DE3824414A1 - Transportbetonmischer mit automatischer steuerung - Google Patents

Description

Beim Beladevorgang eines Transportmischers unter einer Mischanlage oder Füllstation ist es üblich, während der ganzen Beladezeit die Mischtrommel mit hoher Umfangsgeschwindigkeit zu drehen, d.h. die dafür erforderliche, ebenfalls hohe Fahrzeugmotordrehzahl konstant einzustellen. Bedingt durch die chargenweise Befüllung und eventuelle Wartezeit entsteht eine erheb­ liche Geräuschentwicklung, erhöhter Kraftstoffverbrauch und für die Misch­ trommel ein erhöhter Verschleiß.

Geräusch und Kraftstoffverbrauch belasten die Umwelt stark.

Diese negativen Auswirkungen eliminiert die Neuerung.

Es ist eine Schaltung bekannt, welche die Mischtrommel nur zum Beladen bzw. beim Öffnen der Siloauslaufklappe einer Mischanlage in eine vorgewählte Drehzahl steuert. Diese bekannte Lösung wird erreicht durch eine Sperr- bzw. Umlaufschaltung eines elektrohydraulischen Magnetventils, welches zwischen Hoch- und Niederdruckkreislauf des hydraulischen Fahrmischer­ antriebes geschaltet ist. Der Schaltimpuls kommt von einem Endschalter an der Silo- oder Mischerklappe und er wird über ein manuell zu steckendes Kabel im Fahrerhaus an die Hydraulik des Trommelantriebes weitergeleitet. Ist die Entleerklappe geöffnet, läuft die Fahrmischertrommel an, ist sie geschlossen, wird die Drehbewegung abgeschaltet. Nach dem Befüllen muß die Kabelverbindung wieder getrennt werden.

Diese Schaltung ist teuer, weil ein elektrohydraulisches Magnetventil großer Nennweite erforderlich ist. Sie ist außerdem unhandlich, weil eine Kabelverbindung zwischen der ortsfesten Befüllstation und dem beweglichen Transportmischer gesteckt werden muß.

Außerdem muß der Fahrer manuell vorher die Befülldrehzahl und nach der Befüllung die Grunddrehzahl einstellen.

Es kann nur die Mischtrommel ein- und ausgeschaltet werden, nicht die Dreh­ zahl des Fahrzeugantriebes, der die Energie für den hydraulischen Misch­ trommelantrieb liefert.

Ziel der Erfindung ist es, die Trommeldrehzahl und die Fahrzeugdrehzahl gemeinsam an die Forderung weitgehendster Minimierung von Geräusch, Kraft­ stoffverbrauch und Verschleiß bei dem Befüllvorgang anzupassen bzw. einzu­ stellen.

Während kein Mischgut zuläuft, wird die Drehzahl des Antriebsmotors und der Mischtrommel auf die Leerlaufdrehzahl abgesenkt bzw. sie wird solange auf ein Maximum eingestellt, solange der Befüllvorgang es erforderlich macht. Dieses Ziel wird erreicht ohne manuelle Arbeit, wie das Stecken einer Steu­ erleitung oder der manuellen Einstellung einer Drehzahl.

Der Antrieb der Hydraulikanlage vom Fahrzeugmotor oder Separatmotor erfolgt phasengleich, d.h. derart, daß der Antrieb hochgeregelt wird, wenn die größere Antriebsleistung erforderlich ist, etwa beim Beladen und umgekehrt. Die Neuerung verwendet an sich bekannte Elemente, jedoch in einer Anordnung wie folgt:

Von der stationären Mischanlage oder Trockenfüllstation aus wird drahtlos ein Steuerimpuls an den ortsbeweglichen Fahrmischer gegeben, wenn dieser in seiner Beladeposition steht. Über mechanische Stellglieder wird dann die Drehzahl des Verbrennungsmotors für die Hydraulikanlage auf die erforderli­ che Antriebsleistung hochgeregelt und parallel dazu die Drehzahl der Misch­ trommel auf die günstigste Einzugsdrehzahl gestellt.

Der Steuerimpuls geht aus vom Bedienpult "Mischer entleeren" oder "Ver­ schlußklappe auf".

Ist eine Charge in die Transportmischertrommel eingefüllt, wird die Mischerklappe oder die Siloverschlußklappe geschlossen und die Motor- und Trommeldrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl zurückgeregelt.

