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Steuervorrichtung für kippbare Behälter u. dgl., insbesondere für
Trommeln an Baustoffmischmaschinen u. dgl. Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Steuervorrichtung für die Betätigung der einzelnen Arbeitsvorgänge an beweglichen
Arbeitsvorrichtungen für allgemeine Zwecke, insonderheit für die Betätigung drehbarer
bzw. kippbarer Behälter, die in bestimmten Zeiten beschickt bzw. entleert werden
müssen. Eine derartige Zeiteinstellung bzw. Steuerung kommt bei Mischtrommeln o.
dgl. z. B. an Betonmischmaschinen o. dgl. in Frage, bei denen es darauf ankommt,
durch eine selbsttätige, zweckmäßig mit dem Hauptantrieb gekuppelte Steuervorrichtung
oder Zeiteinstellungsvorrichtung die Trommel während bestimmter Zeitabschnitte in
der Arbeitsstellung zu halten, sie nach der Beendigung des Mischens zu kippen bzw.
zu entleeren und sodann wieder in die Arbeits-oder Mischstellung zurückzuführen.
Hierdurch soll sicher erreicht werden, daß die einzelnen Mischbestandteile unabhängig
von der Einstellung der Bedienungsmannschaft die richtige Behandlung und Durchmischung
erfahren, die gewünschte Beschaffenheit annehmen und das Gemenge gleichmäßig ausfällt.
Der Einbau derartiger Steuer-, Zeiteinstellungs- und Betätigungsvorrichtungen macht
jedoch bei Behältern und Maschinen, welche, wie bei Baustoffmaschinen, außerordentlich
starken Stößen ausgesetzt sind und schwere, massige Lasten zu bewältigen haben,
gewisse Schwierigkeiten, so daß die gewöhnlichen Betätigungsmittel, Nocken, Hubscheiben
u. dgl. oft die Beanspruchungen nicht aushalten können und allmählich unzuverlässig
werden. Um nun die erforderliche Genauigkeit selbst bei starker Belastung und starken
Stößen zu erreichen, benutzt man gemäß vorliegender Erfindung eine Steuervorrichtung,
welche im wesentlichen aus einer drehbaren, mehrteiligen Kuppelung besteht, deren
Einzelteile unter Aufrechterhaltung. der Drehbewegung mindestens eines Einzelteils
abwechselnd nacheinander auf die Bewegungsvorrichtung für den Behandlungs- oder
Mischbehälter einwirken bzw. mit einer ständig vomHauptantrieb ausbewegtenZeiteinstellungs-oder
Regelungsvorrichtung, beispielsweise einer drehbaren Scheibe o. dgl., in Eingriff
kommen. Als solche derartigeArbeitsvorgänge abwechselnd auslösende, drehbare Einzelteile
werden beispielsweise Umlaufrädergetriebe oder Planetenräder verschiedenen Durchmessers
benutzt, welche von der Antriebswelle aus zweckmäßigerweise unter Vermittelung von
teleskopartig oder konzentrisch angeordneten Zwischenwellen betätigt werden. Diese
Zwischenwellen sind mit abwechselnd von den Planetenrädern bewegten Triebrädern
versehen, setzen abwechselnd die Arbeitswelle des Behälters o. dgl. in Bewegung
bzw. schalten sie von der erwähnten drehbaren Zeitregelungsscheibe o. dgl. aus oder
steuern sie um. Die ausgeschalteten, mit ihren Triebrädern außer Arbeitsstellung
erhaltenen Planetenräder ergeben dann den notwendigen Widerstand oder den feststehenden
Teil zum Einschalten der anderen Planetenräder abweichenden Durchmessers, die die
Arbeitsstellung herstellen und einer Rückdrehung infolge ihrer drehbaren Befestigung
auf der Antriebswelle fähig sind. Das zuerst eingeschaltete Planetengetriebe wirkt
nach einer gewissen
von der Zeiteinstellscheibe geregelten Zeit
und unter Vermittlung seines schwungradähnlichen Sperrades wieder einschaltend auf
das die Arbeitsvorrichtung betätigende Planetengetriebe ein. Es ist hierbei natürlich
ohne Bedeutung, ob mittels der erwähnten Kuppelung die Kippbewegung des Mischers
oder des Eintragkübels o. dgl. geregelt wird. Die Vorrichtung kann dabei derart
sein, daß der von der Kupplung gemäß Erfindung beeinflußte Behälter, beispielsweise
die Mischtrommel, die Drehbewegung auch während des Kippens beibehält.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf den beifolgenden Zeichnungen in beispielsweiser
Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i eine Stirnansicht einer Betonmischmaschine
gemäß der Erfindung, Abb. 2 eine Seitenansicht, Abb. 3 zum Teil eine Oberansicht
der Zeiteinstellungsvorrichtung, zum Teil aufgebrochen, Abb.4 einen Teil der Vorrichtung
teils in Ansicht und teils im Schnitt nach der Linie 4-4 in Abb. 3, .
