DE102012012738A1 - Mobile ground processing machine i.e. front loader type road milling machine, for transportation route construction, has shift collar transmission integrated in transfer case for changing rotational speed of output shaft - Google Patents

Mobile ground processing machine i.e. front loader type road milling machine, for transportation route construction, has shift collar transmission integrated in transfer case for changing rotational speed of output shaft Download PDF

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Abstract

The machine (1) has a drive arrangement including a main drive (10) for driving a middle milling roller, and a transfer case (15) with a drive shaft (23) and an output shaft (29). The roller is driven by the output shaft. A shift collar transmission (37) is integrated in the case for changing a rotational speed of the output shaft. The case includes pinion pairs (50, 51) with different transmission ratios between the drive and output shafts. An auxiliary drive i.e. hydraulic pump (41), is operated as a hydraulic motor for driving the roller. The pump is coupled with the output shaft. The shift collar transmission is a gear transmission. The main drive is a diesel engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine mobile Bodenbearbeitungsmaschine mit einer Antriebsanordnung und einem rotatorischen Arbeitsmittel, das durch die Antriebsanordnung antreibbar ist, wobei die Antriebsanordnung einen Hauptantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Arbeitsbetrieb und einen Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Wartungsbetrieb aufweist.The invention relates to a mobile tillage machine with a drive assembly and a rotary working means, which is driven by the drive assembly, wherein the drive assembly comprises a main drive for driving the working fluid in a working operation and an auxiliary drive for driving the working fluid in a maintenance operation.

Bodenbearbeitungsmaschinen dieser Art sind insbesondere Kaltfräsen, Stabilisierer, Surface-Miner und Recycler, die im Verkehrswegebau eingesetzt werden, und die nachfolgend in dem Begriff Straßenfräse zusammengefasst werden. Sie weisen als Arbeitsmittel eine Fräswalze auf, die im Arbeitsbetrieb von einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Hauptantrieb angetrieben wird. Für den Wartungsbetrieb ist üblicherweise ein als separater Hydraulikmotor ausgebildeter Hilfsantrieb vorhanden. Eine solche Kaltfräse ist aus der DE 100 31 195 C1 bekannt. Bei dieser Straßenfräse ist der Hilfsantrieb mit dem Antriebsstrang koppelbar, wenn die Fräswalze für Wartungsarbeiten betrieben werden soll. Ferner wird beschrieben, dass der Hilfsantrieb einen elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Motor aufweist.Tillage machines of this type are in particular cold planers, stabilizers, surface miners and recyclers, which are used in transport infrastructure, and are summarized below in the term road tiller. They have as a working means a milling drum, which is driven in working mode by a trained as an internal combustion engine main drive. For maintenance operation usually designed as a separate hydraulic motor auxiliary drive is present. Such a cold planer is from the DE 100 31 195 C1 known. In this road milling machine, the auxiliary drive can be coupled to the drive train when the milling drum is to be operated for maintenance. It is also described that the auxiliary drive has an electrically, hydraulically or pneumatically operated motor.

Der Wartungsbetrieb dient zur Überprüfung und zum Wechseln der auf der Trommel der Fräswalze angeordneten Fräswerkzeuge. Dazu wird die Frästrommel mit kleinen Drehzahlen betrieben, bei Bedarf auch in kleinen Winkelschritten. Entsprechend gibt es Hilfsmotoren, die nur für geringe Drehzahlen ausgelegt und geeignet sind. Sollte ein solcher Hilfsantrieb beim Arbeiten, beispielsweise Fräsen, durch den Hauptantrieb mitbewegt werden, könnte der Hilfsantrieb beschädigt werden. Zur Vermeidung solcher Komplikationen sind ein Freilauf oder ähnliche Maßnahmen zur Abkopplung des Hilfsmotors im Normalbetrieb hilfreich.The maintenance operation serves to check and to change the milling tools arranged on the drum of the milling drum. For this purpose, the milling drum is operated at low speeds, if necessary also in small angular steps. Accordingly, there are auxiliary engines that are designed and suitable only for low speeds. If such an auxiliary drive during work, such as milling, be moved by the main drive, the auxiliary drive could be damaged. To avoid such complications, a freewheel or similar measures for decoupling the auxiliary motor in normal operation are helpful.

Ferner wird insbesondere bei Straßenfräsen hinsichtlich des Antriebs ein immer größerer Drehzahlbereich gefordert, um eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit zu ermöglichen und gleichzeitig eine gewünschte Oberflächenqualität realisieren zu können.Furthermore, an ever-increasing speed range is required, in particular in the case of road milling machines, with regard to the drive in order to enable a high machining speed and at the same time to be able to realize a desired surface quality.

Es ist bekannt, die Hilfsantriebe bei Straßenfräsen, im Bereich eines Riemenantriebs für die Fräswalze zu installieren. In diesem Bereich herrschen jedoch ungünstige Platz- und Reinigungsbedingungen. Ferner müssen Vorrichtungen vorgesehen werden, die eine Trennung des Hilfsantriebes vom Hauptantrieb ermöglichen.It is known to install the auxiliary drives in road milling, in the range of a belt drive for the milling drum. In this area, however, unfavorable space and cleaning conditions prevail. Furthermore, devices must be provided which allow separation of the auxiliary drive from the main drive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine mobile Bodenbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, die eine kompakte Bauweise aufweist und einen großen Drehzahlbereich ermöglicht.The invention has for its object to provide a mobile tillage machine of the type mentioned above, which has a compact design and allows a large speed range.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in das Verteilergetriebe ein Schaltgetriebe zur Veränderung der Drehzahl der Abtriebswelle integriert ist.This object is achieved in that a transmission for changing the speed of the output shaft is integrated in the transfer case.

