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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Verstell- und Reversiereinheit mit einem Verstellorgan zur stufenlosen Durchflusssteuerung und mit einem an seinem einen Ende an das Verstellorgan angeschlossenen und an einem hiervon entfernt angeordneten anderen Ende unter der Einwirkung auf das Verstellorgan betätigbaren Verstellmechanismus. Unter einer Verstell- und Reversiereinheit wird im Folgenden je nach Anwendungsfall eine Verstell- und Reversierpumpe oder ein Verstell- und Reversiermotor verstanden.
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Als Verstell- und Reversierpumpen ausgebildete Verstell- und Reversiereinheiten dieser Art werden unter Zwischenschaltung eines Hydraulikmotors beispielsweise für den Drehantrieb eines Mischaggregats im Bauwesen eingesetzt. Die Verstell- und Reversierpumpen haben ein Verstellorgan zur stufenlosen Durchflusssteuerung, über welches sowohl die Drehzahl als auch die Drehrichtung des nachgeschalteten Hydraulikmotors ohne Ventilsteuerung verstellt werden kann. Da im Augenblick der Bewegungsumkehr auch der Volumenstrom Null ist, ist damit ein sehr weiches Umschalten der Drehrichtung möglich. Von besonderer Bedeutung ist dies für Fahrbetonmischer, die Frischbeton in einer auf einem Fahrzeuggestell gelagerten großen Mischtrommel transportieren und während der Fahrt in flüssigem Zustand halten. Die Mischtrommel wird dazu langsam in einer Richtung gedreht, in welcher in der Mischtrommel angeordnete Schaufelbleche den Frischbeton ständig in die Mischtrommel zurücklenken und vor dem Ausfließen zurückhalten. Zur Entleerung wird die Mischtrommel in entgegengesetzter Richtung gedreht, in der die Schaufelbleche den Frischbeton über eine Austrittsöffnung und geeignete Schurren nach außen fördern. Die Einstellung der Verstell- und Reversiereinheit erfolgt über einen Verstellmechanismus, der auf das Verstellorgan der Verstell- und Reversiereinheit einwirkt. Bei vielen Anwendungen besteht ein Bedarf, dass das Verstellorgan der Verstell- und Reversiereinheit von verschiedenen Bedienstellen aus betätigbar ist. Aus Gründen der Betriebssicherheit muss dabei gewährleistet sein, dass die Verstellung jeweils nur von einer Bedienstelle aus erfolgen kann.
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Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Verstell- und Reversiereinheit mit Verstellmechanismus zu entwickeln, bei welcher das Verstellorgan von unterschiedlichen Bedienstellen aus störungsfrei betätigt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht im Wesentlichen darin, dass der Verstellmechanismus zwei unabhängig voneinander von unterschiedlichen Bedienstellen aus betätigbare Stellglieder sowie eine Kupplungseinrichtung aufweist, über welche wahlweise jeweils eines der Stellglieder mit dem Verstellorgan kuppelbar und das andere zugleich von diesem entkuppelbar ist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Verstellmechanismus ein die Kupplungseinrichtung enthaltendes Gehäuse sowie je ein sich zwischen den beiden Stellgliedern und einem ersten und einem zweiten Kupplungselement der Kupplungseinrichtung und ein sich zwischen dem Verstellorgan und einem dritten Kupplungselement erstreckendes Zug- und Druckglied umfasst. Die Zug- und Druckglieder können dabei jeweils Bestandteil eines mit einem Kabel und einer Schlauchhülle versehenen Bowdenzugs sein, wobei die Schlauchhüllen jeweils an ihrem einen Ende gehäusefest angeordnet sind, während sie an ihrem anderen Ende in der Nähe des jeweiligen Stellglieds und des Verstellorgans gestellfest fixiert sind.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste, zweite und dritte Kupplungselement je einen auf einer gemeinsamen Schwenkachse des Gehäuses unabhängig voneinander schwenkbar angeordneten Schwenkhebel aufweisen, an denen jeweils eines der Enden der Zug- und Druckglieder exzentrisch zur Schwenkachse angelenkt ist und dass am dritten Kupplungselement ein Verriegelungsorgan angeordnet ist, welches wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Kupplungselement verriegelbar ist. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, dass immer nur entweder das erste oder das zweite Kupplungselement mit dem dritten Kupplungselement verbunden ist. Konstruktiv kann dies dadurch gelöst werden, dass das Verriegelungsorgan einen um eine zur Schwenkachse der Schwenkhebel parallele Achse am dritten Kupplungselement verschwenkbaren Verriegelungshebel und einen außerhalb der Achse am Verriegelungshebel angeordneten Rastbolzen aufweist, und dass am Schwenkhebel des ersten und des zweiten Kupplungselements je eine Rastausnehmung zur Aufnahme des Rastbolzens in der zugehörigen Verriegelungsstellung angeordnet ist. Bei dieser Konstruktion muss dafür gesorgt werden, dass die Umstellung zwischen der einen und der anderen Bedienstelle die Verstell- und Reversiereinheit im Leerlauf, also im Nulldurchgang ihres Verstellorgans betrieben wird. Dies kann dadurch überwacht werden, dass der Verriegelungsmechanismus einen die Stellung des Verstellorgans auf einer Skala anzeigenden Zeiger aufweist. Die Skala kann dabei gehäusefest und der Zeiger am dritten Kupplungselement angeordnet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Verstell- und Reversiereinheit als hydraulische Verstell- und Reversierpumpe oder als hydraulischer Verstell- und Reversiermotor ausgebildet. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Verstell- und Reversiereinheit als Axialkolbenmaschine mit einem als Schrägscheibe oder Taumelscheibe ausgebildeten Verstellorgan ausgebildet ist. Die Stellglieder des Verstellmechanismus sind vorteilhafterweise als mit einem der Zug-Druckglieder verbundenen Einhebel-Zahnstangengeber ausgebildet, dessen Hebel über ein Zahnrad mit der an dem Zug-Druckglied fixierten Zahnstange in Eingriff steht.
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Wie vorstehend bereits angedeutet, wird die erfindungsgemäße Verstell- und Reversiereinheit vorteilhafterweise in einem Fahrbetonmischer verwendet. Dementsprechend betrifft die Erfindung außerdem einen Fahrbetonmischer mit einer auf einem Fahrgestell angeordneten Mischtrommel, die über eine Antriebshydraulik bestehend aus einer motorisch angetriebenen Hydraulikpumpe und einem hydraulisch mit diesem verbundenen Hydraulikmotor antreibbar ist, wobei entweder die Hydraulikpumpe oder der Hydraulikmotor als hydraulische Verstell- und Reversiereinheit ausgebildet ist, und wobei die Bedienstelle für ein erstes Stellglied in einem Fahrerhaus und die Bedienstelle für ein zweites Stellglied am Heck des Fahrgestells angeordnet ist. Weiter ist in diesem Falle das Gehäuse des Verstellmechanismus mit der Kupplungseinrichtung vorteilhafterweise am Fahrgestell zwischen der Mischtrommel und dem Fahrerhaus vorzugsweise in der Nähe der hydraulischen Verstell- und Reversiereinheit angeordnet und von außen her zugänglich.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Seitenansicht eines Fahrbetonmischers mit einer von zwei Bedienstellen aus betätigbaren, eine Verstell- und Reversiereinheit umfassenden Antriebshydraulik;
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2 ein Schema des Fahrbetonmischers mit Antriebshydraulik und Verstellmechanismus;
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3a bis d den Verstellmechanismus nach 2 in verschiedenen Ansichten;
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4 eine schaubildliche Darstellung des Gehäuses des Verstellmechanismus mit der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung.
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Der in 1 dargestellte Fahrbetonmischer 10 weist ein als LKW-Chassis ausgebildetes vierachsiges Fahrgestell 12 mit einem Fahrerhaus 14 und einen Ladebereich 16 auf. Im Ladebereich 16 befindet sich eine Mischtrommel 18 für Frischbeton. Die Mischtrommel 18 ist über eine Antriebshydraulik 20 um ihre schräg zur Pritschenebene ausgerichtete Achse wahlweise in beiden Drehrichtungen drehbar. Die Antriebshydraulik 20 umfasst im Wesentlichen einen Hydraulikmotor 22 und eine motorisch angetriebene hydraulische Verstell- und Reversierpumpe 24. Mit Fahrbetonmischern dieser Art kann Frischbbeton von einem Einfüllort zu einem Zielort transportiert und dabei fließfähig gehalten werden. Am Einfüllort wird der Frischbeton über einen Einfülltrichter 26 in die sich drehende Mischtrommel 18 eingefüllt. Am Zielort wird der Frischbeton über eine Ausgabeöffnung 28 und über Schurren 30 und Rohre nach außen gefördert. An der Innenwand der Mischtrommel 18 sind nicht dargestellte spiralartige Schaufeln angeordnet. Durch Drehen der Mischtrommel 18 im Fahrbetrieb wird der Frischbeton innerhalb der Mischtrommel 18 in einer vorgegebenen Drehichtung ”Mischen” so befördert, dass er über die Schaufeln wieder in das Trommelinnere fällt. Die Drehbewegung der Mischtrommel 18 wird vorzugsweise während des Fahrbetriebs aufrechterhalten, um eine Entmischung des Frischbetons zu vermeiden. Zum Entleeren des Frischbetons an der Baustelle wird die Drehrichtung der Mischtrommel 18 umgekehrt, so dass der Frischbeton über die Schaufeln nach Art einer Förderschnecke ohne Änderung der Neigung der Mischtrommel 18 zu der Ausgabeöffnung 28 hinaus gefördert wird.
