DE3049265A1

DE3049265A1 - Trichter fuer die ausgabe von beton

Info

Publication number: DE3049265A1
Application number: DE19803049265
Authority: DE
Inventors: Charles John 60007 Elk Grove Ill. Arndt; Robert Foster 60126 Elmhurst Ill. Oury
Original assignee: Rotec Industries Inc
Current assignee: Rotec Industries Inc
Priority date: 1980-01-07
Filing date: 1980-12-27
Publication date: 1981-10-22
Also published as: IT8049961A0; US4278190A; BR8005826A; FR2473093B1; SE8005855L; NL8004980A; SE434727B; IT1146139B; AU6235280A; JPS56106786A; FR2473093A1

Description

Trichter für die Ausgabe von Beton

Die Erfindung bezieht sich auf einen Trichter für die Steuerung des Zuflusses von Beton zu einem sich bewegenden Band, mit einer durch einen Schieber verschließbaren Betonauslaßöffnung am unteren Ende.

Beton verändert seine Konsistenz in Abhängigkeit von den Verhältnisanteilen von Wasser-Zement und festen Zuschlagstoffen, welche wiederum die Fließ-Charakteristica der Mischung beeinflussen. Das Fließverhalten wird auch durch den großen Bereich der Zuschlagstoffe beeinflußt, welche 60 bis 80° des Betonvolumens einnehmen. Die Konsistenz oder Verarbeitbarkeit der Mischung kann reichen von derjenigen eines frei fließenden Schlamms bis zu einer Zusammensetzung, welche völlig steif ist und sich dem Fließen widersetzt. Bei der Förderung von Beton ist es wesentlich, daß die Zuschlagstoffe gleichmäßig in der Masse verteilt sind und daß die groben Zuschlagstoffe sich nicht aus dem Sand-Zement -Mörtel separieren. Zur Erreichung maximaler Aushärtfestigkeit muß der Zementbinder in Berührung mit den gesamten Zuschlagstoffen aushärten.

Es ist bereits ein kegelförmiger Trichter vorgeschlagen worden, der eine horizontale Auslaßöffnung am unteren Ende besitzt, die durch eine sich über die Öffnung bewegende Schiebetür geschlossen ist. Diese Konstruktion erlaubt die Steuerung des aus dem Trichter abgegebenen Betonvolumens, sie ist jedoch nicht in der Lage, die Richtung

130043/0609

des Betonflusses genau zu steuern. Wenn die Schiebetür völlig geöffnet ist, wird der Beton direkt abwärts mit großer Geschwindigkeit und Kraft ausgegeben, so daß er auf das sich bewegende Band aufschlägt, vom Band zurückspringt und die Zuschlagstoffe separiert. Wenn die Tür bis zu dem Punkt geschlossen wird, bei welchem der Beton in einer gesteuerten gleichmäßigen Menge in einem kontinuierlichen Strang ohne irgendein unerwünschtes Verspritzen oder Separieren auf das Förderband ausfließt, ist die Kapazität des Förderers drastisch verringert. Wenn darüber hinaus der Beton Zuschlagstoffe mit großen Abmessungen enthält, wie z.B. 15 cm große Steine, werden diese nicht durch die teilweise geschlossene öffnung hindurchtreten, sondern bleiben statt dessen zwischen der Seitenwand der öffnung und der Türkante stecken. Dieses verringert den Fluß weiterhin und kann sogar die öffnung blockieren.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, für das Schließen und öffnen einer horizontal angeordneten öffnung am unteren Ende des Trichters einen schwenkbar angebrachten Greifer-Verschluß vorzusehen. Wenn bei einer derartigen Konstruktion die angelenkten Schalen geöffnet werden, fließt der Beton wie zuvor in Verbindung mit der eine einzelne Verschlußtür aufweisenden Konstruktion beschrieben direkt zu dem Band herunter. Der Betonstand in einem Trichter der hier beschriebenen Art kann 4,57 m übersteigen. Der Beton wiegt 2162,43 kg/m³ bis 2562,88 kg/m³. Die auf diese extrem schwere Masse einwirkende Schwerkraft veranlaßt den Beton und insbesondere die darin enthaltenen Zuschlagsstoffe auf das Band mit großer Kraft aufzuschlagen. Wenn nicht der Fluß sorgfältig gesteuert wird, kann das Förderband und seine Tragkonstruktion durch den Beton schwerwiegend beschädigt werden. Außerdem separieren die Zuschlagsstoffe

130043/0 60 9

- 6 vom Mörtelanteil der Mischung.

