DE102017126634A1

DE102017126634A1 - Kreiselmischer sowie system und verfahren dafür

Info

Publication number: DE102017126634A1
Application number: DE102017126634.8A
Authority: DE
Inventors: Brian J. Schlenker; Jason W. Muir; Roger Hedlund
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2018-05-17
Also published as: CN108071064A; US20180135257A1

Abstract

Eine Rotoranordnung umfasst einen allgemein zylindrischen Rotor mit einem Antriebsende und einem Lagerende, das dem Antriebsende gegenüberliegt. Der Rotor ist um eine Längsachse drehbar. Die Rotoranordnung umfasst des Weiteren ein Getriebe, das im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist. Das Getriebe weist eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf, die zu der Eingangswelle versetzt ist. Die Ausgangswelle ist wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt und ist koaxial mit der Längsachse des Rotors. Die Rotoranordnung umfasst des Weiteren eine Lageranordnung, die im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist. Die Rotoranordnung weist eine Montageachse und eine Lagerachse auf, die zu der Montageachse versetzt ist. Die Lageranordnung weist des Weiteren ein drehbares Lager auf, das wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist und koaxial mit der Längsachse des Rotors ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Kreiselmischer und insbesondere eine Rotoranordnung für einen Kreiselmischer.
Hintergrund
Maschinen, wie etwa Straßenrecycler, Bodenverdichter und Kreiselmischer weisen eine Rotoranordnung zur Entfernung oder Mischung von Straßenoberflächen- und Untergrundmaterialien wie Gestein, Asphalt, Beton oder Erde auf. Die Rotoranordnung umfasst in der Regel einen Rotor mit mehreren Schneidwerkzeugen, die um eine umlaufende Oberfläche desselben angeordnet sind. Der Rotor wird durch eine geeignete Schnittstelle gedreht, z. B. durch einen Antriebsmechanismus, die Leistung von einem Motor bezieht. Während des Betriebs dreht sich der Rotor, was die Schneidwerkzeuge veranlasst, in wiederholten Kontakt mit der Straßenoberfläche zu gelangen, um die Straßenoberflächenmaterialien zu zerschneiden und/oder zu mischen. In der Regel ist die Schnitttiefe, die durch den Rotor erzeugt wird, von einem Durchmesser des Rotors und dem Bodenabstand zu dem Antriebsmechanismus abhängig. Um einen tieferen Schnitt zu erzeugen, kann es erforderlich sein, einen Durchmesser des Rotors zu erhöhen. Die Erhöhung des Durchmessers des Rotors kann zu einer Verringerung eines Kraftaufwands zu führen, die durch die Schneidwerkzeuge erzeugt wird, die um die umlaufende Oberfläche des Rotors herum angeordnet sind. Als ein Ergebnis kann die Produktivität der Maschine verringert werden.
Das US-Patent Nr. 8,256,198 , im Folgenden als ‘ 198er-Patent bezeichnet, beschreibt ein automatisch gesteuertes Getriebe zur Steuerung eines Arbeitsaufsatzes mit einer Schwenkdeichsel. Gemäß dem ’198er-Patent wird eine Mähvorrichtung an einem Rahmen angehängt und umfasst einen Kopf mit einer Schneideinrichtung. Eine Deichsel ist schwenkbar mit dem Mäherrahmen verbunden und in Bezug auf den Rahmen durch einen Hydraulikzylinder beweglich. An der Vorderseite der Deichsel ist ein Frontgetriebe fest mit der Deichsel verbunden. Das Frontgetriebe überträgt Drehleistung von dem Abtriebsaggregat des Schleppers an ein hinteres Getriebe, das schwenkbar an dem Kopf angebracht ist. Ferner wird die Drehleistung von dem hinteren Getriebe schließlich bis zu den drehenden Schneideinrichtungen weitergeleitet. Das Schwenken des hinteren Getriebes wird durch eine Lenkverbindung gesteuert, die wirkmäßig zwischen dem Front- und dem hinteren Getriebe angebracht ist.
