DE19736459A1 - Vorrichtung zum Dosieren von Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Beton, bestehend aus ei­ nem verfahrbaren Betonbehälter mit einem bodenseitigen, quer zur Bewegungsrich­ tung verlaufenden Kanal mit einer unteren spaltförmigen Öffnung, in dem zur Bildung einer Zellenradschleuse ein diesem angepaßtes, mit einem Antrieb versehenes Zel­ lenrad angeordnet ist.

Eine Vorrichtung dieser Art, mit der sich unabhängig von der Form der Betonfertig­ teile die deren Herstellung dienenden Schalungen mit hoher Dosiergenauigkeit mit Beton füllen lassen, ohne daß ständig manuelle Nacharbeiten erforderlich sind, ist aus der DE 30 41 905 C2 bekannt. Die Verwendung von Zellenradschleusen als Do­ siervorrichtung für den den Schalungen zuzuteilenden Beton hat gegenüber be­ kannten Stachelwalzen und Förderschnecken den Vorteil, daß grundsätzlich sämtli­ che Betonarten unabhängig von ihrer Konsistenz zugeteilt werden können. Mit Zel­ lenrädern lassen sich sowohl steife Betone als auch dünnflüssige Betone dosieren. Ein Nachteil der Verwendung von Zellenradschleusen als Dosiereinrichtungen liegt jedoch darin, daß insbesondere steifer Beton dazu neigt, in den Kammern oder Ta­ schen des Zellenrades anzubacken, so daß ein gleichmäßiger Austrag und eine ge­ naue volumetrische Zumessung nicht mehr möglich ist. Nach der DE 30 41 905 C2 ist vorgesehen, der Gefahr, daß die exakte Dosierung durch die Zellenradschleuse dadurch beeinträchtigt ist, daß insbesondere steife Betonmassen an den Flügeln des Zellenrades anbacken, dadurch zu begegnen, daß dem Zellenrad eine eigene Rüt­ telvorrichtung zugeordnet ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch Rüttelvorrichtun­ gen nicht gewährleisten können, daß an den Zellenrädern keine Betonreste haften bleiben und über die Zeit die genaue volumetrische Zuteilung gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Betondosiervorrichtung der eingangs ange­ gebenen Art zu schaffen, bei der auch nach Betriebsstillständen und auch bei Zu­ teilung steiferer Betone kein Anbacken von Betonresten an dem Zellenrad zu be­ fürchten ist, so daß eine genaue volumetrische Zuteilung gesichert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein von einer Steuerein­ richtung bewegter Schaber oder Kratzer vorgesehen ist, der in der Abwurfstellung oder zwischen dieser und dem Einlauf der Zellen unter die Kanalwandung der äuße­ ren Kontur des rotierenden Zellenrades folgt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die einzelnen Zellen oder Kammern des Zellenrades nach oder bei jeder Entleerung freigeschabt, so daß an den Kam­ mern oder Zellen des Zellenrades keine Betonreste anbacken können. Die freige­ schabten Zellen des Zellenrades können sich daher bei Durchlauf durch den Beton­ behälter vollständig mit frischem Beton füllen, der dann vollständig durch den Aus­ trittsspalt dieser abgegeben wird. Die Schaber oder Kratzer schaben die Zellen bei ihrem Durchlauf über die spaltförmige Öffnung frei, so daß nicht nur ein Anbacken von Beton in den Zellen verhindert, sondern auch eine vollständige Entleerung der einzelnen Zellen gewährleistet wird.

Zweckmäßigerweise besitzt das Zellenrad schalenförmige und vorzugsweise zylin­ derschalenförmige Kammern, deren Wände in besonders günstiger Weise von den Schabern oder Kratzern überstrichen werden können, weil sie in ihrer Kontur keine Winkel oder Unstetigkeiten besitzen, die nur schwierig von einem Schaber konturen­ genau überfahren werden könnten.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung aus einem Lenker besteht, dessen eines Ende von einer Kurbel oder einem Exzenter hin- und hergehend angetrieben ist und dessen anderes Ende mit einem Arm eines schwenkbar an den Behälter gelagerten Hebels verbunden ist, dessen anderer Arm den Schaber trägt. Bei dieser Ausführungsform ist der Hebel zwischen seinen beiden Armen schwenkbar an dem Behälter gelagert, wobei an dem den Antrieb dienenden Arm der Lenker in Form eines Pleuels angreift.

