-
Fahrbarer Betonmischer. Die l;rfindung betrifft einen fahrbaren Betonmischer
mit Motorantrieb, bei welchem Motordrehzahl, Drehrichtung des Mischelementes sowie
ein Getriebe zur Wahl des Verhältnisses vori Antriebs- zur Abtriebsdrehzahl jeweils
zum Beladen, Mischen, Agitieren und entladen einstellbar sind.
-
Ein bekannter 3etonmischer dieser Gattung besteht im wesentlichen
aus einem Lastwagen-Fahrgestell und auf dessen- Rahmen drehbar gelagertem Schneckenumwälzmischer.
Der Fahrzeugmotor treibt über :Keilriemenantrieb eine Gelenkwelle, welche über eine
Kupplung und ein Getriebe den Mischer antreibt. Der blischer besteht im wesentlichen
aus einem etwa eiförmigen, an seiner Spitze offenen Gefäss, welches leicht schräg
mit in der Fahrzeuglängsebene liegender Achse in einem stärken Rahmen drehbar gelagert
ist. Im Inneren dieses Gefässes befindet sich die Mischschnecke. Zum Festhalten
des Mischers ist eine -bremse vorgesehen, die zweckmässig im Bereich der Abtriebsseite
des Getriebes für den Mischer angeordnet ist. Das Getriebe hat zwei "Vorwärts"-Gänge
und einen "Rückwärts"-Gang. Dieser fahrbare Betonmischer wird wie folgt eingesetzt.
An einer Dosieranlage zieht der Mischer die Bestandteile des Betons, also Wasser,
Zement und Kies mit grösser Geschwindig-: keit ein, wobei im Mischergetriebe der
2. Vorwärtsgang eingelegt ist und der Fahrzeugmotor mit maximaler Drehzahl, und
höchster Leistung betrieben wird. Mit einem gemeinsamen Hebel
für
Bremse und Kupplung wird dann die Bremse angezogen und die Kupplung gelöst, sowie
der Drehzahlregler des Motors auf Leerlauf gestellt. Anschliessend wird der zweite
Vorwärtsgang eingeschaltet und es muss eine vorherbestimmte Zeit oder eine vorherbestimmte
Anzahl von Umdrehungen des Mischers "gemischt" werden. Wegen der Forderung einer
gleichbleibenden Güte des Betons muss die Mindestmischzeit oder die Mindestumdrehungszahl
der Trommel beim Mischen streng überwacht werden. Am Ende des Mischvorganges wird
der Motor wieder auf Leerlaufdrehzahl gestellt, die Kupplung, wird ausgerückt mit
gleichzeitigem Anziehen der Bremse und dann wird der erste Gang zum "Agitieren"
während der nun folgenden Transportfahrt eingelegt. Beim Fahren dreht sich also
der Schneckenumwälzmischer relativ langsam, d.h. etwa im Mittel mit drei Umdrehungeh
pro Minute in Abhängigkeit der jeweiligen Drehzahl des Fahrzeugmotors. Dieses Agitieren
ist notwendig, damit sich während des Transportes der Beton nicht entmischt. An
der Baustelle angekommen muss zunächst wieder die Kupplung des Mischergetriebes
ausgerückt und die Bremse der Trommel angezogen werden. Dann wird der Rückwärtsgang
des Mischergetriebes eingelegt und unter gleichzeitigem Lösen der Bremse und Einrücken
der Kupplung wird der Fahrzeugmotor wieder auf höchste Drehzahl gebracht, damit,das
Entladen möglichst schnell vor sich geht.
