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Transportbetonfahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Transportbetonfahrzeug
mit einer über ein Untersetzungsgetriebe vom Fahrzeugmotor antreibbaren Misch-trommel.
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Bei einem bekannten Transportbetonfahrzeug dieser Art ist das Untersetzungsgetriebe
als Kolbenflüssigkeitsgetriebe ausgebildet und wird von einer vom Fahrzeugmotor
angetriebenen Pumpe über ein Verteilerventil gespeist. Hieraus ergibt sich ein
Ab-
hängigkeitsverhältnis zwischen der Drehzahl des Fahrzeugmotors und derjenigen
der Mischtrommel. Schwankungen der Drehzahl des Fahrzeugmotors während des Fahrbetriebs
wirken sich daher auch auf die Trommeldrehzahl aus. Diese Schwankungen müssen durch
eine Korrektur der Pumpenleistung von Hand ausgeglichen werden, um den Drehzahlbestwert
der Mischtrommel zu erreichen. Die Handeinstellung der Mischtrommeldrehzahl kann
durch den Fahrer des Fahrzeugs vorgenommen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transportbetonfahrzeug
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem sich die Drehzahl der Mischtrommel
unabhängig von Schwankungen der Motordrehzahl auf einen konstanten Wert selbsttätig
einstellt.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Untersetzungsgetriebe
als Regelgetriebe ausgebildet ist und durch eine auf Schwankungen der Antriebsdrehzahl
ansprechende Regelvorrichtung die Mischtrommeldrehzahl auf einem Sollwert konstant
hält.
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Bei dem erfindungsgemäßen Transportbetonfahrzeug stellt sich die gewünschte
Drehzahl der Misch-trommel fortlaufend selbsttätig und unabhängig davon ein,
wie schnell sich der Fahrzeugmotor dreht. Damit wird eine optimale Durchmischung
des Betons gewährleistet, ohne eine zusätzliche Verrichtung durch den Fahrer während
des Fahrbetriebs notwendig zu machen und dessen erhöhte Aufmerksamkeit in Ansprach
zu nehmen.
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Es sind zwar schon bei Werkzeugmaschinen Regelgetriebe zwischen einem
Antrieb und einer angetriebenen Vorrichtung bekannt, doch liegt die Übertragung
auf ein Transportbetonfahrzeug wegen eines Vorurteils der Baumaschinenpraxis, die
eine selbsttätige Regelung der geringfügig schwankenden Trornmeldrehzahl für zu
aufwendig hielt, nicht nahe.
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Der Sollwert der Mischtrommeldrehzahl und deren Drehrichtung sind
vorteilhafterweise an der Regelvorrichtung einstellbar. Damit kann die Mischtrommel
ohne zusätzliches Wechselgetriebe sowohl auf die zum Bewegen vorgemischten Betons
als auch auf die zum eigentlichen Durchmischen erwünschte Drehzahl eingestellt werden.
Zugleich ist eine Umkehrung der Drehrichtung zum Entleeren möglich.
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Vorteilhafterweise ist ein den Istwert der Mischtrommeldrehzahl feststellender
Geber vorgesehen, der über ein Nachlaufsystem das Regelgetriebe bis zum
übereinstimmen von Ist#- . und Sollwert der Mischtrommeldrehzahl verstellt.
Dadurch findet ein Selbstabgleich statt, der mit einfachen baulichen Mitteln erzielbar
ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Nachlaufsystem
eine abgleichbare Gleichstrommeßbrücke mit einem Vergleichswiderstand und einem
vom Geber verstellbaren Regelpotentiometer auf, von deren Brückenzweig aus ein das
Regelgetriebe verstellender Stellmotor steuerbar ist. Bei dieser Ausbildung nimmt
die Regelvorrichtung sehr wenig Raum in Anspruch, was bei den beengten Platzverhältnissen
auf einem Transportbetonfahrzeug besonders wünschenswert ist. Die Gleichstrommeßbrücke
kann ohne weiteres vom elektrischen System des Fahrzeugs aus gespeist werden.
