which the hydraulic pressure and the hydraulic volume are influenced in a manner known per se with the help of a superordinate (also not shown) electrical control system in such a way that the vibration piston 140 leads to the necessary vibration vibrations 108 can be forced.
Der hier der Einfachheit halber dargestellte und durch die Bauteile des Vibrationskolbens 140, des Vibrationszylinders 142, des Hydrauliköles 144 und der angeschlossen hydraulische Servoeinrichtung beschriebene einfache Verdichtungs-Vibrator kann bei der praktischen Anwendung der Erfindung ersetzt werden durch Verdichtungs-Vibratoren, die mit ei- nem schwingfähigen Masse-Feder-System arbeiten, wie sie z.B. in der bereits erwähnten EP 0 870 585 A1 oder PCT/DE00/04632 oder in Fig. 2 der vorliegenden Erfindung mit 262 beschrieben sind. In diesem Falle werden die dynamischen Massenkräfte des Schwing- tisches 104 und der mit diesem verbundenen Massenteile über die System-Feder des Mas- se-Feder-systems in den Rahmen eingeleitet. Um die in diesem Falle bei einer Verdichtungseinrichtung, wie in der Zeichnung dargestellt, vorhandenen Kraftflußwege zu verdeutlichen, braucht man sich nur vorzustellen, daß das zwischen Vibrationskolben 140 und Vibra- tionszylinders 142 eingeschlossene Hydrauliköl 144 nicht nur dem Antrieb des Vibrationskolbens 140 dient, sondern auch die System-Feder repräsentiert, die durch die elastische Kompressibilität des Hydrauliköles realisiert wird. Dabei könnte der Vibrationskolben 140 in seiner Eigenschaft als Erreger-Aktuator und Teil der System-Feder auch (in beiden vertikalen Richtungen) doppeltwirkend ausgebildet sein. Den Vibrationszylinders 142 könnte man in diesem Falle auch verallgemeinernd als Federkraft-Abstützorgan 142 bezeichnen.The simple compression vibrator shown here for the sake of simplicity and described by the components of the vibrating piston 140, the vibrating cylinder 142, the hydraulic oil 144 and the connected hydraulic servo device can be replaced in the practical application of the invention by compression vibrators which are equipped with a vibratable mass-spring system work, as described for example in the already mentioned EP 0 870 585 A1 or PCT / DE00 / 04632 or in FIG. 2 of the present invention with 262. In this case, the dynamic mass forces of the vibrating table 104 and the mass parts connected to it are introduced into the frame via the system spring of the mass-spring system. In order to clarify the force flow paths in this case in a compression device, as shown in the drawing, it is only necessary to imagine that the hydraulic oil 144 enclosed between the vibration piston 140 and the vibration cylinder 142 not only serves to drive the vibration piston 140, but also represents the system spring, which is realized by the elastic compressibility of the hydraulic oil. The vibrating piston 140, in its capacity as an excitation actuator and part of the system spring, could also be double-acting (in both vertical directions). In this case, the vibration cylinder 142 could also be generally referred to as a spring force support member 142.
Der mit der Preßplatte 102 fest verbundene und eine Preßkraft erzeugende Preßkolben 150 ist beweglich in einem Preßzylinder 152 angeordnet und wird angetrieben durch den veränderlichen Druck und durch das veränderliche Volumen eines Hydrauliköles 154. Das Hy- draulikvolumen des Preßzylinders 152 ist über eine Leitung 156 an eine nicht dargestellte hydraulische Servoeinrichtung angeschlossen, durch welche der Hydraulikdruck und das Hydraulikvolumen unter Mitwirkung einer übergeordneten (ebenfalls nicht dargestellten) elektrischen Steuerung derart beeinflußt werden, daß der Preßkolben 150 zu Aufwärts- und Abwärtsbewegungen und zum Aufbau eines variablen Preßdruckes gezwungen werden kann. Über die auf der Oberseite des Produktkörpers 130 aufliegende Preßplatte 102 wird während des Verdichtungsvorganges ein (auch veränderbarer) Preßdruck aufgebaut, wodurch sich auch die Vibrationsschwingungen 108 des Vibrationskolbens 140 (in abgeänderter Form) auf den Preßkolben 150 übertragen und dabei auch infolge der Öl- Kompressibilität das Volumen des Hydrauliköles 154 verändern. Die von dem Vibrationskol- ben 142 auf den Preßkolben 150 und umgekehrt, vom Preßkolben 150 auf den Vibrationskolben 142 übertragenen Kräfte werden in einem Kraftflußkreislauf über den Rahmen wieder zusammengeführt. Es ist klar, daß Form und Preßstempel auch derart ausgebildet sein können, daß mehrere Produktkörper zugleich verdichtet werden können. Die Funktion des Preßkolbens und Preßzylinders könnte auch durch eine andere Funktion ersetzt werden, z.B. durch einen (auch federnd gelagerten) Gewindetrieb. In diesem Falle könnte diese Ersatzfunktion aber derart realisiert werden, daß ein die Preßkraft übertragendes Bauteil ähnlich dem des Preßzylinders 152 vorhanden wäre, so daß verallgemeinernd der Preßzylinder 152 in seiner kraftübertragenden Funktion auch als Preßkraft-Abstützorgan 152 bezeichnet werden kann, über welches die Preßkraft der Preßplatte in den Rahmen eingeführt wird.The plunger 150, which is fixedly connected to the press plate 102 and generates a press force, is movably arranged in a press cylinder 152 and is driven by the variable pressure and by the variable volume of a hydraulic oil 154. The hydraulic volume of the press cylinder 152 is connected to one via a line 156 Hydraulic servo device, not shown, is connected, by means of which the hydraulic pressure and the hydraulic volume are influenced with the assistance of a superordinate (also not shown) electrical control such that the plunger 150 can be forced to move up and down and to build up a variable pressing pressure. A (also changeable) pressing pressure is built up on the pressing plate 102 resting on the top of the product body 130 during the compression process, as a result of which the vibrating vibrations 108 of the vibrating piston 140 (in a modified form) are also transmitted to the pressing piston 150 and thereby also due to the oil compressibility change the volume of hydraulic oil 154. The forces transmitted from the vibrating piston 142 to the plunger 150 and vice versa, from the plunger 150 to the vibrating piston 142 are brought together again in a power flow circuit via the frame. It is clear that the shape and press ram can also be designed in such a way that several product bodies can be compressed at the same time. The function of the plunger and press cylinder could also be replaced by another function, e.g. through a (also spring-loaded) screw drive. In this case, however, this replacement function could be implemented in such a way that a component transmitting the pressing force would be similar to that of the press cylinder 152, so that, in general terms, the press cylinder 152 in its force-transmitting function can also be referred to as a pressing force supporting member 152, via which the pressing force of the Press plate is inserted into the frame.
