-
Die Erfindung betrifft eine Betonpumpe mit einem Verteilermast, der gelenkig miteinander verbundene Segmente umfasst.
-
In bekannten Betonpumpen sind die Segmente des Verteilermasts regelmäßig insgesamt als Kastenprofil ausgeführt, die zumeist aus Metallstreifen bestehen, die entlang ihrer Längskanten verschweißt sind. An den Enden dieser Kastenprofile sind dann Abschlüsse ausgeformt, welche mit den Enden der anliegenden Segmente jeweils Gelenke ausbilden.
-
Zum Verschwenken der Segmente um die Gelenke umfassen die Betonpumpen regelmäßig Hydraulikzylinder oder andere Antriebe bzw. Aktuatoren, die an einer Seite direkt an einem Segment des Verteilermasts angelenkt sind und an der anderen Seite mit einer Drucklasche in Verbindung stehen, die ihrerseits an dem benachbarten Segment angelenkt ist. Somit umfassen die Segmente regelmäßig sowohl eine Zylinderanlenkung als auch eine Drucklaschenanlenkung, wobei an letzterer die mit dem Hydraulikzylinder eines benachbarten Segments in Verbindung stehende Drucklasche angelenkt ist.
-
Im mittleren Bereich der Segmente zwischen der Drucklaschenanlenkung und der Zylinderanlenkung findet die maßgebliche Auslegung des Masts aufgrund von Biegung und Torsion statt. Hierfür sind die oben beschriebenen Kastenprofile sehr gut geeignet.
-
In den Bereichen jenseits der Zylinderanlenkung bzw. der Drucklaschenanlenkung, bei zusammengesetzten Segmenten also im Bereich des Gelenks findet die maßgebliche Auslegung hingegen aufgrund einer Normalkraft statt. Die Kastenprofile haben hierbei keine speziellen Vorteile, sondern führen vielmehr zu relativ komplexen, vielschnittigen Konstruktionen im Gelenksbereich. Damit einher gehen konstruktive und fertigungstechnische Nachteile durch eine relativ hohe Teileanzahl, komplexe Geometrien, ungünstige Kraftschlüsse und, im Falle vorwiegend verwendeter Stahlbauweisen, schlechter Zugänglichkeit zum Ausführen und Prüfen erforderlicher Schweißnähte.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Betonpumpe bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile in der Konstruktion der Verteilermaste überwindet.
-
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung eine Betonpumpe mit einem Verteilermast, der gelenkig miteinander verbundene Segmente umfasst, wobei wenigstens eines der Segmente einen sich zumindest über den zentralen Segmentteil erstreckenden Biegebereich aufweist, und einen an den Biegebereich anschließenden und randständig am Segment angeordneten Gelenkbereich aufweist, der eine andere Bauform als der Biegebereich aufweist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsvariante können mehrere oder alle Segmente des Verteilermasts in der hier beschriebenen Weise gefertigt sein. Der Verteilermast kann beispielsweise insgesamt mindestens drei und so zum Beispiel sogar fünf und mehr Segmente aufweisen.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Segment an einer Längsposition eine Zylinderanlenkung aufweist, an der ein Hydraulikzylinder angelenkt ist, wobei der Übergang zwischen den Biegebereich und dem Gelenkbereich im Bereich der Zylinderanlenkung liegt.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Segment an einer Längsposition eine Drucklaschenanlenkung aufweist, an der eine mit einem Hydraulikzylinder in Verbindung stehende Drucklasche angelenkt ist, wobei der Übergang zwischen dem Biegebereich und dem Gelenkbereich im Bereich der Drucklaschenanlenkung liegt.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Segment zwei Gelenkbereiche aufweist, die sich beidseitig an dem Biegebereich anschließen und die beiden Randbereiche des Segments bilden, wobei beide Gelenkbereiche eine andere Bauform als der Biegebereich aufweisen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Übergang zwischen den Biegebereich und einem Gelenkbereich im Bereich der Zylinderanlenkung und der Übergang zwischen den Biegebereich und dem anderen Gelenkbereich im Bereich der Drucklaschenanlenkung liegt.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Biegebereich als Kastenprofil ausgeführt ist, das vorzugsweise in Längsrichtung verschweißte Materialstreifen umfasst. Insbesondere kann das Kastenprofil aus Metallstreifen bestehen, die entlang ihrer Längskanten verschweißt sind. Diese Fertigung entspricht im Wesentlichen der Fertigung, nach dem im Stand der Technik die gesamten Segmente gefertigt waren.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der oder die Gelenkbereiche einen Verbindungsabschnitt aufweisen, mit dem sie in das Kastenprofil des Biegebereichs eingesteckt sind. So kann eine Verbindung über einen ausgedehnten Längsbereich des Segments erreicht werden, die eine größere Stabilität als eine lokal begrenzte Verbindung aufweist.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der oder die Gelenkbereiche einteilig gefertigt sind. Einteilige Bauteile mit derartigen, oft komplexen Geometrien lassen sich beispielsweise durch Gießen, Schmieden, Fräsen, durch die relativ junge Technologie der additiven Fertigung oder Kombinationen daraus herstellen. Als geeignete Materialien für die Gelenkbereiche kommen beispielsweise Metalle oder auch faserverstärkte Kunststoffe in Betracht.
-
Am Ende des Segments ist der Gelenkbereich so geformt, dass er gemeinsam mit einem korrespondierenden Bereich am Ende des anschließenden Segments ein Gelenk ausbilden kann.
