DE102016224773A1 - Vehicle with a pumping station for stationary operation - Google Patents

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Ralf Boss
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) mit einer Pumpanlage für einen stationären Betrieb und einem ersten Antriebsstrang, welcher mindestens eine Pumpe (6) sowie einen Antriebsmotor (4) und ein erstes Getriebe (5) für die Pumpe (6) umfasst.Es wird vorgeschlagen, dass der Antriebsmotor (4) für die Pumpe (6) alternativ als Antriebsmotor (4) für das Fahrzeug (1) verwendbar ist.The invention relates to a vehicle (1) having a pumping station for stationary operation and a first drive train, which comprises at least one pump (6) and a drive motor (4) and a first transmission (5) for the pump (6) proposed that the drive motor (4) for the pump (6) alternatively as a drive motor (4) for the vehicle (1) is usable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Pumpanlage für einen stationären Betrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a vehicle with a pumping station for a stationary operation according to the preamble of claim 1 ,

Durch die US 2009/0068031 A1 wurde ein Fahrzeug mit einer Pumpanlage für eine stationäre Anwendung bekannt, wobei die stationäre Anwendung vorzugsweise einen Fracking-Betrieb betrifft. Das Fahrzeug umfasst eine Zugmaschine mit einem eigenen Antriebsstrang für den Fahrbetrieb sowie einen Trailer oder Anhänger mit einer Plattform für die Pumpanlage, welche einen unabhängigen Antriebsstrang, bestehend aus Antriebsmotor, Getriebe und Pumpenaggregat aufweist. Mit dem Pumpenaggregat wird ein Fracking-Fluid unter hohem Druck in ein Bohrloch gepumpt.By the US 2009/0068031 A1 a vehicle has been disclosed with a stationary use pumping station, the stationary application preferably involving a fracking operation. The vehicle includes a tractor with its own powertrain for driving and a trailer or trailer with a platform for the pumping system, which has an independent drive train consisting of drive motor, gearbox and pump unit. The pump unit pumps a fracking fluid under high pressure into a borehole.

Durch die US 4.850.702 wurde ein Mischer-Fahrzeug mit einer Mischvorrichtung zum Herstellen eines Fracking-Fluids, welches für den Fracking-Prozess zum Füllen von Gesteinsrissen benötigt wird, bekannt. Die Mischvorrichtung ist über ein Rohrleitungssystem mit einer Pumpe verbunden und auf einer Plattform des Mischer-Fahrzeuges angeordnet. Die Pumpe und die Mischvorrichtung werden vom Antriebsmotor des Mischer-Fahrzeuges über Nebenantriebe und Verteilergetriebe angetrieben.By the US 4,850,702 For example, a mixer vehicle with a mixing device for producing a fracking fluid, which is needed for the fracking process for filling rock fissures, has been known. The mixing device is connected via a piping system to a pump and arranged on a platform of the mixer vehicle. The pump and the mixing device are driven by the drive motor of the mixer vehicle via auxiliary drives and transfer case.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, Potentiale der bekannten Lösung auszuschöpfen.An object of the invention is to exploit potentials of the known solution.

