DE102008043152B4

DE102008043152B4 - Antrieb eines Fahrmischers mit Planetengetriebe und Halterung des Planetenträgers mittels einer Mitnahmeverzahnung

Info

Publication number: DE102008043152B4
Application number: DE102008043152.4A
Authority: DE
Inventors: Eduard Heilig
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2028-10-25
Also published as: DE102008043152A1

Abstract

Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers, bei welchem ein Antriebsmotor (1) über ein Planetengetriebe (4) mit einem inneren Zentralrad (3), einem Planetenträger (6), mindestens einem Planetenrad (5) und einem äußeren Zentralrad (7) einen Abtrieb (8) antreibt, wobei das innere Zentralrad (3) angetrieben wird und der Planetenträger (6) drehfest gehalten ist, mit einer drehbaren Lagerung (9), über welche der Abtrieb (8), die auf den Abtrieb (8) wirkenden Kräfte an ein ortsfestes Bauteil (10) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (6) einen Flansch (12) aufweist, welcher in Richtung der Drehachse des inneren Zentralrades (3) innerhalb der drehbaren Lagerung (9) angeordnet ist, wobei der Flansch (12) von einer ersten axialen Fläche (14) und einer zweiten axialen Fläche (15) begrenzt wird und die erste axiale Fläche (14) die axiale Bewegung der drehbaren Lagerung (9) begrenzt und die zweite axiale Fläche (15) an dem ortsfesten Bauteil (10) anliegt und der Flansch (12) an der radialen Oberfläche eine Außenform aufweist, welche in eine entsprechende Innenform im ortsfesten Bauteil (10) eingreift, wobei die Außenform des Flansches (12) und die entsprechende Innenform des ortsfesten Bauteils (10) als Mitnahmeverzahnung (13) oder wellenförmig ausgebildet ist, mittels welcher Drehmoment übertragbar ist und der Flansch (12) über Verbindungselemente (16) mit dem ortsfesten Bauteil (10) so verbunden ist, dass die zweite axiale Fläche (15) auf das ortsfeste Bauteil (10) gepresst wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Mischtrommelantriebe werden zum Antrieb der Mischtrommel eines Fahrmischers verwendet, wobei diese Antriebe einerseits das Drehmoment auf die Mischtrommel übertragen, um die Mischtrommel in eine Drehbewegung zu versetzen, und andererseits die radialen und axialen Kräfte aus dem Gewicht der Mischtrommel und deren Füllung aufnehmen und in das Fahrzeugchassis des Fahrmischers einleiten. Um möglichst wenig Bauraum zwischen der Mischtrommel und dem Fahrerhaus des Fahrmischers zu benötigen, wird bei Mischtrommelantrieben ein Antriebsmotor verwendet, welcher über ein einstufiges Planetengetriebe die Mischtrommel antreibt. Beim einstufigen Planetengetriebe wird das innere Zentralrad angetrieben und der Planetenträger drehfest gehalten.
Die DE 10 2006 058 076 A1 offenbart einen Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers, bei welchem ein außen abgestützter, langsam laufender Radialkolbenmotor ein inneres Zentralrad eines Planetengetriebes antreibt, bei welchem der Planetenträger drehfest gehalten ist und das äußere Zentralrad den Abtrieb bildet. Die radialen und axialen Kräfte aus der Mischtrommel werden über eine drehbare Lagerung an ein ortsfestes Bauteil übertragen, welches mit dem Fahrzeugchassis in Verbindung steht.
Die DE 10 2004 038 506 A1 , die DE 10 2004 057 849 A1 , die DE 1 072 485 A und die DE 10 2005 014 028 A1 offenbaren ebenfalls gattungsgemäße Antriebe.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers mit einem Planetengetriebe, dessen Planetenträger ortsfest gehalten ist, zu schaffen, bei welchem die Betriebssicherheit des Planetengetriebes und der drehbaren Lagerung weiter verbessert wird.
Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Mischtrommelantrieb gelöst.