Die in dem Preßzylinder und dem Vibrationszylinder umgesetzten statischen und dynamischen Kräfte müssen in die Massen des Rahmens 100 eingeleitet werden, derart, daß es bei der Übertragung der Kräfte in die Rahmensäulen 126, 128 nur zu geringen Verformungen in dem die Kräfte übertragenden Rahmen-Oberteil und Rahmen-Unterteil kommt, wobei insbesondere Biegeverformungen vermieden werden sollen. Um diesen Zweck zu erfüllen, sind das Rahmen-Oberteil und das Rahmen-Unterteil in einer ähnlichen Kraftübertra- 5 gungsstruktur aufgebaut, welche am Beispiel des Rahmen-Oberteiles (für die spezielle Situation der Übertragung von solchen Zugkräften über die Rahmensäulen, die aus den Druckkräften im Produktkörper 130 abgeleitet sind) erläutert werden soll: Um die Kräfte in die Rahmensäulen übertragen zu können, derart, daß dieselben so wenig wie möglich auf Biegung beansprucht werden, ist es nötig, daß sich die resultierenden Kraftflußlinien 160,The static and dynamic forces implemented in the press cylinder and the vibration cylinder must be introduced into the masses of the frame 100 in such a way that it when the forces are transmitted to the frame columns 126, 128, only slight deformations occur in the upper frame and lower frame which transmit the forces, in particular bending deformations should be avoided. In order to fulfill this purpose, the upper frame part and the lower frame part are constructed in a similar force transmission structure, which is based on the example of the upper frame part (for the special situation of the transmission of such tensile forces via the frame columns resulting from the compressive forces are to be explained in the product body 130): In order to be able to transmit the forces into the frame columns in such a way that they are subjected to bending as little as possible, it is necessary that the resulting force flow lines 160,
10 162 und 164 der Strukturteile des Rahmen-Oberteiles optimalerweise in solchen Kraftlinien- Kreuzungspunkten 166 und 168 treffen, welche möglichst nahe zur und idealerweise in der Mittelachse der Rahmensäulen 126, 128 liegen. Um dieses Ziel zu erreichen und um Biegebeanspruchungen zu vermeiden, ist die Struktur des Rahmen-Oberteiles derart aufgebaut, daß es solche Strukturanteile gibt, welche überwiegend nur Druckkräfte und solche gibt,10 162 and 164 of the structural parts of the upper frame part optimally meet in such force line crossing points 166 and 168 which are as close as possible to and ideally in the central axis of the frame columns 126, 128. In order to achieve this goal and to avoid bending stresses, the structure of the upper frame part is constructed in such a way that there are structural parts that predominantly only contain compressive forces and such,
15 welche überwiegend nur Zugkräfte übertragen.15 which mostly only transmit tensile forces.
Als Strukturanteile, welche überwiegend nur Druckkräfte übertragen, sind 2 (hinter einander liegende) linke Diagonalstreben 170 und zwei (hinter einander liegende) rechte Diagonalstreben 172 vorgesehen, wobei diese Diagonalstreben die von dem Preßzylinder 152 aus- 0 gehenden Kräfte in die Kraftlinien-Kreuzungspunkte 166 und 168 übertragen. Die Traverse 174 hat insbesondere Zugkräfte zu übertragen, die von den Druckkräften der Diagonalstreben abgeleitet sind. Der strukturelle Aufbau des Rahmen-Unterteiles 120 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ganz ähnlich aufgebaut, wobei lediglich der Preßzylinder 152 durch den Vibrationszylinder 142 ersetzt ist. Die durch die Anordnung der Diagonalstreben be- 5 dingte Dreieck-Struktur (Linien 160, 162, 164) des Rahmen-Oberteiles und/oder das Rahmen-Unterteil könnte jedoch auch spiegelsymmetrisch angeordnet sein. Bei Benutzung der Linie 164 als Symmetrielinie lägen die Linien 160, 162 dann oberhalb von dieser. In diesem Falle hätten die Diagonalstreben (170, 172) dann Zugkräfte und die Traverse 174 hätte dann eine Druckkraft zu übertragen. [Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß beimStructural components which predominantly transmit only compressive forces are two left diagonal struts 170 (one behind the other) and two right diagonal struts 172 one behind the other, these diagonal struts transferring the forces emanating from the press cylinder 152 into the force line crossing points 166 and 168 transmitted. The traverse 174 has in particular to transmit tensile forces which are derived from the compressive forces of the diagonal struts. As can be seen from the drawing, the structural structure of the lower frame part 120 is constructed in a very similar manner, only the press cylinder 152 being replaced by the vibrating cylinder 142. The triangular structure (lines 160, 162, 164) of the upper frame part and / or the lower frame part caused by the arrangement of the diagonal struts could, however, also be arranged in mirror symmetry. When using line 164 as a line of symmetry, lines 160, 162 would then lie above it. In this case, the diagonal struts (170, 172) would then have tensile forces and the traverse 174 would then have to transmit a compressive force. [Only for the sake of completeness it should be mentioned that the
30 Einsatz von Verdichtungs-Vibratoren, die mit einem schwingfähigen Masse-Feder-System arbeiten, die Rahmensäulen 128 auch zusätzlich noch mit solchen Zug- und Druckkräften beaufschlagt werden, die allein aus den Massenkräften der schwingenden Masse des Masse-Feder-Systems abgeleitet sind. Unter dem Einfluß der in diesem Falle bei der Umkehrung der aufwärts gerichteten Schwingbewegung der System-Masse auftretenden dynamischen30 Use of compression vibrators that work with a vibratable mass-spring system, the frame columns 128 are also subjected to such tensile and compressive forces that are derived solely from the mass forces of the vibrating mass of the mass-spring system. Under the influence of the dynamic that occurs in this case when the upward oscillating movement of the system mass is reversed
