EP0651114B1 - Innenrüttler - Google Patents

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EP0651114B1
EP0651114B1 EP94116894A EP94116894A EP0651114B1 EP 0651114 B1 EP0651114 B1 EP 0651114B1 EP 94116894 A EP94116894 A EP 94116894A EP 94116894 A EP94116894 A EP 94116894A EP 0651114 B1 EP0651114 B1 EP 0651114B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vibrator
pipe
internal
tube
transverse pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94116894A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0651114A1 (de
Inventor
Gerd Sonntag
Alfred Eichleitner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heilit & Woerner Bau-Ag
Heilit und Woerner Bau AG
Original Assignee
Heilit & Woerner Bau-Ag
Heilit und Woerner Bau AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heilit & Woerner Bau-Ag, Heilit und Woerner Bau AG filed Critical Heilit & Woerner Bau-Ag
Publication of EP0651114A1 publication Critical patent/EP0651114A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0651114B1 publication Critical patent/EP0651114B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/06—Solidifying concrete, e.g. by application of vacuum before hardening
    • E04G21/08—Internal vibrators, e.g. needle vibrators

Definitions

  • the present invention relates to an internal vibrator, especially for not yet hardened concrete, according to the generic term of claim 1.
  • Such an internal vibrator is known from BE-A-675 169.
  • This Known internal vibrator has one on the cross tube laterally extending, essentially T-shaped in cross section lateral approach. Points on its inner circumferential surface this lateral approach has an internal thread into which an external thread section another extension piece is screwed in.
  • On the other extension there is an electrical supply line surrounding sliding tube pushed on and by means of a ring element fixed. To loosen the connection between the guide tube and the cross tube either the ring must be removed and that Sliding tube can be pulled from the other extension, or it must the slide tube together with the attached attachment be twisted with respect to the cross tube to the thread engagement between the further extension and the lateral extension to solve.
  • vibrators are known in the prior art that used to pour freshly poured concrete layers due to high-frequency vibrations generated by the vibrator to fluidize and solidify which vibrators the vibrator drive and the unbalance in the vibrator tube driven by the vibrator drive arranged, which is normally completely in the still liquid concrete layer is immersed. Since therefore the vibrator drive and all bearing points of the unbalance at Operation of the internal vibrator from which the outer wall of the The concrete surrounding the vibrator tube is cooled Overheating of the vibrator drive and the bearings of the unbalance practically excluded.
  • the concrete layer is made in a two-layer manufacturing process with a sub-concrete layer and subsequently built up with an upper concrete layer, the internal vibrators are allowed only immerse in the top concrete layer. If the Immerse the vibrator also in the sub-concrete layer the risk of dowels provided in the sub-concrete layer sink too much, and therefore the sub-concrete layer does not reinforce appropriately. Furthermore, the two would Concrete layers mixed together in an undesirable manner.
  • the vibrator drive preferably comprises an electric motor with an essentially in the middle of the Cross tube arranged stator and one with a motor shaft firmly connected rotor surrounded by the stator. It This ensures that the one generated by the electric motor Heat to both sides of the cross tube in the same Way can be derived. Furthermore, thereby Example by an asymmetrical construction of the internal vibrator induced transverse forces avoided.
  • stator has a stator core and at least one Stator winding includes and with its outer peripheral surface on Cross pipe is in full contact, is with optimal utilization of the space in the cross tube a firm fit of the stator in the cross tube ensured so that the stator core is relative cannot swing to the cross tube.
  • the unbalance is divided, part of the Imbalance is arranged at one end of the motor shaft the vibration energy generated by the rotation of the unbalance in an optimal way along the entire length of the Transverse tube, so that the vibrator has a high Has efficiency. Furthermore, by the symmetrical Structure with respect to a longitudinal axis of the vibrator tube ensures that occurring during operation of the internal vibrator Lateral forces can be avoided, so that a Stress on the suspension of the internal vibrator such lateral forces can be avoided.
  • Each part of the imbalance preferably comprises one Plurality of individual unbalance elements, which for optional change of the unbalance angle and / or the
  • the unbalance mass at the respective end of the motor shaft is adjustable in angle or are removably attached. So can the vibration energy generated by the vibrator Change the unbalance mass to the respective requirements be adjusted. It is also possible with a change the unbalanced mass is the natural frequency of the vibration system to change so that the vibration frequency of the internal vibrator with the lowest possible energy consumption can be adapted to the respective requirements.
  • a power supply line preferably runs through the vibrator tube and the lateral opening in the cross tube, so that no additional openings in the vibrator tube or must be provided in the cross tube through which Power supply lines in the corresponding pipes are led. An entry of moisture from such additional openings can thus be avoided.
  • the power lines in the Indentations provided inner circumferential surface of the cross tube for routing the power lines to the respective stator windings be arranged.
  • the plug connection at the lower end of the vibrator tube When the part connected to the power supply line the plug connection at the lower end of the vibrator tube is attached and connected to the power lines Part of the connector in the area of the side Openings on the cross tube, this ensures that the plug-in connection automatically attaches to the vibrator tube will be produced. So there are no additional ones Handles for loosening or establishing the plug connection more is required, and in addition, by connector components already fixed on the cross tube or vibrator tube when attaching the cross tube on Vibrator tube the vibrator tube is already in the correct Installation position inserted in the cross tube so that the e.g. in the peripheral flange of the vibrator tube and in the side Approach of the cross tube provided openings for the Bolts already match and thus the assembly process is additionally facilitated.
