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Selbsttätige Steuervorrichtung mit Mischzeitmesser für Betonmischmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft selbsttätig arbeitende Betonmischmaschinen, bei
welchen es von besonderer Wichtigkeit ist, durch Überschneiden einzelner Arbeitsspiele
Zeit zu sparen und dabei die einzelnen Arbeitsspiele gegeneinander so abzugrenzen,
daß Störungen vermieden werden.
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Es ist bekannt, die Mischzeit durch Mischzeitmesser zu bestimmen und
nach Beendigung der Mischzeit eine selbsttätige Einschaltung der Austragsschürre
zu erzielen, wobei es aber möglich ist, der Mischtrommel neues ungemischtes Gut
zuzuführen, ehe der Mischvorgang beendet bzw. die Trommel entleert ist.
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.;ach der vorliegenden Erfindung wird ein vorzeitiges Beladen verhindert
und sämtliche Steuervorgänge werden von ein und derselben Vorrichtung eingeleitet,
während in den bekannten Maschinen mehrere, vielfach unabhängig voneinander arbeitende
Vorrichtungen benutzt werden. Außerdem sind besondere Vorkehrungen getroffen., die
es verhindern, daß die Mischtrommel eine Ladung aufnimmt, während die Austragsschurre
in Entleerungsstellung steht, um auf diese Weise die in bekannten Anlagen auftretenden
Verluste an Material zu vermeiden, die durch das vorzeitige, unmittelbar nach dem
Einfüllen in, die Trommel über die Austragsschurreerfolgende Entleeren des ungemischten
Gutes entstehen.
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Im folgenden ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an Hand
der beigefügten Zeichnungen beschrieben, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsform
beschränkt werden soll.
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Abb. i ist eine schematische Seitenteilansicht, Abb. z die Vorderansicht
einiger in Abb. i gezeigten Teile.
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Abb.3 ist eine Vorderteilansicht einer Betonmischtrommel und des Rahmens
mit einer kraftgetriebenen Austragsschurre.
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Abb. q. ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einiger Teile
aus Abb. 3.
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Abb. 5 ist eine Einzelansicht des Steuerhebels für die Austragsschurre
mit Zubehör. Abb. 6 stellt im Schnitt auf Linie 6-6 der Abb.7 eine vergrößerte Seitenansicht
der Entladesteuervorrichtung dar.
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Abb.7 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 6.
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Abb.8 ist eine perspektivische Einzelansicht des Hebels, der die Steuervorrichtung
der Austragsschurre in Tätigkeit setzt Abb. 9 und io sind perspektivische Einzelansichten
von den Steuerhebel betätigenden Teilen.
Abb. i i ist eine Einzelansicht,
genommen auf Linie i i-i i der Abb. 2. ..
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Abb. 12 ist ein Schnitt nach Linie 12-i2 der Abb. 2.
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Abb. 13 ist ein Schnitt nach Linie 13-13 der Abb. i r.
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Abb. 14 ist ein Schnitt nach Linie 14-14 der Abb. 12.
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Abb. 15 ist ein Schnitt nach Linie 15-15 der Abb. 2.
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Die Betonmischmaschine A enthält eine zur Aufnahme des aus dem Beschickungskübel
C kommenden Gemisches bestimmte Mischtrommel B. Die Trommel wird mit Mischwasser
durch den üblichen Wassermeßtank D und den Dreiwegehahn E versorgt. Eine Austragsschurre
F ist zur Entleerung der Trommel vorgesehen, nachdem der Inhalt derselben sorgfältig
durchgemischt worden ist. G bezeichnet den Mischzeitmesser oder die Mischzeitkontrollvorrichtüng,
während H den Entladebahnsteuerhebel bezeichnet.
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Der Ladekasten C wird mit Hilfe der Aufzugstrommel I hochgezogen,
die durch den Aufzugsteuerhebel 1 von Hand in Bewegung gesetzt wird. Auch das Herunterlassen
erfolgt von Hand mittels desselben Hebels und der dazugehörigen Bremsvorrichtung
L.