Zur Verringerung der Kraft, mit welcher der Beton auf das Band aufschlägt, ist vorgeschlagen worden, die horizontale öffnung am unteren Ende des Trichters mit einer einzigen Greiferschale zu schließen, welche um eine horizontale Achse von der öffnung hinweg abwärts verschwenkbar ist und in Öffnungsstellung als eine Art Rutsche für den Beton dient. Diese Konstruktion schützte das Förderband gegen die Kraft des Betons, war jedoch wegen ihrer -10 Tendenz Zuschlagsstoffe beim Schließen einzuklemmen und dadurch teilweise offen zu bleiben, nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Trichter mit einem großen Aufnahmevermögen im Bereich von 6,12 bis 7,65 m³ Volumen bereitzustellen, der befähigt ist, Beton unterschiedlichster Konsistenz in einem gleichförmigen kontinuierlichen Strang auf die Oberfläche eines sich bewegenden den Beton mit Genauigkeit austragenden Förderbandes aufzugeben. Dabei sollen auch solche Betonzusammensetzungen handhabbar sein, die sehr grobe Zuschlagsstoffe umfassend Steine bis hinauf zu 10,16 bis 15,24 cm mittleren Durchmessers enthalten. Weiterhin soll der Trichter den Beton in einer Menge von 5,32 bis 7,65 m³/min ausgeben können, ohne das Förderband zu belasten oder den Beton mit solcher Kraft auf das Band auftreffen zu lassen, daß er vom Band zurückspringt und zu Boden fällt oder sich vom Zementmörtel separiert.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von der eingangs bezeichneten Gattung dadurch gelöst, daß

130043/0609

a) eine Mehrzahl von geneigten zum unteren Trichterende hin konvergierenden Seitenwänden vorgesehen ist,

b) eine der Seitenwände eben ausgebildet ist und die Betonauslaßöffnung aufweist,

c) an der ebenen Seitenwand ein über die Betonauslaßöffnung bewegbarer Hauptschieber angebracht ist,

d) mit dem Hauptschieber eine Betätigungsvorrichtung verbunden ist, und

e) der Hauptschieber an seinem unteren Ende mit einem im wesentlichen V-förmigen Vorsprung für

den Durchgang durch den Beton beim Schließen endet.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine der geneigten Seitenwände eben ausgebildet ist und die Betonauslaßöffnung aufweist, wobei die der Auslaßöffnung gegenüberliegende Seitenwand als Rutsche dient und den sich durch die öffnung bewegenden Beton auf das sich bewegende Förderband in der Richtung der Bewegung in einem kontinuierlichen Strang ausgibt.

In bevorzugter Ausführung besitzt der Trichter an seinem unteren Ende einen rechtwinkligen oder polygonalen Querschnitt, dessen Seitenwände eben und im allgemeinen von dreieckiger Form sind. Für die Lösung der gestellten Aufgäbe ist es von Wichtigkeit, daß die Betonauslaßöffnung in der ebenen Seitenwand durch einen Hauptschieber geschlossen wird, der eine durchgehende öffnung besitzt, welche wiederum durch einen kleineren Nebenschieber geschlossen wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 13.

1300Λ3/0609

Die Erfindung wird nachfolgend in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Betonaustrags-Vorrichtung, enthaltend die Trichter-Förderer-

Kombination der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Trichters selbst,

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Auslaß-Öffnung und der in den Kreis 3 der Fig.

eingeschlossenen zugehörigen Teile,

Fig. 4 eine Vorderansicht der Auslaßöffnungen und der dafür vorgesehenen Schieber entlang der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5

der Fig. 4,

Fig* 6 eine Perspektivansicht des unteren Endes

des Trichters und der Auslaßöffnung, bei welcher der Nebenschieber teilweise geöffnet und in strichpunktierten Linien geschlossen

dargestellt ist, und

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, in welcher sich der Hauptschieber in vollständig geöffneter Lage befindet.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der erfindungsgemäße Betonausgabeförderer auf einem großen Lastwagen montiert,

