DE4420218A1 - Antrieb für eine Arbeitsmaschine - Google Patents
Antrieb für eine ArbeitsmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
- F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
- F02B61/06—Combinations of engines with mechanical gearing
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Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Arbeitsmaschine,
insbesondere Strömungsmaschine, bestehend aus einer Brennkraftmaschine
und einem dazwischengeschalteten Stirnrad-Untersetzungsgetriebe.
Bei Saugbaggern, Schneidkopf-Saugbaggern und Sandpumpen werden
insbesondere für große Leistungen von bis 1000 kW entsprechende
Antriebe benötigt. Im Regelfall bestehen sie aus einem oder zwei
Elektromotoren, die auf ein Untersetzungsgetriebe arbeiten.
Alternativ werden statt der Elektromotoren auch Brennkraftmaschinen
verwendet. Je nach Dichte des zu baggernden Gutes werden
unterschiedliche Drehzahlen benötigt, damit die Pumpe im optimalen
Leistungsbereich arbeitet. Eine Änderung der Drehzahl ist prinzipiell
durch eine Änderung der Drehzahl des antreibenden Motors möglich. Da
Brennkraftmaschinen aber einen sehr stark von der Drehzahl abhängiges
Kennfeld haben, verschlechtert sich der Wirkungsgrad und der
spezifische Kraftstoffverbrauch nimmt zu. Üblicherweise arbeiten solche
Bagger im Dauerbetrieb, so daß schon eine geringe Erhöhung des
spezifischen Kraftstoffverbrauches voll zu Buche schlägt.
Bei Anlagen mit geringerer Leistung werden überwiegend
drehzahlgesteuerte Elektromotore eingesetzt, so daß eine Anpassung an
die sich ändernden Bedingungen optimal möglich ist. Bei Anlagen mit
sehr großen Leistungen im Bereich von 1000 kW scheidet diese Lösung aus
Kostengründen aus, da die Drehzahlsteuerung sehr aufwendig und
entsprechend teuer ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb für eine Arbeitsmaschine,
insbesondere Strömungsmaschine mit einem dazwischengeschalteten
Stirnrad-Untersetzungsgetriebe anzugeben, das bei kompakter Bauweise
eine Einstellung mit unterschiedlichen Drehzahlen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Getriebe ist mit zwei Doppelkupplungen und sechs
eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisenden Zahnrädern versehen und
bei kompakter Anordnung als schaltbares Vier-Ganggetriebe ausgebildet.
Aus Herstell- und Kostengründen sind die Doppelkupplungen als
verzahnte, drehfest aber axial verschiebbare Schaltringe gestaltet.
Die Schaltung in die einzelnen Gänge erfolgt im Stillstand, wofür die
Motorantriebswelle von der Getriebeantriebswelle durch eine
Schaltkupplung getrennt ist.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Getriebes ist darin zu sehen, daß der
Antrieb gegenüber einem durchweg elektrischen Antrieb kostengünstiger
ist und nur wenige Bauteile für eine Vier-Gangschaltung benötigt werden.
Die einzelnen Gänge können durch die Zahnradpaarungen so gewählt werden,
daß die sich ergebenden Drehzahlen den gesamten vorkommenden
Arbeitsbereich der eingesetzten Strömungsmaschine abdecken und die
antreibende Brennkraftmaschine bezüglich des spezifischen
Kraftstoffverbrauches immer im optimalen Drehzahlbereich arbeiten kann.
