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Die Erfindung betrifft eine, insbesondere selbstfahrende, Baumaschine oder Landmaschine mit einer rotierbaren Arbeitseinrichtung, insbesondere mit einer Arbeitseinrichtung zum Bearbeiten von Bodenoberflächen oder für Materialzerkleinerung, wie beispielsweise einer Fräswalze, und einer Antriebsvorrichtung mit einer ersten Antriebsquelle sowie einer schaltbaren Kopplungseinrichtung zwischen der ersten Antriebsquelle und der Arbeitseinrichtung zum Zuschalten der Arbeitseinrichtung an die erste Antriebsquelle. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Antreiben einer rotierenden Arbeitseinrichtung, insbesondere einer Walze, zum Bearbeiten von Bodenoberflächen oder für Materialzerkleinerung.
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Aus dem Stand der Technik bekannt sind selbstfahrende oder stationäre Baumaschinen mit rotierenden Arbeitseinrichtungen bzw. Arbeitswerkzeugen zum Bearbeiten von Bodenoberflächen oder zur Materialzerkleinerung. Eine schematische Seitenansicht einer solchen Baumaschine ist in der 1 dargestellt. Die Baumaschine 10 weist einen Maschinenrahmen 60 und eine Antriebsquelle 70 für den Antrieb von Fahreinrichtungen 20 auf. Ferner ist die Baumaschine 10 mit Arbeitseinrichtungen 30, von denen nur eine anhebbare Fräswalze zum Fräsen der Bodenoberfläche 40 dargestellt ist, ausgestattet. Die Fräswalze 30 wird von einem Walzenantrieb angetrieben, der von der Fräswalze 30 entkoppelbar ist. Der Walzenantrieb erfolgt mittels der Antriebsquelle 70, die auch die Fahreinrichtung 20 antreibt, oder mittels einer separaten Antriebsquelle. Die Fräswalze 30 kann beispielsweise mittels Hydraulikzylindern 50 in eine angehobene Position, d. h. in eine Leerlaufposition verlagert werden, wenn die Fräswalze 30 nicht im Fräsbetrieb ist. In der Leerlaufposition ist der Fräsrotor nicht im Eingriff mit dem Boden.
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Im Betrieb der Fräswalze 30 wird der Kraftfluss mittels einer schaltbaren Kupplung, die wahlweise mit oder ohne Entkopplungselement ausgebildet ist, auf einen Riemenantrieb übertragen, und von dem Riemenantrieb der Fräswalze zugeleitet. Dazu ist ein Reduktionsgetriebe zwischen dem Riemenantrieb und der Fräswalze oder zwischen der Antriebsquelle 65 und der schaltbaren Kupplung positioniert. Die schaltbare Kupplung kann hydraulisch, elektrisch, pneumatisch, mechanisch oder anderweitig betätigbar sein. Die schaltbare Kupplung kann beispielsweise eine Elastikkupplung sein.
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Das Zuschalten der Fräswalze 30 bedarf eines definierten Ablaufes. Dabei muss zunächst die erste Antriebsquelle auf eine reduzierte Drehzahl, meist auf die Leerlaufdrehzahl, gebracht werden, bevor der Zuschaltvorgang der Fräswalze 30 erfolgen kann. Anschließend kann die Antriebsquellendrehzahl der ersten Antriebsquelle 65 wieder erhöht werden, so dass die gewünschte Betriebsdrehzahl der Fräswalze 30 erreicht wird. Dabei gestaltet sich der Zuschaltvorgang derartig, dass der gesamte Antriebsstrang im Schlupfbetrieb der Kupplung und des Riemenantriebs beschleunigt und synchronisiert werden muss.
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Vergleichbare Konzepte gibt es weiterhin im Bereich selbstfahrender Landmaschinen mit Einrichtungen wie beispielsweise Feldhäckslern zum Zerkleinern von pflanzlichen Produkten.