-
Es ist auch möglich, bei dem Mischergetriebe drei "Vorwärts"-Gänge-vorzusehen,
d.h. den ersten zum Agitieren, den zweiten zum Mischen und den dritten zum Beladen
Zum Agitieren ist eine mittlere Drehzahl von drei Umdrehungen pro Minute optimal,
die Mindestdrehzahl beim Mischen ist 1o - 12 Umdrehungen pro Minute, während zum
schnellen Ent-und Beladen 2¢ Umdrehungen pro Minute der Mischtrommel wünschenswert
sind. Da jedoch die heute üblichen starken
Dieselmotoren in den
verwendeten Fahrgestellen auch mit .zwei Drittel ihrer Drehzahl eine beachtliche
Leistung.haben, die -zum-Miechen ausreicht, braucht man also nur ein Mischergetriebe
mit zwei "Vorwärts"-Gängen. Darüberhinaus kann man auch mit'höherer Drehzahl als
12 Umdrehungen. pro Minute misehen.
-
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Bedienung des °Mischaggregates
eines-solchen fahrbaren Betonmischer e, wie er eingangs beschrieben wurde so weit
als möglich zu ver-`@einfaähen und schlägt dazu vor, für alle Bedienungsvorgänge-des.-Mischers
selbst eine Einhebelbetätigung vorzusehen. Mit Hilfe. der Erfindung ist also sowohl
zur Verstellung der Drehzahl des Fahrzeugmotors als auch zum Einlegen und Aus rücken
der Gänge des Mischergetriebes wie zur Betätigung von Kupplung und Bremse nur ein
Hebel vorgesehen. In einer ganz besondere zweckmässigen Weiterbildung ist mittels
eines Hebels eine Schaltwelle um 36o0 drehbar, auf welcher mit je einem Schaltglied
zusammenwirkende Nockenseheiben drehfest gehaltert sind, die je einen Bedienungsvorgang
steuern. Dabei-kann--weiter vorgesehen sein, dass die Schaltwelle in zwei-Stellungen
axial verschiebbar ist, in deren einer die Bremse -des Mischelementes gelöst und
die Kupplung zwischen Motor und Getriebe der Mischeinrichtung eingerückt und in
deren .anderer Stellung die Bremse angezogen und die Kupplung ausgerückt ist und
dass für das Ein- und Ausrücken eines-Jeden jetriebeganges sowie für die Drehzahlrichtung
je-'eine-Nockeäscheibe vorgesehen ist. Bei entsprechender Ausbildung des Getriebes
kann zum Schalten desselben auch eine einzige Nockeusoheibe für alle Gänge vorgesehen
wer-.den: -Eine besonders nachteilige Eigenschaft der bekannten Bedienung
des
Betonmischers besteht in der Gefahr einer falschen Bedienung. So kann z.B. zum Agitieren
aus Versehen der zweite Gang eingelegt werden, das heisst also, dass während des
Transportes die Mischeinrichtung sich sehr schnell dreht. Wegen der Unwucht dieser
Mischeinrichtung kann das Fahrzeug bereits in mässig schnell gefahrenen Kurven umkippen.
Eine Weiterbildung, der Erfindung schliesst jede solche Gefahr aus. Nach dieser
Weiterbildung-ist vorgesehen, dass die Bewegungsmöglichkeit de-s Hebels durch eine
Bewegungen nur in richtiger Reihenfolge zulassende Kulissenführung bestimmt ist.
Das heisst also, Ass der Hebel in der Stellung "Agitieren"-grundsätzlich nur in
der Stellung sein kann, in welcher der erste Gang eingelegt ist. Es ist auch nicht
möglich, dass zu Beginn des ldischens aus Versehen der Rückwärtsgang eingelegt wird
und der noch nicht gemischte Beton ausder Trommelausgebracht wird und damit verlorengeht.
