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Auf dem Rahmen eines Transportfahrzeugs angeordneter Betonmischer
Die Erfindung betrifft einen auf dem Rahmen eines Transportfahrzeugs angeordneten
Betonmischer mit einer an beiden axialen Enden drehbar gelagerten Mischtrommel und
einem selbständigen Antriebsmotor für die Mischtrommel.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind Mischtrommel und Antriebsmotor
getrennt voneinander auf dem Fahrgestell gelagert, und die Kraftübertragung erfolgt
über eine Kardanwelle auf ein Getriebe und von hier über eine komplizierte Gelenkverbindung
auf die Mischtrommel. Bei dieser bekannten Anordnung werden alle Stöße, die beim
Fahren auftreten, auf die Welle und die Antriebsorgane übertragen. Hierdurch ergibt
sich ein ungleichmäßiger Eingriff der zusammenwirkenden Teile mit entsprechend erhöhtem
Verschleiß.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der Verwindungsbewegungen des Fahrzeugrahmens ohne Einfluß
auf die Übertragung der Motorkraft auf die Mischtrommel sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Antriebsmotor
und die Mischtrommel auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, daß das motorseitige
Ende der Mischtrommel über den Antriebsmotor abgestützt ist und daß der Antriebsmotor
mit dem Motorgehäuse mittels eines allseitig bewegbaren Gelenks auf dem Rahmen des
Transportfahrzeugs gelagert ist. Hierdurch wird erreicht, daß beim Durchfahren von
unwegsamem Gelände keine der unvermeidlicherweise auftretenden Verwindungen des
Fahrzeugrahmens auf die Antriebsverbindung zwischen Motor und Trommel übertragen
wird. Dies ist bei Vorrichtungen der vorliegenden Art deshalb von besonderer Wichtigkeit,
weil der Trommelmischer während der Fahrt und damit während des Auftretens von Stößen
und Verwindungen angetrieben ist.
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Es ist zwar bei Betonmischern bekannt, Mischtrommel und Motor in der
Weise miteinander zu verbinden, daß für beide eine gemeinsame Abstützung genügt.
Diese bekannten Ausführungen verfolgen jedoch einen anderen Zweck, nämlich den,
den Antriebsmotor so unterzubringen, daß er zum Schutz gegen Staub und Steine gekapselt
werden kann.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Motor ein hydraulischer Sternmotor mit in einer zur Welle senkrechten Ebene
angeordneten Zylindern ist. Ein derartiger Antriebsmotor zeichnet sich durch wenige
bewegte Teile, gute Regelmöglichkeit und gedrängte Bauweise aus.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis
13. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen auf einem Fahrzeug angeordneten Betomnischer in Seitenansicht,
F i g. 2 eine Vorderansicht des Antriebsmotors für den Mischer, gesehen in Richtung
der Pfeile 2-2 in F i g: 1, F i g. 3 einen lotrechten Schnitt durch den Motor in
der Ebene 3-3 in F i g. 2, F i g. 4 einen Teilschnitt durch den hydraulischen Motor,
F i g. 5 einen Schnitt durch die Ventilsteuerung des Motors und F i g. 6 ein Schema
der hydraulischen Antriebsvorrichtungen.
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Gemäß F i g. 1 ist in dem rückwärtigen Teil eines Fahrzeugrahmens
2 eines Lastkraftwagens 3 von her--kömmlicher Art eine Mischtrommel 1 drehbar angeordnet.
Das Fahrzeug dient sowohl zum Transport wie auch zum Mischen von Beton.
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Wie insbesondere aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich ist, ist ein Brückenteil
23 zwischen zwei Endplatten 24 befestigt. Die Platten 24 verlaufen dabei
unmittelbar an den Außenseiten des Rahmens 2 nach unten. Die Platten 24 sind am
Rahmen 2 befestigt und nehmen das Gewicht der Trommel l auf. Ein dreieckiges Fußstück
26 ist unter das Brückenteil 23 und an die danebenliegende Platte 24 angeschweißt
und
liegt auf dem Rahmen 2 des Fahrzeugs auf. Dieses Fußstück 26
dient der besseren Verteilung der Last. Die Platten 24 sind mit dem vorderen Ende
der Z-förmigen Stangen 16 verschweißt, um auf diese Weise eine Verbindung zwischen
der vorderen Abstützung 14 und einer hinteren Lagerung 15 der Trommel 1 herzustellen.
