DE102021210250A1 - Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung und Zementmischvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung und Zementmischvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel (11) einer Zementmischvorrichtung (10, 105), wobei die Mischtrommel (11) von einem als permanenterregte Synchronmaschine (12) ausgebildeten Elektromotor (12) angetrieben wird (100), wobei eine Drehzahlvorgabe für den Elektromotor (12) auf null gesetzt wird (101), wobei eine Motordrehzahl des Elektromotors (12) daraufhin auf null reduziert wird (102), wodurch auch eine Trommeldrehzahl der Mischtrommel (11) auf null reduziert wird und wobei eine Menge in der Mischtrommel (11) vorhandenen Zements im Stillstand der Mischtrommel (11) ein Drehmoment erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei Erreichen der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl von null ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors (12) erfolgt (103).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Zementmischvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6.
  • Im Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, wie etwa Radlader, Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper oder auch Bagger, bekannt. Diese elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen sind entweder rein elektrisch angetrieben, d.h. sie verfügen für ihre Energieversorgung ausschließlich über eine elektrische Batterie bzw. einen elektrischen Akkumulator, oder aber sie sind diesel-elektrisch angetrieben, was bedeutet, dass die benötigte Energie von einem dieselgetriebenen Generator, üblicherweise in Verbindung mit einem elektrischen Pufferspeicher, wie z.B. einem entsprechend dimensionierten Kondensator, bereitgestellt wird. Weiterhin sind auch Anhänger bzw. Anbaugeräte für Arbeitsmaschinen bekannt, welche anstelle eines Hydraulikmotors einen oder mehrere Elektromotoren zu ihrem Betrieb aufweisen.
  • Aus der DE 20 2014 000 738 U1 ist in diesem Zusammenhang ein Zementmischer bekannt, bestehend aus einem Sattelschlepper und einem Auflieger mit einer Zementtrommel, die über elektrische Verbindungsmittel miteinander verbunden sind. Der Sattelschlepper weist ein erstes elektrisches Antriebssystem zum Antreiben des Sattelschleppers auf und der Auflieger weist ein zweites elektrisches Antriebssystem zum Antreiben der Trommel auf. Über die Verbindungsmittel kann Energie von einer ersten Batterie des ersten Antriebssystems zu einer zweiten Batterie des zweiten Antriebssystems übertragen werden. Alternativ kann auch ein gemeinsamer Energiespeicher für das erste und das zweite Antriebssystem vorgesehen sein.
  • Die DE 11 2007 001 013 T5 offenbart eine Anordnung zum Verbessern des Betriebsverhaltens eines Zementmischlastwagens, bei welchem bei Auftreten kritischer Fahrsituationen die Mischtrommel sofort stillgesetzt wird.
  • Aus der DE 102019204430 A1 ist ein Verfahren zur Änderung des Betriebsverhaltens eines Fahrmischers mit einer von einem Elektromotor antreibbaren Mischtrommel bekannt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
    • - Reduzieren der Drehzahl der drehenden Mischtrommel bis zum Stillstand,
    • - Reduzieren des am Elektromotor anliegenden Drehmoments bis zu einem minimalen Drehmoment und
    • - Verhindern einer weiteren Drehung der Mischtrommel.
  • Die Drehzahl der Mischtrommel wird dabei reduziert, indem ein Drehzahlsensor die Drehzahl der Mischtrommel mittelbar oder unmittelbar erfasst und die detektierte Drehzahl der Mischtrommel so lange reduziert wird, bis mittels des Drehzahlsensors der Stillstand der Mischtrommel detektiert wird.
  • Die bekannten elektrisch betriebenen Mischtrommeln von Zementmischern sind jedoch dahingehend nachteilbehaftet, als dass bei einem Anhaltevorgang einer Mischtrommel, beispielsweise um das Be- bzw. Entladen zu stoppen, durch den in der Mischtrommel befindlichen Zement eine Unwucht erzeugt wird, welche die Mischtrommel in eine Gleichgewichtslage drängt, so dass eine Pendelbewegung um die Gleichgewichtslage entstehen kann. Um das Pendeln der Mischtrommel zu verhindern, muss diese über eine aufwändig Softwarefunktion die sog. Rollbackfunktion, in die Gleichgewichtslage geregelt werden
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung, wobei die Mischtrommel von einem als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildeten Elektromotor angetrieben wird, wobei eine Drehzahlvorgabe für den Elektromotor auf null gesetzt wird, wobei eine Motordrehzahl des Elektromotors daraufhin auf null reduziert wird, wodurch auch eine Trommeldrehzahl der Mischtrommel auf null reduziert wird und wobei eine Menge in der Mischtrommel vorhandenen Zements im Stillstand der Mischtrommel ein Drehmoment erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei Erreichen der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl von null ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors erfolgt.