Zweckmäßigerweise sind beide Arme des zweiarmigen Hebels schwenkbar auf der Schwenkachse gelagert, wobei zwischen beiden Armen eine Druckfeder eingespannt ist, die den den Schaber tragenden Arm mit einem Anschlag gegen einen Gegenan­ schlag des anderen Arms in der Weise andrückt, daß der den Schaber tragenden Arm gegen Federkraft von dem Zellenrad wegschwenken kann. Sollten sich zwi­ schen dem Zellenrad und dem Schaber Gegenstände einklemmen, beispielsweise Zuschläge, kann der Schaber zerstörungsfrei ausweichen. Statt durch eine Druckfe­ der können die beiden Arme auch durch ein anderes federndes Element, beispiels­ weise eine Zugfeder, federnd miteinander verbunden sein.

Zweckmäßigerweise ist ein die spaltförmige Öffnung verschließender Schieber vorge­ sehen.

Um zu verhindern, daß der Schieber und der Schaber miteinander kollidieren kön­ nen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwenkachse des zweiarmigen Hebels derart mit dem Schieber oder der Schiebersteuerung ver­ bunden ist, daß der Schieber aus dem Bereich des Zellenrades wegbewegt wird, wenn der Schieber in seine Verschlußstellung bewegt wird.

Nach einer Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schieber mit dem Koppelglied einer Vier-Gelenk-Mechanik, das durch zwei Lenker an dem Be­ hälter angelenkt ist, verbunden ist und daß an einem Glied der Vier-Gelenk-Mechanik ein Stellglied, beispielsweise eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit angreift. Durch das Stellglied kann somit der Schieber über die Vier-Gelenk-Mechanik zwischen sei­ ner Öffnungsstellung und seiner Verschlußstellung bewegt werden, wobei die Glieder der Vier-Gelenk-Mechanik derart aufeinander abgestimmt sind, daß sie dem Schie­ ber die gewünschte Bewegungscharakteristik verleihen.

Zweckmäßigerweise befindet sich die Schwenkachse des zweiarmigen Hebels auf dem Koppelglied. Durch entsprechende Ausbildung der Vier-Gelenk-Mechanik und Anpassung des Orts der Schwenkachse läßt sich auf diese Weise der Schaber mit seinem Antrieb derart bewegen, daß er sich bei geöffnetem Schieber in seiner Be­ triebsstellung und bei geschlossenem Schieber in seiner Ruhestellung befindet, in der er weiterhin ungestört deine Schwenkbewegungen ausführen kann.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Schie­ ber in nebeneinander liegende Schieberabschnitte unterteilt ist, die mit eigenen An­ trieben versehen sind. Die Unterteilung der Schieber in nebeneinander liegende Schieberabschnitte ist erforderlich, wenn der Austrittsspalt des Behälters unter­ schiedlich breiten Schalungen anzupassen ist. Durch entsprechendes Öffnen oder Schließen einzelner Schieberabschnitte läßt sich sodann die gewünschte Länge des Öffnungsspalts einstellen, so daß sich dieser in optimaler Weise der Breite der Schalungen anpassen läßt. Beispielsweise läßt sich der Schieber in zehn bis zwan­ zig und vorzugsweise fünfzehn Schieberabschnitte oder Schiebersegmente untertei­ len.