-
Wie bereits eingangs erwähnt-wurde, wird zur Erzielung einer-gleichmässigen
und optimalen Qualität des auf dem fahrbaren Betonmischer gemischten Betons eine
bestimmte Mindestmischzeitbzw. eine bestimmte Mindestumdrehungszahl-der Mischtrommel
im hachgan_@@verlanvt: -An sich macht diese Einhaltung-der f,Iischzeit --keine Schwierigkeiten,
wegen der üblichen 1;achlässigkeit des Bedienungspersonals solcher Anlagen besteht
aber stets die Gefahr, dass zu kurz.-emischt wird. Um diese vom Hersteller nicht
kontrollierbare Fehlerquelle, die zu Reklamationen-Anlas,s gibt, zu vermeiden, kennzeichnet
sich eine besonders zweckmässige Ausführung der Erfindung durch einen vom Beginn
des Idlischens an-zwangsläufig-die Umdrehungen der Mischeinrichtung zählenden Zähler
oder eine bei Mischbeginn zwangsläufig in Gang gesetzte- Uhr und eine Sperre, die
den Hebel"zur Weiterbewe-@ gung aus djer Mischstellung-heraus oder
in die Stellung "Entleeren" erst freigibt, wenn die Mischeinrichtung eine vorherbestimmte
Anzahl von Umdrehungen vollendet hat bzw. eine vorherbestimmte Mischzeit verstrichen
ist.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung.
In dieser zeigen: Figur 1 schematisch eine beispielsweise Ausführung einer Einhebel-Betätigungseinrichtung
nach der Erfindung; und-Figur 2 schematisch ein volles Arbeitsspiel des mit der
Einrichtung nach Figur 1 betätigten Mischers.
-
Zunächst wird auf Figur 1 Bezug genommen. Die Schaltwelle 1o mit Bedienungshebel
11 ist um 36o0 drehbar und gleichzeitig zwischen den beiden Endstellungen A und
B axial verschiebbar. Am dem Hebel 11 abgelegenen Ende trägt diese Schaltwelle 1o
beispielsweise einen Flansch 15, über welchen die Kupplung und die Bremse in dem
Sinne betätigt werden, dass in der -Stellung A des Flansches 15 die Kupplung eingerückt
ist und die Bremse der Mischtrommel gelöst ist und in.der Stellung B die Kupplung
ausgekuppelt und die Bremse angezogen ist. Auf-der Schaltwelle 1o sitzt drehfest
aber längsverschieblich eine Hülse 16, auf welcher fünf Nockenscheiben fest angeordnet
sind. Die Nockenscheibe 17 betätigt das schematisch dargestellte Schaltglied 22
für den ersten Gang des Mischergetriebes, d.h. die Drehstellung der Nockenscheibe
17 bestimmt ob der erste Gang eingerückt ist oder nicht. In ähnlicher Weise betätigt
über das Schaltglied 23 die Nockenscheibe 18 den zweiten Gang des Getriebes und
über das
Schaltglied 24 wird mittels Nockenscheibe 19 der Rückwärtsgang
geschaltet. Selbstverständlich ist es auch möglich, zum Schalten aller drei Gänge
nur eine Nockenscheibe vorzusehen. Die Betätigungsglieder 22 - 24 können dabei beispielsweise
elektrische Kontakte betätigen oder pneumatische.oder hydraulische Ventile steuern
oder aber mechanisch das Getriebe schalten. Die Nockenscheibe 2o bedient über das
Schaltglied 25 die Drehzahlverstellung dea Fahrzeugmotors in einer unter Hinweis
auf Figur 2 zu erläuternden Weise. (Auf die Nockenscheibe 21, deren Schaltglied
26 sowie das Bauteil 27 wird weiter unten eingegangen). Von der Schaltwelle 1o steht
ein Stift 12 ab, der in einer mäanderförmigen Kulisse 14 läuft, die an der zylindrischen
Innenfläche eines ringartigen Bauteils 13 ausgebildet ist. Damit kann die Schaltwelle
in jeder ihrer Stellungen entweder nur gedreht oder nur axial verschoben werden,
wenn man einmal davon ausgeht, dass ein Arbeitzpiel dadurch durchlaufen wird, dass
man den Hebel 11 einmal in einem Drehsinne um 36o0 dreht.