Zusammenfassung der Offenbarung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Kreiselmischer bereitgestellt. Der Kreiselmischer umfasst einen Rahmen und einen Antriebsstrang, der innerhalb eines Antriebsstranggehäuses gelagert ist, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren ein Lagergehäuse, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist, sowie einen allgemein zylindrischen Rotor, der mit dem Lagergehäuse gekoppelt ist. Der zylindrische Rotor weist ein Antriebsende und ein Lagerende dem Antriebsende gegenüber auf. Der zylindrische Rotor ist um eine Längsachse des Rotors drehbar. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren ein Getriebe, das innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist und eine Eingangswelle aufweist, die wirkmäßig mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist. Das Getriebe umfasst des Weiteren eine Ausgangswelle, die zu der Eingangswelle versetzt ist. Die Ausgangswelle ist wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt und ist koaxial mit der Längsachse des Rotors. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren eine Lageranordnung, die innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist. Die Lageranordnung weist eine Montageachse und eine Lagerachse auf, die zu der Montageachse versetzt ist. Die Lageranordnung ist fix um die Montageachse herum an dem Lagergehäuse montiert. Die Lageranordnung weist ein drehbares Lager auf, das koaxial mit der Längsachse des Rotors ist und wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Rotoranordnung für einen Kreiselmischer bereitgestellt. Die Rotoranordnung mit einem allgemein zylindrischen Rotor, mit einem Antriebsende und einem Lagerende, das dem Antriebsende gegenüberliegt, ist um eine Längsachse des Rotors drehbar. Die Rotoranordnung umfasst des Weiteren ein Getriebe, das im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist. Das Getriebe weist eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf, die zu der Eingangswelle versetzt ist. Die Ausgangswelle ist wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt und ist koaxial mit der Längsachse des Rotors. Die Rotoranordnung umfasst des Weiteren eine Lageranordnung, die im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist. Die Rotoranordnung weist eine Montageachse und eine Lagerachse auf, die zu der Montageachse versetzt ist. Die Lageranordnung weist des Weiteren ein drehbares Lager auf, das wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist und koaxial mit der Längsachse des Rotors ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Kreiselmischer bereitgestellt. Der Kreiselmischer umfasst einen Rahmen und einen Motor, der an dem Rahmen montiert ist. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren einen Rahmen und einen Antriebsstrang, der innerhalb eines Antriebsstranggehäuses gelagert ist, das schwenkbar an dem Rahmen montiert und mit dem Motor wirkverbunden ist. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren ein Lagergehäuse, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist, sowie einen allgemein zylindrischen Rotor, der mit dem Lagergehäuse gekoppelt ist. Der zylindrische Rotor weist ein Antriebsende und ein Lagerende dem Antriebsende gegenüber auf. Der zylindrische Rotor ist um eine Längsachse des Rotors drehbar. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren ein Getriebe, das innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist und eine Eingangswelle aufweist, die wirkmäßig mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist. Das Getriebe umfasst des Weiteren eine Ausgangswelle, die zu der Eingangswelle versetzt ist. Die Ausgangswelle ist wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt und ist koaxial mit der Längsachse des Rotors. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren eine Mischkammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest zum Teil den Rotor umgibt, sowie ein Mittel zum Variieren einer Höhe des Rotors über oder unter einer Bodenoberfläche. Der Kreiselmischer umfasst des Weiteren eine Lageranordnung, die im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist. Die Lageranordnung weist eine Montageachse und eine Lagerachse auf, die zu der Montageachse versetzt ist. Das Antriebsstranggehäuse und das Lagergehäuse sind an Hydraulikzylindern angebracht, die koordiniert werden, um die beiden Gehäuse gemeinsam anzuheben und abzusenken. Die Lageranordnung ist fix um die Montageachse herum an dem Lagergehäuse montiert. Die Lageranordnung weist ein drehbares Lager auf, das koaxial mit der Längsachse des Rotors ist und wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist.
Weitere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen klar werden.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen des offenbarten Gegenstandes, und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung verschiedener Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands. Ferner sind die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabgetreu, und alle Werte oder Dimensionen in den beigefügten Zeichnungen dienen rein der Veranschaulichung und können tatsächliche oder bevorzugte Werte oder Dimensionen darstellen oder auch nicht. Sofern anwendbar können ein oder alle ausgewählten Merkmale nicht veranschaulicht werden, um die Beschreibung und das Verständnis darunterliegender Merkmale zu erleichtern.

1 ist eine Seitenansicht eines Kreiselmischers gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Ansicht eines Rotors mit einem Motor des Kreiselmischers von 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotoranordnung für den Rotor von 2 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
4 ist eine Seitenansicht der Rotoranordnung von 3 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Detaillierte Beschreibung
Die im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen dargelegte Beschreibung soll eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen des beschriebenen Gegenstandes bilden, und soll nicht unbedingt die einzige(n) Ausführungsform(en) darstellen. In bestimmten Fällen umfasst die Beschreibung spezifische Details zu dem Zweck, ein Verständnis des beschriebenen Gegenstands zu ermöglichen. Dem Fachmann wird jedoch klar sein, dass Ausführungsformen auch ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In manchen Fällen können an sich bereits bekannte Strukturen und Komponenten in Form von Blockdiagrammen dargestellt sein, um eine Verschleierung der Konzepte des beschriebenen Gegenstandes zu verhindern. Wo immer möglich werden innerhalb der Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen.
Jeglicher Verweis in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, ein Aufbau, eine Struktur, eine Eigenschaft, eine Operation oder Funktion, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, von zumindest einer Ausführungsform umfasst wird. Somit sind die unterschiedlichen Vorkommen der Phrasen „in einer Ausführungsform“ in der Beschreibung nicht unbedingt Bezugnahmen auf immer dieselbe Ausführungsform. Des Weiteren können die bestimmten Merkmale, Strukturen, Eigenschaften, Operationen oder Funktionen auf beliebige geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden, und es ist beabsichtigt, dass Ausführungsformen des beschriebenen Gegenstandes auch Modifikationen und Variationen der beschriebenen Ausführungsformen abdecken (oder abdecken können).