130043/0609

der einen Rumpf 10 und Vorder- und Hinterräder 12 und 14 besitzt. Die Vorderräder 12 sind lenkbar und werden durch Elektromotore angetrieben, um die gesamte auf dem Fahrzeug montierte Fördervorrichtung zu bewegen. Andere konventionelle Tragvorrichtungen sind ebenfalls verwendbar, wie z.B. Tragkreuzgestelle, "Pogo Stick" oder "Quad-Pod". Ein aus Stahlträgern hergestellter und fest am Rumpf 10 angebrachter Rumpfaufbau 20 trägt den Trichter 22 und den Förderrahmen 16. Ein Fachwerksträger 23 erstreckt sich vom Rumpfaufbau 20 auswärts und besitzt Rollen (nicht gezeigt) an den unteren Enden der Endbügel 24, 26, auf welchen der Förderrahmen verschiebbar angeordnet ist. Ein motorgetriebenes Förderband 15 ist an Rollen am Förderrahmen 16 angebracht und am Austragsende des Bandes fördert eine Haube 19 den Beton in einen Elephantenrüssel 18 für die genaue Ausgabe des Betons an die gewünschte Stelle. Eine Mulde 17 kann an dem Förderrahmen 16 unterhalb des Bandes befestigt sein. Ein Kratzer (nicht gezeigt) ist unterhalb des Förderrahmens vorgesehen, um an der Oberfläche des Bandes haftenden Beton zu entfernen.

Für die Bedienungsperson der Vorrichtung ist eine Laufbühne 28 vorgesehen, die durch den Rumpfaufbau 20 getragen wird. Eine zweite Laufbühne 32 ist in der Nähe des oberen Endes des Trichters 22 und diesen umgebend angeordnet und ist von der Laufbühne 28 aus über die Treppe 30 zugänglich. Der obere Teil des Trichters 22 besitzt einen kegelstumpfförmigen Fülltrichter 34, der bei diesem Ausführungsbeipiel einen Durchmesser von etwa 4,57 m hat. ,

Im Betrieb wird der einzubauende Beton in den Trichter 22 aus einem großen durch einen Kran getragenen Ladetrichter eingefüllt. Der Beton fließt vom unteren Ende des Trich-

- 10 -

130043/0609

- ίο -

ters 22 durch die weiter unten beschriebene Konstruktion auf das sich bewegende Förderband und abwärts durch den Elephantenrüssel 18 zu dem Abgabepunkt. Der Rahmen 16 des Förderbandes 15 kann ausgefahren oder eingefahren werden, um die Reichweite des Bandes einzustellen. Der Rahmen 16 gleitet auf Rollen, die an den unteren Enden der Endbügel 24, 26 befestigt sind. In voll ausgefahrener Lage besitzt der Förderer eine Reichweite von etwa 24,38 m. Die veränderbare Länge des Förderers in Verbindung mit den Lenkrädern 12, welche eine seitliche Einstellung des Elephantenrüssels erlauben, ermöglichen einen großen Spielraum für den Einbau von Beton.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besteht das untere Ende des Trichters aus ebenen konvergierenden Seitenwänden von allgemein dreieckiger Form. Die Seitenwandplatten 41 und 42 verlaufen in Längsrichtung des Förderbandes 15, während die Seitenwandplatten 38 und 40 quer zur Länge des Bandes verlaufen. Zur Halterung der Schieber ist die Seitenwandplatte 40 aus dickerem Metall als die anderen das untere Ende des Trichters bildenden Platten hergestellt. Die in die Wand 40 geschnittene Betonauslaßöffnung 44 endet an ihrem unteren Ende in einer V-förmigen Konfiguration, welche der Kontur der Wand 40 folgt. Die Wand 40 ist die einzige Trichterwand, die eben auszuführen ist, weil" sie die Betonauslaßöffnung 44 enthält und die Schließschieber trägt.

