WO2014095048A1 - Selbstfahrende baumaschine - Google Patents

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WO2014095048A1
WO2014095048A1 PCT/EP2013/003821 EP2013003821W WO2014095048A1 WO 2014095048 A1 WO2014095048 A1 WO 2014095048A1 EP 2013003821 W EP2013003821 W EP 2013003821W WO 2014095048 A1 WO2014095048 A1 WO 2014095048A1
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lubricating oil
pump
drive
construction machine
auxiliary
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PCT/EP2013/003821
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Reuter
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Bomag Gmbh
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/08Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades
    • E01C23/085Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades using power-driven tools, e.g. vibratory tools
    • E01C23/088Rotary tools, e.g. milling drums
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
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    • E01C23/122Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor with power-driven tools, e.g. oscillated hammer apparatus
    • E01C23/127Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor with power-driven tools, e.g. oscillated hammer apparatus rotary, e.g. rotary hammers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C31/00Driving means incorporated in machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam
    • E21C31/02Driving means incorporated in machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam for cutting or breaking-down devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0436Pumps

Definitions

  • Self-propelled construction machine in particular a road milling machine, with a main drive for driving a rotating working fluid in a working operation and with an auxiliary drive for driving the working fluid in a maintenance operation, with a transmission gear on the working fluid, and with a lubricating oil circuit and a lubricating oil pump in the lubricating oil circuit to supply the transmission gear, wherein the lubricating oil pump is drivingly connected to the transmission gear.
  • Construction machines of this type are known for example in the form of road milling, recyclers, stabilizers and surface miners.
  • the working fluid in these examples is a milling drum equipped with chisels.
  • the milling drum When maintaining the milling drum, especially when replacing chisels, the milling drum must be rotated slowly and in small angular steps, so that an operator receives successive access to the entire cylinder surface.
  • an auxiliary drive Since the main drive is operated at a high speed, an auxiliary drive is required for the maintenance operation, which drives the milling drum at a low speed, and which allows a roll twist in small steps. Provision must be made to ensure separation of the auxiliary drive from the main drive to protect the auxiliary drive, since the auxiliary drive is usually suitable only for relatively low speeds. If the auxiliary drive is moved by the main drive at high speed, it will damage or destroy the auxiliary drive. To avoid this, a freewheel or a similar measure is necessary.
  • a road milling machine with a main drive and an auxiliary drive for maintenance is described in DE 1 0031 1 95 C1.
  • the milling drum is coupled via a belt drive with the main drive designed as a diesel engine.
  • the auxiliary drive is an electric motor whose power is sufficient to turn the milling drum in desired maintenance positions.
  • the auxiliary drive is in Area of the belt drive arranged, which is unfavorable for reasons of space and in terms of cleaning.
  • a mechanical transmission gear is arranged on the milling drum or at least partially integrated into the milling drum.
  • lubricating oil is supplied, which is circulated by a lubricating oil pump in a lubricating oil circuit.
  • the lubricating oil pump is drivingly connected to the transmission gear, that is, the driving gear of the lubricating oil pump is mechanically connected to a gear or a gear shaft, so that a torque can be transmitted.
  • the lubricating oil pump is drivingly connected to the transmission gear, that is, the driving gear of the lubricating oil pump is mechanically connected to a gear or a gear shaft, so that a torque can be transmitted.
  • the invention is based on the object to provide a construction machine of the type mentioned, which has a compact design with respect to the auxiliary drive.
  • an auxiliary pump is present, which is selectively switchable in the lubricating oil circuit, so that the lubricating oil pump is operated by reversing the pump principle as a hydraulic motor, wherein the drive connection of the lubricating oil pump and transmission gear to drive the transmission gear is reversed ,
  • a basic idea of the invention is therefore to provide a hydrostatic transmission for the maintenance operation, in which the lubricating oil pump by reversing the function of a hydraulic motor which is driven by a spatially separate auxiliary pump.
  • This has the advantage that in the area of the milling drum and the belt drive no additional component, such as the auxiliary motor, must be arranged, so that in this area no space must be kept free. It is thus a compact design possible because no other components in the drive train of the construction machine are necessary.
  • the auxiliary pump can be arranged at a favorable location relative to the space relatively far from the milling drum and the belt drive of the milling drum, as in a hydrostatic transmission, a large distance between the pump and the motor can be provided.
  • the lubricating oil could be performed as in the working mode in the maintenance mode via an oil cooler and an oil filter, which are usually provided in the operating mode for cooling and cleaning of the transmission oil.
  • the lubricating oil circuit has a main line and a parallel side line that the oil cooler and the oil filter are present in the main line that the auxiliary pump arranged in the secondary line is.