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Es bietet sich bei dieser Ausführung außerdem eine besonders einfache
Möglichkeit zum Einstellen der Mischtrommeldrehzahl. Der Vergleichswiderstand wird
hierzu als Vergleichspotentiometer ausgebildet, dessen Abgriff zum Vorwählen der
gewünschten Mischtrornmeldrebzahl verstellbar ist.
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Zu einem platzsparenden und einfachen Aufbau trägt es ferner bei,
wenn der Geber als ein mit der Mischtrommeldrehzahl oder mit einer zu der Mischtrommeldrehzahl
in einem festen Verhältnis stehenden Drehzahl angetriebener Tachometergenerator
ist. Der Tachometergenerator kann entweder eine den Abgriff des Regelpotentiometers
steuernde elektrische Stellvorrichtung speisen oder unmittelbar das Brückengleichgewicht
beeinflussen.
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Im ersteren Fall ist es zweckmäßig, die elektrische Stellvorrichtung
als gegen eine Federkraft arbeitende Tauchspule auszubilden, deren beweglicher Teil
unmittelbar den Abgriff des Regelpotentiometers einstellt. Dies ergibt eine robuste
Stellvorrichtung für
das Regelpotentiometer, die mit sehr wenigen
Teilen auskommt. Sie ist daher gut dem rauhen Betrieb an einem Transportbetonfahrzeug
gewachsen.
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Das Regelgetriebe kann als Flüssigkeitsgetriebe ausgebildet sein,
welches eine vom Fahrzeugmotor antreibbare Pumpe, deren Fördermenge durch die Regelvorrichtung
veränderlich ist, und einen von der Pumpe gespeisten Flüssigkeitsmotor aufweist,
der die Mischtrommel antreibt. Ein Flüssigkeitsgetriebe läßt sich klein und kompakt
ausbilden und arbeitet mit hoher Zuverlässigkeit. Es hat zudem den besonderen Vorteil,
daß es im Trommelbetrieb möglicherweise durch die Umwälzung des Betons auftretende
Stöße nur stark gedämpft auf den Fahrzeugmotor überträgt.
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Das Regelgetriebe kann auch als stufenlos verstellbares mechanisches
Getriebe ausgebildet sein, Dadurch kann ein besonders guter Wirkungsgrad in der
Kraftübertragung erzielt werden.
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Schließlich ist es auch möglich, ein Regelgetriebe vorzusehen, das
aus einem voin Fährzeugmotor angetriebenen Generator und einem vom Generator gespeisten
Elektromotor besteht der seinerseits die Mischtrommel antreibt, wobei der Tachometergenerator
den Generator oder den Elektromotor unmittelbar beeinflußt. Bei dieser Ausbildung
kann eine sehr einfache elektrische Steuerung durch unmittelbares Zusammenwirken
des Tachometergenerators mit dem...Generator des Regelgetriebes oder mit dessen
Elektromotor erzielt werden.
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Das Regelgetriebe kann durch eine Programmsteuereinrichtung verstellbar
sein. Der Mischvorgang kann dadurch nach einem vorgewählten Programm selbsttätig
ablaufen, ohne daß irgendwelche Einstellungen vorgenommen werden müßten, die der
Fahrer des Tmmportbetonfahrzeuges weist nur bei istehendem Fahrzeug vornehmen könnte.
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Um zu verhindern, daß die Trominel durch ihre T-Tägheit das Anspringen.
des Motors erschwert, kann das Regelgetriebe bei Stillstand des Fahrzeugmotors ahf
eine Abtriebsdrehzahl »Nult« selbsttätig einstell-. bar sein.
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Inder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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In der Zeichnung ist 1 der Fahrzeugmotor eines Transportbetonfahrzeugs.
Dieser Fahrzeugmotorder zumeist als Verbrennungsmotor, in der Regel als Dieschnotor,
ausgebildet ist, bildet den Fahrantrieb des in üblicher Weise aufgebauten und daher
in seinen Einzelheiten nicht gezeichneten Transportbetonfahrzeugs. Zugleich dient
der Fahrzeuginotorl zum Antrieb einer auf dem Fahrzeug gelagerten Mischtrommel 2.