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Abb. 5 eine Sonderansicht nach der Linie 5-5 der Abb. 4, Abb. 6 eine
Sonderansicht, wobei einige Teile im Schnitt nach der Linie 6-6 der Abb. 4 dargestellt
sind, Abb.7 eine Sonderansicht im Schnitt nach der Linie 7-7 der Abb. 2.
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Die dargestellte Betonmischmaschine weist eine kippbare Trommel 8
auf, welche auf dem quer verlaufenden Teil eines U-förmigen Bügels 9 derart gelagert
ist, daß sie um eine schrägliegende Achse umlaufen kann. An den Armen des Bügels
9 befinden sich die Zapfen io und ii, welche in den Lagern eines auf einem vierräderigen
Wagen oder Unterbau i3 angebrachten Rahmens 12 gelagert sind. Um die Trommel 8 in
ihrer Entleerungsstellung festzuhalten, ist ein Klinkenhebel 14 vorgesehen, welcher
in einer Sperrnut 15 der Flansche eines auf dem Zapfen ii sitzenden Rades 16 eingreift.
Zum Herausheben der Trommel 8 aus ihrer Entleerungsstellung dient ein Gewicht 17,
welches durch ein über eine am Rahmen iz angebrachte Führungsscheibe ig gelegtes
Seil 18 an dem Rade i6 befestigt ist. Während der Entleerungsbewegung der Trommel
8 wird das Seil auf das Rad 16 aufgewunden (Abb. 7). Der Hebel 14 verläuft quer
zu dem Rade 16 und bewegt sich, wenn er nicht mit der Nut 15 in Eingriff steht,
auf dem betreffenden Flansch des Rades 16 und fällt selbsttätig in die Nut 15 ein,
sobald er mit dieser beim Umlauf des Rades in eine Ebene zu liegen kommt.
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Der Antrieb der Trommel 8 erfolgt durch eine auf oder in einem auf
dem Unterbau 13 angebrachten Gehäuse 13' vorgesehene Verbrennungskraftmaschine.
Die den Antrieb der Trommel 8 von der Motorwelle 2o aus bewirkenden Verbindungsteile
sind beispielsweise ein Paar in axialer Verlängerung liegende Wellen 21 und 22,
die in Lagern am Rahmen 12 liegen und ineinander eingreifen. Durch eine Kuppelung
23 kann die Verbindung zwischen den Wellen 21 und 22 hergestellt und gelöst werden,
wobei das eine Kupplungsglied an der Welle 7,1 befestigt ist, während das andere
mit der Welle 22 verbundene Kupplungsglied eine verschiebbare Muffe 24 besitzt,
an welcher ein hier nicht dargestellter Umschalthebel angebracht ist. Die Welle
21 wird von der Motorwelle ßo durch eine Kette 25 angetrieben, welche mit einem
verhältnismäßig kleinen, auf der Welle 2o befindlichen Kettenrad 26 und einem verhältnismäßig
großen, auf der Welle 21 befindlichen Kettenrad 27 in Eingriff steht. Auf dem inneren
Ende der Welle 22 befindet sich ein Kegelrad 28, welches mit dem ringförmigen, auf
der Trommel 8 sitzenden Triebrad 29 in Eingriff kommt.
