DE102014220408A1

DE102014220408A1 - Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers

Info

Publication number: DE102014220408A1
Application number: DE102014220408.9A
Authority: DE
Inventors: Eduard Heilig
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Ein Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers weist eine Planetenstufe (3) und eine Stirnradstufe (14) auf, welche beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei zwischen der Planetenstufe (3) und der Stirnradstufe (14) eine Lagerung (23) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers treiben einerseits die Trommel des Fahrmischers im Sinne einer Drehbewegung in beide Drehrichtungen an und lagern die Trommel andererseits über eine Lagerung, wodurch sowohl die Gewichtskräfte der Trommel als auch die axialen Abstützkräfte der Trommel beim Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs über die Lagerung übertragen werden und in ein Rahmenteil des Fahrzeugs eingeleitet werden.
Um die hohen Drehmomente zum Drehen einer beispielsweise mit Beton gefüllten Trommel zu erzeugen, ist das Getriebe mit einem Antriebsmotor wirkverbunden und weist mehrere Untersetzungsstufen auf, um die höhere Drehzahl des Antriebsmotors auf die gewünschte Drehzahl der Trommel zu reduzieren.
Die WO2006/122708A1 offenbart ein Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers, bei welchem ein Antriebsmotor über eine Stirnradstufe eine Planetenstufe antreibt, welche mit einem Abtriebsflansch in Verbindung steht. Der Antriebsmotor ist als schnell laufender Axialkolben-Hydraulikmotor ausgebildet, welcher eine sehr hohe Drehzahl aufweist, wodurch das Getriebe sowohl die Stirnradstufe als auch mehrere Planetenstufen zur Reduzierung der Antriebsdrehzahl aufweisen muss. Die Stirnräder müssen in Folge ihrer einseitigen Krafteinleitung besonders steif gelagert werden, wohingegen eine Planetenstufe, damit sich das Sonnenrad zu den Planetenrädern optimal ausrichten kann, möglichst Freiheitsgrade aufweisen muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers zu schaffen, dessen Antriebsmotor über eine Stirnradstufe und eine Planetenstufe einen Abtriebsflansch antreibt, wobei sowohl die Stirnradstufe als auch die Planetenstufe betriebssicher betrieben werden sollen.
Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers gelöst.
Erfindungsgemäß weist das Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers eine einzige Planetenstufe auf, welche ein Hohlrad, mehrere Planetenräder und ein Sonnenrad aufweist, wobei das Sonnenrad für die Planetenstufe den Antrieb bildet und das Hohlrad den Abtrieb bildet. Des Weiteren weist das Getriebe eine einzige Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad und einem zweiten Stirnrad auf, wobei das zweite Stirnrad mit einem Antriebsmotor wirkverbunden ist.
Ein Abtriebsflansch, welcher mit dem Hohlrad in Verbindung steht, ist ausgebildet, um mit der Trommel des Fahrmischers verbunden zu werden, wodurch Drehmomente und Kräfte über den Abtriebsflansch zur Trommel übertragbar sind. Der Abtriebsflansch steht mit einer Lagerung in Verbindung, über welche die Kräfte des Abtriebsflansches in ein ortsfestes Bauteil übertragbar sind. Das ortsfeste Bauteil ist vorzugsweise mit einem Rahmenteil des Fahrmischers in Verbindung zu bringen. Die Lagerung ist zwischen der Planetenstufe und der Stirnradstufe angeordnet. Dadurch wird der Abstand zwischen der Planetenstufe und der Stirnradstufe vergrößert, wobei das erste Stirnrad steif gelagert werden kann, das Sonnenrad, welches mit dem ersten Stirnrad in Verbindung steht aber durch den vergrößerten Abstand einen gewissen Freiheitsgrad aufweist, um einen gleichmäßigen Zahneingriff und somit eine optimale Wirkung der Planetenstufe zu gewährleisten. Die Lagerung ist vorzugsweise als Kegelrollenlagerung in O-Anordnung ausgeführt, wobei außerhalb der Lagerung das drehende mit dem Abtriebsflansch verbundene Bauteil angeordnet ist und innerhalb der Lagerung das ortsfeste Bauteil angeordnet ist, welches drehfest mit einem Planetenträger der Planetenstufe verbunden ist.
Vorzugsweise ist das erste Stirnrad mit dem Sonnenrad einstückig ausgebildet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Sonnenrad mit dem ersten Stirnrad mehrstückig auszubilden. Indem die Lagerung zwischen der Planetenstufe und der Stirnradstufe angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, unmittelbar benachbart zum ersten Stirnrad dieses über eine auf jeder Seite des Stirnrads angeordnete Lagerung zu lagern, wodurch das Stirnrad sicher über eine Wälzlagerung mit zwei Wälzlager gelagert werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltungsform ist das Stirnradgetriebe bzw. dessen Lagerung einerseits im ortsfesten Bauteil angeordnet und andererseits in einem Gehäusedeckel angeordnet, welcher das ortsfeste Bauteil verschließt. Dadurch ist es möglich, ein Lager für das erste Stirnrad im ortsfesten Gehäuse anzuordnen und das auf der anderen Seite des Stirnrads angeordnete Lager im Gehäusedeckel anzuordnen. Der Gehäusedeckel weist zusätzlich eine Aufnahme für den Antriebsmotor auf, welcher als Elektromotor, Hydraulikmotor oder Pneumatikmotor ausgebildet sein kann.
