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Wiegevorrichtung für Beton-Ausgangsstoffe Die Erfindung bezieht sich
auf eine mit einem Aufzugskübel od. dgl. versehene Wiegevorrichtung für Beton-Ausgangsstoffe.
Sie ist insbesondere für die Verwendung bei Betonmischmaschinen bestimmt, die mit
einem Ladekübel versehen sind. In nachstehendem ist daher die Erfindung in Anwendung
auf eine solche Maschine in ihren Einzelheiten beschrieben.
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Bei Betonmischmaschinen unterscheidet man zwei verschiedene Typen,
die im Handel gewöhnlich als Kipp- und Aufzuglader bekannt sind. Die Erfindung bezieht
sich auf eine Maschine vom Aufzugladertyp, bei der sich der Kübel linear auf einer
Art Rampe auf und ab bewegt, die normalerweise aus zwei U-förmigen Führungen besteht,
in die am Kübel angebrachte Rollen eingreifen. Wenn der Kübel angehoben wird, führt
er bis zum oberen Ende der Rampe eine lineare Bewegung aus, an die sich eine Kippbewegung
anschließt, bei der der Kübelinhalt entleert wird.
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Man hat bereits viele Versuche durchgeführt, eine zufriedenstellend
arbeitende Wiegevorrichtung herzustellen, die in der Lage ist, das Gewicht der verschiedenen
Bestandteile des Betons genau anzugeben, wenn diese in den Kübel eingefüllt werden,
um ein genaues Verhältnis der einzelnen Mischungskomponenten zu erreichen, ohne
eine getrennte Wiegevorrichtung für die .einzelnen Mengen benutzen
zu
müssen. Der übliche Typ einer Wiegevorrichtung ist nicht robust genug, um der Behandlung,
der sie bei diesem Verwendungszweck unterworfen wird, widerstehen zu können, da
früher oder später der Kübel einmal entweder durch einen unglücklichen Zufall oder
.unsachgemäße Bedienung zu schnell herabfallen, oder eines der Kübelseile reißen
kann, wodurch ernsthafte Schäden an der Wiegevorrichtung auftreten können.
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Insbesondere ist eine Wiegevorrichtung an einer Betonmischmaschine
bekanntgeworden, die einen Ladekübel einer Aufzugvorrichtung für das Einfüllen abgemessener
Materialmengen in die Mischtrommel aufweist, wobei dieser Kübel von der Ladestellung
in eine Stellung übergeführt wird, in der sein Inhalt in die Mischtrommel entleert
wird, und umgekehrt, und wobei die Aufzugvorrichtung mit Führungsmitteln versehen
ist, die so angeordnet sind, daß der Kübel bei seiner Bewegung zu der Ladestellung
einer ansteigenden geraden Linie folgt. Die bekannte Vorrichtung weist weiter Mittel
auf, um den Kübel zusammen mit seinem Inhalt zu wiegen, die aus einem unter Flüssigkeitsdruck
stehenden Kolben in einem Zylinder bestehen, die relativ zu den Führungsmitteln
so angebracht sind, daß der Kübel in seiner Ladestellung auf dem Kolben aufliegt
und das Gewicht des Kübels sich in einem durch ein Gerät angezeigten bestimmten
Druck im Zylinder ausdrückt. Die hydraulische Gewichtsbestimmungsvorrichtung ist
also immer mit dem Kübel im Eingriff, solange der Kübel in der Ladestellung verbleibt.
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Bei der bekannten Vorrichtung sind Mittel vorgesehen, um die Reibung,
die durch die Bewegung der Wiegevorrichtung hervorgerufen wird, möglichst gering
zu halten. Auch können Ober- und Unterseite des Hydraulik-Zylinders durch einen
mit einem Rückschlagventil ausgerüsteten Kanal verbunden sein, der übergetretenes
Druckmittel wieder unter den Kolben z.urückfördert.
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Zum Unterschied gegen die bekannte Vorrichtung ist die hydraulische
Gewichtsbestimmungsvorrichtung nach der Erfindung so ausgebildet, daß sie in der
Ladestellung -des Kübels nicht von vornherein mit diesem im Eingriff steht, sondern
erst nach Zurücklegung eines bestimmten Weges in Eingriff kommt. Der Ladekübel kann
also auch bei hartem Aufstoßen in der Ladestellung die außer Eingriff befindliche
hydraulische Vorrichtung nicht beschädigen.
