DE3312218A1

DE3312218A1 - Transportbetonmischer

Info

Publication number: DE3312218A1
Application number: DE3312218A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 7900 Ulm Hudelmaier
Original assignee: HUDELMAIER GEB OTTO INGRID
Current assignee: HUDELMAIER GEB OTTO INGRID
Priority date: 1983-04-05
Filing date: 1983-04-05
Publication date: 1984-10-11
Also published as: IT1173628B; US4585356A; FR2543876A1; GB8408535D0; IT8420294A0; GB2137572A

Description

-H- Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Transportbetonmischer

nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 5

Es ist bekannt, Mischtrommeln durch einen. Nebenabtrieb anzutreiben, wobei diese Antriebe mechanisch fest verbunden sind. Die Drehzahl der Trommel folgt damit der Motordrehzahl. Hieraus ergibt sich der wesentliche Nachteil, daß ein erhöhter Drehmomentbedarf der Trommel immer dann auftritt, wenn ein solcher Bedarf auch für die Beschleunigung des Fahrzeuges erforderlich ist, z.B. Anfahren, beim Schalten oder beim Beschleunigen. Das Drehmoment kann beträchtlich werden, vor allem, wenn die in der

Trommel befindliche Betonmasse beschleunigt werden muß.

Die zwangsläufig langsame Beschleunigung beim Anfahren kann sich insbesondere im Stadtverkehr mit Ampelregelung lästig auf den gesamten Verkehrsfluß auswirken. Ein weiterer Nachteil entsteht dadurch, daß das beträchtliche

Drehmoment der gefüllten Trommel beim Schalten das ausgekuppelte Getriebe so abbremst, daß trotz der kurzen Zeitspanne Drehzahlunterschiede entstehen, die das Wiedereinkuppeln . schwierig gestalten.

Es wurde bereits versucht, die Drehzahl des Fahrmischers mittels einer hydraulischen Steuerung unabhängig von der Drehzahl des Motors konstant zu halten. Auch dadurch wurden die Nachteile im wesentlichen nicht

beseitigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transportbetonmischer der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Antriebskraft des Motors in erster Linie

für den Bedarf beim Fahren und für das Drehen der Trom-35

mel nur dann zur Verfügung steht, wenn beim Fahren keine Spitzenbelastungen auftreten .

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Bei entsprechender Wahl der Fahrzustände kann sichergestellt werden, daß sowohl die eingangs geschilderten Nachteile im Fahrbetrieb weitestgehend vermieden werden, als auch die für die Betonbeschaffenheit notwendige Trommelbewegung während der Fahrt sichergestellt ist. Die wesentlichen Fahrzustände, während denen ein Abkuppeln des Trommelantriebes erwünscht ist, gehen aus den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 hervor.

Vorteilhaft kann als Signalgeber für die Steuerung ein Organ dienen, das bei oder zum Erreichen eines derartigen Fahrzustandes betätigt wird bzw. werden muß: die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 betreffen solche Organe. Dabei kann das Signal für die Steuerung beim Schalten des Fahrgetriebes durch jeden sich dabei bewegenden Getriebeteil betätigt werden. Im Hinblick auf den Kraftbedarf des Fahrmotors kann die Steuerung beim Schalten nur beim Höherschalten, das in der Regel mit einer Beschleunigung verbunden ist, ansprechen. Im Hinblick auf die eingangs erwähnte Bremswirkung der Trommel auf das fahrzeugseitige Getriebe ist das Erfassen jedes Schaltvorganges von besonderem Vorteil.

;· ' ■ . ?; Besonders günstig wird, dem Merkmal des Anspruchs'6 entsprechend, eine Einwirkung auf die Steuerung sowohl vom Schaltvorgang als auch vom zusätzlichen Kraftbedarf ermöglicht.

Das gleiche gilt, wenn der Kraftbedarf des Motors unabhängig von seiner Beeinflussung durch den Fahrer -Gasgeben- erfolgt. Der Motorzustand läßt sich in einfächer Weise an verschiedenen Stellen erfassen und mit

einem Sollwert vergleichen. Außer den in den Ansprüchen genannten Beispielen kann der Motorzustand auch noch an der Drehzahl der Lichtmaschine abgemessen werden. Wie vom Merkmal des Anspruchs 10 angesprochen, ist eine zusätzliche Beeinflussung der Steuerung durch die Schaltvorgänge auch bei diesen Ausführungsformen erwünscht.

