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Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem
für Arbeitsmaschinen,
insbesondere für
Straßenfertiger.
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Straßenfertiger sind mobile Arbeitsmaschinen,
die im Wesentlichen zum Einbau von Asphaltmischgütern im Straßenbau eingesetzt
werden. Im Arbeitseinsatz schiebt der Straßenfertiger einen mit Asphalt
beladenen Lkw oder ein anderes Zulieferfahrzeug vor sich her. Die
so genannten Bunkerwände
werden abgeklappt, um die Übergabe
des Materials vom Lkw oder dem Zulieferfahrzeug auf den Straßenfertiger
zu ermöglichen.
Der Lkw oder das Zulieferfahrzeug kippt das Material in den Bunker
des Straßenfertigers.
Von dort wird das Material mit einem Förderband, dem so genannten
Kratzerband, durch die Maschine gefördert und fällt an der Rückwand des
Straßenfertigers
heraus. An dieser Stelle wird das Mischgut von Schnecken quer verteilt.
Die nachfolgende, vom Straßenfertiger
gezogene Bohle (Arbeitsgerät)
schwimmt auf dem Material auf und zieht dieses dadurch glatt, und
erzeugt somit das Oberflächenprofil.
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Die Bohle verfügt in der Regel über mehrere Verdichtungsaggregate,
wie z.B. Stampferleisten, Rüttler,
Vibratoren oder Pressleisten zur Vorverdichtung. Die endgültige Verdichtung
wird nachfolgend durch Straßenwalzen
bewirkt. Die Einbauhöhe
wird durch Veränderungen
des Einstellwinkels, mit dem die Bohle zur Fahrtrichtung läuft, eingestellt.
Hierzu wird die Höhe
der Anlenkpunkte der Zugarme der Bohle über so genannte Nivellierzylinder
verändert.
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Straßenfertiger weisen in der Regel
folgende Einzelantriebe, welche in ein Antriebssystem integriert
sind, auf: Rotatorische Antriebe für das Fahrwerk, rotatorische
Antriebe für
die Kratzerbänder,
rotatorische Antriebe für
die Schnecken, lineare Antriebe für den Bunkerwandzylinder, lineare
Antriebe für den
Nivellierzylinder, lineare Antriebe für das Heben und Senken der
Bohle, lineare Antriebe für
das Teleskopieren der Bohle und rotatorische Antriebe bzw. ein rotatorisches
Antriebssystem für
die Verdichtungseinrichtungen der Bohle, welche in der Regel mit
mechanischem Kurbel- bzw. Exzentergetrieben oder Unwuchterregern
rotatorisch oder impulshydraulisch linear arbeiten.
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Für
Straßenfertiger
sind rein mechanische Antriebssysteme, rein hydrostatische Antriebssysteme
und diesel-elektrische Antriebssysteme aus
EP 0 489 969 A1 bekannt.
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Beim rein hydrostatischen Antriebssystem treibt
in der Regel ein Verbrennungsmotor über ein Pumpenverteilergetriebe
alle Hydraulikpumpen an. Durch diese Hydraulikpumpen werden unterschiedliche
Hydraulikmotoren gespeist, welche die Einzelantriebe speisen.
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Für
die Fahrantriebe ist es bekannt, Erduntersetzungsgetriebe einzusetzen.
Häufig
werden solche Getriebe auch für
Kratzerbänder
und Schnecken verwendet, da dies unter Umständen kostengünstiger
ist als die Mehrkosten für
die sonst erforderlichen hydraulischen Langsamläufermotoren.
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Die Maschinenleistung wird zum größten Teil in
den rotatorischen Antrieben des Fahrwerks, der Kratzerbänder und
der Schnecken umgesetzt.
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Es ist ebenfalls bekannt, dass die
Kratzerbänder
und Schnecken auch mit getrennten Versorgungspumpen betrieben werden.
