DE4337869C2 - Verputzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verputzmaschine mit einer Mörtelspritzvorrich­ tung mit Mörtelpumpe, einem Antriebsmotor und einem verstellbaren Keil­ riemengetriebe mit einer aus zwei konischen Scheiben bestehenden Riemen­ scheibe, deren eine Scheibe in bezug auf die andere zur Änderung des Um­ schlingungswinkels axial durch eine Kolben-Zylinder-Einheit verschiebbar ist.

Verputzmaschinen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen be­ kannt. Insbesondere werden auf dem Markt Ausführungsformen angeboten, bei denen die Regelung der Drehzahl der Mörtelpumpe mit Hilfe eines ver­ stellbaren Keilriemengetriebes erfolgt, das über ein Hebelgestänge mit einem verschiebbaren Schlitten verbunden ist. Die Drehzahlverstellung dient zur Einstellung einer Förderschnecke beim Verspritzen von Maurermörtel an ei­ ner Wand, da hier eine genau bestimmte Menge in einer bestimmten Zeit auf­ getragen werden muß. Sind die Verputzarbeiten beispielsweise in einem be­ stimmten Raum beendet, so ist es wünschenswert, den Mörtelstrom prak­ tisch schlagartig abschalten zu können, da das Verspritzen von nicht mehr benötigtem Mörtel naturgemäß zu einer unerwünschten Verschmutzung der Baustelle führen muß. Zu diesem Zwecke weisen die üblichen Spritzeinrich­ tungen Schließventile auf, durch die der Mörtelstrom an der Entnahmestelle schlagartig unterbrochen werden kann. Zur Vermeidung eines die Verputz­ vorrichtung zerstörenden Überdrucks muß naturgemäß auch die Mörtelpum­ pe schlagartig angehalten werden. Dies geschieht bei der bekannten Lösung mit Hilfe eines Pneumatikzylinders, der auf dem erwähnten Schlitten ange­ bracht ist und dessen Kolbenstange mit dem Hebelgestänge in Verbindung steht. Wird dieser einfach wirkende Pneumatikzylinder schlagartig mit Druckluft gefüllt, so verschiebt sich die Kolbenstange und dementsprechend der Hebel des Hebelgestänges, durch den eine der beiden Keilriemenschei­ ben schlagartig von der anderen Keilriemenscheibe abgerückt wird. Der Ab­ stand zwischen den Keilriemenscheiben vergrößert sich so sehr, daß diese den Keilriemen nicht mehr transportieren. Die Pumpe wird also abgeschaltet.

Zur Erfüllung beider Forderungen, nämlich der Regelung der Pumpendreh­ zahl einerseits und des schlagartigen Abschaltens des Riementriebes ande­ rerseits, ist bei der bekannten Lösung eine verhältnismäßig sperrige Kon­ struktion erforderlich, die den verstellbaren Schlitten mit zugehörigem Stell­ antrieb für die Drehzahlregelung, den Pneumatikzylinder für das schlagartige Lösen des Riementriebes gegen die Wirkung einer Feder und ein Hebelge­ stänge zur Verbindung des Pneumatikzylinders mit der verstellbaren Keilrie­ menscheibe umfaßt. Diese Konstruktion ist nicht nur aufwendig, sondern auch verhältnismäßig sperrig. Das Auswechseln des Keilriemens ist nur von der Seite der feststehenden Scheibe möglich, die sich auf der Abtriebsseite befindet, also an der Mörtelpumpe angebracht ist. Das gesamte Getriebe muß daher von der Mörtelpumpe zum Auswechseln der Riemenscheibe gelöst werden, oder es ist notwendig, den zuvor geschilderten Verstellmechanis­ mus der verschiebbaren Riemenscheibe zu demontieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verputzmaschine der gat­ tungsgemäßen Art zu schaffen, die es gestattet, mit Hilfe eines verstellbaren Keilriementriebes in verhältnismäßig einfacher und kompakter Weise sowohl die Pumpendrehzahl zu regeln als auch ein schlagartiges Anhalten der Pumpe zu bewirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Verputzmaschine der gat­ tungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß die Kolben-Zylinder-Einheit mit der axial verschiebbaren Scheibe derart direkt verbunden ist, daß die axial ver­ schiebbare Scheibe in Axialrichtung mit dem Antriebsglied der Kolben-Zylin­ der-Einheit gekoppelt, in Drehrichtung dagegen von diesem unabhängig ist, und daß die Kolben-Zylinder-Einheit als doppelt wirkende Kolben-Zylinder- Einheit ausgebildet ist.