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Mit der Austragsschurre F, dem Dreiwegeventil E, dem Beschickungskübel
C und der Zeitkontrollvorrichtung G wirkt eine mit M bezeichnete Steuervorrichtung
zusammen, die zur selbsttätigen Steuerung bestimmter mechanischer Funktionen des
Mischers dient und die den Gegenstand eines Teils der vorliegenden Erfindung bildet.
Alle genannten Einrichtungen sind in das Rahmengestell A' der Mischmaschine A eingebaut.
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Von dem Beschickungskübel C aus erstrecken sich Stützarme i, an deren
äußersfen Enden die Querwelle 2 befestigt ist, welche in geeigneten Lagern-3 auf
dem Rahmen A' gelagert ist. Aufzugs- und Beschickungsbewegung des Beschickungskübels
erfolgt durch das Aufzugsseil 4, welches von dem Kasten über Rollen zu den kleinen
Seiltrommeln 5 führt, die auf der. oberen Querwelle 6 aufgekeilt sind. Auf dieser
Welle 6 sitzt auch die große Seiltrornmel7, auf die sich das Aufzugsseil 8 aufwickelt.
Das freie Ende dieses Seiles ist mit der Aufzugstrommel 1 fest verbunden.
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Eine nicht dargestellte Maschine treibt über ein geeignetes, ebenfalls
nicht abgebildetes Untersetzungsgetriebe die Antriebswelle 9 an, auf der die Aufzugstrommel
I lose gelagert ist. Eine Kupplung io stellt die Triebverbindung zwischen Welle
9 und Aufzugstrommel I zum Heben des Beschickungskübels her. Diese Kupplung wird
durch den Bedienungshebel 1 betätigt. Mit der Aufzugstrommel sind Bremsvorrichtungen
L verbunden, welche dazu bestimmt sind, bei gewöhnlicher Arbeitsweise das Abwickeln
des Seiles von der Trommel I und damit ein Senken des Beschickungskübels zu verhindern.
Der Bedienungshebel I für den Beschickungskübelaufzug ist sowohl mit der Kupplung
io als auch mit der Bremsvorrichtung L derart verbunden, daß er in der einen Stellung
die Bremsvorrichtungen lockert und die Kupplung anzieht, in der anderen Stellung
dagegen ein selbsttätiges Einschalten der Bremse und Ausschalten der Kupplung bewirkt.
Eine Teilbewegung des Hebels in Richtung der ersten Stellung lockert die Bremse,
ohne die Kupplung einzuschalten. Eine mit I" bezeichnete Auslosungsvorrichtung,
welche die Kupplung io ausschaltet, sobald der Beschickungskübel seine höchste Lage
erreicht hat, besteht aus einer in der Längsrichtung verschiebbaren Stange, die
durch den Stützarm i des Beschickungskübels in Tätigkeit gesetzt wird und den Bedienungshebel
I in die Kupplungsausschaltungsstellung bringt. Auf der Welle 9 sitzen auch die
Zahnräder i i, welche mittels des Zahnkranzes 12 die Triebverbindung zwischen der
Mischtrommel und, dieser Welle bilden. Die Austragsvorrichtung für die Mischtrommel
besteht aus der Austragsschurre F, die gegen die Austragsfläche der Mischtrommel
B gedrückt werden kann, so daß sie durch Reibung aus der Mischstellung in die Entleerungsstellung
gebracht werden kann und, umgekehrt (Abb. 3 und 4).
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Wenn die Austragsschurre eine dieser beiden Stellungen erreicht, löst
sich der Reibungskontakt zwischen ihr und der Stirnfläche der Mischtrommel selbsttätig,
und sie kommt dann ebenso selbsttätig in der Misch-bzw. Entleerstellung in Ruhe.
Zu freier Drehbewegung in einem verschiebbaren Schwungringrahmen 13 ist der auf
der Austragsschurre zentrisch angeflanschte Stützring 14 in zweckmäßiger Weise gelagert.
