DE4002143A1 - Vorrichtung mit aufzugkuebel fuer baustoffe, insbesondere in einer anlage fuer die betonherstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsvor­ richtung für Baustoffe, insbesondere für Granulate bzw. Zuschlagstoffe nichtstationärer Anlagen für die Betonherstellung, die aus einem Gestell, einem Schlit­ ten, der mit einem Kübel versehen ist und entlang einer geneigten oder senkrechten Strecke, die durch Führungsschienen festgelegt ist, hin und her beweglich ist, mindestens einem hydraulischen Zylinder, der auf dem Gestell abgestützt und für die Durchführung der Bewegungen des Schlittens eingerichtet ist, und mecha­ nischen Übertragungselementen, die den Zylinder mit dem Schlitten verbinden, besteht.

In den stationären Anlagen für die Betonherstellung erfolgt der Transport der Zuschlagstoffe zwischen dem Bereich, in dem sie aus dem Lager entnommen werden, und dem Eintragstrichter des Betonmischers im allge­ meinen auf einem Gurtförderer. Der Höhenunterschied, der von diesem Gurtförderer überwunden werden muß, er­ fordert eine ziemlich große Länge, denn die Neigung des Gurts ist je nach Einsatzfall auf einen maximalen Wert zwischen 18° und 26° begrenzt. Eine solche Ein­ satzlänge ist nicht immer möglich, denn der weite Raum zwischen dem Bereich für die Einlagerung und dem Be­ reich für den Mischer, den sie erfordert, steht nicht immer zur Verfügung. Dies betrifft insbesondere eine nichtstationäre bzw. mobile Anlage, die leicht geräumt und von einer Baustelle zu einer anderen Baustelle verlegt werden soll. Eine Anlage, die möglichst von kleinen Außenabmessungen ist, wird angestrebt, um auf einem gemeinsamen Gestell alle diese hauptsächlichen Bestandteile montieren und die Anlage auf der Straße transportieren zu können. Das Hochziehen eines Ein­ trags von Zuschlagstoffen für eine Füllung erfolgt im allgemeinen mit Hilfe eines Schlittens mit Kippkübel, wobei die Förderstrecke eine starke Steigung aufweist. Üblicherweise ist dieser Schlitten von einer elektri­ schen Seilwinde angetrieben, die mit einer Bremse am Ende der Förderstrecke versehen ist.

Die Patentschrift FR-A-22 18 744 zeigt ein Beispiel einer solchen Vor­ richtung mit Seil. Jedoch weist dieses System gewisse Gefahren für das Personal auf, denn seine Sicherheit im Fall eines Bruchs des Seils ist nicht gewähr­ leistet. In diesem Fall kann der Schlitten plötzlich unkontrollierbar werden, was das Herabfallen eines Ge­ wichts von zwei bis vier Tonnen von einer Höhe von sechs bis sieben Metern bedeutet. Ein ähnliches Prob­ lem bezüglich der Sicherheit tritt im Fall einer Stö­ rung, eines Festklemmens oder eines Bruchs der Bremse oder im Fall eines Ausfalls bei der Betätigung des Endschalters auf. Ferner kann sich bei dem normalen Betrieb der Schlitten ziemlich leicht querstellen und sich zwischen den Schienen verkanten, insbesondere bei der Senkbewegung oder wenn das Gleichgewicht des Ein­ trags mangelhaft ist. Ein anderer Nachteil ist bei den nichtstationären Anlagen spezifisch, denn das Verlegen erfordert ein Zerlegen oder ein Zusammenklappen des oberen Teils der Führungsschienen, wobei dieser obere Teil mindestens eine Umlenkrolle für das Seil und evtl. die eigentliche Seilwinde enthält.