  • a switching valve for switching between the main line and the auxiliary line is present. If the changeover valve is electrically operable, it can be easily integrated into the control of the construction machine.
  • auxiliary pump is in the maintenance mode in a closed circuit between the lubricating oil pump and an oil reservoir of the transmission gear. This has the advantage that no additional oil tank is required, which takes up space.
  • the auxiliary pump is connected in the maintenance mode with the suction side to a lubricating oil reservoir outside of the transmission housing. In this way, the amount of lubricating oil in the secondary line is increased, so that even with long lines in the secondary line sufficient lubricating oil is available to drive the lubricating oil pump.
  • the auxiliary pump is driven by the main drive of the construction machine, which has the advantage that the auxiliary pump, for example, can be connected to existing pumps distributor.
  • Figure 1 is designed as a road milling self-propelled construction machine.
  • FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram of a first exemplary embodiment of an auxiliary drive
  • Fig. 3 is a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of an auxiliary drive.
  • Fig. 1 shows a road milling machine 1 of the front loader type with a centrally arranged milling drum 2, which is located in a milling box 3. In this illustration, therefore, only a lower segment of the milling drum 2 is visible.
  • the lateral surface of the milling drum 2 is equipped in a known per se with milling cutters (not shown).
  • the working direction (forward direction) is indicated by an arrow a.
  • the road milling machine 1 further comprises a machine frame 4 with a cab 5 and height adjustable via lifting columns on the machine frame 4 mounted crawler tracks 6 (which can also be used here alternatively bogies) on.
  • the road milling machine 1 is provided with a main drive 9 designed as a diesel engine (FIG. 2).
  • the main drive 9 is connected via a belt drive with the milling drum 2, which is covered by a belt drive cover 10 in the example shown.
  • the milling drum 2 is driven by the belt drive, where it rotates at a high speed of, for example 1900 to 2100 U / min.
  • the road milling machine 1 is moved over the substrate 7 in the working direction a and thereby mills material from the substrate 7.
  • the milled material is thrown by the rotation of the milling drum 2 from the milling box 3 on a connected to the milling box 3 multi-part belt conveyor 8 for removal.
  • a mechanical transmission gear 1 1 is at least partially integrated into the milling drum 2.
  • the transmission gear 1 1 is arranged in a Cetriebegephase 12, which is composed of a rotating housing part 1 3, which is integrated in the milling drum 2, and arranged on a machine frame 4 fixed housing part 14, wherein both housing parts 1 3, 14 in an annular tight outwardly final connection area 1 5 are joined together.
  • the rotating housing part 1 3 is flanged to the milling drum 2.
  • the transmission gear 1 1 comprises on the input side an input shaft 1 6 with an input gear 1 7, which meshes with a drive wheel 18 on the parallel drive shaft 41 of the milling drum 2.
  • the input shaft 16 is connected via the belt drive (not shown) to the main drive 9.
  • the drive shaft 41 is connected to a planetary gear 20, of which a planetary gear 42 is disposed on the inner shell of the rotating Cäuklasetils 13. On reason the connection of the rotating housing part 1 3 with the Fräsvvalze 2, the rotation of this housing part 13 is transferred to the milling drum 2.
  • this portion of the transmission case 12 serves as an oil tank 33 for the lubricating oil.
  • the lubricating oil is circulated by means of a designed as a hydraulic pump lubricating oil pump 21, which is integrated in the transmission gear 1 1.
  • the lubricating oil pump 21 is arranged in the stationary housing part 14 of the gear housing 12, wherein the pump shaft 23 is directed parallel to the drive shaft 41 of the milling drum 2.
  • Lubricating oil pump 21 is driven via an intermediate gear 22 of the transmission gear 1 1.
  • the intermediate gear 22 is seated on the pump shaft 23 of the lubricating oil pump 21 and meshes with the drive wheel 18 of the transmission gear 1 1st
  • This connecting strand consists of the pump shaft 23, the intermediate gear 22, the drive wheel 18, the drive shaft 41, the planetary gear 20 and the rotating housing part 1 third
  • the transmission circuit 24 comprises a main line 25 for the working operation and a secondary line 26 for the maintenance operation, which are connected in parallel, and which can alternatively be connected via a switching valve 27 with the lubricating oil pump 21.
  • the switching valve 27 is designed here as an electrically operable 3/2-way valve.
  • the main branch 25 and the secondary branch 26 have between the switching valve 27 and the lubricating oil pump 21 has a common line section 34, which is connected on the one hand to a common port 43 of the switching valve 27 and on the other hand with the lubricating oil pump 21.