Dieser Ring trägt auf seiner Außenfläche zwei diametral gegenüberliegende Daumenbremsklötze
15, die die Ausschaltvorrichtung 16 wieder einzuschalten und den weiteren Umlauf
des die Austragsschurre tragenden Ringes 14 verhindern.
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Die Ausschaltvorrichtung 16 (Abb. 3) enthält eine Querwelle 17, auf
welcher die Arme 18, 19, 2o und ,die drei Nocken 21, 21, 22 sitzen. Eine Triebfeder
23 ist an dem Arm i9 befestigt nud versucht gewöhnlich -die Welle 17 zu bewegen,
wodurch der Arm 18 das Sperrglied 24 lockert, um das Lösen des Bremsklotzes 15 zu
bewirken.
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Der Steuerhebel H für die Austragsschurre steht für gewöhnlich mit
dem Arm 2o in Eingriff,
um zu verhindern, daß die Feder 23 die Welle
17 dreht. Wenn dagegen der Steuerhebel H so bewegt wird, daß der Arm 2o ausgelöst
wird, so bewirkt die Feder 23 eine teilweise Drehung der Welle 17, wodurch Sperrglied
24 gelöst und die Drehung der Austragsschurre ermöglicht wird. Die Nocken 21 rücken
den oberen Teil der in der Mitte angelenkten Federhebel 25 von der Mischtrommelfläche
fort, und die unteren Enden. der Federhebel werden nach innen zu der Mischtrommel
hin bewegt. Da die unteren Teile der Hebel 25 an vom Ringrahmen 13 vorspringenden
Ansätzen angelenkt sind, wird die Austragsschurre nach innen bewegt und in Reibungskontakt
mit der Trommelfläche gebracht.
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Bei der Aufwärtsbewegung des Sperrgliedes 24 werden der Rückführhebel
26 und die mit ihm verbundene Walze nach unten in den Bereich der Nockenfläche 15'
des nachfolgenden 1\Tockenteils 15 bewegt. Die Mischtrommel bewirkt die Drehung
der Austragsschurre in der Pfeilrichtung auf Abb. 3, bis die Nockenfläche 15' des
Bremskopfes 15 die Walze auf dem Hebel 26 ergreift und diesen Hebel aus dem Bereich
des Klotzes entfernt. Das Sperrglied 24 wird -von dein Hebel 26 getragen und wird
nach unten in den Bereich der Bremsschulter 15" des Bremsklotzes 15 geschwungen,
wodurch das Weiterdrehen der Austragsschurre aufgehalten wird. Das Sperrglied 24,
das mit der Welle 17 durch den Arm 18 und dessen Teil 18' zusammen wirkt, ruft eine
Drehung der Welle 17 in umgekehrter Richtung hervor, so daß der Arm 2o in den Steuerhebel
-H einklinkt und die Triebfeder 23 spannt; außerdem werden die Nockenarme 21 zum
Auslösen der Federarme 25 bewegt, und Nocken 22 löst zwangsläufig den die Austragsschurre
tragenden Ring 14 von der Mischtrommelfläche.
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Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung verwendet eine Austragsschurre
neuerer Art, doch kann selbstverständlich diese durch irgendeine andere geeignete
Austragsschurre mit dazugehörigen Kraftantriebsvorrichtungen ersetzt werden.
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Der Meßtank D und dessen Dreiwegehahn E sind an sich bereits bekannt;
eine ausführliche Beschreibung erscheint unnötig; nur muß gesagt werden, daß der
Wassermeßtank Einrichtungen zum Abmessen verschiedener vorher bestimmter Wassermengen
besitzen muß, wie sie zum Mischen des Betons benötigt werden, während der Dreiwegehahn,
wie in Abb. 15 gezeigt ist, dazu dient, das Auslassen des Wasseis aus dem Meßtank
D in die Mischtrommel und das Wiederfüllen des Tanks D zu regeln.