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Es sind zwar hydraulische Waagen bekannt, bei denen eine schräg nach
oben bewegte Plattform durch einen flüssigkeitsgetriebenen Kolben bewegt und der
durch eine Pumpe erzeugte Flüssigkeitsdruck als Anhalt für das bewegte Gewicht gemessen
wird, doch ist bei diesen Waagen die Rückkehr in die Nullstellung nur durch den
Druck der Plattforte auf den flüssigkeitsgetriebenen Kolben. möglich, der dann seinerseits
durch Zurückdrängen der Flüssigkeit den entlasteten Pumpenkolben hochtreibt. Die
hydraulische Vorrichtung steht .also auch hier immer derart mit der Plattform in
Verbindung, daß jeder Stoß, den die Plattform ausübt, direkt auf die Vorrichtung
übertragen wird. Da der Gesamtweg der Plattform jedoch gering ist, sind solche,
Stöße, wie sie beim Herabfallen von Aufzugskübeln bei Betonmischmaschinen auftreten,
auch nicht zu erwarten, so daß Vorkehrungen hiergegen nicht notwendig sind.
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Wesentlich für die Erfindung ist es demgegenüber, die hydraulische
Vorrichtung so auszubilden, .daß sie vom Kübel indessen Beladestellung völlig frei
zu machen ist, da:ß.heißt, daß der flüssigkeitsgetriebene Kolben, der als Meßheber
bezeichnet werden kann, ohne Belastung durch den Ladekübel jederzeit in seine unterste
Stellung zurückgeführt werden kann.
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Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß die hydraulische Vorrichtung
außer einem flüssigkeitsbetätigten Meßheber in Verbindung mit einer Pumpe zum Zuführen
von Druck und einem Anzeigegerät zum Messen des dem jeweiligen Kübelgewicht proportionalen
Druckes ein willkürlich zu betätigendes Umschaltventil aufweist, über das der Raum
über dem Meßheber mit dem Druckraum unter dem Meßheber verbunden werden kann.
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Die Erfindung. ist in der Zgichnung beispielsweise veranschaulicht
und an Hand dieser Zeichnung im einzelnen beschrieben.
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Fig. i zeigt eine Seitenansicht des Ladekübels in seiner unteren Stellung,
in der das Wiegen vorgenommen wird; Fig. 2 gibt hiervon eine Vorderansicht wieder;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die den Hydraulikkreis der Wiegevorrichtung
zeigt; Fig. q. gibt eine Teilansicht des Steuerventils wieder.
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In der Zeichnung ist mit S allgemein der Kübel bezeichnet und mit
R die Rampe, auf der der Kübel auf und ab bewegt wird, um seinen Inhalt in die Mischtrommel
D zu entleeren, die als bekannte Drehtrommel ausgebildet ist. Die Entladungsstellung
ist in strichpunktierten Linien gezeigt. Die Rampe R ist an ihrem oberen Ende an
senkrechten Trägern Y befestigt, die einen Teil des Rahmens der Betonmischmaschine
bilden. Mit L sind die Kübelseile bezeichnet, mit denen der Kübel mit Hilfe eines
nicht gezeigten Motors angehoben und abgesenkt wird.
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Ein Teil der hydraulischen Gewichtsbesti.mmungsvorrichtung ist bei
W sichtbar. In den Fig. i und 2 ist mit P die in einem Behälter liegende Pumpe bezeichnet,
die in der dargestellten Ausführungsform mit Hilfe eines Handgriffes H bedient wird.
C bezeichnet den Mantel der Gewichtsbestimmungsvorrichtung, deren wirksames Ende
oder auch Kopf bei K .sichtbar ist. Mit G ist schließlich ein Druckanzeigegerät
gekennzeichnet.