Durch die unmittelbare Zusammenfassung der verstellbaren Riemenscheibe mit dem zugehörigen Stellmechanismus wird eine kompakte Einheit geschaf­ fen, die Übertragungsmechanismen und -gestänge entbehrlich macht. Die Verwendung eines doppelt wirkenden Kolbens bietet nicht nur die Möglich­ keit einer zuverlässigen und genauen Drehzahlregelung der Mörtelpumpe, sondern gestattet zugleich eine schlagartige oder explosionsartige Trennung der beiden Scheiben, durch die der Keilriemen entspannt und die Mörtel­ pumpe schlagartig angehalten wird.

Vorzugsweise ist mit der axial verschiebbaren Scheibe der Zylinder der Kol­ ben-Zylinder-Einheit axial-fest und drehbar verbunden, während der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit in Dreh- und Axialrichtung festgelegt ist.

Der Zylinder ist vorzugsweise durch eine Hülse mit der verstellbaren Scheibe verbunden. Die Hülse kann einen Längsschlitz aufweisen, durch den eine ge­ stellfeste Stütze verläuft, die mit der aus dem Zylinder austretenden Kolben­ stange verbunden ist und diese in Drehrichtung festlegt.

Vorzugsweise ist die feststehende Scheibe mit einer in das Innere der ver­ schiebbaren Scheibe eintretenden Hülse verbunden. In dieser Hülse ist das Ende der Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit axial-fest und drehbar gelagert. Auf diese Weise wird der Kolben in Axialrichtung in bezug auf die feststehende Scheibe und damit in bezug auf den Antriebsmotor festgelegt, so daß die Stütze lediglich die Funktion einer Drehsicherung besitzen muß.

Der Zylinder ist in beiden axialen Endbereichen mit einem Fluiddrucksystem verbunden, das eine graduelle Axialverschiebung des Zylinders in bezug auf den Kolben zur Verschiebung der Scheibe und damit Änderung des Um­ schlingungswinkels ermöglicht. Im übrigen kann durch schlagartiges Füllen einer der Zylinderkammern und Öffnen der anderen Zylinderkammer die verschiebbare Scheibe in die äußere Endstellung gebracht und der Keilriemen damit entspannt und gelöst werden.

Verstellbare Keilriemengetriebe mit zwei gegeneinander verschiebbaren, ko­ nischen Riemenscheiben, deren eine Scheibe in bezug auf die andere zur Änderung des Umschlingungswinkels und damit der Drehzahl verschiebbar ist, sind an sich in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.

Die Japanischen Patentanmeldungen 1-193452 und 4-46248 sowie die deut­ sche Patentschrift 965 094 zeigen Ausführungsformen, bei denen das Stell­ glied der Kolbenzylindereinheit mit der verschiebbaren Keilriemenscheibe in Axialrichtung mit dieser verbunden, in Drehrichtung jedoch von dieser unab­ hängig ist.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Die einzige Figur ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine verstellbare Riemenscheibe insgesamt mit 10 und ein zugehöriger Keilriemen mit 12 bezeichnet. Die Riemenscheibe 10 besteht im einzelnen aus zwei konischen Tellern oder Scheiben 14, 16, die in Axial­ richtung gegeneinander verschoben werden können. Dadurch ändert sich der Umschlingungsradius des Keilriemens 12. Auf der Gegenseite ist eine nicht gezeigte, verstellbare Riemenscheibe vorgesehen, deren einzelne Scheiben federnd zusammengespannt sind und deren Abstand sich selbsttä­ tig dem Abstand der Scheiben 14, 16 anpaßt. Auf diese Weise kann das Über­ setzungsverhältnis des Riemengetriebes in bekannter Weise geändert wer­ den.

Im einzelnen stellt die Riemenscheibe 14 bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel die zwar drehbare, aber fest gelagerte Riemenscheibe dar, während die Riemenscheibe 16 axial verschiebbar ist. Die Riemenscheibe 14 ist einstückig mit einer nach außen, also links in der Zeichnung gerichteten Hülse 18 aus­ gebildet. Die Hülse 18 ist an ihrem links in der Zeichnung liegenden Ende mit einem Flansch 20 und einer weiteren Hülse 22 kleineren Durchmessers verbunden, die von links nach rechts in der Zeichnung in die größere Hülse 18 eintritt und mit dieser einen ringförmigen Zwischenraum 24 bildet.

Auch die verschiebbare Hülse 16 weist in ihrem Kernbereich Hülsenabschnit­ te auf, und zwar einen nach links in der Zeichnung, also zu der feststehenden Scheibe 14 gerichteten Hülsenabschnitt 26 und einen nach rechts in der Zeichnung gerichteten Hülsenabschnitt 28.