In der Zeichnung wird anhand eines Ausführungsbeispieles der
erfindungsgemäße Antrieb näher erläutert. Eine nicht dargestellte
Brennkraftmaschine treibt von ihrer Nutzseite aus eine gelagerte
Abtriebswelle 1, die über eine Schaltkupplung 2 mit der als Hohlwelle
ausgebildeten Getriebeantriebswelle 3 verbunden ist. Auf dieser
Getriebeantriebswelle 3 sind zwei Schaltstirnräder 4, 5 mit Abstand
voneinander axial fest aber drehbar angeordnet. Zwischen beiden
Schaltstirnrädern 4, 5 befindet sich eine Doppelkupplung, hier als
verzahnter Schaltring 6 ausgebildet. Dieser Schaltring 6 ist drehfest
aber axial nach beiden Seiten verschiebbar angeordnet, wie durch den
Doppelpfeil 7 gekennzeichnet. Auf der Getriebeabtriebswelle 8 ist eine
vergleichbare Anordnung wie auf der Getriebeantriebswelle 3 vorgesehen.
Die Getriebeabtriebswelle 8 treibt eine hier nicht näher dargestellte
Strömungsmaschine 12 an beispielsweise eine Sandpumpe. Zwischen der
Getriebeantriebswelle 3 und der Getriebeabtriebswelle 8 ist ein die
Drehrichtung änderndes Zahnradpaar 13, 14 drehfest auf einer parallel
zur Getriebean- 3 bzw. Getriebeabtriebswelle 8 liegende Zwischenwelle 15
angeordnet, das mit den auf den Getriebewellen 3, 8 angeordneten
Schaltstirnrädern 4, 5, 9, 10 ständig in Eingriff ist.
Die Schaltung der vier Gänge erfolgt in folgender Art und Weise. Die
Schaltkupplung 2 wird ausgerückt, so daß die Brennkraftmaschine
weiter laufen kann, aber das Getriebe steht. Der auf der
Getriebeantriebswelle 3 angeordnete Schaltring 6 wird nach links
geschoben, so daß das Schaltstirnrad 4 mit der Zähnezahl Z₁ mitgenommen
wird. Das links angeordnete Schaltstirnrad 4 treibt das als Stirnrad
ausgebildete Zwischenzahnrad 13 mit der Zähnezahl Z₂ und dieses wiederum
das auf der Getriebeabtriebswelle 8 links angeordnete Schaltzahnrad 9
mit der Zähnezahl Z₃. Wird nun der auf der Getriebeabtriebswelle 8
angeordnete Schaltring 11 ebenfalls nach links geschoben, dann wird die
Getriebeabtriebswelle 8 und damit die Strömungsmaschine 12 gedreht. Der
zweite Gang ergibt sich dann zu
wobei die Zähnezahl z₂ des
Zwischenrades 13 ohne Belang ist, da dieses Zahnrad 13 nur die
Drehrichtung ändert. Werden vergleichbar die beiden Schaltringe 6, 11
nach rechts geschoben, dann werden die Schaltstirnräder 5, 10 und das
Zwischenrad 14 gedreht und die Übersetzung ergibt sich zu
Ein
weiteres Übersetzungsverhältnis ergibt sich dadurch, daß der Schaltring
6 nach links geschoben wird und damit die Zahnräder 4, 13 gedreht werden.
Über die Zwischenwelle 15 wird auch das Zwischenzahnrad 14 gedreht. Wird
nun der obere Schaltring 11 nach rechts geschoben, dann wird über das
Zahnrad 10 und den Schaltring 11 die Abtriebswelle 8 und damit die
Arbeitsmaschine 12 gedreht. Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich zu
Werden die Schieberichtungen beider Schaltringe 6, 11
vertauscht, dann ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis von
Ganz allgemein gilt: Sind die Zähnezahlen der sechs beteiligten
Zahnräder nur geringfügig unterschiedlich, dann liegen die einzelnen
Gänge eng nebeneinander; sind sie sehr groß, dann ist die Bandbreite der
einstellbaren möglichen Drehzahlen ebenfalls groß. Weiterhin gilt, daß
bei den Gängen 2 und 3 der Kraftfluß über den direkten Zahnradweg z. B.
4, 13, 9 oder 5, 14, 10 und bei den Gängen 1 und 4 über die
Zwischenwelle 15 auf die jeweils andere Seite erfolgt.