Weiterhin weist ein Straßenfertiger
diverse (Konstant-)Pumpen auf, welche teils als Speisepumpen und
teils als Versorgungspumpen für
die übrigen
Aggregate, wie z.B. Verdichtungsantriebe, Hub- und sonstige Hydraulik fungieren.
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Weiterhin ist es bekannt, einen Generator
für die
elektrische Bohlenbeheizung zu verwenden. Das Beheizen von Teilen
der Bohle ist notwendig, um eine zu schnelle Abkühlung und ein „Ankleben" des eingebauten
Materials zu verhindern.
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Eine gute Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines
Straßenfertigers
ist aus anwendungstechnischer Sicht von wesentlicher Bedeutung.
Die Ist-Drehzahl der Fahrantriebe wird in der Regel an Zahnrädern der
Erduntersetzungsgetriebe mit Hilfe von Näherungsgebern erfasst und zu
einem Steuer- und Regelgerät
zurückgeführt, das über Verstellorgane
der Hydraulik die Drehzahl regelt. Die Drehzahl-Ist-Werterfassung
ist messtechnisch betrachtet eine Frequenzzählung. Die Näherungsgeber
liefern Impulse, die über
ein festes Zeitintervall gezählt
werden. Die Impulszahl ist dann proportional zur Abtriebsdrehzahl.
Bei immer niedrigeren Drehzahlen sinkt die Impulszahl ab, so dass
irgendwann keine Regelung mehr möglich
ist. Aus diesem Grund wird die Arbeitsgeschwindigkeit nach unten
begrenzt. Für Straßenfertiger
ist eine unterste Arbeitsgeschwindigkeit von 1 m/min bekannt.
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In sehr wenigen Einzelfällen kann
eine Arbeitsgeschwindigkeit unterhalb dieser Grenze sinnvoll sein.
Wichtiger für
den Antrieb ist aber, dass die volle effektive Maschinenleistung
im gesamten Arbeitsgeschwindigkeitsbereich nutzbar ist. Straßenfertiger
können
sowohl mit Räderfahrwerk
als auch mit Raupenfahrwerk ausgestattet sein. Straßenfertiger mit
Räderfahrwerk
verfügen über einzeln
angetriebene Hinterräder
oder über
eine angetriebene Hinterachse mit Differentialgetriebe. Sie sind
mit ein oder zwei Vorderachsen bzw. zwei oder vier einzeln aufgehängten Vorderrädern ausgerüstet. Häufig werden die
Vorderräder/Achsen
zur Verbesserung der Traktion zusätzlich angetrieben. Neben einer
sehr gut Steuer- und regelbaren stufenlosen Übersetzung von hydrostatischen
Getrieben weisen solche Getriebe jedoch auch ihre typischen Nachteile
auf.
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Dies ist insbesondere der schlechte
Wirkungsgrad, der je nach Betriebszustand bei 50% bis 80% liegt.
Selbst im nur betriebsbereiten Zustand verbrauchen die Maschinen
beträchtliche
Energiemengen für
die Schleppleistung der hydraulischen Antriebe. Daneben sind eine
hohe Lärmemission
und mögliche Ölleckagen
eines hydrostatischen Antriebes nachteilhaft. Die hohe Lärmemission
wird zudem durch den erforderlichen Kühlluftstrom zur Motor- und
zur Ölkühlung verstärkt.
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Neben einer hohen Umweltbelastung
entsteht durch die erforderlichen Kühler ein hoher Bauraumverbrauch
im Straßenfertiger
mit rein hydrostatischem Antrieb. Weiterhin ist ein notwendiger
Schallschutz häufig
nur mangelhaft realisierbar, da kein Bauraum hierfür verfügbar ist.
Weiterhin muss der Verbrennungsmotor relativ groß dimensioniert werden, da
er auch die hohen hydraulischen Verluste in Form mechanischer Energie
bereitstellen muss. Das bedeutet, dass der Motor größer ausgelegt
werden muss, als er aus Sicht der Leistungsanforderung der Anwendung
dimensioniert sein müsste,
was wiederum unnötige
Energieverluste, Lärmemission,
größere Motorkühler und
damit verbunden Bauraumverbrauch zur Folge hat. Weiterhin nachteilig
am Hydrauliksystem sind die hohen Betriebskosten aufgrund des hohen
Kraftstoffverbrauchs.