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Nachteilig bei den bekannten Konzepten zum Antreiben einer rotierenden Arbeitsvorrichtung von Baumaschinen oder Landmaschinen ist, dass die schaltbare Kupplung und der Riemenantrieb einem erhöhten Verschleiß unterliegen, was zum großen Teil durch den notwendigen Zuschaltvorgang und den Schlupfbetrieb bedingt ist. Die Kupplung kann nur bei niedrigen Drehzahlen oder Drehzahldifferenzen geschaltet werden. Bei dem Zuschaltvorgang läuft der Antriebsstrang eine gewisse Zeit in dem Schlupfbetrieb, was sich in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz und der Massenträgheiten des Antriebsstranges noch verlängert. Dies hat eine Verkürzung der Lebensdauer der Komponenten zur Folge.
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Ein Zuschalten der Fräswalzenantriebseinheit bzw. der Arbeitsvorrichtung bei ausgeschalteter Antriebsquelle ist nicht möglich.
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Außerdem sind die verwendeten schaltbaren Kupplungen teuer, da sie speziell für bestimmte Maschinen in kleiner Stückzahl hergestellt werden müssen. Weiterhin nachteilig ist, dass eine solche schaltbare Kupplung und ein Riemenantrieb relativ viel Platz benötigen.
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Aus dem Dokument
DE 10 2007 019 202 A1 ist eine selbstfahrende Baumaschine mit einer Arbeitseinrichtung, insbesondere einer Arbeitswalze, zur Durchführung von für die bei Baumaßnahmen erforderlichen Arbeiten bekannt, wobei die Baumaschine eine Antriebsvorrichtung mit zwei Antriebsmotoren für den Antrieb der Arbeitseinrichtung aufweist. Die Antriebsvorrichtung umfasst einen ersten und einen zweiten Antriebsmotor, die sich vorzugsweise weder in Bauart noch Leistung voneinander unterscheiden. Ein Motor dient als Hauptmotor, der zweite Motor kann als Zusatzmotor dienen, wobei die Arbeitsleistung des ersten und des zweiten Motors mittels einer Kraftübertragungseinrichtung gemeinsam auf die Arbeitseinrichtung übertragen wird. Der Einsatz von zwei Antriebsmotoren kleinerer Leistung anstelle eines Motors größerer Leistung führt zu einem kompakteren Aufbau der Antriebseinheit, wodurch eine Erhöhung der Leistung der Antriebseinheit ermöglicht wird, ohne dabei die vorgegebene Transportbreite der selbstfahrenden Baumaschine zu überschreiten.
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Weiterhin umfasst die dortige Kraftübertragungseinrichtung eine erste Einrichtung zum Schalten des Drehmomentes des ersten Antriebsmotors und/oder eine zweite Einrichtung zum Schalten des Drehmomentes des zweiten Antriebsmotors. Dadurch ist es möglich, Hauptmotor und Zusatzmotor wahlweise in Abhängigkeit von der benötigten Leistung zuzuschalten oder abzuschalten. Die Übertragung der Leistung von den Motoren auf die Arbeitseinrichtung kann über ein Riemengetriebe oder über ein Stirnradgetriebe erfolgen.
