EP0489969B2 - Fertiger - Google Patents

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EP0489969B2
EP0489969B2 EP90124254A EP90124254A EP0489969B2 EP 0489969 B2 EP0489969 B2 EP 0489969B2 EP 90124254 A EP90124254 A EP 90124254A EP 90124254 A EP90124254 A EP 90124254A EP 0489969 B2 EP0489969 B2 EP 0489969B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
road finisher
drives
phase
generator
finisher according
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP90124254A
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English (en)
French (fr)
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EP0489969A1 (de
EP0489969B1 (de
Inventor
Volker Dr. Ing. Beyse
Jürgen Dipl.-Ing. Angelis
Roland Dipl.-Ing. Grundl
Alfred Dr. Ing. Ulrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joseph Voegele AG
Original Assignee
Joseph Voegele AG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8204842&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0489969(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority to DK90124254T priority Critical patent/DK0489969T4/da
Priority to AT90124254T priority patent/ATE109232T1/de
Priority to EP90124254A priority patent/EP0489969B2/de
Priority to DE59006642T priority patent/DE59006642D1/de
Priority to ES90124254T priority patent/ES2057345T5/es
Application filed by Joseph Voegele AG filed Critical Joseph Voegele AG
Priority to JP3327534A priority patent/JPH081046B2/ja
Publication of EP0489969A1 publication Critical patent/EP0489969A1/de
Publication of EP0489969B1 publication Critical patent/EP0489969B1/de
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Publication of EP0489969B2 publication Critical patent/EP0489969B2/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/48—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ

Definitions

  • the invention relates to a paver in Preamble of claim 1 specified Art.
  • a paver known from FR-A-21 35 526 are adjustment devices that can be operated with relatively little power for the distributor screw, for a distributor base part and mechanically for a vibrating screed part, hydraulically or electromechanically trained.
  • the invention is based on the object environmentally friendly overall concept for to create a paver that is improved Space utilization an optimized weight distribution and enables improved overall efficiency.
  • the powerful but electric secondary drives that of the coupled with the primary drive Generator are powered environmentally friendly paver with optimized weight distribution created. Maintenance and conversion work, Repairs and any damage on the electrical components and the power supply do not lead to any significant environmental pollution.
  • the electrically driven secondary drives use less with their accessories Space as used for the same functions hydrostatic drive systems.
  • the electrically driven secondary drives because of the simple line connections isolated and place them specifically for optimized weight distribution. This is advantageous if at least the drive units the drive can be operated electrically Are secondary drives. The installation effort for the power supply and control low. The relatively small cross-section electrical Leave supply lines and control lines bent and embarrassed without restriction.
  • the embodiment according to claim 2 is for Particularly suitable for any application Environmental pollution from hydraulic medium excluded and the noise pollution minimized should be.
  • the alternative embodiment is also expedient according to claim 3, in which only secondary drives designed as constant drives for low-power components hydrostatic Are drives, their hydraulic pumps with at least one connected to the generator Three-phase motor in drive connection.
  • Such constant drives are subject to almost none Wear.
  • the internal combustion engine can be on be operated at its optimum because the constant drives their electrical drive energy obtain from the generator and - if necessary should be - electrical and or hydraulic being controlled.
  • the alternative embodiment according to claim 4 has the main and special advantage powerful electrically powered Secondary drives that are hydraulically driven especially would be subject to wear and damage, while such secondary drives as constant drives in the conventional way as hydrostatic Units via a power take-off from the primary drive are driven, the underperforming and regarding maintenance, wear and tear Repairs are less critical.
  • the internal combustion engine is operated at its optimum performance.
  • the constant drives with respect the environmental risk is not critical and also in terms of the weight distribution or the installation effort less significant than the electric driven, powerful secondary drives.
  • the embodiment according to claim 5 is expedient to the working speed of the internal combustion engine regardless of the working speed of the three-phase generator at optimum performance to keep and minimize the size of the generator to be able to.
  • the speed of the pumps of the hydrostatic Aggregates can be according to the embodiment Claim 6 regardless of the speed of the Select three-phase generator.
  • the internal combustion engine is operated at optimum performance.
  • the embodiment of claim 9 expedient.
  • the type of cooling system or the one used Coolant is applied to the respective Operating conditions of the paver coordinated.
  • Embodiment follows from claim 10 the important and powerful secondary drives are electrically powered.
  • the heater is supplied by the generator.
  • the performance the heating can be controlled sensitively.