  • a first changeover connection 35 of the changeover valve 27 is connected to the trace line 32 of the main line 25 and a second changeover connection 36 is connected to the pressure line 37 of the secondary line 26.
  • the switching valve 27 assumes a first switching state, which is shown in Fig. 2.
  • the main branch 25 is connected via the line section 34 to the lubricating oil pump 21 and the secondary line 26 is switched off.
  • the conveying direction in the line section 34 during the working operation is indicated by arrow F A.
  • a radiator 28 and a filter 29 are arranged so that the circulating lubricating oil is cooled and cleaned.
  • a first connection 30 of the lubricating oil pump 21 serves as a suction connection during operation.
  • the lubricating oil is sucked from the first port 30 from the oil sump 19 and pumped via a second port 31 of the lubricating oil pump 21, which serves as a pressure port, and via the line section 34 in the Hinlauftechnisch 32 of the main strand 25.
  • the lubricating oil passes through the return line 40 of the main strand 25 back into the Cetriebegephase 12 above the oil sump 19.
  • the lubricating oil meets there in a known manner certain gear parts via spray nozzles or holes in the housing.
  • the gears are lubricated by immersion in the oil sump 19.
  • the arrangement of the lubricating oil pump 21 is shown in fragmentary form in an enlarged view X.
  • the lubricating oil pump 21 is operated by reversing the pump principle as a hydraulic motor.
  • the first port 30 of the lubricating oil pump 21 is used as an inlet for the lubricating oil and the second port 31 as a drain into the oil tank 33.
  • the reversal is based on the fact that in the secondary line 26 of the lubricating oil circuit 24, an auxiliary pump 39 is arranged, which is driven by the main drive 9.
  • the auxiliary pump 39 is disposed outside of the transmission housing 12. Since it is a hydrostatic transmission with respect to the auxiliary pump 39 and the lubricating oil pump 21 driven therewith, the lines of the secondary strand 26 can be relatively long. Therefore, the auxiliary pump 29 is disposed at an installation location that is outside the range of the belt drive.
  • the pressure output of the auxiliary pump 39 is connected after switching over the switching valve 27 via the pressure line 37 to the second changeover connection 36 of the changeover valve 27, ie, the changeover valve is switched to passage with respect to the secondary line 26, while the main line 25 is switched off.
  • the conveying direction of the secondary line 26 is thus opposite to the conveying direction of the lubricating oil pump 21 in working mode according to arrow F w in the line section 34.
  • the suction inlet of the auxiliary pump 39 is in the example of FIG. 2 connected via a suction line 44 with a outside of the transmission housing 1 2 arranged lubricating oil reservoir 38.
  • the lubricating oil pump 21 drives the intermediate gear 22.
  • About the above-described connecting strand of the pump shaft 23, the intermediate gear 22, the drive wheel 18, the drive shaft 19, the planetary gear 20 and the rotating housing part 1 3 is a force flow to the milling drum 2, and thereby the milling drum 2 is driven by the lubricating oil pump 21 , Since the intermediate gear 22 in comparison to the drive wheel 18 has a relatively small diameter, this pair of wheels in this drive direction is a gear reduction.
  • the rotation of the milling drum 2 is therefore carried out with a correspondingly low speed, which is far smaller than in working mode. Since the milling drum 2 is in maintenance operation out of engagement with the substrate 7, only its own weight must be moved.
  • the performance of the lubricating oil pump 21 is sufficient.
  • the lubricating oil pump 21 thus serves in maintenance operation as an auxiliary drive for the milling drum. 2
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the execution of the secondary strand 26 '.
  • the suction inlet of the auxiliary pump 39 is connected via the suction line 44 'directly to the oil tank 33 of the gear housing 12 and the oil sump 19.
  • the lubricating oil is promoted in the maintenance operation of the oil tank 33 via the auxiliary pump 39 for driving the lubricating oil pump 21 in a closed circuit.
  • the lubricating oil pump drives the milling drum 2 as in the first example.

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Abstract

Es wird eine selbstfahrende Baumaschine, insbesondere eine Straßenfräse, beschrieben. Sie weist einen Hauptantrieb (9) zum Antreiben eines rotierenden Arbeitsmittels in einem Arbeitsbetrieb und einen Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Wartungsbetrieb sowie ein Übersetzungsgetriebe (11) am Arbeitsmittel auf. Über einen Schmierölkreislauf (24) und eine Schmierölpumpe (21) im Schmierölkreislauf (24) wird das Übersetzungsgetriebe (11) mit Schmieröl beaufschlagt, wobei die Schmierölpumpe (21) mit dem Übersetzungsgetriebe (11) antriebsverbunden ist. Es ist eine Hilfspumpe (39) vorhanden, welche wahlweise in den Schmierölkreislauf (24) schaltbar ist, so dass die Schmierölpumpe (21) unter Umkehrung des Pumpenprinzips als Hydraulikmotor betrieben wird, wobei auch die Antriebsverbindung von Schmierölpumpe (21) und Übersetzungsgetriebe (11) zum Antrieb des Übersetzungsgetriebes (11) umgekehrt wird.