  • the internal vibrator 10 comprises a vibrator tube 12 and one in the area of a lower end 14 of the vibrator tube 12 attached cross tube 16. Im Area of an upper end 18 of the vibrating tube 12 is for Example by an elastic sleeve 20 a power cable 22 inserted into the vibrator tube 12.
  • the power cord 22 runs through the vibrator tube 12 and forms the Power supply line 24 (in Fig. 1 as dashed lines Line shown) for driving the internal vibrator 10, as described in more detail below.
  • a mounting plate 26 for Example attached by welding or the like.
  • a Counter plate 28 is temporarily stored by screws 30 and 32 elastic elements 34 and 36 on the plate 26 held.
  • On the counter plate 28, one in itself known holding or clamping device 38 can be attached, by means of which the internal vibrator 10, for example on a Concrete layer paver (not shown) may be attached can.
  • the vibrator drive is in the central region 40 of the cross tube 16 42 arranged.
  • the vibrator drive 42 includes a substantially cylindrical stator core 44, which with its entire outer peripheral surface 46 on the inner surface 48 of the cross tube 16 is tight.
  • On both sides of the Stator windings 50 and 52 are provided for stator 44.
  • a rotor 54 arranged with a rotor winding 56, in which by those passed through stator windings 50 and 52 AC (or DC if a commutator is provided) Currents and thus with the magnetic field of the stator windings 50 and 52 interacting magnetic field generated becomes.
  • the rotor 54 thereby rotates about an axis of rotation A.
  • Sections extend on both sides of the rotor 54 58 and 60 of a motor shaft 62.
  • the motor shaft 62 is in the area of sections 58 and 60 by bearings 64 and 66 rotatably supported in the cross tube 16.
  • each unbalance parts 72 or 74 are each unbalance parts 72 or 74 arranged.
  • the unbalance parts 72 and 74 can for example by screws or screw-like end sections of the shaft sections 58 and 60 on the motor shaft 62 removable or adjustable angle.
  • each unbalance part exists 72.74 from a plurality of individual unbalance elements 76.
  • the two unbalance parts 72 and 74 are in the cross tube 16 arranged such that they are each in the area of the ends 78.80 of the cross tube 16 lie.
  • At these ends 78.80 of the Cross tube 16 are each fitted with caps 82, 84.
  • the caps 82, 84 close the cross tube 16 tightly, so that no concrete or other liquids can penetrate into the interior of the cross tube 16.
  • the Caps 82 and 84 can, for example, by the ends 78, 80 of the cross tube 16 and on the caps 82.84 provided threads each on the cross tube be screwed on.
  • the caps 82 and 84 can for example Replace the unbalance parts 72, 74 or to remove or Add individual unbalance elements 76 from cross tube 16 be unscrewed. So it is possible in simpler Way the mass of the unbalance and thus by the Vibrator generated vibration energy or the vibration frequency the vibrator 10 e.g. to the through the adapt the respective concrete type to the specified requirements.
  • a lateral substantially cylindrical projection 86 for attaching the Cross tube 16 arranged on the vibrator tube 12. Furthermore, in Area of the lower end 14 of the vibrator tube 12 Provided peripheral flange 88, which in the assembled State of the internal vibrator 10 on an end face 90 of the Approach 86 comes to the plant. In the peripheral flange 88 are Boreholes (not shown) provided by Bolts 92 are penetrated. The bolts 92 engage in holes provided in approach 86 to Example threaded holes (not shown), one and thus hold the cross tube 16 on the vibrator tube 12.
  • the power supply line running through the vibrator tube 12 24 runs through section 96 of the vibrator tube 12 and one in the cross tube in line with the opening 87 formed in the approach 86 opening 87 into the interior of the Cross tube 16.
  • a recess 98 is provided.
  • the power lines 25 can thus, without between Stator 44 and the cross tube 16 to be pinched the windings 50 and 52 are performed, and are simultaneously in the recesses 98 to prevent it from sliding sideways secured.
  • each connector connection elements may be arranged, which when installing the vibrator 10, i.e. when inserting of section 96 in the opening 87, a plug connection between the power supply line 24 and that to the stator windings generate leading power lines 25.
  • This enables easy manufacture of electrical Connection of the vibrator drive 42 to the power supply line 24 and also attaches when inserting the Vibrator tube 12 in the opening 87 the position of the cross tube 16 to the vibrator tube 12 so that a subsequent Turn the cross tube 16 or the vibrator tube 12 to Do not position the holes for the bolts 92 more is needed.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the invention Shaker shown.
  • parts shown in Figs. 1 and 2 Parts correspond to the first embodiment, with the same reference numerals, each by the number 100 increased, designated.
  • the vibrator tube 112 in FIG an area 113 has a curvature.
  • the vibrator tube 112 is curved so that the cross tube with the 116th connected portion of the vibrator tube 112 in, for example mounted on a concrete paver Internal vibrator 110 opposes one Direction of movement R of the paver or Internal vibrator extends. So they are on the vibrator tube 112 acting side forces during the forward movement of the internal vibrator 110 through the concrete layer decreased. Even the stress on the fasteners of the internal vibrator 110 is thus reduced. Finally, the in increases accordingly the total area immersed in the concrete layer and hence the vibrator effectiveness.
  • Fig. 3 In the embodiment shown in Fig. 3 is in Region of an upper end 117 of the vibrating tube 112 lateral arm 119 is provided, which for attaching the Internal vibrator 110, for example on a concrete paver serves.
  • a counter plate 128 is temporarily stored by Spiral spring elements 135 by screw pins 130 and 132 attached to the side arm 119.
  • the counter plate 128 is by a clamping plate 129 and bolts 131, 133 in in a known way, for example with a Concrete layer paver firmly connected rod element 137 fixed.