  • control lines have a relatively small cross-section and even in tight spaces to practically every point in or on the paver, i.e. can also be laid in the screed.
  • the measure of claim 14 is advantageous because the three-phase motors and their frequency converters are positioned so that the Space in the paver well used and an optimized Weight distribution can be achieved.
  • a driver's cab 3 is arranged in which an internal combustion engine 4 as primary drive P, e.g. a diesel engine.
  • an internal combustion engine 4 as primary drive P, e.g. a diesel engine.
  • a bunker 5 with adjustable Bunker walls arranged, of which a material conveyor 6, e.g. two scraper conveyor belts or at least one screw conveyor, to one on rear end of the tractor Z arranged Guide material distribution device 7, e.g. to two Distribution screws.
  • Lateral booms 8 are articulated to the substructure 1, who carry the screed B, in the under among other things, in addition to compression units not highlighted Ramming devices 10, Press elements 11, vibration devices 13 and Width adjustment devices 9 are arranged.
  • everyone Boom 8 is with a rear lifting device 14 raised and for the purpose of leveling the Screed B using a front leveling device 15 adjustable.
  • travel drive 2 is on a drive unit 16 is provided on each side.
  • the bunker walls are by means of adjustment devices 17 adjustable.
  • At least one heater 18, that is regulated or unregulated is the one for it required place in the paver F.
  • control devices 52 for the individual secondary drives are provided in the driver's cab 3 .
  • Further there is a cooling system K which is either a In-house or external cooling system.
  • FIG. 2 it can be seen in detail that in Substructure 1 of the tractor Z the internal combustion engine 4 is installed transversely, with a three-phase generator 19 is flanged together. in the Three-phase generator 19 are for its control and operation of necessary electronic components intended. In the substructure are on suitable Set frequency converters 24, 25, 26, 27 for secondary drives 36, 37, 39, 40 provided the AC motors with associated gear 16a, 7a, e.g. for the travel drives 16 and the material distribution devices 7 are. Other secondary drives, those in the tractor Z and in the screed B are provided for clarity not shown for the sake of it.
  • the internal combustion engine 4 drives via a mechanical Connection 28 the three-phase generator 19. This is with a three-phase bus 29 Secondary drives with M three-phase motors 30, 31, 32a, 32b, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 connected, and also with a regulated or unregulated heater 42 of the heater 18.
  • Each three-phase motor M is a frequency converter W assigned.
  • a power control 41 for the heater 42 is a mains rectifier 54 or alternatively a star-delta switchover intended.
  • the frequency converter W and also the converter U are connected via control lines 53 connected to the control units 52 in the driver's cab 3.
  • About the control device 52 can Change the speed of each three-phase motor.
  • the three-phase motor 30 drives the adjusting device 17 for the bunker walls.
  • the three-phase motor 31 drives the width adjustment device 9 Screed B.
  • the three-phase motor 32a serves as Drive for the leveling devices 15.
  • the three-phase motor 32b serves as a drive for the lifting devices 14.
  • the three-phase motor 33 serves as Drive for the tamper devices 10 of the screed B.
  • the three-phase motor 34 serves as a drive for the vibrating devices 13 of the screed B.
  • the three-phase motors 35, 36 drive over the gear 16a the drive wheels 16 of the travel drive.
  • the three-phase motors 37, 38 drive the Gear 6a for the material conveying devices 6.
  • the three-phase motors 39 and 40 drive via gears 7a the material distribution devices 7.
  • the Heater 42 receives the necessary for operation Electricity also from the rail 29. If the Paver still other secondary drives, not described contains for other functions this in the same way from the three-phase generator 19 supplied and controlled accordingly.
  • Mechanical devices e.g. Gearbox that the Rotary movement of the three-phase motors M in each convert the required functional movement, are not shown.
  • FIG. 4 differs differs from the embodiment of FIG. 3, that particularly important and powerful primary drives electrically via the three-phase generator 19 operated while simultaneously as Constantly trained devices 10, 17, 11 and 13 by means of smaller hydrostatic drive units are driven, their hydraulic pumps 46, 47, 48, 49 mechanically by one Three-phase motor 44 are driven, the over a line 43 is connected to the supply line 29 is.
  • a power take-off 51 branches off from the transmission 50, the hydraulic pumps 46-49 as constant drives designed hydrostratic drive units drives that correspond to those of Fig. 4. over the supply line 29 becomes that of FIG. 4 explained secondary drives electrically driven.