Das Merkmal des Anspruchs 11 gewährleistet mit einfachen Mitteln, daß für den jeweiligen, zum Abkuppeln führenden Fahrvorgang, Anfahren, Beschleunigen, Schalten, ausreichend Zeit zur Verfügung steht, ehe die Belastung du ch das Trommeldrehmoment wieder zugeschaltet wird. Solche Zeitrelais sind auf einfache Weise im Steuerkreis unterzubringen.

Eine weitere Zeitbeeinflussung wird durch das Merkmal des Anspruchs 12 angesprochen. Ein Verzögerungsrelais in diesem Bereich verhindert auf vorteilhafte Weise, daß jede ganz kurzfristige Abweichung des Motorzustandes vom vorgegebenen Wert oder der vorgegebenen Bandbreite sofort zum Auskuppeln der Trommel führt. Bei normalem Fahrbetrieb sind so kleine Abweichungen oft unvermeidbar. Die Steuerung sollte jedoch nur wirkliche, wenigstens mehrere Sekunden dauernde Betriebsänderungen erfassen.

Die Ausbildung der Trennstelle zwischen dem Motor neben Abtrieb und dem Trommelantrieb wird in vorteilhaft einfacher Weise nach den oder einem der Merkmale der Ansprüche 13 bis 15 gewählt, wie nach dem Aufbau des Fahrzeugs und/oder des Trommelantriebs. Elektromagnetische Kupplungen sind, ebenso wie elektromagnetische, Hydraulikanlagen versorgende Ventile,einfach zu steuern und robust im Betrieb.

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Das Merkmal des Anspruchs 16 betrifft eine Ausführungsform der Kraftübertragung vom Fahrmotor zum Trommelantrieb, die besonders einfach im Aufbau und günstig im Betrieb ist. Sie wird erst durch die erfindungsgemäße Steuerung einsatzfähig, da bei den bisher bekannten Ausführungen mit nicht-abkuppelbarem Trommelantrieb durch die Nebenabtriebswelle die Getriebebelastung, insbesondere beim Schalten, unerwünschte Höhen erreichte.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Transportbetonmischer sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Transportbetonmischers,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilbereich des Transportbetonmischers mit teilweise schematisiert angedeuteten Teilen einer Steuerung,
20

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt einer anderen Ausführungsform,

Fig. 4 einen Schaltplan einer Steuerung, 25

Fig. 5 einen Schaltplan einer anderen Ausführungsform der Steuerung.

Der in Fig. 1 dargestellte Transportbetonmischer SQ weist auf einem als Ganzes mit 1 bezeichneten Fahrzeug eine Mischtrommel 2 auf. Das Fahrzeug 1 wird mittels eines schematisch angedeuteten Fahrmotors 3 angetrieben, der über einen von einem Schaltgetriebe 4 ausgehenden Abtrieb 5 Räder 6 beeinflußt. Das Schaltgetriebe 4 und ^d>: der Abtrieb 5 sind in den Fig. 2 und 3 schematisch ange-

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deutet, der Abtrieb 5 teilweise durch eine Strich-Punkt-Punkt-Linie. Ein Nebenabtrieb 7, in Fig. .2 und 3 weitgehend schematisiert durch eine strichpunktierte Linie dargestellt, führt zu einem als Ganzes mit 8 bezeichne- ° ten Trommelantrieb. Er besteht aus einem im Bereich des Trommelbodens angeordneten Hydraulikmotor 9, über eine Leitung 10 verbunden mit einer Hydraulikpumpe 11. Diese ist über eine elektromagnetische Kupplung 12, schematisch dargestellt, lösbar mit dem Nebenabtrieb 7 verbunden. Im übrigen weist der Transportbetonmischer nach den Fig.1 bis 3 in seinem Führerhaus 13 die üblichen Fahreinrichtungen, einen Schalthebel 15 und ein Gaspedal 16 auf. Die Mischtrommel 2 ist auf Lagerböcken 17 und 18 abgestützt.

Ihr ist ein Wassertank 19 zugeordnet. 15

Eine Steuerung 20 für die elektromagnetische Kupplung 12 ist in Fig. 2 und 3 in Form eines Schaltkastens angedeutet. Das zu Fig. 2 gehörige Schaltschema der Steuerung 20 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Steuerung 20 ist so ausgelegt, daß sowohl vom Schalthebel 15 als auch vom Gaspedal 16 her der Trommelantrieb abkuppelbar ist.