-
In Figur 2 ist die mäanderförmige Kulisse 14, in welcher der Stift
12 läuft, schematisch in Abwicklung dargestellt. Aufgewickelt würden der Punkt C
und der Punkt C' identisch sein, d.h. zwischen den Punkten C und C' liegen in Figur
2 die 36o Winkelgrade eines vollen Arbeitsspieles. Einige der Abschnitte der mäanderförmigen
Kulisse 14 sind mit 28, 30, 31 und 32 bezeichnet. Es soll zunächst von der Stellung
I "Aus" ausgegangen werden. In dieser Stellung befindet sich der Stift 12 im Abschnitt
28 der Kulisse 14, und dabei in einem Teil, der dem konzentrischen Kulissentgil
B angehört. In dieser Stellung iat die Schaltwelle 1o im eingeschobenen Zustand,
d.h. der Stift befindet sich axial in der Stellung 12! in Figur 1. In dieser axialen
Stellung der Schaltwelle ist die Kupplung zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Getriebe
für
den Mischer ausgekuppelt und die I,iischtrommel selbst ist mittels einer Bremse
gebremst, d.ho sie kann sich nicht drehen. In der axialen Stellung A ist diese Bremse
gelöst und die Kupplung zwischen Fahrzeugmotor und Liisch6rgetriebe ist eingerückt,
d.h. es besteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Motor und L2ischertrommel.
Die Nockenseheiben 1'7 - 2o haben solche Gestalt, dass in der Drehstellung _T kein
Gang eingeschaltet ist und der Fahrzeugmotor-auf Leerlaufdrehzahl steht.
-
Beim I.nbstriebsetzen des Mischers ist der erste folgende Arbeitsgang
grundsätzlich-das Beladen. Zu diesem Zweck wird der Hebel-11 zunächst im Teil 2£i
der Kulisse verdreht, wobei durch entsprechende Ausgestaltung der Nockengcheibe
18-zunächst der weite Gang eingelegt wird.(DieKupplung ist ausgekuppelt und die
Bremse ist angezogen!) Sod nn ist eine weitere Bewegung des Hebels nur in axialer-8ichtung
im Kulissenstück 29 möglich, wobei kurz nach dem-Übereang vom-Kulissenstück 29 zum
Kulissenstücri 3o in herausgezo-ener Stellung des iiebels die f-tir die Drehzahlsteuerung.des
Itiotors zuständige Nockenwelle den Motor auf Vollgas stellt, Es ist also eingekuppelt,
die Bremse ist gelö t, der . zweite Gang ist eingelegt und der Motordes Fahrzeugs
dreht mit-voller Leistung. Dies entspricht der Betriebsstellung IIt d.h. "Beladen".
-
Nach- @3eendiguhg des üeladevorganges wird der Stift 12 in der Kulisse
auf dem Abschnitt 31 wieder in die eingedrückte Stellung geschoben, wobei kurz vor
dem Überrang vom -Absc?ni tt 3o auf-den Abschnitt 31 durch entsprechende Ausbildung
der. Nockenscheibe 2o der Motor wieder auf Leerlaufdrehzahl gestellt wurde ("Gas
auf Leerlauf").
Sodann wird der Hebel 11 von Hand in eine Zwischenstellung
32 gerückt, in welcher zwar der zweite Gangdes Misehergetriebes noch eingeschaltet
ist,, aber die Bremse angezogen und die Kupplung gelöst-ist. In dieser Stellung
des Hebels kann der Fahrer des Transportwagens das Fahrzeug aus der Dosieranlage-
ein paar Meter herausfahren, damit der nächste leere Wagen einfahren und beladen
werden kann. In der Nähe der Dosieranlage bleibt das Fahrzeug dann stehen und der
Hebel 11 wird aus der Stellung 32 in die Stellung III "Mischen" geschoben. Dabei
wird der tJotor durch entsprechende Ausbildung der Nockenscheibe 2o kurz nach dem
Einkuppeln und Lösen der Bremse auf "Halbgas")- , wobei nunmehr gemischt wird. Nach
dem beendeten Mischen, d.h. nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit oder nach Vollendung
einer vorgeschriebenen Anzahl von Umdrehungen im Mischgang wird der Hebel 11 in
der Kulisse weiterbewegt, d.h.