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Die erfindungsgemäße Betonmischmaschine ist im wesentlichen vom Typ
des Aufzugleders, und die Rampe R besteht aus U-förmigen Führungen, .die bei einem
mit Rädern versehenen transportablen Mischer vorzugsweise so ausgebildet sind, daß
sie hochgeklappt werden können. Für diesen Zweck
bestehen die Führungen
aus zwei Teilen. Der untere klappbare Tei12 der beiden U-förmigen Führungen ist
an dem Steg jeweils mit einer Buchse 3 versehen, mit deren Hilfe diese Teile schwenkbar
auf einer querliegenden Achse 4 gelagert sind, die von den oberen festen Teilen
der Führungen getragen wird. In ihrer unteren Stellung sind die klappbaren Teile
2 der Führungen durch auf Klappschrauben angebrachte Verriegelungsmuttern befestigt,
die sich gegen Ansätze g am Maschinenrahmen anlegen. Arme i i am oberen Ende der
Rampe dienen zusammen mit den Verriegelungsmuttern 7 dazu, die klappbaren Teile
:2 in der Transportstellung zu befestigen. An den Enden der Führungsteile 2 sind
Stellschrauben 13, die mit Arretierungsmuttern 14 versehen sind, angebracht, so
daß die Maschine beim Arbeiten festgestellt werden kann. Darüber hinaus. besteht
die Möglichkeit, durch Verstellung dieser Schrauben die Maschine auf unebenem Boden
auszurichten.
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Der Kübel S ist von üblicher Bauart und besteht aus einem Behälter,
der an seinem vorderen ,und hinteren. Ende mit im Abstand voneinander angeordneten
Rollen 18, i9 versehen ist, die auf Achsen laufen, die in an der Unterseite des
Kübels befestigten Tragarmen gelagert sind.
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Die seitlichen Flansche der U-förmigen Führungen 1, 2 bilden die Bahn,
.auf der die Rollen 18, i g auf und ab rollen, -,nenn der Kübel angehoben und abgesenkt
wird. Wie aus Fig. i ersichtlich, bildet der obere Flansch 15 der Führungsschienen
eine Bahn für die unteren hintenliegenden Rollen 18, während die oberen Rollen i9
mit der Unterseite des Flansches 15 und der Innenfläche des anderen Flansches 16
im Eingriff stehen.
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An ihren oberen Enden sind die Flansche 15, 16 nach rückwärts und
unten gebogen, so daß sie an jeder Seite einen Schwanenhals bilden, der in einer
Tasche 2o endet, die die Bewegung des Kübels begrenzt, wenn dieser in die Entleerungsstellung
angehoben wird. Die Taschen 2o haben gewöhnlich die Form eines Winkelstückes, in
das die Enden der Achse 2,2 der vorderen Rollen i9 eintreten. Es sei bemerkt, daß
die Taschen 2o die obere Endstellung des Kübels bestimmen, in der dieser aus der
in voll ausgezogenen Linien gezeigten Stellung (Fig. i) in die strichpunktierten
Linien gezeichnete Stellung gekippt wird, in der der Inhalt in die Mischtrommel
entleert wird.
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Bei der folgernden Schilderung des Betriebsablaufes befindet sich
der Kübel zunächst in seiner Entleerungsstellung, in der die Vorderachse 22 in den
Taschen 2o liegt. Wenn der Kübel dann abgelassen ,,wird, indem man die Aufzug- oder
Kübelseile L ablaufen läßt, bleibt die Vorderachse 22 zunächst an ihrem Platz. Währenddessen
beschreibt die hintere Achse 18' einen Bogen um den Mittelpunkt der Tasche, bis
die Rollen i9 mit den Flanschen 15 der Führung in Berührung kommen. Wenn jetzt die
Seile L weiter ablaufen, werden auf Grund des Eigengewichtes des Kübels die Rollen
18 auf den Führungen i, x herunterlaufen, wobei die Vorderachse mit ihren Rollen
i9 aus den Taschen 2o in die Führungen gezogen wird. Darauf bewegt sich der Kübel
im ganzen auf den Führungen nach unten, bis er den Boden erreicht.
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Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß der Kübel, während
er auf den Führungen 1, 2 nach unten rollt, nicht mit irgendeinem Teil der Gewichtsbestimmungsvorrichtung,
d. h. dem hydraulischen Meßheber, mit dem der Inhalt des Kübels, wie weiter unten
noch zu beschreiben sein wird, mit ziemlicher Genauigkeit gewogen werden kann, in
Eingriff kommt oder diesen berührt. Hieraus ergibt sich, daß der Kübel ruhig herabfallen
oder zu schnell abgesenkt werden kann, wie es im Betrieb häufig der Fall ist, da
hierbei irgendwelche Schäden an der Wiegeeinrichtung nicht auftreten können.
