DE9104375U1

DE9104375U1 - Self-propelled device for generating electricity

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Publication number: DE9104375U1
Application number: DE9104375U
Authority: DE
Original assignee: MANCINI LEONARDO CHIUSI SIENA IT
Current assignee: MANCINI LEONARDO CHIUSI SIENA IT
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1991-08-22
Anticipated expiration: 2001-04-11
Also published as: IT222175Z2; ES1017134U; ES1017134Y; IT9001220V0; FR2660968B3; IT9001220U1; FR2660968A3

Description

SELBSTFAHRENDE VORRICHTUNG ZUR ELEKTRIZITÄTSERZEUGUNGSELF-PROPELLED DEVICE FOR ELECTRICITY GENERATING

Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Vorrichtung zur Elektrizitätserzeugung, die elektrische Energie liefern und sich, wo nötig, etwa auf einer Baustelle oder auf dem offenen Land, wo Maschinen und/oder elektrische Anlagen gespeist werden müssen, fortbewegen kann.The invention relates to a self-propelled device for generating electricity that can supply electrical energy and move where necessary, for example on a construction site or in the open country where machines and/or electrical installations need to be powered.

Bekannt sind Vorrichtungen zur Elektrizitätserzeugung, die an Orten ohne öffentliches Stromversorgungsnetz, oder ohne Anschluß an dieses, elektrische Energie für Maschinen und/oder Anlagen liefern, wie es oft auf Baustellen oder ländlichen Anlagen vorkommt. Die bekannten Generatoren zur Elektrizitätserzeugung sind auf tragende Rahmen mit zwei Rädern und einer Zugdeichsel montiert, was sowohl ihr Schleppen mit Hilfe von Fahrzeugen, als auch ihre Bewegung am Einsatzort ermöglicht. Derartige Generatoren sind, wenn sie eine hohe Leistungsfähigkeit aufweisen, sehr schwer, was für ihren Gebrauch verschiedene Nachtei-Ie mit sich bringt:Electricity generation devices are known that supply electrical energy to machines and/or systems in places without a public power grid or without connection to it, as is often the case on construction sites or rural facilities. The known generators for generating electricity are mounted on supporting frames with two wheels and a drawbar, which allows them to be towed by vehicles and also to be moved around the site. Such generators, even if they have high power, are very heavy, which brings with it various disadvantages for their use:

zum Anheben und Aufladen auf ein Transportmittel zum Transport von einem Ort zum anderen werden starke Krane benötigt;powerful cranes are needed to lift and load onto a means of transport for transport from one place to another;

- zum Abladen von dem Transportmittel, das sie auf die Baustelle, auf der sie eingesetzt werden sollen, gebracht hat, wird ein nicht immer verfügbarer Kran benötigt;
falls sie als Anhänger an das Transportfahrzeug gekoppelt sind, ist es schwierig, sie auf dem Boden zu bewegen und in Position zu bringen;- to unload them from the means of transport that brought them to the construction site where they are to be used, a crane is required, which is not always available;
if they are coupled to the transport vehicle as a trailer, it is difficult to move them on the ground and put them into position;

falls sie auf unebenem und nicht einfach vom Zugfahrzeug zu erreichenden Gelände eingesetzt werden sollen, müssen sie von Hand bewegt werden, was den Einsatz mehrerer Personen erfordert, die somit unter gefährlichen Bedingungen arbeiten müssen; die Bewegung leistungsstarker Vorrichtungen zur Elektrizitätserzeugung von Hand ist aufgrund von deren Gewicht und des oft unebenen Geländes, in dem sie bewegt und in Position gebracht werden sollen, sehr schwierig.if they are to be used on uneven ground that is not easily accessible to the towing vehicle, they must be moved by hand, which requires the intervention of several people who must therefore work in dangerous conditions; the manual movement of powerful electricity-generating devices is very difficult due to their weight and the often uneven ground on which they must be moved and positioned.