35 Massenkräfte können in den Diagonalstreben die Kraftrichtungen auch umgekehrt werden]. Vereinfachend könnte man bezüglich der beschriebenen Struktur des Rahmen-Oberteiles auch die Aussage formulieren, daß an der in den Kraftfluß zur Verbindungsstruktur 126, 128 hin mit einbezogenen Struktur des Rahmen-Oberteils 122 und/oder des Preßkraft- Abstützorgans 152 Strukturanteile 170,172 vorgesehen sind, in denen über die Preßplatte geführte Kräfte weitergeleitet sind, wobei wenigstens ein Teil dieser Kräfte durch diese Strukturanteile auf Kraftflußwegen 160, 162 geleitet sind, die nicht parallel zur horizontalen Haupterstreckungsrichtung des Rahmenoberteiles sind. Jedenfalls gilt auch, daß unter dem Einfluß einer senkrecht zur Längserstreckung mittig in vertikaler Richtung an dem Rahmen- Oberteil oder dem Rahmen-Unterteil angreifenden Einheitskraft die dabei auftretende Durchbiegung dieser Teile geringer sein muß als die Durchbiegung der linken oder rechten Verbindungsstruktur unter dem Einfluß der senkrecht und mittig zur Längserstreckung der Verbindungsstruktur-Teile in horizontaler Richtung angreifenden gleichen Einheitskraft.35 mass forces can also be reversed in the diagonal struts]. To simplify, one could formulate the statement regarding the structure of the frame upper part described that structural parts 170, 172 are provided in the structure of the frame upper part 122 and / or the pressing force supporting member 152 which is included in the force flow to the connecting structure 126, 128 in to which forces passed via the press plate are passed, at least some of these forces being guided through these structural parts on force flow paths 160, 162 which are not parallel to the horizontal main direction of extension of the upper frame part. In any case, it also applies that under the influence of a unit force acting centrally on the frame upper part or the lower part perpendicularly to the longitudinal extension, the bending of these parts which occurs must be less than the bending of the left or right connecting structure under the influence of the vertical and in the middle to the longitudinal extent of the connecting structure parts engaging in the horizontal direction the same unit force.
Es sind zwei Hilfseinrichtungen 180, 182 vorgesehen, mit welchen die Form 132 angehoben werden kann, um nach dem Lösen der Spanneinrichtungen 136 die Entformung des Produktkörpers 130 aus der Form vornehmen zu können. Um diese Funktion zu erfüllen, können die Arme 184, 186 unter die Nasen 188, 189 fahren, um damit die Form anzuheben. Die Arme sitzen an Schlitten 190, 192, welche an Führungsteilen 194, 196 auf und nieder verfahrbar sind. Die Führungsteile 194, 196 selbst sind an dem Fundament 114 befestigt. Da die Entformung des Produktkörpers und damit der Kontakt zwischen den Armen 194, 196 und Nasen 188, 189 nicht während des Verdichtungsvorganges stattfindet, können die Teile der Hilfseinrichtungen 180, 182 nicht durch die Vibrationsschwingungen 108 zu mit einer Lärmabstrahlung verbundenen Eigenschwingungen angeregt werden.Two auxiliary devices 180, 182 are provided with which the mold 132 can be raised in order to be able to remove the product body 130 from the mold after the clamping devices 136 have been released. To accomplish this function, arms 184, 186 can travel under lugs 188, 189 to raise the shape. The arms sit on carriages 190, 192, which can be moved up and down on guide parts 194, 196. The guide parts 194, 196 themselves are attached to the foundation 114. Since the demolding of the product body and thus the contact between the arms 194, 196 and lugs 188, 189 does not take place during the compression process, the parts of the auxiliary devices 180, 182 cannot be excited by the vibration vibrations 108 to produce natural vibrations associated with noise radiation.
Man erkennt, daß der gesamte Rahmen 100, definiert wenigstens durch die fest und steif miteinander verbundenen Bauteile, nämlich, Rahmen-Säulen (126, 128), Rahmen-Oberteil 122, Preßkraft-Abstützorgan 152, Rahmen-Unterteil 120, Federkraft-Abstützorgan 142, mit seiner Gesamtmasse als Abstützmasse für jene dynamischen Kräfte dient, welche entweder bei der Durchführung von Schwingbewegungen 108 über den Schwingtisch 104 und über die Preßplatte 102 geführt werden, oder welche als Reaktionskräfte der Schwingkräfte der Massen des Masse-Feder-Systems über die System-Federn in das Rahmen-Unterteil eingeführt werden. Das heißt z.B. auch, daß im Gegensatz zu dem in dem Dokument EP 0 620 090 B1 definierten Stand der Technik für über das Federkraft-Abstützorgan 142 geführte dynamische Kräfte als Abstützmasse auch jene Massenteile mitbenutzt werden, die dem Rahmen-Oberteil 122 zuzuordnen sind. Als Vorteil erweist sich auch, daß dynamische Kräfte, die zeitsynchron gegen das Rahmen-Oberteil 122 und das Rahmen-Unterteil 120 abgestützt werden, derart kompensiert werden, daß sie keine Verlagerung der Gesamtmasse des Rahmens 100 bewirken können.It can be seen that the entire frame 100, defined at least by the rigidly and rigidly connected components, namely, frame columns (126, 128), frame upper part 122, pressing force supporting element 152, frame lower part 120, spring force supporting element 142 , with its total mass serves as a supporting mass for those dynamic forces which are either guided over the vibrating table 104 and over the pressure plate 102 when oscillating movements 108 are carried out, or which act as reaction forces of the oscillating forces of the masses of the mass-spring system via the system Springs are inserted into the lower part of the frame. This also means, for example, that, in contrast to the prior art defined in document EP 0 620 090 B1, those mass parts which are to be assigned to the frame upper part 122 are also used as the supporting mass for dynamic forces guided via the spring force support member 142. It also proves to be an advantage that dynamic forces acting synchronously against the upper frame part 122 and the lower frame part 120 are supported, so compensated that they can not cause a shift in the total mass of the frame 100.