Die Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, dass ein Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels vorhanden ist, dass der Hilfsantrieb als hydraulische Pumpe ausgeführt ist, die zum Antreiben des Arbeitsmittels als Hydromotor betreibbar ist, und dass die Pumpe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist.The object is further achieved in that an auxiliary drive for driving the working fluid is present, that the auxiliary drive is designed as a hydraulic pump which is operable to drive the working fluid as a hydraulic motor, and that the pump is coupled to the output shaft.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.

Es ist besonders zweckmäßig, dass das Verteilergetriebe Getrieberadpaarungen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle aufweist, und dass das Schaltgetriebe Mittel zur wahlweisen Umschaltung zwischen den Getrieberadpaaren aufweist, so dass die Abtriebswelle in verschiedenen Getriebeschaltzuständen antreibbar ist.It is particularly expedient that the transfer case has gear pairings with different gear ratios between the drive shaft and the output shaft, and that the transmission has means for selectively switching between the gear pairs, so that the output shaft is drivable in different gear shift states.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass das Schaltgetriebe zur wahlweisen Abschaltung des Hauptantriebes von der Abtriebswelle ausgeführt ist. Das hat den Vorteil, dass der Hauptantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Arbeitsbetrieb und der Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Wartungsbetrieb eingesetzt werden können. Der Hydromotor ermöglicht dabei ein besonders dosiertes Verdrehen des Arbeitsmittels, so dass dieses gut in eine gewünschte Drehwinkelstellung gebracht werden kann, um beispielsweise Schneidzähne auszutauschen.A preferred development is that the gearbox is designed for selectively switching off the main drive of the output shaft. This has the advantage that the main drive for driving the working fluid in a working operation and the auxiliary drive for driving the working fluid can be used in a maintenance operation. The hydraulic motor allows a particularly metered rotation of the working fluid, so that it can be brought into a desired rotational angular position well, for example, to replace cutting teeth.

Durch die Ausbildung des Hilfsantriebs sowohl als Pumpe/Hydromotor-Einheit wird eine Funktionsintegration erreicht, die Platz spart und einen kompakten Aufbau der Antriebsanordnung ermöglicht. Ein zusätzlicher Motor zum Antrieb des Arbeitsmittels für den Wartungsbetrieb ist nicht erforderlich. Ferner ist eine solche Pumpe/Hydromotor-Einheit auch bei relativ hohen Drehzahlen betreibbar und kann daher auch bei Normalbetrieb hydraulische Aggregate, wie Pumpen und Stellzylinder, antreiben. Gleichzeitig ermöglicht die Pumpe/Hydromotor-Einheit im Betrieb als Hydromotor einen genauen Antrieb des Arbeitsmittels zu Wartungszwecken. Der Hilfsantrieb kann wahlweise auch abgekoppelt werden, so dass er bei hohen Drehzahlen des Hauptantriebs nicht zwingend mitlaufen muss und vor Beschädigungen durch zu hohe Drehzahlen geschützt ist.Due to the design of the auxiliary drive both as a pump / hydraulic motor unit, a functional integration is achieved which saves space and enables a compact construction of the drive arrangement. An additional motor for driving the working fluid for the maintenance operation is not required. Furthermore, such a pump / hydraulic motor unit is operable even at relatively high speeds and can therefore also in normal operation hydraulic units, such as pumps and actuating cylinder, drive. At the same time allows the pump / hydraulic motor unit in operation as a hydraulic motor accurate drive of the working fluid for maintenance purposes. Optionally, the auxiliary drive can also be decoupled, so that it does not necessarily have to run at high speeds of the main drive and is protected against damage due to excessive rotational speeds.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Antriebsanordnung ein mehrstufiges, insbesondere zweistufiges, Getriebe auf, durch das die Antriebsenergie vom Hauptantrieb über eine Antriebswelle kommend getriebeübersetzt auf eine Abtriebswelle des Getriebes und davon zum Arbeitsmittel übertragbar ist. Das Getriebe ist beispielsweise als Zahnradgetriebe ausgeführt, was einen kompakten Aufbau ermöglicht und für einen langlebigen und wartungsarmen Betrieb besonders geeignet ist. Durch das Getriebe wird es ermöglicht, dass das Arbeitsmittel unabhängig vom Drehzahlbereich des Hauptantriebs mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden kann. Dies ermöglicht, z. B. beim Einsatz in einer Straßenfräse, unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten optimiert auf Mengenleistung oder zu erzielende Oberflächenqualität realisieren zu können.According to a preferred development, the drive arrangement has a multi-stage, in particular two-stage, gearbox, through which the drive energy from the main drive via a drive shaft coming geared translated to an output shaft of the transmission and the work equipment is transferable. The transmission is designed for example as a gear transmission, which allows a compact design and is particularly suitable for a long-lasting and low-maintenance operation. The gearbox allows the working fluid to be operated at different speeds regardless of the speed range of the main drive. This allows, for. As when used in a road milling machine, different working speeds optimized to realize quantity or surface quality to be achieved.