Entsprechend der Anzahl der Schieberabschnitte werden nach einer weiteren Aus­ gestaltung der Erfindung jedem Schieberabschnitt Schaber zugeordnet, deren Breite den Schieberabschnitten entsprechen. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Austrittsspalt des Betonbehälters verbreitert wird, weil dann Abschnitte des Zellenrades zur Betondosierung herangezogen werden, in de­ nen zuvor der Beton wegen des Verschlusses des zugehörigen Schieberabschnitts im Kreis gefördert worden ist, so daß sich der Beton in den Zellen dieses Abschnitts des Zellenrades festgesetzt haben kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß jeder der Schieber­ abschnitten zugeordneten Schaber durch Schließen und durch Öffnen der Schieber­ abschnitte zwischen seiner die Zellenradabschnitte freischabenden Stellung und sei­ ner Bereitschaftsstellung außerhalb der Schieberabschnitte bewegbar ist. Dabei sind also auch die einzelnen Schaber bzw. Schaberabschnitte mit eigenen Steuerungen versehen, die grundsätzlich in gleicher Weise ausgestaltet sind wie die Steuerung eines durchgehenden Schabers.

Die Schaber bzw. Schaberabschnitte können auch mit einer Kulissensteuerung ver­ sehen sein. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist eine Führung vorgesehen, die der Form der einzelnen Kammern des Zellenrades angepaßt ist, so daß über ent­ sprechende Getriebeglieder von dieser die Bewegung des Schabers bzw. der Scha­ berabschnitte abgeleitet ist.

Die Schaber bzw. Schaberabschnitte können auch mit einer elektronischen Steue­ rung versehen sein, die diesen bzw. diese entsprechend der Kontur des Zellenrades bewegt. Die Kontur des Zellenrades wird dabei in einen Speicher der elektronischen Steuerung eingelesen, so daß diese über besondere Antriebs- und Getriebemittel den Schaber entsprechend der Umfangsform des Zellenrades genau hin- und herge­ hend, vorzugsweise in radialer Richtung zu dem Zellenrad, bewegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Betonbehälter mit einem in seiner kratzenden Stellung an dem Zellenrad befindlichen Schaber,

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, in dem der Schaber aus der freigeschabten Kammer des Zellenrades ausgehoben ist, und

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt, in der der Betonbehälter durch einen Schieber verschlossen ist.

Der in der Zeichnung dargestellte Betonbehälter, von dem nur die keilförmig aufein­ ander zulaufenden Seitenwände 1, 2 ersichtlich sind, ist in grundsätzlich gleicher Weise ausgestaltet, wie der aus DE 30 41 905 C2 bekannte. An seinem unteren En­ de ist der Betonbehälter mit einem Kanal 5 mit unterer spaltförmiger Öffnung 6 ver­ sehen. In dem Kanal ist ein mit einem nicht dargestellten steuerbaren Antrieb verse­ henes Zellenrad 7 angeordnet. Dieses Zellenrad 7 weist sternförmig radiale Stege 8 auf, zwischen denen Zellen oder Kammern 9 mit etwa zylinderschalenförmiger Kon­ tur vorhanden sind. Die an die Behälterwand 2 anschließende Kanalwand 3 ist ent­ sprechend dem Durchmesser des Zellenrades 7 zylinderschalenförmig gekrümmt. Auch die gegenüberliegende Behälterwand 1 ist in der dargestellten Weise dem Durchmesser des Zellenrades 7 angepaßt, so daß das Zellenrad 7 mit dem diesen angepaßten Kanal 5 eine Zellenradschleuse bildet.

Ein Koppelglied 10 ist über die Lenker 11, 12 gelenkig unmittelbar oder mittelbar mit dem Betonbehälter verbunden. Die Koppel 11 ist im Punkt 13 an das Koppelglied 10 angelenkt. Das andere Ende der Koppel 11 ist durch das Gelenk 14 an der Konsole 15 gelagert, die mit der Behälterwand 2 verbunden ist.