Es ist auch anzumerken, dass Formen im Singular wie „ein/e“ und „der/die/das“, wie sie in der Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und der Zusammenfassung verwendet werden, auch die Referenten im Plural miteinschließen, außer dies wird durch den Kontext eindeutig auf andere Weise diktiert. Das heißt, wenn es nicht auf andere Weise deutlich definiert wird, beinhalten die Worte „ein“, „eine“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, die Bedeutung von ”ein/e/s oder mehrere. ”Außerdem sollte klar sein, dass Begriffe wie „links“, „rechts“, „oberste/r“, „unterste/r“, „vordere/r“, „hintere/r“, „Seite“, „Höhe“, „Länge“, „Breite“, „ober/er,“ „unter/er,“ „innen“, „außen“, „innere/r“, „äußere/r“ und dergleichen, die hierin verwendet werden können, nur Bezugspunkte beschreiben und die Ausführungsformen des beschriebenen Gegenstandes keinesfalls auf eine bestimmte Orientierung oder Konfiguration beschränken. Darüber hinaus identifizieren Begriffe wie „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ etc. nur eine einer Reihe von Abschnitten, Komponenten, Bezugspunkten, Operationen und/oder Funktionen, wie sie hierin beschrieben werden, und sollen in ähnlicher Weise die Ausführungsformen des beschriebenen Gegenstandes keinesfalls auf eine bestimmte Orientierung oder Konfiguration beschränken.
Allgemein ausgedrückt stellen die Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands einen Rotor für einen Kreiselmischer bereit, wobei die Antriebsanordnung für den Rotor eine Eingangswelle aufweist, die zu einer Längsachse des Rotors versetzt ist. Auch eine Lageranordnung ist an dem Rotor vorgesehen. Die Lageranordnung ist wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt und weist eine versetzte Montage ähnlich jener der Antriebsanordnung auf. Die Versetzung der Antriebs- und Lageranordnungen kann dem Rotor erlauben, eine größere Schnitttiefe zu erreichen als in einem Rotorsystem ohne eine versetzte Anordnung.
Unter Bezugnahme auf 1 wird dort eine Seitenansicht einer Maschine 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Die Maschine 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann ein Kreiselmischer sein. Es sollte klar sein, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in ähnlicher Weise auf andere Typen von Maschinen angewendet werden können, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Straßenfräsmaschine, einen Straßenrecycler, eine Kaltfräse und dergleichen. Der Begriff Maschine, der austauschbar auch als „Kreiselmischer 100“ bezeichnet werden kann, kann zum Fräsen einer Bodenoberfläche 102 für bestimmte Zwecke, etwa den Straßenbau, verwendet werden. Der Kreiselmischer 100 umfasst einen Rahmen 104 und eine Bedienerkabine 106, die an dem Rahmen 104 montiert ist. Die Bedienerkabine 106 kann Steuerungselemente, etwa einen Joystick, mehrere Steuerhebel, mehrere Schalter und dergleichen, zum Steuern verschiedener Betriebsvorgänge des Kreiselmischers 100 umfassen.
Der Kreiselmischer 100 umfasst einen Antriebsstrang 108 mit einem Motor 110, einem Getriebe (nicht dargestellt), der an dem Rahmen 104 montiert ist, und Bodeneingriffseinheiten 116. In einer Ausführungsform ist der Motor 110 an einem vorderen Ende 112 des Kreiselmischers 100 angeordnet, wie in 1 veranschaulicht. In einer weiteren Ausführungsform kann der Motor 110 an einem hinteren Ende 114 des Kreiselmischers 100 angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann der Motor 110 ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor, eine Leistungsspeicherungsvorrichtung wie Batterien, ein Hybridmotor, oder eine Kombination von zwei oder mehreren der genannten Leistungsquellen sein. Der Motor 110 kann mehrere Zylinder umfassen, die in verschiedenen Konfigurationen definiert sind, etwa einer ‚V‘-Konfiguration oder einer Reihen-Konfiguration. Das Getriebe kann zur Übertragung von Leistung, die durch den Motor 110 erzeugt wird, auf die Bodeneingriffseinheiten 116 mit dem Motor 110 und den Bodeneingriffseinheiten 116 gekoppelt sein. Die Bodeneingriffseinheiten 116 können dazu ausgestaltet sein, den Rahmen 104 auf der Bodenoberfläche 102 zu tragen, und auch um die Fortbewegung des Kreiselmischers 100 auf der Bodenoberfläche 102 in eine gewünschte Richtung und mit einer gewünschten Geschwindigkeit zu unterstützen. In der veranschaulichten Ausführungsform können die Bodeneingriffseinheiten 116 Räder umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann der Satz von Bodeneingriffseinheiten 116 Raupenketten umfassen. In noch einer weiteren Ausführungsform kann der Satz von Bodeneingriffseinheiten 116 eine Kombination von Rädern und Raupenketten umfassen. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Getriebe mehrere Zahnradantriebe aufweisen, um ein Übersetzungsverhältnis zu ändern.
In einigen Ausführungsformen kann der Antriebsstrang 108 einen Generator umfassen, um elektrische Leistung aus der von dem Motor 110 erzeugten Leistung abzuleiten. In einem solchen Fall kann jede der Bodeneingriffseinheiten 116 mit Elektromotoren gekoppelt sein, so dass die Elektromotoren elektrische Leistung von dem Generator erhalten und ihrerseits die Bodeneingriffseinheiten 116 auf der Bodenoberfläche 102 vortreiben.
In anderen Ausführungsformen kann der Antriebsstrang 108 eine oder mehrere Hydraulikpumpen umfassen. In einigen Ausführungsformen kann jede der Bodeneingriffseinheiten 116 mit Hydraulikstellgliedern (hydraulischen Motoren, Zylindern, etc.) so gekoppelt sein, dass die Hydraulikstellglieder von einer oder mehreren der Hydraulikpumpen angetrieben werden und ihrerseits die Bodeneingriffseinheiten 116 auf der Bodenoberfläche 102 vortreiben.