Das Getriebe weist beispielsweise einen Freilauf auf, bei welcher der Kraftfluss vom Hauptantrieb zum Arbeitsmittel unterbrochen ist, während der Kraftfluss vom Hilfsantrieb zum Arbeitsmittel bestehen bleibt. Da der Hilfsantrieb aber vorzugsweise auf neutral geschaltet ist, kann er bei einem manuellen Drehen des Arbeitsmittels mitgedreht werden. In diesem Betriebszustand kann das Arbeitsmittel gegebenenfalls unter Einsatz entsprechender Hilfsmittel, wie z. B. Hebelwerkzeugen, manuell gedreht werden.The transmission has, for example, a freewheel, in which the power flow from the main drive to the working fluid is interrupted, while the power flow from the auxiliary drive to the working fluid remains. However, since the auxiliary drive is preferably switched to neutral, it can be rotated in a manual rotation of the working medium. In this operating condition, the working fluid may optionally be prepared using appropriate aids, such as. B. lever tools are rotated manually.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Getrieberadpaare mit unterschiedlichen Übersetzungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet und mit Hilfe des Schaltgetriebes wahlweise an- und abkuppelbar. Das Schaltgetriebe ist bevorzugt als Schaltmuffengetriebe ausgebildet, das als Reibschlusskupplung, z. B. als Lamellenkupplung, oder als Formschlusskupplung, z. B. als Klauen-, Zahn- oder Bolzenkupplung, ausgeführt sein kann. Dieser Aufbau ermöglicht eine kompakte Bauweise.According to a further embodiment gear pairs are arranged with different ratios between the drive shaft and the output shaft and with the help of the gearbox optionally on and uncoupled. The gearbox is preferably designed as a shift sleeve transmission, which serves as a friction clutch, z. B. as a multi-plate clutch, or as a form-locking coupling, z. B. as a claw, tooth or pin coupling, can be performed. This structure allows a compact design.

Ein besonders einfacher Aufbau ist dadurch realisierbar, dass der Hilfsantrieb unmittelbar mit der Abtriebswelle gekoppelt ist.A particularly simple structure can be realized in that the auxiliary drive is directly coupled to the output shaft.

Es ist für den Schaltvorgang besonders vorteilhaft, dass der Hilfsantrieb zur Synchronisation der Drehzahl der Abtriebswelle auf die Drehzahl der Antriebswelle ausgeführt ist. Unter Drehzahl der Antriebswelle ist in diesem Zusammenhang gegebenenfalls auch die Drehzahl eines rotierenden Getriebeteils des Verteilergetriebes zu verstehen, welches nur mittelbar mit der Antriebswelle verbunden ist, z. B. über eine Übersetzung, und welches unmittelbar zum Eingriff mit der Abtriebswelle vorgesehen ist.It is particularly advantageous for the switching process that the auxiliary drive is designed to synchronize the rotational speed of the output shaft to the rotational speed of the drive shaft. Under speed of the drive shaft is in this context, if necessary, to understand the speed of a rotating gear part of the transfer case, which is only indirectly connected to the drive shaft, z. B. via a translation, and which is provided directly for engagement with the output shaft.

Wenn der Hilfsantrieb antriebsseitig mit einem eigenen Verbrennungsmotor in Wirkverbindung steht, kann das Schalt- und Verteilergetriebe in Verbindung mit dem Hauptantrieb als Summiergetriebe betrieben werden. Es besteht dann ei Kraftfluss vom Hauptantrieb auf die Abtriebswelle des Verteilergetriebes und ein weiterer Kraftfluss vom Verbrennungsmotor des Hilfsantriebs auf die Abtriebswelle und beide Kraftflüsse summieren sich.If the auxiliary drive is on the drive side with its own internal combustion engine in operative connection, the shift and transfer case can be operated in conjunction with the main drive as summing. There is then a power flow from the main drive to the output shaft of the transfer case and another power flow from the engine of the auxiliary drive to the output shaft and both power fluxes add up.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben. Es zeigen schematisch:The invention will be further described below with reference to an embodiment with reference to the drawings. They show schematically:

1 eine Bodenbearbeitungsmaschine, ausgeführt als Straßenfräse vom Frontladertyp mit Mittelfräswalze, in Seitenansicht; 1 a tillage machine, designed as a front loader tiller with Mittelfräswalze, in side view;

2 einen Fräswalzenantrieb der Straßenfräse von 1 in einem ersten Schaltzustand; 2 a milling drum drive the road milling machine of 1 in a first switching state;

3 den Fräswalzenantrieb von 2 in einem zweiten Schaltzustand; und 3 the milling drum drive of 2 in a second switching state; and

4 den Fräswalzenantrieb gemäß 2 in einem dritten Schaltzustand. 4 according to the milling drum drive 2 in a third switching state.

Gemäß 1 weist eine Straßenfräse 1 vom Frontladertyp mit einer mittig angeordneten Fräswalze 2, die sich in einem Fräskasten 3 befindet. Die Arbeitsrichtung (Vorwärtsrichtung) ist mit einem Pfeil a angegeben. Die Straßenfräse 1 weist ferner einen Maschinenrahmen 4 mit einem Fahrstand 5 und über Hubsäulen am Maschinenrahmen 4 höhenverstellbar gelagerte Raupenfahrwerke 6 (wobei hier auch alternativ Radfahrwerke eingesetzt werden können) auf. Im Arbeitsbetrieb wird die Straßenfräse 1 über den Untergrund 7 in der Arbeitsrichtung a verfahren und fräst dabei mit der in Rotation versetzten Fräswalze 2 Bodenmaterial vom Untergrund 7 ab. Das Fräsgut wird durch die Rotation der Fräswalze 2 aus dem Fräskasten 3 auf eine mit dem Fräskasten 3 verbundene Bandfördervorrichtung 8 zum Abtransport geschleudert. Die Straßenfräse 1 ist mit einem Hauptantrieb 10 (2), hier einem Dieselmotor, in einem Motorraum 9 ausgerüstet, der den Fahrantrieb sowie alle Hilfsantriebe und Pumpen antreibt. Der Kraftfluss vom Hauptantrieb 10 zur Fräswalze 2 erfolgt über ein Verteilergetriebe 15 (2) und einen Riementrieb, von welchem in 1 das Riementriebgehäuse 11 veranschaulicht ist.According to 1 has a road milling machine 1 of the front loader type with a centrally arranged milling drum 2 that are in a milling box 3 located. The working direction (forward direction) is indicated by an arrow a. The road milling machine 1 also has a machine frame 4 with a control station 5 and via lifting columns on the machine frame 4 height-adjustable mounted crawler tracks 6 (which can also be used as an alternative bogies) on. In working mode, the road milling machine 1 over the underground 7 moved in the direction of a and thereby milled with the offset in rotation milling drum 2 Soil from the ground 7 from. The milled material is created by the rotation of the milling drum 2 from the milling box 3 on one with the milling box 3 connected belt conveyor 8th hurled for transport. The road milling machine 1 is with a main drive 10 ( 2 ), here a diesel engine, in an engine compartment 9 equipped, which drives the traction drive and all auxiliary drives and pumps. The power flow from the main drive 10 to the milling drum 2 via a transfer case 15 ( 2 ) and a belt drive, of which in 1 the belt drive housing 11 is illustrated.