Description

SELBSTFAH REN DE BAUMASCH I N E
[0001 ] Selbstfahrende Baumaschine, insbesondere eine Straßenfräse, mit einem Hauptantrieb zum Antreiben eines rotierenden Arbeitsmittels in einem Arbeitsbetrieb und mit einem Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Wartungsbetrieb, mit einem Übersetzungsgetriebe am Arbeitsmittel, sowie mit einem Schmierölkreislauf und einer Schmierölpumpe im Schmierölkreislauf zur Versorgung des Übersetzungsgetriebes, wobei die Schmierölpumpe mit dem Übersetzungsgetriebe antriebsverbunden ist.
[0002] Baumaschinen dieser Art sind beispielsweise in Form von Straßenfräsen, Recyclern, Stabilisierern und Surface-Minern bekannt. Das Arbeitsmittel ist bei diesen Beispielen eine mit Meißeln bestückte Fräswalze. Bei der Wartung der Fräswalze, insbesondere beim Ersetzen von Meißeln, muss die Fräswalze langsam und in kleinen Winkelschritten verdreht werden, so dass eine Bedienperson sukzessive Zugriff auf die gesamte Zylinderoberfläche erhält. Da der Hauptantrieb mit eine hohen Drehzahl betreiben wird, ist für den Wartungsbetrieb ein Hilfsantrieb erforderlich, welcher die Fräswalze mit einer kleinen Drehzahl antreibt, und welcher eine Walzenverdrehung in kleinen Schritten erlaubt. Es müssen Vorkehrungen getroffen werden, die zum Schutz des Hilfsantriebs eine Trennung des Hilfsantriebes vom Hauptantrieb sicherstellen, da der Hilfsantrieb üblicherweise nur für vergleichsweise geringe Drehzahlen geeignet ist. Wenn der Hilfsantrieb vom Hauptantrieb mit hoher Drehzahl mitbewegt wird, kommt es zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Hilfsantriebs. Um dies zu vermeiden ist ein Freilauf oder eine ähnliche Maßnahme notwendig.
[0003] Eine Straßenfräse mit einem Hauptantrieb und einem Hilfsantrieb für Wartungsarbeiten ist in DE 1 0031 1 95 C1 beschrieben. Die Fräswalze ist über einen Riementrieb mit dem als Dieselmotor ausgebildeten Hauptantrieb gekoppelt. Als Hilfsantrieb dient ein Elektromotor, dessen Leistung ausreicht, um die Fräswalze in gewünschte Wartungspositionen zu verdrehen. Der Hilfsantrieb ist im Bereich des Riementriebs angeordnet, was aus Platzgründen und im Hinblick auf die Reinigung ungünstig ist.
[0004] Bei Straßenfräsen dieser Art ist an der Fräswalze ein mechanisches Übersetzungsgetriebe angeordnet oder zumindest teilweise in die Fräswalze integriert. Zur Schmierung des Übersetzungsgetriebes wird Schmieröl zugeführt, das von einer Schmierölpumpe in einem Schmierölkreislauf umgewälzt wird. Die Schmierölpumpe steht mit dem Übersetzungsgetriebe in Antriebsverbindung, das heißt, das Antriebsrad der Schmierölpumpe ist mechanisch mit einem Getrieberad oder einer Getriebewelle verbunden, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann. Es sind dazu beispielsweise Aufsteckpumpen auf Getriebewellen oder zur Integration in das Getriebe bekannt. Ferner ist es bekannt, Getriebeelemente so auszubilden, dass sie als Schmierölpumpe wirken.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Baumaschine der eingangs genannten Art anzugeben, die bezüglich des Hilfsantriebs eine kompakte Bauweise aufweist.
[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Hilfspumpe vorhanden ist, welche wahlweise in den Schmierölkreislauf schaltbar ist, so dass die Schmierölpumpe unter Umkehrung des Pumpenprinzips als Hydraulikmotor betrieben wird, wobei auch die Antriebsverbindung von Schmierölpumpe und Übersetzungsgetriebe zum Antrieb des Übersetzungsgetriebes umgekehrt wird.
