DE102021109804A1

DE102021109804A1 - Placing boom for a concrete pump and mobile concrete pump with such a placing boom

Info

Publication number: DE102021109804A1
Application number: DE102021109804.1A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Schlegel; Karl Westermann
Original assignee: Liebherr Mischtecknik GmbH
Current assignee: Liebherr Mischtecknik GmbH
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-10-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verteilermast für eine Betonpumpe, insbesondere für mobile Betonpumpe, umfassend ein erstes Mastelement zum Stützen einer Betonförderleitung, ein zweites Mastelement zum Stützen der Betonförderleitung, und ein Drehgelenk, um das zweite Mastelement gegenüber dem ersten Mastelement zu verdrehen. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine an dem ersten Mastelement angeordnete selbsthemmende Getriebeanordnung zum Betätigen des Drehgelenks, und einen Antrieb, um die Getriebeanordnung zum Betätigen des Drehgelenks anzutreiben.The present invention relates to a placing boom for a concrete pump, in particular for a mobile concrete pump, comprising a first boom element for supporting a concrete delivery line, a second boom element for supporting the concrete delivery line, and a swivel joint in order to twist the second boom element relative to the first boom element. The invention is characterized by a self-locking gear arrangement arranged on the first mast element for actuating the pivot joint, and a drive for driving the gear arrangement for actuating the pivot joint.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verteilermast für eine Betonpumpe und eine mobile Betonpumpe mit einem solchen Verteilermast.The present invention relates to a placing boom for a concrete pump and a mobile concrete pump with such a placing boom.

Mobile Betonpumpen, bspw. Autobetonpumpen, sind fahrbare Betonpumpen, die über einen Verteilermast und einer daran befestigten Betonförderleitung Beton typischerweise in einem bestimmten Radius um die mobile Betonpumpe herum, typischerweise in einem Bereich der 20 bis 50 m oder sogar mehr umfasst, abgeben können. In der Regel kommen mobile Betonpumpen beim Bau von Gebäuden zum Einsatz, um den von einem Betonmischer angelieferten Beton direkt an den Ort der finalen Verwendung des Betons fördern zu können. Mit Hilfe des Verteilermastes ist es dabei möglich, den Beton nicht nur auf Bodenniveau sondern auch darüber oder darunter bereitzustellen.Mobile concrete pumps, e.g. As a rule, mobile concrete pumps are used in the construction of buildings in order to be able to pump the concrete delivered by a concrete mixer directly to the place where the concrete is to be used. With the help of the placing boom, it is possible to provide the concrete not only at ground level but also above or below it.

Nachteilhaft an mobilen Betonpumpen ist, dass diese aufgrund des hydraulisch ausklappbaren Verteilermasts, an dem die Förderleitung des Betons befestigt ist, eine Vielzahl von an den einzelnen Mastelementen befestigten Hydraulikzylindern aufweisen und darüber hinaus einen entsprechenden Druckerzeuger und eine ausreichende Menge an Hydraulikfluid (meist Hydrauliköl) mit sich führen müssen. Zudem sind die erforderlichen Hydraulikzylinder sehr schwer und in einem ausgeklappten Zustand des Verteilermasts weit außerhalb des Schwerpunkts der mobilen Betonpumpe angeordnet.The disadvantage of mobile concrete pumps is that they have a large number of hydraulic cylinders attached to the individual mast elements and also a corresponding pressure generator and a sufficient amount of hydraulic fluid (usually hydraulic oil) due to the hydraulically foldable placing boom, to which the delivery line for the concrete is attached have to lead themselves. In addition, the required hydraulic cylinders are very heavy and are arranged far outside the center of gravity of the mobile concrete pump when the placing boom is in the unfolded state.

All dies führt dazu, dass mobile Betonpumpen neben ihrer sehr hohen Wartungsintensität ein sehr hohes Gewicht aufweisen und über massive Abstützvorrichtungen verfügen müssen.All of this means that mobile concrete pumps, in addition to their very high maintenance intensity, are very heavy and have to have massive support devices.

Es ist demnach das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Verteilermast zu schaffen, der gegenüber den vorbekannten Ausführungen leichter ist, was vorteilhafterweise eine kompaktere Bauweise und eine damit einhergehende verbesserte Faltung des Verteilermasts ermöglicht. Zudem soll mit dem verbesserten Verteilermast eine Vereinfachung des Gesamtsystems der Betonpumpe, insbesondere einer mobilen Betonpumpe erfolgen, was sich auch in einer verminderten Wartungsintensität ausdrücken soll.It is therefore the aim of the present invention to create an improved placing boom that is lighter than the previously known designs, which advantageously enables a more compact design and an associated improved folding of the placing boom. In addition, the improved placing boom is intended to simplify the overall system of the concrete pump, in particular a mobile concrete pump, which is also intended to be expressed in a reduced maintenance intensity.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile werden durch einen Verteilermast überwunden, der alle Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind dabei in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The disadvantages known from the prior art are overcome by a placing boom which has all the features of claim 1. Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims.

Demnach weist ein erfindungsgemäßer Verteilermast für eine Betonpumpe, insbesondere mobile Betonpumpe, ein erstes Mastelement zum Stützen einer Betonförderleitung, ein zweites Mastelement zum Stützen der Betonförderleitung, und ein Drehgelenk auf, um das zweite Mastelement gegenüber dem ersten Mastelement zu verdrehen. Die Erfindung ist durch eine an dem ersten Mastelement angeordnete selbsthemmende Getriebeanordnung zum Betätigen des Drehgelenks, und einen Antrieb, um die Getriebeanordnung zum Betätigen des Drehgelenks anzutreiben, gekennzeichnet.Accordingly, a placing boom according to the invention for a concrete pump, in particular a mobile concrete pump, has a first boom element for supporting a concrete delivery line, a second boom element for supporting the concrete delivery line, and a rotary joint in order to twist the second boom element relative to the first boom element. The invention is characterized by a self-locking gear arrangement arranged on the first mast element for actuating the pivot joint, and a drive for driving the gear arrangement for actuating the pivot joint.