Gemäß 2, 3 und 4 weist das Verteilergetriebe 15 einen ersten Getriebeeingang, der von der Antriebsseite der Antriebswelle 23 gebildet wird, sowie mehrere Getriebeausgänge (Abtriebe) auf, die von der Abtriebsseite der Antriebswelle 23 sowie einer ersten und zweiten Abtriebswelle 29, 46 gebildet werden. Die Antriebswelle 23 wird von der Kurbelwelle des Hauptantriebs 10 gebildet. Das Verteilergetriebe weist ferner auch einen Getriebeteil auf, der als Schaltgetriebe ausgebildet ist, über welches die Drehzahl der Abtriebswelle 29 verändert werden kann. Abhängig von der Schaltstellung des Schaltgetriebes kann einer der Getriebeausgänge wahlweise auch zu einem Getriebeeingang umgeschaltet werden. Dieser umschaltbare Getriebeeingang dient zum Anschluss eines Hilfsantriebs. In dem dargestellten Beispiel kann das Schaltgetriebe drei Schaltzustände einnehmen. Das Schaltgetriebe ist als Schaltmuffengetriebe 37 in Form einer Klauenkupplung ausgebildet.According to 2 . 3 and 4 has the transfer case 15 a first transmission input from the drive side of the drive shaft 23 is formed, as well as several transmission outputs (power take-offs), from the output side of the drive shaft 23 and a first and second output shaft 29 . 46 be formed. The drive shaft 23 is from the crankshaft of the main drive 10 educated. The transfer case also has a gear part, which is designed as a manual transmission, via which the speed of the output shaft 29 can be changed. Depending on the switching position of the gearbox can be switched to one of the transmission outputs optionally also to a transmission input. This switchable transmission input is used to connect an auxiliary drive. In the illustrated example, the transmission can take three switching states. The manual transmission is as a sliding sleeve transmission 37 formed in the form of a dog clutch.

Das kombinierte Schalt- und Verteilergetriebe 15 dient zum Antreiben von mehreren Pumpen für Hilfsaggregate der Straßenfräse 1, die im dargestellten Beispiel als erste, zweite und dritte Pumpen 41, 43, 45 am ersten, zweiten und dritten Ausgang des Verteilergetriebes 15 dargestellt sind. Bei der ersten Pumpe 41 handelt es sich um eine Pumpe/Hydromotor-Einheit, d. h. sie kann von Pumpenbetrieb in Motorbetrieb umgeschaltet werden. Ferner dient das kombinierte Schalt- und Verteilergetriebe 15 zum Antreiben der Fräswalze 2 am vierten Getriebeausgang wahlweise mit unterschiedlichen Drehzahlen, abhängig von der Schaltstellung des Schaltgetriebes. Ein Getriebegehäuse ist mit 21 bezeichnet. Die erste Pumpe 41 kann wahlweise auch als Hydromotor betrieben werden, der als Hilfsantrieb für die Fräswalze 2 und zum Synchronisieren des Schaltgetriebes dient.The combined shift and transfer case 15 is used to drive several pumps for auxiliary equipment of the road milling machine 1 in the example shown as the first, second and third pumps 41 . 43 . 45 at the first, second and third output of the transfer case 15 are shown. At the first pump 41 it is a pump / hydraulic motor unit, ie it can be switched from pump operation to engine operation. Furthermore, the combined switch and transfer case is used 15 for driving the milling drum 2 at the fourth transmission output optionally with different speeds, depending on the switching position of the gearbox. A gearbox is with 21 designated. The first pump 41 can optionally also be operated as a hydraulic motor, as an auxiliary drive for the milling drum 2 and used to synchronize the gearbox.

Die Antriebswelle 23 überträgt die Antriebsenergie des Hauptantriebs 10 über das Verteilergetriebe 15 auf eine parallele Abtriebswelle 29, auf welcher eine Riemenscheibe 31 des zur Fräswalze 2 führenden Riementriebes sitzt. Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass der Fräswalze 2 abtriebsseitig vom Riementrieb ein Fräsgetriebe (nicht dargestellt) vorgeschaltet ist, auf das hier nicht eingegangen wird.The drive shaft 23 transmits the drive power of the main drive 10 over the transfer case 15 on a parallel output shaft 29 on which a pulley 31 to the milling drum 2 leading belt drive sits. For completeness, it should be noted that the milling drum 2 On the output side of the belt drive a milling gear (not shown) is connected upstream, which is not discussed here.