  • the paver has other secondary drives should have for other work functions, Depending on the function, these can either be hydrostatic or electrically as in FIGS. 4 and 5 indicated, operated. Usually are the hydrostatic drive units small and for low performance trained.
  • the cooling system K regardless of whether it is a proprietary or a third-party cooling system with which the Three-phase generator 19 provided electrical Energy operated to the three-phase motors to cool sufficiently.
  • the internal combustion engine 4 runs during operation its optimum performance, for example with 1800 U min.
  • the 4-pole alternator generates a 3-phase voltage system with constant Frequency of 60 Hz.
  • the voltage is first rectified and in an inverter in a 3-phase system variable Frequency and voltage converted. Corresponding change this frequency and voltage yourself torque.
  • Speed and power of the connected three-phase motor In the embodiment 4 drives the three-phase motor 44 the hydraulic pumps 46-49 with constant Dreniere. If necessary, this three-phase motor 44 also assigned a frequency converter.
  • the hydrostatic drive units controlled in a conventional manner.
  • the Hydraulic pumps 46-49 either at speed of the internal combustion engine 4 or with one over the Power take-off 51 selectable speed as required driven accordingly. Control of the hydrostatic Drive units then take place conventional type.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Fertiger der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bei selbstfahrenden Straßenfertigern hat sich in jahrzehntelanger Entwicklung ein Gesamtkonzept durchgesetzt, das praktisch unabhängig von der Größe und vom Einsatzzweck weltweiter Standard geworden ist. Ein Verbrennungsmotor als Primärantrieb stellt die Antriebsenergie für nahezu alle als hydrostatische Antriebsaggregate ausgebildeten Sekundärantriebe der Funktionskomponenten bereit. Das hydrostatische Antriebsprinzip erfordert Hydraulikpumpen. Hydraulikmotoren, aufwendige Getriebe, Rohrleitungen, Schläuche, Schalt-, Steuer- und Druckventile, Filter, Kühler und Tanks für das Hydraulikmedium sowie aufwendige Steuereinrichtungen. Unter den groben Arbeitsbedingungen des Fertigers läßt sich Verschleiß nicht vermeiden, der zu intensiver Wartung oder zu Reparaturen zwingt, bei denen durch austretendes Hydraulikmedium die Umwelt verschmutzt wird. Auch bei mangelnder Wartung, bei unsachgemäßem Betrieb, bei Schäden oder bei funktionsnotwendigen Montagevorgängen, die ein Lösen und Neuanschließen von Hydraulikleitungen oder Eingriffe in Hydraulikkreisläufe erfordern, tritt Hydraulikmedium aus. Umweltfreundliche, aber teure Hydraulikmedien können diese Nachteile zwar mindern: bei Betrieb dieser Fertiger in Wasserschutzgebieten, an Flüssen, Seen und Deichen, ist die Umweltgefährdung trotzdem nicht akzeptabel. Ein weiterer Nachteil des bekannten Konzepts liegt darin, daß der Verbrennungsmotor als Primärantrieb wegen varierender Leistungsabnahme nur zum Teil mit optimaler Leistung arbeitet. Daraus resultieren vergeudeter Treibstoff, zusätzliche Abgase, eine Geräuschbelästigung der Umwelt und ein ungünstiger Gesamtwirkungsgrad der Energieausnutzung. Herstellungstechnisch ist der hohe Installations- und Wartungsaufwand für die hydrostatischen Antriebssysteme und deren Zubehör arbeits- und kostenintensiv. Die zum Teil großquerschnittigen und knickstellenfrei zu montierenden Hydraulikleitungen bedingen teure Konstruktionsmaßnahmen am Fertiger und beanspruchen viel Platz.
Bei einem aus FR-A-21 35 526 bekannten Fertiger sind relativ leistungsarm betreibbare Verstelleinrichtungen für die Verteilerschnecke, für ein Verteilerbodenteil und für ein Vibrationsbohlenteil mechanisch, hydraulisch oder elektromechanisch ausgebildet.
Bei einer aus EP-A-03 16 752 bekannten Einrichtung zur Sanierung von Straßenaufbauschichten werden Dosierantriebe, Ventile, Regelklappen sowie die Steuerelektronik elektrisch betrieben. Leistungsstarke Sekundärantriebe des Fahrwerks. eines Brechwerks, eines Mischwerks, die Einbaubohle selbst, die Lenkung, und dgl., werden hydraulisch angetrieben, wobei die hydraulische Antriebsfunktion von einer Hauptmotoreinheit abgeleitet wird.