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Bei rein mechanischen Antriebssystemen
für Straßenfertiger
ist es insbesondere nachteilhaft, dass eine stufenlose Regelung
nur sehr aufwendig realisierbar ist. Ebenso lassen sich Linearantriebe nur
sehr schwer realisieren. Weitere Nachteile sind eine aufwendige Überlastsicherung,
ein relativ ungünstiges
Leistungsgewicht, ein hoher Platzbedarf, eine ungünstige Energiefortleitung
auf das Arbeitsgerät
und eine niedrige Kraftdichte.
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Diesel-elektrische Antriebssysteme
für Straßenfertiger
weisen einen guten Wirkungsgrad lediglich in einem sehr begrenzten
Arbeitsbereich auf. Weitere Nachteile sind ein hohes Leistungsgewicht, praktisch
nicht realisierbare Linearantriebe, ein hoher elektrischer und elektronischer
Fertigungsaufwand, eine hohe Störanfälligkeit
und ein damit einher gehender Kostennachteil.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Antriebssystem und ein Verfahren zum Antrieb für Arbeitsmaschinen,
insbesondere Straßenfertiger,
anzugeben, welches eine höhere
Effizienz des Fertigers ermöglicht
und die vorgenannten Nachteile der bekannten Antriebssysteme eliminiert.
Hierdurch soll ein niedrigerer Kraftstoffverbrauch bei gleicher Leistung
realisierbar werden. Weiterhin soll mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem
eine geringere Lärmemissionen
einher gehen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 (Vorrichtungsanspruch)
und die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 16 (Verfahrensanspruch)
im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebssystems
besteht darin, dass der Hauptteil der Leistung für eine Arbeitsmaschine, insbesondere
einen Straßenfertiger, über einen
Getriebezweig mit hohem Wirkungsgrad, z.B. einen mechanischen Getriebezweig
und nur ein möglichst
geringer Teil der Leistung über
einen stufenlosen, z.B. einen hydrostatischen Getriebezweig übertragen
und hierdurch der Gesamtwirkungsgrad des Antriebssystems erhöht wird.
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Dazu weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem
für eine
Arbeitsmaschine, insbesondere einen Straßenfertiger, ein leistungsverzweigtes
Getriebe auf, wobei mindestens zwei Abtriebe des Fertigers mit einem
gemeinsamen Getriebezweig verbunden sind. Vorzugsweise ist der gemeinsame
Getriebezweig das Hauptgetriebe des leistungsverzweigten Getriebes.
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Erfindungsgemäß ist mindestens ein Fahrantrieb
und mindestens ein Antrieb für
ein Förderband
mit einer gemeinsamen Antriebswelle verbunden.
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Weiterhin weist das leistungsverzweigte
Getriebe mindestens ein Summiergetriebe auf, wobei das Hauptgetriebe
und das mindestens eine Nebengetriebe über ein Summiergetriebe verschaltet
sind.
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Das Hauptgetriebe kann ein mechanisches Getriebe
oder ein elektrisches Getriebe sein.
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Das mindestens eine Nebengetriebe
kann ein hydrostatisches Getriebe oder ein elektrisches Getriebe
oder ein hydrodynamisches Getriebe oder ein pneumatisches Getriebe
oder ein mechanisches Getriebe sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
kann das Antriebssystem eine Antriebswelle und/oder eine Antriebskette
aufweisen. Die Antriebswelle kann eine Kardanwelle sein.