Die selbsthemmende Getriebeanordnung ist dazu ausgelegt, das zweite Mastelement gegenüber dem ersten Mastelement über ein Verstellen des Drehgelenks zu verdrehen, sodass ein Armpaket einer Betonpumpe ausgefaltet oder eingefaltet werden kann. Der Vorteil der Selbsthemmung besteht darin, dass eine gewünschte Positionierung des ersten Mastelements und des zweiten Mastelements auch unter einer äußeren Krafteinwirkung beibehalten wird und der Antrieb zum Betätigen der Getriebeanordnung für ein Beibehalten der eingenommenen Position nicht erforderlich ist. So wird nach einem Verschwenken des zweiten Mastelements die eingenommene Position auch dann beibehalten, wenn der Antrieb deaktiviert wird, sodass keine Energie zum Halten der eingenommenen Position aufgebracht werden muss.The self-locking gear arrangement is designed to rotate the second mast element relative to the first mast element by adjusting the swivel joint, so that an arm assembly of a concrete pump can be folded out or in. The advantage of the self-locking is that a desired positioning of the first mast element and the second mast element is maintained even under an external force and the drive for actuating the gear arrangement is not required to maintain the assumed position. Thus, after the second mast element has been pivoted, the assumed position is maintained even if the drive is deactivated, so that no energy has to be expended to hold the assumed position.

Dabei kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die selbsthemmende Getriebeanordnung an dem zweiten Mastelement angeordnet ist.According to a further embodiment of the invention, it can also be provided that the self-locking gear arrangement is arranged on the second mast element.

Nach einer Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Antrieb ein Seil- und/oder Riemenantrieb ist, der dazu ausgelegt ist, mit seinem mindestens einem Seil und/oder mindestens einen Riemen die Getriebeanordnung anzutreiben.According to a further development of the present invention, it can be provided that the drive is a cable and/or belt drive which is designed to drive the gear arrangement with its at least one cable and/or at least one belt.

So kann vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung durch ein Seil- oder einen Riemenantrieb angetrieben wird, dessen Seil oder Riemen zu einer Verteilermastbasis, bspw. einem Drehkopf einer Betonpumpe, hin verläuft und dort angetrieben werden kann. Eine Abtriebsscheibe des Riemenantriebs kann dabei an dem Mastelement angeordnet sein, an dem die durch den Reimenantrieb anzutreibende Getriebeanordnung befestigt ist.Provision can thus be made for the gear arrangement to be driven by a cable or a belt drive, the cable or belt of which runs to a placing boom base, for example a rotating head of a concrete pump, and can be driven there. A driven pulley of the belt drive can be arranged on the mast element to which the gear arrangement to be driven by the belt drive is fastened.

Nach einer weiteren Modifikation der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das erste Mastelement ein Drehkopf ist, der als Ausgangspunkt für davon abgehende stabartige Mastelemente dient, vorzugsweise wobei die Drehachse des Drehkopfs senkrecht zur Drehachse des Drehgelenks steht. Als erstes Mastelement kann aber auch eine sonstige Verteilermastbasis einer Betonpumpe genutzt werden. Diese muss nicht zwangsläufig drehbar ausgestaltet sein.According to a further modification of the invention, it can also be provided that the first mast element is a rotating head, which serves as a starting point for rod-like mast elements extending therefrom, preferably with the axis of rotation of the rotating head being perpendicular to the axis of rotation of the swivel joint. However, another distributor boom base of a concrete pump can also be used as the first boom element be used. This does not necessarily have to be designed to be rotatable.

Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung ein selbsthemmendes Schneckenradgetriebe ist und/oder das Drehgelenk dazu ausgelegt ist, nur um eine Achse zu drehen. Die Umsetzung der Getriebeanordnung durch ein selbsthemmendes Schneckenradgetriebe hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da dadurch direkt mit einem fest mit dem zweiten Mastelement in Verbindung stehenden Abtriebszahnrad gekämmt werden kann, sodass auf eine einfache Art und Weise die gewünschte Beweglichkeit erzeugbar ist.According to the invention, it can also be provided that the gear arrangement is a self-locking worm gear and/or the swivel joint is designed to rotate only about one axis. The implementation of the gear arrangement by a self-locking worm gear has proven to be particularly advantageous, since it can be meshed directly with a driven gear fixedly connected to the second mast element, so that the desired mobility can be generated in a simple manner.

Das Schneckenrad kann sich dabei um eine Achse drehen, die parallel zur Drehachse des Drehgelenks der Mastelemente ist.The worm wheel can rotate about an axis that is parallel to the axis of rotation of the pivot joint of the mast elements.

Nach einer optionalen Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das durch die Getriebeanordnung angetriebene zweite Mastelement an seinem proximalen, zum ersten Mastelement gewandten Ende ein Abtriebszahnrad aufweist, das mit der an dem ersten Mastelement befestigen Getriebeanordnung zusammenwirkt, vorzugsweise mit der Getriebeanordnung kämmt. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Drehung des Abtriebszahnrads eine Bewegung des zweiten Mastelements gegenüber dem ersten Mastelement durch Drehung des Drehgelenks bewirkt.According to an optional development of the present invention, it can be provided that the second mast element driven by the gear arrangement has an output gear at its proximal end facing the first mast element, which co-operates with the gear arrangement attached to the first mast element, preferably meshes with the gear arrangement. It can be provided that a rotation of the output gear causes a movement of the second mast element relative to the first mast element by rotating the rotary joint.

Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite Mastelement drehfest, vorzugsweise starr oder einstückig mit dem Abtriebszahnrad verbunden ist.Provision can preferably be made here for the second mast element to be connected to the output gear wheel in a rotationally fixed manner, preferably rigidly or in one piece.