  • Die Erfindung beschreibt also ein Verfahren, welches das Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung beschreibt. Im Sinne der Erfindung ist unter dem Begriff Stillsetzen dabei das Anhalten der Mischtrommel, also das Reduzieren einer Drehzahl der Mischtrommel auf den Wert null, das anschließende Drehen der Mischtrommel in eine Gleichgewichtslage sowie das Festhalten der Mischtrommel in der Gleichgewichtslage zu verstehen.
  • Unter einer Zementmischvorrichtung wird im Sinne der Erfindung eine Vorrichtung verstanden, die nicht ausschließlich zum Mischen von Zement geeignet ist, sondern ebenso zum Mischen von Beton oder Mörtel geeignet ist.
  • Die Zementmischvorrichtung umfasst einen Elektromotor, welcher trieblich derart mit der Mischtrommel verbunden ist, dass er diese antreiben kann, d.h. in eine Drehbewegung versetzen kann, so dass ein Durchmischen der Stoffe in der Mischtrommel erfolgt.
  • Die triebliche Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Mischtrommel umfasst bevorzugt ein Untersetzungsgetriebe, um die Motordrehzahl herabzusetzen und das Motormoment zu erhöhen.
  • Der Elektromotor ist dabei als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet, insbesondere als dreiphasige permanenterregte Synchronmaschine. Permanenterregte Synchronmaschinen sind vergleichsweise dynamisch betreibbar und können hohe Ausgangsleistungen aufweisen.
  • Über eine dazu ausgebildete Regeleinrichtung kann die Drehzahlvorgabe für den Elektromotor beispielsweise durch einen Bediener oder durch eine Steuersoftware der Zementmischvorrichtung vorgegeben werden und insbesondere auch auf null gesetzt werden. Wenn die Drehzahlvorgabe des Elektromotors auf null gesetzt wird, so wird über die triebliche Verbindung entsprechend auch die Drehzahlvorgabe für die Mischtrommel auf null gesetzt. Eine Regeleinheit des Elektromotors reduziert daraufhin die Drehzahl des Elektromotors auf null.
  • Dies entspricht einer Deaktivierung der Zementmischvorrichtung, da bei einer Drehzahl von null kein weiteres Durchmischen der Stoffe in der Mischtrommel erfolgt. Die Mischtrommel kann beispielsweise deaktiviert werden, wenn der Inhalt der Mischtrommel weitestgehend entnommen wurde und sich nur noch eine Restmenge an Zement bzw. Beton oder Mörtel in der Mischtrommel befinden.
  • Die Drehzahlvorgab entspricht einer Soll-Drehzahl.
  • Die Restmenge bzw. Menge an Zement bzw. Beton oder Mörtel in der Mischtrommel ist in der Regel derart zähflüssig, dass ein Massenschwerpunkt der Menge sich nicht jederzeit am untersten Punkt der Mischtrommel sammelt, sondern vielmehr durch die Drehbewegung der Mischtrommel im Betrieb der Mischtrommel ebenfalls eine Drehbewegung aufweist, welche der Drehbewegung der Mischtrommel folgt.
  • Beim Anhalten bzw. Stillsetzen der Mischtrommel tritt daher in den meisten Fällen die Situation auf, dass der Massenschwerpunkt der Menge sich nicht am untersten Punkt der Mischtrommel befindet - und die Mischtrommel sich dementsprechend nicht in der Gleichgewichtslage -, sondern sich vielmehr an einem zufälligen Punkt abseits des untersten Punkts der Mischtrommel befindet.
  • Wenn die Mischtrommel derart in den Stillstand versetzt wird, so erzeugt die Masse der Menge aufgrund ihrer Gewichtskraft ein Drehmoment, welches auf die Mischtrommel wirkt, da der Schwerpunkt der Restmenge naturgemäß den untersten Punkt der Mischtrommel zu erreichen sucht, um die Mischtrommel in eine Gleichgewichtslage zu bringen.
  • Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass bei Erreichen der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl von null - d.h. bei Erreichen des Stillstands der Mischtrommel - ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors erfolgt. Die Erfindung macht sich dabei die Eigenschaften einer permanenterregten Synchronmaschine zu Nutzen, welche bei einem Kurzschluss ihrer Anschlussleitungen ein vergleichsweise hohes Widerstandsmoment gegen auf die Synchronmaschine einwirkende Drehmomente erzeugt. Die Anschlussleitungen sind dabei diejenigen elektrischen Leitungen, über welche der Elektromotor von der Regeleinheit mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom versorgt wird. Dieses hohe Widerstandsmoment wirkt wie eine Dämpfung auf eine Drehbewegung der Mischtrommel, welche aus der Gewichtskraft der Menge resultiert. Die Mischtrommel kann somit vorteilhaft ohne Pendelbewegungen in diejenige Position drehen, in welcher der Schwerpunkt der Restmenge sich am untersten Punkt der Mischtrommel befindet und welche der Gleichgewichtslage der Mischtrommel entspricht. Eine vergleichsweise aufwändige Softwarelösung bzw. Regelfunktion zum Vermeiden der Pendelbewegung wird vorteilhaft nicht benötigt. Zudem wird keine elektrische Energie benötigt, um den Elektromotor im Sinne einer Dämpfung der Drehbewegung der Mischtrommel anzusteuern, da der Elektromotor für den Kurzschluss spannungsfrei geschaltet wird.
  • Die Erfindung beschreibt somit ein gleichermaßen einfaches wie effizientes Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung. Da die Mischtrommel anschließend durch das hohe Widerstandsmoment der Synchronmaschine auch in der Gleichgewichtslage gehalten wird, werden zudem alle sicherheitsrelevanten Vorschriften erfüllt, um ein unkontrolliertes Drehen der Mischtrommel zuverlässig zu vermeiden.
  • Der Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors ist im Stand der Technik auch als sog. aktiver Kurzschluss bekannt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Drehzahlvorgabe von einem dem Elektromotor zugeordneten Inverter vorgegeben wird. Der Inverter ist somit die Regeleinheit, über welche beispielsweise eine Drehzahlvorgabe eines Bedieners der Zementmischvorrichtung oder auch eine Drehzahlvorgabe einer Software der Zementmischvorrichtung in eine entsprechende Spannungsbeaufschlagung bzw. Bestromung des Elektromotors umgesetzt wird.
  • Der Inverter ist bevorzugt als dreiphasiger Inverter ausgebildet und insbesondere baulich an der Zementmischvorrichtung angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kurzschluss über den Inverter erfolgt. Die die Ansteuerung des Elektromotors vorteilhaft über den Inverter erfolgt, kann über den Inverter vergleichsweise einfach auch der Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors erfolgen. Eine gesonderte Schaltvorrichtung zum Erzeugen des Kurzschlusses ist somit vorteilhaft nicht erforderlich.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Mischtrommel nach der Reduzierung der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl auf null aufgrund des Drehmoments eine Kriechbewegung ausführt, nach deren Abschluss das Drehmoment den Wert null hat. Die Kriechbewegung ist dabei das Drehen der Mischtrommel in diejenige Position, in der der Massenschwerpunkt der Restmenge sich am tiefsten Punkt der Mischtrommel befindet und die Mischtrommel somit die Gleichgewichtslage einnimmt. Aufgrund der starken Dämpfung der Bewegung bzw. Drehung erfolgt die Bewegung bzw. Drehung der Mischtrommel als Kriechbewegung, die sich langsam der Endposition annähert und diese schließlich einnimmt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein durch den Kurzschluss erzeugtes Widerstandsmoment im Elektromotor ein Pendeln der Mischtrommel nach der Kriechbewegung verhindert. Die Mischtrommel nimmt somit ohne Überschwingen, d.h., ohne Pendelbewegung, ihre Endposition ein, an welcher der Massenschwerpunkt der Restmenge sich am tiefsten Punkt der Mischtrommel befindet.