Die Mischtrommel wird von ieiner Welle 3 aus über ein Untersetzungsgetriebe4
mit festem oder fest einstellbarem Untersetzungsverhältnis angetrieben. Zwischen
die Welle 3 und das Untersetzungsgetriebe 4 ist ein Regelgetriebe
5 eingeschaltet. Dieses ist bei dem bevorzugten Ausfüh# rungsbeispiel
gemäß der Zeichnung als Flüssigkeitsgetriebe ausgebildet und besteht aus ziner von
der Weile3 angetriebenen Pumpe6, die ;einen Flüssigkeitsmotor-7 speist, weicher
seinerseits über einie Abtriebswelle8 das Untersetzungsgetriebe4:antreibt.
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Die Fördermenge der Pumpe6 ist veränderlich. Hierzu ist ein Stellmotor9
vorgesehen, der als umkehrbarer Elektromotorausgebildet ist und von emär Stromquelle
-U. aus über ein Rielais 10 speisbar ist.
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Das Relais 10 liegt im Brückenzweigll einer Gleichstrommeßbrü,cke,.
die allgemein mit 12 bezeichnet ist. Die Meßbrücke NNÜ d von einer Stromquelle
U, gespeist und weist ein Vergleichspotentiometer 13 und ein dazu
- parallelgeschaltetes Regelpotentiometer 14 auf. Der Brückenzweig
11 verbindet die Abgriffe 15 und 16 der beiden Potentiometer.
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Ein Tachometergenerator 17 wird von einer Zwischenwelle
18 des Untersetzungsgetriebes 4 angetrieben und -läuft somit mit einer Drehzahl
um, die zu der Drehzahl der Mischtrommel 2 in einem festen Verhältnis steht. Der
Tachometergenerator 17 speist über eine Leitung 19 eine Tauchspule
20, die entgegen dem Eintauchsinn durch eine Zugfeder 21 belastet ist. Der bewegliche
Teil der Tauchspule 20 steht in unmittelbarer Verbindung mit dem Abgriff
16 des Regelpotentiometers 14.
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Der Abgriff 15 ist bei der gezeichneten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in veränderliche Stellüngefi fest eingtellbar.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichturig ist folgende: Wenh
der Fahrzeugmotor 1 läuft, treibt er über da Regelgetriebe, 5 und
das, Untersetzulägä#-getriebe 4 die Mischtrommei 2 an. Deren Drehzahl ist auf einem
bestimniten Sollwert unabhängig von den DtehzahlAchwank-ungen des Fahrzeugmotors
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zu halten. Der Tachometergenerator 11 erzeugt eine von der Drehzahl
der Nüschtromniel 2 übhängige Spannung uhd, bringt den Abgriff 16 des Regelpotbnfiometerg
14 daduich in eine von der Mischit,ommeldrehzahl abhängige Stellung. Die Gleichstrommeßbrücke
12 ist durch entsprechehde, Einstellung des Abgriffes 15 am Vergleichspötehtiometer
13 so ausgelegt, daß der Brückenzweig 11 stromlos ist, Wehn die Lage des
Abgriffes 16 am Rege-P potentioin:eter14derSolldrehzahld,erMs,chtro-mmell
entspricht. Bei stromlosem Brückenzweig 11 befindet sich das Relais 10 in
seiner Mittelstellung, #o daß der Stelhüötor9-str-omlos ist.