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Weiterhin kann das Antriebssystem
in einer bevorzugten Ausführungsform
Antriebe für
mindestens ein Fahrwerk und/oder mindestens ein Förderband
und/oder mindestens eine Verteilerschnecke und/oder mindestens einen
Bunkerwandzylinder und/oder mindestens einen Nivellierzylinder und/oder
mindestens einen Hubzylinder und/oder mindestens einen Bohlenteleskopierzylinder und/oder
mindestens eine Verdichtungsvorrichtung aufweisen. Das Förderband
kann ein Kratzerband sein.
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Das Antriebssystem kann als Primärantrieb eine
Brennkraftmaschine aufweisen. Diese Brennkraftmaschine ist vorzugsweise
ein Dieselmotor.
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Weiterhin ist in einer bevorzugten
Ausführungsvariante
ein zentrales Verteilergetriebe vorgesehen, welches modifiziertes
Pumpenverteilergetriebe mit einem mechanischen Abtrieb und mindestens einem
Abtrieb für
eine hydrostatische Pumpe sein kann.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren
zum Antrieb von Fertigern nutzen mehrere Abtriebe einen gemeinsamen
Getriebezweig eines leistungsverzweigten Getriebes als Hauptgetriebe.
Vorzugsweise versorgt eine gemeinsame Antriebswelle mindestens einen
Antrieb für
ein Förderband
und mindestens einen Fahrantrieb. Dadurch kann der Hauptteil der Leistung
z.B. über
einen mechanischen Getriebezweig mit hohem Wirkungsgrad übertragen
werden, wobei ein möglichst
geringer Teil über
einen stufenlosen Getriebezweig mit niedrigerem Wirkungsgrad übertragen
wird.
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Die Hauptgetriebe und Nebengetriebe
sind über
Summiergetriebe miteinander verschaltet.
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Im Arbeitsgang des Fertigers sind
die Eingangsdrehzahlen der Summiergetriebe so ausgelegt, dass die
hauptgetriebeseitige Eingangswelle die Gesamtleistungswelle ausbildet.
Die hydrostatischen Nebengetriebe können über Konstantpumpen versorgt
werden.
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Im Transportgang des Fertigers sind
die Eingangsdrehzahlen der Summiergetriebe so ausgelegt, dass die
hauptgetriebeseitige Eingangswelle und die nebengetriebeseitige
Eingangswelle Teilleistungswellen ausbilden. Die Förderbänder und
Schnecken können
mechanisch still gesetzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend in
einem Ausführungsbeispiel
anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
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2:
eine schematische Darstellung der Getriebe eines erfindungsgemäßen Antriebssystems.
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1 zeigt
schematisch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem
für einen
Straßenfertiger.
Für die
Hauptantriebe, die Fahrantriebe 18, die Förderbänder 38 und
die Schnecken 34 ist ein gemeinsamer mechanischer Antrieb
vorgesehen. Dieser Antrieb ist über
eine Kardanwelle 14 und ein zentrales Verteilergetriebe 30 mit
einem Dieselmotor 10 verbunden, welcher als Primärantrieb
dient. Das zentrale Verteilergetriebe 30 kann z.B. ein
modifiziertes Pumpenverteilergetriebe sein, das neben Abtrieben für hydrostatische
Pumpen 12 einen mechanischen Antrieb aufweist. Die mechanische Übertragung kann
mittels Antriebswelle 24 und/oder Antriebskette 36 oder
auf andere Art und Weise realisiert werden.
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Die gemeinsame Antriebswelle 24 ist
jeweils mit den Antriebsrädern
von Fahrantrieb 18, den Schnecken 34 und den Förderbändern 38 über Summiergetriebe 20 (Dreiwellengetriebe)
verbunden, wobei auf der jeweils zweiten Eingangswelle der Summiergetriebe 20 ein Hydraulikmotor 16 sitzt.
Die Summiergetriebe 20 sind dabei Summiergetriebe von mehreren
hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigten Getrieben mit gemeinsamer
mechanischer Versorgung.