Die Steuerimpulsübertragung von der stationären Mischanlage oder Füllsta­ tion erfolgt erfindungsgemäß durch Infratrot- oder Ultraschallimpuls. Dieser wirkt auf ein Stellglied für die Drehzahlverstellung des Verbren­ nungsmotors und die Regeleinrichtung der Hydraulikpumpe oder des Motors des Trommelantriebes.

Unabhängig von dieser automatischen Steuerungseinstellung sind die beiden Steuerfunktionen auch mechanisch, manuell durchzuführen, etwa für Transport und Entladung auf der Baustelle.

In einer Erweiterung des Erfindungsgedankens wird nicht nur während des Be­ ladens eines Transportmischers diese automatische Steuerung angewandt, son­ dern auch beim Entladen auf der Baustelle, etwa bei der Abförderung des Trommelinhaltes in eine Betonpumpe, auf ein Förderband oder in ein Vertei­ lergerät.

Bei diesem Entleeren von Beton über ein Förderband oder eine Betonpumpe in die entfernte Einbaustelle steht der Bedienungsmann vor Ort, etwa auf einer Decke eines Hauses oder in einer Halle. Von hier aus kann er den Betonfluß einsehen und entsprechend steuern. Dabei muß verhindert werden, daß etwa das Förderband oder der Betonpumpenaufgabetrichter oder ein anderes Behältnis eines Arbeits- oder Verteilergerätes überfüllt werden. Über einen Infrarot- oder Ultraschall-Impuls von dieser Abgabestelle aus wird hier wieder der Antriebsmotor des Transportmischers und die Drehzahl der Mischtrommel der Abfördereinrichtung (Förderband, Betonpumpe, Splitt­ verteiler) erfindungsgemäß geregelt.

Damit kann das Steuerungssystem auch auf der Baustelle, der Entladestelle den Erfolg der Geräusch-, Kraftstoff- und Verschleißreduzierung um bis zu 40% bringen.

In den folgenden Abbildungen werden beispielhaft Einzelheiten der Neuerung dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Drehzahl/Zeit-Diagramm der bisher angewandten Steuerung.

Fig. 2 vergleichsweise das entsprechend dem Erfindungsgedanken Entstehende.

Fig. 3 zeigt die Funktion beim Beladen der Transportmischertrommel und

Fig. 4 beim Entladen etwa über ein Förderband.

Fig. 5 zeigt Steuerungsdetails.

Bei der Steuerung, entsprechend dem Stand der Technik, folgt die Drehzahl des Antriebs-Fahrzeugmotors, damit Geräusch, Kraftstoffver­ brauch und Verschleiß der Linie a Fig. 1, d.h. sie wird vor dem Be­ laden auf eine maximale oder Beladedrehzahl manuell eingestellt. Nach dem Beladen wird sie auf die Leerlaufdrehzahl zurückgenommen, um beim Transport vom Fahrer gesteuert zu werden.

Auch die Drehzahl der Mischtrommel wird manuell auf ein Maximum, die "Einziehdrehzahl" eingestellt, die nach Linie b stehen bleibt oder mit der Charge manuell oder über die erwähnte Kabel-Steckverbindung nach Linie c verändert werden kann. Vor dem Transport wird sie dann auf die Leerlaufdrehzahl eingestellt.

Bei der erfindungsgemäßen Steuerung werden nach Fig. 2 beide Drehzahlen, die des Antriebsmotors für den Hydraulikantrieb und die Mischtrommel­ drehzahl, synchron geschaltet. Zur höheren Trommeldrehzahl gehört die höhere Fahrzeug-Antriebsdrehzahl und umgekehrt, etwa zur Trommeldrehzahl 15/min die Motordrehzahl 2500 U/min.

Es spielt dabei keine Rolle, ob die Antriebsenergie für den hydrauli­ schen Trommelantrieb vom Fahrzeugmotor oder einem Separatmotor kommt.

In Fig. 3 ist die Vormischanlage oder die Beladestation mit 1 gekenn­ zeichnet, die elektrische Steuerung mit 2 und der Verschluß eines Do­ sierbehälters oder eines Vormischers mit 3.

Entweder über die Steuerung 2 oder manuell oder über Endschalter 4 wird ein Steuerimpuls an den Ultraschall- oder Infrarot-Geber 5 weitergeleitet, dessen Impuls vom Empfänger 6 an das Gasgestänge 8 des Fahrzeugantriebes 12 oder/und gleichzeitig das Steuerventil 10 der Hydraulikpumpe 11 für die Mischtrommel 14 weitergegeben wird. Über die Handhebel 15/16 können beide Drehzahlen auch weiterhin manu­ ell geschaltet werden.

