Opis patentowy opublikowano: 1985.09.30 Twórcawynalazku Uprawniony z patentu: Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft, Friedrichshafen (Republika Federalna Niemiec) Naped mieszarki bebnowej Wynalazek dotyczy napedu mieszarki bebnowej, zwlaszcza do pojazdu przewozacego beton, zawierajacego silnik hydrauliczny,który jest przylaczony do obiegu srodka roboczego, z pompa i zbiornikiem odbierajacym, przekladnie skladajaca sie z obudowy, czesci mechanicznej i czesci hydrostatycznej, przy czym w czesci hydrostatycznej jest umieszczony silnik hydrauliczny z osia napedowa dla czesci mechanicznej tworzaca naped glówny, z osia napedu pomocniczego, dla wentylatora wytwarzajacego strumien powietrza chlodzacego i urzadzenie chlodzace dla srodka roboczego, zamocowane w obudowie przekladni i zasilane strumieniem powietrza chlodzacego.Znany z opisu patentowego RFN nr 2 139 492 naped mieszarki bebnowej sklada sie z hydrauli¬ cznego silnika napedowego, który wspólpracuje z przekladnia umieszczona na stojaku podporo¬ wym bebna mieszarki i jest zasilany przez pompe olejowa, którajest napedzana od silnika pojazdu.Hydrauliczny obieg wymaga chlodnicy oleju, która jest umieszczona niezaleznie od silnika, prze¬ kladni lub pompy. Wentylator, zwykle uzywany do zwiekszenia wymiany ciepla w tej chlodnicy, jest napedzany przez naped pomocniczy od wlasciwego napedu bebna.Urzadzenie do chlodzenia oleju sklada sie z konwencjonalnego wymiennika ciepla, w którym krazy olej. W celu polepszenia wydajnosci chlodzenia przeplyw oleju jest podzielony na wiele przeplywów czesciowych, które sa prowadzone przez cienkoscienne rurki lub kieszenie. Strumien powietrza z wentylatora oplywa powierzchnie zewnetrzne wymiennika ciepla i moze przy odpo¬ wiednim kierunku dmuchu, oplywac jeszcze plaszcz zewnetrzny obudowy przekladni. Chociaz ten uklad i rózne jego odmiany okazaly sie w praktycznym zastosowaniu uzyteczne, to jednak przy dluzszym okresie pracy wylonily sie trudnosci.Znacznym problemem jest zapewnienie wydajnosci chlodzenia wymiennika ciepla, takze w ciezkich, zapylonych warunkach pracy na placu budowy, polaczonych z osadzaniem sie pylu cementowego na wymienniku ciepla. Cienkoscienne powierzchnie wymiennika ciepla, przy pró¬ bach intensywnego czyszczenia sa latwo uszkadzane, a nie wystarczajace ochladzanie oleju powo¬ duje problemy w czasie pracy i w transporcie.Chociaz do smarowania mechanicznych elementów przekladni sluzy oddzielne smarowanie zanurzeniowe w dolnej czesci obudowy przekladni, które nie jest przylaczone do obiegu chlodza¬ cego, to daje ono niezadowalajace wyniki podczas pracy w dluzszym okresie, zwlaszcza przy nie¬ wystarczajacej opiece ze strony osób eksploatujacych pojazd. Intensywnosc krazenia oleju i2 128 052 wydajnosc chlodzenia powietrzem uniemozliwia zaoszczedzenie energii. Utrudhiona mozliwosc dostepu i obslugi powierzchni zewnetrznych chlodnicy oleju dla kierowcy pojazdu, wzglednie ich nadzór stanowi dodatkowe zaklócenia. Do tego dochodzi utrudniona kontrola oszczednej gospo¬ darki oleju przez koniecznosc rozdzielenia oleju na mechaniczna czesc przekladni i na uklad krazenia oleju hydraulicznego.Poniewaz dla obydwu celów potrzebne sa takze rózne gatunki oleju, dochodzi latwo do pomylki i do zaniedbania kontroli stanu napelnienia obydwu stosowanych olejów.Zadaniem wynalazku jest opracowanie konstrukcji napedu mieszarki bebnowej, w którym byloby nie tylko zmniejszone nieuniknione zanieczyszczanie lezacych na zewnatrz czesci, ale takze ulatwione ich oczyszczanie i kontrola. Utrzymywanie i konserwacja takiego napedu powinna byc latwa i pewna, a jednoczesnie powinno byc zmniejszone niebezpieczenstwo uszkodzenia urzadze¬ nia chlodzacego w wyniku prac oczyszczajacych lub nieprzewidzianego oddzialywania sil zewne¬ trznych, a naklad energii na krazenie