Man erkennt weiterhin auch, daß sich aus der Konzeption einer festen und steifen Verbin- düng des Preßzyiinders mit dem Rahmen noch ein zusätzlicher Vorteil ergibt. Dieser besteht darin daß durch die Vermeidung von Federn, die bei dem Stand der Technik zwischen der Preßplatte 102 und dem Rahmen angeordnet sind, eine höhere Führungsgenauigkeit zwischen Preßplatte und Form und daher auch ein geringerer Verschleiß der Form erreicht werden kann.It can also be seen that an additional advantage results from the conception of a firm and rigid connection of the press cylinder to the frame. This consists in that, by avoiding springs which are arranged between the press plate 102 and the frame in the prior art, a higher guiding accuracy between the press plate and the mold and therefore also less wear of the mold can be achieved.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsvariante einer Verdichtungseinrichtung gezeigt, mit einem Schwingtisch 204, an dem man sich die nicht dargestellten Teile Grundplatte und Form (mit Produktkörper) wie in Fig. 1 gezeigt, befestigt vorzustellen hat, und wobei oberhalb der Trennungslinie 201 die gleichen Teile und Funktionseinrichtungen mit den Rahmen- Säulen 226 und 228 verbunden sein sollen, wie sie in Fig. 1 in Verbindung mit den Rahmensäulen 126 und 128 gezeigt und beschrieben sind. Zum Rahmen 200 gehören neben der linken Rahmensäule 226 und der rechten Rahmensäule 228 noch das Rahmen-Unterteil 220, welches sich in diesem Falle zusammensetzt aus der Basistraverse 210 und aus dem darunter befestigten Betonbehälter 250. Der Betonbehälter 250 hat die Aufgabe, in kosten- günstiger Weise eine große Masse für den ganzen Rahmen zu erzeugen. Zu diesem Zwek- ke ist der Betonbehälter ursprünglich ein Gebilde mit einem oder mit mehreren Hohlräumen, die bevorzugt erst bei der Aufstellung der Verdichtungseinrichtung an ihrem Arbeitsplatz mit Beton gefüllt wird, wobei der eingefüllte Beton durch das Rechteck 252 angedeutet ist. Durch diese Maßnahme erhält der ganze Rahmen vorteilhafterweise einen sehr tief liegen- den Schwerpunkt, der mit "G" symbolisch gekennzeichnet ist. Der Betonbehälter könnte natürlich auch ersetzt werden durch an der Basistraverse befestigte vorgefertigte Beton- platten oder Stahlplatten.FIG. 2 shows another embodiment variant of a compaction device, with a vibrating table 204, to which the parts of the base plate and shape (with product body) not shown, as shown in FIG. 1, have to be attached, and above which the dividing line 201 same parts and functional devices are to be connected to the frame columns 226 and 228, as shown and described in FIG. 1 in connection with the frame columns 126 and 128. In addition to the left frame column 226 and the right frame column 228, the frame 200 also includes the frame lower part 220, which in this case is composed of the base crossbeam 210 and the concrete container 250 attached underneath. The concrete container 250 has the task of being more cost-effective Way to create a large mass for the whole frame. For this purpose, the concrete container is originally a structure with one or more cavities, which is preferably only filled with concrete when the compacting device is installed at its work station, the filled-in concrete being indicated by the rectangle 252. This measure advantageously gives the entire frame a very low center of gravity, which is symbolically identified by "G". The concrete container could of course also be replaced by prefabricated concrete plates or steel plates attached to the base crossbar.
In Fig. 2 ist ein Verdichtungsvibrator 260 gezeigt, der vom Gesamtaufwand her gesehen wegen seiner rein mechanischen Ausführung noch kostengünstiger als der in Fig. 1 gezeigte herzustellen und zu betreiben ist und der auch eine günstigere Einleitung der Schwingungskräfte in die Gesamtmasse des Rahmens 200 gestattet. Der Verdichtungsvibrator besteht aus dem schwingfähigen Masse-Feder-System 262 und dem Erreger- Aktuator 264. Der Verdichtungsvibrator vermag auch während des Vorganges der Verdich- tung der Produktkörper harmonische Schwingungen, d.h. Schwingungen mit im wesentlichen sinusförmigem Verlauf durchzuführen. Die Masse des Masse-Feder-Systems umfaßt den in vertikaler Richtung (angedeutet durch den Dopelpfeil 230) schwingenden Schwing- tisch 204 mit den daran befestigten Teilen, das sind im wesentlichen die Grundplatte und die Form. Die System-Feder 266 besteht aus zwei gleichgearteten Einzelfedern 268, deren eigentliche Federelemente 270 aus einem Elastomerwerkstoff bestehen und in beiden vertikalen Richtungen auf Schub belastbar sind. Die bei der Verformung entstehende Federkraft wird über das Mittelstück 272 auf den Schwingtisch und über je zwei Abstützorgane 274 auf die Basistraverse 210 bzw. auf das Rahmen-Unterteil 220 übertragen. Wegen der Übernahme aller Federkräfte kann man der Basistraverse 210 in Anlehnung an die in Fig. 2 entsprechend beschriebene Funktion auch die Funktion eines "Federkraft-Abstützorgans" zuordnen. Die Einzelfedern 268 könnten jedoch auch durch Einzelfedern aus einem metalli- sehen Werkstoff oder aus einem Faser- Verbundwerkstoff bestehen, wobei diese dann in beiden vertikalen Richtungen verformbar sein müßten.FIG. 2 shows a compression vibrator 260 which, viewed from the total outlay, can be produced and operated even more cost-effectively than the one shown in FIG. 1 because of its purely mechanical design, and which also allows the vibration forces to be introduced more favorably into the overall mass of the frame 200. The compression vibrator consists of the oscillatable mass-spring system 262 and the exciter actuator 264. The compression vibrator is also able to carry out harmonic vibrations, ie vibrations with an essentially sinusoidal course, during the compression of the product bodies. The mass of the mass-spring system comprises the oscillating oscillation in the vertical direction (indicated by the double arrow 230). table 204 with the parts attached to it, that is essentially the base plate and the shape. The system spring 266 consists of two identical springs 268 of the same type, the actual spring elements 270 of which are made of an elastomer material and can be subjected to thrust in both vertical directions. The spring force generated during the deformation is transmitted via the center piece 272 to the oscillating table and via two support members 274 each to the base cross-member 210 or to the frame lower part 220. Because of the assumption of all spring forces, the function of a "spring force support member" can also be assigned to the base crossbeam 210 based on the function correspondingly described in FIG. 2. However, the individual springs 268 could also consist of individual springs made of a metallic material or of a fiber composite material, which would then have to be deformable in both vertical directions.