Das zweite Stirnrad, welches mit dem ersten Stirnrad in Wirkverbindung steht, ist ebenfalls über zwei Lagerstellen gelagert, wobei eine Lagerstelle bzw. das Lager im ortsfesten Gehäusebauteil angeordnet ist und die andere Lagerstelle bzw. das Lager im Gehäusedeckel angeordnet ist.
Vorzugsweise ist der Antriebsmotor als außen abgestützter, langsam laufender Hydraulikmotor mit einer äußeren Kurvenscheibe ausgebildet, wobei ein Axiallager, auf welchem sich der Rotor des Hydraulikmotors abstützt, im Gehäusedeckel angeordnet ist. Das zweite Stirnrad wird über eine Verbindungswelle mit dem Rotor des Hydraulikmotors verbunden, stattfindet.
Das ortsfeste Bauteil ist über elastische Elemente mit einem Rahmenteil des Fahrmischers verbindbar, wodurch Bewegungen der Trommel in Folge Verbindungen des Rahmens über diese elastischen Elemente ausgeglichen werden können. Dadurch folgt das gesamte Getriebe den Bewegungen der Mischtrommel, wobei der Ausgleich durch die elastischen Elemente zwischen dem ortsfesten Bauteil und weiteren Bauteilen, welche mit dem Rahmen des Fahrmischers verbunden sind.
Indem ein außen abgestützter, langsam laufender Hydraulikmotor verwendet wird, besteht die Möglichkeit, das Getriebe mit nur einer einzigen Planetenstufe und einer einzigen Stirnradstufe auszubilden. Vorzugsweise weist die einzige Planetenstufe ein Sonnenrad, vier Planetenräder und ein Hohlrad auf. Das einzige Stirnradgetriebe weist vorzugsweise nur ein erstes Stirnrad und ein zweites Stirnrad auf. Indem die Lagerung der Trommel zwischen dem Stirnradgetriebe, welches auch Stirnradstufe genannt wird, und der Planetenstufe, welche auch Planetengetriebe genannt wird, angeordnet ist, kann das Stirnrad unmittelbar benachbart zur Verzahnung des Stirnrads steif gelagert werden und das Sonnenrad optimal in der Planetenstufe betrieben werden, da zwischen der Planetenstufe und der Stirnradstufe eine ausreichende Länge vorhanden ist. Da die Planetenstufe im Bereich des Abtriebsflansches angeordnet ist, und bei montiertem Getriebe teilweise in die Trommel ragt und ein außen abgestützter Hydraulikmotor verwendet wird, kann das Getriebe auch in Fahrzeuge mit beengtem Bauraum zwischen der Fahrerkabine und der Trommel eingebaut werden.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es zeigen
1 einen Schnitt durch das Getriebe; und
2 eine Außenansicht des Getriebes.
Fig. 1:
Ein Abtriebsflansch 1 ist mit einer nichtdargestellten Trommel eines Fahrmischers verbindbar, wobei die Trommel am Abtriebsflansch 1 anliegt. Der Abtriebsflansch 1 ist drehfest mit einem Hohlrad 2, einer Planetenstufe 3 verbunden, welche ein Sonnenrad 4, Planetenräder 5 und einen Planetenträger 6 aufweist. Der Planetenträger 6 ist drehfest mit einem ortsfesten Bauteil 7 verbunden. Das ortsfeste Bauteil 7 ist mit einem Gehäusedeckel 8 verschlossen. Am Gehäusedeckel 8 ist ein Hydraulikmotor 9 mit einer Kurvenscheibe 10 und einem Rotor 11 angeordnet. Der Rotor 11 des Hydraulikmotors 9 stützt sich über ein Lager 12 im Gehäusedeckel 8 ab. Eine Antriebswelle 13 treibt eine Stirnradstufe 14 an. Ein erstes Stirnrad 15 der Stirnradstufe 14 ist über ein erstes Lager 18 und ein zweites Lager 19 drehbar gelagert, wobei das erste Lager 18 im ortsfesten Bauteil 7 angeordnet ist und das zweite Lager 19 im Gehäusedeckel 8 angeordnet ist. Indem das erste Lager 18 auf der einen Seite des ersten Stirnrades 15 und das zweite Lager 19 auf der anderen Seite des ersten Stirnrades 15 angeordnet sind, kann das erste Stirnrad 15 kostengünstig und optimal gelagert werden. Das zweite Stirnrad 17 wird von der Antriebswelle 13 angetrieben und ist über ein Lager 20 und ein Lager 21 gelagert, wobei das Lager 20 im ortsfesten Gehäuse 7 und das Lager 21 im Gehäusedeckel 8 angeordnet ist. Das erste Stirnrad 15 ist mit dem Sonnenrad 4 koaxial angeordnet und drehfest verbunden, wobei vorzugsweise das erste Stirnrad 15 einstückig mit dem Sonnenrad 4 ausgebildet ist. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Sonnenrad 4 und das erste Stirnrad 15 mehrstückig auszubilden. Die Laschen 16 des ortsfesten Bauteils 7 wirken mit elastischen Elementen 25 der 2 zusammen, wodurch Differenzbewegungen zwischen dem Rahmen des Fahrmischers und der Trommel des Fahrmischers ausgeglichen werden können. Der Abtriebsflansch 1 wirkt über einen Ring 22 auf eine Lagerung 23, welche als Kegelrollenlager in O-Ring-Anordnung ausgebildet sein kann, wobei die Lagerung 23 sich am ortsfesten Bauteil 7 abstützt. Zwischen dem Ring 22 und dem ortsfesten Bauteil 7 ist ein Dichtelement 24 angeordnet, welches das Getriebe flüssigkeitsdicht abdichtet. Die Lagerung 23 befindet sich zwischen der Planetenstufe 3 und der Stirnradstufe 14, wodurch der Zahneingriff des Sonnenrads 4 beabstandet zum Zahneingriff des ersten Stirnrades 15 ausgeführt ist.
Fig. 2:
Die Laschen 16 stützen sich über elastische Elemente 25 auf einem Bauteil 26 ab, welches mit dem Rahmen des Fahrmischers verbindbar ist. Vorzugsweise ist der Rahmen im Bereich des Getriebes als Sockel ausgebildet, auf welchem das Bauteil 26 angeordnet werden kann. Der Hydraulikmotor 9 ist seitlich von der Drehachse der Trommel angeordnet, wodurch oberhalb und unterhalb des Hydraulikmotors 9 ausreichend Bauraum, beispielsweise oberhalb für einen Wassertank, vorhanden ist.
Bezugszeichenliste