  • the cross tube 116 is with the Vibrator tube 112 connected by a screw sleeve 141.
  • the side approach 186 points in the area its free end has an external thread, which with an internal thread provided on the cuff 141 interlocking.
  • the one provided on the vibrating tube 112 Circumferential flange (not shown) is between one End portion 143 of the sleeve 141 with the smaller, the Corresponding outer diameter of the vibrating tube 112 Diameter and an end face (not shown) of Approach 186 clamped so that the cross tube 116 firmly on Vibrator tube 112 is held.
  • the present invention thus makes an internal vibrator provided, which is particularly suitable for operating modes is in which the internal vibrator does not have a certain May be dipped deep into the concrete layer.
  • the internal vibrator does not have a certain May be dipped deep into the concrete layer.
  • the vibrator drive ensure the generated heat are the vibrator drive and the unbalance in one in the area of the lower end of the Shaker tube arranged cross tube arranged. Damage, caused by overheating the vibrator in the Operation are therefore excluded, because the heat generated in the concrete surrounding the cross tube is dissipated.
  • the one provided by the cross tube is enlarged effective surface of the internal vibrator optimal used because directly within this cross tube, and in particular in the end sections of the cross tube leading to Vibrating the concrete required mechanical vibrations generated and delivered.
  • Unscrewable caps at the ends of the cross tube allow easy access to each Unbalance parts, so that the unbalance mass or the unbalance angle can be easily changed and thus to the circumstances given by the specific operating conditions can be adjusted.

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Innenrüttler, insbesondere für noch nicht ausgehärteten Beton, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Innenrüttler ist aus der BE-A-675 169 bekannt. Dieser bekannte Innenrüttler weist am Querrohr einen sich von diesem seitlich wegerstreckenden, im Querschnitt im wesentlichen T-förmigen seitlichen Ansatz auf. An seiner Innenumfangsfläche weist dieser seitliche Ansatz ein Innengewinde auf, in das ein Außengewindeabschnitt eines weiteren Ansatzstücks eingeschraubt ist. Auf das weitere Ansatzstück ist ein eine elektrische Zuführleitung umgebendes Gleitrohr aufgeschoben und vermittels eines Ringelements festgelegt. Zum Lösen der Verbindung zwischen dem Gleitrohr und dem Querrohr muß entweder der Ring entfernt werden und das Gleitrohr von dem weiteren Ansatzstück abgezogen werden, oder es muß das Gleitrohr zusammen mit dem daran befestigten weiteren Ansatzstück bezüglich des Querrohrs verdreht werden, um den Gewindeeingriff zwischen dem weiteren Ansatzstück und dem seitlichen Ansatz zu lösen.
Aus der DE-A-16 84 376 ist ein Innenrüttler bekannt, bei dem das Rüttlerrohr in einen am Querrohr ausgebildeten seitlichen Ansatz eingeschoben ist.
Ferner sind im Stand der Technik Rüttler bekannt, die dazu verwendet werden, frisch vergossene Betonschichten durch vom Innenrüttler erzeugte hochfrequente Schwingungen zu fluidisieren und zu verfestigen, bei welchen Rüttlern der Rüttlerantrieb und die vom Rüttlerantrieb angetriebene Unwucht im Rüttlerrohr angeordnet, welches normalerweise vollkommen in die noch flüssige Betonschicht eingetaucht wird. Da somit der Rüttlerantrieb und alle Lagerpunkte der Unwucht beim Betrieb des Innenrüttlers von dem die Außenwand des Rüttlerrohrs umgebenden Beton gekühlt werden, ist ein Überhitzen des Rüttlerantriebs und der Lager der Unwucht praktisch ausgeschlossen.
Zur besseren Übertragung der durch eine Rotation der Unwucht erzeugten hochfrequenten Schwingungen in den Beton ist am unteren Ende des Rüttlerrohrs ein Querrohr zum Beispiel durch Anschweißen angebracht. Dieses Querrohr erhöht die effektive Rüttlerfläche und somit den Wirkungsgrad des Rüttlers, so daß die zum Setzen des Betons erforderliche Rüttelzeit deutlich verringert werden kann.
Wird jedoch die Betonschicht in einem Zweischicht-Fertigungsvorgang mit einer Unterbetonschicht und nachfolgend mit einer Oberbetonschicht aufgebaut, dürfen die Innenrüttler nur in die Oberbetonschicht eintauchen. Wenn die Rüttler auch in die Unterbetonschicht eintauchen, besteht die Gefahr, daß in der Unterbetonschicht vorgesehene Dübel zu stark absinken, und somit die Unterbetonschicht nicht in geeigneter Weise verstärken. Ferner würden die beiden Betonschichten in unerwünschter Weise miteinander vermischt.
