DE2543683A1 - Ballastgewicht - Google Patents

Description

• Ballastgewicht
• Die Erfindung betrifft ein Ballastgewicht, vorzugsweise für Gabelstapler aber auch andere Hebezeuge und auch Gegengewicht zu vertikal verschiebbaren Teilen in Werkzeugmaschinen, Auf zügen und dergleichene In erster Linie ist jedoch das Ballastgewicht gemäß der Erfindung vorgesehen für Gabelstapler (Hublader). Bei Gabelstaplern älterer Bauart ist das Ballastgewicht auf den hinteren Rahmenteil aufgesattelt. Bei neuzeitlicheren Gabelstaplern ist das Ballastgewicht voll mit integriert und ist einerseits mit als tragendes Element herangezogen und nimmt andererseits in seinem Inneren Bauteile " oder Funktionsteile, die nur aus einem bestimmten Hohlraum bestehen " auf 0 Ein solches Ballastgewicht ist hinter dem Mittelteil des Rahmens gesetzt und mit diesem, beispielsweise durch Schrauben, fest verbunden und ist auf der Unterseite fest mit der Hinterachse verbunden, so daß die Kräfte von der Hinterachse über das Ballastgewicht in den Rahmen geleitet werden. Andererseits sind im Ballastgewicht Hohlräume angeordnet, durch die die Ansaugluft geleitet wird, wobei die Hohlräume zur Dämpfung der Ansauggeräusche dienen und sind auf der anderen Seite Kanäle für die Kühlluftzuführung und bzw0 oder für die Abgas abführung vorgesehen0 Auf der Oberseite des Ballastgewichtes werden gegebenenfalls T bgasbehälter oder Abgaswaschanlage befestigt. Auch eine Anhängerkupplung kann im Ballastgewicht befestigt sein.
• Zudem müssen die Ballastgewichte bei Rückwärtsfahrt als Rammschutz dienen, Sie müssen also eine beachtliche Festigkeit aufweisen.
• Andererseits muß das Ballastgewicht bei einem Hublader eine hinreichende Masse haben, um der vor der Vorderachse aufgenommenen Nutzlast als Gegengewicht zu dienen. Andererseits wird von einem Gabelstapler möglichst große Wendigkeit verlangt,das heißt, das Fahrzeug soll möglichst kurz und gedrungen sein und trotz großer Bodenfreiheit eine möglichst niedrige Schwerpunktlage haben. Das heißt, für das Gegengewicht wird eine möglichst große Dichte angestrebt.
• Üblicherweise bestehen die Ballastgewichte bei Gabelstaplern aus Grauguß. Grauguß ist jedoch sehr teuere Der Preis ist sehr von der Marktlage abhängig und schwankt stark. Es ist auch schon Hiittenblei verwendet worden0 Das weist zwar eine noch höhere Dichte auf1 ist aber noch teurer und weist auch meist keine hinreichende Festigkeit auf 0 Ballastgewichte werden vielfach auch aus Beton hergestellt.
• Beton hat zwar ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht als Grauguß,ist aber wesentlich billiger und hinreichend witterungsbeständig. Die Festigkeit reicht Jedoch SUr Ballastgewichte, die stoßartigen Beanspruchungen ausgesetzt werden können, beispielsweise den Ballastgewichten an Staplern, nicht aus.
• Es ist auch schon überlegt worden, Ballastgewichte aus Schwerspat herzustellen. Schwerspat hat ein etwa doppelt so hohes spezifisches Gewicht wie Beton aber eine wesentlich geringere Festigkeit. Man könnte erwägen, Schwerspat in Beton (Zement) als Bindemittel einzubetten. Auch damit lassen sich für alle Anwendungsfälle, in denen das Ballastgewicht stoßartigen Beanspruchungen ausgesetzt ist, keine hinreichenden Ergebnisse erzielen.