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Die Bewegungssteuerung der Mischtrommel 18 erfolgt über eine Antriebshydraulik 20, die bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eine mit einem Elektro- oder Verbrennungsmotor 23 angetriebene Verstell- und Reversierpumpe 24 und einen an deren Hydraulikanschlüsse 32 angeschlossenen Hydraulikmotor 22 umfasst. Die Verstell- und Reversierpumpe 24 ist beispielsweise als Axialkolbenpumpe mit einer Schrägscheibe ausgebildet. Die Schrägscheibe fungiert dabei als Verstellorgan 34 zur stufenlosen Durchflusssteuerung. Eine Änderung des Kolbenhubs und damit der Förderleistung ist bei einer Axialkolbenpumpe mit Schrägscheibe durch Veränderung des Anstellwinkels der Schrägscheibe möglich. Durch Verstellen der Winkelstellung der Schrägscheibe kann auch eine Durchflussumkehr herbeigeführt werden, die zu einer Umkehr der Drehrichtung des Hydraulikmotors 22 und damit der Mischtrommel 18 führt.
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Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass das als Schrägscheibe ausgebildete Verstellorgan 34 der Verstell- und Reversierpumpe 24 über zwei verschiedene Stellglieder 36, 38 betätigt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass der Verstellmechanismus 40 zusätzlich eine Kupplungseinrichtung 42 aufweist, über welche wahlweise jeweils eines der Stellglieder 36, 38 mit dem Verstellorgan 34 kuppelbar und das andere zugleich von diesem entkuppelbar ist. Der Verstellmechanismus 40 weist zu diesem Zweck ein die Kupplungseinrichtung 42 enthaltendes Gehäuse 44, je ein sich zwischen den beiden Stellgliedern 36, 38 und einem ersten und einem zweiten Kupplungselement 46, 48 der Kupplungseinrichtung 42 erstreckendes erstes und zweites Zug- und Druckglied 52, 54 sowie ein sich zwischen dem Verstellorgan 34 und einem dritten Kupplungselement 50 erstreckendes drittes Zug- und Druckglied 56 auf. Die Zug- und Druckglieder 52, 54, 56 sind dabei jeweils Bestandteil eines mit einem Kabel und einer Schlauchhülle 60 versehenen Bowdenzugs, wobei die Schlauchhüllen 60 jeweils an ihrem einen Ende gehäusefest angeordnet sind, während sie an ihrem anderen Ende in der Nähe des jeweiligen Stellglieds 36, 38 und des Verstellorgans 34 gestellfest fixiert sind. Die Stellglieder 36, 38 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Einhebel-Zahnstangengeber ausgebildet, die einen mit einem Zahnrad 62 bestückten Betätigungshebel 64 und eine nicht dargestellte mit dem jeweiligen Zug- und Druckglied 52, 54 verbundene Zahnstange umfassen.