Claims (4)
1. Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Strömungsmaschine,
bestehend aus einer antreibenden Brennkraftmaschine und einem
dazwischengeschalteten Stirnrad-Untersetzungsgetriebe,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe bei kompakter Anordnung von zwei Doppelkupplungen
(6, 11) und sechs eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisenden
Zahnrädern (4, 5, 9, 10, 13, 14) als schaltbares Vier-Ganggetriebe
ausgebildet ist und zwischen Getriebeantriebs (3) - und
Getriebeabtriebswelle (8) ein die Drehung änderndes auf einer
parallel zur Getriebeantriebs (3) - und Getriebeabtriebswelle (8)
liegenden Zwischenwelle (15) drehfest angeordnetes als Stirnrad
ausgebildetes Zahnradpaar (13, 14) sich befindet, welches mit den
auf den Getriebewellen (3, 8) angeordneten Schaltstirnrädern
(4, 5, 9, 10) ständig im Eingriff ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Gänge 2 und 3 (i₂; i₃) je ein auf den Getriebewellen
(3, 8) angeordnetes unterschiedliches Zahnradpaar (4, 9 bzw. 5, 10) im
Eingriff ist und für die Gänge 1 und 4 (i₁; i₄) je zwei auf
verschiedenen Seiten liegende unterschiedliche Zahnradpaare
(4, 13, 14, 10 bzw. 5, 14, 13, 9) im Eingriff sind.
3. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Motorabtriebswelle (1) von der Getriebeantriebswelle (3)
durch eine Schaltkupplung (2) getrennt ist.
4. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Doppelkupplung als verzahnter, drehfester aber axial
verschiebbarer (7) Schaltring (6, 11) ausgebildet ist und einmal auf
der Getriebeantriebswelle (3) und zum anderen auf der
Getriebeabtriebswelle (8) zwischen den auf diesen Wellen
befindlichen Schaltstirnrädern (4, 5 bzw. 9, 10) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944420218 DE4420218A1 (de) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Antrieb für eine Arbeitsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944420218 DE4420218A1 (de) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Antrieb für eine Arbeitsmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4420218A1 true DE4420218A1 (de) | 1995-12-07 |
Family
ID=6520209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944420218 Withdrawn DE4420218A1 (de) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Antrieb für eine Arbeitsmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4420218A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107061004A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-18 | 张道勤 | 一种油电混动多能源水平对置内风冷直轴高速发动机 |
CN107795643A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-13 | 山东迈克拉克工程机械有限公司 | 一种变速器 |
CN108386495A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-10 | 浙江鑫可精密机械有限公司 | 一种双离合变速器结构及其车辆行驶控制方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1097465B (de) * | 1956-07-12 | 1961-01-19 | Voith Gmbh J M | Stirnraeder- und Wendegetriebe, insbesondere fuer Antriebe von Fahrzeugen, beispielsweise Schienenfahrzeugen |
GB1178244A (en) * | 1966-04-12 | 1970-01-21 | Standard Triumph Motor Company | Change-Speed Gearing with Overdrive for all Ratios, for Example for a Motor Road Vehicle. |
-
1994
- 1994-06-06 DE DE19944420218 patent/DE4420218A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107061004B (zh) * | 2017-04-17 | 2021-02-09 | 临猗县河东博士研究院 | 一种油电混动多能源水平对置内风冷直轴高速发动机 |
CN107795643A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-03-13 | 山东迈克拉克工程机械有限公司 | 一种变速器 |
CN107795643B (zh) * | 2017-10-23 | 2020-03-31 | 山东迈克拉克工程机械有限公司 | 一种变速器 |
CN108386495A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-10 | 浙江鑫可精密机械有限公司 | 一种双离合变速器结构及其车辆行驶控制方法 |
CN108386495B (zh) * | 2018-04-26 | 2024-01-16 | 浙江鑫可传动科技有限公司 | 一种包含双离合变速器结构的车辆行驶控制方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: A. FRIEDR. FLENDER AG, 46395 BOCHOLT, DE |
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8130 | Withdrawal |