Die Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention comprises the features of claim 1 , Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor für die Pumpe alternativ als Antriebsmotor für das Fahrzeug, kurz als Fahrmotor verwendbar ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ein Motor, hier der Fahrmotor des Fahrzeuges mit entsprechenden Zusatzaggregaten, beispielsweise eigener Kühl- und Abgasanlage entfällt. Der primär für eine stationäre Anwendung ausgelegte Pumpenantriebsmotor übernimmt erfindungsgemäß eine weitere Funktion, d. h. insgesamt zwei Funktionen: er treibt bei stationärer Anwendung die Pumpenaggregate und bei nicht stationärer Anwendung, also im Fahrbetrieb das gesamte Fahrzeug an.According to the invention, it is provided that the drive motor for the pump can alternatively be used as a drive motor for the vehicle, in short as a drive motor. This results in the advantage that an engine, here the drive motor of the vehicle with corresponding additional units, such as its own cooling and exhaust system deleted. The pump drive motor, which is designed primarily for stationary use, performs another function according to the invention, ie. H. a total of two functions: it drives the pump units in stationary application and in non-stationary application, so when driving the entire vehicle.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter Antriebsstrang zum Antrieb des Fahrzeuges mit einem zweiten Getriebe vorgesehen. Das zweite Getriebe ist vorzugsweise als Schaltgetriebe ausgebildet und passt Drehzahl und Drehmoment des Antriebsmotors an den Fahrbetrieb des Fahrzeuges an. Damit wird der Pumpenantriebsmotor für den Fahrbetrieb verwendbar. Das Fahrzeug ist als „einteiliges“ Fahrzeug ausgebildet, auf welchem sämtliche Komponenten für die stationäre Anwendung und für den Fahrbetrieb angeordnet sind.According to a preferred embodiment, a second drive train is provided for driving the vehicle with a second transmission. The second transmission is preferably designed as a manual transmission and adapts speed and torque of the drive motor to the driving operation of the vehicle. Thus, the pump drive motor for driving operation can be used. The vehicle is designed as a "one-piece" vehicle, on which all components for stationary use and for driving are arranged.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Umschalten vom ersten auf den zweiten Antriebsstrang respektive zum Umschalten auf das erste oder das zweite Getriebe und umgekehrt vorgesehen. Die Umschaltvorrichtung, welche als Weiche für den Leistungsfluss des Motors wirkt, kann als schaltbares Verteilergetriebe mit einem motorseitigen Eingang und zwei getriebeseitigen Ausgängen ausgebildet sein. Der Ausgang des ersten Getriebes ist mit der Pumpe, der Ausgang des zweiten Getriebes mit mindestens einer Antriebsachse des Fahrzeuges verbunden.According to a further preferred embodiment, a device for switching from the first to the second drive train or for switching to the first or the second transmission and vice versa is provided. The switching device, which acts as a switch for the power flow of the engine, can be designed as a switchable transfer case with a motor-side input and two gear-side outputs. The output of the first transmission is connected to the pump, the output of the second transmission to at least one drive axle of the vehicle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below, which may result from the description and / or the drawing further features and / or advantages.

Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1 mit mehreren Radachsen 2a bis 2e sowie mit einem Fahrerhaus 3. Das Fahrzeug 1 weist einen Antriebsmotor 4 auf, welcher wahlweise auf einen ersten oder einen zweiten Antriebsstrang umschaltbar ist. Der erste Antriebsstrang umfasst im Wesentlichen ein erstes Getriebe 5, vorzugsweise als Schaltgetriebe 5 ausgebildet, sowie ein Pumpenaggregat 6, vorzugsweise als Kolbenpumpe, insbesondere als Mehrkolbenpumpe ausgebildet. Das Pumpenaggregat 6 ist vorzugsweise für stationäre Anwendungen, insbesondere für einen Fracking-Betrieb ausgelegt, wobei ein Fracking-Fluid unter hohem Druck in ein Bohrloch und Gesteinsrisse verpresst wird. Der Motor 4 ist daher bezüglich seiner Leistung auf die der Pumpe 6 ausgelegt, wobei durch die Übersetzungen des Schaltgetriebes 5 Druck und Fördervolumen der Pumpe regelbar sind. Der zweite Antriebsstrang umfasst ein zweites Getriebe 7, welches mit mindestens einer der Antriebsachsen 2a bis 2e verbunden ist und Drehzahl sowie Drehmoment des Motors 4 an den Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 anpasst. Zwischen Motor 4 und erstem Getriebe 5 sowie zweitem Getriebe 7 ist eine Umschaltvorrichtung 8, vorzugsweise ein schaltbares Verteilergetriebe 8 angeordnet, welches die Leistung des Motors 4 entweder bei stationärer Anwendung über das erste Getriebe 5 auf das Pumpenaggregat 6 oder im Fahrbetrieb über das zweite Getriebe 7 auf die Antriebsachse 2c umlenkt. Damit wird der Motor 4 für zwei verschiedene Antriebszwecke, nämlich einerseits für den Antrieb der Pumpe 6 und andererseits für den Antrieb des Fahrzeuges 1 genutzt.The single FIGURE shows a vehicle according to the invention 1 with several axles 2a to 2e and with a cab 3 , The vehicle 1 has a drive motor 4 which is selectively switchable to a first or a second drive train. The first drive train essentially comprises a first transmission 5 , preferably as a manual transmission 5 trained, and a pump unit 6 , Preferably designed as a piston pump, in particular as a multi-piston pump. The pump unit 6 is preferably designed for stationary applications, in particular for a fracking operation, wherein a fracking fluid is pressed under high pressure into a borehole and rock cracks. The motor 4 is therefore in terms of its performance on the pump 6 designed, with the translations of the gearbox 5 Pressure and delivery of the pump are adjustable. The second drive train includes a second transmission 7 which is connected to at least one of the drive axles 2a to 2e and speed and torque of the motor 4 to the driving operation of the vehicle 1 adapts. Between engine 4 and first gearbox 5 as well as second gear 7 is a switching device 8th , preferably a switchable transfer case 8th arranged, showing the power of the engine 4 either in stationary application via the first transmission 5 on the pump unit 6 or while driving via the second transmission 7 deflects on the drive shaft 2c. This will be the engine 4 for two different drive purposes, namely on the one hand for driving the pump 6 and on the other hand for driving the vehicle 1 used.