Erfindungsgemäß treibt ein Antriebsmotor ein inneres Zentralrad des Planetengetriebes an, dessen Planetenträger drehfest gehalten ist. Der Planetenträger weist einen Flansch auf, welcher sich entlang der Drehachse des inneren Zentralrades erstreckt. Die radiale Oberfläche des Flansches ist In ein ortsfestes Bauteil eingesteckt, welches die drehbare Lagerung trägt, über welche die axialen und radialen Kräfte der Mischtrommel übertragen werden. Die radiale Oberfläche des Flansches ist so ausgestaltet, dass das Drehmoment vom Planetenträger in das ortsfeste Bauteil eingeleitet werden kann. Dies ist beispielsweise über eine Mitnahmeverzahnung möglich. Vorzugsweise ist die Mitnahmeverzahnung ohne Spiel ausgeführt oder als leichte Presspassung ausgeführt, wodurch einerseits ein exaktes Anliegen der Flanken zur besseren Drehmomentübertragung erzielt wird und andererseits das ortsfeste Bauteil im Bereich des Flansches unterhalb der drehbaren Lagerung dünner ausgeführt sein kann, da das ortsfeste Bauteil durch den Planetenträger unterstützt wird. Der Planetenträger wird in axialer Richtung am ortsfesten Bauteil befestigt. Dies kann beispielsweise über eine Schraubverbindung, oder auch sonst denkbare Verbindungen, erreicht werden. Durch die Trennung der Drehmomentübertragung, welche beispielsweise über die Mitnahmeverzahnung erfolgt und die axiale Befestigung des Planetenträgers am ortsfesten Bauteil, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, kann die drehbare Lagerung und die Verbindung des Planetenträgers zum ortsfesten Bauteil betriebssicherer gestaltet werden. Insbesondere bei Fahrmischem mit Frontentladung, d. h. die Öffnung der Trommel befindet sich über dem Fahrerhaus, erfährt der Abtriebsflansch des Mischergetriebes insbesondere bei Bremsvorgängen große axiale Kräfte. Diese stützen sich über die drehbare Lagerung am Planetenträger ab, wobei diese Kräfte vom Planetenträger über die separate axiale Verbindung des Planetenträgers mit dem ortsfesten Bauteil betriebssicher übertragen werden können. Der Planetenträger weist eine zweite axiale Fläche am Ende des Flansches auf, welche am ortsfesten Bauteil anliegt und eine erste axiale Fläche auf, an welcher sich die drehbare Lagerung abstützt. Im montierten Zustand befindet sich zwischen der drehbaren Lagerung und der zweiten axialen Fläche, an welcher sich die drehbare Lagerung abstützt, ein Spalt. Dadurch wird erreicht, dass der Übergang des Flansches in den radial größeren Teil des Planetenträgers spannungsärmer ausgebildet sein kann, da der Planetenträger nicht zusätzlich durch die Vorspannung der Lagerung belastet wird. In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Planetenträger mehrere Schmierbohrungen auf, durch welche Schmiermittel zum Flansch des Planetenträgers zirkulieren kann, um die Drehmomentverbindung zwischen dem Planetenträger und dem ortsfesten Bauteil laufend mit frischem Schmiermittel zu versorgen.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die drehbare Lagerung als Kegelrollenlagerung in O-Anordnung ausgebildet, wobei die beiden Innenringe über eine Spannhülse miteinander verbunden sind. Dadurch ist es möglich, den Abtriebsflansch mit der Kegelrollenlagerung und dem Dichtring, welcher beispielsweise als Kassettendichtring ausgebildet ist, vormontieren zu können, um diese vormontierte Baueinheit anschließend auf das ortsfeste Bauteil aufzuschieben.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist zwischen dem inneren Zentralrad und dem ortsfesten Bauteil ein Dichtmittel angeordnet, welches sich im Bereich des Flansches des Planetenträgers befindet oder an diesem anliegt. Das ortsfeste Bauteil ist über elastische Elemente mit dem Fahrzeugchassis bzw. einem auf dem Fahrzeugchassis aufgebauten Lagerbock verbunden, wobei die elastischen Elemente einen Fehlwinkel der Trommel zum Fahrzeugchassis ausgleichen.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es zeigen:

1 einen Schnitt durch den Mischtrommelantrieb
2 einen Ausschnitt der Verbindung des Planetenträgers zum ortsfesten Bauteil des Mischtrommelantriebs nach 1
3 eine Seitenansicht des Planetenträgers der 1