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Ein Stützteil 28 für : eine zweiteilige Pfanne 29 ist mit einer nach
unten .verlaufenden Lasche 30 versehen, die mit der Oberseite und der Rückwand des
Brückenteils 23 in der Mitte zwischen den Platten 24 verschweißt ist. Ein oberes
Halteteil 31 ist lösbar mit dem unteren Stützteil 28 mit Hilfe der einander
gegenüber angeordneten Schrauben 32 verbunden, die durch entsprechende Öffnungen
im Teil 28 hindurchgehen und in mit Gewinde versehenen öffnungen mit Halteteil 31
festgeschraubt sind. Das Stützteil28 ist mit einem halbkugeligen Rücksprung versehen,
welcher nach hinten und oben in Richtung zur Mischtrommel 1 offen ist. In dem halbkugeligen
Rücksprung ist eine Lagerkugel 33 angeordnet, die durch das Halteteil
31, das mit einem entsprechend geformten Rücksprung versehen ist, beweglich
gehaltem.wird. ; .
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An der Lagerkugel 33 ist ein Zapfen 34 ausgebildet, der nach oben
vorsteht und dessen Achse senkrecht zur Achse der Mischtrommel 1 steht. Der Zapfen
34 ist in einer entsprechenden öffnung in der vorderen Abstützung 14 befestigt.
In der Nähe der Lagerkugel 33 ist ein Flansch 35 am Zapfen 34 angeschweißt, der
mit Hilfe der Bolzen 36 mit der Antriebs- und Tragvorrichtung verschraubt ist, die
auf diese.'Weise ,gegenüber dem Fährzeugrahmen 2 beweglich gelagert wird. - -Die
Lagerkugel 33 bildet in Verbindung mit den Rollen 19 eine Dreipunktlagerung
für die Mischtrommel 1 und verhindert die Übertragung der Verwindungen des Fahrzeugrahmens
auf die vordere Abstützung 14. Infolgedessen können keine Spannungen im Rahmen der
vorderen Abstützung 14 auftreten.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die vordere Abstützung
14 als ein mehrzylindriger, hydraulischer Sternmotor ausgebildet, der die
vordere Drehlagerung der Mischtrommell und den Drehantrieb der Trommel bildet.
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Die Abstützung 14 besteht aus einem ringförmigen Motorgehäuse 37,
mit welchem die Lagerkugel 33 über den Flansch 35 und die Bolzen 36 steif verbunden
ist. An dem Gehäuse 37 ist eine vordere Lagerplatte 38 mit Hilfe der Schrauben 39
abnehmbar befestigt, welche .die vordere öffnung des Gehäuses abdeckt. Eine durchgehende
Abschluß- und Lagerplatte 40 verschließt die der Trommel zugekehrte Seite des Gehäuses
37.
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Eine Welle 41 ist in dem in der Mitte der vorderen Lagerplatte 38
und einem in der Mitte der hinteren Lagerplatte 40 angeordneten Lager 42 bzw. 43
drehbar gelagert. Das vordere Lager 42 ist ein herkömmliches doppeltes Zylinder-Rollenlager,
während das hintere Lager 43 als sich selbst einstellendes Doppelzylinderrollenlager
ausgebildet ist. Da es sich um Lager herkömmlicher Bauweise handelt, ist keine weitere
Beschreibung erforderlich.
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Die Welle 41 geht nach hinten durch die Lagerplatte 40 hindurch
und fluchtet mit der Achse der Trommel 1. Die Welle 41 ist fest mit dem vorderen
Ende der Mischtrommel 1 verbunden und bildet den vorderen Lagerzapfen der Trommel.
Wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist an der Stirnwand 45 der Mischtrommel
1 eine Nabe 44 befestigt. Eine ringförmige Platte 46 ist auf die Innenfläche der
Wand 45 und, den innenliegenden Teilen der Nabe 44 aufgeschweißt, um die Nabe, auf
diese Weise an der Trommel zu befestigen. Die Nabe 44 und der nach hinten vorstehende
Teil der Welle 41 sind bei 47 genutet, so daß eine drehfeste Verbindung zwischen
der Welle 41 und der Mischtrommel 1 entsteht. Geeignete Ringmuttern 48 sind auf
das entsprechend mit Gewinde versehene äußerste Ende der Welle 41 aufgeschraubt,
um die Nabe 44 mit dem verlängerten Ende der Welle 41 zu verbinden. Infolgedessen
wird die Drehbewegung der Welle 41 auf die Mischtrommel 1 übertragen, so daß der
in der Mischtrommel befindliche Beton entsprechend durchgemischt wird.
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Die Welle 41 ist mit einer mittigen Längsbohrung 49 versehen, die
sich über die gesamte Länge der Welle erstreckt und die mit einem nicht gezeigten
Wassertank verbunden werden kann, der seinerseits auf irgendeine geeignete Weise
am Fahrzeug, der vorderen Abstützung 14 od. dgl. befestigt sein kann. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die einander gegenüberliegenden Enden der
Bohrung 49 -durch geeignete Kappen 50 und 51 verschlossen, die von der Welle 41
entfernt werden können. Eine besonders geeignete Ausführung eines Wasseranschlusses,
der bequem an der dargestellten Welle 41 angebracht werden kann, ist bereits bekannt.