[0007] Ein Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, für den Wartungsbetrieb ein hydrostatisches Getriebe vorzusehen, bei welchem die Schmierölpumpe durch Umkehrung die Funktion als Hydromotor hat, der von einer räumlich getrennten Hilfspumpe angetrieben wird. Das hat den Vorteil, dass im Bereich der Fräswalze und des Riementriebs kein zusätzliches Bauteil, wie beispielsweise der Hilfsmotor, angeordnet werden muss, so dass hierfür in diesem Bereich kein Bauraum freigehalten werden muss. Es ist somit eine kompakte Bauweise möglich, da keine weiteren Komponenten im Antriebsstrang der Baumaschine notwendig sind. Die Hilfspumpe kann an einem bezüglich des Bauraums günstigem Ort relativ weit von der Fräswalze und dem Riementrieb der Fräswalze angeordnet werden, da bei einem hydrostatischen Getriebe ein großer Abstand zwischen der Pumpe und dem Motor vorgesehen werden kann.
[0008] Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. [0009] Grundsätzlich könnte das Schmieröl wie im Arbeitsbetrieb auch im Wartungsbetrieb über einen Ölkühler und einen Ölfilter geführt werden, welche im Arbeitsbetrieb üblicherweise zur Kühlung und Reinigung des Getriebeöls vorgesehen sind. Da dadurch aber Reibungsverluste entstehen und im Wartungsbetrieb auf eine Kühlung und Reinigung verzichtet werden kann, ist es besonders vorteilhaft, dass der Schmierölkreislauf einen Hauptstrang und einen parallelen Nebenstrang aufweist, dass der Ölkühler und der Ölfilter im Hauptstrang vorhanden sind, dass die Hilfspumpe im Nebenstrang angeordnet ist.
[0010] Es ist besonders bedienerfreundlich, dass ein Umschaltventil zum Umschalten zwischen dem Hauptstrang und dem Hilfsstrang vorhanden ist. Wenn das Umschaltventil elektrisch betätigbar ist, kann es auf einfache Weise in die Steuerung der Baumaschine integriert werden.
[001 1 ] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Hilfspumpe im Wartungsbetrieb in einem geschlossenen Kreislauf zwischen der Schmierölpumpe und einem Ölbehälter des Übersetzungsgetriebes liegt. Das hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher Ölbehälter erforderlich ist, welcher Bauraum in Anspruch nimmt.
[001 2] Es kann aber auch vorteilhaft sein, dass die Hilfspumpe im Wartungsbetrieb mit der Saugseite an einem Schmierölreservoir außerhalb des Getriebegehäuses angeschlossen ist. Auf diese Weise wird die Schmierölmenge im Nebenstrang vergrößert, so dass auch bei langen Leitungswegen im Nebenstrang ausreichend Schmieröl zum Antrieb der Schmierölpumpe zur Verfügung steht.
[001 3] Zweckmäßigerweise wird die Hilfspumpe vom Hauptantrieb der Baumaschine angetrieben, was den Vorteil hat, dass die Hilfspumpe zum Beispiel an vorhandene Pumpen Verteiler angeschlossen werden kann.
[0014] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine als Straßenfräse ausgebildete selbstfahrende Baumaschine;
Fig. 2 einen Hydraulikschaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines Hilfsantriebs; und
Fig. 3 einen Hydraulikschaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hilfsantriebs. [001 5] Fig. 1 zeigt eine Straßenfräse 1 vom Frontladertyp mit einer mittig angeordneten Fräswalze 2, die sich in einem Fräskasten 3 befindet. In dieser Darstellung ist daher lediglich ein unteres Segment der Fräswalze 2 sichtbar. Die Mantelfläche der Fräswalze 2 ist auf an sich bekannte Weise mit Fräsmeißeln bestückt (nicht dargestellt). Die Arbeitsrichtung (Vorwärtsrichtung) ist mit einem Pfeil a angegeben. Die Straßenfräse 1 weist ferner einen Maschinenrahmen 4 mit einem Führerstand 5 und über Hubsäulen am Maschinenrahmen 4 höhenverstellbar gelagerte Raupenfahrwerke 6 (wobei hier auch alternativ Radfahrwerke eingesetzt werden können) auf.
[0016] Die Straßenfräse 1 ist mit einem als Dieselmotor ausgebildeten Hauptantrieb 9 (Fig. 2) versehen. Der Hauptantrieb 9 ist über einen Riementrieb mit der Fräswalze 2 verbunden, der in dem dargestellten Beispiel von einer Riementriebabdeckung 10 verdeckt ist.