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Weicht die Istdrehzahl der Mischtrommel 2 von dem Soffwert
nach oben oder unten ab, so verändert sich die vom Tachometerge:nerator
17 erzeugte Spannung entsprechend. Dadurch wird der Abgri1116 am Regelpotentiometer
14 verstellt, und -die Gleichstrommeßbrücke12 kommt aus dem GleichgeVicht. Im B-rück6nzweig.11
fließt ein Strom, der jenach der Richtung der Abweichung vom SollwertdesReWis
10
in der einen oder der anderen Schaltrichtung schließt. Der Stellmotor
9 wird dadurch von der Stromquelle U, gespeist kind verstellt die
Fördermenge, der, Pumpe 6 in -der - Weise, daß -der Flüssigkeitsmotor
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langsamer oder schneller umläuft, je nachdem, ob die Abweichung der
Trommeld-rehzahl, nach oben oder unten erfolgt ist. Die Einregelung der Mischtrommel
2 auf ihre Solldrehzahl führt über den Tachometergenerator 17 zu einer entsprechenden
Verstellung- des Abgri#ffes 16 'and damit zu einem Abgleich der Gleichstrommeßbrücke
12. Das Relais 10 wird wieder strornlos, und:der Versto,11v.orgaügah der
Pumpe 6 ist beendet.
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Auf die, besc-Mebene Weise wird eine Tasche und zuverlässige Korrektur
der Trommeldrehzahl bewirkL Zugleich ergibt sich die M. ßglichkeit, durch tütsprechende
Einstellung des Abgriffes 15 am Vergleichspotentiömeter 13 --die Drehzahl
der MW#chtrommel 2 auf einen gewünschten Wert einzustellen. Da hierzu ledigh-ch
zine Verschiebung des Abgriffbä 15 nötig ist "und diese nik geringem Kraftaufwand
durchgeführt werden kann, ist difte Fernbedienung.
vom Führerhaus
aus oder einer beliebigen anderen Stelle des Transportbetonfahrzeugs aus möglich.
Die Einstellung der Trommeldrehzahl kann auf diese Weise praktisch stufenlos erfolgen,
was einen weiteren Vorteil gegenüber dem bekannten Transportbetonfahrzeug darstellt.
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Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt.
-Der Tachometergenerator könnte anstatt über eine elektrische Stellvorrichtung
16, 20, 21 das Gleichgewicht der Meßbrücke 12 auch direkt beeinflussen, indem
die von ihm erzeugte Spannung an geeigneter Stelle an die Meßbrücke angelegt wird.
Dadurch ließe sich möglicherweise eine bauliche Vereinfachung erzielen. An Stelle
einer Gleichstromme brücke kann auch einWechselstrom-Nachlaufsystern verwendet werden,
das an Stelle der Potentiometer Wechselstromdrehmelder enthält. Ferner ist es möglich,
das Flüssigkeitsgetriebe durch ein stufenlos einstellbares mechanisches Getriebe
zu ersetzen. Es kann auch ein elektrisches Regelgetriebe verwendet werden, das an
Stelle der Pumpe einen Generator und an Stelle des Flüssigkeitsmotors einen vom
Generator gespeisten Elektromotor enthält. In diesem Fall kann der Tachometergenerator
17 elektrisch unmittelbar am Generator oder am Elektromotor so angreifen,
daß die Mischtrommeldrehzahl jeweils auf den richtigen Wert korrigiert wird.
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Schließlich kann zusätzlich zu den beschriebenen Einrichtungen eine
Programmsteuereinrichtung vorgesehen sein, die den Abgriff 15 nach einem
vorbestimmten Programm verstellt, so daß sich die Trommeldrehzahl in gewürischter
Weise selbsttätig nach einem bestimmten Zeitablauf ändert. Dadurch ist es beispielsweise
möglich, in einer ersten Phase mit einer Drehzahl von 14 bis 16 U/min zu
mischen und nach Abschluß des Mischvorgangs die Trommel
selbsttätig auf eine
niedrigere Drehzahl von 4 bis 5 U/min zu stellen, die zum Bewegen des vorgemischten
Betons ausreicht.
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Endlich ist es zusätzlich auch möglich, das Regelgetriebe
5 so auszubilden, daß bei Stillstand des Fahrzeugmotors 1 die Fördermenge
der Pumpe 6 auf »Null« eingestellt wird. Die Trägheit der Mischtromniel 2
behindert dadurch das Anlassen des Fahrzeugmotors 1 nicht.