Nach einer vorteilhaften Modifikation kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite Mastelement mittig zur Drehachse des Abtriebszahnrads versetzt angeordnet ist. Die Anordnung des zweiten Mastelements mittig zur Drehachse versetzt ermöglicht ein besonders platzsparendes Zusammenfalten des Armpakets, also der mehreren Mastelemente, da in einem eingefalteten Zustand die mehreren Mastelemente im Wesentlichen übereinander stapelbar sind.According to an advantageous modification, it can be provided that the second mast element is arranged offset in the center with respect to the axis of rotation of the output gear. The arrangement of the second mast element offset in the middle of the axis of rotation enables a particularly space-saving folding of the arm assembly, ie the multiple mast elements, since the multiple mast elements can essentially be stacked one on top of the other in a folded-in state.

Ferner kann nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die an dem ersten Mastelement angeordnete Getriebeanordnung in einem distalen Endbereich des ersten Mastelement angeordnet ist, vorzugsweise derart, dass sich die Getriebeanordnung im letzten Längsdrittel, bevorzugterweise im letzten Längsviertel des Mastelements befindet.Furthermore, according to the present invention it can be provided that the gear arrangement arranged on the first mast element is arranged in a distal end region of the first mast element, preferably such that the gear arrangement is located in the last longitudinal third, preferably in the last longitudinal quarter of the mast element.

Nach einer weiteren vorteilhaften Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Seil und/oder der mindestens eine Riemen über ein Umlenkanordnung hin zu seiner zugehörigen Getriebeanordnung geführt ist.According to a further advantageous development of the present invention, it can be provided that the at least one cable and/or the at least one belt is guided via a deflection arrangement to its associated gear arrangement.

Typischerweise besteht ein Armpaket aus mehreren miteinander in Verbindung stehenden Mastelementen, sodass der Riemen oder das Seil eines entfernten Mastelements über eine Umlenkanordnung mindestens eines proximalen (also zur Basis näher angeordneten) Mastelements hin zur zugehörigen Getriebeanordnung geführt werden muss. Das Seil oder der Riemen einer entsprechenden Getriebeanordnung kann dabei im Wesentlichen immer parallel zur Längsrichtung eines vorhergehenden (proximalen) Mastelements verlaufen, sodass bei einem Entfalten oder einem Zusammenfalten der mehreren Mastelemente das Seil oder der Riemen entsprechend der Stellung der vorhergehenden Mastelemente geführt wird.Typically, an arm package consists of several interconnected mast elements, so that the belt or cable of a distant mast element has to be routed via a deflection arrangement of at least one proximal mast element (i.e. closer to the base) to the associated gear arrangement. The cable or the belt of a corresponding gear arrangement can essentially always run parallel to the longitudinal direction of a preceding (proximal) mast element, so that when the several mast elements are unfolded or folded together, the cable or the belt is guided according to the position of the preceding mast elements.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Umlenkanordnung eine Umlenkrolle oder ein Umlenkzahnrad, die/das insbesondere am zweiten Mastarm angeordnet ist, umfasst, deren Mittelpunkt identisch zur Drehachse des Drehgelenks ist, vorzugsweise wobei die Umlenkanordnung eine weitere Umlenkrolle oder ein weiteres Umlenkzahnrad umfasst, die/das an dem zweiten Mastelement angeordnet ist, zum Mittelpunkt der Drehachse des Drehgelenks versetzt angeordnet ist und sich mit einer Drehbewegung des zweiten Mastelements mitbewegt.It can be provided that the deflection arrangement comprises a deflection roller or a deflection gear wheel, which is arranged in particular on the second mast arm, the center of which is identical to the axis of rotation of the swivel joint, preferably wherein the deflection arrangement comprises a further deflection roller or a further deflection gear wheel, which/ which is arranged on the second mast element, is arranged offset to the center of the axis of rotation of the swivel joint and moves with a rotary movement of the second mast element.

Durch das Vorsehen von mindestens zwei Umlenkrollen bzw. Umlenkzahnrädern wird dem Fall Rechnung getragen, dass das zweite Mastelement um mehr als 180° gegenüber dem ersten Mastelement verdreht werden kann, sodass ein Umlegen des Riemens oder des Seils auf eine weitere Umlenkrolle bzw. ein weiteres Umlenkzahnrad erforderlich ist. Die mindestens zwei Umlenkrollen bzw. Umlenkzahnräder definieren einen Bereich, in dem das Seil oder der Riemen geführt wird.The provision of at least two deflection rollers or deflection gears takes into account the situation in which the second mast element can be rotated by more than 180° in relation to the first mast element, so that the belt or cable can be transferred to another deflection roller or deflection gear is required. The at least two deflection rollers or deflection gear wheels define an area in which the cable or the belt is guided.

Nach der Erfindung ist ferner ein Verteilermast vorgesehen mit mehreren Mastelementen, vorzugsweise mindestens jedoch drei Mastelementen, die an ihren Längsendbereichen über ein jeweiliges Drehgelenk miteinander drehbar verbunden sind, wobei jedes der Mastelemente mittels Betätigung einer jeweiligen Getriebeanordnung in Bezug auf ein proximal angrenzendes Mastelement über ein zugehöriges Drehlager drehbar ist, wobei vorzugsweise die Drehachsen der mehreren Drehgelenke parallel zueinander sind.According to the invention, a placing boom is also provided with a plurality of boom elements, but preferably at least three boom elements, which are rotatably connected to one another at their longitudinal end regions via a respective rotary joint, each of the boom elements being rotatable by actuating a respective gear arrangement in relation to a proximally adjacent boom element via an associated Pivot bearing is rotatable, preferably wherein the axes of rotation of the plurality of pivots are parallel to each other.

Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass für jedes Drehgelenk entlang des Verteilermasts eine separate Getriebeanordnung zum Betätigen des Drehgelenks vorgesehen ist, die vorzugsweise über einen separaten Antrieb, insbesondere Seil- und/oder Riemenantrieb betätigbar ist.According to the invention it can also be provided that a separate gear arrangement for actuating the rotary joint is provided for each rotary joint along the placing boom preferably via a separate drive, in particular cable and / or belt drive is actuated.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass jedes Seil oder Riemen eines Seil- oder Riemenantriebs über eine eigene Umlenkanordnung verfügt, die sie nicht mit anderen Seilen oder Riemen teilt. Zudem kann vorgesehen sein, dass jedes Seil bzw. jeder Riemen einen eigenen Antrieb besitzt.Alternatively or additionally, it can be provided that each rope or belt of a rope or belt drive has its own deflection arrangement that it does not share with other ropes or belts. In addition, it can be provided that each cable or each belt has its own drive.

Nach einer optionalen Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Antrieb (bzw. mindestens ein oder alle Antriebe eines jeweiligen Riemens bzw. Seils) eine Seil- und/oder Riemenlängenausgleichseinheit aufweist, um eine Längenvariation des Seils und/oder Riemens beim Umlenken über die mindestens eine Umlenkanordnung zu kompensieren, vorzugsweise durch Vorsehen einer auf das Seil und/oder den Riemen wirkenden Federvorspannung, bevorzugterweise durch Vorsehen einer federvorgespannten Linearführung des Antriebs.According to an optional development of the present invention, it can be provided that the drive (or at least one or all drives of a respective belt or cable) has a cable and/or belt length compensation unit in order to compensate for a length variation of the cable and/or belt during deflection to compensate for the at least one deflection arrangement, preferably by providing a spring preload acting on the cable and/or the belt, preferably by providing a spring-loaded linear guide of the drive.

Durch das Umlenken der verschiedenen Mastelemente zueinander kommt es zu Änderungen in der Länge eines Seils oder eines Riemens zwischen Abtriebsscheibe (bei der Getriebeanordnung) und der dazu entfernten Antriebsscheibe (beispielsweise an einer Verteilermastbasis). Um diese Längenvariation zu kompensieren kann vorgesehen sein, dass der Antrieb, der typischerweise auf einer Verteilermastbasis, beispielsweise einem Drehkopf, angeordnet ist, linear verschieblich angeordnet ist. Um hierbei die notwendige Spannung für das Seil oder den Riemen beizubehalten, kann eine Federvorspannung vorgesehen sein, die den Riemen bzw. das Seil des Seil- oder Riemenantriebs vorspannt. Wird durch die Umlenkung der Mastelemente eine in Gegenrichtung zur Vorspannung wirkende Kraft erzeugt, führt dies zu einer Linearverschiebung des Antriebs und einem Dehnen der zur Federvorspannung genutzten elastischen Elements.The deflection of the various boom elements relative to one another results in changes in the length of a cable or belt between the driven pulley (in the case of the gear arrangement) and the drive pulley removed for this purpose (for example on a placing boom base). In order to compensate for this length variation, it can be provided that the drive, which is typically arranged on a placing boom base, for example a rotary head, is arranged so that it can be displaced linearly. In order to maintain the necessary tension for the cable or the belt, a spring pretension can be provided which pretensions the belt or the cable of the cable or belt drive. If the deflection of the mast elements generates a force acting in the opposite direction to the preload, this leads to a linear displacement of the drive and a stretching of the elastic element used for spring preload.

Die Erfindung betrifft ferner eine mobile Betonpumpe mit einem Verteilermast nach einem der vorhergehend diskutierten Varianten, vorzugsweise mit einem ausfaltbaren Armpaket, das eine Vielzahl, bevorzugterweise mindestens jedoch drei, der Reihe nach über ein jeweiliges Drehgelenk miteinander verbundene Mastelemente aufweist.The invention also relates to a mobile concrete pump with a placing boom according to one of the previously discussed variants, preferably with a foldable arm assembly that has a large number, but preferably at least three, boom elements connected to one another in sequence via a respective swivel joint.

Dabei kann vorgesehen sein, dass eine solche mobile Betonpumpe ferner ein Armpaket, das hydraulikfrei ausfaltbar und/oder positionierbar ist, und/oder eine Betonförderleitung umfasst, die an dem ausfaltbaren Armpaket gestützt ist, und vorzugsweise wobei an der Verteilermastspitze ein Endschlauch der Betonförderleitung zum Abgeben von geförderten Frischbeton herabhängt.It can be provided that such a mobile concrete pump also includes an arm assembly that can be folded out and/or positioned without hydraulics, and/or a concrete delivery line that is supported on the arm assembly that can be folded out, and preferably with an end hose of the concrete delivery line for dispensing on the placing boom tip hanging from conveyed fresh concrete.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer mobilen Betonpumpe nach dem Stand der Technik,
2: eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips des erfindungsgemäßen Verteilermasts,
3: eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung im Bereich vom Übergang eines ersten Mastelements zu einem zweiten Mastelement,
4a: eine schematische Darstellung zur Führung eines Riemenelements im Bereich eines zweiten Mastelements in einem ersten Zustand,
4b: eine schematische Darstellung zur Führung eines Riemenelements im Bereich eines zweiten Mastelements in einem zweiten Zustand,
4c: eine schematische Darstellung zur Führung eines Riemenelements im Bereich eines zweiten Mastelements in einem dritten Zustand, und
5: eine schematische Darstellung zur Lagerung des Antriebs mit einer Riemenlängenausgleichseinheit.

Further features, details and advantages of the invention can be seen from the following description of the figures. show:

1 : a schematic representation of a mobile concrete pump according to the prior art,
2 : a schematic representation of the functional principle of the placing boom according to the invention,
3 : a schematic representation of the present invention in the area of the transition from a first mast element to a second mast element,
4a : a schematic representation of the guidance of a belt element in the area of a second mast element in a first state,
4b : a schematic representation of the guidance of a belt element in the area of a second mast element in a second state,
4c : a schematic representation of the guidance of a belt element in the area of a second mast element in a third state, and
5 : a schematic representation of the mounting of the drive with a belt length compensation unit.