oleju w chlodnicy powinien byc zmniejszony.Zadanie to zostalo osiagniete dzieki temu, ze os napedu pomocniczego w silniku hydrauli¬ cznym jest umieszczona naprzeciw osi napedu glównego, a pomiedzy silnikiem hydraulicznym a pierwszym stopniem mechanicznej czesci przekladni jest umieszczona poprzecznie do osi napedu glównego sciana kierujaca, która tworzy w obudowie przekladni przestrzen rozprezna dla srodka roboczego z tym, ze sciana kierujaca jest zaopatrzona w waski przekrój poprzeczny dla odplywu srodka roboczego z mechanicznej czesci przekladni do przestrzeni rozpreznej, a powierzchnie chlodzace urzadzenia chlodzacego stanowia jedna czesc z obudowa przekladni.Dzieki takiemu uksztaltowaniu napedu mieszarki bebnowej wedlug wynalazku unika sie oddzielnego urzadzenia chlodzacego, wrazliwego nie tylko na uszkodzenia, ale takze na zanieczy¬ szczenia, które dotychczas bylo umieszczone niezaleznie od obudowy przekladni, a takze jego zamocowania odpornego na wstrzasy. Powietrze z wentylatora moze byc nadmuchiwane z uch¬ wytna najwyzsza róznica temperatur, bezposrednio na gorace powierzchnie zewnetrzne obudowy przekladni, która jest od wewnatrz oplukiwana silnie wzburzonym olejem. Najwazniejsze powierzchnie chlodzace sa obecnie prawie calkowicie dostepne do czyszczenia i kontroli z uwagi na latwo rozlaczalne, wzglednie odejmowane przykrycie.Splukiwanie tych powierzchni we wlasciwym czasie, odbywajace sie z minimalnym zuzyciem wody, przy niezmiennym cisnieniu wtrysku, jest dalszym, znacznym ulatwieniem obslugowym i kontrolnym i prowadzi posrednio do polepszenia dzialania smarowania i napedu przekladni, takze podczas dluzszego okresu uzytkowania. Zebranie zasilania oleju dla hydrostatycznej i mecha¬ nicznej czesci przekladni we wspólnym zbiorniku pompy olejowej stanowi nie tylko polepszenie warunków konserwacji i kontroli gospodarki olejem, ale takze ulatwia skuteczna kontrole istot¬ nych temperatur przekladni.Zrezygnowanie z osobnego obiegu oleju na powierzchniach wewnetrznych bardzo rozgalezio¬ nej chlodnicy oleju i zebranie chlodzacego przeplywu oleju od silnika hydraulicznego i mechani¬ cznej czesci przekladni w plaskim, wirujacym w postaci spirali strumienia zbiorczym, przeplywajacym wzdluznie po stronie wewnetrznej plaszcza obudowy przekladni, korzystnie przeciwnie do kierunku glównego strumienia powietrza chlodzacego wytwarzanego przez wentyla¬ tor i w kierunku przestrzeni rozpreznej wzdluz scian obudowy przekladni, zaopatrzonych od zewnatrz w zebra chlodzace, zapewnia intensywne chlodzenie czesci calego agregatu.Intensywnosc chlodzenia powietrzem wentylatora jest podtrzymywana przez oplukiwanie woda, polegajace na regularnym spryskiwaniu po zaladowaniu, wzglednie opróznieniu bebna mieszarki, poprzez dzialanie chlodzace odparowujacej warstewki wody. W przypadkach specjal¬ nych, przykladowo przy uderzeniach, maksymalnym napelnieniu bebna, wysokiej temperaturze otoczenia itp. mozna nawet wywolywac w prosty sposób dodatkowe efekty chlodzace, dla zwiek¬ szenia chlodzenia, poprzez latwe ciagle zraszanie woda obudowy przekladni, we wspóldzialaniu z chlodzacym powietrzem. Poniewaz w napedzie wedlug wynalazku nie ma zadnego oddzielnego urzadzenia chlodzacego, nie jest równiez wymagane oddzielne mocowanie, wzglednie zasilanie urzadzenia chlodzacego oddzielnymi przewodami, dzieki czemu wytrzymalosc agregatu i niewraz¬ liwosc na wstrzasy i uderzenia wystepujace podczas pracy mieszarki i transportu, jest znacznie polepszona.Naped wedlug wynalazku zawiera elementy kierujace dla strumienia srodka roboczego, które kieruja srodek roboczy, wyplywajacy z silnika hydraulicznego na sciany wewnetrzne obudowy. Za pomoca takiego uksztaltowania uzyskuje sie wspólne prowadzenie oleju, po jego napowietrzeniu i128 052 3 chlodzeniu, co pozwala na zrezygnowanie z miejscowych