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Zementmischvorrichtung, umfassend eine Mischtrommel, die von einem als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildeten Elektromotor antreibbar ist, wobei die Zementmischvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass eine Drehzahlvorgabe für den Elektromotor auf null gesetzt werden kann, wobei die Zementmischvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass daraufhin eine Motordrehzahl des Elektromotors auf null reduziert wird, wodurch auch eine Trommeldrehzahl der Mischtrommel auf null reduziert wird und wobei der Zementmischvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass eine Menge in der Mischtrommel vorhandenen Zements im Stillstand der Mischtrommel ein Drehmoment erzeugt. Die erfindungsgemäße Zementmischvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zementmischvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass bei Erreichen der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl von null ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors erfolgt. Die erfindungsgemäße Zementmischvorrichtung ist somit dazu ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Somit ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile auch für die erfindungsgemäße Zementmischvorrichtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Elektromotor als dreiphasige permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet ist. Die dreiphasige Ansteuerung erlaubt einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Drehmomententfaltung des Elektromotors.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zementmischvorrichtung als Sattelauflieger für einen Sattelschlepper ausgebildet ist. Unter einem Sattelauflieger wird dabei ein fahrbarer Anhänger verstanden, der über eine Anhängerkupplung an einen Sattelschlepper als Zugmaschine angehängt werden kann. Somit kann die Zementmischvorrichtung auf einfache Weise zu Baustellen oder anderen Einsatzorten transportiert werden. Die elektrische Energieversorgung des Elektromotors kann während des Transports beispielsweise über den Sattelschlapper erfolgen, insbesondere über einen verbrennungsmotorisch angetriebenen Generator des Sattelschleppers. Im Stationärbetrieb auf einer Baustelle kann die elektrische Energieversorgung des Zementmischers beispielsweise über das lokale Stromnetz erfolgen. Somit ist auf einer Baustelle ein vollständig emissionsfreier Betrieb möglich.
  • Alternativ bevorzugt kann die Zementmischvorrichtung als Fahrmischer ausgebildet sein. Der Fahrmischer kann beispielsweise einen Verbrennungsmotor für seinen Fahrantrieb sowie einen Generator aufweisen, wobei der Generator den Elektromotor der für den Zementmischvorrichtung mit elektrischer Energie versorgen kann. Ebenso kann aber auch der Fahrantrieb des Fahrmischers elektrisch angetrieben sein. Zur Energieversorgung des Fahrantriebs und der Zementmischvorrichtung kann dann beispielsweise eine Batterie oder eine Brennstoffzelle vorgesehen sein.
  • Die Zementmischvorrichtung umfasst vorteilhaft entsprechende elektrische Schnittstellen zur Energieversorgung über den Sattelschlepper und das lokale Stromnetz. Die elektrischen Schnittstellen können z.B. als Steckdosen für Drehstrom ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zementmischvorrichtung einen Energiespeicher umfasst, der als wiederaufladbare Batterie und/ oder als Brennstoffzelle ausgebildet ist. Die Ausbildungsform als wiederaufladbare Batterie, insbesondere als Li-lonen-Batterie, bietet den Vorteil, dass die zum Betrieb des ersten bzw. zweiten Antriebsstrangs benötigten elektrischen Leistungen schnell an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden können, beispielsweise kann eine von der Batterie bereitgestellte Leistung sehr schnell erhöht und wieder reduziert werden. Die Ausbildungsform als Brennstoffzelle hingegen bietet den Vorteil einer raschen Betankung mit Wasserstoff.
  • Somit kann die Zementmischvorrichtung unabhängig vom Vorhandensein einer externen Energieversorgung betrieben werden. Insbesondere bei einer Ausbildung der Zementmischvorrichtung als Sattelauflieger kann die Zementmischvorrichtung auch von Sattelschleppern transportiert werden, welche keine elektrische Energieversorgung für die Zementmischvorrichtung zur Verfügung stellen können.
  • Die Erfindung betrifft schließlich auch einen Sattelzug, umfassend eine erfindungsgemäße Zementmischvorrichtung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 beispielhaft und schematisch einen Sattelzug, bestehend aus einem Sattelschlepper und einer erfindungsgemäßen Zementmischvorrichtung und
    • 2 beispielhaft eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Stillsetzen einer Mischtrommel einer Zementmischvorrichtung in Form eines Flussdiagramms.
  • Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
  • 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Sattelzug 40, bestehend aus einem Sattelschlepper 30 und einer erfindungsgemäßen Zementmischvorrichtung 10, welche beispielsgemäß als Sattelauflieger 10 für den Sattelschlepper 30 ausgebildet ist.