• Um hinreichende Festigkeit trotz geringem Aufwand an teurem Material zu erzielenist schon erwogen worden, Ballastgewichte als Hohlkörper aus einem festen Material, beispielsweise Gußeisen oder vorzugsweise Blech, herzustellen und die Hohlräume mit Schwerspat, Beton, Eisenschrott, Bleischrott oder Mischungen vorgenannter MatErialien zu füllen. Trotz der Einsparung an Material mit hohem Preis werden derartige Ballastgewichte durch die verschiedenen Herstellverfahrensschritte teuer, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ballastgewicht zu schaffen, das trotz hinreichender Festigkeit und hinreichender Dichte billig ist0 Insbesondere soll das kostenaufwendige Umschmelzverfahren,zum Beispiel beim Gießen von Grauguß, vermieden werden.
• Zu diesem Zweck besteht zum Zweck gemäß der Erfindung das Ballastgewicht aus einem Abfallmaterial als Füllstoff, vorzugsweise aus vielen kleinen Einzelteilen, die möglichst dicht beieinander gepackt sind, und einem Kunststoffbindemittel. Derartige Kunststoffbindemittel können kalt, zum Beispiel als Zweikomponentenmischung, zwischen und um das Abfallmaterial gegossen werden und härten dann sehr bald eraus und geben insgesamt einen Körper hoher Festigkeit, aber durch den Füllstoff auch insgesamt hohen spezifischen Gewichts, In Weiterausgestaltung der Erfindung,kann vorgesehen sein, daß außer einem bestimmten Abfallmaterial noch ein weiteres Material verwendet wird, beispielsweise pulverförmiger, gegebenenfalls in das flüssige Kunststoffbindemittel aufgeschwemmter Schwerspat. Es muß Jedoch darauf geachtet werden, daß nicht der Füllstoff bzw. die Füllstoffe Brücken bilden, die nicht durch Kunststoffbindemittel verfestigt werden, so daß Zonen mangelnder Festigkeit im Gesamtballastgewicht entstehen.
• Vorzugsweise ist das verwendete Abfallmaterial zemkleinerter Fe-Schrott wie Graugußschrott, Stahlschrott, Späne und dergleichen. Das hat den Vorteil, daß der Hersteller der Gesamtmaschine, an der das Ballastgewicht angebracht werden soll, seine eigenen Abfallstoffe für die Herstellung der Ballastgewichte verwenden kann. Stahlspäne werden zweckmäßigerweise gebrochen und verdichtet. Dabei kann durch Vibrations- und Rüttelanlagen in der Kunststoffgießform zunächst einmal erzielt werden, daß sich die Späne möglichst gleichmäßig dicht packen und gegebenenfalls kann anschließend oder auch alleine gepreßt werden. Es ist darauf zu achten, daß stets das Gewicht der Füllmasse innerhalb enger Toleranzen gleich ist, damit das Gesamtgewicht des Ballastgewichtes innerhalb entsprechender Toleranzen gleich ist.
• Ein Ballastgewicht gemäß der Erfindung kann auch hergestellt werden, indem die einzelnen festen Teilchen aus schwerem Material, beispielsweise Eisenschrott, zunächst nur an der Oberfläche mit Kunststoffbinder benetzt werden, wobei sich je nach der gewählten Zähigkeit des Kunststoffbinders eine mehr oder minder dicke Schicht auf den einzelnen Teilchen ausbildet. Sodann werden diese benetzten Teilchen in die Form eingefüllt, wobei gegebenenfalls noch durch leichtes Pressen oder Rütteln eine Verdichtung erfolgen kann. Bei Erstarren des Kunststoffbinders entsteht ein poröser Körper, der nach einigen Stunden durch die Bindung der miteinander in Berührung stehenden Kunststoffbinderschichten bei Erstarren derselben so viel inneren Halt und Festigkeit hat, daß der ganze Körper aus der Form herausgenommen werden kann. Damit ist dann ein porös er Körper entstanden, wobei die Hohlräume miteinander in Verbindung stehen. Diese Hohlräume können nun in einem nächsten Verfahrensschritt mit einem billigen erstarrenden Material gefüllt werden, beispielsweise Natriumsilicat- Wasserglas oder Epoxydharz oder billigem Polyesterharz oder Polyacryl. Dieses die zunächst vorhandenen Hohlräume füllende Material erfüllt gleichzeitig zwei Aufgaben, nämlich einerseits erhöht es das Gewicht, andererseits erhöht es vor allem die Festigkeit des Körpers. Um mit Sicherheit zu erreichen, daß alle Hohlräume gefüllt werden, kann der ganze Körper gegebenenfalls mit der Form in ein Vakuum gebracht werden, beispielsweise ein Vakuum von 75 bis 95 Torr wonach dann das zunächst noch flüssige Material, das die Hohlräume füllen soll, eingefüllt wird.