-
Gas wird weggenommen und die Kupplung wird gelöst sowie die Bremse
angezogen. Im Teilstück 33 wird dann durch entsprechende.Ausbildung der Nockenscheibe
18 der zweite Gang ausgerückt und anschliessend - wieder wegen der entsprechenden
Ausbildung-der NQckenscheibe 17 - der erste Gang eingerückt. Darauf wird der Hebel
weiter in die Stellung IV "Agitieren" verschoben, in welcher durch entsprechende
Ausbildung der Nocken also der erste Gang eingerückt ist und der Motor auf Leerlaufdrehzahl
steht. Ba ist selbstverständlich, dass, wenn an der Mischeinrichtung der Motor auf
"Leerlaufdrehzahl" steht, dieser IJotor trotzdem von der Fahrerkabine aus zum Fahren
des Fahrzeuges jederzeit iii der üblichen Weise bedient werden kann. Nunmehr fährt
das Fahrzeug zur Baustelle, um den bereits fertig gemischten Beton abzugeben. Die
Stellvorrichtung befindet sich in der Stellung 1$Agitieren", d.h. der erste Gang
ist eingerückt, die Bremse gelöst und die Kupplung ist eingerückt. *) d.h. bei normalen
Dieselmotoren auf etwa 1ooo Umdrehungen pro Minute gestellt, so dass sich die Trommel
mit etwa 12 Umdrehungen lin Minute_dreht.
Je nach der Drehzahl
des Motors, die sich natürlich beim Fahren entsprechend den-Fahrbedingungen ändert,
wird die Trommel langsam.gedreht, d.h. das Gut wird agitiert. Dieses Agitieren ist
notwendig, um ein Entmischen des Betons während des Transportes zu verhindern.
-
An der Baustelle angekommen wird der Hebel 11 aus der Stellung IV
"Agitieren" in die Stellune Y verbracht. Wie Figur 2 zeigt, -wird auf dem Wege den
der Hebel während. der Drehbewegung zurücklegt, zunächst der erste Gang ausgerückt
(die Kupplung ist ausgerückt und die Bremse ist -angezogen, da-der Hebel-sich im
eingeschobenen Zustand (B»efihdet). Darauf wird der Rückwärtsgang, welcher zum Antrieb
der-Trommel in. der entgegengesetzten Richtung dient, eingerückt, dann führt die
Kulisse den Hebel zwangsläufig nach aussen,. wobei .die Kupplung eingekuppelt und
die Bremse gelöst wird- gleichzeitig wird der Fahrzeugmotpr auf Vollgas gestellt
und der Entleerungsvorgang beginnt mit grosser Kraft und damit einer im Hinblick
auf Wirtschaftlichkeit vorteilhaften grossen Geschwindigkeit. Nach dem Entleeren
kann ggf. noch vorgesehen sein, dass Spülwasser ebenfalls automatisch eingegeben
wird und zwar in. solcher Menge, daJ3 dies. beim nächsten Füllvorgang bereits berücksichtigt
wird, da ;ja-sonst-die Dosierung des Betons verändert würde. Am Ende des Entleerungsvorgangs
wird das Gas durch die entsprechende Ausbildung der Nocke 2o auf Leerlauf gestellt
und'durch die Ausbildung der Nocke 19 wird der Rückwärtsgang-wieder ausgerückt:
Damit kommt der Stift 12 wieder in die Ausgangsstellung I (1'Aus"), und das Fahrzeug
ist wieder zum Beladen fertig.