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Ferner ist aus dem Dokument
EP 1 294 991 B1 eine Baumaschine zum Bearbeiten von Bodenoberflächen bekannt, die einen Verbrennungsmotor für den Antrieb einer Arbeitswalze mit auswechselbaren Werkzeugelementen umfasst. Die Baumaschine umfasst weiterhin einen Hilfsantrieb, der dazu ausgebildet ist, die Arbeitswalze im angehobenen Zustand um einen kleinen geeigneten Drehwinkel zu verdrehen. Dadurch können noch nicht ausgewechselte Werkzeuge in eine günstigere Montageposition gebracht werden, um ein Auswechseln der Werkzeugelemente mit einem verringerten Personal und Zeitbedarf und mit einer verringerten Umfallgefahr zu ermöglichen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Baumaschine oder eine Landmaschine der oben genannten Art bereitzustellen, bei der eine kostengünstige und zugleich platzsparende, verschleißarme und flexible Realisierung des Zuschaltens der drehbaren Arbeitseinrichtung an die erste Antriebsquelle erreicht wird. Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Vorrichtung und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird somit erfindungsgemäß eine selbstfahrende oder stationäre Baumaschine oder Landmaschine bereitgestellt, die eine drehbare Arbeitseinrichtung zum Bearbeiten von Bodenoberflächen oder für Materialzerkleinerung, insbesondere eine Walze oder eine Fräswalze zum Bearbeiten von Bodenoberflächen, und eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitseinrichtung umfasst. Die Antriebsvorrichtung umfasst eine erste Antriebsquelle sowie eine schlupffrei und formschlüssig schaltbare Kopplungseinrichtung, beispielsweise eine Formschlusskupplung, wie unter anderem eine Klauen- oder Zahnradkupplung, zwischen der ersten Antriebsquelle und der Arbeitseinrichtung zum Zuschalten der Arbeitseinrichtung an die erste Antriebsquelle. Außerdem umfasst die Antriebsvorrichtung eine zusätzliche Antriebseinrichtung, wobei die Maschine dazu eingerichtet ist, die Antriebsvorrichtung zu steuern auf eine Weise, dass die Arbeitseinrichtung mittels der zusätzlichen Antriebseinrichtung auf eine derartige Betriebsdrehzahl beschleunigt wird, die sich beim Betreiben der Arbeitseinrichtung mittels der ersten Antriebsquelle einstellen würde. Ist diese Betriebsdrehzahl erreicht, kann erfindungsgemäß mithilfe der Kopplungseinrichtung schlupffrei und formschlüssig eine Antriebsverbindung zur ersten Antriebsquelle hergestellt werden.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Antreiben einer an einer Bau- oder Landmaschine angebrachten rotierbaren Arbeitseinrichtung bereitgestellt, wobei für den Antrieb der Arbeitseinrichtung eine erste Antriebsquelle vorgesehen ist. Verfahrensgemäß ist die Verwendung einer zusätzlichen Antriebseinrichtung vorgesehen, mittels der die Arbeitseinrichtung an die erste Antriebsquelle zugeschaltet wird derart, dass bevor die Arbeitseinrichtung mittels der ersten Antriebsquelle betrieben wird zunächst die Arbeitseinrichtung mittels der zusätzlichen Antriebseinrichtung auf eine Betriebsdrehzahl beschleunigt wird, die sich beim Betreiben der Arbeitseinrichtung mittels der ersten Antriebsquelle einstellen würde. Nach dem Erreichen der entsprechenden Betriebsdrehzahl durch eine Beschleunigung der Arbeitseinrichtung durch die zusätzliche Antriebseinrichtung erfolgt ein schlupffreies und formschlüssiges Umschalten auf die erste Antriebsquelle, wobei dieser Vorgang aufgrund der angepassten Drehzahlen formschlüssig und nahezu verschleißfrei erfolgt.
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Somit werden erfindungsgemäß eine Maschine sowie ein dazugehöriges Verfahren geschaffen, bei denen während eines Zuschaltvorgangs der jeweiligen rotierenden Arbeitseinrichtung, wie beispielsweise einer Fräswalze, auf vorteilhafte Weise sichergestellt und ermöglicht wird, dass in dem Antriebsstrang nur eine kleine Drehzahldifferenz oder im Idealfall sogar keine Drehzahldifferenz überwunden werden muss. Dadurch entsteht beim Zuschaltvorgang der Arbeitseinrichtung weniger Verschleiß als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Maschinen, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Komponenten der erfindungsgemäßen Maschine führt. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Maschinen anwendbar, bei denen das Arbeitswerkzeug von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Bevorzugt ist die erste Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor.
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Die Erfindung ermöglicht vorteilhaft, eine Drehzahlsynchronisation zwischen der ersten Antriebsquelle und der Fräswalze insbesondere vor dem Zuschalten der Fräswalze an die erste Antriebsquelle durchzuführen. Diese Drehzahlsynchronisation wird insbesondere mittels der zusätzlichen Antriebseinrichtung realisiert. Somit muss die gewünschte Betriebsdrehzahl der Fräswalze nicht wieder eingestellt werden, da diese bereits eingestellt ist.