Bei der automatischen Drehzahlsteuerung wird diese Handverstellung über­ brückt bzw. umgangen.

Die Funktion ist beim Entladen des Fahrzeuges, etwa über ein Förder­ band 17, nach Fig. 4 dieselbe.

Der Impulsgeber 5 befindet sich jetzt in der Hand des Bedienenden 18 an der Betonabgabestelle.

Nach Fig. 5 erfolgt die Ansteuerung der Hydraulik-Pumpe 11 über ein Magnetventil 7, welches seinen Impuls vom Empfänger 6 erhält und durch Beeinflussung des Steuerdruckes die Pumpe direkt im internen Kreis regelt, wodurch die externe mechanische Pumpensteuerung überbrückt wird.

Positionsübersicht:

 1 Vormischanlage/Beladestation
 2 Elektr. Steuerung von 1
 3 Verschluß eines Zwischenbehälters
 4 Endschalter offen, geschlossen
 5 Infrarot- oder Impuls-Geber
 6 Empfänger
 7 Stromversorgung
 8 Gasgestänge
 9 Verstellzylinder für Motordrehzahl
10 Steuerventil
11 Hydraulikpumpe für Mischtrommelantrieb
12 Fahrzeugantriebs-/Mischerantriebsmotor
13 Mischtrommelantriebsmotor
14 Mischtrommel
15 Handhebel für Antriebsmotor-Verstellung
16 Handhebel für Mischtrommel-Verstellung
17 Förderband
18 Bedienender
19 Warnlampe

Claims (8)

1. Steuerung eines Transportmischerfahrzeuges zum Zwecke der Geräusch-, Energie- und Verschleißreduzierung, dadurch gekennzeichnet, daß eine drahtlose Steuerverbindung zwischen Mischanlage/Beladesta­ tion (1) auf eine Drehzahlverstelleinrichtung (10) für die Mischtrom­ mel (14) und den Antriebsmotor (12) einwirkt, so daß beide Steuer­ bewegungen bzw. Drehzahlen synchron laufen.

2. Steuerung eines Transportmischerfahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impuls (5) an der stationären Anlage (1) und/oder beim Bedie­ nenden (18) vorhanden ist und ein Steuerimpuls auf die Drehzahlverstel­ lung für die Mischtrommel (14) den Antriebsmotor (12) und/oder die Ab­ fördereinrichtung (17) einwirkt, so daß die Steuerbewegungen synchron laufen.

3. Steuerung eines Transportmischerfahrzeuges nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß durch den oder die Impulse auf ein an der Hydraulikpumpe (11) angebautes elektrohydraulisches Steuerventil (10) für die Volumen­ stromregelung zum Mischtrommelantrieb und auf ein elektrohydraulisches oder elektropneumatisches Ventil, welches die Drehzahl- bzw. Gasver­ stellung (9) des Antriebsmotors (12) beeinflußt, eingewirkt wird.

4. Steuerung eines Transportmischerfahrzeuges nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerimpuls solange wirksam ist, bis am Verstellglied ein eingestellter Wert für Mischtrommel-Ober- und Leerlaufdrehzahl oder Stillstand, bzw. für den Antrieb eine zugehörige optimale Motordrehzahl oder Stillstand erreicht ist.

5. Steuerung eines Transportmischerfahrzeuges nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß aus Sicherheitsgründen bei Strom- oder Impulsausfall die Hydraulik­ pume (11) und der Fahrzeug-Drehzahlverstellzylinder (9) in eine vorher angewählte oder programmierte Position zurückgeregelt wird.

6. Steuerung eines Transportmischerfahrzeuges nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrohydraulische Magnetventil (10) direkt an der Hydraulik- Pumpe (11) angebracht ist und die Steuerung nach Schaltplan Fig. 5 durchgeführt wird.

7. Steuerung der Antriebsdrehzahlen bei Transportmischerfahrzeugen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische oder pneumatische Verstellzylinder (9) den Dreh­ zahlhebel des Fahrzeugs oder Separatmotors direkt oder über ein Gestänge steuert und bei Nichtansteuerung in eine vorher angewählte Position zurückgeregelt wird.

8. Steuerung der Antriebsdrehzahlen bei Transportmischerfahrzeugen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß aus Sicherheitsgründen mit den Drehbewegungen eine Warnlampe (19) geschaltet ist.