Die genannten Nachteile werden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung überwunden, die eine Kombination aus Mitteln zur selbständigen Fortbewegung und einem Generator zur Lieferung elektrischer Energie darstellt, wobei diese Kombination und die Beschaffenheit der Verbindung der beiden Teile die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausmachen. Die so geartete Vorrichtung hat gegenüber den bekannten Generatoren folgende Vorteile:The above-mentioned disadvantages are overcome by means of the device according to the invention, which represents a combination of means for independent movement and a generator for supplying electrical energy, whereby this combination and the nature of the connection of the two parts constitute the special feature of the device according to the invention. The device of this type has the following advantages over the known generators:

sie kann selbständig über eine Rampe auf das zu ihrem Transport vorgesehene Mittel fahren; sie kann selbständig unter Benutzung der üblichen Rampe oder einer anderen Abfahrmöglichkeit von ihrem Transportmittel herunterfahren;he can independently drive up a ramp onto the means of transport intended for him; he can independently drive down from his means of transport using the usual ramp or another exit option;

sie kann sich an ihrem Einsatzort selbständig fortbewegen, auch bei unebenem und unregelmäßigem Gelände; sie gibt die maximale elektrische Energie bei Stillstand des Fahrzeugteiles und die maximale mechanische Leistung beim Nichtliefern elektrischer Energie ab, wie es üblicherweise beim praktischen Gebrauch gefragt ist. Auf diese Weise wird der Verbrennungsmotor bestmöglich genutzt und seine Leistung optimal umgewandelt.it can move independently at its place of use, even on uneven and irregular terrain; it delivers maximum electrical energy when the vehicle part is stationary and maximum mechanical power when no electrical energy is supplied, as is usually required in practical use. In this way, the combustion engine is used in the best possible way and its power is optimally converted.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer tragenden Struktur, die mit Rädern, üblicherweise mit Raupenketten, versehen ist, und auf der der Verbrennungsmotor befestigt ist, welcher auf einer Seite mit einem Elektrogenerator, üblicherweise einem Wechselstromgenerator, zur Erzeugung elektrischen Stroms zur Versorgung von Maschinen und/oder elektrischen Anlagen verbunden ist, und auf der anderen Seite mit einer Kraftübertragung versehen ist, durch die eine fluiddynamische Anlage zum Antrieb der Antriebsräder, mittels derer die Maschine selbständig fortbewegt wird, angetrieben wird. Während des Betriebs wird die Nutzleistung des Verbrennungsmotors hauptsächlich an den jeweils eingesetzten Verbraucher abgegeben; das heißt, während des Fahrbetriebs wird die Nutzleistung vorwiegend an die fluiddynamische Anlage und somit die Räder abgegeben; wenn die Vorrichtung hingegen aufgestellt ist und somit nicht fortbewegt wird, wird die Nutzleistung vor allem an den Elektrogenerator abgegeben. Bei Inaktivität beider Verbraucher, das heißt, wenn die Vorrichtung nicht fortbewegt wird und keine elektrische Energie abgibt, läuft der Motor bei geringem Verbrauch im Leerlauf. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß eine Selbstfahr-Vorrichtung und ein elektrischer Generator in ein und derselben Maschine vereinigt sind, und daß nur ein Verbrennungsmotor, dessen Nutzleistung gleichzeitig sowohl vom mechanischen als auch vom elektrischen Teil genutzt werden kann, benötigt wird. In der Praxis wird jedoch die Nutzleistung meist nur an einen der beiden Verbraucher abgegeben, so daß sich jeder der beiden Teile, der mechanische und der elektrische, vorteilhaft mit einer nahezu der Gesamtleistung des Verbrennungsmotors entsprechenden Leistung nutzen läßt.The device according to the invention consists of a supporting structure provided with wheels, usually caterpillar tracks, and on which the internal combustion engine is mounted, which is connected on one side to an electric generator, usually an alternating current generator, for generating electric current to supply machines and/or electrical systems, and on the other side is provided with a power transmission by which a fluid-dynamic system for driving the drive wheels, by means of which the machine is moved independently, is driven. During operation, the useful power of the internal combustion engine is delivered mainly to the consumer used at the time; that is, during driving operation, the useful power is delivered mainly to the fluid-dynamic system and thus to the wheels; when the device is, however, set up and thus not moving, the useful power is delivered mainly to the electric generator. When both consumers are inactive, that is, when the device is not moving and is not delivering electrical energy, the engine runs at idle with low consumption. The advantage of the device according to the invention is that a self-propelled device and an electric generator are combined in one and the same machine and that only one internal combustion engine is required, the useful power of which can be used simultaneously by both the mechanical and the electrical part. In practice, however, the useful power is usually only delivered to one of the two consumers, so that each of the two parts, the mechanical and the electrical, can be used advantageously with a power that almost corresponds to the total power of the internal combustion engine.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in zwei Figuren in Form von Blockschemata dargestellt; in einer FigurThe device according to the invention is shown in two figures in the form of block diagrams; in one figure

sind die Funktionseinheiten der Vorrichtung gezeigt, in der anderen die fluiddynamische Anlage zum Antrieb der Antriebsräder. Desweiteren sind eine Seitenansicht und eine Aufsicht gezeigt, auf denen die Anordnung der Komponenten der Vorrichtung dargestellt ist. Im einzelnen zeigen die Figuren:the functional units of the device are shown, in the other the fluid dynamic system for driving the drive wheels. Furthermore, a side view and a top view are shown, which show the arrangement of the components of the device. In detail, the figures show:

Figur 1 ein Blockschema der Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung;Figure 1 is a block diagram of the functional units of the device according to the invention;

Figur 2 ein Blockschema der fluiddynamischen Anlage zum Antrieb der Räder;Figure 2 is a block diagram of the fluid dynamic system for driving the wheels;

Figur 3 eine Seitenansicht der Gesamtvorrichtung, und Figur 4 eine Aufsicht auf die Vorrichtung der Figur 3.Figure 3 is a side view of the entire device, and Figure 4 is a plan view of the device of Figure 3.

Die Zeichnungen und die beschriebenen zugehörigen Teile dienen allein der Veranschaulichung des Erfindungsgegenstands .The drawings and the associated parts described serve solely to illustrate the subject matter of the invention.

In den Figuren 1 und 2 ist der Verbrennungsmotor mit 1 bezeichnet; er ist mittels des Flansches 2 mit dem Elektrogenerator 3 verbunden, der wiederum mit der Klemmentafel 4 zur Abnahme der erzeugten elektrischen Energie versehen ist. Mit 5 ist die vom Motor 1 in Drehung versetzte Riemenscheibe bezeichnet, die die Bewegung mittels der Riemen 6 auf die Riemenscheiben 7 und 8 überträgt, von denen die erstere mechanisch mit der elektrischen Maschine 9, die an die Batterie 10 angeschlossen ist, verbunden ist; die zweite Riemenscheibe 8 ist dagegen mechanisch mit der ein- oder zweiteiligen Hydraulikpumpe 11 verbunden, die die mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbundenen Hydraulikmotoren 12 und 13 antreibt. In dem Schema der fluiddynamischen Anlage in Figur 2 ist der Speisebehälter mit 14 bezeichnet, von dem das Fluid zum Betrieb der beiden Pumpenkörper 11' und 11" der von der Antriebswelle 15 des Motors 1 angetriebenen Pumpe 11 angesaugt wird. DieIn Figures 1 and 2, the internal combustion engine is indicated by 1; it is connected by means of the flange 2 to the electric generator 3, which in turn is provided with the terminal board 4 for taking up the electrical energy produced. The pulley 5 is the one set in rotation by the engine 1, which transmits the movement by means of the belts 6 to the pulleys 7 and 8, of which the first is mechanically connected to the electric machine 9 connected to the battery 10; the second pulley 8 is on the other hand mechanically connected to the one- or two-part hydraulic pump 11, which drives the hydraulic motors 12 and 13 connected to the drive wheels of the vehicle. In the diagram of the fluid dynamic system in Figure 2, the feed tank is designated 14, from which the fluid is sucked in to operate the two pump bodies 11' and 11" of the pump 11 driven by the drive shaft 15 of the motor 1. The