Eine hydraulische Vorrichtung ist ebenfalls bekannt, bei der der Antrieb des Schlittens durch einen hydrau­ lischen Zylinder gesteuert ist, der eine Rolle betä­ tigt, über die ein Seil oder eine Kette für das Heben des Schlittens geführt wird. Diese Vorrichtung weist in etwa die gleichen Nachteile wie das System mit ei­ ner Winde auf. Außerdem ist der Stellweg des Zylinders verhältnismäßig groß, weil er die Hälfte des Verstell­ wegs des Schlittens ausmacht. Hieraus ergibt sich eine sperrige und schwere Einrichtung, die für eine nicht­ stationäre Anlage schlecht geeignet ist. Hingegen be­ sitzt die hydraulische Betätigung eine Lastsicherung, weil der Zylinder bei einer übermäßigen Last nicht funktionsfähig ist.

Ein Kippkübel, der durch ein Paar Schienen geführt und von einem hydraulischen Zylinder verstellt wird, ist in der Patentschrift GB-A-5 87 873 beschrieben. Da der Zylinder unmittelbar an dem Gestell und an dem Kübel angelenkt ist, der von dem Zylinder hochgehoben, dann gekippt wird, wenn die Laufrollen an den oberen Enden der Schienen anstoßen, ist der Verstellweg des Zylin­ ders von der gleichen Größenordnung wie derjenige des Kübels. Demzufolge ist diese Einrichtung auf Einsatz­ fälle mit einem geringen Verstellweg beschränkt und für die üblichen Anlagen nicht geeignet, wo der Mi­ scher hoch genug anzuordnen ist, damit das herauslau­ fende Produkt in Fahrzeuge oder in Mulden, die auf den Boden gestellt sind, herabfallen kann.

Die Patentschrift US-A-29 19 804 beschreibt eine Vor­ richtung mit einem Kübel, der von einem hydraulischen Zylinder hochgehoben und nicht durch Schienen, sondern durch zwei Paar von Hebeln, die ihn mit dem Kübel ver­ binden, geführt wird. Aus diesem Grund vollzieht der Kübel eine kreisbogenförmige Bewegung, was sehr viel Raum beansprucht. Außerdem neigt sich der Kübel, bevor er den letzten Bereich seines Verstellwegs erreicht hat.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung in der Bauart wie eingangs angeführt zu liefern, die eine bessere eigentliche Sicherheit und bessere Betriebsmöglichkeiten als die der Vorrichtungen mit Seil aufweist und dabei begrenz­ te Außenabmessungen beibehält.

Hierzu ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Übertragungsele­ mente aus einer mit Gelenken versehenen Einrichtung gebildet sind, die derart ausgebildet ist, daß der Verstellweg des Zylinders kürzer als die Hälfte des Verstellwegs des Schlittens ist, und aus mindestens einem vorderen Hebel, der an dem Schlitten und an dem Zylinder, und aus mindestens einem hinteren Hebel, der an dem vorderen Hebel und an dem Gestell angelenkt ist, besteht.

Vorzugsweise enthält der vordere Hebel ein vorderes Endstück, wo er an einer ersteren Achse an dem Schlit­ ten angelenkt ist, ein hinteres Endstück, wo er an einer zweiten Achse an dem hinteren Hebel angelenkt ist, und einen dazwischenliegenden Punkt, wo er an einer dritten Achse an dem Zylinder angelenkt ist, wo­ bei diese drei Achsen waagrecht und zueinander pa­ rallel sind.

In einer vorteilhaften Art der Ausführung besteht der hintere Hebel aus einem starren Element, das an dem Gestell angeordnet ist, damit es um eine waagrechte Achse schwenken kann, wobei dieser Hebel mit dem Ende des vorderen Hebels durch ein Gelenk verbunden ist, und bei dem Verstellen des Schlittens eine kreisbogen­ förmige Bewegung vollzieht.

Vorzugsweise enthält der vordere Hebel einen Rahmen in der Form eines symmetrischen Trapezes, dessen kleine Grundfläche an dem hinteren Ende des Hebels ist, und die Vorrichtung ist von einem einzigen hydraulischen Zylinder betätigt, der in einer Symmetrieebene des Rahmens angeordnet ist.