Aus diesem Grund werden bei Zweischicht-Fertigungsvorgängen die herkömmlichen Rüttler lediglich mit ihrer Rüttlerspitze in die Betonschicht eingetaucht, und der Bereich des Rüttlerrohrs, in dem der Rüttlerantrieb angeordnet ist, liegt im Freien. Hierbei wurde eine hohe Ausfallquote der Rüttlermotoren festgestellt. Ursache dafür kann ein Überhitzen des Rüttlerantriebs sein, oder eine erhöhte Korrossion im Innenrüttler beim Betrieb und beim nachfolgenden Abstellen aufgrund der im Rüttler auftretenden hohen Temperaturunterschiede.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Innenrüttler vorzusehen, bei dem eine Verbindung zwischen dem Rüttlerrohr und dem Querrohr in einfacher und zuverlässiger Weise herstellbar und lösbar ist, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung von Innenrüttlerkomponenten besteht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den im Anspruch 1 angegebenen Innenrüttler gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Innenrüttler ist sichergestellt, daß selbst bei geringen Eintauchtiefen des Innenrüttlers in den flüssigen Beton, was, wie oben erwähnt, im Fall von Zweischicht-Fertigungsvorgängen erforderlich ist, die vom Rüttlerantrieb und
möglicherweise in den Lagern der Unwucht erzeugte Wärme durch den das Querrohr und das Rüttlerrohr umgebenden fluidisierten Beton abgeführt werden kann. Eine Beschädigung des Innenrüttlers bzw. des Rüttlerantriebs durch Überhitzen und eine durch das aufeinanderfolgende starke Erhitzen während des Betriebs und Abkühlen nach dem Betrieb ausgelöste, verstärkte Korrosion des Innenrüttlers kann somit vermieden werden. Dies vermeidet Standzeiten bzw. Austauschzeiten vor oder während des Rüttlerbetriebs, so daß die Betonschicht schnell und gleichmäßig, von Ausfällen der Innenrüttler nicht beeinträchtigt, gerüttelt werden kann.
Ferner ist mit dem erfindungsgemäßen Innenrüttler eine Möglichkeit zur einfachen und schnellen Herstellung einer Verbindung zwischen Rüttlerrohr und Querrohr geschaffen, wobei aufgrund des sich in den seitlichen Ansatz erstreckenden Abschnitts des Rüttlerrohrs eine zusätzliche Stabilisierung der Verbindung zwischen dem Rüttlerrohr und dem Querrohr sichergestellt ist. Die leichte Herstellbarkeit und Lösbarkeit der Verbindung ist insbesondere zum Durchführen von Wartungsbetrieb bzw. Reinigungsarbeiten am Rüttlerantrieb vorteilhaft.
Der Rüttlerantrieb umfaßt bevorzugterweise einen Elektromotor mit einem im wesentlichen im Mittelbereich des Querrohrs angeordneten Stator und einem mit einer Motorwelle fest verbundenen und vom Stator umgebenen Rotor. Es ist somit sichergestellt, daß die vom Elektromotor erzeugte Wärme nach beiden Seiten des Querrohrs in gleicher Weise abgeleitet werden kann. Ferner werden dadurch zum Beispiel durch einen unsymmetrischen Aufbau des Innenrüttlers hervorgerufene Querkräfte vermieden.
Wenn der Stator einen Statorkern sowie wenigstens eine Statorwicklung umfaßt und mit seiner Außenumfangsfläche am Querrohr vollflächig anliegt, ist bei optimaler Ausnutzung des Raums im Querrohr ein festes Einpassen des Stators in das Querrohr sichergestellt, so daß der Statorkern relativ zum Querrohr nicht schwingen kann.
Dadurch, daß die Motorwelle sich nach beiden Seiten des Rotors im wesentlichen gleich weit erstreckt und parallel zum Querrohr derart angeordnet ist, daß die Enden der Motorwelle im wesentlichen im Bereich der Enden des Querrohrs liegen, ist der im Querrohr für den Motor bzw. die Motorwelle zur Verfügung stehende Raum in optimaler Weise genutzt.
Um die Motorwelle und somit den Rotor innerhalb des Stators im wesentlichen schwingungsfrei zu halten und somit Schwingungen der Motorwelle, welche durch die Rotation der Unwucht erzeugt werden, zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die Motorwelle auf beiden Seiten des Rotors im Querrohr gelagert ist.
Wenn die Unwucht geteilt ist, wobei jeweils ein Teil der Unwucht an einem Ende der Motorwelle angeordnet ist, wird die durch die Rotation der Unwucht erzeugte Schwingungsenergie in optimaler Weise auf die gesamte Länge des Querrohrs übertragen, so daß der Innenrüttler einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Ferner ist durch den symmetrischen Aufbau bezüglich einer Längenachse des Rüttlerrohrs sichergestellt, daß beim Betrieb des Innenrüttlers auftretende Querkräfte vermieden werden können, so daß eine Beanspruchung der Aufhängung des Innenrüttlers durch derartige Querkräfte vermieden werden kann.
Bevorzugterweise umfaßt jeder Teil der Unwucht eine Mehrzahl von einzelnen Unwuchtelementen, welche zur wahlweisen Veränderung des Unwuchtwinkels und/oder der Unwuchtmasse an dem jeweiligen Ende der Motorwelle winkelverstellbar bzw. entfernbar angebracht sind. Somit kann die von dem Innenrüttler erzeugte Schwingungsenergie durch Verändern der Unwuchtmasse an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden. Ferner ist es möglich, mit einer Veränderung der Unwuchtmasse die Eigenfrequenz des Schwingungssystems zu verändern, so daß auch die Schwingungsfrequenz des Innenrüttlers bei möglichst geringem Energieaufwand auf die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden kann.
Wenn an den Enden des Querrohrs jeweils abnehmbare, vorzugsweise abschraubbare, Verschlußkappen angeordnet sind, ist das Anbringen oder Entfernen bzw. Verstellen der Unwuchtelemente im Bereich der Enden des Querrohrs in besonders einfacher und schneller Weise durchführbar.
Zusätzlich erhält man durch Entfernen der Verschlußkappen Zugang zum Innenraum des Querrohrs, so daß eventuelle Reparaturen bzw. Säuberungsarbeiten leicht durchführbar sind.
Um vom Rüttlerrohr Zugang zum Querrohr zu erhalten, wird vorgeschlagen, daß im Querrohr eine im wesentlichen mit der Öffnung des ringförmigen Ansatzes übereinstimmende seitliche Öffnung vorgesehen ist.