Der Kreiselmischer 100 umfasst des Weiteren eine Mischkammer 118. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine Breite der Mischkammer 118 gleich einer Breite des Kreiselmischers 100 sein. In alternativen Ausführungsformen kann die Breite der Mischkammer 118 auf der Grundlage einer Betriebsanforderung des Kreiselmischers 100 variieren. Obwohl die vorliegende Offenbarung so beschrieben wird, dass bei dem Kreiselmischer 100 die Mischkammer 118 zwischen den vorderen und hinteren Bodeneingriffseinheiten 116 eingebracht ist, wird dem Fachmann klar sein, dass die Mischkammer 118 entweder am hinteren Ende 114 oder dem vorderen Ende 112 des Kreiselmischers 100 angeordnet sein kann, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Die Mischkammer 118 kann durch eine erste Seitenplatte 120, eine zweite Seitenplatte (nicht dargestellt) gegenüber der ersten Seitenplatte 120, eine Überkopfplatte (nicht dargestellt), die jeweils mit der ersten Seitenplatte 120 und der zweiten Seitenplatte gekoppelt ist, eine vordere Tür (nicht dargestellt), und eine hintere Tür (nicht dargestellt) definiert sein. Insbesondere können die erste Seitenplatte 120, die zweite Seitenplatte und die Überkopfplatte jeweils miteinander gekoppelt sein, um die Mischkammer 118 zu definieren. In einer Ausführungsform können die erste Seitenplatte 120, die zweite Seitenplatte und die Überkopfplatte jeweils unter Verwendung von Befestigungselementen, wie etwa Muttern und Schrauben, miteinander gekoppelt sein. In einer weiteren Ausführungsform können die erste Seitenplatte 120, die zweite Seitenplatte und die Überkopfplatte jeweils miteinander verschweißt sein, um eine einzelne, einteilige Struktur zu bilden. Die vordere Tür und die hintere Tür können schwenkbar mit der Überkopfplatte gekoppelt sein. Durch die schwenkbare Kopplung können die vordere und die hintere Tür über ein oder mehrere Hydraulikstellglieder (nicht dargestellt) geöffnet und geschlossen werden, um selektiv recyceltes Material auszuleiten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischkammer 118 dazu ausgestaltet sein, sich in Bezug auf den Rahmen 104 des Kreiselmischers 100 zu bewegen. Insbesondere kann die Mischkammer 118 dazu ausgestaltet sein, sich kippend in Bezug auf den Rahmen 104 des Kreiselmischers 100 zwischen einer abgesenkten und einer angehobenen Stellung zu bewegen. In anderen Ausführungsformen kann die Mischkammer 118 fest an dem Rahmen 104 montiert sein.
Der Kreiselmischer 100 kann ferner einen Rahmen und einen Antriebsstrang 122 umfassen, der schwenkbar an dem Rahmen 104 des Kreiselmischers 100 montiert ist. Insbesondere kann ein erstes Ende 124 des Antriebsstranggehäuses 122 schwenkbar mit dem Rahmen 104 des Kreiselmischers 100 gekoppelt sein. Das Antriebsstranggehäuse 122 kann mit dem Rahmen 104 auf solche Weise gekoppelt sein, dass das Antriebsstranggehäuse 122 um eine Achse A-A’ (in 2 dargestellt) geschwenkt werden kann.
Wie in 2 dargestellt kann der Kreiselmischer 100 ferner ein Lagergehäuse 128 umfassen, das dem Antriebsstranggehäuse 122 gegenüberliegt. Das Lagergehäuse 128 ist schwenkbar an dem Rahmen 104 des Kreiselmischers 100 montiert. Insbesondere ist ein erstes Ende 130 des Antriebsstranggehäuses 128 schwenkbar mit dem Rahmen 104 des Kreiselmischers 100 gekoppelt. Das Antriebsstranggehäuse 128 ist mit dem Rahmen 104 auf solche Weise gekoppelt, dass das Antriebsstranggehäuse 128 um die Achse A-A’ geschwenkt werden.
Erneut bezugnehmend auf 1 kann der Kreiselmischer 100 ferner ein Mittel zum Variieren der Höhe eines Rotors 202 und der Mischkammer 118 über oder unter der Bodenoberfläche 102 umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform können Hydraulikzylinder 138 verwendet werden, um die Höhe des Rotors 202 und der Mischkammer 118 über der Bodenoberfläche 102 zu variieren. Das Antriebsstranggehäuse 122 und das Lagergehäuse 128 (in 2 dargestellt) können an den Hydraulikzylindern 138 angebracht sein, und die Hydraulikzylinder 138 können koordiniert werden, um das Antriebsstranggehäuse 122 und das Lagergehäuse 128 beide in Bezug auf die Bodenoberfläche 102 anzuheben und abzusenken. Somit werden das Antriebsstranggehäuse 122 und das Lagergehäuse 128 um eine gemeinsame Achse geschwenkt. Insbesondere können das Antriebsstranggehäuses 122 und das Lagergehäuse 128 beide bei Betätigung und Bewegung der Hydraulikzylinder 138 um die Achse A-A’ schwenken. In einer alternativen Ausführungsform können der Rotor 202 und die Mischkammer 118 über eine Riemenscheibenanordnung angehoben oder abgesenkt werden.