Der Artikel "Geräte zur Verteilung von Straßenschotter" von Dr. Ing. P. Wolff, in der DE-Zeitschrift "Straßen-, Asphalt- und Tiefbautechnik" Nr. 4, 15.02.1995, S. 104-22 bis 104-24, erläutert und zeigt den Universal-Raupenfertiger JIII der Alfelder Eisenwerke mit einem dieselelektrischen Antrieb. Ein Dieselmotor trieb einen angekuppelten Gleichstrom-Generator (220 V Gleichstrom), der Gleichstrommotoren für das Fahrwerk, das Förderband und die Rüttelbohle versorgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein umweltfreundliches Gesamtkonzept für einen Fertiger zu schaffen, das bei verbesserter Raumnutzung eine optimierte Gewichtsverteilung und einen verbesserten Gesamtwirkungsgrad ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmalen gelöst.
Mit diesem neuen Gesamtkonzept wird dank der leistungsstarken aber elektrischen Sekundärantriebe, die von dem mit dem Primärantrieb gekoppelten Generator mit Strom versorgt werden, ein umweltfreundlicher Fertiger mit optimierter Gewichtsverteilung geschaffen. Wartungs- und Umstellarbeiten, Reparaturen und eventuelle Schäden an den elektrischen Komponenten und der Stromversorgung führen zu keiner nennenswerten Umweltbelastung. Die elektrisch antreibbare Sekundärantriebe beanspruchen mit ihrem Zubehör weniger Platz als für die gleichen Funktionen eingesetzte hydrostatische Antriebssysteme. Ferner lassen sich die elektrisch antreibbaren Sekundärantriebe wegen der einfachen Leitungsverbindungen vereinzelt und zur optimierten Gewichtsverteilung gezielt plazieren. Dies ist vorteilhaft, wenn zumindest die Antriebsaggregate des Fahrantriebs elektrisch betreibbare Sekundärantriebe sind. Der Installationsaufwand für die Stromversorgung und Steuerung ist gering. Die relativ kleinquerschnittigen elektrischen Versorgungsstränge und Steuerleitungen lassen sich geknickt und unbeschränkt verlegen. Durch Weglassen von Hydraulikmedium als Energieträger, wegen des guten Wirkungsgrades der elektrischen Sekundärantriebe und mit der Treibstoffeinsparung aufgrund des an seinem Leistungsoptimum betreibbaren Verbrennungsmotor werden insgesamt ein verbesserter Wirkungsgrad und eine höhere Wirtschaftlichkeit des Fertigers erreicht. Drehstrommotoren zeichnen sich durch hohe Lebensdauer und Wartungsfreiheit aus, da sie keine Verschleißteile enthalten. Der Drehstromgenerator arbeitet mit günstigem Wirkungsgrad, ist leicht und baut kompakt. Bei rein elektrischem Gesamtkonzept des Fertigers wird das hohe Gewicht des Hydraulikmediums mit seinen Speicher-. Filter-, Kühl- und hochdruckfesten Leitungseinrichtungen eingespart. Selbst bei Einsatz einiger hydrostatischer Antriebssysteme für die Konstantantriebe ist der Platzbedarf für das Hydraulikmedium spürbar geringer.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist für Einsatzzwecke besonders geeignet, bei denen jegliche Umweltbelastung durch Hydraulikmedium ausgeschlossen und die Geräuschbelastung minimiert sein soll.
Jedoch ist auch die alternative Ausführungsform gemäß Anspruch 3 zweckmäßig, bei der nur noch als Konstantantriebe ausgebildete Sekundärantriebe für leistungsarme Komponenten hydrostatische Antriebe sind, deren Hydraulikpumpen mit wenigstens einem an den Generator angeschlossenen Drehstrommotor in Antriebsverbindung stehen. Solche Konstantantriebe unterliegen nahezu keinem Verschleiß. Der Verbrennungsmotor kann an seinem Leistungsoptimum betrieben werden, weil die Konstantantriebe ihre elektrische Antriebsenergie vom Generator beziehen und - falls dies notwendig sein sollte - elektrisch und oder hydraulisch gesteuert werden.