1: Ein außen abgestützter langsam laufender Radialkolbenhydromotor 1 treibt über seine Antriebswelle 2 ein inneres Zentralrad 3 eines Planetengetriebes 4 an. Das innere Zentralrad 3 steht in Wirkverbindung mit Planetenrädern 5, welche auf einem Planetenträger 6 gelagert sind. Die Planetenräder 5 stehen im Eingriff mit einem äußeren Zentralrad 7, welches den Abtriebsflansch 8 antreibt. Der Abtriebsflansch 8 ist mit der Mischtrommel verbindbar. Das äußere Zentralrad 7 ist im Bereich des Abtriebsflansches 8 angeordnet und kann einstückig oder mehrstückig mit dem Abtriebsflansch 8 ausgebildet sein. Die Kraft der Mischtrommel wird über den Abtriebsflansch 8 in die drehbare Lagerung 9 eingeleitet. Die Innenringe der drehbaren Lagerung sind mit einer Federspange zusammengehalten. Die drehbare Lagerung ist auf einem ortsfesten Bauteil 10 angeordnet. Das ortsfeste Bauteil 10 ist über elastische Elemente 11 mit einem nicht gezeigten Lagerbock verbunden. Im Bereich der Lagerung 9 weist der Planetenträger 5 einen Flansch 12 auf, welcher in das ortsfeste Bauteil 10 eingesteckt ist. Der Flansch 12 ist drehfest mit dem ortsfesten Bauteil 10 verbunden, wobei die drehfeste Verbindung über die radiale Oberfläche des Flansches erfolgt. Diese radiale Oberfläche kann beispielsweise als Mitnahmeverzahnung ausgebildet sein, welche in die entsprechende Gegenverzahnung im ortsfesten Bauteil 10 eingreift. Es besteht auch die Möglichkeit, die äußere Oberfläche wellenförmig auszubilden, wobei die Oberfläche im ortsfesten Bauteil 10 entsprechend auch wellenförmig ausgebildet ist, um das Drehmoment vom Flansch 12 in das ortsfeste Bauteil 10 zu übertragen. Ist die Verbindung zur Übertragung des Drehmoments als Mitnahmeverzahnung 13 ausgebildet, so besteht die Möglichkeit, die Mitnahmeverzahnung 13, welche am Flansch 12 ausgebildet ist, an ihren axialen Enden mit Einführungsschrägen zu versehen, um ein besseres Tragverhalten der Verzahnung zu erreichen. In einer weiteren Ausgestaltungsform der Verbindung zwischen Flansch 12 und ortsfestem Bauteil 10, beispielsweise der Mitnahmeverzahnung 13, besteht die Möglichkeit, diese Verbindung ohne Spiel oder mit Übermaß, d. h. als leichte Presspassung auszubilden, wodurch gewährleistet wird, dass der Traganteil dieser Verbindung erhöht wird und zusätzlich das ortsfeste Bauteil 10 unterhalb der drehbaren Lagerung 9 in radialer Richtung unterstützt wird.
2: Der Flansch 12 weist an seinem Ende eine erste axiale Fläche 14 auf, welche die axialen Bewegungen der Lagerung 9 begrenzt. An dem anderen Ende des Flansches 12 befindet sich die zweite axiale Fläche 15, welche am ortsfesten Bauteil 10 anliegt und über Schrauben 16 auf das ortsfeste Bauteil 10 gepresst wird. Zwischen der ersten axialen Fläche 14 und der drehbaren Lagerung 9 ist ein Spalt 18 angeordnet, wodurch der Planetenträger 6 beim Übergang seines Flansches 12 in den größeren Durchmesser nicht zusätzlich durch die Kraft aus der Lagervorspannung der drehbaren Lagerung 9 belastet wird. Durch die Trennung der reinen drehfesten Verbindung und der reinen axialen Verbindung wird eine betriebssichere Funktionsweise des Mischerantriebs gewährleistet.
Es besteht die Möglichkeit zwischen dem inneren Zentralrad 3 und dem ortsfesten Bauteil 10 ein Dichtelement 19 anzuordnen, welches am Planetenträger 6 anliegen kann oder zu diesem einen Spalt aufweisen kann, um das Schmiermittel, welches sich im Planetengetriebe 4 befindet, vom Schmiermittel, welches sich im Motor 1 befindet, zu trennen. Bei Verwendung eines gemeinsamen Schmiermittels kann dieses Dichtelement 19 entfallen.
3: Der Planetenträger 6 weist mehrere Bohrungen 21 auf, welche als Durchgangsbohrungen ausgebildet sind und den Raum 20, welcher in 1 und 2 ersichtlich ist, und dadurch gebildet wird, dass das ortsfeste Bauteil 10 kürzer ausgebildet ist, als der Flansch 12, mit dem Raum, in welchem sich die Planetenräder befinden, verbindet, wodurch Schmiermittel vom Planetengetriebe 4 zur Mitnahmeverzahnung 13 gelangt und dort permanent ausgetauscht wird.
Bezugszeichenliste