Der Kreiselmischer 100 kann ein Hydrauliksystem 140 (in 1 dargestellt) umfassen. In der veranschaulichten Ausführungsform, kann das Hydrauliksystem 140 benachbart zu dem vorderen Ende 112 des Kreiselmischers 100 angeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform kann das Hydrauliksystem 140 an einer beliebigen Position an der Maschine 100 angeordnet sein. Das Hydrauliksystem 140 kann verschiedene Komponenten umfassen, etwa ein Reservoir, eine oder mehrere Hydraulikpumpen, eine oder mehrere Richtungssteuerventile und weitere Steuerventile zur Zufuhr von Hydraulikfluid mit einem gewünschten Druck an verschiedene betriebliche Systeme des Kreiselmischers 100. Die verschiedenen betrieblichen Systeme des Kreiselmischers 100 können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die Hydraulikzylinder 138, um das Antriebsstranggehäuse 122 und das Lagergehäuse 128 beide anzuheben oder abzusenken, sowie die Hydraulikstellglieder umfassen, um die vordere und hintere Tür der Mischkammer 118 zu betätigen. Die eine oder die mehreren Hydraulikpumpen des Hydrauliksystems 140 können wirkmäßig mit dem Motor 110 gekoppelt sein, um die Leistung von diesem zu empfangen. Bei Empfang der Leistung von dem Motor 110 können die eine oder die mehreren Hydraulikpumpen das Hydraulikfluid an die verschiedenen betrieblichen Systeme des Kreiselmischers 100 über Hydraulikleitungen (Rohre, Schläuche, etc.) zuführen.
Wie in 2 veranschaulicht kann der Rotor 202 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wirkmäßig mit dem Motor 110 gekoppelt sein. Der Rotor 202 kann innerhalb der Mischkammer 118 angeordnet sein. Im Besonderen kann der Rotor 202 drehbar innerhalb der Mischkammer 118 angeordnet sein. Der Rotor 202 kann eine Breite aufweisen, die geringfügig kleiner als die Breite der Mischkammer 118 ist, um dem Rotor 202 zu erlauben, sich um eine Längsachse Y-Y’ (in 4 dargestellt) des Rotors 202 innerhalb der Mischkammer 118 zu drehen. Die Mischkammer 118 umgibt zumindest zum Teil den Rotor 202 des Kreiselmischers 100, wie in 1 dargestellt. Insbesondere kann der Rotor 202 verschiebbar mit der Mischkammer 118 gekoppelt sein, so dass der Rotor 202 innerhalb der Mischkammer 118 angehoben und abgesenkt werden kann, und ein Abschnitt des Rotors 202 kann sich von der Mischkammer 118 um einen auswählbaren Abstand von einer Ebene entlang des Umfangs eines Bodenabschnitts der Mischkammer 118 nach außen erstrecken. Darüber hinaus kann der Rotor 202 einen Durchmesser aufweisen, der geringer ist als die Höhe der Mischkammer 118, so dass ausreichender Spielraum für den Rotor 202 vorhanden ist, um sich innerhalb der Mischkammer 118 zu drehen.
Der Rotor 202 kann mit mehreren Schneidwerkzeugen 206 versehen sein. Die mehreren Schneidwerkzeuge 206 sind in Umfangsrichtung entlang einer Außenfläche 204 des Rotors 202 angeordnet und erstrecken sich von der Außenfläche 204 nach außen. Die Schneidwerkzeuge 206 können abnehmbar an der Außenfläche 204 des Rotors 202 angebracht sein. Die Schneidwerkzeuge 206 können auf der Grundlage der betrieblichen Anforderungen des Kreiselmischers 100 ausgewählt sein. Eine Schnittebene des Kreiselmischers 100 ist tangential zu der Ebene, die den Umfang des Bodenabschnitts der Mischkammer 118 enthält, und ist parallel zu einer Fahrtrichtung des Kreiselmischers 100.
Der Rotor 202 weist ein Antriebsende 208 und ein Lagerende 210 dem Antriebsende 208 gegenüber auf. Wie bereits erwähnt, kann der Kreiselmischer 100 das Antriebsstranggehäuse 122 und das Lagergehäuse 128 schwenkbar an dem Rahmen 104 montiert aufweisen. Das Antriebsstranggehäuse 122 kann schwenkbar benachbart zu dem Antriebsende 208 des Rotors 202 montiert sein. Ein Antriebsstrang 212 ist innerhalb des Antriebsstranggehäuses 122 gelagert. Der Antriebsstrang 212 ist dazu ausgestaltet, Leistung von dem Motor 110 zu empfangen und die Leistung auf den Rotor 202 zu übertragen. In einer Ausführungsform kann der Motor 110 mit dem Antriebsstrang 212 über eine Kupplung 214 gekoppelt sein. In einer weiteren Ausführungsform kann der Motor 110 wirkmäßig mit dem Antriebsstrang 212 über einen Riemenantrieb oder ein anderes in der Technik bekanntes Verfahren gekoppelt sein. Das Lagergehäuse 128 kann schwenkbar benachbart zu dem Lagerende 210 des Rotors 202 montiert sein. Das Lagergehäuse 128 ist dazu ausgestaltet, mehrere Lager darin unterzubringen, um die Reibung zu verringern, die durch die Drehung des Rotors 202 erzeugt wird.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 wird eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenansicht einer Rotoranordnung 300 jeweils gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Zum Zweck der Beschreibung und Veranschaulichung sind die an der Außenfläche 204 des Rotors 202 angeordneten Schneidwerkzeuge 206 in 3 und 4 nicht dargestellt. Die Rotoranordnung 300 weist einen allgemein zylindrischen Rotor 202, ein Getriebe 302 und eine Lageranordnung 304 auf. Der Rotor 202 kann eine Dicke aufweisen, die zwischen der Außenfläche 204 und einer inneren Oberfläche 306 des Rotors 202 definiert ist. Die Dicke des Rotors 202 kann von einer axialen Kraft abhängig sein, die durch die an der Außenfläche 204 des Rotors 202 angeordneten Schneidwerkzeuge 206 ausgeübt wird, um die Schneidwerkzeuge 206 während des Betriebs des Rotors 202 an dem Rotor 202 zu halten. In einigen Ausführungsformen kann der Rotor 202 einen ersten Ring 314 und einen zweiten Ring 328 umfassen. Der erste Ring 314 und der zweite Ring 328 können fest an der inneren Oberfläche 306 des Rotors 202 angebracht sein. In einigen Ausführungsformen können der erste Ring 314 und der zweite Ring 328 an die innere Oberfläche 306 des Rotors 202 angeschweißt sein.