Die alternative Ausführungsform gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil hauptsächlicher und besonders leistungsstarker elektrisch angetriebener Sekundärantriebe, die hydraulisch angetrieben besonders verschleiß- und schadensträchtig wären, während solche Sekundärantriebe als Konstantantriebe auf herkömmliche Weise als hydrostatische Aggregate über einen Nebenantrieb vom Primärantrieb getrieben werden, die leistungsschwächer und bezüglich der Wartung, des Verschleißes und der Reparaturen unkritischer sind. Der Verbrennungsmotor wird an seinem Leistungsoptimum betrieben. Bei beiden Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 3 und 4 sind die Konstantantriebe bezüglich der Umweltgefährdung unkritisch und auch hinsichtlich der Gewichtsverteilung bzw. des Installationsaufwandes weniger bedeutsam als die elektrisch getriebenen, leistungsstarken Sekundärantriebe.
Die Ausführungsform gemäß Anspruch 5 ist zweckmäßig, um die Arbeitsdrehzahl des Verbrennungsmotors unabhängig von der Arbeitsdrehzahl des Drehstromgenerators beim Leistungsoptimum zu halten und die Baugröße des Generators minimieren zu können.
Die Drehzahl der Pumpen der hydrostatischen Aggregate läßt sich bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 unabhängig von der Drehzahl des Drehstromgenerators wählen. Der Verbrennungsmotor wird bei einem Leistungsoptimum betrieben.
Bezüglich des Platzbedarfs und möglichst geringer Energieübertragungsverluste ist die Ausführungsform von Anspruch 7 vorteilhaft.
Hohe Funktionssicherheit unter den groben Arbeitsbedingungen eines Fertigers ist bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 auch bei hoher zu übertragender Stromleistung gewährleistet.
Im Hinblick auf optimale Energieausnutzung und hohe Lebensdauer auch bei Dauerbetrieb ist die Ausführungsform von Anspruch 9 zweckmäßig. Die Art des Kühlsystems bzw. das jeweils verwendete Kühlmedium wird auf die jeweiligen Einsatzbedingungen des Fertigers abgestimmt.
Eine bezüglich der Umweltgefährdung günstige Ausführungsform geht aus Anspruch 10 hervor, bei der wichtige und leistungsstarke Sekundärantriebe elektrisch angetrieben werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 11 wird die Heizung vom Generator versorgt. Die Leistung der Heizung ist feinfühlig steuerbar.
Eine kostengünstigere und umweltfreundliche Ausführungsform geht aus Anspruch 12 hervor, bei der Sekundärantriebe geringerer Leistungsaufnahme hydraulisch und nicht elektrisch vom Generator angetrieben werden.
Die Ausführungsform gemäß Ansprucn 13 ist vorteilhaft, weil die Steuerleitungen relativ klein-querschnittig und auch unter engen Platzverhältnissen zu praktisch jedem Punkt im oder am Fertiger, d.h. auch in die Einbaubohle, verlegbar sind.
Die Maßnahme von Anspruch 14 ist vorteilhaft, weil die Drehstrommotoren und deren Frequenzumrichter jeweils so positionierbar sind, daß das Platzangebot im Fertiger gut genützt und eine optimierte Gewichtsverteilung erreicht werden.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht eines selbstfahrenden Straßenfertigers mit Einbaubohle.
Fig. 2
eine Perspektivansicht eines Teils des Straßenfertigers von Fig. 1.
Fig.3
ein Schaltbild eines vollelektrischen Straßenfertigers.
Fig. 4
ein Schaltbild einer alternativen Ausführungsform, nämlich eines teilelektrischen Straßenfertigers.
Fig. 5
ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform eines teilelektrischen Straßenfertigers.
Ein Fertiger F gemäß Fig. 1, insbesondere ein selbstfahrender Straßenfertiger mit einer Zugmaschine Z und einer geschleppten Einbaubohle B, weist einen Unterbau 1 mit einem Fahrwerk 2 (Raupenfahrwerk oder Räderfahrwerk) auf. Auf dem Unterbau 1 ist ein Führerstand 3 angeordnet, bei dem sich als Primärantrieb P ein Verbrennungsmotor 4, z.B. ein Dieselmotor, befindet. Im Vorderteil des Fertigers F ist ein Gutbunker 5 mit verstellbaren Bunkerwänden angeordnet, von dem eine Materialfördereinrichtung 6, z.B. zwei Kratzförderbänder oder wenigstens eine Förderschnecke, zu einer am hinteren Ende der Zugmaschine Z angeordneten Materialverteileinrichtung 7 führen, z.B. zu zwei Verteilerschnecken.