Die verschiebbare Scheibe 16 mit den beiden Hülsenabschnitten 26 und 28 wird auf der inneren Hülse 22 verschiebbar geführt. Dabei tritt der nach links gerichtete Hülsenabschnitt 26 der verschiebbaren Scheibe 16 in den ringför­ migen Zwischenraum 24 zwischen der inneren Hülse 22 und der äußeren Hülse 18 der feststehenden Scheibe 14 ein.

Auf der Seite der verschiebbaren Scheibe 16 oder rechts in der Zeichnung befindet sich eine doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einheit 30 mit einem Zylinder 32 und einem Kolben 34. Der Zylinder 32 ist an beiden Stirnseiten durch Platten 36, 38 verschlossen, so daß beidseitig des Kolbens 34 Druck­ kammern 40, 42 gebildet werden, in die Fluidleitungen 44, 46 eintreten, auf die später genauer eingegangen werden soll. Der Kolben 34 ist an seinem Umfang durch eine nicht bezeichnete Dichtung abgedichtet. Von dem Kolben 34 erstreckt sich nach links eine Kolbenstange 48, die durch eine nicht be­ zeichnete Bohrung in der linken Platte 38 des Zylinders 32 verläuft, die mit einer ebenfalls nicht bezeichneten Dichtung versehen ist. Die Kolbenstange 48 ist nach links in der Zeichnung durch einen Achsstift 50 verlängert, der in die innere Hülse 22 der feststehenden Scheibe 14 konzentrisch eintritt. Auf dem Achsstift 50 befinden sich innerhalb der inneren Hülse 22 zwei in Abstand liegende Lager 52, 54, die sowohl innerhalb der Hülse 22 als auch auf dem Achsstift 50 In Axialrichtung festgelegt sind, jedoch eine relative Dre­ hung der Hülse 22 in bezug auf den feststehenden Achsstift 50 gestatten. Die Lager 52, 54 dienen also dazu, den Kolben 34 in Axialrichtung festzulegen und zu führen, ohne daß der Kolben 34 bei der Drehung der Riemenscheibe 10 in Drehrichtung mitgenommen wird.

Die Drehung des Kolbens 34 wird durch eine einfache Stütze 56 verhindert.

Der nach rechts gerichtete Hülsenabschnitt 28 der verschiebbaren Scheibe 16 trägt ein in Axialrichtung festgelegtes Lager 58.

Andererseits geht von dem Zylinder 32 nach links in der Zeichnung eine konzentrische Hülse 60 aus, deren offenes linkes Ende das Lager 58 auf­ nimmt und in Axialrichtung festlegt. Das bedeutet, daß die Hülse 60 mit der verschiebbaren Scheibe 10 in Axialrichtung verbunden ist, in Drehrichtung jedoch von dieser unabhängig ist.

Aus dieser Beschreibung ergibt sich, daß bei Beaufschlagung der Druckkam­ mern 40, 42 mit einem Druckfluid, beispielsweise Druckluft, der Kolben 34 in Axialrichtung stehenbleibt und der Zylinder 32 in Axialrichtung verschoben wird. Dabei nimmt der Zylinder 32 die Hülse 60 in Axialrichtung mit, und diese verschiebt die verschiebbare Scheibe 16. Die bereits erwähnte Stütze 56, die eine Drehung des Kolbens 34 verhindert, verläuft durch einen nicht gezeigten Längsschlitz in der Hülse 60 und hält daher die Hülse 60 und den Zylinder 32 ebenfalls in Drehrichtung fest.

Der Vollständigkeit halber ist darauf hinzuweisen, daß ein nicht gezeigter An­ triebsmotor auf der linken Seite der Zeichnung mit der feststehenden Schei­ be 14 verbunden ist und diese dreht. Die axial verschiebbare Scheibe kann beispielsweise innerhalb der äußeren Hülse 18 oder auf der Außenseite der inneren Hülse 22 in ein geeignetes Keilprofil eingreifen, das die axial ver­ schiebbare Scheibe in Drehrichtung mitnimmt.