1 zeigt eine herkömmliche mobile Betonpumpe 100 in Form einer Autobetonpumpe, bei der von einem LKW-Fahrgestell ein Verteilermast 1 abgeht. Dieser Verteilermast 1 besteht aus mehreren Mastelementen 2, 4, wobei aufeinanderfolgende Mastelemente 2, 4 mittels eines Drehgelenks 5 zueinander verschwenkbar ausgebildet sind. An den mehreren Mastelementen 2, 4 ist eine Betonförderleitung 3 gehalten, so dass der durch die mobile Betonpumpe 100 geförderte Beton an einem zur mobilen Betonpumpe 100 entfernten Ort über den Endschlauch 17 abgegeben werden kann. 1 shows a conventional mobile concrete pump 100 in the form of a truck-mounted concrete pump, in which a placing boom 1 extends from a truck chassis. This placing boom 1 consists of a plurality of boom elements 2, 4, successive boom elements 2, 4 being designed to be pivotable with respect to one another by means of a rotary joint 5. A concrete delivery line 3 is held on the several mast elements 2 , 4 so that the concrete delivered by the mobile concrete pump 100 can be delivered via the end hose 17 at a location remote from the mobile concrete pump 100 .

Die Verschwenkbarkeit von benachbarten Mastelementen 2, 4 wird nach dem Stand der Technik durch Hydraulikzylinder 18 umgesetzt, wobei ein Hydraulikzylinder 18 mit einem jeweiligen seiner beiden Längsenden mit je einem der beiden benachbarten Mastelemente 2, 4 in Verbindung steht. So führt ein Ausfahren des Hydraulikzylinders 18 zu einem Ausklappen des durch die mehreren Mastelemente 2, 4 gebildeten Verteilermasts 1, bzw. zu einer Schwenkbewegung von typischerweise des äußeren der beiden zueinander benachbarten und über den Hydraulikzylinder 18 verbundenen Mastelemente 2, 4.According to the prior art, the pivotability of adjacent mast elements 2, 4 is implemented by hydraulic cylinders 18, one of the two longitudinal ends of a hydraulic cylinder 18 being connected to one of the two adjacent mast elements 2, 4 in each case. An extension of the hydraulic cylinder 18 leads to a folding out of the placing boom 1 formed by the several boom elements 2, 4, or to a pivoting movement of typically the outer of the two adjacent boom elements 2, 4 connected via the hydraulic cylinder 18.

Ferner erkennt man, dass als weiteres Mastelement ein Drehkopf 10 vorhanden ist, der um eine stehende Achse gegenüber dem Fahrwerk der mobilen Betonpumpe 100 drehbar ist. Somit kann um einen kreisförmigen Radius um die mobile Betonpumpe 100 herum, der gepumpte Beton verteilt werden. Eine Veränderung des Radius erfolgt dabei über die einzelnen Drehgelenke 5 der mehreren in einer Reihe aufeinanderfolgenden Mastelemente 2, 4, die jeweils durch ein Drehgelenk 5 gegenüber dem unmittelbar vorhergehenden Element verstellbar bzw. um eine liegende Achse verschwenkbar sind. Zudem ist es durch die Anordnung möglich, den geförderten Frischbeton auch auf ein bestimmtes Höhenniveau zu verbringen.It can also be seen that a rotary head 10 is present as a further mast element, which can be rotated about a stationary axis relative to the chassis of the mobile concrete pump 100 . The pumped concrete can thus be distributed around a circular radius around the mobile concrete pump 100 . A change in the radius takes place via the individual pivots 5 of the several consecutive mast elements 2, 4 in a row, which are each adjustable by a pivot 5 relative to the immediately preceding element or pivotable about a horizontal axis. In addition, the arrangement makes it possible to bring the conveyed fresh concrete to a certain level.

Um das Fahrwerk der mobilen Betonpumpe 100 vor einem Kippen zu bewahren, weist dieses in der Regel eine Abstützvorrichtung 19 auf, die bei einem eingeklappten Verteilermast 1 eingefahren wird. Diese Abstützvorrichtung 19 muss bei einer herkömmlichen mobilen Betonpumpe 100 sehr massiv ausgeführt sein, da die Elemente am Verteilermast 1 sehr schwer sind, insbesondere trifft dies auf die Hydraulikzylinder 18 und die sich daraus ergebende massive Ausführung der mehreren Mastelemente 2, 4 zu. Nicht zu vergessen ist auch, dass für das Betreiben der Hydraulikzylinder 18 eine große Menge an Hydraulikfluid entlang des Verteilermasts 1 zu führen ist, so dass das Gesamtgewicht des Verteilermasts 1 erheblich ist.In order to prevent the chassis of the mobile concrete pump 100 from tipping over, it generally has a support device 19 which is retracted when the placing boom 1 is folded in. In a conventional mobile concrete pump 100, this support device 19 must be very solid, since the elements on the placing boom 1 are very heavy. It should also not be forgotten that a large quantity of hydraulic fluid has to be guided along the distributor boom 1 for the operation of the hydraulic cylinders 18, so that the overall weight of the distributor boom 1 is considerable.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips des erfindungsgemäßen Verteilermasts 1. 2 shows a schematic representation of the functional principle of the placing boom 1 according to the invention.

Das grundsätzliche Wirkprinzip der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik durch die Abkehr der hydraulisch induzierten Bewegung in den Drehgelenken der miteinander verbundenen Mastelemente. Nach der Erfindung werden die Drehgelenke durch Betätigen einer selbsthemmenden Getriebeanordnung bewegt, wobei der Antrieb der Getriebeanordnung beispielsweise durch einen Riemenantrieb erfolgen kann, dessen Antriebsscheibe auf einem proximalen Mastelement, beispielsweise einer Verteilermastbasis angeordnet ist.The basic operating principle of the present invention differs from the prior art by turning away from the hydraulically induced movement in the pivot joints of the mast elements connected to one another. According to the invention, the rotary joints are moved by actuating a self-locking gear arrangement, wherein the gear arrangement can be driven, for example, by a belt drive whose drive pulley is arranged on a proximal mast element, for example a distributor mast base.