Bevorzugterweise verläuft eine Stromversorgungsleitung durch das Rüttlerrohr und die seitliche Öffnung im Querrohr, so daß keine zusätzliche Öffnungen im Rüttlerrohr bzw. im Querrohr vorgesehen sein müssen, durch welche Stromversorgungsleitungen in die entsprechenden Rohre geführt sind. Ein Eintritt von Feuchtigkeit durch derartige zusätzliche Öffnungen kann somit vermieden werden.
Wenn in der Außenumfangsfläche des Stators Vertiefungen zum Führen von Stromleitungen zu den jeweiligen Statorwicklungen vorgesehen sind, können die entsprechenden Stromleitungen in einfacher Weise zu den entsprechenden Wicklungen geführt werden und sind gleichzeitig in den entsprechenden Vertiefungen gegen Krafteinwirkungen von außen gesichert.
Alternativ dazu können die Stromleitungen in in der Innenumfangsfläche des Querrohrs vorgesehenen Vertiefungen zum Führen der Stromleitungen zu den jeweiligen Statorwicklungen angeordnet sein.
Um beim Austausch eines Querrohrs ein schnelles Trennen der Stromleitungen von der Stromversorgungsleitung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß die Stromleitungen durch eine Steckverbindung mit der durch das Rüttlerrohr verlaufenden Stromversorgungsleitung verbunden sind. Auf Klemm- oder Lötverbindungen kann somit verzichtet werden, so daß der Austausch bzw. der Abbau eines Querrohrs samt integriertem Rüttlerantrieb erheblich vereinfacht wird.
Wenn der mit der Stromversorgungsleitung verbundene Teil der Steckverbindung am unteren Ende des Rüttlerrohrs angebracht ist und der mit den Stromleitungen verbundene Teil der Steckverbindung im Bereich der seitlichen Öffnungen am Querrohr angebracht ist, stellt dies sicher, daß beim Anbringen am Rüttlerrohr automatisch die Steckverbindung hergestellt wird. Es sind somit keine zusätzlichen Handgriffe zum Lösen bzw. Herstellen der Steckverbindung mehr erforderlich, und zusätzlich wird durch die bereits am Querrohr bzw. Rüttlerrohr festlegten Steckverbindungskomponenten beim Anbringen des Querrohrs am Rüttlerrohr das Rüttlerrohr bereits in der korrekten Montagestellung in das Querrohr eingesteckt, so daß die z.B. im Umfangsflansch des Rüttlerrohrs und im seitlichen Ansatz des Querrohrs vorgesehenen Öffnungen für die Schraubbolzen bereits übereinstimmen und somit der Montagevorgang zusätzlich erleichtert wird.
Die Erfindung wird im folgenden an bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht eines erfindungsgemäßen Innenrüttlers;
Fig. 2
eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Innenrüttlers, gesehen in Richtung des Pfeils II in Fig. 1; und
Fig. 3
eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Innenrüttlers.
Ein in den Fig. 1 und 2 dargestellter Innenrüttler ist allgemein mit 10 bezeichnet. Der Innenrüttler 10 umfaßt ein Rüttlerrohr 12 und ein im Bereich eines unteren Endes 14 des Rüttlerrohrs 12 angebrachtes Querrohr 16. Im Bereich eines oberen Endes 18 des Rüttlerrohrs 12 ist zum Beispiel durch eine elastische Manschette 20 ein Stromkabel 22 in das Rüttlerrohr 12 eingeführt. Das Stromkabel 22 verläuft durch das Rüttlerrohr 12 und bildet die Stromversorgungsleitung 24 (in Fig. 1 als gestrichelte Linie dargestellt) für den Antrieb des Innenrüttlers 10, wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.
Am Rüttlerrohr 12 ist eine Befestigungsplatte 26 zum Beispiel durch Schweißen oder dergl. angebracht. Eine Gegenplatte 28 ist durch Schrauben 30 und 32 unter Zwischenlagerung elastischer Elemente 34 und 36 an der Platte 26 gehalten. An der Gegenplatte 28 kann eine an sich bekannte Halte- oder Klammervorrichtung 38 befestigt sein, mittels welcher der Innenrüttler 10 zum Beispiel an einem Betonschichtfertiger (nicht dargestellt) angebracht sein kann.
Im Mittelbereich 40 des Querrohrs 16 ist der Rüttlerantrieb 42 angeordnet. Der Rüttlerantrieb 42 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Statorkern 44, welcher mit seiner gesamten Außenumfangsfläche 46 an der Innenfläche 48 des Querrohrs 16 fest anliegt. An beiden Seiten des Stators 44 sind Statorwicklungen 50 bzw. 52 vorgesehen. In dem zylindrischen Hohlraum des Stators 44 ist ein Rotor 54 mit einer Rotorwicklung 56 angeordnet, in welcher durch den durch die Statorwicklungen 50 und 52 geleiteten Wechselstrom (oder Gleichstrom bei Vorsehen eines Kommutators) Ströme und somit ein mit dem Magnetfeld der Statorwicklungen 50 und 52 wechselwirkendes Magnetfeld erzeugt wird. Der Rotor 54 dreht sich dadurch um eine Rotationsachse A.
An beiden Seiten des Rotors 54 erstrecken sich Abschnitte 58 und 60 einer Motorwelle 62. Die Motorwelle 62 ist jeweils im Bereich der Abschnitte 58 und 60 durch Lager 64 und 66 im Querrohr 16 drehbar gelagert.