1: Abtriebsflansch
2: Hohlrad
3: Planetenstufe
4: Sonnenrad
5: Planetenrad
6: Planetenträger
7: ortsfestes Bauteil
8: Gehäusedeckel
9: Hydraulikmotor
10: Kurvenscheibe
11: Rotor
12: Lager
13: Antriebswelle
14: Stirnradstufe
15: erstes Stirnrad
16: Laschen
17: zweites Stirnrad
18: erstes Lager
19: zweites Lager
20: Lager
21: Lager
22: Ring
23: Lagerung
24: Dichtelement
25: elastische Elemente
26: Bauteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2006/122708 A1 [0004]

Claims

Getriebe zum Antrieb einer Trommel eines Fahrmischers, wobei das Getriebe einen Abtriebsflansch (1) aufweist, mittels welchem das Getriebe mit einer Trommel verbindbar ist und mit einer einzigen Planetenstufe (3), welche ein Hohlrad (2), ein Sonnenrad (4) und mehrere Planetenräder (5) aufweist, wobei das Hohlrad (2) drehfest mit dem Abtriebsflansch (1) in Verbindung steht und wobei das Sonnenrad (4) mit einem ersten Stirnrad (15) einer einzigen Stirnradstufe (14) in drehfester Verbindung steht, und wobei der Abtriebsflansch (1) über eine Lagerung auf einem ortsfesten Bauteil (7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (23) zwischen der Planetenstufe (3) und der Stirnradstufe (14) angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (4) und das erste Stirnrad (15) einstückig ausgebildet sind.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (4) über ein erstes Lager (18) und ein zweites Lager (19) gelagert ist, wobei das erste Lager (18) benachbart zum ersten Stirnrad (15) im ortsfesten Bauteil (7) angeordnet ist, und das zweite Lager (19) in einem Gehäusedeckel (8) angeordnet ist, mit welchem ein Antriebsmotor (9) verbindbar ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Bauteil (7) über elastische Elemente (25) mit einem Rahmen des Fahrmischers verbindbar ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (9) als außen abgestützter, langsam laufender Hydraulikmotor ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenstufe (3) vier Planeten (5) aufweist, welche auf einem Planetenträger (6) drehbar gelagert sind, wobei der Planetenträger (6) drehfest mit dem ortsfesten Bauteil (7) verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerung (12) des Antriebsmotors (9) im Gehäusedeckel (8) angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (18) und das zweite Lager (19) als Rillenkugellager ausgebildet sind.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnradstufe (14) ein zweites Stirnrad (17) aufweist, in welches eine Abtriebswelle (13) des Antriebsmotors (9) eingreift.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenstufe (3) im Bereich des Abtriebsflansches (1) angeordnet ist und im eingebauten Zustand in eine Trommel teilweise in diese hineinragt.