DE19640545A1

DE19640545A1 - Hydrostatischer Antrieb für eine Trommel eines Transportbetonmischers

Info

Publication number: DE19640545A1
Application number: DE1996140545
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gebhard; Egon Mann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-02

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb für eine Trommel eines Transportbetonmischers mit den Merk malen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Transportbetonmischer werden gebraucht, um Fertigbeton von einem Betonwerk zu einer Baustelle zu fahren. Dabei ist es erforderlich, den Beton während der Fahrt und auf der Baustelle bis zu seiner Verarbeitung zu mischen, damit er nicht zu früh abbindet. Sobald der Beton abbindet, wird er hart und kann nicht mehr verarbeitet werden.

Wesentlicher Bestandteil eines Transportbetonmischers ist eine Trommel, die den Beton aufnimmt und in der Regel über einen hydrostatischen Antrieb mit einem hydrostati schen Motor und einem nachgeschalteten ein- oder mehrstufi gen mechanischen Getriebe in Vorgelege- oder Planetenbau weise von einem Fahrzeugmotor angetrieben wird. Dieser treibt eine Hydraulikpumpe an, die das Drucköl für den hy drostatischen Motor liefert.

Für den hydrostatischen Antrieb steht nur ein begrenz ter Einbauraum zwischen der Trommel und einer Fahrerkabine zur Verfügung. Trotz der beengten Einbauverhältnisse soll er robust, schmutzunempfindlich und im Hinblick auf das zunehmende Umweltbewußtsein geräuscharm sein. Langsam lau fende hydrostatische Pumpen und Motoren, die in einem ge schlossenen Kreislauf arbeiten, erfüllen diese Anforderun gen weitgehend, zumal ein einstufiges mechanisches Getriebe mit einem Untersetzungsbereich kleiner als zehn zu eins ausreicht.

Allerdings beobachtet man insbesondere bei solchen hydrostatischen Antrieben, daß sich die Trommel rückwärts dreht, sobald die Hydraulikpumpe auf Nullförderung gestellt und damit der Antrieb abgestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu verhin dern, daß die Trommel nachläuft oder sich rückwärts dreht, wenn die Hydraulikpumpe auf Nullförderung gestellt wird.

Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Um eine mit Beton gefüllte Trommel zu drehen, werden je nach Auslegung hydraulische Drücke zwischen hundert und vierhundert bar angewendet. Soll die Trommel stillgesetzt werden, stellt man die Pumpe auf Nullförderung und das Sy stem wird drucklos. Der Beton, der an den Wänden hoch gezo gen wird, bremst die Vorwärtsdrehung der Trommel ab und erzeugt durch seine Schwerkraft ein rückwärts drehendes Drehmoment. Wäre der hydrostatische Antrieb leckagefrei, könnte sich dieses Drehmoment über den Hydraulikkreislauf abstützen. Wegen der Leckage im Hydrauliksystem, die sich insbesondere bei den niedrigen Drehzahlen eines langsam laufenden Hydrostaten ungünstig auswirkt, dreht die Trommel jedoch rückwärts. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ei ner Bremse kann die Trommel bei abgeschaltetem Antrieb in jeder Position sicher gehalten werden.

Zweckmäßigerweise wird eine Welle durch den hydrosta tischen Motor durchgeführt, so daß ein Wellenende mit dem Getriebe verbunden wird, während auf dem anderen Wellenende die Bremse sitzt. Der Aufbau und die Anordnung der Bremse beanspruchen wenig Bauraum. Ferner ist die Bremse über eine Gehäuseöffnung leicht zugänglich, die mit einem Deckel ver schlossen wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Zeichnungen. In der Beschreibung und in den An sprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang darge stellt und beschrieben. Der Fachmann wird die kombinierten Merkmale zweckmäßigerweise im Sinne der zu lösenden Aufga ben und geschilderten Vorteile auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er findung dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebs und

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch eine Bremse.