Man erkennt die mehreren miteinander in Verbindung stehenden Mastelemente 2, 4, die von der in der 2 auf der rechten Seite dargestellten Verteilermastbasis abgehen. Dabei ist für jeden von der Mastarmbasis abgehenden Mastarm 2, 4 ein eigener Antrieb 6 vorgesehen, der für die Drehung im Drehpunkt 5 des jeweiligen Mastarms 2, 4 sorgt. Jeder der drehbaren Mastarmelemente 2, 4 besitzt dabei an seinem proximalen Ende, also an dem zur Verteilermastbasis zugewandten Ende, ein Abtriebszahnrad 9, das drehfest mit dem Mastarmelement 2, 4 verbunden ist. Dieses Abtriebszahnrad 9 steht dabei in einer Wirkverbindung mit einer selbsthemmenden Getriebeanordnung 7, die über einen jeweiligen Antrieb 6 betätigbar ist. Der Antrieb 6 ist ein Seil- oder Riemenantrieb, wobei das Seil oder der Riemen 8 entlang den mehreren miteinander in Verbindung stehenden Mastelementen 2, 4 geführt ist. Dabei ist die Abtriebsscheibe 20 und die Antriebsscheibe 21 des Seil- oder Riemenantriebs durch den Riemen 8 bzw. das Seil verbunden. Die Antriebsscheibe 21 des Riemenantriebs kann dabei an einem proximalen Mastelement, beispielsweise einer Verteilermastbasis angeordnet sein.One recognizes the several interconnected mast elements 2, 4, which are of the 2 on the placing boom base shown on the right. A separate drive 6 is provided for each mast arm 2, 4 extending from the mast arm base, which ensures the rotation at the pivot point 5 of the respective mast arm 2, 4. Each of the rotatable boom arm elements 2, 4 has at its proximal end, ie at the end facing the distributor boom base, a driven gear wheel 9 which is non-rotatably connected to the boom arm element 2, 4. This output gear 9 is in an operative connection with a self-locking gear arrangement 7, which can be actuated via a respective drive 6. The drive 6 is a cable or belt drive, with the cable or the belt 8 being guided along the plurality of mast elements 2, 4 which are connected to one another. The driven pulley 20 and the drive pulley 21 of the cable or belt drive are connected by the belt 8 or the cable. The drive pulley 21 of the belt drive can be arranged on a proximal mast element, for example a distributor mast base.

Für eine saubere Führung des Seils oder des Riemens 8 hin zur Abriebscheibe 20 ist eine Umlenkanordnung 11 vorgesehen, die mindestens eine Umlenkrolle 12, 13 umfasst. Das Seil oder der Riemen 8 wird dabei je nach Winkelstellung des distalen Mastelements 2, 4 über eine der beiden Umlenkrollen 12, 13 umgelenkt.A deflection arrangement 11, which comprises at least one deflection roller 12, 13, is provided for a clean guidance of the cable or the belt 8 towards the abrasion disk 20. Depending on the angular position of the distal mast element 2, 4, the cable or the belt 8 is deflected via one of the two deflection rollers 12, 13.

Dabei kann vorgesehen sein, dass eine erste Umlenkrolle 12 der Umlenkanordnung 11 in der Drehachse des Drehgelenks 5 liegt und die zweite Umlenkrolle 13 hierzu versetzt angeordnet ist, sich also mit einer Drehung des zweiten Mastelements 4 mitbewegt.Provision can be made for a first deflection roller 12 of the deflection arrangement 11 to lie in the axis of rotation of the rotary joint 5 and for the second deflection roller 13 to be offset relative thereto, i.e. to move with a rotation of the second mast element 4 .

Durch das Betätigen der Getriebeanordnung 7 mit ihrer selbsthemmenden Funktion kommt es zu einer Drehung des Abtriebszahnrads 9, die eine entsprechende Verschwenkung des angetriebenen Mastelements 4 bewirkt. Die Selbsthemmung ist dabei von Vorteil, da für das Aufrechterhalten einer einmal erreichten Position der mehreren Mastelemente keine Energie erforderlich ist. Die Selbsthemmung der Getriebeanordnung führt dazu, dass von außen einwirkende Kräfte nicht zu einem Verstellen der eingenommenen Position der Mastarmanordnung führt.By actuating the gear arrangement 7 with its self-locking function, the output gear wheel 9 rotates, which causes a corresponding pivoting of the driven mast element 4 . The self-locking is advantageous because no energy is required to maintain a position of the multiple mast elements once they have been reached. The self-locking of the gear arrangement means that external forces do not lead to an adjustment of the assumed position of the mast arm arrangement.

Selbstverständlich kann die in der Verteilermastbasis und/oder den Mastelementen angeordnete Getriebeanordnung 7 auch alternativ angetrieben werden, beispielsweise über eine Zahnradverbindung oder einem direkt mit der Getriebeanordnung zusammenwirkenden Elektromotor und muss nicht über eine Seil- oder Riemenverbindung betätigt werden.Of course, the gear arrangement 7 arranged in the distributor boom base and/or the boom elements can also be driven alternatively, for example via a gearwheel connection or an electric motor interacting directly with the gear arrangement and does not have to be actuated via a cable or belt connection.