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Die Pfanne 29 für das Gelenk ist am Motorgehäuse 37 über den an der
Kugel 33 ausgebildeten Zapfen 34 an einer etwa gegenüber der Hauptebene durch
das Gehäuse 37 nach vorn versetzten Stelle befestigt, so daß das hintere Lager 43
im wesentlichen in lotrechter Richtung oberhalb der Kugel 33 liegt. Die über
die Pfanne 29, insbesondere beim Bremsen des Fahrzeugs, auf den Rahmen 2 übertragenen
Kräfte bestehen aus einer horizontalen und einer vertikalen Komponente, die zusammen
eine unter einem Winkel nach vorn und abwärts verlaufende Resultierende ergeben.
Da die Bewegung der Pfanne 29 die Kugel 33 nach vorn bringt, wie gezeigt, rückt
die Verbindungslinie zwischen dem Lager 43 und der Kugel 33-näher an die resultierende
Kraft und verbessert hierdurch die Weiterleitung der horizontalen und vertikalen
Kräfte auf den Rahmen 2.
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Wie insbesondere die F i g. 3 und 4 zeigen, ist mit der Welle 41 ein
scheibenförmiger, mit der Welle aus einem Stück bestehender Exzenter 52 verbunden.
Bei Drehung der Welle 41 und damit des scheibenförmigen Exzenters 52 wandert der
wahre Mittelpunkt der Scheibe auf einem Kreis um die Drehachse herum. Der Exzenter
52 ist am äußeren Umfang mit einem in. axialer Richtung vorstehenden Flansch 53
versehen, der eine verhältnismäßig breite ringförmige Oberfläche bildet, die im
Abstand der Innenwand des Motorgehäuses 37 gegenüberliegt. Der scheibenförmige Exzenter
52 wird durch eine Anzahl von mit Druckflüssigkeit betätigten Kolben 54 in Drehung
versetzt, wobei die Kolben in radial zum Exzenter 52 angeordneten Zylindern 55 beweglich
sind.
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Der dargestellte Flüssigkeitsmotor besteht aus fünf zusammenwirkenden
Kolben 54 und Zylindern 55, die nacheinander mit Druckflüssigkeit 63 beaufschlagt
werden, um auf diese Weise die Welle 41 anzutreiben. Obwohl jede beliebige Anzahl
von Zyliridenn
verwendet werden kann, ist es dennoch erforderlich,
mehr als drei Zylinder vorzusehen, damit der Motor selbst anlaufen kann.
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Das gegenüberliegende Ende der Kolbenstange 65 ist als ein dreieckiger
Schuh 71 ausgebildet, dessen Teil 72 im wesentlichen der Breite des Flansches
53 am Exzenter entspricht und der sich in Umfangsrichtung an den Exzenter 52 anlegt.
Am Außenumfang des Teils 72 ist auf einer Seite ein radialer Vorsprung 73 angeformt,
den ein Sprengring 74 mit einer nach innen vorstehenden Nase übergreift, so daß
die Kolbenstange 65 in radialer Richtung fest mit dem Exzenter 52 verbunden ist.
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In F i g. 4 ist der hydraulische Motor mit seinen oben und rechts
davon liegenden Zylindern 55 mit einer Druckflüssigkeit liefernden Quelle verbunden,
so daß die einströmende Flüssigkeit 63 die Kolben 54 und damit die Teile 72 der
Schuhe 71 nach innen bewegt. Die Richtung der auf den Exzenter 52 ausgeübten Kraft
geht nicht durch die Achse der Welle 41 hindurch, so daß sich der Exzenter
entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Der obere linke Zylinder 55 liegt mit seiner Mittellinie,
die durch die Achse der Welle 41 und den wahren Mittelpunkt des Exzenters 52 hindurchgeht,
im Totpunkt. Die unteren links und rechts gelegenen Zylinder sind mit der Niederdruckseite
der Druckmittelquelle verbunden, wie nachfolgend beschrieben wird, so daß die Flüssigkeit
63 ausströmen kann und sich die entsprechenden Kolben 54 nach außen bewegen. Die
Druckflüssigkeit aufnehmenden und abgebenden Zylinder arbeiten in gegeneinander
versetzten Phasen zueinander, wobei sich die Arbeitstakte überschneiden.
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Wie insbesondere die F i g. 2 und 3 zeigen, sind zwei biegefeste Lenker
79 und 80 drehbar an einem Ende des Gehäuses 37 und an ihrem anderen Ende
an einer der Endplatten 24 mit Hilfe geeigneter Gelenkverbindungen 81 befestigt.