1: Motor
2: Antriebswelle
3: Inneres Zentralrad
4: Planetengetriebe
5: Planetenräder
6: Planetenträger
7: Äußeres Zentralrad
8: Abtriebsflansch
9: Drehbare Lagerung
10: Ortsfestes Bauteil
11: Elastische Elemente
12: Flansch
13: Mitnahmeverzahnung
14: Erste axiale Fläche
15: Zweite axiale Fläche
16: Schrauben
17: Kassettendichtring
18: Spalt
19: Dichtelement
20: Raum
21: Bohrung

Claims

Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers, bei welchem ein Antriebsmotor (1) über ein Planetengetriebe (4) mit einem inneren Zentralrad (3), einem Planetenträger (6), mindestens einem Planetenrad (5) und einem äußeren Zentralrad (7) einen Abtrieb (8) antreibt, wobei das innere Zentralrad (3) angetrieben wird und der Planetenträger (6) drehfest gehalten ist, mit einer drehbaren Lagerung (9), über welche der Abtrieb (8), die auf den Abtrieb (8) wirkenden Kräfte an ein ortsfestes Bauteil (10) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (6) einen Flansch (12) aufweist, welcher in Richtung der Drehachse des inneren Zentralrades (3) innerhalb der drehbaren Lagerung (9) angeordnet ist, wobei der Flansch (12) von einer ersten axialen Fläche (14) und einer zweiten axialen Fläche (15) begrenzt wird und die erste axiale Fläche (14) die axiale Bewegung der drehbaren Lagerung (9) begrenzt und die zweite axiale Fläche (15) an dem ortsfesten Bauteil (10) anliegt und der Flansch (12) an der radialen Oberfläche eine Außenform aufweist, welche in eine entsprechende Innenform im ortsfesten Bauteil (10) eingreift, wobei die Außenform des Flansches (12) und die entsprechende Innenform des ortsfesten Bauteils (10) als Mitnahmeverzahnung (13) oder wellenförmig ausgebildet ist, mittels welcher Drehmoment übertragbar ist und der Flansch (12) über Verbindungselemente (16) mit dem ortsfesten Bauteil (10) so verbunden ist, dass die zweite axiale Fläche (15) auf das ortsfeste Bauteil (10) gepresst wird.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten axialen Fläche (14) und der drehbaren Lagerung (9) ein Spalt (18) ausgebildet ist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeverzahnung (13) beidseitige Einführungsschrägen aufweist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (19) an der zweiten axialen Fläche (15) anliegt oder einen Spalt zu dieser aufweist und das ortsfeste Bauteil (10) zum inneren Zentralrad (3) abdichtet.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Bauteil (10) über eine elastische Lagerung (11) mit dem Fahrzeugchassis verbindbar ist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (9) als Kegelrollenlagerung in O-Anordnung ausgebildet ist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor ein außen abgestützter Radialkolbenmotor ist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Zentralrad (7) einstückig mit dem Abtrieb (8) ausgebildet ist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Bauteil (10) mit einer Kurvenscheibe des Radialkolbenmotors verbunden ist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (6) mehrere Bohrungen (21) zur Schmierung der Außenform aufweist.
Mischtrommelantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringe der Kegelrollenlagerung mit einem Spannelement verbunden sind.