  • Die Zementmischvorrichtung 10 umfasst eine Mischtrommel 11, die von einem als dreiphasige permanenterregte Synchronmaschine 12 ausgebildeten Elektromotor 12 über ein Untersetzungsgetriebe 13 antreibbar ist. Über einen Inverter 14 kann eine Drehzahlvorgabe an den Elektromotor 12 ausgegeben werden. Die Mischtrommel 11 folgt der Drehzahl des Elektromotors 12 nach Maßgabe der Untersetzung des Untersetzungsgetriebes 13. Wenn also die Drehzahlvorgabe am Inverter 12 auf null gesetzt wird, so steuert der Inverter 14 den Elektromotor 12 derart an, dass die Drehzahl des Elektromotors 12 auf null reduziert wird. Die Drehzahlvorgabe stellt somit eine zu erreichende Soll-Drehzahl dar. Wenn der Elektromotor 12 eine Drehzahl von null erreicht hat, hat entsprechend auch die Mischtrommel 11 die Drehzahl null erreicht.
  • Falls sich in der Mischtrommel 11 Zement befunden hat, der beispielsweise durch die Drehung der Mischtrommel 11 teilweise entnommen wurde, so befindet sich beim Stillsetzen der Mischtrommel 11 noch eine bestimmte Menge Zement in der Mischtrommel 11, welche immer dann ein Drehmoment auf die Mischtrommel erzeugt, wenn sich der Schwerpunkt des Zements nicht am untersten Punkt der Mischtrommel 11 befindet.
  • Um eine unkontrollierte Pendelbewegung der Mischtrommel 11 aufgrund dieses Drehmoments einerseits und ein aufwändiges Einregeln der Gleichgewichtslage der Mischtrommel 11 bzw. ein aufwändiges Dämpfen der Pendelbewegung der Mischtrommel 11 andererseits zu vermeiden, kann nun im Inverter 14 ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors 12 erzeugt werden. Ein derartiger, bewusst herbeigeführter Kurzschluss in den Anschlussleitungen wird auch aktiver Kurzschluss genannt.
  • Der Kurzschluss in den Anschlussleitungen des als permanenterregte Synchronmaschine 12 ausgebildeten Elektromotors 12 erzeugt ein hohes Widerstandsmoment gegen auf die Synchronmaschine 12 einwirkende Drehmomente. Dieses hohe Widerstandsmoment wirkt wie eine Dämpfung auf eine Drehbewegung der Mischtrommel 11 bzw. des Elektromotors 12. Die Mischtrommel 11 kann somit ohne Pendelbewegungen und ohne aufwändige Regelung in diejenige Position drehen, in welcher der Schwerpunkt des Zements sich am untersten Punkt der Mischtrommel 11 befindet. Dies ist die Gleichgewichtslage der Mischtrommel 11.
  • Sobald die Mischtrommel 11 die Gleichgewichtslage erreicht hat und aufgrund der hohen Dämpfung durch den Kurzschluss der Anschlussleitungen diese Position auch nicht mehr verlassen kann, ist die Mischtrommel 11 stillgesetzt.
  • 2 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Stillsetzen einer Mischtrommel 11 einer Zementmischvorrichtung 10 in Form eines Flussdiagramms. Die Mischtrommel 11 wird dabei in einem ersten Verfahrensschritt 100 von einem als permanenterregte Synchronmaschine 12 ausgebildeten Elektromotor 12 angetrieben.
  • In einem folgenden Verfahrensschritt 101 Verfahrensschritt 100 eine Drehzahlvorgabe für den Elektromotor 12 auf null gesetzt und in Schritt 102 wird die Motordrehzahl des Elektromotors 12 dementsprechend auf null reduziert.
  • Aufgrund des plötzlichen Anhaltens der Mischtrommel 11 wirkt nun ein Drehmoment, welches sich aus der Gewichtskraft der Menge an Zement ergibt, welcher sich innerhalb der Mischtrommel 11 befindet. Dieses Drehmoment drängt die Mischtrommel 11 in eine Position, in welcher sich der Schwerpunkt des Zements in der Mischtrommel 11 am untersten Punkt der Mischtrommel 11 befindet.
