WO2019038096A1 - Mischtrommelantrieb - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a mixing drum drive according to the closer defined in the preamble of claim 1.
- Generic mixing drum drives are suitable for driving the mixing drum of a truck mixer in both directions of rotation by means of an electric motor, for example, to feed concrete into the drum and in the opposite direction of rotation to move the concrete out of the mixing drum again in order to empty the mixing drum.
- a mixing drum drive with an electric motor is for example in the
- the present invention has for its object to provide a mixing drum drive for driving a mixing drum of a truck mixer by means of an electric motor, which is safe to operate and can be made compact.
- the mixing drum drive has three speed reduction stages, wherein a first and a second speed reduction stage is arranged on one side of the bearing and the third speed reduction stage on the other side of the bearing.
- the weight of the mixing drum in particular also the support of the mixing drum during braking operations, is absorbed by this bearing, which at the same time enables the rotation of the output of the mixing drum drive.
- the bearing is arranged on a component which carries the bearing and at the same time indirectly or directly or integrally connected to a component to which the electric motor is flanged. This component, which carries the storage, can be connected directly or indirectly via elastic elements to the base of the truck mixer.
- this component which carries the bearing, via the elastic elements with the bearing block WO 2006/131335 A2 can be found, which should hereby be included for the attachment of the mixing drum drive on the bearing block completely with.
- the bearing does not allow tilting and thus only allows the weighting and braking forces of the mixing drum to be supported while allowing the mixing drum to rotate, whereby both the first speed reduction stage, the second speed reduction stage and the third speed reduction stage and the electric motor follow the movements of the mixing drum. which occur as a result of deformation of the chassis of the truck mixer. This deformation of the chassis is thus absorbed solely by the elastic elements, whereby the entire remaining mixing drum drive follows the movements of the mixing drum.
- the sun gear forms the drive and the planet carrier the output.
- the sun gear forms the drive and the planet carrier the output.
- the third speed reduction stage is designed so that the sun gear drives and the ring gear forms the output, wherein the planet carrier is held against rotation.
- the first speed reduction stage, the second speed reduction stage or the third speed reduction stage can also be designed as a spur gear.
- the third speed reduction stage is arranged in a separate lubricating fluid space, ie, the lubricating fluid space of the third speed reduction stage is liquid-tightly separated from the lubricating fluid space of the first speed reduction stage and the second speed reduction stage. This makes it possible to optimally adjust the level of the lubricant to the individual speeds of the speed reduction stages.
- the first speed reduction stage has the highest speed and would thus produce the most lubricant flange losses. By choosing the appropriate lubricant level, the efficiency can be significantly improved by reducing the splintering losses.
- the Anflansch structure to which the electric motor is connected to the mixing drum drive, a greater radial extent than the ring gear of the first speed reduction stage.
- the electric motor can be made large in diameter, which leads to a reduction in the axial length of the electric motor.
- the space between the drum and the cab is very limited, whereby a short electric motor is beneficial.
- the electric motor can thus have a similar length as the diameter.
- the single FIGURE shows a mixing drum drive 1, to which an electric motor 2 is flanged and thus connected.
- a bearing 3 connects the rotating component 4 with the stationary component 5.
- the standing component 5 carries the bearing 3.
- the rotating component has a flange 6, to which a drum, not shown, of a truck mixer can be connected.
- the rotating member 4 is driven by the third speed reduction stage 7.
- the third speed reduction stage 7 has a ring gear 8, which is rotatably connected to the rotating member 4 or formed integrally therewith.
- the third speed reduction stage 7 has a sun gear 9, a rotatably held planet carrier 10 and planet wheels 11.
- the space 12 in which the third speed reduction stage 7 is located, via the sealing element 14 is liquid-tight from Room 15 separated.
- the sealing element 13 seals the space 12 to the outside from the environment.
- the standing component 5 can be connected via elastic elements 16 to a base of the premixer (not shown) and constructed as described in WO 20016/131335 A2.