Das Verteilergetriebe 15 verteilt den Kraftfluss vom Hauptantrieb 10 auf die vier Getriebeausgänge, wobei der erste, zweite und dritte Getriebeausgang mit jeweils einer der drei Pumpen 41, 43, 45 in Wirkverbindung stehen. Die erste Pumpe 41 ist drehfest mit der Abtriebswelle 29 verbunden. Sie wird somit beim ersten und zweiten Schaltzustand des Schaltmuffengetriebes 37 gemeinsam mit der Riemenscheibe 31 und mit der gleichen Drehzahl angetrieben, wie die Riemenscheibe 31. Die zweite Pumpe 43 ist drehfest mit der Antriebswelle 23 verbunden, so dass sie vom Hauptantrieb 10 permanent angetrieben wird. Die dritte Pumpe 45 sitzt drehfest auf der weiteren Abtriebswelle 46, die parallel zur Antriebswelle 23 verläuft, und ein fünftes Getrieberad 47 trägt, das vom dem zweiten Getrieberad 33 permanent angetrieben wird.The transfer case 15 distributes the power flow from the main drive 10 to the four transmission outputs, wherein the first, second and third transmission output with one of the three pumps 41 . 43 . 45 in operative connection. The first pump 41 is non-rotatable with the output shaft 29 connected. It is thus at the first and second switching state of the shift sleeve transmission 37 together with the pulley 31 and driven at the same speed as the pulley 31 , The second pump 43 is non-rotatable with the drive shaft 23 connected, leaving them from the main drive 10 is permanently driven. The third pump 45 sits non-rotatably on the other output shaft 46 , which are parallel to the drive shaft 23 runs, and a fifth gear 47 that carries from the second gear wheel 33 is permanently driven.

Alle Getrieberäder sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Zahnräder ausgebildet. Die erste, zweite und dritte Pumpe 41, 43 45 können beispielsweise zum Antreiben von hydraulischen Nebenaggregaten, wie z. B. Stellzylindern, der Bandfördervorrichtung 8 o. ä. dienen.All gears are formed in this embodiment as gears. The first, second and third pump 41 . 43 45 For example, for driving hydraulic ancillaries, such. B. adjusting cylinders, the belt conveyor 8th o. Ä. Serve.

Die Getriebeverbindung von der Antriebswelle 23 auf die Abtriebswelle 29 erfolgt wahlweise über ein erstes Getrieberadpaar 50, bestehend aus einem ersten Getrieberad 25 auf der Antriebswelle 23 und einem zweiten Getrieberad 33 auf der Abtriebswelle 29 mit einem ersten Übersetzungsverhältnis oder über ein zweites Getrieberadpaar 51, bestehend aus einem dritten Getrieberad 27 auf der Antriebswelle 23 und einem vierten Getrieberad 35 auf der Abtriebswelle 29, mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis. Das erste und dritte Getrieberad 25, 27 sind drehfest auf der Antriebswelle 23 angeordnet.The transmission connection from the drive shaft 23 on the output shaft 29 Optionally via a first gear pair 50 consisting of a first gear 25 on the drive shaft 23 and a second gear 33 on the output shaft 29 with a first gear ratio or via a second gear pair 51 consisting of a third gear 27 on the drive shaft 23 and a fourth gear 35 on the output shaft 29 , with a second gear ratio. The first and third gears 25 . 27 are non-rotatable on the drive shaft 23 arranged.

Für die Schaltfunktion des kombinierten Schalt- und Verteilergetriebes 15 sind das zweite und vierte Getrieberad 33, 35 als Losräder drehbar auf der Abtriebswelle 29 angeordnet und können über das Schaltmuffengetriebe 37 alternativ jeweils mit der Abtriebswelle 29 in Drehverbindung gekuppelt werden. Wahlweise können damit das zweite Getrieberad 33 oder das vierte Getrieberad 35 auf der Abtriebswelle 29 festgelegt oder beide gleichzeitig in den Freilauf geschaltet werden.For the switching function of the combined shift and transfer case 15 are the second and fourth gears 33 . 35 as loose wheels rotatable on the output shaft 29 arranged and can via the gearbox transmission 37 alternatively, each with the output shaft 29 be coupled in rotary connection. Optionally, so that the second gear 33 or the fourth gear 35 on the output shaft 29 set or both simultaneously switched to freewheel.

Das Schaltmuffengetriebe 37 weist als Schaltelement eine drehfest auf der Abtriebswelle 29 angeordnete und axial auf der Abtriebswelle 29 verschiebbare Schiebemuffe 48 auf, die als Kupplungsmuffe einer Klauenkupplung ausgebildet ist. Sie weist an beiden Stirnseiten Innenklauen 39, 40 auf. Die entsprechende Kupplungsbacke auf dem zweiten Getrieberad 33 ist mit Klauen 42 und die Kupplungsbacke auf dem vierten Getrieberad 35 ist mit Klauen 44 versehen.The sliding sleeve gearbox 37 has a switching element rotatably on the output shaft 29 arranged and axially on the output shaft 29 sliding sliding sleeve 48 on, which is designed as a coupling sleeve of a dog clutch. It has internal claws on both ends 39 . 40 on. The corresponding clutch shoe on the second gear 33 is with claws 42 and the clutch shoe on the fourth gear 35 is with claws 44 Mistake.