Bei einer Art der Ausführung, die einen besonders wei­ chen Betrieb gewährleistet, enthält die Vorrichtung zwei Pumpen, die gemäß einer Schaltfolge gesteuert werden, um den hydraulischen Zylinder zu betätigen, und zwar eine erstere Pumpe, die eine verhältnismäßig kleine Menge während der Anfangsphase und der Endphase des Verstellens des Schlittens fördert, und eine zwei­ te Pumpe, die eine größere Fördermenge als die erstere Pumpe aufweist und nur zwischen der besagten Anfangs­ phase und der besagten Endphase läuft.

Eine weitere Art der Ausführung, die eine hohe Be­ triebszuverlässigkeit gewährleistet, kann darin be­ stehen, daß der Schlitten zwei Paare von Laufrollen besitzt, die jeweils mit den besagten Paaren von Schienen mitwirken, und die Laufrollen eines der Paare gegenüber der besagten ersten Achse koaxial angeordnet sind.

Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile sind aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels besser er­ sichtlich, das nachstehend als nicht eingrenzendes Beispiel angeführt ist, unter Bezug auf die beiliegen­ den Figuren, wobei:

Die Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Auf­ zugsvorrichtung mit Kippkübel mit hydraulischer Betä­ tigung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die ins­ besondere für eine nichtstationäre Anlage für die Be­ tonherstellung bestimmt ist, wobei die Vorrichtung mit dem Kübel in der unteren Stellung dargestellt ist;

die Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie die Fig. 1 ist und die Vorrichtung mit dem Kübel in der oberen Stellung darstellt;

die Fig. 3 eine Seitenansicht der Einrichtung mit He­ bel von der Vorrichtung in der gleichen Stellung wie in der Fig. 1 ist;

die Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht in der Richtung des Pfeils IV der Fig. 3 ist

und die Fig. 5 eine Draufsicht gemäß dem Pfeil V der Fig. 3 ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist die schema­ tisch dargestellte Vorrichtung auf einem Gestell 1 montiert, das in diesem Beispiel das Gestell einer nichtstationären bzw. mobilen Anlage für die Betonher­ stellung ist, in der die Vorrichtung zwischen einem Bereich, in dem die Zuschlagstoffe gelagert sind, und dann als dosierte Mengen für eine Füllung entnommen werden, und dem Bereich des Mischers, in dem diese Zu­ schlagstoffe mit Zement und Wasser vermengt werden, sich befinden. Bei der dargestellten Vorrichtung sind die Zuschlagstoffe auf bekannte Weise in einem Schlit­ ten 2 mit Kübel 3, auch Mulde genannt, eingetragen, der von zwei Paaren von seitlichen Schienen 4 und 5 aus U-Profilen geführt und teilweise gestützt ist. So enthält der Schlitten 2 zwei koaxiale Hauptlaufrollen 6, die sich entlang des Paares von Schienen 4 bewegen, und zwei koaxiale vordere Laufrollen 7, die vor allem dazu dienen, die Neigung der Kübel 3 zu steuern, indem sie sich entlang des Paares von Schienen 5 bewegen, wobei das obere Ende 9 der Schienen 5 derart gekröpft ist, daß der Kübel 3 kippt und durch seine Öffnung ge­ mäß dem Pfeil A (Fig. 2) entleert wird. Bis jetzt han­ delt es sich hierbei um eine Ausführung von konventio­ neller Bauart, außer daß das obere Ende der Schienen 4 nicht mit einem Querträger der eine Umlenkrolle für ein Seil trägt, ausgerüstet werden muß. Demzufolge ist der obere Bereich der Fahrbahn des Schlittens ein­ facher und nicht so hoch wie mit einer Vorrichtung für Seilantrieb und hat die Kräfte, die sich aus der Span­ nung des Seils ergeben, nicht aufzunehmen.

