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JP-2026515065-A - 建設機械、特に建設及び／又は高粘度材料を送り出すための建設機械

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Abstract

本発明は、主駆動装置（３）と主機能ユニット（４）を有する主駆動トレイン（２）であって、主駆動装置（３）と主機能ユニット（４）が互いに駆動接続可能である、若しくは駆動接続されている、主駆動トレインと、少なくとも１つの液圧駆動可能な補助機能ユニット（６）を有する補助駆動トレイン（５）と、モータモード及びポンプモードを有する液圧式変位機（７）と、液圧式変位機（７）のモータモードにおいて液圧式変位機が生成するエネルギーを中間貯蔵するための貯蔵装置（８）と、液圧式変位機（７）と主駆動トレイン（２）と補助駆動トレイン（５）を互いに液圧駆動接続するための液圧ライン（９）と、を備え、少なくとも１つの補助機能ユニット（６）を主機能ユニット（４）から独立して、及び／又は主駆動装置（３）から独立して液圧駆動するために、ポンプモードにある液圧式変位機（７）によって液圧ライン（７）を介して貯蔵装置（８）からの中間貯蔵エネルギーを少なくとも１つの補助機能ユニット（６）に供給可能である、建設機械（１）に関する。

Inventors

  • ゲニンガー、ジーモン
  • フート、トビアス
  • コルト、フレデリク
  • メーグレ、ペーター

Assignees

  • プッツマイスター エンジニアリング ゲーエムベーハー

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240503
Priority Date
20230509

Claims (10)

  1. 特に建設及び／又は高粘度材料を送り出すための、建設機械（１）であって、 主駆動装置（３）及び主機能ユニット（４）を有する主駆動トレイン（２）であって、前記主駆動装置（３）及び前記主機能ユニット（４）が互いに駆動接続可能であるか、若しくは駆動接続されている、主駆動トレインと、 液圧駆動可能な少なくとも１つの補助機能ユニット（６）を有する補助駆動トレイン（５）と、 モータモード及びポンプモードを有する液圧式変位機（７）と、 前記液圧式変位機（７）のモータモードにおいて前記液圧式変位機が生成するエネルギーを中間貯蔵するための貯蔵装置（８）と、 前記液圧式変位機（７）と、前記主駆動トレイン（２）と、前記補助駆動トレイン（５）とを互いに液圧駆動接続するための液圧ライン（９）と を備え、 前記主機能ユニット（４）から独立して、及び／又は前記主駆動装置（３）から独立して、前記少なくとも１つの補助機能ユニット（６）を液圧駆動するために、前記ポンプモードにある前記液圧式変位機（７）によって前記液圧ライン（９）を介して前記貯蔵装置（８）からの中間貯蔵エネルギーを前記少なくとも１つの補助機能ユニット（６）に供給可能である、建設機械（１）。
  2. 前記貯蔵装置（８）は、電気エネルギー貯蔵器（１０）と、前記液圧式変位機（７）に駆動接続され、発電機モード及びモータモードを有する電気機械（１１）とを有し、前記エネルギー貯蔵器（１０）は、前記電気機械（１１）に電気的に接続されていること、並びに／或いは 前記貯蔵装置（８）は、機械エネルギー、液圧エネルギー及び／又は空気圧エネルギー貯蔵器を有する ことを特徴とする、請求項１に記載の建設機械（１）。
  3. 前記主機能ユニット（４）は、建設及び／又は高粘度材料を送り出すための建設及び／又は高粘度材料ポンプユニット（１２）を有し、 前記補助機能ユニット（６）は、送り出される建設及び／又は高粘度材料を混合するための撹拌機（１３）を有する ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の建設機械（１）。
  4. 前記建設機械（１）は、前記液圧式変位機（７）が前記モータモードにある場合であり、前記主駆動トレイン（２）と、前記補助駆動トレイン（５）とがアクティブである第１の動作モードを有し、 前記建設機械（１）は、前記主駆動トレイン（２）が非アクティブであり、前記補助駆動トレイン（５）がアクティブである第２の動作モードを有し、前記補助機能ユニット（６）を液圧駆動するために、前記ポンプモードにある前記液圧式変位機（７）によって、前記液圧ライン（９）を介して前記貯蔵装置（８）からの中間貯蔵エネルギーが前記補助機能ユニット（６）に供給される ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の建設機械（１）。
  5. 前記主機能ユニット（４）を液圧駆動するため、特に自立的又は支援的に液圧駆動するために、前記ポンプモードにある前記液圧式変位機（７）によって、前記液圧ライン（９）を介して前記貯蔵装置（８）からの中間貯蔵エネルギーを前記主機能ユニット（４）に供給可能である ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の建設機械（１）。
  6. 前記建設機械（１）は、前記主駆動装置（３）が非アクティブ化され、前記補助駆動トレイン（５）がアクティブである第３の動作モードを有し、前記主機能ユニット（４）を液圧駆動するために、前記貯蔵装置（８）からの中間貯蔵エネルギーが前記主機能ユニット（４）に供給され、 前記建設機械（１）は、前記液圧式変位機（７）が前記ポンプモードにある場合であり、前記主駆動トレイン（２）と、前記補助駆動トレイン（６）とがアクティブである第４の動作モードを有する ことを特徴とする、請求項４及び５に記載の建設機械（１）。
  7. 前記建設機械（１）は、少なくとも１つの追加機能ユニット（１５）を有する追加駆動トレイン（１４）を備え、 前記追加駆動トレイン（１４）は、前記主駆動装置（３）に駆動接続されているか、又は駆動接続可能であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の建設機械（１）。
  8. 前記主駆動装置（３）と前記主機能ユニット（４）は、機械的及び／又は液圧的に互いに駆動接続されている ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の建設機械（１）。
  9. 前記液圧式変位機（７）は、一定又は可変のピストンストロークを有するアキシャルピストン機械（１６）として、或いはロータリーピストン機械として設計されていること、並びに／或いは 前記主駆動トレイン（２）及び／又は前記補助駆動トレイン（５）は、一定又は可変のピストンストロークを有するアキシャルピストン機械（１６）、或いは前記液圧ライン（９）によって前記液圧式変位機（７）に液圧駆動接続されているロータリーピストン機械を有すること を特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の建設機械（１）。
  10. 前記貯蔵装置（８）は、外部電力網接続部からのエネルギーを中間貯蔵するように設定されていること、及び／又は 前記建設機械（１）の前記液圧式変位機（７）、特に前記貯蔵装置（８）に駆動接続された電気機械（１１）が、前記外部電力網接続部からエネルギーを得るように設計されていること を特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の建設機械（１）。