odgalezien strumienia, które nioslo niebezpieczenstwo przegrzania. Przejscie ciepla przez sciany obudowy przekladni, zwlaszcza w miejscach o najwyzszych temperaturach oleju, nastepuje z wysoka wydajnoscia przy minimalnym nakladzie energii calkowitej.Korzystnie ponad powierzchniami chlodzacymi, po stronie wentylatora, odwróconej od obudowy przekladni jest umieszczone urzadzenie kierujace dla strumienia powietrza. Za pomoca takiego uksztaltowania napedu wedlug wynalazku latwo zdejmowalna, wzglednie otwierajaca sie czesc obudowy dla strumienia powietrza chlodzacego, która na wysokosci lopatek wentylatora, moze sluzyc jako zabezpieczenie obracajacych sie lopatek wentylatora, a jednoczesnie nawet przy niewielkich obrotach wentylatora, wywoluje wystarczajace odprowadzenie ciepla z plaszcza zewnetrznego obudowy przekladni. Przestrzen rozprezna, dla zlewajacych sie strumieni czescio¬ wych srodka roboczego z obydwu czesci przekladni jest umieszczona ponizej silnika hydrauli¬ cznego we wnetrzu obudowy przekladni, dzieki czemu jest osiagniete skuteczne uspokojenie goracego srodka roboczego.Silnik hydrauliczny ma obudowe z umieszczonym na górze przelewem i bocznie do dolu skierowanymi scianami podpierajacymi, które przechodza w obudowe przekladni i maja w górnym obszarze otwory odpowietrzajace.Sciana kierujaca przylega swoimi bokami do obudowy przekladni i ma otwory wylotowe do przestrzeni rozpreznej, lezace jak najnizej.Takieuksztaltowanie powoduje uspokojenie przeplywu oleju przez otoczenie go powietrzem a jednoczesnie halas silnika hydraulicznego jest skutecznie tlumiony przez otaczajacy go plaszcz olejowy, a skutecznosc chlodzenia koncentruje sie glównie w obszarze wystepujacego dzialania ciepla, mianowicie na przeplywie srodka roboczego wyplywajacego z silnika hydraulicznego ijego obudowy, przy stosunkowo intensywnym zablokowaniu przedwczesnego zmieszania tego przep¬ lywu z przeplywem srodka roboczego z mechanicznej czesci przekladni.Korzystnie powierzchnie chlodzace w postaci zeber sa umieszczone na czesci przedniej obu¬ dowy przekladni. Dzieki temu uzyskuje sie zalety najlepszego wymiennika ciepla, minimalny ciezar i nieznaczne niebezpieczenstwo korozji, przy latwej mozliwosci oczyszczania.Celowo obudowa przekladni stanowi czesc wykonana jako odlew cisnieniowy co zapewnia latwosc wykonania, oszczednosc pod wzgledem ciezaru oraz uniemozliwia korozje i ulatwia obsluge. Dzieki temu niekonieczne jest stosowanie antykorozyjnej powloki powierzchniowej przeszkadzajacej przejsciu ciepla, a niebezpieczenstwo uszkodzenia powierzchni wymiennika ciepla jest nieznaczne, pomimo jej wzglednie malej grubosci.Powierzchnia chlodzaca jest zaopatrzona w kanaly, przylaczone do chlodnicy, która jest polaczona ze zbiornikiem wody bebna mieszarki.Korzystnie urzadzenie kierujace jest zaopatrzone w uchwyty zamocowane do obudowy prze¬ kladni, stanowiace jednoczesnie wieniec kierujacy powietrze dla wentylatora.Dzieki tym cechom uzyskuje sie szczególnie skuteczne chlodzenie agregatu, przy maksymal¬ nym obciazeniu napedu mieszarki.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony za pomoca schematycznego rysunku.Na ramie 1 pojazdu, pomiedzy kabina kierowcy 2 a bebnem 3 mieszarki pod zbiornikiem wody 4, jest zamocowana poprzez wspornik 7 tylna czesc 6 obudowy 5 przekladni. Z obudowy 5 przekladni od strony napedzanej wystaje kolnierz przylaczeniowy 8 do napedu bebna 3 mieszarki.Obudowa 5 przekladni jest w ten sposób zamocowana rozlacznie z czescia przednia 9, korzystnie przez kolnierz posredni 10, ze przy wymianie lub reperacji tutaj znajdujacych sie elementów konstrukcyjnych nie jest konieczne oddzielenie wspornika 7. We wnetrzu obudowy 5 przekladni, korzystnie od strony napedzanej, znajduje sie mechaniczna czesc przekladni 11, a od strony napedowej hydrostatyczna czesc