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Schlupfbetrieb und dadurch auch jegliche zuschaltbedingte Verschleißteile werden vorteilhaft im gesamten Antriebsstrang weitgehend eliminiert, da sowohl eine schaltbare Kupplung und/oder der gesamte Riemenantrieb entfallen. Wenn vor dem Zuschalten des Arbeitswerkzeuges an die erste Antriebsquelle die Drehzahl der ersten Antriebsquelle und die Drehzahl des Arbeitswerkzeuges einander angeglichen werden, sind bei der erfindungsgemäßen Maschine der Schlupfbetrieb, der damit verbundene Verschleiß und eine verkürzte Lebensdauer der Komponenten, komplett eliminiert.
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Der Zuschaltvorgang ist somit bei jeder beliebigen Antriebsquellendrehzahl der ersten Antriebsquelle möglich. Dazu ist es lediglich erforderlich, zu gewährleisten, dass die zusätzliche Antriebseinrichtung zur Anpassung der Drehzahl der Arbeitseinrichtung an die aktuell vorherrschende Drehzahl der ersten Antriebsquelle ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise mit einer geeigneten Einrichtung auf elektronischem aber beispielsweise auch auf mechanischem Wege erfolgen.
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Ein Zuschalten der Fräswalzenantriebseinheit bei ausgeschalteter erster Antriebsquelle ist bei der erfindungsgemäßen Maschine ebenfalls möglich.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Maschine dazu ausgebildet, die Arbeitseinrichtung wahlweise in eine Leerlaufposition oder in eine Arbeitsposition zu bringen.
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Die schaltbare Kopplungseinrichtung kann eine schaltbare Trenneinrichtung zum Zuschalten der Arbeitseinrichtung an die erste Antriebsquelle sowie ein Entkopplungs- und/oder Sicherheitselement umfassen. Bevorzugt ist das Entkopplungs- und/oder Sicherheitselement zwischen der ersten Antriebsquelle und der Trenneinrichtung angeordnet. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Überlastkupplung handeln.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Antriebsstrang der Arbeitseinrichtung ein Getriebe, insbesondere ein Reduktionsgetriebe, auf, wobei die erste Antriebsquelle und die zusätzliche Antriebseinrichtung beide mit dem Getriebe koppelbar sind. Das Getriebe kann insbesondere ein Stirnradgetriebe sein. Die Erfindung ist aber nicht auf Kraftübertragung mittels Stirnradgetriebe beschränkt. In einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Maschine ein Riemengetriebe auf, das zwischen der ersten Antriebsquelle und der Arbeitseinrichtung angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Maschine derart eingerichtet, dass die zweite Antriebseinrichtung von der ersten Antriebsquelle versorgt wird. Die zweite, zusätzliche Antriebseinrichtung bezieht ihre Antriebsenergie somit von der ersten Antriebsquelle, so dass keine separate Antriebsquelle hierfür erforderlich ist.
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Insbesondere können bei der erfindungsgemäßen Maschine kleine Hydraulikmotoren zur Versorgung der Antriebseinheit und mechanische Stufen zur Übertragung der Kraftflusses auf die Arbeitseinrichtung eingesetzt werden, was zu einer weiteren Reduzierung der Kosten der erfindungsgemäßen Maschine führt, da kleine Hydraulikmotoren und mechanische Schaltstufen Massenprodukte sind.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die zusätzliche Antriebseinrichtung der Maschine separat zur ersten Antriebsquelle eine zweite Antriebsquelle, wie einen Motor, beispielsweise einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor und/oder einen Hydraulikmotor auf.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist die zusätzliche Antriebseinrichtung bevorzugt ferner einen Motor mit im Vergleich zur ersten Antriebsquelle schwächerer Leistung auf.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die zweite Antriebsquelle gleichzeitig als Starter oder Anlasser der ersten Antriebsquelle und somit als Start-Stopp-System der primären Antriebsquelle verwendet.