Der Lenker 12 ist mit seinem einen Ende im Gelenk 16 an der Koppel 10 und mit sei­ nem anderen Ende im Gelenk 17 auf einer behälterfesten Konsole oder auf der An­ triebswelle der Exzenter 18 schwenkbar gelagert. An dem Koppelglied 10 ist die schalenförmig gekrümmte Schieberplatte 19 befestigt. Im Punkte 20 ist an die Schie­ berplatte 10 die Kolbenstange eines Druckmittelzylinders 21 gelagert, der im Punkt 22 an die mit der Behälterwandung 2 verbundene Konsole 23 angelenkt ist. Das Koppelglied und die Lenker 11, 12 der Vier-Gelenk-Mechanik 13, 14, 16, 17 sind derart aufeinander abgestimmt, daß die Druckmittelkolbenzylindereinheit 21 die Schieberplatte 19 zwischen ihrer aus Fig. 1 ersichtlichen Öffnungsstellung und ihrer aus Fig. 3 ersichtlichen Schließstellung verschiebt.

Auf dem Exzenter 18 der mit einem steuerbaren Antrieb versehenen Exzenterwelle ist der Lenker 24 gelagert, so daß dieser von dem Exzenter 18 hin- und hergehend angetrieben wird. Das andere Ende des Lenkers 24 ist im Gelenk 25 an einem Hebel 26 angelenkt, der schwenkbar im Gelenk 27 auf dem Koppelglied 10 gelagert ist. Auf der Gelenkachse 27 ist weiterhin der Hebel 28 schwenkbar gelagert der an seinem freien Ende den Schaber 29 trägt. Zwischen Widerlagern 30, 31 der Hebel 26, 28 ist eine Druckfeder 32 eingespannt. Der Hebel 28 ist mit einem kurzen über die Gelen­ kachse 27 hinaus verlängerten Arm versehen, der einen Anschlag 33 trägt, mit dem sich dieser auf einen Gegenanschlag des Hebels 26 abstützt. Die Arme 26, 28 sind somit Arme eines zweiarmigen Hebels, wobei sich die Arme 26, 28 unter Zusam­ mendrücken der Druckfeder relativ zueinander bewegen können.

Zwischen dem antreibenden Hebel 26 und dem mit dem Kratzer 29 versehenen He­ bel 28 an eine Gummifeder eingespannt sein, die als elastisches Glied dient, wenn z. B. ein Stein zwischen Zellenrad und Kratzer gerät. Das Auflager 30 ist fest mit dem Hebel 6 verschweißt. Die Widerlager 30, 31 können durch eine Schraube miteinan­ der verbunden sein, so daß durch entsprechendes Anziehen oder Lösen der Mutter der Schraube die Spaltbreite zwischen Kratzer 29 und Zellenrad eingestellt werden kann.

Die Kinematik der Vier-Gelenk-Mechanik 13, 14, 16, 17 und die Anordnung der Ge­ lenkachse 17 des zweiarmigen Hebels 26, 28 auf dem Koppelglied 10 sind derart gewählt und aufeinander abgestimmt, daß sich in der aus Fig. 1 ersichtlichen Öff­ nungsstellung der Schieberplatte 19 der Schaber 29 in seiner Betriebsstellung befin­ det.

Weiterhin sind der Hub des Exzenters 18, die Länge des Lenkers 24 und die Längen der Arme 26, 28 des zweiarmigen Hebels derart aufeinander abgestimmt, daß der Schaber 29 derart schwingend hin- und herbewegt wird, daß er mit großer Genauig­ keit die sternförmige Kontur des Zellenrades 7 überstreicht, also über die Stege 8 ausgehoben und dann wieder an die schalenförmigen Kammerwände 9 angestellt wird, so daß er diese von Betonresten freikratzt. Da der Schaber 29 je Umdrehung des Exzenters 18 eine hin- und hergehende Bewegung ausführt, dreht sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Exzenterwelle mit der sechsfachen Drehzahl des Zellenrades.

In der aus Fig. 3 ersichtlichen Verschlußstellung der Schieberplatte 19 ist durch ent­ sprechende Verschwenkung des Koppelgliedes 10 der Schaber 29 in seine inaktive Ruhestellung verschwenkt worden, in der er aber noch immer seine hin- und herge­ henden Bewegungen ausführt.