- the planet carrier 10 is rotatably connected via a toothing with the stationary component 5.
- the first speed reduction stage 17 has a sun gear 18, a planet carrier 19, planet gears 20 and a ring gear 21.
- the second speed reduction stage 22 has a sun gear 23, a ring gear 24, a planet carrier 25 and planetary gears 26.
- the ring gear 24 and the ring gear 21 are arranged in the component 27 and rotatably connected thereto or integrally formed therewith, wherein the component 27 of the electric motor 2 is connectable.
- the output shaft of the electric motor drives the sun gear 18, the planet carrier 19 drives the sun gear 23, the planet carrier 25 drives the sun gear 9 and the ring gear 8 then drives the mixing drum, not shown, of the truck mixer.
- the surface 28, via which the electric motor 2 can be connected to the component 27, is arranged radially outside the radial extent of the ring gear 21. This makes it possible for the electric motor to be made very large in diameter and shorter in axial length.
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Abstract
Ein Mischtrommelantrieb (1) zum Antrieb einer Mischtrommel eines Fahrmischers wird von einem Elektromotor (2) angetrieben und weist eine erste Drehzahlreduzierungsstufe (17), eine zweite Drehzahlreduzierungsstufe (22) und eine dritte Drehzahlreduzierungsstufe (7) auf, wobei eine Lagerung (3) zwischen der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe (22) und der dritten Drehzahlreduzierungsstufe (7) angeordnet ist.
Description
Mischtrommelantrieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischtrommelantrieb nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Mischtrommelantriebe sind dazu geeignet, mittels eines Elektromotors die Mischtrommel eines Fahrmischers in beide Drehrichtungen anzutreiben, um beispielsweise Beton in die Trommel einzuziehen und bei entgegengesetzter Drehrichtung den Beton wieder aus der Mischtrommel heraus zu befördern, um die Mischtrommel zu entleeren.
Ein Mischtrommelantrieb mit einem Elektromotor ist beispielsweise in der
JP 2003 226 192 A2 offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischtrommelantrieb zum Antrieb einer Mischtrommel eines Fahrmischers mittels eines Elektromotors zu schaffen, welcher betriebssicher zu betreiben ist und kompakt ausgeführt sein kann.
Die Aufgabe wird mit einem auf den kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Mischtrommelantrieb gelöst.
Erfindungsgemäß weist der Mischtrommelantrieb drei Drehzahlreduzierungsstufen auf, wobei eine erste und eine zweite Drehzahlreduzierungsstufe auf einer Seite der Lagerung und die dritte Drehzahlreduzierungsstufe auf der anderen Seite der Lagerung angeordnet ist. Das Gewicht der Mischtrommel insbesondere auch die Abstüt- zung der Mischtrommel bei Bremsvorgängen wird über diese Lagerung aufgenommen, welche gleichzeitig die Drehung des Abtriebs des Mischtrommelantriebs ermöglicht. Hierzu ist die Lagerung auf einem Bauteil angeordnet, welches die Lagerung trägt und gleichzeitig mittelbar oder unmittelbar oder einstückig mit einem Bauteil verbunden ist, an welches der Elektromotor anflanschbar ist. Dieses Bauteil, welches die Lagerung trägt, kann mittelbar oder unmittelbar über elastische Elemente mit dem Sockel des Fahrmischers verbunden werden. Die Einzelheiten, wie dieses Bauteil, welches die Lagerung trägt, über die elastischen Elemente mit dem Lagerbock ver-
bunden werden, sind der WO 2006/131335 A2 zu entnehmen, welche hiermit für die Befestigung des Mischtrommelantriebs auf dem Lagerbock vollständig mit umfasst sein soll. Die Lagerung lässt keine Verkippungen zu und ermöglicht somit nur die Abstützung der Gewichts- und Bremskräfte der Mischtrommel bei gleichzeitiger Möglichkeit, die Mischtrommel zu drehen, wodurch sowohl die erste Drehzahlreduzierungsstufe, die zweite Drehzahlreduzierungsstufe und die dritte Drehzahlreduzierungsstufe sowie der Elektromotor den Bewegungen der Mischtrommel folgen, welche in Folge einer Verformung des Fahrgestells des Fahrmischers auftreten. Diese Verformung des Fahrgestells wird somit ausschließlich über die elastischen Elemente aufgenommen, wodurch der gesamte restliche Mischtrommelantrieb den Bewegungen der Mischtrommel folgt.