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Erfindungsgemäß ergeben sich somit flexiblere Einschaltmöglichkeiten des Arbeitswerkzeuges.
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Mittels der erfindungsgemäßen Konstruktion kann vorteilhaft der Rotor des Arbeitswerkzeuges in Bewegung gehalten werden, trotz seiner zumindest übergangsweisen Trennung von der primären Antriebsquelle. Dadurch wird der Verschleiß minimiert, sowie Zeit und Energie gespart, da die Fräswalze beim nächsten Arbeitsvorgang nicht erst vom Ruhezustand auf die gewünschte Betriebsdrehzahl beschleunigt werden muss, was wegen der hohen Masse der Fräswalze insbesondere mit hohem Energieverlust verbunden ist. Im Vergleich zum Stand der Technik kann damit insbesondere vermieden werden, mit dem rotierenden Rotor der Arbeitswerkzeuges auf gefährliche Weise Schäden zu verursachen, die entstehen können wenn die Drehzahl des Arbeitswerkzeuges von der Antriebsquellendrehzahl der primären Antriebsquelle festgelegt wurde und nicht auf eine niedrigere, bedenkenlosere Drehzahl eingestellt werden konnte.
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Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Maschine dazu ausgebildet, die Energieversorgung der zusätzlichen Antriebseinrichtung auszuschalten und/oder die zusätzliche Antriebseinrichtung von der Arbeitseinrichtung oder aus dem Antriebsstrang abzukoppeln. Somit kann insbesondere die zweite Antriebsquelle optional nach dem Anlaufen des Rotors des Arbeitswerkzeuges abgekoppelt beziehungsweise ausgeschaltet werden, um Verschleiß und Energie zu minimieren. Das geschieht ähnlich wie beim Anlasser im Auto.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist bei der Maschine in dem Antriebstrang für die Arbeitseinrichtung eine Synchronisationseinrichtung zum Anpassen der Drehzahl der ersten Antriebsquelle hinsichtlich der Drehzahl der zweiten Antriebsquelle bzw. der Arbeitseinrichtung angeordnet.
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Bevorzugt ist die, insbesondere formschlüssig und schlupffrei, schaltbare Trenneinrichtung mit der Synchronisationseinrichtung zur Anpassung von geringen Drehzahldifferenzen zwischen der ersten Antriebsquelle und der Arbeitseinrichtung ausgestattet. Insbesondere kann man als Synchronisationseinrichtung kostengünstige, in der Getriebeschaltstufe eingebaute Synchronisationsringe verwenden.
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Beim Vorhandensein einer solchen Synchronisationseinrichtung im Antriebsstrang der erfindungsgemäßen Maschine genügt grundsätzlich eine einfacher ausgestattete zweite Antriebsquelle zur Versorgung der zusätzlichen Antriebseinrichtung, weil die Betriebsdrehzahl auf die sie die Arbeitseinrichtung beschleunigen muss, nicht so genau festgelegt sein muss. Im einfachsten Fall reicht eine ungeregelte Antriebsquelle als zweite Antriebsquelle aus, die eine vorbestimmte Drehzahl (Sollwert) aufweist. Beispielsweise kann man dann als zweite Antriebsquelle eine hydraulische Festpumpe und einen hydraulischen Festmotor einsetzen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Arbeitseinrichtung vor dem, insbesondere formschlüssigen und schlupffreien, Zuschalten an die erste Antriebsquelle vorzugsweise in eine Leerlaufposition gebracht.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Arbeitseinrichtung an die ausgeschaltete erste Antriebsquelle zugeschaltet, bevor sie mittels der zweiten Antriebsquelle auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt wird.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel beziehungsweise, je nach Ausführungsform, in einer Weiterbildung der Erfindung wird die Arbeitseinrichtung an die mit einer Leerlaufdrehzahl betriebene erste Antriebsquelle zugeschaltet.
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Erfindungsgemäß kann die zweite Antriebsquelle abgeschaltet werden, nachdem die Arbeitseinrichtung mittels der Antriebseinrichtung auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt wurde.