Am Unterbau 1 sind seitliche Ausleger 8 angelenkt, die die Einhaubohle B tragen, in der unter anderem neben nicht näher hervorgehobenen Verdichtungsaggregaten Stampfereinrichtungen 10, Preßelemente 11, Vibrationseinrichtungen 13 und Breitenverstelleinrichtungen 9 angeordnet sind. Jeder Ausleger 8 ist mit einer hinteren Hubeinrichtung 14 anhebbar und zwecks Nivellierung der Einbaubohle B mittels einer vorderen Nivelliereinrichtung 15 verstellbar. Im Fahrantrieb 2 ist an jeder Seite ein Antriebsaggregat 16 vorgesehen. Die Bunkerwände sind mittels Verstelleinrichtungen 17 verstellbar. Wenigstens eine Heizeinrichtung 18, die geregelt oder ungeregelt ist, ist an der dafür erforderlichen Stelle im Fertiger F untergebracht. Im Führerstand 3 sind Steuereinrichtungen 52 für die einzelnen Sekundärantriebe vorgesehen. Ferner ist ein Kühlsystem K vorhanden, das entweder ein Eigen- oder Fremdkühlsystem ist.
Aus Fig. 2 ist im Detail erkennbar, daß im Unterbau 1 der Zugmaschine Z der Verbrennungsmotor 4 quer eingebaut ist, der mit einem Drehstromgenerator 19 zusammengeflanscht ist. Im Drehstromgenerator 19 sind für dessen Regelung und Betrieb notwendige, elektronische Komponenten vorgesehen. Im Unterbau sind an geeigneten Stellen Frequenzumrichter 24, 25, 26, 27 für Sekundärantriebe 36, 37, 39, 40 vorgesehen, die Drehstrommotoren mit zugehörigen Getrieben 16a, 7a, z.B. für die Fahrantriebe 16 und die Materialverteileinrichtungen 7 sind. Weitere Sekundärantriebe, die in der Zugmaschine Z und in der Einbaubohle B vorgesehen sind, werden der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt.
Im Fertiger F können grundsätzlich alle vorhandenen Sekundärantriebe elektrisch vom Drehstromgenerator 19 aus betrieben werden. Fig. 2 verdeutlicht - wie gesagt - beispielsweise die Anordnung wichtiger Sekundärantriebe. Es ist aber auch denkbar, nur ausgewählte Sekundärantriebe elektrisch anzutreiben und beispielsweise als Konstantantriebe ausgelegte Sekundärantriebe als kleinere hydrostatische Antriebsaggregate auszulegen.
Gemäß Schaltbild der Fig. 3 sind sämtliche Sekundärantriebe elektrisch angetrieben. Der Verbrennungsmotor 4 treibt über eine mechanische Verbindung 28 den Drehstromgenerator 19. Dieser ist über eine Drehstromsammelschiene 29 mit Drehstrommotoren M aufweisenden Sekundärantrieben 30, 31, 32a, 32b, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 verbunden, und auch mit einer geregelten oder ungeregelten Heizung 42 der Heizeinrichtung 18.
Jedem Drehstrommotor M ist ein Frequenzumrichter W zugeordnet. In einer Leistungssteuerung 41 für die Heizung 42 ist ein Netzgleichrichter 54 oder alternativ eine Stern-Dreieck-Umschaltung vorgesehen. Die Frequenzumrichter W und auch der Umrichter U sind über Steuerleitungen 53 mit den Steuereinheiten 52 im Führerstand 3 verbunden. Über die Steuereinrichtung 52 läßt sich die Drehzahl jedes Drehstrommotors verändern.
Der Drehstrommotor 30 treibt die Verstelleinrichtung 17 für die Bunkerwände. Der Drehstrommotor 31 treibt die Breitenverstelleinrichtung 9 der Einhaubohle B. Der Drehstrommotor 32a dient als Antrieb für die Nivelliereinrichtungen 15. Der Drehstrommotor 32b dient als Antrieb für die Hubeinrichtungen 14. Der Drehstrommotor 33 dient als Antrieb für die Stampfereinrichtungen 10 der Einbaubohle B. Der Drehstrommotor 34 dient als Antrieb für die Vibrationseinrichtungen 13 der Einbaubohle B. Die Drehstrommotoren 35, 36 treiben über die Getriebe 16a die Antriebsräder 16 des Fahrantriebs. Die Drehstrommotoren 37, 38 treiben die Getriebe 6a für die Materialfördereinrichtungen 6. Die Drehstrommotoren 39 und 40 treiben über Getriebe 7a die Materialverteilereinrichtungen 7. Die Heizung 42 bezieht den zum Betrieb notwendigen Strom ebenfalls aus der Schiene 29. Sofern der Fertiger noch weitere, nicht beschriebene Sekundärantriebe für weitere Funktionen enthält, können diese auf gleiche Weise vom Drehstromgenerator 19 versorgt und entsprechend gesteuert werden. Mechanische Einrichtungen, z.B. Getriebe, die die Drehbewegung der Drehstrommotoren M in die jeweils benötigte Funktionsbewegung umwandeln, sind nicht gezeigt.