Die gezeigte Lösung hat nicht nur den Vorteil, daß die verstellbare Riemen­ scheibe 10 mit der Stellvorrichtung 32, 34 unmittelbar zu einer Einheit ver­ bunden ist. Wichtig ist vielmehr auch die Umkehrung der üblichen Funktion von Kolben und Zylinder. Dadurch, daß der Kolben 34 gemäß der vorliegen­ den Erfindung das axial feststehende Teil bildet und der Zylinder 32 die Axialverschiebung der Scheibe 16 bewirkt, ergibt sich die Möglichkeit, den axial feststehenden Kolben in relativ einfacher und platzsparender Weise im inneren der Riemenscheibe 10 in Axialrichtung mit der feststehenden Schei­ be 14 zu koppeln. Sofern, wie üblich, der Zylinder 32 das feststehende Teil bilden würde, wäre ein Stützrahmen erforderlich, der den Zugang zu dem Riementrieb von rechts in der Zeichnung erheblich beeinträchtigen würde. Dieser Zugang ist aber für Wartungs- und Reparaturarbeiten und für das Aus­ wechseln des Keilriemens 12 notwendig, insbesondere da der Zugang von links durch den nicht dargestellten Motor und weitere, hier nicht interessie­ rende konstruktive Gegebenheiten blockiert ist. Erfindungsgemäß muß daher beispielsweise ein neuer Keilriemen lediglich über das relativ kompakte Zy­ lindergehäuse hinweg geschoben und auf die Riemenscheibe gelegt werden. Die beiden Fluidleitungen 44, 46 können Schnellkupplungen zum Lösen von dem Zylinder aufweisen, und die Stütze 56, die eine Drehung des Kolbens und Zylinders verhindert, kann so ausgebildet sein, daß sie in einfacher Wei­ se abgezogen werden kann.

Anschließend soll auf die Steuerung der Kolben-Zylinder-Einheit 30 einge­ gangen werden. Vorzugsweise ist eine pneumatische Steuerung vorgesehen.

Der Fluiddruck wird durch eine Pumpe 62 erzeugt, die durch einen Motor 64 angetrieben wird. Druckluft wird in eine Leitung 66 abgegeben und durch ein Druckbegrenzungsventil 68 bei einem konstanten Druck von beispielsweise 2,5 bar gehalten. Dieser Druck gelangt über eine Leitung 70 an ein Druckre­ gelventil 72, das beispielsweise einen variablen Druck zwischen 0,5 und 2,5 bar abgibt. Dieser Druck gelangt über eine weitere Leitung 74 an ein Um­ schaltventil 76 mit zwei Schaltstellungen, die es gestatten, alternativ eine der Druckkammern 40, 42 mit dem Druckfluid zu beaufschlagen und die andere der Kammern zu entlüften. In der gezeigten Stellung liegt der Druck an der rechts in der Zeichnung liegenden Kammer 42 an, in der die verschiebbare Scheibe in die rechts gezeigte Endstellung geschoben ist und der Keilriemen 12 daher spannungslos ist und nicht angetrieben wird.

Stromabwärts des Druckbegrenzungsventils 68 befindet sich eine weitere Leitung 78, die zu einem weiteren Umschaltventil 80 führt, das beispielswei­ se als Kugelhahn mit einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung aus­ gebildet ist. In der dargestellten geöffneten Stellung wird die Luft aus der Leitung 78 an eine nicht gezeigte Mörtelspritze abgegeben. In der anderen Stellung wird die Druckabgabe unterbrochen. Dies ist der Fall, wenn die Mör­ telabgabe beendet wird.

Strom aufwärts des Kugelhahnes zweigt von der Leitung 78 eine Steuerleitung 82 ab, in die ein weiteres Druckregelventil 84 eingeschaltet ist, das beispiels­ weise durchlässig wird, wenn der anliegende Druck 1,7 bar überschreitet. Die Steuerleitung 82 ist mit dem Umschaltventil 76 verbunden und betätigt dieses alternativ mit einer Druckfeder 86.

Die Steuerung arbeitet wie folgt.

Beim Einschalten des Motors 64 erzeugt die Pumpe 62 einen Fluiddruck, beispielsweise Luftdruck, der durch das Druckbegrenzungsventil 68 auf 2,5 bar begrenzt wird. Das Umschaltventil 80 befindet sich in der gezeigten, durchlässigen Stellung, so daß die Leitung 78 weitgehend drucklos ist und das Druckregelventil 84 geschlossen bleibt. Damit ist die Steuerleitung 82 drucklos, und die Druckfeder 86 schiebt den Ventilkörper nach unten in die in der Zeichnung nicht gezeigte Stellung.

Das Druckregelventil gibt in dieser Stellung einen Druck zwischen 0,5 und 2,5 bar an die links in der Zeichnung liegende Druckkammer 40 ab. Da der Kolben 34 feststehend ist, wird der Zylinder 32 und mit diesem die Hülse 60 nach links verschoben. Dabei wird die verschiebbare Scheibe 16 mitgenom­ men. Die beiden Scheiben 14, 16 werden zusammengeführt, und der Keilrie­ men 12 wird eingespannt und in Umlauf versetzt. Durch Steuerung des Druckes innerhalb der Kammer 40 wird die relative Position der beiden Scheiben 14, 16 und damit der Umschlingungsradius der Riemenscheibe 12 variiert. Daraus ergibt sich eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses und damit der Drehzahl der Mörtelpumpe.