[001 7] Im Arbeitsbetrieb wird die Fräswalze 2 über den Riementrieb angetrieben, wobei sie mit einer hohen Drehzahl von beispielsweise 1900 bis 2100 U/ min rotiert. Die Straßenfräse 1 wird dabei über den Untergrund 7 in der Arbeitsrichtung a verfahren und fräst dabei Material vom Untergrund 7 ab. Das Fräsgut wird durch die Rotation der Fräswalze 2 aus dem Fräskasten 3 auf eine mit dem Fräskasten 3 verbundene mehrteilige Bandfördervorrichtung 8 zum Abtransport geschleudert.
[0018] Zur Wartung der Fräswalze 2, beispielsweise zum Auswechseln von Fräsmeißeln, wird der über den Riementrieb führende hochtourige Antriebsstrang vom Hauptantrieb 9 zur Fräswalze 2 unterbrochen. Der Antrieb der Fräswalze 2 erfolgt im Wartungsbetrieb mittels eines Hilfsantriebs mit einer sehr viel niedrigeren Drehzahl oder nur schrittweise, wie anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben wird.
[0018] Gemäß Fig. 2 ist ein mechanisches Übersetzungsgetriebe 1 1 zumindest teilweise in die Fräswalze 2 integriert. Das Übersetzungsgetriebe 1 1 ist in einem Cetriebegehäuse 12 angeordnet, das aus einem rotierenden Gehäuseteil 1 3, welches in die Fräswalze 2 integriert ist, und einem am Maschinenrahmen 4 angeordneten feststehendem Gehäuseteil 14 zusammengesetzt ist, wobei beide Gehäuseteile 1 3, 14 in einem ringförmigen dicht nach außen abschließenden Verbindungsbereich 1 5 aneinander gefügt sind. Der rotierende Gehäuseteil 1 3 ist an der Fräswalze 2 angeflanscht.
[0019] Das Übersetzungsgetriebe 1 1 umfasst eingangsseitig eine Eingangswelle 1 6 mit einem Eingangszahnrad 1 7, welches mit einem Antriebsrad 18 auf der parallelen Antriebswelle 41 der Fräswalze 2 kämmt. Die Eingangswelle 16 ist über den Riementrieb (nicht dargestellt) mit dem Hauptantrieb 9 verbunden. Die Antriebswelle 41 ist mit einem Planetengetriebe 20 verbunden, von welchem ein Planetenrad 42 auf dem Innenmantel des rotierenden Cehäuseteils 13 angeordnet ist. Auf Grund der Verbindung des rotierenden Gehäuseteils 1 3 mit der Fräsvvalze 2 wird die Rotation dieses Gehäuseteils 13 auf die Fräswalze 2 übertragen.
[0020] Im Getriebegehäuse 12 befindet sich Schmieröl, das sich im unteren Bereich des Getriebegehäuses 12 als Ölsumpf 1 9 sammelt. Somit dient dieser Bereich des Getriebegehäuses 12 als Ölbehälter 33 für das Schmieröl.
[0021 ] Da sich das Übersetzungsgetriebe 1 1 durch die dort entstehende Verlustleistung erwärmt, muss es gekühlt werden. Zu diesem Zweck wird das Schmieröl mittels einer als Hydropumpe ausgebildeten Schmierölpumpe 21 umgewälzt, welche in das Übersetzungsgetriebe 1 1 integriert ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schmierölpumpe 21 im feststehenden Gehäuseteil 14 des Getriebegehäuses 12 angeordnet, wobei die Pumpenwelle 23 parallel zur Antriebswelle 41 der Fräswalze 2 gerichtet ist. Schmierölpumpe 21 wird über ein Zwischenrad 22 des Übersetzungsgetriebes 1 1 angetrieben. Das Zwischenrad 22 sitzt auf der Pumpenwelle 23 der Schmierölpumpe 21 und kämmt mit dem Antriebsrad 18 des Übersetzungsgetriebes 1 1 . Es liegt somit nicht nur ein Antriebsstrang von der Eingangswelle 1 5 über das Eingangsrad 1 7, das Antriebsrad 18, das Zwischenrad 22 und die Pumpenwelle 23 zur Schmierölpumpe 21 vor, sondern auch ein mechanischer Verbindungsstrang zwischen der Schmierölpumpe 21 und der Fräswalze 2. Dieser Verbindungsstrang besteht aus der Pumpenwelle 23, dem Zwischenrad 22, dem Antriebsrad 18, der Antriebswelle 41 , dem Planetengetriebe 20 und dem rotierenden Gehäuseteil 1 3.