Der Antrieb für eine Trommel eines Transportbetonmi schers, die nicht näher dargestellt ist, besteht im wesent lichen aus einem hydrostatischen Motor 1, einem nachge schalteten, mechanischen Getriebe 2, einer Bremse 3 und einer Hydraulikpumpe 4, die zusammen mit einer Speisepum pe 5 von einem-nicht dargestellten Fahrzeugmotor über eine Antriebswelle 6 angetrieben wird.

Das Getriebe 2 wird aus Platzgründen normalerweise in Planetenbauweise ausgeführt; bei günstigen Einbauverhält nissen ist aber eine Vorgelegebauweise ebenfalls möglich. Der hydrostatische Motor 1 ist ein sogenannter Langsamläu fer, der ein relativ hohes Drehmoment bei niedriger Dreh zahl entwickelt. Für den Antrieb der Trommel reicht daher ein einstufiges Planetengetriebe aus. Eine Kupplung 8 in Form einer Bogenzahnkupplung verbindet das Getriebe 2 mit einer Abtriebswelle 9.

Die Hydraulikpumpe 4 ist über Leitungen 23 und 24 mit dem hydrostatischen Motor 1 verbunden, mit dem sie in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf zusammenarbeitet. Je nach Drehrichtung des Antriebs dient die Leitung 23 als Zulauf- oder Rücklaufleitung. Die Leitung 24 wird entgegen gesetzt beaufschlagt. Hydrauliköl, das durch Leckage aus dem Kreislauf austritt wird in einem Sumpf 22 gesammelt und über die Speisepumpe 5 dem Kreislauf wieder zugeführt. Druckbegrenzungsventile 7 halten den Systemdruck auf einem gewünschten Niveau. Rückschlagventile 21 verhindern den Rückfluß aus dem Kreislauf zur Speisepumpe 5.

Mit den Leitungen 23, 24 ist eine Bremsleitung 19 ver bunden, und zwar über Rückschlagventile 18. Diese sorgen dafür, daß die Bremsleitung 19 mit der jeweils druckführen den Leitung verbunden und von der anderen entkoppelt ist. Die Bremsleitung 19 führt zu einem Zylinderraum 25, der in einer Kammer des Gehäuses 10 von einem Kolben 16 und Zylin derring 15 gebildet wird. Eine Schließfeder 17 belastet den Kolben in Schließrichtung der Bremse 3. In der Ausführung nach Fig. 2 schiebt die Schließfeder 17 den Kolben 16 gegen ein Lamellenpaket der als Lamellenbremse ausgebildeten Bremse 3, dessen Innenlamellen 11 in einem inneren Lamel lenträger 27 auf dem Wellenende 14 und dessen Außenlamel len 12 in einem äußeren Lamellenträger 28 im Gehäuse 10 gehalten sind.

Wenn die Bremsleitung 19 drucklos ist, schließt die Schließfeder 17 die Bremse 3, indem sie den Kolben 16 gegen die Lamellen 11, 12 preßt. Wird über die Leitungen 23 bzw. 24 der Kolben 16 mit Druck beaufschlagt, öffnet die Bremse, da der Kolben 16 entgegen der Kraft der Schließfe der 17 zurückgeschoben wird und das Lamellenpaket entla stet.

Die Bremse 3 schließt, wenn die Hydraulikpumpe 4 auf Nullförderung gestellt wird und damit der Systemdruck ab fällt. Über eine Drossel 20 baut sich der Druck in der Bremsleitung 19 ab, so daß die Schließfeder 17 die Bremse 3 schließen kann.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist die Bremse in einer das Wellenende 14 umgebenden Gehäusekammer untergebracht, die durch einen Deckel 30 verschlossen ist, der mit einem Sicherungsring 31 im Gehäuse 10 gehalten wird. An dem Dec kel 30 stützt sich die Schließfeder 17, eine Tellerfeder, ab, die den Kolben 16 in Schließrichtung belastet. Der Kol ben 16 ist ein Ringkolben, der gegenüber dem Gehäuse 10 und einem Zylinderring 15 mittels Dichtungen 26 in Form von Dichtringen abgedichtet ist. Eine gleiche Dichtung 26 dich tet den Zylinderring 15 gegenüber dem Gehäuse 10 ab.