Die Bewegungen des Schlittens 2 werden von einem hy­ draulischen Zylinder 10 betätigt, dessen Kolbenstange gegenüber einer waagrechten Achse 11 an dem Gestell angelenkt ist und dessen Zylinder gemäß einer querlie­ genden Achse 12 an einem vorderen Hebel 13 angelenkt ist, wobei das vordere Ende des vorderen Hebels 13 an dem Schlitten 2 angelenkt ist, vorzugsweise auf der gleichen Achse 14 wie die Laufrollen 6. Auf der ande­ ren Seite ist das hintere Ende des vorderen Hebels 13 gemäß einer Achse 15 an einem vorderen Ende eines hin­ teren Hebels 16 angelenkt, dessen hinteres Ende an dem Gestell 1 angelenkt ist, damit es um eine Achse 17 schwenken kann, die zu der Achse 11 und zu der Achse 14 der Laufrollen 6 parallel ist. Ein Beispiel der Ausführung dieser mechanischen Einrichtung ist nach­ stehend ausführlich beschrieben.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch die Kinematik der mechanischen Einrichtung bei einer Hubbewegung des Schlittens 2. Der Zylinder 10 wird mittels eines hy­ draulischen Hochdruckkreislaufs mit einer manuellen oder automatischen Steuerung je nach Einsatzfall be­ tätigt. Wenn die Kolbenstange herausfährt, schwenkt der hintere Hebel 16 derart, daß das hintere Ende 15 des vorderen Hebels 13 eine kreisbogenförmige Bewegung 20 bis zu einem äußeren Punkt 21 vollzieht und dann bis zu der Stellung 15′ in der Fig. 2 sinkt. Gleich­ zeitig vollzieht das Gelenk an der Achse 12, das der Zylinder 10 mit dem Hebel 13 verbindet, eine Kurven­ bahn, wie strichpunktiert in der Fig. 2 dargestellt, die in 12′ endet. Der Verlauf dieser Bewegung bzw. Bahn hängt nicht nur von den jeweiligen Abmessungen der Bestandteile der mit Gelenken versehenen mechani­ schen Einrichtung ab, sondern auch von der Formgebung der Schienen 4, die die Bewegung der Laufrollen 6 be­ stimmt, und der Achse 14 bis zu der oberen Stellung 14′ dieser Achse in der der Kübel ausreichend gekippt wird, um voll entleert zu werden. Der Schlitten ist in dieser Stellung oder in jeder Zwischenstellung nur durch den hydraulischen Zylinder 10 gehalten, d.h. eine mechanische Verriegelung ist nicht erforderlich. Das Verstellen des Schlittens bei der Senkbewegung kann einfach durch das Gewicht des Schlittens und der mit Gelenken versehenen mechanischen Einrichtung bei Betätigung eines Schiebers, der den Zylinder 10 all­ mählich entlastet, erfolgen. Somit kann dieser Zylin­ der 10 als einfachwirkend gebaut sein.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen ausführlicher die Ausführung der mit Gelenken versehenen mechanischen Einrichtung, die von dem vorderen Hebel 13 und von dem hinteren He­ bel 16 gebildet ist. Diese beiden Elemente sind mit Hilfe von metallischen Teilen mit geschlossenen Quer­ schnitten gebildet, um eine sehr hohe Drehfestigkeit aufzuweisen als Gewährleistung, daß die Gelenkachsen 14 und 15 zu der Gelenkachse 17 stets parallel blei­ ben. Zum Beispiel kann der hintere Hebel 16 aus zwei parallelen Rohren 24 bestehen, die mittels geschweiß­ ter Blechstücke verbunden sind.

Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, besteht der vordere Hebel 13 im wesentlichen aus einem H-trapezförmigen starren Rahmen mit zwei auseinanderlaufenden seit­ lichen Holmen 26, einem hinteren Querträger 27 und einem mittleren Querträger 28, wobei alle diese Teile aus Profilrohren von hoher Drehfestigkeit gebildet sind. Ein Paar von dreieckigen schrägen Platten 30 ist an den Holmen 26 im Bereich zwischen den Querträgern 27 und 28 angeschweißt. Der höchste Punkt 31 jeder Platte 30 ist entlang der Achse 12 an einer seitlichen Schwenkachse, die an dem Zylinder 10 befestigt ist, angelenkt. Somit kann sich dieser Zylinder vorteilhaft in der Symmetrieebene 32 des Hebels 13 befinden und in dieser Ebene zwischen den beiden Hebeln 26 während der Bewegung kippen. Zum Beispiel kann der Verstellweg des Zylinders ca. zwei Meter betragen, um einen Verstell­ weg des Schlittens 2 von ca. sechs Metern sicherzu­ stellen. Dadurch, daß der vordere Hebel 13 an dem hin­ teren Hebel 16 und nicht an dem Gestell angelenkt ist, ist seine Länge kürzer, und das Höhenmaß der Vorrich­ tung kann in der Stellung der Fig. 1 auf ca. drei Me­ ter begrenzt bleiben, was dem Lichtprofil bzw. Lademaß der Straßenfahrzeuge entspricht.