Fig. 4 zeigt die Steuerung 20 in einer Schaltstellung,

die dem normalen Fahrbetrieb mit drehender Trommel,

also eingerückter elektromagnetischer Kupplung, entspricht.

In dieser Stellung ist ein zum Schalthebel 15 gehöriger, im gedrückten Zustand eingebauter Kupplungsschalter 15a geschlossen. Ein zum Gaspedal 16 gehöriger Endschalter

16a ist in Normalstellung offen. Das zu ihm gehörige 30

Relais 21 ist dadurch spannungsfrei und hält in diesem Zustand den zugehörigen Schalter 21a geschlossen. Dadurch steht ein Zeitrelais 22 unter Spannung, und hält den zugehörigen Schalter 22a geschlossen. Ein Relais 23

steht dadurch unter Spannung und der zugehörige Schalter 35

23a ist ebenfalls geschlossen. Die elektromagnetische

Kupplung 12 ist angezogen: der Trommelantrieb ist mit dem Fahrmotor gekuppelt, die Trommel dreht. Das Zeitrelais 22 ist dabei auf eine vorgegebene Zeit, etwa 25 Sekunden, hochgelaufen.

Wenn im Fahrverlauf geschaltet wird, öffnet der

Schalthebel 15 den zugehörigen Schalter 15a. Das Zeitrelais 22 fällt sofort auf Null, der Schalter 22a öffnet, das Relais 23 fällt und öffnet den Schalter 23a, die Kupplung 12 fällt ab: die Trommel ist ohne Antrieb. Sobald am Ende des Schaltvorganges der Kupplungsschalter 15a schließt, läuft am Zeitrelais 22 die eingestellte Zeit ab, sobald sie erreicht ist, schließt das Zeitrelais 22 den Schalter 22a das Relais 23 erhält Spannung und schließt den Schalter 23a, die elektromagnetische Kupplung für den Trommelantrieb rastet ein.

Ein wesentlicher Vorgang läuft ab, wenn anstelle eines Schaltvorganges das Gaspedal 16 bis zu seinem Endschalter 16a durchgetreten wird, beispielsweise bei Beschleunigungen. Der Endschalter I6a schließt, das Relais 21 erhält Spannung und öffnet den zugehörigen Schalter 21a. Das Zeitrelais fällt ab und auf die gleiche Weise wie bereits geschildert fällt die elektromagnetische Kupplung 12 ab und der Trommelantrieb wird stillgesetzt. Alle verfügbare Motorkraft steht für das Fahrzeug zur Verfügung. Sobald das Gaspedal zurückgenommen und der Endschalter 16a geöffnet wird, schließt das nunmehr wieder spannungsfreie Relais 21 den Schalter 21a und das Zeitrelais beginnt zu laufen, bis es schließlich in der geschilderten Weise die Kupplung für den Trommelantrieb wieder einrastet.

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-ιοί Die Steuerung 20 wirkt in der gleichen Weise, wenn Schaltung und Gaspedal etwa gleichzeitig oder kurzfristig hintereinander betätigt Werden; die vorgegebene Zeitspanne bis zum Wiedereinrasten der elektromagnetischen Kupplung läuft dann von dem Zeitpunkt an, an dem der zweite Vorgang zurückgenommen wurde.

Das Schaltbild nach Fig. 5 gehört zu der schematischen Darstellung des Transportbetonmischers in Fig. ΒΙΟ Alle zu dem Schalthebel 15 und der elektromagnetischen Kupplung 12 gehörigen Relais und Schalter, sowie das Zeitrelais 22 und sein Schalter 22a sind vorhanden. Bei jedem Schaltvorgang wird also die Trommel abgekuppelt. Anstelle der Gaspedalstellung ist als zweite Einflußgröße der Motorzustand vorgesehen. Wie in Fig. 5 mit durchgezogenen Linien dargestellt, ist im Bereich des mit gestrichelten Linien angedeuteten Fahrmotors 4 ein Vergleichsorgan 24 angebracht. Es vergleicht eine vom· Fahrmotor 4 gelieferte tatsächliche Motorkennlinie mit einer von einem Geber 25 gelieferten vorgegebenen Kennlinie. Bei einer Abweichung wird über einen Verstärker 26 vom Vergleichsorgan 24 ein Relais 27, im Ruhezustand spannungsfrei, beaufschlagt und öffnet einen Schalter 27a in der Leitung zwischen dem Schalter 15a und dem Zeitrelais 22. Der Ablauf des Ab- und Wiederankuppelns des Trommelantriebs läuft ab wie bereits geschildert. Damit dieser Vorgang bei kurzfristigen Belastungen nicht unnötig erfolgt, ist dem Vergleichsorgan.24 ein Verzögerungsrelais 28 zugeordnet. Die Verzögerung kann jedoch auch , wie dargestellt, über einen mehrfachen, zwischen dem Vergleichsorgan und einem Integrator 29 hin- und herlaufenden Vergleichsvorgang und der zugehörigen Hysterese erfolgen.