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Der Drei-,vegehahn wird durch den Ventil-Hebel E' betrieben, welcher
-den inneren Mechanismus desselben so einstellt, daß die Verbindungen zwischen der
Mischtrommel und dem Wassermeßtank und zwischen dem Wassermeßtank und dem Wasserzufluß
hergestellt werden. Schnappfedern E" sind vorgesehen, um die Bewegung des Hebels
E' zu unterstützen und um. den Hebel und den inneren Mechanismus in tankfüllender
oder tankentleerender Stellung zu halten.
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Die vorher genannte Steuereinrichtung, die mit der Austragsschurre
zusammenarbeitet, wird durch eine auf der Welle :2 des Beschickungskübels sitzende
Scheibe 2d betätigt. Diese Scheibe - bewegt sich mit dem Beschickungskübel, und
die mit ihr verbundene Stange 31 überträgt die Bewegung auf die Scheiben 29 und
30 (Abb. 1, 2 und i i bis 14). Diese Scheiben sitzen auf einer Welle 27, welche
konzentrisch zu Welle 28 angeordnet ist, an der der Steuerhebel E' des Dreiwegehahns
befestigt ist. Die Wellen 27 und 28 sind jedoch ganz unabhängig voneinander. Scheibe
3o besitzt verstellbar in den öffnungen 3o" sitzende Zapfen 3o', die zur Ingangsetzung
des Hebels E' dienen, um den Dreiwegehahn E zu öffnen oder zu schließen, je nachdem
in welcher Richtung die Scheibe 30 gedreht wird. An Scheibe 29 sind zwei Stangen
34 und 35 angelenkt, die zu dem Einsetzhebel G' des Mischmessers G und zu einem
der Betriebshebel für die Steuervorrichtung Ivl der Austragsschurre führen. Diese
Steuervorrichtung besteht aus einem abnehmbaren Gehäuse 36, wie in Abb. 6 und 7
gezeigt ist, und nimmt an einer Seite die übliche Klinkenhebelwelle 37 der Entladebahn
auf.
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Am Schluß dieser Arbeitsstufe führt der Mischmesser die Welle 37 selbsttätig
in die Ausgangsstellung zurück. Eine Welle 38 (Abb. 6 und 7) ist konzentrisch mit
dieser Welle 37 angeordnet und in dem gegenüberliegenden Teil des Gehäuses 36 gelagert.
Diese Welle 38 ist mit der Stange 35 durch den Hebel 35' verbunden und wird durch
diesen betätigt, wenn der Beschickungskübel hochgezogen wird. Die Wellen 3.7 und
38 bilden einen Zapfen, auf welchem der Steuerhebel 39 der Austragsschurre zur Betätigung
des Handauslösehebels H für die selbsttätige Austragsschurre lose angebracht ist
(Abb. 3, 4 und 5). Dieser Hebel 39 ist mit einer Verlängerungsnabe 40 mit Aussparungen
41 und 42 versehen. Das äußerste Ende des Hebels 39 trägt eine Rolle 43 zur Betätigung
der Schubstange 44. Diese Schubstange wird in ihrer üblichen, in Abb. 6 durch ausgezogene
Linien gekennzeichneten Lage durch die Feder 45 gehalten und ist mit dem Austragsschurrenhandsteuerhebel
H durch das Gelenk 46 verbunden (Abb. 5). An
den beiden Wellen 37
und 38 sitzen die kurzen Hebelarme 47 und 48, auf deren äußeren Teilen die Sperrklinken
49 und 5o angelenkt sind (Abb.6, 7, 9 und io). Diese Klinken können in die Aussparungen
41 und 42 eingreifen, und wenn die Hebel arbeiten, treffen die Verlängerungen der
Klinken auf vorspringende Gewindeanschläge 5 i und bewirken das Auslösen der Klinken
aus den Aussparungen 41 und 42, woraufhin die Feder 45 die Schubstange 44 und den
Hebel 39 in ihre Ausgangsstellungen zurückführt.