Diese Gelenkverbindung 81 besteht aus zwei nach innen laufenden Stiften 82, die
am Ende der Lenker 79 und 80 angeordnet und mit einer Stützkugel 83 verbunden
sind. Die Stützkugeln 83 sind zum Zweck allseitiger Beweglichkeit in entsprechend
kugeligen öffnungen angeordnet, die in zwei zusammenpassenden Ansätzen 84 vorgesehen
sind. Die Ansätze 84 sind mit dem Gehäuse 37 und der Platte 24 verschweißt. Die
Lenker 79 und 80 verhindern seitliche Schwingungen der Trommel und stabilisieren
die Pfanne 29.
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Wie insbesondere die F i g. 1, 3 und 6 zeigen, wird den Zylindern
55 des hydraulischen Motors vorzugsweise eine mit geringer Geschwindigkeit strömende
Hochdruckflüssigkeit 63 zugeführt, die von einer geeigneten Druckmittelquelle 85
geliefert wird. Die Druckmittelquelle 85 wird vom Antriebsmotor 6 aus angetrieben.
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Eine auf dem Gehäuse 37 montierte Ventilsteuerung 87 steht mit der
Druckmittelquelle 85 über zwei flexible Leitungen 88 und 89 in Verbindung. Die Leitungen
88 und 89 werden abwechselnd wahlweise mit der Hochdruck- und Niederdruckseite der
Druckmittelquelle 85 zur Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Mischtrommel 1 verbunden.
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Wie insbesondere die F i g. 3 und 5 zeigen, besteht die Ventilsteuerung
87 aus einem Ventilgehäuse 90,
das in einer Öffnung im Motorgehäuse
37 untergebracht ist. In der Außenwand des Ventilgehäuses 90 sind zwei im Abstand
nebeneinander angeordnete Eimaß- und Auslaßöffnungen 91 und 92 angeordnet, von denen
die Leitungen 88 und 89 ausgehen. Ferner ist eine Anzahl von Verteilungsöffnungen
93 vorhanden, die über die verschiedenen Flüssigkeitsleitungen 62 mit den Zylindern
55 in Verbindung stehen. Im Ventilgehäuse 90 ist ein Drehschieber 94 zwischen den
Öffnungen 91 und 92 sowie den Öffnungen 93 gelagert. Der Drehschieber 94 ist mit
einer Anzahl von Verteilungsöffnungen 95 versehen, welche nacheinander die Einlaß-
und Auslaßöffnungen 91 und 92 mit den einzelnen Verteilungsöffnungen 93 und somit
mit den Zylindern 55 verbinden. An dem Drehschieber 94 ist eine Antriebswelle 96
angeordnet, die durch das Ventilgehäuse 90 hindurchgeht und bis in das Motorgehäuse
37 hineinragt. An dem verlängerten Ende der Antriebswelle 96 ist ein Zahnrad 97
befestigt, das über ein geeignetes Zwischenrad 98 mit einem Antriebsrad 99 auf der
Welle 41 des Hydraulikmotors in Verbindung steht. Das Zahnrad 98 sorgt für die zeitlich
abgestimmte synchrone Bewegung des Drehschiebers 94 mit der Welle 41. Infolgedessen
dreht sich der Drehschieber 94 langsam, sobald sich die Welle 41 dreht, und
verbindet nacheinander die Einlaß- und Auslaßöffnungen 91 und 92 mit den Verteilungsöffnungen
93, so daß entsprechend Druckflüssigkeit 63 zu bestimmten Zylindern 55 gelangt,
während aus anderen Zylindern Flüssigkeit zurückströmt.
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Das dargestellte Drehschieberventil ist sehr einfach gebaut und arbeitet
im Vergleich zu den herkömmlichen Drehventilen stoßfrei.
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Der zugleich als Lagerung dienende Antriebsmotor nach der vorliegenden
Erfindung gestattet eine außerordentlich vorteilhafte Gewichtsverteilung des Fahrzeugs,
der Mischvorrichtung und des darin befindlichen Betons auf die Fahrzeugräder, so
daß der Anteil des Gesamtgewichts, der auf den Hinterrädern ruht, auf einen Mindestwert
gesenkt wird. Es ist daher möglich, eine höhere Gesamtlast zu transportieren.
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Die erfindungsgemäße Mischtrommel kann leicht auf irgendein herkömmliches
Lastfahrzeug montiert und auch leicht bei Bedarf von einem Fahrzeug abgebaut und
auf ein anderes aufgesetzt werden.
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Die Ausgestaltung des Hydraulikmotors als vordere Lagerung der Trommel
hat eine Veränderung der verschiedenen auf dem Fahrzeug zu befestigenden Einzelteile
zur Folge. Darüber hinaus erhält die Vorrichtung durch die enge Verbindung von Antriebsmotor
und Trommel ein moderneres Äußeres.