Eine Alternative zum Motorkennlinienvergleich ist in Fig. 5 am Fahrmotor 4 angedeutet: ein Druckmeßorgan 30 an einer Einspritzpumpe 31, die in Fig. 3 ebenfalls angedeutet ist, wirkt bei Abweichen von einem vorgegebenen Sollwert auf das Relais 27 ein.

Eine weitere, nicht dargestellte Alternative besteht in einem Drehzahlwächter, beispielsweise für die Lichtmaschine, der seinerseits das Relais 27 beaufschlagt.

Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich auch nur die Schaltung oder nur das Gaspedal oder nur ein den Motor direkt überwachendes Organ auf den Antrieb für die Trommel einwirken, wenn auf die jeweils anderen Fahrzustände keine Rücksicht genommen werden soll oder braucht.

Ferner ist die Erfindung nicht darauf beschränkt,

daß der·Trommelantrieb über eine elektromagnetische Kupplung erfolgt. Beispielsweise kann eine hydraulische Kupplung von der Steuerung über eine elektromagnetisches Ventil betätigt werden. Auch die Art der Kraftübertragung zwischen Fahrmotor und Trommelantrieb ist im

Rahmen der Erfindung in weiten Grenzen beliebig variierbar. Allerdings ist eine Nebenabtriebswelle aus dem Schaltgetriebe eine besonders einfache und vorteilhafte Übertragungsmöglichkeit.

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COPY

Claims

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PATENTANWÄLTE

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8000 MÜNCHEN MA/.UUANSTRASSE A3

Ingrid Hudelmaier Sylvanerweg 7900 Ulm/Donau

PH 17 952-21 5. April 1983

Transportbetonmischer

Patentansprüche

\1,)Transportbetonmischer mit einer vom Fahrmotor über einen Nebenantrieb des Fahrantriebes zum Drehen antreibbaren Mischtrommel, gekennzeichnet durch eine den Trommelantrieb (8) während vorbestimmter Fahrzustände vom Fahrantrieb (3) abkuppelnde Steuerung (20)
2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Fahrzustände einem erhöhten Kraft-30 bedarf für das Fahrzeug (1) entsprechen.
3- Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) beim Schalten eines Schaltgetriebes (4) für den Fahrmotor (3) erregbar ist.

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4. Mischer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) durch die Stellung eines Gaspedals (16) erregbar ist.
5- Mischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) mittels eines Endschalters (16a) am Gaspedal (16) erregbar ist.
6. Mischer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) sowohl durch das Schalten als auch durch das Gaspedal (16) erregbar ist.
7- Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) abhängig vom Motorzustand erregbar ist.
8. Mischer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (20) ein Druckmeßorgan (30) an einer Einspritzpumpe (31) zugeordnet ist.
9. Mischer nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) mit einem Vergleichsorgan (24) für den Vergleich der Drehmomentkennlinie des Fahrmotors

^5 (3) mit einer vorgegebenen Kennlinie über ein bei Abweichungen ansprechendes Relais (27) verbunden ist.
10. Mischer nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20)

sowohl durch das Schalten des Schaltgetriebes (4) als auch abhängig vom Motorzustand erregbar ist-
11. Mischer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerung (20)

ein das Abschalten des Trommelantriebes (8) begrenzendes Zeitrelais (22) zugeordnet ist.
12. Mischer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verzögerungsrelais (28) im Bereich der Meßorgane für den Motorzustand angeordnet ist.
13. Mischer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nebenabtrieb (7) und der Mischtrommel (1) eine von der Steuerung (20) betätigbare Trennkupplung (12) angeordnet ist. 10
■ 14. Mischer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkupplung (12) elektromagnetisch arbeitet.
15. Mischer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkupplung (12) hydraulisch arbeitet und mit einem elektromagnetischen Ventil verbunden ist.
16. Mischer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenabtrieb

(7) eine Nebenabtriebswelle des Schaltgetriebes (4) für den Fahrbetrieb enthält.