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Die Hebelarme 47 und 48 tragen die Nocken 52, welche die Sperrvorrichtung
für den Beschickungskübelaufzugshebel betätigen. Diese besteht aus einem angelenkten
Hebel 53, welcher durch die Feder 54 in Kontakt mit dem Nabenteil der Hebelarme
47 und 48 gehalten wird. Das Gelenk 55 verbindet das freie Ende des Hebels 53 mit
einem Arm 56, welcher an der kurzen Welle 57 sitzt. Diese durch das Gehäuse 36 hindurchgehende
und in diesem gelagerte Welle trägt den Arm 58, an welchem die Klinkenstange 59
befestigt ist. Stange 59 (Abb. i) betätigt die Einschnappklaue 6o zum Auslösen des
Bedienungshebels T für den Beschickungskübelaufzug. Durch Anbringen einer Nocke
61, gegen die die Einschnappklaue 6o anschlägt, an dem Bedienungshebel l des Beschickungskübelaufzugs
wird der Bedienungshebel I bei Aufwärtsbewegung der Einschnappklaue 6o so eingestellt,
daß die Kupplung io eingeschaltet und das Hochziehen des Beschickungskübels eingeleitet
wird. Hierdurch wird die Betätigung mit der Hand vermieden. Die Einschnappklaue
6o wirkt für die Sperrung des' Bedienungshebels I mit dem Hakenteil 62 zusammen.
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Für die Beschreibung eines Arbeitsspiels der Maschine sei vorausgesetzt,
daß die Trommel mit einem darin befindlichen Gemenge umläuft, daß die Austragsschurre
in Mischstellung steht, daß der Beschickungskübel sich in seiner Beladestellung
befindet und die für die nächste Betonmischung notwendigen Bestandteile enthält,
daß der Wassertank genügend gefüllt ist und daß der Dreiwegehahn geschlossen ist,
wie dies in Abb. i der Zeichnungen schematisch dargestellt ist.
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Am Ende der Mischzeit dreht der Mischmesser die Welle 37, wodurch
der Hebel 39 durch Zusammenwirken von Klinke 49 und Hebel 27 mit der Aussparung
41 sowie die Stange 44 bewegt wird, welche den Handsteuerhebel H betätigt, und der
Arm 2o von dem Handsteuerhebel H gelöst wird, wodurch die Austragsschurre selbsttätig
aus der Mischstellung in die Entleerungsstellung gebracht wird. Wenn der Hebelarm
47 sich nach rechts bewegt, wie in Abb. 6 in punktierten Linien angegeben ist, trifft
die Verlängerung der Klinke 49 auf das Sperrglied 5 i, wodurch die Klinke aus der
Aussparung 41 bewegt wird. Die Feder 45 bringt daraufhin den Steuerliebel39 in die
mit vollen Linien gekennzeichnete Stellung, wodurch das Verbleiben der Austragsschurre
in der Entleerungsstellung ermöglicht wird.
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Gleichzeitig mit der Bewegung des Hebelarms 47 werden die Haltevorrichtungen
für den Bedienungshebel des Beschickungskübelaufzugs durch die den Hebel
53 niederdrückende Nockenscheibe 5'2 ausgeschaltet. Der Hebel 53 hebt durch
das Gelenk 55 den Arm 58 so die Stange 59 und löst die Klinke 6o. Der Arbeiter kann
nun die Mischmaschine von neuem beladen, d. h. durch Einstellung des Bedienungshebels
I von Hand dieBeschickungskübelaufzugskupplung io einschalten, wodurch die den Beschickungskübel
hochziehenden Drahtseile 8 und 4 aufgewickelt werden.
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Beim Hochziehen des Beschickungskübels dreht sich Welle 2 und die
auf ihr sitzende Scheibe 2a und zieht die Stange 3 1 nach unten, wodurch
die Scheibe 29 und die Welle 27 gedreht wird. Die auf dieser Welle sitzende Scheibe
3o bewegt ihre Zapfen, setzt den Dreiwegehahnsteuerhebel E' in Tätigkeit ,und verstellt
den Dreiwegehahn E so, daß die abgemessene Wassermenge in die Mischtrommel eingelassen
werden kann.
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Gleichzeitig wird durch die Stange 34 und den Einsetzhebel G' des
- Mischmessers die Zeitsteüervorrichtung in Betrieb gesetzt.