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Die Maschine ist mit einem schutenförmigen oder trogartigen Beschickungsbehälter
3o versehen, an dem obere und untere, paarweise angeordnete Räder 31: bzw. 32 angebracht
sind, welche sich auf geneigten Fahrschienen 33 bewegen. An den oberen und unteren
Enden der Schienen 33 befinden sich Vertiefungen 34. Die unteren Vertiefungen können
das untere Radpaar 32 aufnehmen und die Abwärtsbewegung des Troges 3o begrenzen;
die oberen Vertiefungen 34 dagegen nahmen das obere Räderpaar 31 auf und dienen
beim Entleeren des Beschickungsbehälters 3o als Schwenkpunkt. Die paarweise angeordneten
Seile 25 sind mit einem Ende an den unteren nach außen liegenden Ecken des Beschickungsbehälters
3o angelenkt, während ihre anderen Enden an den paarweise angeordneten Trommeln
36 befestigt sind und darauf aufgewunden werden können, die auf einer in Lagern
am Rahmen i2 sitzenden Welle 37 festgekeilt sind. Auf der Welle 37 ist ferner eine
Seilscheibe 38 angebracht, welche durch geeignete Verbindungen von der Welle 2o
aus angetrieben wird. Im oberen Teile des Rahmens 12 ist außerdem ein Wasserbehälter
39 mit Entleerungsrinne 4o derart angeordnet, daß sie eine gegebene Wassermenge
für jede zu mischende Beschickung von Beton o. dgl. in die Trommel 8 einführen kann.
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Gemäß der Erfindung ist die Trommel 8 mit einer Zeiteinstellungs-
und Steuervorrichtung versehen (Abb. 3), welche paarweise angeordnete Planetenräder
41 und 42 aufweist, die fest miteinander verbunden und lose auf einem scheibenartigen,
auf einer kurzen Welle 44 befestigten Kopf 43 gelagert sind. Der äußere Teil der
Welle 44 ist in einem Lager 45 eines auf dem Unterbau 13 sitzenden Trägers
46 angeordnet. Die Welle 44 wird von der Welle 22 aus durch ein Kettenradgetriebe
betätigt, das aus einer Triebkette 47 bestellt, welche überein verhältnismäßig
kleines
Kettenrad 48 auf der Welle 22 und ein verhältnismäßig großes Kettenrad 49 auf der
Welle 44 geführt ist.
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Die Bewegungsübertragungsvorrichtung weist ferner eine röhrenförmige
Welle 5o auf, welche in der axialen Verlängerung der Welle 44 derart angebracht
ist, daß das innere Ende der Welle 50 auf dem inneren Endteil der Welle 44 verschoben
werden kann. Die Welle 5o ruht in einem Lager 51 eines parallel zu dem Träger 46
verlaufenden und an dem Unterbau 13 befestigten Trägers 52. Am inneren Ende der
Welle 5o befindet sich ein Triebrad 53, mit welchem die Triebräder 42 in Eingriff
stehen. Auf der Welle 50 ist innerhalb der Träger 46 und 52 außerdem ein
Sperrad 54 lose gelagert, auf dessen Nabe 55 ein Zahnrad 56 sitzt, mit welchem die
Zahnräder 41 in Eingriff stehen. Eine Antriebskette 57 bewegt sich über ein verhältnismäßig
großes, auf dem Zapfen =o sitzendes Kettenrad 58 und ein verhältnismäßig kleines,
am äußeren Ende der Welle 5o angebrachtes Kettenrad 59. Auf dem Umkreis des Sperrades
54 befindet sich ein Sperrzahn 6o. Außerdem arbeitet mit dem Rade 54 eine waagerechte,
durch Gewichtswirkung in ihrer Arbeitslage erhaltene Sperrklinke 61 zusammen, welche
in tangentialer Richtung von dem oberen Teil des Rades 54 sich nach außen erstreckt
und deren äußeres Ende starr mit einem Drehzapfen 62 verbünden ist, welcher lose
in Lagern 63 eines Gehäuses 64 ruht, welches auf einer an den Trägern 46 und 52
befestigten Querschwelle 65 angeordnet ist. An dem Inneren des Trägers 61 ist ein
Sperrglied 66 angebracht,, welches von dem auf dem Rade 54 angeordneten Zahn 6o
erfaßt werden kann, um die Bewegung dieses Rades 54 zu einer vorher bestimmten Zeit
zu unterbrechen. Das Rad 54 und die Stange 61 bilden daher eine Bremsvorrichtung
zum Festhalten .des Sperrades 56.