Der Erreger-Aktuator 264 besteht aus einem oder mehreren elektrischen ünearmotoren mit jeweils einem zweiteiligen Primärteil 280, 280', welches die elektrische Wicklung trägt und welches an der Basistraverse 210 befestigt ist, sowie mit jeweils einem Sekundärteil 282 mit den Permanentmagneten 284. Durch die gezeigte Doppelanordnung von elektrischen Linearmotoren kann bewirkt werden, daß sich die horizontalen Magnetkräfte, die ganz erhebliche Beträge aufweisen, gegenseitig aufheben. Dadurch erst wird in Verbindung mit den eingesetzten Federelementen 270 aus einem Elastomerwerkstoff eine präzise vertikale Line- arführung des Schwingtisches erreicht. Die Anordnung der beweglichen Sekundärteile am Schwingtisch empfiehlt sich deshalb, weil dieses Motorteil am besten den hohen Beschleunigungen des Schwingtisches gewachsen ist.The excitation actuator 264 consists of one or more electric nuclear motors, each with a two-part primary part 280, 280 ', which carries the electrical winding and which is fastened to the base cross-member 210, and each with a secondary part 282 with the permanent magnets 284 Double arrangement of electric linear motors can cause the horizontal magnetic forces, which have very considerable amounts, to cancel each other out. This is the only way to achieve a precise vertical linear guidance of the vibrating table in connection with the spring elements 270 made of an elastomer material. The arrangement of the movable secondary parts on the vibrating table is recommended because this motor part is best able to withstand the high accelerations of the vibrating table.
Die Einzelfedern 268 sind bewußt nicht in der Mitte des Schwingtisches 204 angebracht, sondern außerhalb der Mitte, da somit zwei vorteilhafte Effekte zu erzielen sind. Zum einen kann durch die außermittige Anordnung der Einzelfedern der Kraftfluß für die hohen dynamischen Kräfte verbessert werden, und zwar neben dem Kraftfluß im Schwingtisch selbst auch dadurch, daß die Einleitung der dynamischen Kräfte in die Basistraverse 210, an der auch die Rahmensäulen 226, 228 befestigt sind, in der Nähe der Krafteinleitungspunkte der durch die Rahmensäulen geleiteten Kraftflüsse erfolgen kann. Zum anderen können die mit einer hohen horizontalen Steifigkeit ausführbaren Einzelfedern 268 in einer zweiten Funktion eine sonst notwendige zentrale Geradführung, wie sie in Fig. 1 durch das Zusammenwirken des Vibrationskolbens 140 und des Vibrationszylinders 142 gebildet ist, ersetzen. Dadurch bedingt kann beim Einsatz von elektrischen Linearmotoren als Erreger-Aktuatoren die Aufrechterhaltung der Luftspalte in den Motoren allein durch die horizontale Steifigkeit der Einzelfedern 268 erreicht werden. Der ganze Rahmen 200 ist über (mindestens 4) Isolationsfedern 244, 246, denen die Gewichtskraft und die Massenkraft des Rahmens über Kragarme 240, 242 mitgeteilt ist, gegen das Fundament 214 abgestützt. Seitliche Stützfedern 234, 236 (die in diesem Falle als Ela- stomerfedem ausgebildet sein sollen) können mit dazu beitragen, ein Ausweichen des Rahmens in horizontaler Richtung zu verhindern. Um die Isolation des Rahmens gegen das Fundament wirksam betreiben zu können, muß durch die abgestützten Massen und die resultierende Federkonstante aller Isolationsfedern 244, 246 und der beteiligten seitlichen Stützfedern 234, 236 eine Eigenfrequenz gebildet sein, die wenigstens um den Faktor 2 kleiner als die unterste Arbeits-Erregerfrequenz ist, die in jedem Falle aber unter 25 Hz liegen muß.The individual springs 268 are deliberately not attached in the middle of the vibrating table 204, but outside the center, since two advantageous effects can thus be achieved. On the one hand, the eccentric arrangement of the individual springs can improve the power flow for the high dynamic forces, in addition to the power flow in the vibrating table itself, in that the introduction of the dynamic forces into the base crossbar 210, to which the frame columns 226, 228 are also attached are in the vicinity of the force introduction points of the force flows guided through the frame columns. On the other hand, the single springs 268, which can be designed with a high level of horizontal rigidity, can, in a second function, replace an otherwise necessary central straight guide, as is formed in FIG. 1 by the interaction of the vibration piston 140 and the vibration cylinder 142. As a result, when using electric linear motors as exciter actuators, the maintenance of the air gaps in the motors can be achieved solely through the horizontal stiffness of the individual springs 268. The entire frame 200 is supported against the foundation 214 by (at least 4) insulation springs 244, 246, to which the weight and the mass force of the frame are communicated via cantilever arms 240, 242. Lateral support springs 234, 236 (which in this case are to be designed as elastomer springs) can help to prevent the frame from evading in the horizontal direction. In order to be able to effectively operate the insulation of the frame against the foundation, a natural frequency must be formed by the supported masses and the resulting spring constant of all insulation springs 244, 246 and the side support springs 234, 236 involved, which is at least a factor of 2 smaller than the lowest Work excitation frequency is, which in any case must be below 25 Hz.