Die Schiebemuffe 48 wird über einen Schalthebel 49 betätigt. Die Schaltung des Schaltmuffengetriebes 37 erfolgt hydraulisch über einen federnd vorgespannten Hydraulikzylinder 53. Sie kann auch mechanisch oder elektromotorisch erfolgen.The sliding sleeve 48 is via a shifter 49 actuated. The circuit of the shift sleeve transmission 37 Hydraulically via a spring-biased hydraulic cylinder 53 , It can also be done mechanically or by electric motor.

Je nachdem, ob in einem ersten Schaltzustand das zweite Getrieberad 33 oder in einem zweiten Schaltzustand das vierte Getrieberad 35 an der Abtriebswelle 29 angekuppelt ist, wird die Fräswalze 2 über den vierten Getriebeausgang mit dem Übersetzungsverhältnis des ersten Getrieberadpaares 50 oder des zweiten Getrieberadpaares 51 angetrieben. Die Riemenscheibe 31 und damit auch die Fräswalze 2 können dadurch bei unveränderter Drehzahl des Hauptantriebs 10 mit zwei unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden. Somit wird mittels des Schaltmuffengetriebes 37 ein Mehrgang-Getriebe gebildet, hier ein 2-Ganggetriebe, mit welchem zwei unterschiedliche Ausgangsdrehzahlen des Verteilergetriebes 15 geschaltet werden können, hier zum Antreiben der Riemenscheibe 31 bzw. der Fräswalze 2, beispielsweise für Standardfräsbetrieb oder zum Oberflächen- und Feinfräsen.Depending on whether in a first switching state, the second gear 33 or in a second switching state, the fourth gear 35 on the output shaft 29 is coupled, the milling drum 2 over the fourth gear output with the gear ratio of the first gear pair 50 or the second Getrieberadpaares 51 driven. The pulley 31 and thus also the milling drum 2 can thereby at unchanged speed of the main drive 10 be driven at two different speeds. Thus, by means of the shift sleeve transmission 37 formed a multi-speed transmission, here a 2-speed gearbox, with which two different output speeds of the transfer case 15 can be switched, here to drive the pulley 31 or the milling drum 2 For example, for standard milling or for surface and fine milling.

In der in 2 dargestellten ersten Schaltstellung befindet sich die Schiebemuffe 48 in einer ersten Position, in welcher sie mit dem zweiten Getrieberad 33 eingekuppelt und damit drehfest verbunden ist. Der Kraftfluss zur Abtriebswelle 29 und damit zur Riemenscheibe 31 erfolgt dabei vom Hauptantrieb 10 über die Antriebswelle 23 und die erste Getrieberadpaarung 50. Das vierte Getrieberad 35 ist in der ersten Schaltstellung ausgekuppelt. Es wird zwar vom dritten Getrieberad 27 angetrieben, läuft aber leer auf der Abtriebswelle 29.In the in 2 shown first switching position is the sliding sleeve 48 in a first position, in which it engages with the second gear wheel 33 engaged and thus rotatably connected. The power flow to the output shaft 29 and thus to the pulley 31 takes place from the main drive 10 over the drive shaft 23 and the first gear pairing 50 , The fourth gear 35 is disengaged in the first switching position. It is indeed from the third gear 27 driven, but runs empty on the output shaft 29 ,

In der zweiten Schaltstellung des Schaltmuffengetriebes 37 gemäß 3 ist die Schiebemuffe 48 mit dem vierten Getrieberad 35 gekuppelt und der Kraftfluss vom Hauptantrieb 10 zur Riemenscheibe 31 erfolgt somit über das zweite Getrieberadpaar 51. Das zweite Getrieberad 33 läuft in dieser zweiten Schaltstellung leer auf der Abtriebswelle 29. Dadurch wird in dieser Schaltstellung kein Drehmoment über das erste Getrieberadpaar 50 auf die Abtriebswelle 29 übertragen. Die erste Pumpe 41 wird ebenso wie die Riemenscheibe 31 mit der vom zweiten Getrieberadpaar 51 festgelegten Drehzahl angetrieben. Der Antrieb für die zweite und dritte Pumpe 43, 45 bleibt gegenüber der ersten Schaltstellung gemäß 2 unverändert.In the second switching position of the shift sleeve transmission 37 according to 3 is the sliding sleeve 48 with the fourth gear 35 coupled and the power flow from the main drive 10 to the pulley 31 takes place via the second Getrieberadpaar 51 , The second gear wheel 33 runs in this second switching position empty on the output shaft 29 , As a result, in this switching position, no torque on the first Getrieberadpaar 50 on the output shaft 29 transfer. The first pump 41 just like the pulley 31 with the second gear pair 51 driven speed. The drive for the second and third pump 43 . 45 remains according to the first switching position according to 2 unchanged.

In der dritten Schaltstellung des Schaltmuffengetriebes 37 gemäß 4 ist der Hauptantrieb 10 vollständig von der Abtriebswelle 29 abgekuppelt. Die Schiebemuffe 48 befindet sich in einer neutralen Mittelposition, in welcher sie sowohl mit dem zweiten Getrieberad 33 als auch mit dem vierten Getrieberad 35 außer Eingriff ist und diese beiden Getrieberäder leer drehen. In dieser Freilaufstellung kann der Hauptantrieb 10 kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 29 und die Fräswalze 2 übertragen. Der Kraftfluss zwischen Hauptantrieb 10 und Riementrieb bzw. Riemenscheibe 31 sowie der ersten Pumpe 41 ist unterbrochen. Die anderen Teile des kombinierten Schalt- und Verteilergetriebes 15 sind wie bei den beiden anderen vorstehend beschriebenen Schaltstellungen nicht einbezogen, d. h. der Kraftfluss zwischen dem Hauptantrieb 10 und den Getriebeausgängen zur zweiten und dritten Pumpe 43, 45 bleibt bestehen.In the third shift position of the shift sleeve transmission 37 according to 4 is the main drive 10 completely from the output shaft 29 uncoupled. The sliding sleeve 48 is in a neutral center position, in which they both with the second gear 33 as well as with the fourth gear 35 is disengaged and turn these two gears empty. In this freewheeling position, the main drive 10 no torque on the output shaft 29 and the milling drum 2 transfer. The power flow between the main drive 10 and belt drive or pulley 31 and the first pump 41 is interrupted. The other parts of the combined shift and transfer case 15 are not included as in the other two switch positions described above, ie the power flow between the main drive 10 and the transmission outputs to the second and third pumps 43 . 45 remains.