In einigen Ausführungsformen kann das Getriebe 302 der Rotoranordnung 300 einen ersten Getriebekasten 320 aufweisen, mit einem Gehäuse, das fest um eine Montageachse Z-Z’ herum an dem Antriebsstranggehäuse 122 montiert ist. In einigen Ausführungsformen kann das Getriebe 302 der Rotoranordnung 300 einen zweiten Getriebekasten 322 aufweisen, der fest an dem zweiten Ring 328 des Rotors 202 montiert ist. In den in 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsformen kann der zweite Getriebekasten 322 an dem zweiten Ring 328 unter Verwendung von Befestigungselementen 330, wie etwa Schrauben, montiert sein. In einigen Ausführungsformen kann der erste Getriebekasten 320 drehbar mit dem zweiten Getriebekasten 322 gekoppelt sein, und dann zum Beispiel durch eine Planetenradanordnung, die innerhalb des zweiten Getriebekastens 322 enthalten ist, mit dem Gehäuse des zweiten Getriebekastens 322. Das Gehäuse des zweiten Getriebekastens 322 kann daher eine Ausgangswelle bilden, die koaxial mit der Längsachse Y-Y’ des Rotors 202 ist und den Rotor 202 durch den zweiten Ring 328 antreibt.
Das Getriebe 302 kann im Wesentlichen innerhalb des Rotors 202 an dem Antriebsende 208 enthalten sein. In einigen Ausführungsformen ist das Getriebe innerhalb des Rotors 202 enthalten, so dass ein Abschnitt des Getriebes 302 außerhalb des Rotors 202 mit einem vorbestimmten Abstand von einer Ebene liegt, die den Umfang eines ersten Endes 318 des Rotors 202 enthält. In anderen Ausführungsformen kann das Getriebe 302 vollständig innerhalb des Rotors 202 enthalten sein.
In einigen Ausführungsformen kann das Getriebe 302 der Rotoranordnung 300 dazu ausgestaltet sein, Leistung von dem Antriebsstrang 212 (siehe 2) auf den Rotor 202 zu übertragen und den Rotor 202 mit einer vorbestimmten Drehzahl zu drehen. In einigen Ausführungsformen kann das Getriebe 302 dazu geeignet sein, mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl und einer zweiten vorbestimmten Drehzahl betrieben zu werden. Die erste vorbestimmte Drehzahl und die zweite vorbestimmte Drehzahl können durch unterschiedliche Zahnradübersetzungen erzielt werden, die durch das Getriebe 302 erhalten werden können. Um Leistung von dem Antriebsstrang 212 auf den Rotor 202 zu liefern, umfasst das Getriebe 302 eine Eingangswelle 312, die drehbar mit dem Antriebsstrang 212 gekoppelt ist.
Unter Bezugnahme auf 4 kann die Eingangswelle 312 innerhalb des ersten Getriebekastens 320 des Getriebes 302 aufgenommen sein, so dass die Eingangswelle 312 koaxial mit der Montageachse Z-Z’ ausgerichtet ist. Die Montageachse Z-Z’ und die Längsachse Y-Y’ sind in einem Versetzungsabstand „O“ positioniert.
In einigen Ausführungsformen kann die Rotoranordnung 300 für den Kreiselmischer 100 des Weiteren die Lageranordnung 304 an dem Lagerende 210 des Rotors 202 umfassen. Die Lageranordnung 304 kann fix um die Montageachse Z-Z’ herum an dem Lagergehäuse 128 montiert sein. In einer Ausführungsform kann die Lageranordnung 304 an dem Lagergehäuse 128 über Befestigungselemente, wie etwa Muttern und Schrauben, befestigt sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Lageranordnung 304 an das Lagergehäuse 128 angeschweißt sein. Die Lageranordnung 304 kann im Wesentlichen innerhalb des Rotors 202 an dem Lagerende 210 enthalten sein. In einigen Ausführungsformen kann die Lageranordnung 304 innerhalb des Rotors 202 enthalten sein, so dass ein Abschnitt der Lageranordnung 304 außerhalb des Rotors 202 mit einem vorbestimmten Abstand von einer gedachten Ebene liegt, die den Umfang eines zweiten Endes 332 des Rotors 202 enthält. In anderen Ausführungsformen kann die Lageranordnung 304 vollständig innerhalb des Rotors 202 enthalten sein.