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Die Schnecken 34 und weitere
Abtriebe können ähnlich angeschlossen
werden. Da die Schneckenantriebe jedoch nicht mit der Antriebswelle 24 fluchten,
muss im Sinne eines weitere Verteilergetriebes eine zweite Übertragung,
welche als Antriebskette 36 ausgebildet ist, zu den Schnecken
vorgesehen werden. Die Zahl der Abtriebe kann beliebig erhöht oder
verringert werden.
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Erfindungsgemäß werden die Vorteile der Hydrostatik
mit dem guten Wirkungsgrad eines mechanischen Getriebes kombiniert.
Dazu umfasst ein Antriebssystem für Straßenfertiger ein leistungsverzweigtes
Getriebe, wobei mindestens zwei Abtriebe des Fertigers mit einem
gemeinsamen Getriebezweig verbunden sind, welcher vorzugsweise das Hauptgetriebe
ist.
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Der Grundgedanke liegt darin,' dass der Hauptteil
der Leistung über
einen Getriebezweig mit einem möglichst
hohen Wirkungsgrad, z.B. über
einen mechanischen Getriebezweig übertragen wird und nur ein
möglichst
geringer Teil der Leistung über einen
stufenlosen, z.B. hydrostatischen Getriebezweig. Die beiden Teilgetriebe
werden vor dem Endantrieb in einem Summiergetriebe 20 zusammengeführt.
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Dabei lässt sich allgemein in Hauptgetriebe und
Nebengetriebe unterscheiden. Das stufenlose Getriebe muss natürlich nicht
notwendigerweise hydrostatisch sein. Ebenso wenig muss der Hauptgetriebezweig
mechanisch sein. Dabei wird erfindungsgemäß die Tatsache ausgenutzt,
dass abgesehen von Radfertigern mit Differenzialgetriebe die Hauptantriebe
von Straßenfertigern
nahezu fluchtend auf einer Achse liegen. Die Hauptantriebe sind
dabei die beiden hinteren Fahrantriebe und der bzw. die Antriebe
der Förderbänder, der
so genannten Kratzbänder.
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Weiterhin wird erfindungsgemäß die Tatsache
berücksichtigt,
dass die Antriebsdrehzahl aller Hauptantriebe, also der Förderbänder und
der Fahrantriebe, ähnlich
niedrig sind und absolut betrachtet, einen sehr begrenzten Stellbereich
aufweisen.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung der Getriebe eines erfindungsgemäßen Antriebssystems
für einen
Straßenfertiger.
Dabei kann sich das Hauptgetriebe 28 vor oder hinter dem
inneren Verteilgetriebe 30 befinden. Das Verteilgetriebe 30 kann
zusätzliche
Wandler aufweisen. Die Wandler, das Verteilgetriebe 30 und
das Hauptgetriebe 28 sind in einem gemeinsamen Getriebegehäuse untergebracht und
bilden das zentrale Verteilergetriebe 26 aus. Zur Auslegung
des gemeinsamen Antriebszweigs liegt es nahe, die Drehzahl der gemeinsamen
Antriebswelle 24 auf die im Hauptbetrieb oder im Hauptarbeitspunkt
des größten Leistungsabnehmers
benötigte
Drehzahl einzustellen, so dass in diesem Arbeitspunkt keine Leistung über die
stufenlosen Nebengetriebe 32 übertragen wird. Dies bedeutet,
dass das jeweilige stufenlose Nebengetriebe 32 für diesen Betriebspunkt
auf die Drehzahl 0 (Null) eingestellt ist. Alle Summiergetriebe 20 können eine
solche Grundübersetzung
haben, dass jeweils bei stillstehendem stufenlosen Teilgetriebe
die typische oder häufigst gewählte Arbeitsdrehzahl
erreicht wird. Vorteilhaft ist insbesondere der höchstmögliche Wirkungsgrad,
der mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem
erreicht wird. Weiterhin ist eine niedrigere Kühlleistung bei einem hydrostatischen
Antrieb im stufenlosen Zweig nötig.