Wenn der Mörtelspritzvorgang beendet wird, wird das Umschaltventil 80 ma­ nuell in die nicht gezeigte Stellung geschaltet, in der der Luftaustritt in Rich­ tung Mörtelpumpe unterbrochen ist. Nunmehr steigt der Druck vor dem Druckregelventil 84 an, und sobald er 1,7 bar - bezogen auf das geschilderte Beispiel - erreicht hat, erstreckt er sich über die Steuerleitung 82 zu dem Umschaltventil 76. Der Steuerdruck überwindet ohne weiteres die Kraft der Druckfeder 86, so daß das Ventil 76 schlagartig in die in der Zeichnung ge­ zeigte Stellung umgeschaltet wird. In dieser Stellung wird die links in der Zeichnung gezeigte Kammer 40 entlüftet, während die rechts gezeigte Druckkammer 42 über die Leitungen 74 und 46 Druck aufnimmt. Der Zylin­ der und mit diesem die Hülse 60 und die verschiebbare Scheibe 16 verschie­ ben sich schlagartig nach rechts in der Zeichnung. Der Keilriemen wird frei­ gegeben, und die Pumpe bleibt stehen.

Sofern der Betrieb wieder aufgenommen werden soll, reicht es aus, das Um­ schaltventil 80 wiederum in die in der Zeichnung gezeigte Stellung umzu­ schalten. Dabei baut sich der Steuerdruck in der Leitung 82 ab, das Um­ schaltventil 76 wird wieder umgeschaltet und die Scheiben 14, 16 werden in der geschilderten Weise zusammengeschoben.

Claims (8)

1. Verputzmaschine mit einer Mörtelspritzvorrichtung mit Mörtelpumpe, ei­ nem Antriebsmotor und einem verstellbaren Keilriemengetriebe mit einer aus zwei konischen Scheiben bestehenden Riemenscheibe, deren eine Schei­ be in bezug auf die andere zur Änderung des Umschlingungswinkels axial durch eine Kolben-Zylinder-Einheit verschiebbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (30) mit der axial verschiebbaren Schei­ be (16) derart direkt verbunden ist, daß die axial verschiebbare Scheibe in Axialrichtung mit dem Antriebsglied (32, 34) der Kolben-Zylinder-Einheit ge­ koppelt, in Drehrichtung dagegen von diesem unabhängig ist, und daß die Kolben-Zylinder-Einheit (30) als doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist.

2. Verputzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der axial verschiebbaren Scheibe (16) der Zylinder (32) der Kolben-Zylinder-Ein­ heit axial-fest und drehbar verbunden ist, während der Kolben (34) der Kol­ ben-Zylinder-Einheit in Dreh- und Axialrichtung festgelegt ist.

3. Verputzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zy­ linder (32) vorzugsweise über eine koaxiale Hülse (60) mit der verschiebba­ ren Scheibe (16) verbunden ist.

4. Verputzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Scheibe (14) mit einer in das innere der verschiebbaren Scheibe eintretenden Hülse (22) verbunden ist, und daß in dieser Hülse das Ende der Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit axial­ fest und drehbar gelagert ist.

5. Verputzmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (34) und der Zylinder (32) in Drehrichtung festge­ legt sind.

6. Verputzmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Zylinder (32) verlängernde Hülse (60) über ein Lager (58) axial-fest und drehbar mit der verschiebbaren Scheibe (16) verbunden ist.

7. Verputzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei beiderseits des Kolbens (34) in dem Zylinder gebildeten Druckkammern (40, 42), gekennzeichnet durch einen Fluidkreis, insbesondere zur Zufuhr von Druckluft in die Druckkammern, der eine Druckquelle (62, 64) und Ventileinrichtungen (72, 76) zur gesteuerten Beaufschlagung der der verschiebbaren Scheibe (16) zugewandten Druckkammer (40) des Zylinders (32) zum varia­ blen Zusammendrücken der Scheiben (16, 14) umfaßt.

8. Verputzmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreis derart betätigbar ist, daß die von der verschiebbaren Scheibe (16) entfernte Druckkammer (42) des Zylinders (32) schlagartig mit einem Fluid­ druck zum Auskuppeln des Keilriementriebes beaufschlagbar ist.