Der Kolben 16 und der Zylinderring 15 bilden einen Zylinderraum 25, in den die Bremsleitung 19 mündet. Eine oder mehrere Drosseln 20 in Form von Bohrungen führen von dem Zylinderraum 25 zu einem mit dem Sumpf 22 verbundenen Hohlraum. Die Drossel 20 kann auch durch Drosselspalte zwi schen dem Kolben 16 und dem Gehäuse 10 oder dem Zylinder ring 15 gebildet werden, z. B. indem auf eine Dichtung 26 verzichtet wird. Die Drossel wird so bemessen, daß die Bremse 3 bei Druckabfall schnell genug schließt, aber die Drosselverluste während des Betriebs gering sind.

Die Rückschlagventile 18 liegen in Querbohrungen 36, die Erweiterungen der Bremsleitungen 19 darstellen. Sie haben eine Hülse 32, die die Querbohrung 36 verschließt und einen Verbindungskanal 35 enthält, der die Leitung 23 bzw. 24 mit der Bremsleitungen 19 verbindet. Eine Feder 33 drückt eine Kugel 34 gegen die Öffnung des Verbindungska nals 35 auf der zur Bremse 3 gerichteten Seite. So kann mit wenig Bauaufwand in einem kleinen Bauraum eine wirksame, selbsttätige Bremse erreicht werden.

Bezugszeichenliste

1 hydrostatischer Motor
2 Getriebe
3 Bremse
4 Hydraulikpumpe
5 Speisepumpe
6 Antriebswelle
7 Druckbegrenzungsventil
8 Kupplung
9 Abtriebswelle
10 Gehäuse
11 Innenlamellen
12 Außenlamellen
13 Welle
14 Wellenende
15 Zylinderring
16 Kolben
17 Schließfeder
18 Rückschlagventil
19 Bremsleitung
20 Drossel
21 Rückschlagventil
22 Sumpf
23 Leitung
24 Leitung
25 Zylinderraum
26 Dichtung
27 innerer Lamellenträger
28 äußerer Lamellenträger
29 Drehachse
30 Deckel
31 Sicherungsring
32 Hülse
33 Feder
34 Kugel
35 Verbindungskanal
36 Querbohrung

Claims

1. Hydrostatischer Antrieb für eine Trommel eines Transportbetonmischers mit einem hydrostatischen Motor (1), der über ein Getriebe (2) die Trommel antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Antriebsstrang eine Bremse (3) verbunden ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der hydrostatische Motor (1) eine durchgehende Welle (13) hat, auf deren vom Getriebe (2) abgewandten Wellenende (14) die Bremse (3) angeordnet ist.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bremse (3) eine Lamellenbremse ist, die durch einen vom Versorgungsdruck des hydrostati schen Motors (1) abhängigen Druck entgegen der Kraft einer Schließfeder (17) geöffnet wird.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bremse (3) in einem Raum unter gebracht ist, der nach außen durch einen Deckel (30) ver schlossen ist, an dem sich die Schließfeder (17) in Form einer Tellerfeder abstützt.

5. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Bremsleitung (19) über Rück schlagventile (18) mit Leitungen (23, 24) für den Zulauf und Rücklauf zum hydrostatischen Motor (1) und über eine Drossel (20) mit einem Sumpf (22) verbunden ist.

6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bremsleitung (19) in einem Zy linderraum (25) mündet, der von einem gestuften ringförmi gen Kolben (16) und einem Zylinderring (15) gebildet wird, der sich gegenüber dem äußeren Lamellenträger (28) ab stützt, wobei die Schließfeder (17) den Kolben (16) in Richtung auf die 11 Lamellen (11, 12) belastet.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Drossel (20) durch eine Bohrung im Kolben (16) oder einen Drosselspalt zwischen dem Kolben (16) und dem Gehäuse (10) bzw. dem Zylinderring (15) gebil det wird.

8. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rückschlagventile (18) in Quer bohrungen (36) angeordnet sind, die durch Hülsen (32) ver schlossen sind, deren Verbindungskanäle (35) an ihren dem Zylinderraum (25) zugewandten Enden durch federbelastete Kugeln (34) geschlossen sind.