Indem die Lagerung zwischen der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe und der dritten Drehzahlreduzierungsstufe angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, den schweren Elektromotor näher an dem Bauteil, welches die Lagerung trägt und mit dem Lagerbock in Verbindung steht, zu positionieren, wodurch geringere Kräfte auf die Verbindungen aus einer Gewichtskraft des Elektromotors wirken.
Durch die Verwendung von drei Drehzahlreduzierungsstufen, welche vorzugsweise koaxial als drei einstufige Planetengetriebe ausgeführt sind, besteht die Möglichkeit, einen höherdrehenden, im Durchmesser kleineren Elektromotor zu verwenden. Bei der Verwendung nur einer Drehzahlreduzierungsstufe müsste der Elektromotor weitaus größer ausgebildet sein. Vorzugsweise bildet bei der ersten Drehzahlreduzierungsstufe das Sonnenrad den Antrieb und der Planetenträger den Abtrieb. Auch bei der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe ist es vorteilhaft, wenn das Sonnenrad den Antrieb und der Planetenträger den Abtrieb bildet. Die dritte Drehzahlreduzierungsstufe ist so ausgeführt, dass das Sonnenrad den Antrieb und das Hohlrad den Abtrieb bildet, wobei der Planetenträger drehfest gehalten ist.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung kann die erste Drehzahlreduzierungsstufe, die zweite Drehzahlreduzierungsstufe oder die dritte Drehzahlreduzierungsstufe auch als Stirnradgetriebe ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die dritte Drehzahlreduzierungsstufe in einem eigenen Schmierflüssigkeitsraum angeordnet, d.h. der Schmier- flüssigkeitsraum der dritten Drehzahlreduzierungsstufe ist vom Schmierflüssigkeitsraum der ersten Drehzahlreduzierungsstufe und der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe flüssigkeitsdicht getrennt. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Niveau des Schmiermittels optimal auf die einzelnen Drehzahlen der Drehzahlreduzierungsstufen anzupassen. Die erste Drehzahlreduzierungsstufe weist die höchste Drehzahl auf und würde somit die meisten Schmiermittelpanschverluste erzeugen. Durch die Wahl des geeigneten Schmiermittelstandes lässt sich der Wirkungsgrad durch die Verringerung der Panschverluste erheblich verbessern.