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Um den Träger 61 derart anhebbar zu lagern, daß die Sperrvorrichtung
66 außer Eingriff mit dem Zahn 6o gebracht und das Rad 54 freigegeben werden kann,
ist an dieser Stange 61 ein starr mit dem Zapfen 62 verbundener Kurbelarm 67 vorgesehen,
der an seinem freien Ende einen Arm 68 mit einer Rolle 69 trägt. Diese Rolle läuft
auf dem Umkreis eines mit einer umlaufenden Nut 71 versehenen Zeiteinstellungsrades
7o ab und kann zu einer vorher bestimmten Zeit in diese Nut 71 einfallen, um die
Stange 61 zu senken und ihre Sperrung 66 in die Laufbahn des Zahns 6o zu bringen,
worauf die Sperrung von dem Zahn erfaßt und die Bewegung des Rades 54 und des Zahnrades
56 unterbrochen wird. Das Rad 7o ist guf eine im Gehäuse 64 gelagerte Welle 72 aufgekeilt,
die mit einem Schneckenrad 73 innerhalb des Gehäuses versehen ist. Dieses Schneckenrad
steht mit einer Schnecke 74 auf einer Welle 75 in Eingriff, die im Gehäuse und in
einem auf dem Träger 46 angebrachten Lager 76 ruht. Die Welle 75 wird von der Welle
44 aus durch eine über die Kettenräder 78 und 79 laufende Kette 77 angetrieben.
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Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung geschieht in folgender Weise:
Zum Mischen einer Beschickung beispielsweise von Beton wird die erforderliche Menge
von Sand und Zement in den Beschickungsbehälter 3o eingefüllt und dieser durch Aufwinden
der Seile 35 auf die Trommel 36 angehoben. Am Ende seiner Aufwärtsbewegung gelangt
der Trog 30 selbsttätig in die Entleerungsstellung und entleert seinen Inhalt
in die Trommel 8.
Die erforderliche Wassermenge fließt aus dem Behälter 39
in die Trommel 8 ein. Sobald die Trommel 8 beschickt ist, wird die Kupplung 23 eingerückt,
um die Welle 22 anzutreiben und dadurch die Trommel durch das Zahnrad 28 und den
Zahnkranz 29 in Umlauf gesetzt. Gleichzeitig mit dem Einstellen der Kupplung 23
wird die Sperrstange 61 durch das Zeiteinstellungsrad 7o derart angehoben, daß ihre
Sperrung 66 außerhalb der Bewegungsbahn des auf der Welle 54 sitzenden Zahns 6o
zu liegen kommt. Die im Rad 7o angebrachte Nut 71 hat sich dann gerade vor die Rolle
69 gestellt, so daß dieses Rad 7o dann im wesentlichen eine volle Umdrehung machen
wird, bevor die Rolle 69 in die Nut 71 einfällt, hierdurch die Stange 61 senkt und
die Sperrvorrichtung in die Bewegungsbahn des auf der Welle 54 befindlichen Zahns
6o bringt.