Es wäre auch denkbar, mehr als einen Primärantrieb für mehrere Drehstromgeneratoren zu verwenden bzw. von einem Primärantrieb P aus mehrere Drehstromgeneratoren anzutreiben.
Die Ausführungsform der Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 3 dadurch, daß besonders wichtige und leistungsstarke Primärantriebe elektrisch über den Drehstromgenerator 19 betrieben werden, während gleichzeitig als Konstantantriebe ausgebildete Einrichtungen 10, 17, 11 und 13 mittels kleinerer hydrostatischer Antriebsaggregate angetrieben werden, deren Hydraulikpumpen 46, 47, 48, 49 mechanisch durch einen Drehstrommotor 44 getrieben werden, der über eine Leitung 43 an die Versorgungsleitung 29 angeschlossen ist. Elektrisch betrieben werden hingegen über die Drehstrommotoren M die Fahrantriebe 16, die Materialfördereinrichtungen 6 und die Materialverteileinrichtungen 7, sowie die Heizeinrichtungen 18 mit ihrer Heizung 42.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist zwischen dem Drehstromgenerator 19 und dem Verbrennungsmotor 4 ein Getriebe 50 vorgesehen. Vom Getriebe 50 zweigt ein Nebenabtrieb 51 ab, der die Hydraulikpumpen 46-49 der als Konstantantriebe ausgelegten hydrostratischen Antriebsaggregate treibt, die denen von Fig. 4 entsprechen. Über die Versorgungsleitung 29 werden die zu Fig. 4 erläuterten Sekundärantriebe elektrisch angetrieben.
Sofern der Fertiger noch weitere Sekundärantriebe für weitere Arbeitsfunktionen aufweisen sollte, können diese je nach Funktion entweder hydrostatisch oder elektrisch wie in den Fig. 4 und 5 angedeutet, betrieben werden. In der Regel sind die hydrostatischen Antriebsaggregate klein und für geringe Leistungen ausgebildet. Das Kühlsystem K kann unabhängig davon, ob es sich um ein Eigen- oder ein Fremdkühlsystem handelt, mit der vom Drehstromgenerator 19 bereitgestellten elektrischen Energie betrieben werden, um die Drehstrommotoren ausreichend zu kühlen.
Im Betrieb läuft der Verbrennungsmotor 4 bei seinem Leistungsoptimum, beispielsweise mit 1800 U min. Der 4-polige-Drehstromgenerator erzeugt ein 3-phasiges Spannungssystem mit konstanter Frequenz von 60 Hz. In jedem Frequenzumrichter wird die Spannung zunächst gleichgerichtet und in einem Wechselrichter in ein 3-Phasensystem variabler Frequenz und Spannung umgewandelt. Entsprechend dieser Frequenz und Spannung verändern sich Drehmoment. Drehzahl und Leistung des angeschlossenen Drehstrommotors. Bei der Ausführungsform der Fig. 4 treibt der Drehstrommotor 44 die Hydraulikpumpen 46-49 mit konstanter Drenzahl. Gegebenenfalls ist diesem Drehstrommotor 44 ebenfalls ein Frequenzumrichter zugeordnet. Im anderen Fall werden die hydrostatischen Antriebsaggregate auf herkömmliche Weise gesteuert. Bei der Ausführungsform der Fig. 5 werden die Hydraulikpumpen 46-49 entweder mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 oder mit einer über den Nebenabtrieb 51 wählbaren Drehzahl dem Bedarf entsprechend angetrieben. Die Steuerung der hydrostatischen Antriebsaggregate erfolgt dann auf herkömmliche Art.

Claims (14)

  1. Selbstfahrender Fertiger (F) mit einer Zugmaschine (2) und einer geschleppten Einbaubohle (B), der wenigstens einen als Primärantrieb (P) dienenden Verbrennungsmotor (4) und eine Vielzahl von Sekundärantrieben (30-42) für Arbeits-, Förder-, Fahr- und Hilfseinrichtungen aufweist, die individuell steuerbar sind und mit dem Primärantrieb (P) in Antriebsverbindung stehen, wobei zumindest für die Fahrantriebsaggregate (16) eines Fahrwerks (2) wenigstens ein elektrisch betreibbarer Sekundärantrieb (35, 36) vorgesehen und elektrisch an wenigstens einen mit dem Primärantrieb (8) gekoppelten Generator (19) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (19) ein Drehstromgenerator ist, und daß die angeschlossenen elektrischen Sekundärantriebe (30-42) jeweils mindestens einen Drehstrommotor (M) aufweisen, dem Frequenzumrichter (W) bzw. Umrichter (U) zugeordnet sind.