Vorzugsweise weist die Anflanschfläche, an welche der Elektromotor mit dem Mischtrommelantrieb verbunden wird, eine größere radiale Erstreckung auf als das Hohlrad der ersten Drehzahlreduzierungsstufe. Dadurch kann der Elektromotor in seinem Durchmesser groß ausgeführt werden, welches zu einer Verringerung der axialen Baulänge des Elektromotors führt. Insbesondere bei einem Fahrmischer ist der Bauraum zwischen der Trommel und dem Führerhaus sehr begrenzt, wodurch ein kurzer Elektromotor von Vorteil ist. Der Elektromotor kann somit eine ähnliche Länge wie der Durchmesser aufweisen.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt einen Mischtrommelantrieb 1 , an welchen ein Elektromotor 2 angeflanscht und somit verbunden ist. Eine Lagerung 3 verbindet das drehende Bauteil 4 mit dem stehenden Bauteil 5. Das stehende Bauteil 5 trägt die Lagerung 3. Das drehende Bauteil weist einen Flansch 6 auf, an welchen sich eine nicht gezeigte Trommel eines Fahrmischers verbinden lässt. Das drehende Bauteil 4 wird von der dritten Drehzahlreduzierungsstufe 7 angetrieben. Die dritte Drehzahlreduzierungsstufe 7 weist ein Hohlrad 8 auf, welches drehfest mit dem drehenden Bauteil 4 verbunden ist oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Des Weiteren weist die dritte Drehzahlreduzierungsstufe 7 ein Sonnenrad 9, einen drehfest gehaltenen Planetenträger 10 und Planetenräder 11 auf. Der Raum 12, in welchem sich die dritte Drehzahlreduzierungsstufe 7 befindet, ist über das Dichtelement 14 flüssigkeitsdicht vom
Raum 15 getrennt. Das Dichtelement 13 dichtet den Raum 12 nach aussen zur Umgebung ab. Das stehende Bauteil 5 ist über elastische Elemente 16 mit einem nicht gezeigten Sockel des Vormischers verbindbar und wie in der WO 20016/131335 A2 ausgeführt. Der Planetenträger 10 ist über eine Verzahnung drehfest mit dem stehenden Bauteil 5 verbunden. Die erste Drehzahlreduzierungsstufe 17 weist ein Sonnenrad 18, einen Planetenträger 19, Planetenräder 20 und ein Hohlrad 21 auf. Die zweite Drehzahlreduzierungsstufe 22 weist ein Sonnenrad 23, ein Hohlrad 24, einen Planetenträger 25 und Planetenräder 26 auf. Das Hohlrad 24 und das Hohlrad 21 sind in dem Bauteil 27 angeordnet und drehfest mit diesem verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet, wobei mit dem Bauteil 27 der Elektromotor 2 verbindbar ist. Somit treibt die Abtriebswelle des Elektromotors das Sonnenrad 18 an, der Planetenträger 19 treibt das Sonnenrad 23 an, der Planetenträger 25 treibt das Sonnenrad 9 an und das Hohlrad 8 treibt dann die nicht gezeigte Mischtrommel des Fahrmischers an. Die Fläche 28, über welche der Elektromotor 2 mit dem Bauteil 27 verbindbar ist, ist radial außerhalb der radialen Erstreckung des Hohlrades 21 angeordnet. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass der Elektromotor im Durchmesser sehr groß und in der axialen Baulänge kürzer ausgeführt sein kann. Indem die erste Drehzahlreduzierungsstufe 17 und die zweite Drehzahlreduzierungsstufe 22 auf der einen Seite der Lagerung 3 angeordnet sind, kann der Elektromotor 2 näher an das stehende Bauteil 5 und somit an den Sockel des Fahrmischers heranrücken, wodurch der Hebelarm der Gewichtskraft des Elektromotors 2 sich verringert.
Bezuqszeichen
Mischtrommelantrieb
Elektromotor
Lagerung
drehendes Bauteil
stehendes Bauteil
Flansch
dritte Drehzahlreduzierungsstufe
Hohlrad
Sonnenrad
Planetenträger
Planetenrad
Raum
Dichtelement
Dichtelement
Raum
elastisches Element
erste Drehzahlreduzierungsstufe
Sonnenrad
Planetenträger
Planetenrad
Hohlrad
zweite Drehzahlreduzierungsstufe
Sonnenrad
Hohlrad
Planetenträger
Planetenrad
Bauteil
Fläche
Claims
1 . Mischtrommelantrieb (1 ) mit einer ersten Drehzahlreduzierungsstufe (17), einer zweiten Drehzahlreduzierungsstufe (22) und einer dritten Drehzahlreduzierungsstufe (7), wobei ein Bauteil mit einem Zahnrad (18) der ersten Drehzahlreduzierungsstufe (22) von einem Elektromotor (2) antreibbar ist und ein weiteres Bauteil (19) mit einem Zahnrad (20) der ersten Drehzahlreduzierungsstufe (17) ein Bauteil mit einem Zahnrad (23) der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe (22) antreibt und ein weiteres Bauteil (25) mit einem Zahnrad (26) der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe (22) ein Bauteil mit einem Zahnrad (9) der dritten Drehzahlreduzierungsstufe (7) antreibt und ein weiteres Bauteil (10) mit einem Zahnrad (1 1 ) der dritten Drehzahlreduzierungsstufe (7) ein Bauteil (4) zum Befestigen einer Mischtrommel antreibt und mit einem Bauteil (27) zum Befestigen des Elektromotors (2) und mit einer Lagerung (3), mittels welcher das Bauteil (4) zum Befestigen einer Mischtrommel drehbar ist, wobei die dritte Drehzahlreduzierungsstufe (7) auf der einen Seite der Lagerung (3) und die erste Drehzahlreduzierungsstufe (17) und die zweite Drehzahlreduzierungsstufe (22) auf der anderen Seite der Lagerung (3) angeordnet sind.
2. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehzahlreduzierungsstufe (17) ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad (21 ), mindestens einem Planetenrad (20) und einem Planetenträger (19) und einem Sonnenrad (18) aufweist, wobei das Sonnenrad (18) das vom Elektromotor (2) antreibbare Bauteil mit einem Zahnrad ist und das Hohlrad (21 ) drehfest gehalten ist oder die erste Drehzahlreduzierungsstufe (17) ein Stirnradgetriebe aufweist.
3. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehzahlreduzierungsstufe (22) ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad (24), mindestens einem Planetenrad (26), einem Planetenträger (25) und einem Sonnenrad (23) aufweist, wobei das Sonnenrad (23) das von der ersten Drehzahlreduzierungsstufe (17) angetriebene Bauteil mit einem Zahnrad ist und das Hohlrad (24) drehfest gehalten ist oder die zweite Drehzahlreduzierungsstufe (22) ein Stirnradgetriebe aufweist.
4. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehzahlreduzierungsstufe (7) ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad (8), mindestens einem Planetenrad (11 ), einem Planetenträger (10) und einem Sonnenrad (9) aufweist, wobei das Sonnenrad (9) das von der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe (22) angetriebene Bauteil mit einem Zahnrad ist und das Hohlrad (8) drehfest mit dem Bauteil (4) zum Befestigen einer Mischtrommel verbunden ist.
5. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Bauteils (27) zum Befestigen des Elektromotors (2) ein Hohlrad (21 ) der ersten Drehzahlreduzierungsstufe (17) und ein Hohlrad (24) der zweiten Drehzahlreduzierungsstufe (22) angeordnet ist.
6. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (27) zum Befestigen des Elektromotors drehfest mit einem Bauteil (5) verbunden ist, welches die Lagerung (3) trägt.
7. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein
Schmiermittelraum (12), in welchem die dritte Drehzahlreduzierungsstufe (17) angeordnet ist, von einem Schmiermittelraum (15), in welchem die zweite Drehzahlreduzierungsstufe (22) angeordnet ist, flüssigkeitsdicht getrennt ist.
8. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Flanschfläche (28), mittels welcher der Elektromotor (2) befestigbar ist, radial außerhalb der radialen Erstreckung des Hohlrades (21 ) der ersten Drehzahlreduzierungsstufe (17) angeordnet ist.
9. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (5), welches die Lagerung (3) trägt, über elastische Elemente (16) mit einem Sockel eines Fahrmischers verbindbar ist.
10. Mischtrommelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehzahlreduzierungsstufe (7) teilweise innerhalb einer Mischtrommel angeordnet ist.
1 1 . Fahrmischer mit einer Mischtrommel und einem Elektromotor (2) und einem Mischtrommelantrieb (1 ) nach Anspruch 1 .
12. Fahrmischer nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) den Bewegungen der Mischtrommel infolge von Verwindungen des Fahrgestells des Fahrmischers folgt.
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