• Insbesondere dann, wenn vorher ein Vakuum erzeugt worden ist, kann diese Flüssigkeit auch unter Druck etwa von 8 bJs 10 bar eingeführt werden. Insbesondere dieses Verfahren ermöglicht, auch andere spezifisch schwere bzw. sogar sehr schwere,nur teuer verhüttbare Stoffe zur Herstellung von Ballastgewichten zu verwenden. Ein solches Ballastgewicht besteht also aus vielen einzelnen Teilen vorbestimmter Größe des schweren Materials, wobei jedes dieser Teilchen von einer Kunststoffbinderschicht umgeben ist und die dazwischen befindlichen Räume durch einen anderen Stoff wie Wasserglas oder einen billigen Kunstharz ausgefüllt sind. Es wird also zunächst -ein Körper mit zumindest annähernd den Konturen des endgültigen Gegengewichts hergestellt, der eine für die weitere Handhabung und Weiterverarbeitung hinreichende Stabilität hat, wobei dieser Körper bereits alle Teile des spezifisch schweren Füllmaterials enthält, wobei jedoch der Anteil des relativ teuren hochfesten Kunststoffbindemittels an der Füllmasse relativ gering ist, das heißt, so gering gewählt ist, daß gerade die zunächst für die Weiterverarbeitung und nur in Zusammenhang mit dem weiter einzufüllenden Stoff später insgesamt erforderliche Festigkeit erreicht wird und sodann in die Natronwasserglaslösung oder eine ähnliche Flüssigkeit eingetaucht oder die FlüssigReit in sonstiger, beispielsweise vorbeschriebener Weise in die Hohlräume eingeführt wird. Diese Flüssigkeit ist zweckmäßigerweise derart gewählt, daß sie bei Normaltemperatut aushärtet. Auf diese Weise wird ein weitgehend porenfreier Körper mit weitgehend gleichmäßiger Festigkeit, allseitiger Umhüllung aller Füllstoffe und glatter Oberfläche erzielt. Die Hohlräume können mit jeder geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise geeigneten Kunststoffen als Einkomponenten-Kunststoff oder Zwei- oder Mehrkomponenten-Stoff gefüllt werden. Das Ausfüllen der Hohlräume in porösen Körpern, beispielsweise entgegen der Absicht beim Erstarren porös gewordenen Gußeisenteilen, ist bekannt, jedoch nur zum Zweck des Abdichtens, nicht zur Erhöhung der Festigkeit des Gesamtkörpers. Im vorliegenden Falle spielt außerdem auch das Gewicht des eingefüllten Bindemittels eine Rolle.
• Bei diesen oder den anderen vorher beschriebenen Ballastewichten bzw. Herstellverfahren für solche ist gemäß einem wesentlichen weiteren Schritt der Erfindung vorgesehen daß vorgefertigte komplette Bauteile in die Gießform eingesetzt werden und von dem IMunststoffbindemittel zwnindest an einem Teil ihres Umfangs mit umgossen werden, so daß sie als fest in dem Ballastgewicht verankerte, in sich feste Teile zur Verfügung stehen. Solche eingeschlossenen Bauteile können beispielsweise Rohrleitungen und Hohlraum-Bästsen für Ansaugschalldämpfung, Auspuffschalldämpfung oder dergleichen sein,können aber insbesondere auch Teile sein, die auf der einen Seite Bohrungen, insbesondere Gewindebohrungen1 aufweisen oder in die aus den Ballastgewicht herausragende Gewindebolzen eingesetzt sind, die zur Aufnahme von Befestigungsschraumen bzw. Befestigungsmuttern dienen. Diese Bauteile leiten dann die von diesen befestigten Schrauben bzw. Gewindebolzen in das eingegossene 13auteil geleiteten Kräfte in entsprechendem Maße verteilt mit bezüglich Formgebung und Größe der Fläche zweckmäßig gewählten Flächen in das Gesamtballastgewicht ein. Auf diese Weise ist es möglich, die ansich hohe Festigkeit des Kunststoffbinders auszunutzen, um auchsolche Ballastgewichte als tragende Baugruppe auszugestalten.