An den Enden der Motorwelle 62, d.h. den Enden 68 und 70 der Wellenabschnitte 58 und 60, sind jeweils Unwuchtteile 72 bzw. 74 angeordnet. Die Unwuchtteile 72 bzw. 74 können zum Beispiel durch Schrauben oder schraubenartige Endabschnitte der Wellenabschnitte 58 bzw. 60 an der Motorwelle 62 entfernbar bzw. winkeleinstellbar festgelegt sein.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, besteht jedes Unwuchtteil 72,74 aus einer Mehrzahl von einzelnen Unwuchtelementen 76. Die beiden Unwuchtteile 72 bzw. 74 sind im Querrohr 16 derart angeordnet, daß sie jeweils im Bereich der Enden 78,80 des Querrohrs 16 liegen. An diesen Enden 78,80 des Querrohrs 16 sind jeweils Verschlußkappen 82,84 angebracht. Die Verschlußkappen 82,84 schließen das Querrohr 16 dicht ab, so daß kein Beton oder andere Flüssigkeiten in das Innere des Querrohrs 16 eindringen können. Die Verschlußkappen 82 bzw. 84 können zum Beispiel durch an den Enden 78,80 des Querrohrs 16 und an den Verschlußkappen 82,84 vorgesehene Gewinde jeweils auf das Querrohr aufgeschraubt werden.
Die Verschlußkappen 82 und 84 können zum Beispiel zum Auswechseln der Unwuchtteile 72,74 oder zum Entfernen oder Hinzufügen einzelner Unwuchtelemente 76 vom Querrohr 16 abgeschraubt werden. Somit ist es möglich, in einfacher Weise die Masse der Unwucht und somit die durch den Rüttler erzeugte Schwingungsenergie bzw. die Schwingungsfrequenz des Innenrüttlers 10 z.B. an die durch die jeweilige Betonart vorgegebenen Anforderungen anzupassen.
Im Mittelabschnitt 40 des Querrohrs 16 ist ein seitlicher, im wesentlichen zylindrischer Ansatz 86 zum Befestigen des Querrohrs 16 am Rüttlerrohr 12 angeordnet. Ferner ist im Bereich des unteren Endes 14 des Rüttlerrohrs 12 ein Umfangsflansch 88 vorgesehen, welcher im montierten Zustand des Innenrüttlers 10 an einer Stirnfläche 90 des Ansatzes 86 zur Anlage kommt. Im Umfangsflansch 88 sind Bohrungen (nicht dargestellt) vorgesehen, welche von Schraubbolzen 92 durchsetzt werden. Die Schraubbolzen 92 greifen in im Ansatz 86 vorgesehene Bohrungen, zum Beispiel Gewindebohrungen (nicht dargestellt), ein und halten somit das Querrohr 16 am Rüttlerrohr 12. In der Stirnfläche 90 des Ansatzes 86 bzw. einer entsprechenden Stirnfläche des Umfangsflansches 88 sind jeweils einander entsprechende Umfangsnuten vorgesehen, welche zur Aufnahme eines O-ringartigen Dichtungselements 94 dienen. Somit ist auch die Verbindung zwischen dem Rüttlerrohr 12 und dem Querrohr 16 gegen das Eindringen von Beton oder Flüssigkeiten in das Rüttlerrohr 12 bzw. das Querrohr 16 gesichert.
Ein sich über den Umfangsflansch 88 hinaus erstreckender Abschnitt 96 des Rüttlerrohrs 12 ragt in die im Ansatz 86 gebildete Öffnung 87. Dabei weist das Rüttlerrohr 12 im Bereich des Abschnitts 96 einen Außendurchmesser auf, welcher nur geringfügig kleiner ist, als der Innendurchmesser des Ansatzes 86. Bei der Montage des Innenrüttlers 10 kann somit das Rüttlerrohr 12 mit dem Abschnitt 96 einfach in den Ansatz 86 am Querrohr 16 eingeschoben werden. Daraufhin braucht das Rüttlerrohr 12 bzw. Querrohr 16 nur solange gedreht zu werden, bis die im Umfangsflansch 88 vorgesehenen Bohrungen mit den Bohrungen im Ansatz 86 übereinstimmen.
Die durch das Rüttlerrohr 12 verlaufende Stromzuführleitung 24 verläuft durch den Abschnitt 96 des Rüttlerrohrs 12 und eine im Querrohr in Übereinstimmung mit der Öffnung 87 im Ansatz 86 gebildete Öffnung 87 in das Innere des Querrohrs 16. Dabei verzweigt sich die Stromzuführleitung 24, wie in Fig. 1 strichliert dargestellt, in mehrere Stromleitungen 25, welche jeweils zu den einzelnen Statorwicklungen 50 bzw. 52 geführt sind.
Um sicherzustellen, daß der Stator 44 mit seiner gesamten Außenumfangsfläche 46 an der Innenfläche 48 des Querrohrs 16 zur Anlage kommt, ist in der Außenumfangsfläche 46 des Statorkerns 44 für jede der zu den Wicklungen 50 bzw. 52 führenden Stromleitungen eine Vertiefung 98 vorgesehen. Die Stromleitungen 25 können somit, ohne zwischen dem Stator 44 und dem Querrohr 16 eingeklemmt zu werden, zu den Wicklungen 50 bzw. 52 geführt werden, und sind gleichzeitig in den Vertiefungen 98 gegen seitliches Verrutschen gesichert.