3 zeigt eine vergrößerte Ansicht im Übergangsbereich von zwei aufeinanderfolgenden Mastelementen 2, 4. Das erste Mastelement 2 besitzt dabei im vorderen Bereich (abgewandt zu der Verteilermastbasis) eine selbsthemmende Getriebeanordnung 7, die über einen Riemen 8 antreibbar ist, dessen Antrieb nicht an dem ersten Mastelement 2 vorgesehen sein muss. Die Abtriebsscheibe 21 des Riemenantriebs ist dabei mit der Getriebeanordnung 7 bzw. einem Schneckenrad verbunden. Diese Verbindung kann auch drehfest ausgestaltet sein. An einem Drehgelenk 5 ist ein zweites Mastelement 4 an dem ersten Mastelement 2 angehängt, sodass über eine Drehachse X eine Schwenk- oder Klappverbindung der beiden Mastelemente 2, 4 vorgesehen ist. An dem zum ersten Mastelement 2 zugewandten Ende des zweiten Mastelements 4 ist ein Abtriebszahnrad 9 vorgesehen, dass mit der Getriebeanordnung 7 in Wirkverbindung steht, vorzugsweise mit dieser Anordnung 7 kämmt. Betätigt man nun die selbsthemmende Getriebeanordnung 7 führt dies zu einem Drehen des Abtriebszahnrads 9 und damit auch zu einem Verschwenken des zweiten Mastelements 4. Wie in der 3 dargestellt ist dabei das zweite Mastelement 4 drehfest mit dem Abtriebszahnrad 9 verbunden, wobei der Verbindungspunkt des Mastelements 4 mit dem Abtriebszahnrad zur Drehachse X des Drehgelenks 5 versetzt sein kann. 3 shows an enlarged view of the transition area of two successive boom elements 2, 4. The first boom element 2 has a self-locking gear arrangement 7 in the front area (facing away from the distributor boom base), which can be driven via a belt 8 whose drive is not on the first boom element 2 must be provided. The driven pulley 21 of the belt drive is connected to the gear arrangement 7 or a worm gear connected. This connection can also be designed to be non-rotatable. A second mast element 4 is attached to the first mast element 2 at a rotary joint 5, so that a pivoting or folding connection of the two mast elements 2, 4 is provided via a rotation axis X. At the end of the second mast element 4 facing the first mast element 2 , a driven gear wheel 9 is provided, which is in operative connection with the gear arrangement 7 , preferably meshes with this arrangement 7 . If you now actuate the self-locking gear arrangement 7, this leads to a rotation of the output gear 9 and thus also to a pivoting of the second mast element 4. As in FIG 3 shown here is the second mast element 4 rotatably connected to the output gear 9, wherein the connection point of the mast element 4 with the output gear to the axis of rotation X of the rotary joint 5 can be offset.

4a bis 4c zeigen unterschiedliche Zustände beim Verschwenken eines zweiten Mastelements 4. Zur besseren Übersichtlichkeit der Darstellung ist dabei das erste Mastelement 2 nicht dargestellt, da es vornehmlich um die Führung des Seils bzw. des Riemens 8 geht. 4a until 4c show different states when pivoting a second mast element 4. For better clarity of the illustration, the first mast element 2 is not shown, since it is primarily about guiding the rope or the belt 8.

4a zeigt ein zweites Mastelement 4, das über eine nicht dargestellte Getriebeanordnung 7 bewegbar ist. Für eine distal weiter entfernte Getriebeanordnung, die beispielsweise an dem bewegbaren zweiten Mastelement 4 angeordnet sein kann, ist es erforderlich, ein Seil oder einen Riemen 8 zu führen. Aufgrund der Bewegbarkeit des zweiten Mastelements 4 sind zwei Umlenkrollen 12, 13 vorgesehen, die die Umlenkanordnung 11 erzeugen. Verschwenkt man nun das zweite Mastelement 4 in eine entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende Richtung erreicht man zunächst den in der Folgefigur 4b dargestellten Zustand. Man erkennt, dass der Riemen 8 nun geradlinig durch die beiden Umlenkrollen 12, 13 hindurch verläuft und bei einer weiteren Bewegung in entgegengesetzter Richtung zum Uhrzeigersinn die Umlenkung von der ersten Umlenkrolle 12 auf die zweite Umlenkrolle 13 umgelegt wird. Erkennbar ist dies in 4c, anhand derer man nun gut erkennen kann, dass das Seil oder der Riemen 8 jetzt durch die weitere Umlenkrolle 13 umgelenkt wird. Diese weitere Umlenkrolle 13 ist dabei zur Drehachse X des Drehgelenks 5 versetzt angeordnet und bewegt sich mit einem Drehen des zweiten Mastelements 4 mit. Anhand der 4a bis 4c erkennt man, dass das Umlenken zu einer Längenveränderung des Seils bzw. des Riemens führen kann, die man möglichst kompensiert. 4a shows a second mast element 4, which is movable via a gear arrangement 7, not shown. A cable or a belt 8 must be guided for a gear arrangement which is further away distally and which can be arranged, for example, on the movable second mast element 4 . Due to the mobility of the second mast element 4, two deflection rollers 12, 13 are provided, which produce the deflection arrangement 11. If you now pivot the second mast element 4 in a counterclockwise direction, you first reach the position shown in the following figure 4b shown condition. It can be seen that the belt 8 now runs in a straight line through the two deflection rollers 12, 13 and, with a further movement in the counterclockwise direction, the deflection is switched from the first deflection roller 12 to the second deflection roller 13. This is recognizable in 4c , on the basis of which one can now clearly see that the cable or the belt 8 is now being deflected by the additional deflection roller 13 . This further deflection roller 13 is arranged offset to the axis of rotation X of the rotary joint 5 and moves with the rotation of the second mast element 4 . Based on 4a until 4c you can see that the deflection can lead to a change in length of the rope or the belt, which can be compensated for as far as possible.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebs 6, der mit einer Linearführung 15 zum Ausgleichen der Längenvariation des Seils oder des Riemens 8 versehen ist. 5 shows a schematic representation of a drive 6, which is provided with a linear guide 15 for compensating for the variation in length of the cable or the belt 8.