Da der hydrostatische Leistungsanteil verringert worden ist, ist
ebenfalls eine geringere Lärmemission
vorhanden. Ferner sind leistungsärmere
und damit preiswertere Hydraulikkomponenten für ein erfindungsgemäßes System
gegenüber
dem Stand der Technik einsetzbar.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, die
niedrigere Drehzahl des mechanischen Antriebszweiges zu erhöhen. Dies
ist insbesondere deshalb wünschenswert,
da bei höherer
Drehzahl geringere Drehmomente und insofern geringere Festigkeitsanforderungen
an die mechanischen Komponenten erforderlich sind. Dies ist insoweit
möglich,
als die Drehzahl des gemeinsamen Antriebsstranges über einen
konstruktiv sinnvollen, jedoch relativ hohen Wert festgelegt wird,
so dass sich bei einer Eingangsdrehzahl 0 (Null) des jeweiligen
stufenlosen Getriebezweiges am Antrieb des Summiergetriebes 20 eine
Drehzahl oberhalb der höchsten
Arbeitsdrehzahl einstellen würde. Die
gewünschte
Arbeitsdrehzahl muss dann über den
jeweiligen stufenlosen Zweig so eingestellt werden, dass dieser
der gemeinsamen Versorgung entgegenwirkt, also immer eine Blindleistung
liefert. Die hauptgetriebeseitige Eingangswelle der Summiergetriebe 20 ist
im Arbeitsgang der Maschine dann immer die Gesamtleistungswelle.
Der stufenlose Zweig verringert im Arbeitsgang die hauptgetriebeseitige Drehzahl.
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Diese energetisch nicht optimale
Lösung
bietet erhebliche konstruktive Vorteile. Die Drehzahl im Hauptgetriebe 28 kann
höher gewählt werden.
Deshalb können
die Elemente des Hauptgetriebezweigs bei gleicher Leistung der Maschine
kleiner dimensioniert werden. Weiterhin muss der Antrieb in den
Nebengetrieben 32 nicht notwendigerweise stufenlos durch
Drehzahl 0 (Null) verstellbar sein. Deshalb kann auf Verstellpumpen
oder andere Verstellorgane in den Nebengetrieben 32 verzichtet
werden, da eine Verstellung z.B. nur abtriebsseitig, z.B. über verstellbare
Hydromotoren realisiert werden kann. Die hydrostatischen Nebengetriebe 32 können daher über Konstantpumpen
versorgt werden. Dadurch kann die Zahl der Hydraulikpumpen reduziert
werden, da mehrere Pumpen durch eine Pumpe mit Stromteilung ersetzt
werden können.
Ebenso kann das zentrale Verteilergetriebe aufgrund einer geringeren
Anzahl von Abtriebswellen entsprechend kompakter dimensioniert werden.
Ein typischer Antrieb für
einen Straßenfertiger
nach dem Stand der Technik verfügt
in der mittleren bis oberen Leistungsklasse über zwei Verstellpumpen für den Fahrantrieb 18 und
je eine Verstellpumpe für
Förderbander 38 und
Schnecken 34. In der Regel umfassen die Fahrantriebe Verstellmotoren.
Nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform
ließen
sich die sechs Verstellorgane auf vier Verstellorgane reduzieren,
verbunden mit einer Einsparung von bis zu drei Abtriebswellen des
zentralen Verteilergetriebes für
Pumpen. Hinzu käme
jedoch der Abtrieb für
das Hauptgetriebe 28, so dass es bei einer Einsparung von
zwei hydraulischen Verstellorganen und zwei Ausgängen des zentralen Verteilergetriebes
gegenüber
dem Stand der Technik bliebe.
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Sofern eine höhere Drehzahl der Fahrantriebe
im Transportgang im Gegensatz zum Arbeitsgang benötigt wird,
kann diese benötigte
höhere
Arbeitsdrehzahl für
die Fahrantriebe durch eine Drehrichtungsumkehr der Motoren (über ein
Schaltventil) im Nebengetriebe 32 erzeugt werden. Dann
wird die Antriebswelle 24 zur Gesamtleistungswelle und
Haupt- und Nebengetriebe 28, 32 werden Teilleistungswellen.