Im Bereich des Endabschnitts 96 des Rüttlerrohrs 12 bzw. im Bereich der Öffnung 89 im Querrohr 16 können am Rüttlerrohr 12 bzw. am Querrohr 16 jeweils Steckerverbindungselemente (nicht dargestellt) angeordnet sein, welche bei der Montage des Innenrüttlers 10, d.h. beim Einführen des Abschnitts 96 in die Öffnung 87, eine Steckverbindung zwischen der Stromzuführleitung 24 und den zu den Statorwicklungen führenden Stromleitungen 25 erzeugen. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der elektrischen Verbindung des Rüttlerantriebs 42 mit der Stromzuführleitung 24 und legt zusätzlich bereits beim Einschieben des Rüttlerrohrs 12 in die Öffnung 87 die Stellung des Querrohrs 16 zum Rüttlerrohr 12 fest, so daß ein nachfolgendes Drehen des Querrohrs 16 oder des Rüttlerrohrs 12 zum Positionieren der Bohrungen für die Schraubbolzen 92 nicht mehr erforderlich ist.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Innenrüttlers dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind Teile, die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Teilen der ersten Ausführungsform entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen, jeweils um die Zahl 100 erhöht, bezeichnet.
In dieser Ausführungsform weist das Rüttlerrohr 112 in einem Bereich 113 eine Krümmung auf. Das Rüttlerrohr 112 ist dabei so gekrümmt, daß der mit dem Querrohr 116 verbundene Abschnitt des Rüttlerrohrs 112 im zum Beispiel an einem Betonschichtfertiger montierten Zustand des Innenrüttlers 110 sich entgegengesetzt einer Bewegungsrichtung R des Betonschichtfertigers bzw. des Innenrüttlers erstreckt. Somit werden die auf das Rüttlerrohr 112 wirkenden Seitenkräfte bei der Vorwärtsbewegung des Innenrüttlers 110 durch die Betonschicht deutlich verringert. Auch die Beanspruchung der Befestigungselemente des Innenrüttlers 110 wird somit verringert. Schließlich vergrößert sich auch dementsprechend die in die Betonschicht eingetauchte Rüttler-Gesamtfläche und damit auch die Rüttlereffektivität.
In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist im Bereich eines oberen Endes 117 des Rüttlerrohrs 112 ein seitlicher Arm 119 vorgesehen, welcher zur Anbringung des Innenrüttlers 110 zum Beispiel am Betonschichtfertiger dient. Eine Gegenplatte 128 ist unter Zwischenlagerung von Spiralfederelementen 135 durch Schraubstifte 130 und 132 am seitlichen Arm 119 festgelegt. Die Gegenplatte 128 ist durch eine Klemmplatte 129 und Schraubbolzen 131,133 in an sich bekannter Weise an einem zum Beispiel mit einem Betonschichtfertiger fest verbundenen Stangenelement 137 festgelegt.
Durch das Anordnen der Federelemente 135 ist der seitliche Arm 119, und somit der Innenrüttler 110, bei Krafteinwirkungen gegenüber der an einem Betonschichtfertiger festgelegten Gegenplatte 128 schwenkbar, so daß eine Beschädigung, zum Beispiel ein Verbiegen, des Seitenarms oder des Rüttlerrohrs beim Betrieb des Innenrüttlers 110, vermieden wird.
In dieser Ausführungsform ist das Querrohr 116 mit dem Rüttlerrohr 112 durch eine Schraubmanschette 141 verbunden. Dabei weist der seitliche Ansatz 186 im Bereich seines freien Endes ein Außengewinde auf, welches mit einem an der Manschette 141 vorgesehenen Innengewinde ineinandergreift. Der am Rüttlerrohr 112 vorgesehene Umfangsflansch (nicht dargestellt) wird zwischen einem Endabschnitt 143 der Manschette 141 mit kleinerem, dem Außendurchmesser des Rüttlerrohrs 112 entsprechendem Durchmesser und einer Stirnfläche (nicht dargestellt) des Ansatzes 186 eingeklemmt, so daß das Querrohr 116 fest am Rüttlerrohr 112 gehalten ist.
Auch in dieser Ausführungsform sind die Stromversorgungsleitung 124 bzw. die Stromleitungen 125 innerhalb des Rüttlerrohrs 112 bzw. des Querrohrs geführt und es können wiederum im seitlichen Ansatz 186 bzw. im Rüttlerrohr 112 jeweilige Steckverbindungselemente (nicht dargestellt) angeordnet sein, welche beim Anbringen des Querrohrs 116 am Rüttlerrohr 112 automatisch die elektrische Verbindung zwischen der Stromzuführleitung 124 und den zu den Statorwicklungen führenden Stromleitungen 125 herstellen.
Durch die vorliegende Erfindung ist somit ein Innenrüttler vorgesehen, der insbesondere für Betriebsarten geeignet ist, in welchen der Innenrüttler nicht über eine bestimmte Tiefe hinaus in die Betonschicht eingetaucht werden darf. Um dennoch eine ausreichende Abfuhr der vom Rüttlerantrieb erzeugten Wärme sicherzustellen, sind der Rüttlerantrieb und die Unwucht in einem im Bereich des unteren Endes des Rüttlerrohrs angeordneten Querrohr angeordnet. Beschädigungen, die durch das Überhitzen des Innenrüttlers im Betrieb hervorgerufen werden, werden somit ausgeschlossen, da die erzeugte Wärme in den das Querrohr umgebenden Beton abgeführt wird.
Zusätzlich ist die durch das Querrohr vorgesehene vergrößerte effektive Wirkungsfläche des Innenrüttlers optimal genutzt, da direkt innerhalb dieses Querrohrs, und insbesondere in den Endabschnitten des Querrohrs, die zum Vibrieren des Betons erforderlichen mechanischen Schwingungen erzeugt und abgegeben werden.