Der Antrieb der Exzenterwelle bleibt auch während der Ruhestellung einzelner Scha­ ber 9 angestellt, weil die Verschlußplatte 19 in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise aus nebeneinander liegenden Abschnitte besteht, die nach Bedarf in ihre Ver­ schluß- bzw. Öffnungsstellung verschwenkt werden, um die Breite des jeweils benö­ tigten Austrittsspalts einstellen zu können.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Dosieren von Beton, bestehend aus einem verfahrbaren Be­ tonbehälter (1, 2) mit einem bodenseitigen, quer zur Bewegungsrichtung ver­ laufenden Kanal (5) mit einer unteren spaltförmigen Öffnung (6), in dem zur Bil­ dung einer Zellenradschleuse ein diesem angepaßtes, mit einem Antrieb verse­ henes Zellenrad (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Steuereinrichtung bewegter Schaber (29) oder Kratzer vorge­ sehen ist, der in der Abwurfstellung oder zwischen dieser und dem Einlauf der Zellen unter die Kanalwandung (3) der äußeren Kontur des rotierenden Zellen­ rades (7) folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellenrad (7) schalenförmige, vorzugsweise zylinderschalenförmige Kammern (9) besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einrichtung aus einem Lenker (24) besteht, dessen eines Ende von einer Kurbel oder einem Exzenter (18) hin- und hergehend angetrieben ist und dessen ande­ res Ende mit einem Arm (26) eines schwenkbar an dem Behälter gelagerten doppelarmigen Hebels verbunden ist, dessen anderer Arm (28) den Schaber (29) trägt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Arme (26, 28) des zweiarmigen Hebels schwenkbar auf der Schwen­ kachse (27) gelagert sind und zwischen beiden Armen eine Druckfeder (32) eingespannt ist, die den den Schaber (29) tragenden Arm (28) mit einem An­ schlag (33) gegen einen Gegenanschlag des anderen Arms (26) in der Weise andrückt, daß der den Schaber (29) tragende Arm (28) gegen Federkraft von dem Zellenrad (7) wegschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die spaltförmige Öffnung (6) verschließender Schieber (19) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (27) des zweiarmigen Hebels (26, 28) derart mit dem Schie­ ber (19) oder der Schiebersteuerung verbunden ist, daß der Schaber (29) aus dem Bereich des Zellenrades (7) wegbewegt wird, wenn der Schieber (19) in seine Verschlußstellung bewegt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (19) mit dem Koppelglied (10) einer Vier-Gelenk-Mechanik (10 bis 17), das durch zwei Lenker (11, 12) an dem Behälter (2) angelenkt ist, verbun­ den ist und daß an einem Glied (10) der Vier-Gelenk-Mechanik (10 bis 17) ein Stellglied, beispielsweise eine Druckmittel-Kolben-Zylindereinheit (21) angreift.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkachse (27) des zweiarmigen Hebels (26, 28) auf dem Koppel­ glied (10) befindet.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber (19) in nebeneinander liegende Schieberabschnitte unterteilt ist, die mit eigenen Antrieben versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schieberab­ schnitt mit einem seiner Breite entsprechenden Schaber (29) versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der den Schieberabschnitten zugeordneten Schaber durch Schließen und durch Öffnen der Schieberabschnitte zwischen seiner die Zellenradabschnitte frei­ schabenden Stellung und seiner Bereitschaftsstellung außerhalb der Schieber­ abschnitte bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber (29) bzw. die Schaberabschnitte mit einer der Form der einzelnen Klammern des Zellenrads (7) angepaßten Kulissensteuerung versehen sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber bzw. die Schaberabschnitte mit einer elektronischen Steuerung versehen sind, die diesen bzw. diese entsprechend der Kontur des Zellenrades bewegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle und das Zellenrad über ein gemeinsames Getriebe angetrie­ ben sind, welches sicherstellt, daß sich die Exzenterwelle im Verhältnis der An­ zahl der Zellen schneller als das Zellenrad dreht.