beiden Pumpenkörper II¹ und 11" verbringen das Fluid zu den Verteilern 16 und 17, mit denen die Bedienungsperson mittels der Stellhebel 18 und 19 den Fluß des unter Druck stehenden Fluids zu den Hydraulikmotoren 12 und 13, die die Antriebsräder antreiben, regelt. Mit 22 und 23 sind zwei Regelventile bezeichnet, die den Rückfluß des Fluids von den Motoren 12 und 13 bei stillstehenden Pumpenkörpern 11' und 11" verhindern. Die Antriebswellen der beiden fluiddynamischen Motoren 12 und 13 sind mit den Antriebsrädern der Vorrichtung verbunden, und die Betätigung der Verteiler 16 und 17 durch die Bedienungsperson erlaubt die Regelung der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung. In den Figuren 3 und 4, die den äußeren Aufbau der Vorrichtung zeigen, ist mit 25 der Kasten bezeichnet, der die Klemmentafel zur Abgabe der elektrischen Energie enthält, mit 26 das große Gehäuse, das den Verbrennungsmotor 1, die elektrische Maschine 9 und die Hydraulikpumpe 11 enthält; mit 27 ist der Führersitz und mit 28 die Verkleidung bezeichnet, die den Elektrogenerator 3, normalerweise einen Wechselstromgenerator, aufnimmt. Mit 29 und 30 sind die Gehäuse bezeichnet, die die beiden von der Bedienungsperson mit den Stellhebeln 18 und 19 zu betätigenden Verteiler 16 und 17 enthalten. Mit 31 wird der vornliegende Aufbau bezeichnet, der den Behälter 14 und die Regelventile 22 und 23 beherbergt. Die Motoren 12 und 13 sind am Boden der tragenden Struktur der Vorrichtung befestigt, an deren Seite die Räder und insbesondere die Laufketten 32 und 33 angebracht sind. Der Kasten 25 ist an einer Seite mittels Scharnier mit dem Gehäuse 26 verbunden, was seine Drehung und damit Entfernung von der Hinterseite des Gehäuses 26 erlaubt, auf der sich eine Öffnung zur Verbesserung der Luftzufuhr zum im Gehäuse 26 befindlichen Verbrennungsmotor 1 befindet. Die Vorrichtung verhält sich wie eine gewöhnliche motorisierte Maschine, wenn sie sich im Gelände fortbewegen oder auf das Transportfahrzeug zum Transport von einer Baustelle zu einer anderen, weiterThe two pump bodies II ¹ and 11" convey the fluid to the distributors 16 and 17, with which the operator, by means of the adjusting levers 18 and 19, regulates the flow of the pressurized fluid to the hydraulic motors 12 and 13, which drive the drive wheels. 22 and 23 indicate two control valves which prevent the backflow of the fluid from the motors 12 and 13 when the pump bodies 11' and 11" are at a standstill. The drive shafts of the two fluid-dynamic motors 12 and 13 are connected to the drive wheels of the device, and the operation of the distributors 16 and 17 by the operator allows the speed and direction of movement to be regulated. In Figures 3 and 4, which show the external structure of the device, 25 indicates the box containing the terminal board for supplying the electrical energy, 26 the large housing containing the internal combustion engine 1, the electric machine 9 and the hydraulic pump 11, 27 the driver's seat and 28 the casing housing the electric generator 3, normally an alternating current generator. 29 and 30 indicate the housings containing the two distributors 16 and 17, which are operated by the operator by means of the control levers 18 and 19. 31 indicates the front structure which houses the tank 14 and the control valves 22 and 23. The motors 12 and 13 are fixed to the bottom of the supporting structure of the device, on the side of which the wheels and in particular the tracks 32 and 33 are mounted. The box 25 is connected to the housing 26 on one side by means of a hinge, which allows its rotation and thus removal from the rear of the housing 26, on which there is an opening to improve the air supply to the combustion engine 1 located in the housing 26. The device behaves like a normal motorized machine when moving on the terrain or on the transport vehicle for transport from one construction site to another, further

entfernten, fahren muß. Die Bedienungsperson betätigt dazu die Verteiler 16 und 17 mittels der Stellhebel 18 und 19 so, daß das unter Druck stehende Fluid zu den Motoren 12 und 13 geleitet wird, die dadurch anlaufen; der Wechselstromgenerator 3 läuft dabei, da keine Energieabgabe benötigt ist, leer, das heißt mit minimaler Leistungsaufnahme. Bei auf der Baustelle in Position gebrachter und somit stillstehender Vorrichtung werden hingegen die elektrischen Verbindungen zur Umgebung hergestellt, und der Kasten 25 zur Erleichterung der Luftkühlung des Motors 1 vom Gehäuse 26 weggedreht. Die Stellhebel 18 und 19 werden so in Stellung gebracht, daß der Fluidfluß in den Verteilern 16 und 17 kurzgeschlossen wird, wodurch die Pumpe 11 bei minimaler Leistungsaufnahme nahezu leer läuft. In diesem Fall entspricht die vom Motor 1 erzeugte Leistung fast genau der vom Generator 3 aufgenommenen. Die vom Motor 1 erzeugte Leistung entspricht also nahezu der maximal vom Generator 3 und der Pumpe 11 zu verschiedenen Zeiten benötigten Leistung. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht also aus einem fahrzeugartigen Aufbau mit nur einem Verbrennungsmotor, der die Fortbewegung im Gelände sowie gleichzeitig den Betrieb eines Elektrogenerators erlaubt, der Maschinen und externe elektrische Anlagen mit Energie versorgen kann. Eine andere Besonderheit besteht in der besonderen Anordnung der inneren Aggregate, das heißt eines Verbrennungsmotors 1, dessen Antriebswelle auf einer Seite mit dem Wechselstromgenerator 3 oder einem anderen, entsprechenden Elektrizitätserzeuger, und auf der anderen Seite mit der Pumpe 11 verbunden ist, die den fluiddynamischen Kreislauf betreibt, durch den die Bewegung auf die Antriebsräder übertragen wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird weiterhin mit für nützlich gehaltenen Zusatzausrüstungen ausgestattet sein, und das Armaturenbrett 34 wird die für die Bedienungsperson zur Überwachung und Steuerung des normalen BetriebsThe operator operates the distributors 16 and 17 using the control levers 18 and 19 so that the pressurized fluid is directed to the motors 12 and 13, which then start; the alternator 3 runs idle, i.e. with minimal power consumption, since no energy output is required. When the device is in position on the construction site and is therefore stationary, the electrical connections to the environment are made and the box 25 is rotated away from the housing 26 to facilitate air cooling of the motor 1. The control levers 18 and 19 are positioned so that the fluid flow in the distributors 16 and 17 is short-circuited, whereby the pump 11 runs almost idle with minimal power consumption. In this case, the power generated by the motor 1 corresponds almost exactly to that consumed by the generator 3. The power produced by the engine 1 is therefore almost equal to the maximum power required by the generator 3 and the pump 11 at different times. The peculiarity of the device according to the invention therefore consists in a vehicle-like structure with only one internal combustion engine, which allows movement on the ground and at the same time the operation of an electric generator, which can supply energy to machines and external electrical equipment. Another peculiarity consists in the particular arrangement of the internal units, i.e. an internal combustion engine 1, the drive shaft of which is connected on one side to the alternator 3 or another corresponding electricity generator, and on the other side to the pump 11, which operates the fluid-dynamic circuit through which the movement is transmitted to the drive wheels. The device according to the invention will also be equipped with additional equipment considered useful, and the dashboard 34 will contain the information required by the operator to monitor and control normal operation.