Da die erste Pumpe 41 wahlweise auch als Hydromotor betrieben werden kann, ist in dieser Schaltstellung der erste Getriebeausgang des Verteilergetriebes 15 zu einem Getriebeeingang umgeschaltet. In dieser dritten Schaltstellung kann die umgeschaltete erste Pumpe 41 als Hilfsantrieb für die Abtriebswelle 29 dienen.Because the first pump 41 optionally can also be operated as a hydraulic motor is in this switching position of the first transmission output of the transfer case 15 switched to a transmission input. In this third switching position, the switched first pump 41 as auxiliary drive for the output shaft 29 serve.

Der Hilfsantrieb wird zum Antreiben der Riemenscheibe 31 bzw. der Fräswalze 2 verwendet, wenn kleine Drehzahlen oder Drehungen in Winkelschritten gewünscht sind, z. B. in einem Wartungsbetrieb, wenn Wartungsarbeiten an der Fräswalze 2 durchgeführt werden. Typische Drehzahlen liegen dabei in einem Bereich von 0 bis 900 U/min. Dies ist mittels des Hilfsantriebs einfacher und genauer möglich als mit dem Hauptantrieb 10, der typischerweise mit hohen Drehzahlen im Bereich von 1900 U/min rotiert. Eine stufenlose Verstellung der Drehzahl des Hilfsantriebs kann auf bekannte Weise dadurch erreicht werden, dass die als Hydromotor arbeitende erste Pumpe 41 über eine stufenlos verstellbare Verstellpumpe (nicht dargestellt) angetrieben wird.The auxiliary drive is used to drive the pulley 31 or the milling drum 2 used when small speeds or rotations in angular steps are desired, for. B. in a maintenance operation when maintenance on the milling drum 2 be performed. Typical speeds are in a range of 0 to 900 U / min. This is easier and more accurate by means of the auxiliary drive than with the main drive 10 which typically rotates at high speeds in the order of 1900 rpm. A stepless adjustment of the rotational speed of the auxiliary drive can be achieved in a known manner in that the first pump operating as a hydraulic motor 41 is driven by a continuously variable adjustment pump (not shown).

Da das zweite und vierte Getrieberad 33, 35 als Losräder auf der Abtriebswelle sitzen, müssen beim Verdrehen der Abtriebswelle 29 der Hauptantrieb 10 und die übrigen am Getriebe angeschlossenen Pumpen, hier die zweite und dritte Pumpe 43, 45, nicht mitbewegt werden. Die als Hydromotor arbeitende Pumpe 41 kann daher eine relativ kleine Leistung haben. Außerdem kann die Fräswalze 2 auch manuell gedreht, wenn der Hilfsantrieb hydraulisch auf neutral gestellt ist und deshalb der Hilfsantrieb mitgedreht werden kann.Since the second and fourth gears 33 . 35 When idler gears are sitting on the output shaft, when turning the output shaft 29 the main drive 10 and the other pumps connected to the gearbox, here the second and third pumps 43 . 45 , do not be moved. The hydraulic motor pump 41 can therefore have a relatively small power. In addition, the milling drum 2 also turned manually when the auxiliary drive is hydraulically set to neutral and therefore the auxiliary drive can be rotated.

Es ist zweckmäßig, vor einer Umschaltung des Schaltgetriebes eine Synchronisation der Drehzahl der Abtriebswelle 29 auf die Drehzahl des vom Hauptantrieb 10 angetriebenen Teils des Verteilergetriebes 15 vorzunehmen, mit welchem die Abtriebswelle 29 in Eingriff gebracht werden soll, indem der Hilfsantrieb eingesetzt wird. Die Synchronisation erweist sich als vorteilhaft beim Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Schaltzustand sowie beim Umschalten vom dritten Schaltzustand in den ersten oder zweiten Schaltzustand.It is expedient to synchronize the rotational speed of the output shaft before switching the gearbox 29 on the speed of the main drive 10 driven part of the transfer case 15 make, with which the output shaft 29 is to be brought into engagement by the auxiliary drive is used. The synchronization proves to be advantageous when switching between the first and second switching state and when switching from the third switching state to the first or second switching state.