Hinter der gezeigten Abstützung des Rahmens 200 gegen das Fundament verbirgt sich folgende Absicht: Wegen der einteiligen Ausführung des ganzen Rahmens 200 und wegen der Verwendung eines schwingenden Masse-Feder-Systems, durch welches erhebliche dynamische Kräfte in den Rahmen eingeleitet werden (bei einer Gesamtmasse des Schwingtisches von etwa 4 Tonnen und bei einer Schwingwegamplitude von ± 2 mm werden z. B. bei einer Schwingfrequenz von 55 Hz dynamische Kräfte in der Größenordnung von etwa 95000 daN, also 95 Tonnen, entwickelt), ist dafür zu sorgen, daß der über Isolationsfedern gegen das Fundament abzustützende Rahmen seine Eigenschwingungen präzise in vertikaler Richtung ausführt und nicht etwa Schaukelbewegungen mit horizontalen Bewegungskomponenten ausführt. Um dies zu gewährleisten, sind zwei alternative Maßnahmen vorgesehen, die auch miteinander kombiniert werden können: Zum einen kann -wie gezeigt- vorgesehen werden, daß die Einleitung der Abstützkräfte der Isolationsfedern 244, 246 in den Rahmen erheblich oberhalb des Schwerpunktes "G" erfolgt. Zum anderen kann vorgesehen werden, daß ein seitliches Ausweichen oder ein Schaukeln des Rahmens durch die Mitwirkung von seitlichen Stützfedern 234, 236 verhindert wird, welche in horizontaler Richtung hohe, in vertikaler Richtung jedoch nur geringe Federkräfte entwickeln. Diese seitlichen Stützfedern (die übrigens auch bei einer Verdichtungseinrichtung gemäß der Fig. 1 vorge- sehen werden können), können auch (in nicht zeichnerisch dargestellter Weise) gegen den Rahmen 200 wirkend in einer Höhe weit oberhalb der Isolationsfedern 244, 246 bei einer Befestigung an mit dem Fundament 214 befestigten Stützorganen angebracht sein.Behind the shown support of the frame 200 against the foundation is the following intention: Because of the one-piece design of the entire frame 200 and because of the use of a vibrating mass-spring system, through which considerable dynamic forces are introduced into the frame (with a total mass of Vibration table of about 4 tons and with an oscillation path amplitude of ± 2 mm, e.g. at an oscillation frequency of 55 Hz dynamic forces in the order of about 95000 daN, i.e. 95 tons, are developed), it has to be ensured that the over isolation springs frame to be supported against the foundation executes its natural vibrations precisely in the vertical direction and does not execute rocking movements with horizontal movement components. In order to ensure this, two alternative measures are provided, which can also be combined with one another: on the one hand, as shown, it can be provided that the supporting forces of the insulation springs 244, 246 are introduced into the frame considerably above the center of gravity "G". On the other hand, it can be provided that lateral deflection or rocking of the frame is prevented by the cooperation of lateral support springs 234, 236, which develop high spring forces in the horizontal direction, but only slight in the vertical direction. These lateral support springs (which, incidentally, can also be provided in a compression device according to FIG. 1) can also act (in a manner not shown in the drawing) against the frame 200 at a height far above the insulation springs 244, 246 when they are fastened be attached to the foundation 214 supporting members.
Die an verschiedenen Stellen in den Figuren 1 und 2 vorhandenen Strich-Punkt-ünien sol- len, soweit für diese Linien nicht unter Benutzung von Bezugszeichen eine andere Bedeutung beschrieben ist, eine feste Verbindung von angrenzenden Bauteilen andeuten. Unter dynamischen Kräften werden solche Kräfte verstanden, die aus der Beschleunigung von Massen abgeleitet sind. The dash-dot lines present at various points in FIGS. 1 and 2 are intended to indicate a firm connection of adjacent components, unless a different meaning is described for these lines using reference numerals. Under Dynamic forces are understood to be those forces that are derived from the acceleration of masses.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verdichtungseinrichtung zur Verdichtung von aus körniger Masse (z.B. aus Beton) beste- henden Produktkörpern mittels auf den Produktkörper einwirkenden harmonischen1. Compacting device for compacting product bodies consisting of granular mass (e.g. concrete) by means of harmonics acting on the product body
Schwingbewegungen eines schwingfähigen Masse-Feder-Systems eines Verdichtungsvi- brators, wobei die Verdichtungseinrichtung einen Rahmen (100, 200) aufweist mit einem Rahmen-Oberteil (122), einem Rahmen-Unterteil (120, 220) und mit einer diese verbindenden Verbindungsstruktur (126, 128; 226, 228) und wobei zwischen Rahmen-Oberteil (122) und Rahmen-Unterteil (120, 220) ein Kräfteaustausch über einen außerhalb der Verbindungsstruktur verlaufenden Kraftflußweg vorgesehen ist, wobei in diesen Kraftflußweg wenigstens mit eingeschlossen sind,Vibration movements of an oscillatable mass-spring system of a compression vibrator, the compression device having a frame (100, 200) with an upper frame part (122), a lower frame part (120, 220) and with a connecting structure (126) connecting them , 128; 226, 228) and wherein an exchange of forces is provided between the upper frame part (122) and the lower frame part (120, 220) via a force flow path running outside the connection structure, at least also being included in this force flow path,
- ein Preßkraft-Abstützorgan (152), durch welches die Preßkraft auf das Rahmen-Oberteil (122) übertragen ist,- A pressing force support member (152) through which the pressing force is transmitted to the upper frame part (122),
- eine Preßplatte (102),- a press plate (102),
- ein Produktkörper (130),- a product body (130),
- eine schwingfähige Masse (104, 132, 134, 140) des Masse-Feder-Systems (262), in welche wenigstens die Masse des Schwingtisches (104, 204) mit einbezogen ist, - eine oder mehrere Federn (144, 268) des Masse-Feder-Sytems (262) und- an oscillatable mass (104, 132, 134, 140) of the mass-spring system (262), in which at least the mass of the oscillating table (104, 204) is included, - one or more springs (144, 268) of the Mass-spring systems (262) and
- ein oder mehrere Federkraft-Abstützorgane (142, 274, 210), durch welche die Federkräfte der schwingfähigen Masse auf das Rahmen-Unterteil (120, 220) übertragen sind,one or more spring force supporting members (142, 274, 210), through which the spring forces of the oscillatable mass are transmitted to the lower frame part (120, 220),
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
- das Rahmen-Oberteil (122) und das Rahmen-Unterteil (120, 220) über eine linke Verbindungsstruktur (126, 226) und über eine rechte Verbindungsstruktur (128, 228) fest miteinander verbunden sind,the upper frame part (122) and the lower frame part (120, 220) are firmly connected to one another via a left connecting structure (126, 226) and via a right connecting structure (128, 228),
- und daß durch ihre Gesamtmasse eine bei den Schwingbewegungen (108, 230) mitbe- wegbare einzige Abstützmasse gebildet ist zur Abstützung für jene dynamischen Kräfte, die durch die Preßplatte (102) und/oder den Schwingtisch (104, 204) auf den Rahmen (100, 200) übertragen sind.- and that its total mass forms a single supporting mass that can be moved during the oscillating movements (108, 230) to support those dynamic forces which are exerted on the frame () by the press plate (102) and / or the oscillating table (104, 204) 100, 200) are transferred.
2. Verdichtungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet - daß die Preßkraft der Preßplatte (102) erzeugt ist2. Compression device according to claim 1, characterized - that the pressing force of the press plate (102) is generated
- hydraulisch durch ein Hydrauliköl (154), welches zugleich in Kontakt ist mit dem Preßkraft-Abstützorgan (152), oder - mechanisch durch einen Gewindetrieb, der kräftemäßig federnd gegen das Preßkraft- Abstützorgan (152) abgestützt ist, und/oder- Hydraulically by a hydraulic oil (154), which is also in contact with the pressing force support member (152), or - Mechanically by a screw drive, which is supported by force against the pressing force support member (152) and / or
- daß die Federkraft der Feder (144) bzw. der Federn (268) des Masse-Feder-Systems (262) gegen das Federkraft- Abstützorgan (142, 210) bzw. gegen die Federkraft-Abstütz- organe (274) abgestützt sind, und/oder- That the spring force of the spring (144) or the springs (268) of the mass-spring system (262) against the spring force support member (142, 210) or against the spring force support members (274) are supported, and or
- daß das Rahmen-Oberteil (122) fest und nicht federnd mit dem Preßkraft-Abstützorgan (152) und das Rahmen-Unterteil (120, 220) fest und nicht federnd mit dem Federkraft- Abstützorgan (142, 210) bzw. den Federkraft-Abstützorganen (274) verbunden sind.- That the frame upper part (122) is fixed and not resilient with the pressing force support member (152) and the frame lower part (120, 220) is fixed and not resilient with the spring force supporting member (142, 210) or the spring force Support members (274) are connected.
3. Verdichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der in den Kraftfluß zur linken Verbindungsstruktur (126, 226) und zur rechten Verbindungsstruktur (128, 228) hin miteinbezogenen Struktur des Rahmen-Oberteils (122) und/oder des Preßkraft-Abstützorgans (152) Strukturanteile (170,172) vorgesehen sind, in denen über die Preßplatte geführte Kräfte weitergeleitet sind, wobei wenigstens ein Teil dieser Kräfte durch diese Strukturanteile auf Kraftflußwegen (160, 162) geleitet sind, die nicht parallel zur horizontalen Haupterstreckungsrichtung des Rahmenoberteiles sind.3. Compression device according to claim 1 or 2, characterized in that on the in the power flow to the left connection structure (126, 226) and the right connection structure (128, 228) involved structure of the upper frame part (122) and / or the pressing force Support member (152) structural parts (170, 172) are provided, in which forces passed over the pressure plate are transmitted, at least some of these forces being guided through these structural parts on force flow paths (160, 162) that are not parallel to the horizontal main direction of extension of the upper frame part ,
4. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Gesamtmasse des Rahmens (100,200) und durch die Masse jener Bauteile (150,152, 102, 130, 134, 104, 140, 142; 262) die an der Übertragung von Kräften auf dem außerhalb der linken Verbindungsstruktur (126, 226) und der rechten Verbindungsstruktur (128, 228) verlaufenden Kraftflußweg beteiligt sind, ein gemeinsamer Schwerpunkt (G) gebildet ist, der unterhalb der Oberfläche des Schwingtisches 104, 204) gelegen ist.4. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that by the total mass of the frame (100, 200) and by the mass of those components (150, 152, 102, 130, 134, 104, 140, 142; 262) which at the Transmission of forces on the force flow path extending outside the left connecting structure (126, 226) and the right connecting structure (128, 228) is involved, a common center of gravity (G) is formed, which is located below the surface of the vibrating table 104, 204).
5. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichtungsvibrator (104, 140, 142, 144; 260) mit einer Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz oder in der Nähe der Eigenfrequenz des Masse-Feder- Systems (262) betreibbar ist.5. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the compression vibrator (104, 140, 142, 144; 260) with an excitation frequency equal to the natural frequency or in the vicinity of the natural frequency of the mass-spring system (262) is operable.
6. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Hilfseinrichtungen (180, 182) vorgesehen sind, mit welchen durch Aufnahme eines Kontaktes zwischen Teilen (188, 189) der Form (132) und Teilen (184, 186) der Hilfseinrichtung die Form (132) anhebbar ist, und wobei der Kontakt nicht während der Durchführung der Hauptverdichtung hergestellt ist. 6. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that one or more auxiliary devices (180, 182) are provided, with which by taking up contact between parts (188, 189) of the mold (132) and parts (184 , 186) of the auxiliary device, the mold (132) can be raised, and wherein the contact is not established while the main compression is being carried out.
7. Verdichtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (184, 186), mit welchen die Form (132) anhebbar ist, an Führungsteilen (194, 196), welche gegen das Erdreich (114) abgestützt sind, bewegbar sind.7. Compaction device according to claim 6, characterized in that the parts (184, 186) with which the mold (132) can be raised on guide parts (194, 196) which are supported against the ground (114), are movable.
5 8. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmasse des Rahmens (100, 200) einschließlich des Rahmen-Oberteils (122), des Rahmen-Unterteils (120, 220), der linken Verbindungsstruktur (126, 226), der rechten Verbindungsstruktur (128, 228) und aller Teile, die mit dem Rahmen fest verbunden sind, größer ist als die Masse des Schwingtisches (104, 204) einschließlich 10 der mit ihm bei der Schwingung bei dem Verdichtungsvorgang fest verbundenen Teile (134,132, 140; 272, 282).5 8. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the total mass of the frame (100, 200) including the upper frame part (122), the lower frame part (120, 220), the left connecting structure (126 , 226), the right connecting structure (128, 228) and all parts which are firmly connected to the frame are larger than the mass of the vibrating table (104, 204) including 10 of the parts firmly connected to it during the vibration during the compression process (134,132, 140; 272, 282).
9. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (100, 200) vorgesehen ist zur Aufnahme von in beiden 15 vertikalen Richtungen wirksamen dynamischen Federkräften, welche über die System-Feder (266) des Masse-Feder-Systems (262) des Verdichtungsvibrators (260) übertragen sind und welche von den Massenkräften der schwingenden dynamischen Masse (132, 134, 104, 140; 204, 282, 272) abgeleitet sind.9. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the frame (100, 200) is provided for receiving dynamic spring forces effective in both 15 vertical directions, which via the system spring (266) of the mass spring -System (262) of the compression vibrator (260) are transmitted and which are derived from the inertial forces of the vibrating dynamic mass (132, 134, 104, 140; 204, 282, 272).
20 10. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Rahmens (100, 200) vergrößert ist durch darin integrierte oder daran befestigte Hilfsmassen, welche ausgeführt sind - in Form von in Hohlräumen am Rahmen oder in am Rahmen (bevorzugt unterhalb desselben) befestigten Betonbehältern eingegossenen Betonmassen, oder 25 - in Form von am Rahmen, bevorzugt jedoch unterhalb des Rahmens befestigten vorgefertigten Betonplatten oder Stahlplatten.20 10. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the mass of the frame (100, 200) is increased by integrated therein or attached auxiliary masses, which are executed - in the form of in cavities on the frame or in on Frame (preferably below the same) attached concrete containers poured concrete mass, or 25 - in the form of prefabricated concrete plates or steel plates attached to the frame, but preferably below the frame.
11. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Systemfeder (266) des Masse-Feder-Systems (262) des Verdich-11. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the system spring (266) of the mass-spring system (262) of the compression
30 tungsvibrators (260) aufgebaut ist unter Benutzung von in beiden vertikalen Richtungen belastbaren mechanischen Federn (270), welche als Elastomerfedern oder als Stahlfedern ausgeführt sind.30 vibrator (260) is constructed using mechanical springs (270) which can be loaded in both vertical directions and which are designed as elastomer springs or as steel springs.
12. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Anspruch 1 bis 11, dadurch 35 gekennzeichnet, daß die Gesamtmasse des Rahmens (100, 200) einschließlich der Masse jener Bauteile (150,152, 102, 130, 134, 104, 140, 142; 262) die an der Übertragung von Kräften auf dem außerhalb der linken Verb^dungsstruktur (126, 226) und der rechten Ver- bindungsstruktur (128, 228) verlaufenden Kraftflußweg beteiligt sind, über eine oder mehrere Federn (112; 244, 246) weich gegen das Erdreich bzw. Fundament (114, 214) abgestützt bzw. schwingungsmäßig isoliert ist, wobei durch die abgestützten Massen und die Federkonstante der Feder bzw. der resultierenden Federkonstante der Federn (112; 244, 246) 5 eine Eigenfrequenz gebildet ist, die wenigstens um den Faktor 2 kleiner als die unterste Ar- beits-Erregerfrequenz ist und bevorzugt unterhalb eines Wertes von 25 Hz gelegen ist.12. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized 35 in that the total mass of the frame (100, 200) including the mass of those components (150, 152, 102, 130, 134, 104, 140, 142; 262) to the the transmission of forces on the outside of the left connection structure (126, 226) and the right connection Binding structure (128, 228) extending force flow path are involved, is supported by one or more springs (112; 244, 246) softly against the ground or foundation (114, 214) or isolated in terms of vibration, whereby by the supported masses and the spring constant a natural frequency is formed for the spring or the resulting spring constant of the springs (112; 244, 246) 5, which is at least a factor of 2 smaller than the lowest working excitation frequency and is preferably below a value of 25 Hz.
13. Verdichtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Gesamtmasse des Rahmens (100, 200) über eine oder mehrere Federn (112; 244, 10 246) gegen das Fundament (114, 214) derart erfolgt ist, daß13. Compression device according to claim 12, characterized in that the support of the total mass of the frame (100, 200) via one or more springs (112; 244, 10 246) against the foundation (114, 214) is such that
- entweder die Lage (240, 242) der Übertragung der Federkräfte auf den Rahmen oberhalb des Schwerpunktes (G) des Rahmens gelegen ist,- either the position (240, 242) of the transmission of the spring forces to the frame is located above the center of gravity (G) of the frame,
- oder daß, für den Fall, daß die Lage (110) der Übertragung der Federkräfte auf den Rahmen unterhalb des Schwerpunktes (G) des Rahmens gelegen ist, zwecks Verhinde-- or that, in the event that the position (110) of the transmission of the spring forces to the frame is below the center of gravity (G) of the frame, for the purpose of preventing
15 rung von horizontalen Schaukelbewegungen des Rahmens, zusätzlich seitliche Stützfedern (234, 236) vorgesehen sind, welche in einer Höhe oberhalb des Schwerpunktes (G) gegen den Rahmen wirkend an solchen Stützorganen angebracht sind, welche an dem Fundament 214 befestigt sind.15 tion of horizontal rocking movements of the frame, additional lateral support springs (234, 236) are provided, which are mounted at a height above the center of gravity (G) against the frame, acting on such support members which are fastened to the foundation 214.
20 14. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,20 14. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 13, characterized in
- daß die Systemfeder (266) des Masse-Feder-Systems (262) durch wenigstens zwei in zwei Richtungen belastbaren Einzelfedern (268) gebildet ist, die außerhalb des Zentrums des Schwingtisches (204) zwischen dem Schwingtisch und dem Rahmen-Unterteil (220)- That the system spring (266) of the mass-spring system (262) is formed by at least two resilient springs (268) which can be loaded in two directions and which lie outside the center of the oscillating table (204) between the oscillating table and the lower frame part (220)
25 angeordnet sind,25 are arranged
- daß ein oder mehrere elektrische Linearmotoren (264) als Erreger-Aktuatoren vorgesehen sind, die zwischen dem Schwingtisch (204) und dem Rahmen-Unterteil (220) angeordnet sind,- That one or more electric linear motors (264) are provided as excitation actuators, which are arranged between the vibrating table (204) and the lower frame part (220),
- und daß die Aufrechterhaltung der Luftspalte in den Linearmotoren allein durch die hori- 30 zontale Steifigkeit der Einzelfedern (268) gewährleistet ist, unter Verzicht auf eine zentrale vertikale Geradführung.- And that the maintenance of the air gaps in the linear motors is guaranteed solely by the horizontal stiffness of the individual springs (268), without the need for a central vertical straight line.
15. Verdichtungseinrichtung nach einem der voranstehenden Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Erreger-Aktuator (264) für das schwingfähige Masse-Feder-System 35 (262) ein oder mehrere elektrische Linearmotoren (264) vorgesehen sind, wobei das die Wicklung tragende Teil (280, 280') des Linearmotors mit dem Rahmen verbunden ist, während das andere Teil (272) des Linearmotors an dem Schwingtisch (204) befestigt ist, und /oder wobei der oder die Linearmotoren als Doppelmotoren (264) mit zwei voneinander unterscheidbaren, je eine eigene Wicklung aufweisenden Motorteilen (280, 280') ausgebildet sind. 15. Compression device according to one of the preceding claims 1 to 14, characterized in that one or more electric linear motors (264) are provided as the excitation actuator (264) for the oscillatable mass-spring system 35 (262), the winding supporting part (280, 280 ') of the linear motor is connected to the frame, while the other part (272) of the linear motor is fixed to the oscillating table (204), and / or wherein the linear motor (s) are designed as double motors (264) with two motor parts (280, 280 ') which can be distinguished from one another and each have their own winding.
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