der Vorrichtung notwendigen Instrumente enthalten. Zum Anlassen der Vorrichtung wird die elektrische Maschine 9 benutzt, die von der Batterie 10 gespeist wird. Es versteht sich, daß sich die Erfindung nicht auf die äußere Form beschränkt, die beispielhaft in den Figuren 3 und 4 und in den Blockschemata der Figuren 1 und 2 abgebildet ist, sonderen alle jene Varianten umfaßt, die zur gleichen Verwendung dieselbe Kombination aufweisen, also eine mechanische Selbstfahrvorrichtung, angetrieben, von einer fluiddynamischen Anlage, und ein Stromerzeugersystem, die beide ihre Antriebsenergie von demselben Verbrennungsmotor erhalten. the device. The electric machine 9, which is powered by the battery 10, is used to start the device. It is understood that the invention is not limited to the external form shown by way of example in Figures 3 and 4 and in the block diagrams of Figures 1 and 2, but encompasses all those variants which, for the same use, have the same combination, i.e. a mechanical self-propelled device driven by a fluid-dynamic system and a power generation system, both of which receive their drive energy from the same internal combustion engine.

Claims

M/32 041 CLAIMS

1. Self-propelled electricity-generating device capable of supplying electrical energy and of moving independently where necessary, for example on building sites or in the countryside where machinery and/or electrical installations must be supplied with electricity, with a supporting structure fitted with a driver's seat,

characterized by an internal combustion engine (1),

which, on the one hand, is equipped with a fluid-dynamic system for driving the drive wheels, with which the machine can move independently, and

on the other hand with an electric generator (3) to supply machines and electrical networks in rural facilities or on construction sites

is in operative connection.

2. Self-propelled device for generating electricity according to claim 1,

characterized in that the

The internal combustion engine (1) is connected with its drive shaft on one side via a connecting flange (2) to the electric generator (3) and on the other side is in drive connection with the fluid dynamic pump (11) via a mechanical power transmission.

3. Self-propelled device for generating electricity according to claim 1,

characterized in that

the combustion engine (1) with its drive shaft on the one hand

M/32 041 2 ^.

is connected via a belt transmission to the fluid dynamic pump (11) and on the other hand to an electric machine (9) which is in electrical connection with a battery arrangement (10).

4. Self-propelled device for generating electricity according to claim 1,

marked by

a fluid dynamic circuit comprising a pump with two pump bodies (H') and (H"), which is driven by the motor (1) and which is connected to two separate distributors (16) and (17) which are provided with two adjusting levers (18) and (19) for external actuation and each connected to its own fluid dynamic motor (12) and (13), each of which drives a drive wheel.

5. Self-propelled electricity generating device according to claim 1,

marked by

a structure on which the driver’s seat (27) is arranged approximately in the middle,

a housing located behind it, in which at least the motor (1) is housed, and

a rear-mounted box (25) containing the electrical terminal board and pivotally mounted on a hinge to clear the opening leading to the motor (1).