Man erkennt den Antrieb 6, der linear verschieblich auf zwei schienenartigen Elementen geführt ist und zur Spannung des Seils oder des Riemens 8 mit einem Federelement 16 in Verbindung steht. Dieses Federelement 16 führt zu einer Vorspannung des Seils oder des Riemens 8. Kommt es nun zu einem Betätigen der Drehgelenke 5, woraus sich eine Variation der Länge des Seils oder des Riemens 8 ergibt, kann eine solche aufgrund der Beweglichkeit des Antriebs 6 kompensiert werden. Es kommt demnach einfach zu einem Verschieben des Antriebs 6 auf seiner linearen Führung, wobei die erforderliche Spannung des Seils oder des Riemens 8 aufgrund der durch das Federelement 16 erzeugten Vorspannung beibehalten wird.The drive 6 can be seen, which is guided in a linearly displaceable manner on two rail-like elements and is connected to a spring element 16 for tensioning the cable or the belt 8 . This spring element 16 pretensions the cable or the belt 8. If the rotary joints 5 are now actuated, resulting in a variation in the length of the cable or the belt 8, such a variation can be compensated due to the mobility of the drive 6. Accordingly, the drive 6 is simply displaced on its linear guide, the required tension of the cable or the belt 8 being maintained due to the pretensioning generated by the spring element 16 .

BezugszeichenlisteReference List

11: Verteilermastplacing boom
22: erstes Mastelementfirst mast element
33: Betonförderleitungconcrete delivery line
44: zweites Mastelementsecond mast element
55: Drehgelenkswivel joint
66: Antriebldrive
77: Getriebeanordnunggear arrangement
88th: Riemen oder Seilstrap or rope
99: Abtriebszahnradoutput gear
1010: Drehkopfrotary head
1111: Umlenkanordnungdeflection arrangement
1212: Umlenkrollepulley
1313: weitere Umlenkrolleanother pulley
1414: Unterseilbottom rope
1515: Linearführunglinear guide
1616: Federvorspannungspring preload
1717: Endschlauchend hose
1818: Hydraulikzylinderhydraulic cylinder
1919: Abstützvorrichtungsupport device
2020: Abtriebsscheibedriven pulley
2121: Antriebsscheibedrive pulley
100100: mobile Betonpumpemobile concrete pump

Claims

Distributing boom (1) for a concrete pump, in particular a mobile concrete pump (100), comprising: a first boom element (2) for supporting a concrete delivery line (3), a second mast element (4) for supporting the concrete delivery line (3), and a rotary joint (5) in order to twist the second mast element (4) relative to the first mast element (2), characterized by a self-locking mechanism arranged on the first mast element (2). Gear arrangement (7) for operating the swivel joint (5), and a drive (6) for driving the gear arrangement (7) for operating the swivel joint (5).

Placing boom after the previous one claim 1 , wherein the drive (6) is a cable and/or belt drive, which is designed to drive the transmission arrangement (7) with its at least one cable and/or at least one belt (8).

Placing boom according to one of the preceding claims, wherein the first boom element is a rotary head (10) which serves as a starting point for rod-like boom elements (2, 4) extending therefrom, preferably wherein the axis of rotation of the rotary head (10) is perpendicular to the axis of rotation (X) of the swivel joint (5) stands.

Placing boom according to one of the preceding claims, in which the gear arrangement (7) is a self-locking worm gear and/or the swivel joint (5) is designed to rotate about only one axis.

Distributor boom according to one of the preceding claims, wherein the second boom element (4) has at its proximal end facing the first boom element (2) an output gear wheel (9) which interacts with the gear arrangement (7) fastened to the first boom element (2), preferably with the gear arrangement (7) meshes.

Distributor boom according to the preceding claim, wherein the second boom element is non-rotatably, preferably rigidly or integrally connected to the output gear (9).

Placing boom according to any of the preceding Claims 5 or 6 , wherein the second mast element (4) is arranged offset centrally to the axis of rotation of the output gear (9).

Placing boom according to one of the preceding claims, wherein the gear arrangement (7) arranged on the first boom element (2) is arranged in a distal end region of the first boom element (2), preferably in such a way that the gear arrangement (7) is in the last longitudinal third, preferably in the last longitudinal quarter of the first mast element (2) is located.

Placing boom (1) according to one of the preceding claims, further developed with the features of claim 2 , wherein the at least one rope and/or the at least one belt (8) is guided via a deflection arrangement (11) to its associated gear arrangement (7).

Placing boom after the previous one claim 9 , wherein the deflection arrangement (11) comprises a deflection roller (12) or a deflection gear wheel, which is arranged in particular on the second mast arm (4), the center point of which is identical to the axis of rotation (X) of the swivel joint (5), preferably the deflection arrangement (11) comprises a further deflection roller (13) or a further deflection gear, which is arranged on the second mast element (4), is arranged offset to the center of the axis of rotation (X) of the swivel joint (5) and rotates with a rotary movement of the second Mast element (4) moves.

Placing boom (1) according to one of the preceding claims, with a plurality of boom elements (2, 4), but preferably at least three boom elements (2, 4), which are rotatably connected to one another at their longitudinal end regions via a respective swivel joint (5), each of the boom elements (2, 4) can be rotated in relation to a proximally adjacent mast element (2, 4) by means of actuation of a respective gear arrangement (7).

Distributor boom (1) according to one of the preceding claims, wherein a separate gear arrangement (7) for actuating the rotary joint (5) is provided for each rotary joint (5) along the distributor boom (1), which preferably has a separate drive (6), in particular Cable and / or belt drive can be actuated.

Placing boom (1) according to one of the preceding claims, wherein the drive (6) has a cable and/or belt length compensation unit (14) in order to compensate for a length variation of the cable and/or belt (8) during deflection via at least one deflection arrangement (11). compensate, preferably by providing a spring preload (16) acting on the cable and/or the belt (8), preferably by providing a spring-loaded linear guide (15) of the drive (6).

Mobile concrete pump (100) with a placing boom (1) according to one of the preceding claims, preferably also with a fold-out arm assembly which has a large number, but preferably at least three, boom elements (2, 4 ) having.

Mobile concrete pump (100) according to the previous one Claims 14 , with an arm package that unfoldable and/or positionable without hydraulics, and/or a concrete conveyor line (3) supported on the foldable arm assembly, and preferably with an end hose of the concrete conveyor line (3) hanging down at the top of the placing boom for dispensing conveyed concrete.