Ein Hauptschieber 46 ist verschiebbar in Führungen 48, 50 angebracht und dient zur Verschiebung über die Auslaßöffnung 44 zur Absperrung des Betonflusses. Der Hauptschieber 46 wird durch einen Hydraulikzylinder 51 (oder einen anderen geeigneten Linearmotor) betätigt, der eine Kolbenstange 49 besitzt, die schwenkbar mit dem

- 11 -

130043/0 60 9

an der Vorderfläche des Hauptschiebers 46 befestigten Lagerblech 52 verbunden ist, wie in den Fig. 2 und 7 dargestellt ist. Das untere Ende des Hauptschiebers 46 ist wie ein "W" geformt, mit einem Paar Spitzen 45 und einem V-förmigen Ausschnitt 43 zwischen den Spitzen. Der W-förmige Hauptschieber 46 geht bei seiner Abwärtsbewegung in die geschlossene Stellung durch die Betonmasse hindurch, verschiebt oder schert die Steine und legt sich an den Anschlag oder Puffer 47 an, welcher unten an die Seitenwand 40 angeschweißt ist. In der geschlossenen Lage bildet der umgekehrte "V-Ausschnitt 43 eine Auslaßöffnung relativ kleinen Querschnitts, durch welche flüssiger Beton auf das sich unterhalb des Trichters bewegende Förderband ausgetragen werden kann.

Zum Schließen der Ausschnittsöffnung 43 ist ein Nebenschieber 54 vorgesehen, der in an der Außenfläche des Hauptschiebers 46 angebrachten Führungen 56, 58 gleitet. Der Nebenschieber 54 ist über dem Anschlag 47 angebracht und kann sich über diesen hinweg verschieben. Der Nebenschieber 54 wird durch einen Hydraulikzylinder 60 betätigt, welcher zwischen dem Lagerblech 52 und einem Lagerblech 62 angeordnet ist, von denen das letztere an die Außenfläche des Nebenschiebers 54 angeschweißt ist. Das untere Ende des Nebenschiebers 54 besitzt einen Ausschnitt 53 der eine veränderbare Verbindung mit dem Trichterinneren durch die öffnung 44 hindurch nahe des unteren Endes derselben zuläßt. Die öffnung 44 kann vollständig geschlossen werden, wenn der Nebenschieber 54 in die in Fig. 6 in strichpunktierten Linien gezeigte Stellung nach unten verschoben wird. Der Zweck dieser öffnung ist die Einstellung einer kleinen steuerbaren öffnung für kleine Zuschlagsstoffe, feinen Beton oder sogar Mörtel (Sand, Zement und Wasser). Bei dieser Betriebsweise bleibt der

- 12 -

130043/0809

Hauptschieber 46 geschlossen, während der Nebenschieber 54 den Erfordernissen entsprechend angehoben ist. Der Ausschnitt 53 dient demselben Zweck wie das "W" des Hauptschiebers 46 - um Steine zu verdrängen, oder diese abzuscheren und eine vollständige Schließung zu ermöglichen.

Der Winkel der Seitenwände 38 und 40 beträgt etwa 75° gegenüber der Horizontalen und kann sich im Bereich zwischen 50 und 80° befinden. Wie ersichtlich ist befindet sich die Neigung der Wand 38 in der Richtung der Vorwärtsbewegung des Bandes 15,welches den Beton vorwärts zum Elephantenrüssel 18 befördert. Die innere Fläche der Wand 38 dient als eine Rutsche zur Hindurchführung des Betons durch die Auslaßöffnung 44 und auf die Oberfläche des Bandes in einem kontinuierlichen Strang. Wegen der Neigung fließt der Beton bereitwillig durch die öffnung, sogar wenn die Konsistenz steif ist.

Im Betrieb wird der Nebenschieber zunächst geöffnet, um einen Anfangsfluß von Beton durch die V-förmige öffnung 43 im Hauptschieber herbeizuführen. Zur Vergrößerung des abgegebenen Betonvolumens wird der Hauptschieber 46 bis zu der gewünschten Höhe durch Betätigung des Zylinders 51 angehoben.

Die V-oder IV-förmige Kontur des Schiebers 46 und die durch den Ausschnitt 53 vorgesehene ähnliche Kontur des Schiebers 54 sind wichtige Merkmale der Erfindung. Falls die Ausführung des unteren Endes des Schiebers geradlinig quer verlauft,werden, wie gefunden wurde, Zuschlagsstoffe, insbesondere große Steine, unterhalb des Schiebers beim Schließen eingeklemmt. Die Spitzen 45 bahnen sich ihren Weg durch die Masse hindurch oder scheren Steine, falls diese eingeklemmt werden und bewirken, daß sich die

- 13 -

130043/0 609

Steine nach auswärts bewegen, so daß der Schieber gegen den Anschlag 47 geschlossen werden kann. Die genaue Form der Schieberenden wird von der Form der öffnung bestimmt, zu deren Schließung der Schieber angepaßt ist. Es ist jedoch wichtig, daß die Kontur in der Form einer geneigten Ebene oder zugespitzter Vorsprünge ist, damit Steinzuschläge aus der Ebene der öffnung verdrängt werden, um ein Schließen des Schiebers zu ermöglichen.