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Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Maschine eine selbstfahrende Maschine, deren erste Antriebsquelle dazu ausgebildet ist, auch die Fahreinrichtungen der selbstfahrenden Maschine anzutreiben.
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Das erfindungsgemäße Konzept kann insbesondere bei Kaltfräsen, Stabilisierern, Recyclern, aber auch bei Landmaschinen, wie beispielsweise Feldhäckslern, eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend weiter erläutert. Die Figuren zeigen dabei schematisch:
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1 eine Seitenansicht einer gattungsgemäßen, im Stand der Technik vorkommenden Baumaschine mit einer Fräswalze zum Bearbeiten von Bodenoberflächen,
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2 ein Blockdiagramm des Antriebsstranges der Baumaschine oder Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
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3 eine Draufsicht auf eine Baumaschine mit einer Fräswalze zum Bearbeiten von Bodenoberflächen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In der 2 ist ein Blockdiagramm des Antriebsstranges 80 einer erfindungsgemäßen Bau- und Landmaschine 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der Antriebsstrang 80 der Maschine ist derartig aufgebaut, dass der Kraftfluss in einer Antriebsvorrichtung von der ersten Antriebsquelle 70, insbesondere über eine schaltbare Trenneinrichtung 100, einem Getriebe 110 zugeführt wird. Zwischen der schaltbaren Trenneinrichtung 100 und der Antriebsquelle 70 ist ein Entkopplungs- und/oder Sicherheitselement 90 angeordnet, beispielsweise eine Überlastkupplung. Das Getriebe 110 ist mit der Arbeitseinrichtung 30, im konkreten Ausführungsbeispiel eine Fräswalze, gekoppelt und überträgt die gewünschte Leistung auf die Arbeitseinrichtung 30. In dem Ausführungsbeispiel werden nicht nur die Arbeitseinrichtung 30 sondern auch Fahreinrichtungen 20 mit Hilfe der ersten Antriebsquelle 70 angetrieben. Die Trenneinrichtung 110 weist eine Synchronisationseinrichtung 140 zum Ausgleich von kleinen Drehzahldifferenzen auf. Ferner ist eine Steuerung 170 für die Antriebsvorrichtung 120 vorgesehen, über die beispielsweise auch die Drehzahlsynchronisation, ergänzend oder alternativ zur nachstehend noch weiter beschriebenen Synchronisationseinrichtung, zwischen der ersten Antriebsquelle 70 und der Arbeitseinrichtung 30 erfolgen kann.
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In der 3 ist eine schematische Draufsicht einer Baumaschine 10 mit einer Fräswalze 150 als Arbeitsvorrichtung zum Bearbeiten von Bodenoberflächen nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Baumaschine 10 umfasst einen Maschinenrahmen 60, eine erste Antriebsquelle 70 und eine Kraftübertragungseinrichtung bzw. einen Antriebsstrang 80 zum Übertragen des Kraftflusses von der ersten Antriebsquelle 70 auf die Fräswalze 150 (Element 30 in 2). Der Antriebsstrang 80 ist derartig aufgebaut, dass der Kraftfluss von der ersten Antriebsquelle 70 wahlweise über ein Entkopplungselement und/oder Sicherheitselement 90 oder ohne dieses, im Bedarfsfall auch an ein Pumpenverteilergetriebe zur Versorgung von Sekundärfunktionen der Baumaschine 10, über eine schaltbare Trenneinrichtung 100 einem Getriebe 110 zugeführt wird. Bei der schaltbaren Trenneinrichtung 100 handelt es sich im konkreten Ausführungsbeispiel um eine axial zur Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 70 verschiebbare Kraftübertragungshülse, die mittels eines Hydraulikzylinders verschiebbar ist. Die Kraftübertragungshülse ist in der Weise ausgebildet, dass sie durch eine Verschiebung schlupffrei eine formschlüssige Verbindung zum Getriebe 110, beispielsweise über einen Verzahnungseingriff, herstellen und, bei einer Verschiebung in Pfeilrichtung a zum Motor hin, wieder lösen kann. Die Kraftübertragungsanbindung der ersten Antriebsquelle 70 an das Getriebe 110 erfolgt über die Trenneinrichtung 100 somit ausschließlich schlupffrei und über einen Formschluss, wodurch schlupfbedingte Verschleißerscheinungen in diesem Bereich nahezu vollständig eliminiert werden.