Gegenüber der Vorrichtung mit Seil, die vorstehend an­ geführt wurde, weist die Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung mehrere Vorteile auf. Hinsichtlich der Sicherheit ist ein plötzliches Herabfallen beim Ausfall der Steuerung, zum Beispiel beim Bruch einer hydraulischen Rohrleitung ausgeschlossen, denn die Geschwindigkeit für die Entleerung des Zylinders ist durch den Quer­ schnitt der Öffnungen für Einlauf und Auslauf be­ grenzt, die eine hydraulische Drosselung bilden. Bei einem Bruch kann schlimmstenfalls eine langsame Senk­ bewegung des Schlittens auftreten. Eine evtl. Über­ lastung ist durch die übliche Einrichtung zur Druck­ begrenzung in dem hydraulischen Kreislauf verhindert. Wegen der Drehfestigkeit der Hebel 13 und 16 kann sich der Schlitten seitlich nicht neigen und sich auch nicht zwischen den Führungsschienen verkanten. Somit werden querwirkende Kräfte zwischen den Laufrollen und den Schienen vermieden. Diese Festigkeit wird noch da­ durch verstärkt, daß die Laufrollen auf der Achse 14 angeordnet sind.

Außerdem wirken sich die Vorteile der hydraulischen Steuerung für eine anpassungsfähige Betriebsart gün­ stig aus. Eine Zwischenstellung oder eine Warte­ stellung der Kübel kann leicht vorgesehen werden, was mit einer Seilwinde nicht ohne weiteres zu bewerk­ stelligen ist. Auch können mehrere mögliche Geschwin­ digkeiten für die Hubbewegung oder die Senkbewegung sowie eine allmähliche Änderung der Geschwindigkeit bei gewissen Arbeitsvorgängen vorgesehen werden. Bei­ spielsweise kann vorgesehen werden, die Hubbewegung bei kleiner Geschwindigkeit zu beginnen, damit der Schlitten aus seiner Lagerung herauskommt, dann eine zweite Pumpe einzuschalten, damit der größte Teil der Hubbewegung bei einer hohen Geschwindigkeit erfolgt und später auf die kleine Geschwindigkeit für das An­ treffen der Schlitten und das Kippen der Kübel zurück­ zuschalten. In den Fig. 1 und 2 ist der Einbau einer ersten Pumpe 34 mit kleiner Fördermenge für ein lang­ sames Verstellen des Schlittens 2 am Anfang und am Ende der Hubbewegung und einer zweiten Pumpe 35 mit größerer Fördermenge für eine rasche Hubbewegung des Schlittens nach dem Anfahren und bis die vorderen Laufrollen 7 an dem oberen gekröpften Teil der Schie­ nen 5 heranfahren, schematisch dargestellt.

Schließlich kann die Fahrbahn für den Schlitten, die durch die Schienen 4 und 5 gebildet ist, irgendeinen geeigneten Verlauf haben, auch mit senkrechten oder sogar steigenden nach hinten knickenden Teilstücken, um den Platzbedarf in der Draufsicht klein zu halten. Da am Ende der Fahrbahn keine Umlenkrolle vorhanden ist, ist der obere Teil der Fahrbahn einfacher, nimmt hauptsächlich Führungskräfte und nicht das Gewicht des beladenen Schlittens auf und kann für den Transport leichter heruntergeklappt werden.