Die Bedienungsperson der Vorrichtung steht auf der Laufbühne 28, auf welcher konventionelle Steuerungen angebracht sind zum Schließen und öffnen der Schieber des Trichters, zum teleskopartigen Einwärts- und Auswärtsbewegen des Förderers und zum Drehen der vollständigen Apparatur durch Betätigung der motorgetriebenen Räder 12.

130043/0609

Claims

OFFENBACH (MAIN) ■ AM WIESENGRUND 35 ■ TELEFON (0611) 86 40 06 ■ KABEL EWOPAT 23. Dezember 1980 Op/ro 39/47 ROTEC INDUSTRIES, INC. 333 West Lake Street Elmhurst, Illinois 60126 V. St. A. Ansprüche

1. Trichter für die Steuerung des Zuflusses von Beton zu einem sich bewegenden Band, mit einer durch einen Schieber verschließbaren Betonauslaßöffnung am unteren Ende, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Mehrzahl von geneigten zum unteren Trichterende hin konvergierenden Seitenwänden (38, 40, 41, 42) vorgesehen ist,
b) eine der Seitenwände (40) eben ausgebildet ist

und die Betonauslaßöffnung (44) aufweist,

c) an der ebenen Seitenwand (40) ein über die Betonauslaßöffnung (44) bewegbarer Hauptschieber (46) angebracht ist,

d) mit dem Hauptschieber (46) eine Betätigungsvorrichtung (49, 51) verbunden ist, und

e) der Hauptschieber (46) an seinem unteren Ende mit einem im wesentlichen V-förmigen Vorsprung für den Durchgang durch den Beton beim Schließen

130043/0809

ORIGINAL INSPECTED

2. Trichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Hauptschiebers (46) zwei V-förmige Vorsprünge mit einer dazwischen befindlichen umgekehrt V-förmigen Öffnung (43) aufweist, welcher zum Verschließen ein am Hauptschieber angebrachter Nebenschieber (54) zugeordnet ist.

3. Trichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der ebenen Seitenwand (40) gegenüberliegende Seitenwand (38) in Bewegungsrichtung des Bandes (15) geneigt angeordnet ist.

4. Trichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung ein Linearstellmotor (49, 51) ist.

5. Trichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschieber (46) in seitlich von der Betonauslaßöffnung (44) angebrachten Führungen (48, 50) verschiebbar ist.

6. Trichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das untere Trichterende mit einem Abstand oberhalb des Bandes (15) befindet, welcher annähernd gleich aber nicht geringer als die maximale Höhe der umgekehrt V-förmigen Öffnung (43) ist.

7. Trichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der ebenen Seitenwand (40) gegenüberliegende Seitenwand (38) unter einem Winkel zwischen 50° und 80° zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.

8. Trichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Betonauslaßöffnung (44) aufweisende ebene Seitenwand (40) unter einem Winkel von größer als 50° zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.

"" O —

130043/0609

9. Trichter nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearstellmotor (49, 51) mit dem oberen Ende des Hauptschiebers (46) verbunden ist.

10. Trichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die dazwischen liegende Öffnung

(43) bildenden Vorsprünge am unteren Ende des Hauptschiebers (46) zugespitzt (45) sind und die Abwärtsbewegung des Hauptschiebers begrenzend einem am Trichter befindlichen Anschlag (4 7) anliegen, während die Öffnung (43) mit dem Trichterinneren in Verbindung steht.

11. Trichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschieber (54) auf der Außenfläche des Hauptschiebers (46) verschiebbar geführt (50, 58) ist und mit einer Betätigungsvorrichtung (60) verbunden (62) ist.

12. Trichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (60) am Hauptschieber (46) angebracht (52) ist.

13. Trichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschieber (54) an seinem unteren Ende mit einem der V-förmigen Öffnung (43) des Hauptschiebers (46) ähnlichen Öffnungsausschnitt (53) versehen

130043/0609