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Das Sicherheitselement 90 dient insbesondere zum Schutz der erfindungsgemäßen Baumaschine 10 vor Überlastung. Im Antriebsstrang 80 kann auch ein Elastikelement zur Schwingungsdämpfung enthalten sein.
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Das Getriebe 110 kann beispielsweise ein Stirnradgetriebe, ein Kegelradgetriebe oder ein anderweitig ausgeführtes Getriebe, insbesondere mit zur Kraftübertragung zueinander formschlüssigen Getriebegliedern, wie insbesondere Zahnrädern, sein. Das Getriebe 110 ist mit der Fräswalze 150 gekoppelt und überträgt auf diese die Antriebsleistung.
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Die Drehzahlsynchronisation der ersten Antriebsquelle 70 und der Fräswalze 150 erfolgt mittels einer insbesondere im Kraftfluss der schaltbaren Trenneinrichtung 100 nachgelagerten zusätzlichen Antriebseinrichtung 160, die wahlweise im Getriebe 110 integriert, diesem adaptiert oder an der Fräswalze 150 vorhanden sein kann. Die zusätzliche Antriebseinrichtung 160 kann wahlweise eine hydraulische, elektrische, pneumatische, mechanische oder anderweitig geartete Antriebsquelle aufweisen. Die Energieversorgung der zusätzlichen Antriebseinrichtung 160 kann wahlweise durch die Nutzung eines geringen Energieanteils der primären Antriebsquelle 70 oder durch die Verwendung eines zweiten Motors, wie beispielsweise eines zweiten Verbrennungsmotors, eines Elektromotors oder eines Hydraulikmotors, erfolgen, wobei im Ausführungsbeispiel die Versorgung der zusätzlichen Antriebseinrichtung 160 mit Antriebsenergie über die primäre Antriebsquelle 70 erfolgt. Die zusätzliche Antriebseinrichtung 160 ist im konkreten Fall ferner eine Hydraulikpumpe, konkret eine an einem vom Verbrennungsmotor mit Antriebsenergie versorgten Pumpenverteilergetriebe angeordnete Hydraulikpumpe. Diese ist an das Getriebe 110 koppelbar.
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Die schaltbare Trenneinrichtung 100 ist optional mit einer Synchronisationseinrichtung (nicht dargestellt) ausgestattet, die zur Anpassung von geringen Drehzahldifferenzen zwischen der ersten Antriebsquelle 70 und der Arbeitseinrichtung 30 ausgebildet ist.
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Weiterhin kann die schaltbare Trenneinrichtung 100 beispielsweise hydraulisch, elektrisch, mechanisch, insbesondere mittels eines Hydraulikzylinders 130 betätigt werden und ermöglicht somit die Übertragung des Kraftflusses von der ersten Antriebsquelle 70 über das Getriebe 110 auf die Arbeitseinrichtung 30. Konkret kann die schaltbare Trenneinrichtung 100 beispielsweise eine Axial- und/oder Linearverschiebung eines Drehmomentübertragungselements zwischen der ersten Antriebsquelle 70 und dem Getriebe 110 bewirken.
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Die schaltbare und formschlüssig und schlupffrei an das Getriebe 110 ankoppelbare Trenneinrichtung 100 ist insbesondere im Vergleich zu einer Reibkupplung gekennzeichnet durch eine Lebensdauer, die der Lebensdauer der mobilen Arbeitsmaschine 10 entspricht und beispielsweise vergleichbar mit der Lebensdauer der Kupplungen im einem Lastschaltgetriebe eines Nutzfahrzeuges ist.
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Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung wird hiermit zur weiteren Offenbarung der Erfindung ergänzend auf die Darstellung in den 1 bis 3 Bezug genommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007019202 A1 [0009]
- EP 1294991 B1 [0011]