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Die Stange 35 dreht durch den Hebel 35' die Welle 38, die den Hebelarm
48 ausschwingt, die Klinke 5o in Tätigkeit setzt und die Stange 44 dreht, so daß
die Austragsschurre in die Mischstellung gebracht wird.
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Der Hebelarm 48 trägt ebenfalls eine Nocke 52, welche jetzt auf den
Hebel 53 wirkt, um denselben am Aufwärtsbewegen zur Sperrung des Bedienungshebels
T zu verhindern.
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Bei Beendigung der Aufwärtsbewegung des Beschickungskübels betätigt
der Stützarm i die Niederschlagstange I", und damit wird der Bedienungshebel I zur
Ausschaltung der Beschickungskübelkupplung io bewegt, wodurch auch das selbsttätige
Anlegen der Bremse L ermöglicht wird.
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Wenn sich die einzelnen Maschinenteile in dieser Stellung befinden
und der Bedienungshebel I nicht festgestellt ist, kann der Arbeiter den Beschickungskübel
beliebig hin und her schütteln, um irgendwelche fest haftende Gemischteile loszubekommen.
Der Arbeiter kann auch durch Bewegen des Bedienungshebels
1 die
Spannung der Bremsvorrichtung lösen, worauf der Beschickungskübel unter dem Einfluß
der Schwere heruntergeht.
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Dieses Heruntergehen des Beschickungskübels verursacht ein Drehen
der Scheibe 211 nach rechts, wodurch die Stange 3 i sich aufwärts bewegt und die
Scheiben 29 und 30 nach links dreht, wodurch die Einsetzhebel des Mischmessers und
der Hebelarm 48 in der Steuervorrichtung in ihre Ausgangsstellungen zurückgeschoben
werden. Die Scheibe 30 verstellt gleichzeitig den Dreiwegehahnhebel E', so daß der
Zufluß aus dem Tank in die Mischtrommel geschlossen und die Verbindung zwischen
dem Tank und dem Wasserzufluß zum Wiederauffüllen desselben geöffnet ist.
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Die Teile sind wieder in die in Abb. 6 dargestellte Anfangslage gelangt;
die beiden Nocken 52 sind von dein Hebel 53 gelöst, die Feder stützt jetzt diesen
Hebel, um die Klaue 6o in Eingriff mit dem Bedienungshebel 1 zu halten.
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Die Klinkenwelle 37 des Mischmessers wird während der Mischzeit zwangsläufig
in eingeschnappter Stellung gehalten, und durch das Eingreifen der Klinke 49 des
auf der Welle 37 sitzenden Hebels 47 in die Aussparung 41 ist der Handsteuerhebel
H für die Austragsschurre gegen Betätigung gesperrt, da der Steuerhebel 39 durch
die Klinke 49 und die Aussparung 41 an- die Welle 37 angeschlossen ist. Die andere
Klinke 50 und Aussparung 42 sind von üblicher Art, sie lassen nur das Betätigen
in einer Richtung zu und lösen sich selbsttätig aus, wenn sie in der anderen Richtung
bewegt werden. Das Gehäuse M ist flüssigkeitsdicht und kann teilweise mit einem
geeigneten Schmiermittel gefüllt sein, wodurch ein leichtes Bewegen der einzelnen
darin eingeschlossenen Teile gesichert wird.
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Es ist klar erkennbar, daß durch richtiges Einstellen der Klinke 6o
Auslösung und Betätigung des Bedienungshebels vor der Vollendung des Entleerungsvorganges
stattfinden können. Dies ist insofern ein großer Vorzug, als es die Aufwärtsbewegung
des Beschickungskübels gleichzeitig mit der Entleerungsarbeit ermöglicht und Zeitvergeudung
vermeidet, die gewöhnlich durch die Aufwärtsbewegung des Beschickungskübels von
einer niedrigeren Stellung zu einer beschickenden Stellung entsteht. Bei richtig
eingestellter Klinke 6o wird die Aufwärtsbewegung des Beschickungskübels bereits
eingeleitet, bevor das Gemisch vollständig entleert ist.