  2. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sekundärantriebe (30-42) elektromechanisch ausgebildet und an den Drehstrom- Generator (19) angeschlossen sind.
  3. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Konstantantriebe ausgebildete Sekundärantriebe hydrostatische Antriebe mit Hydraulikpumpen (46-49) sind, die über wenigstens einen an den Generator (19) angeschlossenen Drehstrommotor (44) antreibbar sind.
  4. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Konstantantriebe ausgebildete Sekundärantriebe hydrostatische Antriebe mit Hydraulikpumpen (46-49) sind, die über einen Nebenabtrieb (51) mit dem den Generator (19) treibenden Primärantrieb (P) in mechanischer Arbeitsverbindung stehen.
  5. Fertiger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem den Primärantrieb (P) bildenden Verbrennungsmotor (4) und dem Generator (19) ein mechanisches Getriebe (50) vorgesehen ist.
  6. Fertiger nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenabtrieb (51) im Getriebe (50) zwischen dem Generator (19) und dem Verbrennungsmotor (4) vorgesehen ist.
  7. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstrom- Generator (19) direKt an den den Primärantrieb (P) bildenden Verbrennungsmotor (4) angeflanscht ist.
  8. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzumrichter aus umsteuerbaren Gleichrichtern mit Gleichspannungszwischenkreis und einem 3-phasigen Wechselrichter bestehen.
  9. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehstrommotoren (M) ein Fremd- oder Eigenkühlsystem (K) vorgesehen ist.
  10. Fertiger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Sekundärantriebe (30-42) für folgende Einrichtungen vorgesehen sind:
    das wenigstens eine Fahrantriebsaggregat (16) eines Fahrwerks (2), wenigstens eine Materialfördereinrichtung (6) (z.B. Kratzerband oder Förderschnecke), wenigstens eine Materialverteileinrichtung (7) wie z.B. eine Verteilerschnecke, wenigstens eine geregelte oder ungeregelte Heizeinrichtung (18), wenigstens eine Vibrationseinrichtung (10), wenigstens eine Stampfereinrichtung (13), wenigstens eine Nivellierungseinrichtung (14), wenigstens eine Hebeeinrichtung (15), wenigstens eine Versteileinrichtung (9) der Bohle (B), wenigstens eine Bunkerwandbewegungseinrichtung (17), wenigstens ein Preßelement (11), und dgl.
  11. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertiger mit einer elektrischen Heizung (18) für Arbeitseinrichtungen ausgerüstet ist, und daß für die Leistungssteuerung der Heizung (18) ein Netzgleichrichter (54) oder eine Stern-Dreieck-Umschaltung (55) vorgesehen ist.
  12. Fertiger nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Sekundärantriebe (35-42) für folgende Einrichtungen vorgesehen sind:
    das wenigstens eine Fahrantriebsaggregat (16) eines Fahrwerks (2), wenigstens eine Materialfördereinrichtung (6) wie z.B. ein Kratzerband oder eine Förderschnecke, wenigstens eine Materialverteileinrichtung (7) wie z.B. eine Verteilerschnecke, wenigstens eine geregelte oder ungeregelte Heizeinrichtung (18),
    und daß hydrostatische Konstantantriebe für folgende Einrichtungen vorgesehen sind:
    Vibrations- und Stampfereinrichtungen (10, 13), Nivellierungs-, Hebe- und Verstelleinrichtungen (14, 15, 9) der Bohle (B), Bunkerwandverstelleinrichtungen (17), Preßelemente (11) wie z.B. Preßleisten und dgl..
  13. Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Führerstand (3) des Fertigers (F) Steuereinrichtungen (52) für die elektrischen Sekundärantriebe (30-42) vorgesehen sind, und daß von den Steuereinrichtungen (52) zu den Frequenzumrichtern (U) der Drehstrommotoren (M) Steuerleitungen (53) führen.
  14. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzumrichter (W) von den Drehstrommotoren (M) baulich getrennt im Unterbau (1) des Fertigers (F) angeordnet sind.
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