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Das Druckanzeigegerät G bildet einen. Teil der Wiegeeinrichtung. Es
ist in flexiblen Lagerungen aufgehängt, die eine Übertragung der Schwingungen der
Maschine auf das Gerät weitgehend verhindern. Dieses Gerät ist mit einem Zeiger
mit Nulleinstellung versehen. Um das Anzeigegerät G isolieren und die Gewichtsbestimmungsworrichtung
ausschalten zu können, wenn der Kübel- S angehoben wird, sind Ventilmittel vorgesehen,
die bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Dreiwegeventil bestehen, das
in Fig.2 mit h bezeichnet ist. Dieses Ventil wird mit Hilfe eines Betätigungshebels
B so gesteuert, daß es von Hand wieder zurückgestellt werden kann, wenn der Kübel
abgesenkt ist und sich in seiner Füllstellung befindet.
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Um die Wiegevorrichtung in Betrieb zu setzen, ist es zunächst einmal
nötig, den Hebel B in die Stellung II zu bringen. Diese Verstellung wird vorgenommen,
wenn der Kübel in seine Füllstellung am unteren Ende der Führungsbahnen abgesenkt
ist.
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Wie insbesondere in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist der hydraulisch
betriebene Meßheber 2f in einem Zylinder 25 als Kolben geführt. .Der Zylinder:.,5
ist an seinem oberen Ende mit Hilfe einer Membran 27 aus Gummi oder einem anderen
flexiblen Material abgeschlossen. Diese Membran besitzt eine mittlere Öffnung, die
über eine Kolbenstange 28 des Meßhebers 26 paßt, auf .der sie befestigt wird. Ihr
äußerer Rand ist an einem Flansch 3o an dem Zylinder befestigt. Der Flansch
30 ist üblicherweise mit einem Rohranschluß 30'
versehen. Um eine Beschädigung
der Membran zu verhindern, ist an der Kolbenstange 28 des Meßhebers 26 eine Deckplatte
31 befestigt. Der Raum unter dem Meßheber 26 steht unter dem Druck einer Pumpe (von
Hand betätigt), deren Pumpenzylinder 33, wie gezeigt, innerhalb eines Behälters
34 untergebracht ist.
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Eine Druckleitung 36, die bei 32 von der Druckseite der Pumpe P ausgeht,
ist an eine Öffnung 37 des Dreiwegeventils TT (Fig. 4) angeschlossen, das aus einem
Gehäuse 38 besteht, in dem ein Ventilküken 39 untergebracht ist. Eine zweite Öffnung
4o ist direkt milt dem Anzeigegerät G verbunden,
und eine dritte
Öffnung 41 führt über eine Abzweigleitung 42 in eine Rohrverbindung 43, die mit
ihrem einen Ende an den Anschluß 30' auf der drucklosen Seite des Heberzylinders
25 und mit ihrem anderen Ende bei 35 an den Behälter 34 auf der drucklosen Seite
der Pumpe 33 angeschlossen ist. Die Rohrleitung 36 zwischen der Druckseite der Pumpe
und dem Dreiwegeventil V ist weiter über die Leitung 44 direkt mit der Druckseite
des Zylinders 25 verbunden..
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Beim Wiegen wird das Ventil V in die in Fig. 4 gezeigte Stellung gebracht,
wobei der Hebel B sich in,der mit II markierten Stellung befindet, so daß das Anzeigegerät
in den Druckkreis eingeschaltet ist. Wenn jetzt durch die Pumpe P in der Leitung
36 ein Druck erzeugt wird, wird dieser über die Abzweigleitung 44 auf die Unterseite
des Meßhebers 26 übertragen. Der Meßheber 26 wird darauf angehoben. und legt sich
gegen einen Kontaktstift 5o an, der von einem Arm 5 r auf der Unterseite des Kübels
gehalten wird. Das Pumpen wird so lange fortgesetzt, bis die Hubseile schlaff werden
und somit das gesamte Gewicht des Kübels oder genauer eine bestimmte Komponente
dieses Gewichts, die von dem Neigungswinkel der Rampe abhängt, der jedoch für alle
Belastungen der gleiche bleibt, auf den Heber übertragen wird. Das Gewicht des beladenen
Kübels ist proportional dem Gewicht durch die zusätzliche Belastung, d. h. dem durch
das Gewicht des in den Kübel eingefüllten Materials hervorgerufenen Druck in dem
hydraulischen System, und da das Anzeigegerät über die Leitung 36 und die Anschlüsse
37 und 40 in direkter Verbindung mit der Druckseite der Pumpe steht, wird der Druck
selbst von dem Anzeigegerät angegeben. Es sei noch darauf hingewiesen, daß mit Ausnahme
des leichten Flüssigkeitsdruckes, der dazu dient, das Gewicht des leeren Kübels
anzuheben, kein Druck verwendet wird. Der tatsächliche Druck, der schließlich auf
dem Anzeigegerät .angezeigt wird, wird ausschließlich durch die zu wiegende Last
hervorgerufen.