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Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise angenommen
werden, daß das Zeiteinstellungsrad 70 für eine volle Umdrehung anderthalb
Minuten benötigt, was der Zeit für die in der Trommel vor sich gehende Mischung
der betreffenden Beschickung entspricht.
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Von der Welle 22 aus wird die Welle 44. vermittels der Kette 47 angetrieben,
wodurch die Zahnräder 41: und 42 veranlaßt werden, sich um die Zahnräder 53 und
56 zu drehen. Das Zahnrad 53 arbeitet jetzt nicht, und das Zahnrad 56 wird infolge
des Unterschiedes in dem Übertragungsverhältnis zwischen den Planetenrädern 41 und
dem axialen Zahnrad 53 einerseits und den Planetenrädern 42 und dem axialen Zahnrad
56 andererseits angetrieben. Während dieser Zeit wird das Rad 7o durch die Verbindungsglieder
72 bis 79 betätigt. Nachdem das Rad 7o im wesentlichen eine volle Umdrehung ausgeführt
hat, befindet sich seine Nut 71 der sich darin bewegenden Rolle 69 gegenüber, und
die Sperrstange 61 wird durch ihr Gewicht derart gesenkt, daß ihre Sperrung 66 sich
in die Bewegungsebene des an dem durch das Triebrad 56 bewegten Rad 54 angebrachten
Zahns 6o stellt. Sobald der Zahn 6o mit der
Sperrung 66 in Eingriff
kommt, wird das Rad 54 aufgehalten, und das zugehörige axiale Zahnrad 56 bietet
der Bewegung der Planetenräder 41 einen Widerstand. Dadurch wird durch die Planetenräder
42 das axiale Zahnrad 53 gedreht und die Welle 5o angetrieben, welche durch die
Verbindungen 57, 58, 59 den Bügel 9 schwenkt und dadurch die Trommel 8 während ihrer
Drehung in die Entleerungsstellung bewegt. Nach erfolgter Entleerung der Trommel
8 fällt der Klinkenhebel 14, welcher sich auf dem Umkreis des einen Flansches der
Welle 16 bewegt hat, in die Nut 15 ein und hält die Trommel gegen die Wirkung des
Gewichts 17 in ihrer Lage, welches sie anzuheben bestrebt ist. Dieses Gewicht 17
ist während der Entleerung der Trommel 8 durch Aufwinden des Seils auf das Rad 16
angehoben worden.
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Bei der Beendigung der Entleerungsbewegung der Trommel 8 ist das Rad
7o in eine Stellung bewegt worden, in welcher sein Einschnitt 7o sich über die Rolle
69 hinaus bewegt hat. Hierdurch wird diese Rolle 69 angehoben, die ihrerseits die
Stange 61 anhebt, die Sperrung 66 aus der Bewegungsbahn des Zahns 6o herausbewegt
und auf diese Weise das Rad 54 freigibt. Am Ende der Entleerungswirkung der Trommel
8 wird von dem die Vorrichtung bedienenden Arbeiter die Kupplung 23 außerdem freigegeben
und die weitere Drehung der Welle 22 auf diese Weise aufgehoben.
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Nachdem die Stoffe in die Trommel 8 entleert worden sind, läßt der
Arbeiter den Hebel 14 los, und die Trommel wird dann durch das Seil i7 wieder in
ihre zum Füllen geeignete Lage gebracht. Während der Rückwärtsbewegung der Trommel
8 werden die für die Entleerung vorgesehenen Verbindungsglieder mit Einschluß des
Rades 54 zurückgedreht, und die Zahnräder 41 und 42 werden dabei um ihre Verbindungsglieder
mit dem Kopf 43 gedreht. Bei der Beendigung der Rückkehrbewegung der Trommel 8 in
ihre Füllungslage werden daher die Verbindungen für die Entleerungsbewegung wieder
in ihre richtige Lage für die nächste Betätigung der Maschine gebracht.