• Das Abfallmaterial, beispielsweise Schrott, kann bis zu Granulatgröße verkleinert werden, damit eine gute Formgebung und hinreichende Festigkeit erzielt wird0 Damit das Kunststoffbindemittel die Füllstoffteilchen nicht nur umhüllt sondern an diesen haftet, müssen die Füllstoffe gegebenenfalls entsprechend vorher behandelt bzw0 oberflächengereinigt werden0 Man könnte auch daran denken, Ballastgewichte aus geschmolzenem Basalt zu gießen, der eine hohe Dichte und Festigkeit hat, aber auch sehr teuer ist, vor allen Dingen durch den Umschmelzprozeß so so hoher Temperatur. Günstiger wäre es, die in Hüttenwerken sowieso anfallende flüssige Hochofenschlacke oder sonstige Schlacken hinreichender Festigkeit unmittelbar zum Gießen von Ballastgewichten auszunutzen. Wenn solche nicht gleichmäßig und fest genug sind, können auch in solche Anschlußkörper oder Verbindungskörper als vorgefertigte Bauteile im vorbeschriebenen Sinne eingegossen werden. Insbesondere können solche Ballastgewichte derart hergestellt werden, daß an Kernkörper aus gegossener Schlacke hergestellt und zwecks Erzielen hinreichender Stoßfestigkeit mit einem Mantel aus Kunststoff zum Beispiel durch Umgießen versehen wird. Insbesondere bei solcher Ausgestaltung ist auf etwa gleiche Wärmedehnungskoeffizienten zu achten In der Zeichnung ist als Ausführürigsbeispiel der Erfindung ein Ballastgewicht für einen Gabelstapler dargestellt.
• Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ballastgewichtes schräg von vorne Figur 2 zeigt eine Ansicht des Ballastgewichtes von der Seite.
• Das Ballastgewicht 1 weist auf seiner dem Fahrzeugrahmen 2, der in der Zeichnung gestricht nach Art einer Explosionszeichnung neben dem Ballastgewicht 1 dargestellt ist, zugewandten Seite acht Gewinde löcher 5 auf, die in in das Ballastgewicht eingegossenen Stahlhülsen gebildet sind0 Weiterhin ist in das Ballastgewicht 1 auf Jeder Seite eine Verbindungsplatte 4 eingegossen, die auf eine Anschlußplatte 5 geschweißt ist0 Diese Anschlußplatte 5 weist wiederum (in der Zeichnung nicht mehr dargestellte) Gewindelöcher auf, die zur Verbindung mit der in der Zeichnung nur gestricht nach Art einer Explosionszeichnung in Abstand gezeichneten Lenkachse 6 dienen.
• Weiterhin weist das Ballastgewicht 1 eine rohrförmige Ausnehmung 7 auf, durch die ein Bolzen für eine Anhängerkupplung gestreckt werden kann. Das Ballastgewicht ist durch Einfüllen von Abfallmaterial unreine Form und Umgießen dieses Abfallmaterials mit einem Kunststoffbindemittel hergestellt0 Die Erfindung bezieht sich also auf ein aus einem Abfallmaterial mit Kunststoffbindemittel bestehendes Ballastgewicht, wobei verschiedene HersteLLverfahren anwendbar sind. Es ist also auch durchausdenkbar, eine Aufschwenmtung aus dem Abfallmaterial mit dem Kunststoffbindemittel in eine Form zu gießen, und es ist auch denkbar, daß ein solches Ballastgewicht ohne Gießform aus zähplastischem Kunststoffbindemittel mit darin enthaltenen Abfallstoffen geformt werden kann0 Dem in der heutigen Zeit so wichtigen Problem der Vermeidung von Abfällen, die der Nutzung entzogen werden, und der Nutzbarmachung von scheinbar unverwertbaren Stoffen kommt dieses Ballastgewicht sehr weitgehend entgegen.
• Patentanspriiobe:

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1.) Ballastgewicht, durch gekennzeichnet, daß es aus Abfallmaterial und einem Kunststoffbindemittel besteht.

   2.) Ballastgewicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Material in dem Kunststoffbindemittel eingeschlossen ist.

   5.) Ballastgewicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial zerkleinerter Schrott ist.

   4.) Ballastgewicht nach einem der vorangegangenen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilchen des Abfallmaterials von einer Schicht Kunststoffbindemittel umhüllt ist und die dazwischen verbleibenden Hohlräume durch einen anderen Stoff ausgefüllt sind.

   5o) Ballastgewicht nach Anspruch 1 oder vorzugsweise Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial verdichtet ist.

   6.) Ballastgewicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Material Schwerspat, Zement oder dergleichen ist.

   7.) Ballastgewicht nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es komplette vorgefertigte Bauteile, vorzugsweise als Verbindungselemente ausgestaltete Bauteile enthält.

   8.) Verfahren zur Herstellung eines Ballastgewichtes nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial in eine Form eingefüllt wird und danach die Form mit Kunststoffbindemittel ausgegossen wird.

   9.) Verfahren zum Herstellen eines Ballastgewichtes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallmaterialteilchen an ihre Oberfläche durch Besprühen Eintauchen oder dergleichen mit einer Schicht Kunststoffbindemittel umhüllt werden und sodann in eine Form eingefüllt werden und daß die Hohlräume in dem so entstandenen porösen Körper nach hinreichendem Erstarren des Kunststoffbindemittels durch eine weitere später erstarrende Flüssigkeit gefüllt werden.

   10.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der nach hinreichendem Erstarren des Kunststoffbindemittels entstandene poröse Körper vor Füllen der Hohlräume aus der Form genommen wird0 11.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in die Hohlräume unter Druck eingeführt wird.

   12.) Verfahren nach Anspruch 9 oder nach Anspruch 10 oder nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Erstarren des Kunststoffbindemittels entstandene poröse Körper vor und bis zum Einführen der Flüssigkeit in Vakuum gehalten wird.

   in. ) Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Form aus bleibenden Außenwänden des Ballastgewichtes, vorzugsweise aus Blech oder aus Grauguß besteht.

   14.) Verfahren zum Herstellen eines Ballastgewichtes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Form zunächst die kompletten Bauteile eingesetzt werden, sodann das Abfallmaterial eingefüllt wird und sodann die Form mit dem Kunststoffbindemittel ausgegossen wird.

   15.) Verfahren nach einem der Ansprüche 8, 15 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallmaterial vor dem Einfüllen des Kunststoffbindemittels verdichtet wird.