  • Um eine unkontrollierte Drehbewegung der Mischtrommel 11 zu vermeiden und insbesondere eine sich anschließende Pendelbewegung der Mischtrommel 11 zu vermeiden, erfolgt in Schritt 103 ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors 12. Daraus resultiert ein hohes Widerstandsmoment gegen auf die Mischtrommel 11 bzw. auf den Elektromotor 12 einwirkende Drehmomente.
  • In Schritt 104 führt die Mischtrommel 11 aufgrund des Drehmoments durch die Masse des Zements in der Mischtrommel eine langsame Kriechbewegung aus, die dann endet, wenn sich der Schwerpunkt des Zements in der Mischtrommel 11 am untersten Punkt der Mischtrommel 11 befindet. Das Widerstandsmoment ist dabei groß genug, dass ein Pendeln der Mischtrommel 11 nach der Kriechbewegung zuverlässig verhindert wird.
  • Somit ist die Mischtrommel 11 in Schritt 105 stillgesetzt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Zementmischvorrichtung, Sattelauflieger
    11
    Mischtrommel
    12
    Elektromotor, permanenterregte Synchronmaschine
    13
    Untersetzungsgetriebe
    14
    Inverter
    30
    Sattelschlepper
    40
    Sattelzug
    100
    Antreiben der Mischtrommel
    101
    Setzen der Drehzahlvorgabe auf null
    102
    Reduzieren der Motordrehzahl auf null
    103
    Kurzschließen der Anschlussleitungen des Elektromotors
    104
    Kriechbewegung der Mischtrommel
    105
    Stillsetzen der Mischtrommel
  • 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
    • DE 202014000738 U1 [0003]
    • DE 112007001013 T5 [0004]
    • DE 102019204430 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Stillsetzen einer Mischtrommel (11) einer Zementmischvorrichtung (10, 105), wobei die Mischtrommel (11) von einem als permanenterregte Synchronmaschine (12) ausgebildeten Elektromotor (12) angetrieben wird (100), wobei eine Drehzahlvorgabe für den Elektromotor (12) auf null gesetzt wird (101), wobei eine Motordrehzahl des Elektromotors (12) daraufhin auf null reduziert wird (102), wodurch auch eine Trommeldrehzahl der Mischtrommel (11) auf null reduziert wird und wobei eine Menge in der Mischtrommel (11) vorhandenen Zements im Stillstand der Mischtrommel (11) ein Drehmoment erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl von null ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors (12) erfolgt (103).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlvorgabe von einem dem Elektromotor (12) zugeordneten Inverter (14) vorgegeben wird (101).
  3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschluss über den Inverter (14) erfolgt (103).
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischtrommel (11) nach der Reduzierung der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl auf null (102) aufgrund des Drehmoments eine Kriechbewegung ausführt (104), nach deren Abschluss das Drehmoment den Wert null hat.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch den Kurzschluss erzeugtes Widerstandsmoment im Elektromotor (12) ein Pendeln der Mischtrommel (11) nach der Kriechbewegung verhindert (105).
  6. Zementmischvorrichtung (10), umfassend eine Mischtrommel (11), die von einem als permanenterregte Synchronmaschine (12) ausgebildeten Elektromotor (12) antreibbar ist, wobei die Zementmischvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, dass eine Drehzahlvorgabe für den Elektromotor (12) auf null gesetzt werden kann, wobei die Zementmischvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, dass daraufhin eine Motordrehzahl des Elektromotors (12) auf null reduziert wird, wodurch auch eine Trommeldrehzahl der Mischtrommel (11) auf null reduziert wird und wobei der Zementmischvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, dass eine Menge in der Mischtrommel (11) vorhandenen Zements im Stillstand der Mischtrommel (11) ein Drehmoment erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmischvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, dass bei Erreichen der Motordrehzahl und/oder der Trommeldrehzahl von null ein Kurzschluss der Anschlussleitungen des Elektromotors (12) erfolgt.
  7. Zementmischvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmischvorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
  8. Zementmischvorrichtung (10) nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (12) als dreiphasige permanenterregte Synchronmaschine (12) ausgebildet ist.
  9. Zementmischvorrichtung (10) nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmischvorrichtung (10) als Sattelauflieger (10) für einen Sattelschlepper (30) ausgebildet ist.
  10. Zementmischvorrichtung (10) nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmischvorrichtung (10) einen als wiederaufladbare Batterie ausgebildeten Energiespeicher umfasst.
  11. Sattelzug (40), umfassend eine Zementmischvorrichtung (10) nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10.
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