Die Förderbänder 38 und
Schnecken 34 können entweder
hydrostatisch oder mechanisch (durch Bremsen) auf die Drehzahl 0 (Null)
eingestellt werden. Im Falle der mechanischen Einstellung werden die
Motoren zu Pumpen, deren Förderstrom
auf den der hydrostatischen Versorgung (mittels Schaltventilen)
aufgeschaltet werden kann, so dass eine weitere Drehzahlerhöhung bei
den Fahrantrieben möglich
ist.
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Neben einem mechanisch-hydrostatischen Aufbau
eines erfindungsgemäßen leitstungsverzweigten
Antriebssystems kommen für
die Haupt- und Nebengetriebe prinzipiell auch andere Getriebetypen
in Betracht.
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Besonders zweckmäßig ist der Aufbau eines mechanisch-elektrischen, leistungsverzweigten
Getriebes mit mechanischem Hauptgetriebe und elektrischen Nebengetrieben,
wobei die Fahrantriebe und die Antriebe für die Förderbänder 38 einen gemeinsamen
Getriebezweig als Hauptgetriebe nutzen, und über eine gemeinsame Antriebswelle 24 versorgt werden.
Im Vergleich zu Ausführungsvariante
gemäß 1 sind die hydrostatischen
Pumpen 12 gedanklich durch Generatoren zu ersetzen; aus
Hydromotoren 16 werden Elektromotoren. Der Vorteil gegenüber einem
diesel-elektrischen nichtleistungsverzweigten Getriebe nach dem
Stand der Technik ist, dass die elektrischen Komponenten auf relativ
kleine Leistungen ausgelegt werden können. Dies erhöht den Gesamtwirkungsgrad
des Antriebssystems. Im Teillast- und im Motorbremsbetrieb kann überschüssige elektrische
Energie beispielsweise zum Beheizen der Bohle oder für andere
elektrische Verbraucher verwendet werden. Hierdurch kann der eigentlich
nur für
die Bohlenbeheizung zuständige
Generator eingespart werden.
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Weiterhin kann der Aufbau eines leistungsverzweigten
erfindungsgemäßen Getriebes
für einen Straßenfertiger
ebenfalls elektrisch erfolgen. Es bietet sich an, das Hauptgetriebe
deshalb elektrisch auszulegen, da der Elektromotor auf eine nahezu feste
Drehzahl ausgelegt werden kann. Dies ist deshalb günstig, da
Elektromotoren, insbesondere Drehstrommotoren, ihren optimalen Wirkungsgrad
nur in einem sehr eng begrenzten Drehzahlbereich haben. Auch in
dieser Ausführungsvariante
können
im Teillastbereich des Generators oder im Bremsbetrieb des Motors
im Hauptgetriebe oder im Bremsbetrieb von Motoren in Nebengetrieben
elektrische Leistungsreserven zum Beheizen der Bohle oder für andere
elektrische Verbraucher bereit gestellt werden.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf
das hier dargestellte Ausführungsbeispiel.
Vielmehr ist es möglich
durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale
weitere Ausführungsvarianten
zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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- 10
- Dieselmotor
- 12
- hydrostatische
Pumpe
- 14
- Kardanwelle
- 16
- Hydraulikmotor
- 18
- Fahrantrieb
- 20
- Summiergetriebe
- 22
- Bohle
(Arbeitsgerät)
- 24
- gemeinsame
Antriebswelle
- 26
- zentrales
Verteilergetriebe
- 28
- Hauptgetriebe
- 30
- Verteilgetriebe
- 32
- hydrostatisches
Nebengetriebe
- 34
- Schnecke
(Arbeitsgerät)
- 36
- Antriebskette
- 38
- Förderband
(Kratzerband)