Gegenüber anderen Vorrichtungen mit hydraulischer Be­ tätigung unterscheidet sich die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen sehr kleinen Platz­ bedarf trotz des verhältnismäßig großen Verstellwegs des Schlittens. Dies ist insbesondere auf das Vorhan­ densein des hinteren Hebels 16 zurückzuführen, der eine vorteilhafte Kinematik des vorderen Hebels 13 er­ möglicht. Aufgrund der kompakten Gestaltung kann die Vorrichtung als getrenntes Modul oder Block herge­ stellt werden, der mit andern Moduln kombiniert wer­ den kann, die nach Bedarf für die Zusammenstellung einer Anlage für die Betonherstellung ausgewählt wer­ den.

Claims (6)

1. Vorrichtung mit Aufzugkübel für Baustoffe, insbe­ sondere für Granulate bzw. Zuschlagstoffe in einer nichtstationären Anlage für die Betonherstellung, bestehend aus einem Gestell, einem Schlitten, der mit einem Kübel versehen ist und entlang einer ge­ neigten oder senkrechten Strecke, die durch Füh­ rungsschienen festgelegt ist, hin und her beweglich ist, mindestens einem hydraulischen Zylinder, der auf dem Gestell abgestützt und für die Durchführung der Bewegungen des Schlittens eingerichtet ist, und mechanischen Übertragungselementen, die den Zylin­ der mit dem Schlitten verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Übertragungselemente aus einer mit Gelenken versehenen Einrichtung (12 bis 17) gebil­ det sind, die derart ausgebildet ist, daß der Ver­ stellweg des Zylinders (10) kürzer als die Hälfte des Verstellwegs des Schlittens (2) ist, und aus mindestens einem vorderen Hebel (13), der an dem Schlitten (2) und an dem Zylinder angelenkt ist und aus mindestens einem hinteren Hebel (16), der an dem vorderen Hebel (13) und an dem Gestell (1) an­ gelenkt ist, besteht.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Hebel (13) ein vorderes Endstück, wo er an einer ersteren Achse (14) an dem Schlitten (2) angelenkt ist, ein hinteres Endstück, wo er an ei­ ner zweiten Achse (15) an dem hinteren Hebel (16) angelenkt ist, und einen dazwischenliegenden Punkt, wo er an einer dritten Achse (12) an den Zylinder (10) angelenkt ist, enthält, wobei diese drei Ach­ sen waagrecht und zueinander parallel sind.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Hebel (16) aus einem starren Element gebildet ist, das an dem Gestell angeordnet ist, damit es um eine waagrechte Achse (17) schwenkbar ist, wobei der Hebel (16), der mit dem hinteren En­ de des vorderen Hebels durch ein Gelenk verbunden ist, bei dem Verstellen des Schlittens eine kreis­ bogenförmige Bewegung 20 vollzieht.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Hebel (13) einen Rahmen in der Form eines symmetrischen Trapezes enthält, dessen klei­ ne Grundfläche an dem hinteren Ende des Hebels ist, und daß die Einrichtung von einem einzigen hydrau­ lischen Zylinder (10) betätigt ist, der in einer Symmetrieebene (32) des Rahmens angeordnet ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwei Pumpen (34, 35) enthält, die gemäß einer Schaltfolge gesteuert werden, um den hydraulischen Zylinder (10) zu betätigen, und zwar eine erstere Pumpe (34), die eine verhältnismäßig kleine Menge während der Anfangsphase und der End­ phase des Verstellens des Schlittens fördert, und eine zweite Pumpe (35), die eine größere Förder­ menge als die erstere Pumpe aufweist und nur zwi­ schen der besagten Anfangsphase und der besagten Endphase läuft.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Paare von Führungsschienen (4, 5) enthält, daß der Schlitten zwei Paare von Laufrollen (6, 7) besitzt, die jeweils mit den besagten Paaren von Schienen mitwirken, und daß die Laufrollen (6) ei­ nes der Paare gegenüber der besagten ersten Achse (14) koaxial angeordnet sind.