-
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass einer der Gelenkbereiche am Ende des Segments einen einzelnen zentralen Ring ausbildet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass einer der Gelenkbereiche am Ende des Segments zwei parallele Ringe mit fluchtenden Durchgängen ausbildet. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass an einem Gelenkbereich des Segments ein einzelner zentraler Ring und am anderen Gelenkbereich des Segments zwei parallele Ringe mit fluchtenden Durchgängen ausgebildet sind. Werden zwei derartige Segmente zusammengesetzt, können die Durchgänge der parallelen Ringe im zusammengesetzten Mast mit dem Durchgang des am Ende des anschließenden Segments gebildeten zentralen Rings fluchten, wenn dieser zwischen die beiden parallelen Ringe eingesetzt ist. Zur Ausbildung eines Drehgelenks können dann beispielsweise eine Achse, ein Lager oder ein ähnliches Bauteil durch die fluchtenden Durchgänge gesteckt sein.
-
Bei der erfindungsgemäßen Betonpumpe kann es sich insbesondere um eine Autobetonpumpe handeln. Die Autobetonpumpe besteht aus einem LKW(-Chassis), einem Pumpsystem sowie dem Verteilermast.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel. In den Figuren zeigen:
- 1: eine Gesamtübersicht über einen Verteilermast einer Betonpumpe, wobei die Übersicht zwei gelenkig miteinander verbundene Segmente vollständig zeigt;
- 2: einen Gelenkbereich eines nach dem Stand der Technik ausgebildeten Verteilermasts; und
- 3: einen Gelenkbereich eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verteilermasts.
-
In 1 ist eine Übersichtsdarstellung eines Verteilermasts 100 einer Betonpumpe dargestellt, der mehrere Segmente, unter anderem die beiden gezeigten Segmente 10 und 20 umfasst, die an einem Gelenk 50 miteinander verbunden sind. An dem Verteilermast 100 wechseln sich Gelenkbereiche G und Biegebereiche B ab, wobei die Gelenkbereiche die Abschnitte der Segmente 10 und 20 rund um das Gelenk 50 einnehmen und die Biegebereiche B die dazwischenliegenden zentralen Abschnitte der Segmente 10 und 20 einnehmen.
-
Zum Verschwenken der Segmente 10 und 20 um das Gelenk 50 würde in der Betonpumpe ein Hydraulikzylinder angekoppelt werden, der an seiner einen Seite direkt am Segment 10 angelenkt wird und an seiner anderen Seite mit einer Drucklasche in Verbindung stehen, die ihrerseits an dem Segment 20 angelenkt wird. Zu diesem Zweck umfasst das Segment 10 eine Zylinderanlenkung 11 und das Segment 20 eine Drucklaschenanlenkung 21.
-
In 2 und 3 ist jeweils ein vergrößerter Ausschnitt aus der Gesamtübersicht der 1 gezeigt, der den Bereich rund um das die beiden Segmente 10 und 20 verbindende Gelenk 50 zeigt, wobei die Segmente 10 und 20 in der 2 gemäß dem Stand der Technik und in der 3 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.
-
Wie dies aus 2 ersichtlich ist sind die benachbarten Segmente 10 und 20 insgesamt als Kastenprofil K ausgeführt, das aus vier Metallstreifen besteht, die entlang ihrer Längskanten verschweißt sind. Am Ende der Segmente 10 und 20 sind separate Streifen angeschweißt, um insgesamt eine mehrteilige Gelenkskonstruktion zu bilden.
-
Gemäß der Erfindung, wie in 3 dargestellt, sind die benachbarten Segmente 10 und 20 lediglich in ihren zentralen Biegebereichen B als Kastenprofil beispielsweise aus Stahl oder aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Diese zentralen Biegebereiche B erstrecken sich zwischen den Zylinderanlenkungen 11 und den Drucklaschenanlenkungen 21 der Segmente 10 und 20.
-
An den gegenüberliegenden Enden der Segmente 10 und 20, die jenseits der Zylinderanlenkungen 11 bzw. der Drucklaschenanlenkungen 21 an die Biegebereiche B anschließen, schließen sich an die kastenförmigen Biegebereiche B einteilig aus beispielsweise Stahl gefräste Abschlussstücke 12 bzw. 22 an, die bereits die korrespondierenden Gelenkskonstruktionen umfassen. Am Abschlussstück 12 des Segments 10 ist dabei ein einzelner zentraler Ring 13 und am Abschlussstücke 22 des Segments 20 sind zwei parallele Ringe 23a und 23b mit fluchtenden Durchgängen ausgebildet. Die Durchgänge dieser parallelen Ringe 23a und 23b fluchten mit dem Durchgang des zentralen Rings 13 des gegenüberliegenden Abschlussstücks 12. Zur Fertigstellung des Gelenks 50 muss lediglich noch eine Achse durch die fluchtenden Durchgänge der Ringe 13, 23a und 23b gesteckt werden. Das Abschlussstück 12 umfasst auch bereits integral eine Anschlusskonstruktion 14 für eine Förderleitung der Betonpumpe.
-
Dadurch kann eine Gelenkskonstruktion mit optimierter Topologie und einer schmaleren, kompakteren Bauform bereitgestellt werden.
-
Zusammenfassend kann also festgehalten werden, dass erfindungsgemäß ein als geschweißtes Kastenprofil ausgeführtes Gelenksteil G durch ein anderes Teil zu ersetzen, das gegebenenfalls aus einem Teil gefertigt ist. Hierdurch entstehen unter anderem die Vorteile eines potentiell schlankeren und leichteren Gelenksaufbaus, der für beengte Platzverhältnisse geeignet ist. Anschlusskonstruktionen für beispielsweise die Förderleitungen lassen sich einfacher und flexibler realisieren. Der Aufbaus lässt sich durch den Entfall von Teilen und Schweißnähten, insbesondere schlecht zugänglichen Schweißnähten insgesamt kostengünstiger fertigen, während die Bausicherheit durch den Wegfall der Schweißnähte verbessert ist und der Prüfaufwand sinkt.