-
Fs. ward noch einmal auf Figur- 1. Bezug genommen. Auf der-Hülse 16
ist eire fünfte Nockenschslbe 21 ebenfalls drehfest
| @$ngebracht,:-welche.ein Tastglied 26-st euert: Ebenfalls |
| wirkt mit dieser Nocke 21 oder -mit@einer nicht gezeig- |
| ten weiteren nockenartigen Sp.erreoheibe eine Sperre 27 |
| zusammen. Die ]Toeke-,21 hat eine solche-Aussenform, daD |
| beiBeginn des Misahens-(III) dan Taetglied 26 betätigt |
| wird und einenAmdrehungszählenoder eine Uhr in Gang |
| setzt.-Gleichzeitg mit. dem Ingaigeetzen der Uhr wird |
| die.Sperre- 27 .in: betrieb gesetzt, die an solcher Umfangs- |
| stelle der Nookenecheibe 21 oder einer damit fest verbua- |
| denen Sperrscheibe angeordnet-ist, dass sie entweder die |
| Bewegung des Hebels 11 aus der Stellung "Mischen" heraus |
| erst gestatten, wenn der Umdrehungszähler eine vorher- |
| bestimmte Anzahl von Drehungen. gezählt hat oder wenn die |
| Uhr eine vorherbestimmte Mischzeit weitergelaufen ist.- |
| Auf diese Weise wird eine Zwangsverriegelung oder eine |
| Mischautomatik geschaffen, die sicherstellt, dass die Ab- |
| gabe eines zu kurz und damit nicht den Vorschriften ent- |
| sprechend gemischten Betons unmöglich ist. In einer wahl- |
| weisen Ausführung kann man auch vorsehen, dass ggf. bereits |
| nach nicht vollständiger Mischung die Stellung IV (Agitie-. |
| ren) erreicht werden kann; in diesem Falle bildet man die |
| Sperre.so aus, das.. auf jeden Fall ein Entleeren nicht- |
| möglich ist, wenn nicht vorher mindestens einmal der Be- |
| ton während der vorherbestimmten Zeit oder für eine vor- |
| herbestimmte Gesamtumdrehungszahl-gemischt würde. Entschei- |
| dend ist, dass es nicht"-m¢gliel# ist, den Beton abzugeben, |
| wenn der Beton nicht vorschriftsmässig gemisoht`würde: |
| Die Tastglieder 22 - 26 können entweder mit mechanischen |
| Mitteln die#entsprechend@en Steuervorgänge durchführen |
| oder pneumatische bzw. hydraulische Ventile steuern. Selbst- |
| verständlich kann auch eine elektrische Steuerung vorgesehen |
| sein. Eine pneumatische Steuerung isst zweckmässig, weil |
bei
den verwendeten schweren Lastkraftwagen ohnedies eine
Druckluftbremsanlage vorhanden ist und somit keine eigene .Kraftquelle für das Durchführen
der Bedienungsvorgänge mehr erforderlich ist. In diesem halle würden also dann die
Nockenseheiben lediglich diese pneumatisch betätigten Bedienungsvorgänge steuern.
-
Selbstverständlich kann man die vorliegende Erfindung auch mit solchen
Mischergetrieben durchführen, die drei Vorwärtsgänge haben und nicht nur zwei, wie
dies beim obigen Beispiel beschrieben wurde. In einem solchen Falle würde dann das
Beladen mit dem dritten@Gang durchgeführt werden und zwischen den Stufen
Beladen und Mischen müsste etwa beim Punkt 32 in Figur-2 der dritte Gangausgerückt
und der zweite Gang zum. Miaehen eingerückt werden, Dies ist dann von Wichtigkeit,
wenn ältere Transportmischer der eingangs beschriebenen Gattung, welche normalerweise-drei
Vorwärtsgänge des Mischer-.getriebee haben, nach der Erfindung umgebaut werden sollen.
Alle dargestellten Einzelheiten sind für die Erfindung von .Bedeutung: *@-Ausserdem
würde in diesem Fall mit "Vollgas" gemisctzt werden.