Durch eine besonders einfache Art der Anbringung des Querrohrs am Rüttlerrohr und durch das Vorsehen einer elektrischen Steckverbindung für die Stromversorgungsleitung für den Rüttlerantrieb ist es möglich, das Querrohr, zum Beispiel für Wartungsarbeiten, schnell vom Rüttlerrohr zu entfernen bzw. ein Austausch-Querrohr schnell und in einfacher Weise am Rüttlerrohr anzubringen.
Abschraubbare Verschlußkappen an den Enden des Querrohrs ermöglichen einen einfachen Zugang zu den einzelnen Unwuchtteilen, so daß die Unwuchtmasse bzw. der Unwuchtwinkel leicht verändert werden können und somit an die durch die speziellen Betriebsbedingungen gegebenen Umstände angepaßt werden kann.

Claims (14)

  1. Innenrüttler (10), insbesondere für noch nicht ausgehärteten Beton, umfassend
    ein Rüttlerrohr (12) und ein im Bereich eines unteren Endes (14) des Rüttlerrohrs (12) quer am Rüttlerrohr angebrachtes Querrohr (16), wobei im Querrohr (16) ein Rüttlerantrieb (42) und eine vom Rüttlerantrieb (42) angetriebene Unwucht (72, 74) angeordnet sind, und wobei ferner in einem Mittelbereich (40) des Querrohrs (16) ein im wesentlichen ringförmiger, seitlicher, sich vom Querrohr (16) weg erstreckender Ansatz (86) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich des unteren Endes (14) am Rüttlerrohr (12) ein Umfangsflansch (88) angeordnet ist, an dem im montierten Zustand des Innenrüttlers (10) eine Stirnfläche (90) des seitlichen Ansatzes (86) anliegt, daß das Querrohr (16) mittels den Umfangsflansch (88) durchsetzenden Schraubbolzen (92) am Rüttlerrohr (12) gehalten ist, und daß ein zwischen dem unteren Ende (14) des Rüttlerrohrs (12) und dem Umfangsflansch (88) gebildeter Abschnitt (96) des Rüttlerrohrs (12) in eine in dem seitlichen Ansatz (86) gebildete Öffnung (87) ragt, wobei der Außendurchmesser des Abschnitts (96) nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Öffnung (87).
  2. Innenrüttler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rüttlerantrieb (42) ein Elektromotor ist mit einem im wesentlichen im Mittelbereich (40) des Querrohrs (16) angeordneten Stator (44,50,52) und einem mit einer Motorwelle (62) fest verbundenen und vom Stator (44,50,52) umgebenen Rotor (54).
  3. Innenrüttler nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Stator (44,50,52) einen Statorkern (44) sowie wenigstens eine Statorwicklung (50,52) umfaßt und mit seiner Außenumfangsfläche (46) am Querrohr (16) vollflächig anliegend angeordnet ist.
  4. Innenrüttler nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Motorwelle (62) sich nach beiden Seiten des Rotors (54) im wesentlichen gleich weit erstreckt und parallel zum Querrohr (16) derart angeordnet ist, daß die Enden (68,70) der Motorwelle (62) im wesentlichen im Bereich der Enden (78,80) des Querrohrs (16) liegen.
  5. Innenrüttler nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Motorwelle (62) auf beiden Seiten des Rotors (54) im Querrohr gelagert ist.
  6. Innenrüttler nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Unwucht (72,74) geteilt ist, wobei jeweils ein Teil (72,74) der Unwucht (72,74) an einem Ende der Motorwelle (54) angeordnet ist.
  7. Innenrüttler nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jeder Teil (72,74) der Unwucht eine Mehrzahl von einzelnen Unwuchtelementen (76) umfaßt, welche zur wahlweisen Veränderung des Unwuchtwinkels und/oder der Unwuchtmasse an dem jeweiligen Ende (68,70) der Motorwelle (62) winkelverstellbar bzw. entfernbar angebracht sind.
  8. Innenrüttler nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an den Enden (78,80) des Querrohrs (16) jeweils abnehmbare, vorzugsweise abschraubbare, Verschlußkappen (82,84) angeordnet sind.
  9. Innenrüttler nach einem der Ansprüche 1 - 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Querrohr (16) eine im wesentlichen mit der Öffnung (87) des ringförmigen Ansatzes (86) übereinstimmende seitliche Öffnung (89) vorgesehen ist.
  10. Innenrüttler nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Stromversorgungsleitung (24) durch das Rüttlerrohr (12) und die seitliche Öffnung (89) im Querrohr (16) verläuft.
  11. Innenrüttler nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Außenumfangsfläche (46) des Stators (44) Vertiefungen (98) zum Führen von Stromleitungen (25) zu den jeweiligen Statorwicklungen (50,52) vorgesehen sind.
  12. Innenrüttler nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Innenumfangsfläche des Querrohrs Vertiefungen zum Führen von Stromleitungen zu den jeweiligen Statorwicklungen vorgesehen sind.
  13. Innenrüttler nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stromleitungen (25) durch eine Steckverbindung mit der durch das Rüttlerrohr (12) verlaufenden Stromversorgungsleitung (24) verbunden sind.
  14. Innenrüttler nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der mit der Stromversorgungsleitung (24) verbundene Teil der Steckverbindung am unteren Ende (14) des Rüttlerrohrs (12) angebracht ist, und daß der mit den Stromleitungen verbundene Teil der Steckverbindung im Bereich der seitlichen Öffnung (89) am Querrohr (16) angebracht ist, so daß beim Anbringen des Querrohrs (16) am Rüttlerrohr (12) automatisch die Steckverbindung erzeugt wird.
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