[0022] Die Umwälzung des Schmieröls erfolgt über einen Schmierölkreislauf 24, welcher außerhalb des Übersetzungsgetriebes 1 1 und des Getriebegehäuses 12 liegt. Der Getriebekreislauf 24 umfasst einen Hauptstrang 25 für den Arbeitsbetrieb und einen Nebenstrang 26 für den Wartungsbetrieb, die parallel geschaltet sind, und die wahlweise über ein Umschaltventil 27 alternativ mit der Schmierölpumpe 21 verbunden werden können. Das Umschaltventil 27 ist hier als elektrisch betätigbares 3/2- Wegeventil ausgebildet. Der Hauptstrang 25 und der Nebenstrang 26 haben zwischen dem Umschaltventil 27 und der Schmierölpumpe 21 einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 34, welcher einerseits mit einem gemeinsamen Anschluss 43 des Umschaltventils 27 und andererseits mit der Schmierölpumpe 21 verbunden ist. Ein erster Wechselanschluss 35 des Umschaltventils 27 ist mit der Hinlaufleitung 32 des Hauptstranges 25 und ein zweiter Wechselanschluss 36 mit der Druckleitung 37 des Nebenstranges 26 verbunden. [0023] im Arbeitsbetrieb der Baumaschine 1 nimmt das Umschaltventil 27 einen ersten Schaltzustand ein, der in Fig. 2 dargestellt ist. Der Hauptstrang 25 ist dabei über den Leitungsabschnitt 34 an die Schmierölpumpe 21 angeschlossen und der Nebenstrang 26 ist abgeschaltet. Die Förderrichtung im Leitungsabschnitt 34 während des Arbeitsbetriebs ist mit Pfeil FA bezeichnet.
[0024] Typischerweise sind im Hauptstrang 25 des Schmierölkreislaufes 24 ein Kühler 28 und ein Filter 29 angeordnet, so dass das umlaufende Schmieröl gekühlt und gereinigt wird.
[0025] Im Beispiel von Fig. 2 dient im Arbeitsbetrieb ein erster Anschluss 30 der Schmierölpumpe 21 als Sauganschluss. Das Schmieröl wird vom ersten Anschluss 30 aus dem Ölsumpf 19 gesaugt und über einen zweiten Anschluss 31 der Schmierölpumpe 21 , der hier als Druckanschluss dient, und über den Leitungsabschnitt 34 in die Hinlaufleitung 32 des Hauptstranges 25 gepumpt. Nach Durchlaufen des Kühlers 28 und des Filters 29 gelangt das Schmieröl über die Rücklaufleitung 40 des Hauptstranges 25 zurück in das Cetriebegehäuse 12 oberhalb des Ölsumpfes 19. Das Schmieröl trifft dort auf bekannte Weise bestimmte Getriebeteile über Spritzdüsen oder über Bohrungen im Gehäuse. Die Getrieberäder werden durch Eintauchen in den Ölsumpf 19 geschmiert. Die Anordnung der Schmierölpumpe 21 ist ausschnittsweise in einer vergrößerten Darstellung X wiedergegeben.
[0026] Im Wartungsbetrieb wird die Schmierölpumpe 21 unter Umkehrung des Pumpenprinzips als Hydraulikmotor betrieben. Dazu wird der erste Anschluss 30 der Schmierölpumpe 21 als Zulauf für das Schmieröl und der zweite Anschluss 31 als Ablauf in den Ölbehälter 33 verwendet.
[0027] Die Umkehrung beruht darauf, dass im Nebenstrang 26 des Schmierölkreislaufs 24 eine Hilfspumpe 39 angeordnet ist, welche vom Hauptantrieb 9 angetrieben wird. Die Hilfspumpe 39 ist außerhalb des Getriebegehäuses 12 angeordnet. Da es sich bezüglich Hilfspumpe 39 und damit angetriebener Schmierölpumpe 21 um ein hydrostatisches Getriebe handelt, können die Leitungen des Nebenstranges 26 relativ lang sein. Daher ist die Hilfspumpe 29 an einem Einbauort angeordnet, der außerhalb des Bereichs des Riementriebs liegt. Der Druckausgang der Hilfspumpe 39 ist nach Um- schaltung des Umschaltventils 27 über die Druckleitung 37 mit dem zweiten Wechselanschluss 36 des Umschaltventils 27 verbunden, d.h., das Umschaltventil ist bezüglich des Nebenstrangs 26 auf Durchlass geschaltet, während der Hauptstrang 25 abgeschaltet ist. Die Förderrichtung des Nebenstrangs 26 ist somit gemäß Pfeil Fw im Leitungsabschnitt 34 entgegengesetzt der Förderrichtung der Schmierölpumpe 21 im Arbeitsbetrieb. Der Saugeingang der Hilfspumpe 39 ist im Beispiel von Fig. 2 über eine Saugleitung 44 mit einem außerhalb des Getriebegehäuses 1 2 angeordneten Schmierölreservoir 38 verbunden.