Die Lageranordnung 304 kann einen Schulterabschnitt 334 und einen Halsabschnitt 336 umfassen, der in einem Abstand von dem Schulterabschnitt 334 definiert ist. Der Schulterabschnitt 334 der Lageranordnung 304 kann entlang der Montageachse Z-Z’ der Lageranordnung 304 definiert sein, und der Halsabschnitt 336 kann entlang einer Lagerachse B-B’ der Lageranordnung (in 4 dargestellt) definiert sein. Die Lagerachse B-B’ des Halsabschnitts 336 ist mit einer Versetzung zu der Montageachse Z-Z’ definiert. In den in 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsformen kann der Halsabschnitt 336 an dem ersten Ring 314 unter Verwendung von Befestigungselementen 340, wie etwa Schrauben, montiert sein.
Die Lageranordnung 304 kann ein drehbares Lager (nicht dargestellt) umfassen, das mit dem Halsabschnitt 336 der Lageranordnung 304 gekoppelt ist. Das drehbare Lager kann entlang der Lagerachse B-B’ der Lageranordnung 304 angeordnet sein, und kann somit koaxial mit der Längsachse Y-Y’ des Rotors 202 ausgerichtet sein. In der illustrierten Ausführungsform kann das drehbare Lager innerhalb des Schulterabschnitts 334 der Lageranordnung 304 enthalten sein.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Rotoranordnung 300 für den Kreiselmischer 100. Die Rotoranordnung 300 umfasst den Rotor 202 mit einer allgemein zylindrischen Gestalt, das Getriebe 302 und die Lageranordnung 304. Wenn der Kreiselmischer 100 im Einsatz ist, wird die von dem Motor 110 erzeugte Leistung über die Kupplung 214 an den Antriebsstrang 212 des Kreiselmischers 100 übertragen. Da der Antriebsstrang 212 wirksam mit der Eingangswelle 312 des Getriebes gekoppelt ist, beginnt die Eingangswelle 312, sich zu drehen, und überträgt ferner die Drehbewegung durch das Getriebe 302 auf den Rotor 202. Die Drehbewegung des Rotors 202 veranlasst das drehbare Lager innerhalb der Lageranordnung 304, sich zu drehen. Der Rotor 202 kann sich mit der ersten vorbestimmten Drehzahl oder der zweiten vorbestimmten Drehzahl drehen, je nach Auswahl durch die Bedienperson. Die Lageranordnung 304 hilft dabei, die Drehzahl des Rotors 202 aufrecht zu erhalten, und auch die Reibung zu verringern, die durch den Rotor 202 während der Drehung erzeugt wird. Der Motor 110 des Kreiselmischers 100 liefert auch Leistung an die Bodeneingriffseinheiten 116 und bewegt dadurch den Kreiselmischer entlang der Bodenoberfläche 102 fort.
Ferner kann während des Betriebs des Kreiselmischers 100 die Bedienperson des Kreiselmischers 100 die Hydraulikzylinder 138 betätigen, um den Rotor 202 relativ zu dem Rahmen 104 anzuheben und abzusenken. So können die Schneidwerkzeuge 206 des Rotors 202 mit der Bodenoberfläche 102 in Kontakt gebracht werden. Das Ausmaß dieser Absenkung des Rotors 202 kann auf der Grundlage einer erforderlichen Schnitttiefe und der Dimension oder dem Typ der Schneidwerkzeuge 206, die an der Außenfläche 204 des Rotors 202 angebracht sind, bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Mischkammer 118 auch zusammen mit dem Rotor 202 angehoben und abgesenkt werden. In anderen Ausführungsformen kann die Mischkammer 118 fest an dem Rahmen 104 angebracht sein.
Während sich der Rotor 202 dreht, können die Schneidwerkzeuge 206 in wiederholten Kontakt mit der Bodenoberfläche 102 gelangen, um eine Schicht aus Material von der Bodenoberfläche 102 aufzubrechen, um Recyclingmaterial zu bilden. Das recycelte Material wird innerhalb der Mischkammer 118 gehalten, und die Bedienperson kann das eine oder die mehreren Hydraulikstellglieder betätigen, um eine der vorderen Tür und der hinteren Tür zu öffnen, um selektiv das recycelte Material auszugeben. Bei Abschluss des Betriebsvorgangs kann die Bedienperson den Rotor 202 anheben, indem sie die Hydraulikzylinder 138 betätigt.
Das Getriebe 302 stellt eine Versetzung zwischen der Eingangswelle 312 und der Längsachse Y-Y’ des Rotors 202 bereit. Diese Versetzung kann einen größeren Spielraum zwischen den Schneidwerkzeugen 206 des Rotors 202 und dem Antriebsstranggehäuse 122 und dem Lagergehäuse 128 bereitstellen.
Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene zusätzliche Ausführungsformen durch Abwandlung der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren in Betracht gezogen werden, ohne vom Geist und Umfang des Offenbarten abzuweichen. Solche Ausführungsformen sollen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, auf der Grundlage der Ansprüche und jeglicher Äquivalente davon.