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Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass das erste, zweite und dritte Kupplungselement 46, 48, 50 je einen auf einer gemeinsamen Schwenkachse 68 des Gehäuses 44 unabhängig voneinander schwenkbar angeordneten Schwenkhebel 46', 48', 50' aufweisen, an denen jeweils eines der Enden 70 der zugehörigen Zug- und Druckglieder 52, 54, 56 angelenkt ist. Am Schwenkhebel 50' des dritten Kupplungselements 50 befindet sich ein Verriegelungshebel 72, welcher wahlweise mit dem Schwenkhebel 46', 48' des ersten oder des zweiten Kupplungselements 46, 48 verriegelbar ist. Zu diesem Zweck weist der Verriegelungshebel 72 einen Rastbolzen 74 auf, während am Schwenkhebel 46', 48' des ersten und des zweiten Kupplungselements 46, 48 je eine Rastausnehmung 76', 76'' zur Aufnahme des Rastbolzens 74 in der zugehörigen Verriegelungsstellung angeordnet ist. Im Sinne einer kinematischen Umkehrung ist es grundsätzlich auch möglich, den Rastbolzen 74 und die Rastausnehmungen 76', 76'' am Verriegelungshebel 72 und an den Schwenkhebeln 46', 48' gegeneinander auszutauschen. Die einzustellende Drehzahl kann am Verriegelungsmechanismus 40 abgelesen werden, wenn dieser einen die Stellung des Verstellorgans 34 auf einer Skala 78 anzeigenden Zeiger 80 aufweist. Die Skala 78 ist dabei zweckmäßig gehäusefest und der Zeiger 80 am Schwenkhebel 50' des dritten Kupplungselements 50 angeordnet.
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Weiter ist es möglich, anstelle der Schwenkhebel 46', 48', 50' Schubglieder zu verwenden, die in parallel ausgerichteten Führungen des Gehäuses 44 angeordnet und jeweils mit einem der Enden der Zug- und Druckglieder 52, 54, 56 verbunden sind. Auch in diesem Fall können die Schubglieder des ersten und des zweiten Kupplungselements 46, 48 wahlweise über ein Verriegelungselement mit dem Schubglied des dritten Kupplungselements 50 verriegelt werden.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bedienstelle für das erste Stellglied 36 im Fahrerhaus 14 und die Bedienstelle für das zweite Stellglied 38 am Heck des Fahrgestells 12 angeordnet, während das Gehäuse 44 des Verstellmechanismus 40 mit der Kupplungseinrichtung 42 am Fahrgestell 12 zwischen Mischtrommel 18 und Fahrerhaus 14 in der Nähe der Verstell- und Reversierpumpe 24 angeordnet und von außen her zugänglich ist.
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Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Verstell- und Reversiereinheit in der Gestalt einer Hydraulikpumpe oder eines Hydraulikmotors mit einem Verstellorgan 34, die insbesondere für den Drehantrieb einer Mischtrommel 18 eines Fahrbetonmischers 10 bestimmt ist. Das Verstellorgan 34 dient zur stufenlosen Durchflusssteuerung und wird über einen Verstellmechanismus 40 betätigt. Zu diesem Zweck ist der Verstellmechanismus 40 mit seinem einen Ende an das Verstellorgan angeschlossen und weist an seinem hiervon entfernt angeordneten anderen Ende ein Stellglied 36, 38 auf. Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass der Verstellmechanismus 40 zwei unabhängig voneinander von unterschiedlichen Bedienstellen aus mechanisch betätigbare Stellglieder 36, 38 sowie eine Kupplungseinrichtung 42 aufweist, über welche wahlweise jeweils eines der Stellglieder 36, 38 mit dem Verstellorgan 34 kuppelbar und das andere zugleich von diesem entkuppelbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrbetonmischer
- 12
- Fahrgestell
- 14
- Fahrerhaus
- 16
- Ladebereich
- 18
- Mischtrommel
- 20
- Antriebshydraulik
- 22
- Hydraulikmotor
- 23
- Elektro- oder Verbrennungsmotor
- 24
- Verstell- und Reversierpumpe
- 26
- Einfülltrichter
- 28
- Ausgabeöffnung
- 30
- Schurren
- 32
- Hydraulikanschlüsse
- 34
- Verstellorgan
- 36
- 1. Stellglied
- 38
- 2. Stellglied
- 40
- Verstellmechanismus
- 42
- Kupplungseinrichtung
- 44
- Gehäuse
- 46
- 1. Kupplungselement
- 46'
- Schwenkhebel
- 48
- 2. Kupplungselement
- 48'
- Schwenkhebel
- 50
- 3. Kupplungselement
- 50'
- Schwenkhebel
- 52
- 1. Zug- und Druckglied
- 54
- 2. Zug- und Druckglied
- 56
- 3. Zug- und Druckglied
- 58
- Kabel
- 60
- Schlauchhülle
- 62
- Zahnrad
- 64
- Betätigungshebel
- 68
- Schwenkachse
- 70
- Ende (52, 54, 56)
- 72
- Verriegelungshebel
- 74
- Rastbolzen
- 76', 76''
- Rastausnehmungen
- 78
- Skala
- 80
- Zeiger