przekladni 12.Zaleznie od potrzeb w mechanicznej czesci przekladni 11 moze byc umieszczonych szereg stopni przelozen 13, wynikajacych przykladowo z przekladni planetarnej i odboczkowej oraz samego ulozyskowania wzdluznego bebna 3 mieszarki. Silinik hydrauliczny 14, któremu sa przypo¬ rzadkowane wstepnie te stopnie przelozenia 13 i który sklada sie zasadniczo z tarczy ukosnej 15, rotora 16 oraz tloka osiowego 17 i statora 18, jest w swojej wiekszej czesci dlugosci w ten sposób umieszczony w obudowie 19, ze przy normalnym stanie oleju w przekladni jest calkowicie otoczony olejem.4 128 052 Os napedu pomocniczego 21, umieszczona naprzeciwko osi napedu glównego 20,jest przezna¬ czona dla wentylatora 22 oraz w razie potrzeby takze dla pompy wodnej (tutaj nie przedstawionej).Wentylator 22 na swoim obwodzie jest otoczony przez urzadzenie kierujace 23 dla strumienia powietrza i ma na stronie przeciwleglej do przekladni oslone w postaci np. siatki z drutu. Urzadze¬ nie 23 kierujace powietrze jest umieszczone na uchwytach 25, w postaci pierscienia kierujacego strumieniem powietrza, które opieraja sie na powierzchni chlodzacej 26, do której sa zamocowane zebra chlodzace 27. Zawiasy lub inne podobne elementy umozliwiaja odchylanie urzadzenia kierujacego 23 w obszarze powierzchni chlodzacej 26 w celu ich oczyszczania. Powierzchnia chlodzaca 26, która jest takze czescia obudowy 5 przekladni, w przypadkach szczególnych np. obciazenie maksymalne, warunki tropikalne itp., moze byc wyposazona w kanaly chlodzace 28 dla dodatkowego chlodzenia woda.Przelew 29 w obudowie 19 zaopatrzonej w otwory odpowietrzajace 39, silnika hydraulicznego 14 jest umieszczony w najwyzej polozonym miejscu. Pomiedzy sciana podpierajaca 30, która laczy promieniowo obudowe 19 ze sciana wewnetrzna obudowy 5 przekladni a sciana kierujaca 32 jest utworzona przestrzen rozprezna 31 dla odplywajacego srodka roboczego. Sciana kierujaca 32, która jest umieszczona w obudowie 5 przekladni, poprzecznie do osi napedu glównego 20 pomie¬ dzy silnikiem hydraulicznym 14 a pierwszym stopniem przelozenia 13, jest zaopatrzona w swojej dolnej czesci, ponizej osi napedu glównego 20 w waski przekrój poprzecznego przeplywu srodka roboczego w postaci otworów 37 wyrównujacych poziom mechanizmu wyplywajacego z mechani¬ cznej czesci przekladni 11 do komory rozpreznej 31.Odplyw srodka roboczego z komory rozpreznej 31 jest umieszczony w najnizszym miejscu komory rozpreznej 31 i prowadzi poprzez przewód 38 do obiegu 33 z pompa 34, a stad ponownie do wlotu 35 srodka roboczego na plycie czolowej silnika hydraulicznego 14, lezacego poza obudowa 5 przekladni. W przypadku, gdy jest pozadane dodatkowe chlodzenie woda do obudowy 5 moze byc przylaczony obieg wodny 36.Aby spelnic wymagania podczas pracy mieszania i transportu, naped powinien funkcjonowac nie tylko do przodu, ale takze do tylu. Przyjety kierunek obrotów, wynikajacy z konstrukcji bebna mieszarki prowadzi do wysokiego obciazenia przekladni i przez to do silnego jej nagrzewania. Dla tego przypadku pracy wentylator 22 oraz urzadzenie kierujace 23 dla powietrza musza byc nastawiane optymalnie. W tym celu wymagane jest nadmuchiwanie powierzchni chlodzacych 26 w kierunku bebna 3 mieszarki. Zasysanie z obszaru nadpietrzonego strumieniem powietrza i oplywa¬ nie powierzchni chlodzacych 26 powietrzem w przeciwpradzie do nagrzewania oleju wywoluje intensywna wymiane ciepla. Czyszczenie odbywa sie przez wychylenie urzadzenia kierujacego 23.Niebezpieczenstwo uszkodzenia czesci konstrukcyjnych prowadzacych olej jest minimalne.Oczywiscie zalety pracy napedu wedlug wynalazku sa takze osiagniete, gdy wentylator 22 jest napedzany nie przez silnik hydrauliczny 14, ale np. elektrycznie lub czysto mechanicznie lub moze go w ogóle nie byc (np. w bardzo zimnych okolicach). PL PL PL PL