Im vorliegenden Beispiel wird die Drehzahl der Abtriebswelle 29 mit der Drehzahl des jeweils anzukuppelnden zweiten bzw. vierten Getrieberades 33 bzw. 35 synchronisiert. Dazu wird das Schaltgetriebe in den oben beschriebenen Freilauf geschaltet, soweit es sich nicht bereits im Freilauf befindet, in welchem der Kraftfluss zum Hauptantrieb 10 unterbrochen ist. Dann wird die Abtriebswelle 29 mit dem Hilfsantrieb auf die gleiche Drehzahl gebracht wie das anzukuppelnde zweite bzw. vierte Getrieberad 33 bzw. 35. Anschließend wird das gewünschte Getrieberad 33 bzw. 35 durch Verschieben der Schiebemuffe 48 an die Abtriebswelle 29 gekuppelt und damit der Kraftfluss zum Hauptantrieb 10 hergestellt.In this example, the speed of the output shaft 29 with the rotational speed of the respectively to be coupled second and fourth gear 33 respectively. 35 synchronized. For this purpose, the manual transmission is switched to the freewheel described above, as far as it is not already in the freewheel, in which the power flow to the main drive 10 is interrupted. Then the output shaft 29 brought to the same speed with the auxiliary drive as the second or fourth gear to be coupled 33 respectively. 35 , Subsequently, the desired gear 33 respectively. 35 by moving the sliding sleeve 48 to the output shaft 29 coupled and thus the power flow to the main drive 10 produced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10031195 C1 [0002] DE 10031195 C1 [0002]

Claims (11)

Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) mit einem rotatorischen Arbeitsmittel, insbesondere einer Straßenfräse (2), und einer Antriebsanordnung, die einen Hauptantrieb (10) zum Antreiben des Arbeitsmittels sowie ein Verteilergetriebe (15) mit einer Antriebswelle (23) und einer Abtriebswelle (29) aufweist, wobei über die Abtriebswelle (29) das rotatorische Arbeitsmittel angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in das Verteilergetriebe (15) ein Schaltgetriebe zur Veränderung der Drehzahl der Abtriebswelle (29) integriert ist.Mobile tillage machine ( 1 ) with a rotatory working means, in particular a road milling machine ( 2 ), and a drive assembly having a main drive ( 10 ) for driving the working fluid and a transfer case ( 15 ) with a drive shaft ( 23 ) and an output shaft ( 29 ), wherein via the output shaft ( 29 ) the rotary working means is driven, characterized in that in the transfer case ( 15 ) a transmission for changing the rotational speed of the output shaft ( 29 ) is integrated. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (15) Getrieberadpaarungen (50, 51) mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Antriebswelle (23) und der Abtriebswelle (29) aufweist, und dass das Schaltgetriebe Mittel zur wahlweisen Umschaltung zwischen den Getrieberadpaaren (50, 51) aufweist, so dass die Abtriebswelle (29) mit der Antriebswelle (23) in unterschiedlichen Getriebeschaltzuständen antreibbar ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the transfer case ( 15 ) Gear Wheel Pairings ( 50 . 51 ) with different transmission ratios between the drive shaft ( 23 ) and the output shaft ( 29 ), and that the gearbox means for selectively switching between the gear pairs ( 50 . 51 ), so that the output shaft ( 29 ) with the drive shaft ( 23 ) is drivable in different gear shift states. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) mit einer Antriebsanordnung und einem rotatorischen Arbeitsmittel, das durch die Antriebsanordnung antreibbar ist, wobei die Antriebsanordnung einen Hauptantrieb (10) zum Antreiben des Arbeitsmittels (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels vorhanden ist, dass der Hilfsantrieb als hydraulische Pumpe (41) ausgeführt ist, die zum Antreiben des Arbeitsmittels (2) als Hydromotor betreibbar ist, und dass die Pumpe (41) mit der Abtriebswelle (29) gekoppelt ist.Mobile tillage machine ( 1 ) with a drive arrangement and a rotary working means which can be driven by the drive arrangement, wherein the drive arrangement has a main drive ( 10 ) for driving the working medium ( 2 ), characterized in that an auxiliary drive for driving the working means is present, that the auxiliary drive as a hydraulic pump ( 41 ) designed to drive the working fluid ( 2 ) is operable as a hydraulic motor, and that the pump ( 41 ) with the output shaft ( 29 ) is coupled. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe zur wahlweisen Abschaltung des Hauptantriebes (10) von der Abtriebswelle (29) ausgeführt ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the gearbox for selectively switching off the main drive ( 10 ) from the output shaft ( 29 ) is executed. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe einen Freilauf aufweist, bei dem der Kraftfluss vom Hauptantrieb (10) zum Arbeitsmittel unterbrochen ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the gearbox has a freewheel, wherein the power flow from the main drive ( 10 ) is interrupted to work equipment. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsantrieb zur Synchronisation der Drehzahl der Abtriebswelle (29) auf die Drehzahl der Antriebswelle (23) ausgeführt ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the auxiliary drive for synchronizing the rotational speed of the output shaft ( 29 ) to the speed of the drive shaft ( 23 ) is executed. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe als Schaltmuffengetriebe (37) ausgeführt ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the manual transmission as a sliding sleeve transmission ( 37 ) is executed. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmuffengetriebe (37) mit einer Reibschlusskupplung oder einer Formschlusskupplung versehen ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the sliding sleeve transmission ( 37 ) is provided with a friction clutch or a form-locking coupling. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (29) mit einem Riementrieb der Arbeitsvorrichtung wirkverbunden ist.Mobile tillage machine ( 1 ) according to one of claims 3 to 8, characterized in that the output shaft ( 29 ) is operatively connected to a belt drive of the working device. Mobile Bodenbearbeitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsantrieb antriebsseitig mit einem eigenen Verbrennungsmotor in Wirkverbindung steht, und dass das Schalt- und Verteilergetriebe (15) in Verbindung mit dem Hauptantrieb (10) als Summiergetriebe betrieben wird.Mobile tillage machine ( 1 ) according to one of claims 3 to 9, characterized in that the auxiliary drive is on the drive side with its own internal combustion engine in operative connection, and that the shift and transfer case ( 15 ) in conjunction with the main drive ( 10 ) is operated as summation. Verteilergetriebe (15) für eine mobile Bodenverarbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Transfer case ( 15 ) for a mobile soil processing machine ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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