Das zweite Getriebe 7, auch Fahrgetriebe 7 genannt, kann auch - wie die gestrichelte Darstellung des zweiten Getriebes 7' zeigt - in entgegengesetzter Richtung im Fahrzeug eingebaut werden und damit eine weiter vorne angeordnete Radachse 2b antreiben.The second transmission 7 , also driving gear 7 called, can also - as the dashed line of the second gear 7 ' shows - are installed in the opposite direction in the vehicle and thus drive a further forward arranged wheel axle 2b.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
2a-2e2a-2e
Radachsenaxles
33
Fahrerhausdriver's cab
44
Antriebsmotordrive motor
55
erstes Getriebefirst transmission
66
Pumpepump
77
zweites Getriebesecond gear
7'7 '
zweites Getriebe (alternativer Einbau)second gearbox (alternative installation)
88th
Umschaltvorrichtungswitching

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2009/0068031 A1 [0002]US 2009/0068031 A1 [0002]
  • US 4850702 [0003]US 4850702 [0003]

Claims (4)

Fahrzeug (1) mit einer Pumpanlage für einen stationären Betrieb und einem ersten Antriebsstrang, welcher mindestens eine Pumpe (6), einen Antriebsmotor (4) für die Pumpe (6) sowie ein erstes Getriebe (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (4) für die Pumpe (6) alternativ als Antriebsmotor (4) für das Fahrzeug (1) verwendbar ist.Vehicle (1) with a pumping system for stationary operation and a first drive train, which comprises at least one pump (6), a drive motor (4) for the pump (6) and a first transmission (5), characterized in that the drive motor (4) for the pump (6) alternatively as a drive motor (4) for the vehicle (1) is usable. Fahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten, ein zweites Getriebe (7, 7') aufweisenden Antriebsstrang zum Antrieb des Fahrzeuges (1).Vehicle after Claim 1 , characterized by a second, a second transmission (7, 7 ') having drive train for driving the vehicle (1). Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (8) zum Umschalten vom ersten auf den zweiten Antriebsstrang respektive auf das erste Getriebe (5) oder das zweite Getriebe (7).Vehicle after Claim 1 or 2 , characterized by a device (8) for switching from the first to the second drive train or to the first transmission (5) or the second transmission (7). Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mindestens eine über den zweiten Antriebsstrang (7, 7') antreibbare Antriebsachse (2c, 2b).Vehicle after Claim 1 . 2 or 3 characterized by at least one drive axle (2c, 2b) drivable via the second drive train (7, 7 ').
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