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Mit der erfindungsgemäßen Wiegeeinrichtung ist eine höchste Genauigkeit
möglich. Zunächst einmal ist es möglich, ein sehr empfindliches Instrument zu verwenden,
da in der Stellung I des Dreiwegeventils keine Möglichkeit besteht, das Anzeigegerät
durch Überdruck od. dgl. zu beschädigen. In der Stellung I ist aber nicht nur das
Anzeigegerät von dem Hydraulikkreis abgeschaltet, sondern die Druckseite des Hebers
ist mit dem Behälter und der drucklosen Seite des Hebers, d. h. dem über dem Heber
befindlichen Raum, verbunden. Hierdurch kann der Heber frei absinken und außer Eingriff
mit dem Kübel kommen, so daß, wenn letzterer herabgelassen wird, ihn nichts daran
hindert, den Boden zu erreichen.
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Am unteren Ende des Zylinders 25 befindet sich ein Gummiblock 45,
der als Kissen wirkt, falls der Meßheber 26 plötzlich nach unten gedrückt wird,
etwa-wenn das Kübelseil reißt, bevor der Hebel B betätigt und damit das Anzeigegerät
G abgeschaltet worden ist. Der hydraulische Stoß, der hierdurch hervorgerufen werden
kann, wird mit Hilfe eines Federsicherheitsventils 46 unschädlich gemacht, das in
einer Bohrung 47 vorgesehen isst, die sieh durch den Heber 26 hindurcherstreckt,
und das so eingestellt ist, daß Druckmedium von der Unterseite des Hebers auf seine
Oberseite übertreten kann, wenn irgendeine plötzliche -Überlastung auftritt.
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Um die R-Pibungsverln-she zwischen dem Heber und der Zylinderwand-
auf ein Minimum zu beschränken, sind beide Teile gelappt. Weiter sind keine Ringe
oder andere Dichtmittel angebracht. Das Austreten von hydraulischem Druckmedium
aus dem System wird durch die Gummimembran 27 verhindert, die an dem äußeren Ende
des Hebers angebracht ist und die durch die glockenförmige Deckplatte 31 gegen Beschädigungen
geschützt wird.
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Es sei noch bemerkt, daß sich, obwohl der Heber 26 nur in einer Richtung
wirkt, auf beiden Seiten des Kolbens Arbeitsflüssigkeit befindet, da das Spiel zwischen
dem Heber 26 und der Zylinderwand so groß ist, daß ein merkliches Entweichen von
Druckflüssigkeit von der Druckseite auf die drucklose Seite stattfindet, ohne das
Druckflüssigkeit aus dem System .austritt, weil dieses durch die Membran 27 geschlossen
bleibt.
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Dieses Übertreten von Druckmedium von der Druckseite auf die Oberseite
des Hebers wird durch die Vibrationen, die von der Maschine herrühren, oder wenn
notwendig durch eine Vibrationsmasse,. beispielsweise eine rotierende Exzenterwelle,
hervorgerufen werden können,. weiter beschleunigt. Auf Grund der Tatsache, da.ß
der Heber praktisch von dem Hydraulikmedium völlig- umgeben wird, ist eine äußerste
Genauigkeit bei der Ermittlung des Gewichts des Kübels und seines Inhalts gewährleistet,
welches durch den von dem Anzeigggerät wiedergegebenen Druck gemessen wird.
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Wenn der Kübel sich in seiner unteren Stellung befindet und gewogen
werden soll, wird der Betätigungshebel B für den Dreiwegehahn in die in Fig. r in
voll ausgezogenen Linien dargestellte Wiegestellung gebracht. In dieser Stellung
greift er in den Weg einer Schaltvorrichung, üblicherweise einer Rolle 53, ein,
die bei der Bewegung des Kübels in die Entleerungsstellung mit dem Hebel in Eingriff
kommt und diesen in seine in Fig. r in strichpunktierten Linien dargestellten Stellung
I, d. h. die Stellung, in der nidht gewogen wird, bei wegt, in der das Anzeigegerät
abgeschaltet ist und die Kammer unter dem Kolben mit dem Behälter und damit der
Saugseite der Pumpe verbunden ist.