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

US 8256198 [0003]

Claims

Kreiselmischer, umfassend: einen Rahmen; einen Antriebsstrang, der innerhalb eines Antriebsstranggehäuses gelagert ist, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist; ein Lagergehäuse, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist; einen allgemein zylindrischen Rotor, mit einem Antriebsende und einem Lagerende, das dem Antriebsende gegenüberliegt, wobei der Rotor um eine Längsachse drehbar ist; ein Getriebe, das im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist und eine Eingangswelle aufweist, die wirkmäßig mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist, und das eine Ausgangswelle aufweist, die zu der Eingangswelle versetzt und koaxial mit der Längsachse des Rotors ist, und wobei die Ausgangswelle wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist; und eine Lageranordnung, die im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist und eine Montageachse und eine Lagerachse aufweist, die von der Montageachse versetzt ist, wobei die Lageranordnung fix um die Montageachse herum an dem Lagergehäuse montiert ist, und wobei die Lageranordnung ein drehbares Lager aufweist, das koaxial mit der Längsachse des Rotors und wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, wobei das Getriebe dazu geeignet ist, mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl oder einer zweiten vorbestimmten Drehzahl betrieben zu werden.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Mischkammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest zum Teil den Rotor umgibt.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Vielzahl von Traktionseinheiten, die dazu ausgestaltet sind, den Rahmen auf einer Bodenoberfläche zu tragen.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Motor, der an dem Rahmen montiert und wirkmäßig mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Mittel zum Variieren der Höhe des Rotors über und unter einer Bodenoberfläche.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, wobei der Rotor mit einer Vielzahl von Schneidwerkzeugen versehen ist.
Kreiselmischer nach Anspruch 1, wobei das Antriebsstranggehäuse und das Lagergehäuse an Hydraulikzylindern angebracht sind, und die Hydraulikzylinder koordiniert werden, um das Antriebsstranggehäuse und das Lagergehäuse jeweils zusammen anzuheben und abzusenken.
Rotoranordnung für einen Kreiselmischer, wobei die Rotoranordnung umfasst: einen allgemein zylindrischen Rotor, mit einem Antriebsende und einem Lagerende, das dem Antriebsende gegenüberliegt, wobei der Rotor um eine Längsachse drehbar ist; ein Getriebe, das im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist und eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle, die von der Eingangswelle versetzt ist, aufweist, wobei die Ausgangswelle koaxial mit der Längsachse des Rotors ist, und wobei die Ausgangswelle wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist; und eine Lageranordnung, die im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist und eine Montageachse und eine Lagerachse aufweist, die von der Montageachse versetzt ist, wobei die Lageranordnung ein drehbares Lager aufweist, das koaxial mit der Längsachse des Rotors und wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist.
Rotoranordnung nach Anspruch 9, wobei das Getriebe dazu geeignet ist, mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl oder einer zweiten vorbestimmten Drehzahl betrieben zu werden.
Rotoranordnung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Mischkammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest zum Teil den Rotor umgibt.
Rotoranordnung nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend einen Motor, der an dem Rahmen montiert und wirkmäßig mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist.
Rotoranordnung nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend eine Vielzahl von Traktionseinheiten, die dazu ausgestaltet sind, den Rahmen auf einer Bodenoberfläche zu tragen.
Rotoranordnung nach Anspruch 9, ferner umfassend einen Antriebsstrang, der innerhalb eines Antriebsstranggehäuses gelagert ist, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist und ein Lagergehäuse, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist.
Rotoranordnung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Mittel zum Variieren der Höhe des Rotors über und unter einer Bodenoberfläche.
Rotoranordnung nach Anspruch 9, wobei das Antriebsstranggehäuse und das Lagergehäuse an Hydraulikzylindern angebracht sind, und die Hydraulikzylinder koordiniert werden, um das Antriebsstranggehäuse und das Lagergehäuse jeweils zusammen anzuheben und abzusenken.
Kreiselmischer, umfassend: einen Rahmen; einen Motor, der an dem Rahmen montiert ist; einen Antriebsstrang, der innerhalb eines Antriebsstranggehäuses gelagert ist, das schwenkbar an dem Rahmen montiert und wirkmäßig mit dem Motor gekoppelt ist; ein Lagergehäuse, das schwenkbar an dem Rahmen montiert ist; einen allgemein zylindrischen Rotor, mit einem Antriebsende und einem Lagerende, das dem Antriebsende gegenüberliegt, wobei der Rotor um eine Längsachse drehbar ist; ein Getriebe, das im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Antriebsende enthalten ist und eine Eingangswelle aufweist, die wirkmäßig mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist, und das eine Ausgangswelle aufweist, die zu der Eingangswelle versetzt und koaxial mit der Längsachse des Rotors ist, und wobei die Ausgangswelle wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist; eine Mischkammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest zum Teil den Rotor umgibt; ein Mittel zum Variieren einer Höhe des Rotors über oder unter einer Bodenoberfläche; und eine Lageranordnung, die im Wesentlichen innerhalb des Rotors an dem Lagerende enthalten ist und eine Montageachse und eine Lagerachse aufweist, die von der Montageachse versetzt ist, wobei die Lageranordnung fix um die Montageachse herum an dem Lagergehäuse montiert ist, und wobei die Lageranordnung ein drehbares Lager aufweist, das koaxial mit der Längsachse des Rotors und wirkmäßig mit dem Rotor gekoppelt ist.
Kreiselmischer nach Anspruch 17, wobei das Getriebe dazu geeignet ist, mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl oder einer zweiten vorbestimmten Drehzahl betrieben zu werden.
Kreiselmischer nach Anspruch 17, wobei der Rotor mit einer Vielzahl von Werkzeugen versehen ist.
Kreiselmischer nach Anspruch 17, wobei das Antriebsstranggehäuse und das Lagergehäuse an einer gemeinsamen Achse schwenken.