[0028] Im Umkehrbetrieb treibt die Schmierölpumpe 21 das Zwischenrad 22 an. Über den oben beschriebenen Verbindungsstrang aus der Pumpenwelle 23, dem Zwischenrad 22, dem Antriebsrad 18, der Antriebswelle 19, dem Planetengetriebe 20 und dem rotierenden Gehäuseteil 1 3 liegt ein Kraftfluss zur Fräswalze 2 vor, und dadurch wird die Fräswalze 2 von der Schmierölpumpe 21 angetrieben. Da das Zwischenrad 22 im Vergleich zum Antriebsrad 18 einen relativ kleinen Durchmesser hat, stellt diese Radpaarung in dieser Antriebsrichtung eine Getriebeuntersetzung dar. Die Rotation der Fräswalze 2 erfolgt daher mit einer entsprechend geringen Drehzahl, die weit kleiner ist als im Arbeitsbetrieb. Da die Fräswalze 2 im Wartungsbetrieb außer Eingriff mit dem Untergrund 7 ist, muss lediglich ihr Eigengewicht bewegt werden. Die Leistung der Schmierölpumpe 21 reicht dazu aus. Die Schmierölpumpe 21 dient somit im Wartungsbetrieb als Hilfsantrieb für die Fräswalze 2.
[0029] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind gleiche Teile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0030] Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel in der Ausführung des Nebenstrangs 26'. Hier ist der Saugeingang der Hilfspumpe 39 über die Saugleitung 44' unmittelbar mit dem Ölbehälter 33 des Getriebegehäuses 12 und dem Ölsumpf 19 verbunden. Dabei wird das Schmieröl im Wartungsbetrieb vom Ölbehälter 33 über die Hilfspumpe 39 zum Antreiben der Schmierölpumpe 21 in einem geschlossenen Kreislauf gefördert. Die Schmierölpumpe treibt wie im ersten Beispiel die Fräswalze 2 an.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Selbstfahrende Baumaschine, insbesondere eine Straßenfräse, mit einem Hauptantrieb (9) zum Antreiben eines rotierenden Arbeitsmittels in einem Arbeitsbetrieb und mit einem Hilfsantrieb zum Antreiben des Arbeitsmittels in einem Wartungsbetrieb, mit einem Übersetzungsgetriebe (11) am Arbeitsmittel, sowie mit einem Schmierölkreislauf (24) und einer Schmierölpumpe (21) im Schmierölkreislauf (24) zur Versorgung des Übersetzungsgetriebesiii), wobei die Schmierölpumpe (21) mit dem Übersetzungsgetriebe (11) antriebsverbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Hilfspumpe (39) vorhanden ist, welche wahlweise in den Schmierölkreislauf (24) schaltbar ist, so dass die Schmierölpumpe (21) unter Umkehrung des Pumpenprinzips als Hydraulikmotor betrieben wird, wobei auch die Antriebsverbindung von Schmierölpumpe (21) und Übersetzungsgetriebe (11) zum Antrieb des Übersetzungsgetriebes (11) umgekehrt wird.
2. Baumaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeich net,
dass der Schmierölkreislauf (24) einen Hauptstrang (25) und einen parallelen Nebenstrang (26) aufweist, wobei im Hauptstrang (25) ein Ölkühler (28) und ein Ölfilter (29) vorhanden sind, dass die Hilfspumpe (39) im Nebenstrang (26) angeordnet ist.
3. Baumaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Umschaltventil (27) zum Umschalten zwischen dem Hauptstrang (25) und dem Nebenstrang (26) vorhanden ist.
4. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hilfspumpe (39) im Wartungsbetrieb in einem geschlossenen Kreislauf zwischen der Schmierölpumpe (21) und einem Ölbehälter (33) des Übersetzungsgetriebes (11) liegt.
5. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hilfspumpe (39) im Wartungsbetrieb mit der Saugseite an einem Schmierölreservoir (38) angeschlossen ist, welches sich außerhalb des Getriebegehäuses (12) befindet.
6. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschaltventil zum Umschalten zwischen dem Hauptstrang und dem Hilfsstrang vorhanden ist.
7. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hilfspumpe vom Hauptantrieb der Baumaschine angetrieben wird.
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