Description

本発明は、建設機械、特に建設及び／又は高粘度材料を送り出すための建設機械に関する。 典型的には、建設機械、特に建設及び／又は高粘度材料を送り出すための建設機械は、内燃機関を含み得る主駆動装置を有する。その場合、主駆動装置は、通常、建設機械の主機能ユニットと全補助機能ユニットの両方に、これらの駆動のためのエネルギーを供給するために使用される。このような背景から、主駆動装置は、通例、その最適な動作点で主機能ユニットとすべての補助機能ユニットを同時に駆動するための十分な出力を提供するように設計されている。しかし、通例、建設機械の主機能ユニットが非アクティブであるときに、補助機能ユニットのうちの少なくとも１つのみが駆動されるべき場合でも主駆動装置は動作する。したがって、少なくとも１つの補助機能ユニットのみがアクティブである場合、主駆動装置が大きすぎる可能性がある。これは、アクティブな機能ユニットと非アクティブな機能ユニットのその時点の組み合わせによっては、主駆動装置が必ずしもその最適な動作点で動作しないということを伴う可能性がある。主駆動装置がその最適な動作点で動作しない場合、これはその最適効率から乖離し、比較的高い比燃料消費量で動作する。 本発明の課題は、その機能のいくつか、特にすべてにわたって特に効率良く動作可能な建設機械を提供することである。 この課題は、独立請求項１の主題によって解決される。好ましい実施形態は従属請求項の主題である。 本発明による建設機械は、特に建設及び／又は高粘度材料送り出しに用いられる。その限りで、建設機械は、建設及び／又は高粘度材料ポンプ装置、特にコンクリートポンプ装置であり得る。建設機械は、特にトレーラコンクリートポンプ又はコンクリートポンプ車の形態の移動式コンクリートポンプ装置であり得る。 これに関連して、高粘度材料とは、様々な材料のどろどろした混合物と理解することができる。高粘度材料は、例えば、それぞれ混合可能及び／又は送出可能な状態のモルタル、セメント、スクリード、又はコンクリートである。高粘度材料は、混合可能及び／又は送出可能な状態では、まだ硬化していない。特に、高粘度材料は建設材料である。 本発明による建設機械は、主駆動トレインを備えている。主駆動トレインは、主駆動装置と主機能ユニットを有する。主機能ユニットは、建設機械の主機能を実施するために用いることができる。主駆動装置と主機能ユニットは、互いに駆動接続可能である、及び／又は駆動接続されている。 「駆動接続可能な」という用語は、当該コンポーネントが互いに駆動接続されるように設定されていること、又は駆動接続可能なコンポーネント間に存在する駆動接続が分離可能又は解除可能であることを指すことができる。「駆動接続される」という用語は、特に、別途指定されない限り、互いに、ダイレクトに、又は直接結合されていることを指すことができる。 本発明による建設機械は、補助駆動トレインを更に備える。補助駆動トレインは、少なくとも１つの液圧式に駆動可能な補助機能ユニットを有する。少なくとも１つの補助機能ユニット、特にどの補助機能ユニットも、建設機械の補助機能を実施するために用いられる。 本発明による建設機械は、モータモード（Ｍｏｔｏｒｂｅｔｒｉｅｂ）及びポンプモード（Ｐｕｍｐｂｅｔｒｉｅｂ）を有する液圧式変位機（ｈｙｄｒａｕｌｉｓｃｈｅ Ｖｅｒｄｒａｎｇｅｒｍａｓｃｈｉｎｅ）を更に備える。すなわち、液圧式変位機は、選択的に液圧モータとして、又は液圧ポンプとして動作することができる。液圧式変位機のモータモードにおいて、これは特に運動の、駆動エネルギー若しくは駆動力を提供することができる。液圧式変位機は、そのポンプモードにおいて駆動することができ、すなわち、液圧式変位機は、そのポンプモードにおいて、特に液圧流体を送り出すため、及び／又は液圧式変位機を介して送出方向に上昇する液圧流体の圧力勾配を生成するために、運動エネルギー又は機械的駆動力を取り込むことができる。 更に、本発明による建設機械は、液圧式変位機がそのモータモードにおいて生成するエネルギーを中間貯蔵するための貯蔵装置を備えている。言い換えれば、液圧式変位機は、エネルギーの中間貯蔵を目的に貯蔵装置を充電するために、そのモータモードにおいてエネルギーを提供し、このエネルギーは貯蔵装置に供給され得る。 本発明による建設機械は、液圧式変位機と主駆動トレインと補助駆動トレインを互いに液圧駆動接続するための液圧ラインを備える。液圧ラインは、建設機械の液圧回路の一部であり得る。その場合、少なくとも１つの補助機能ユニットを主機能ユニットから独立して、及び／又は主駆動装置から独立して液圧駆動するために、ポンプモードにある液圧式変位機によって液圧ラインを介して貯蔵装置からの中間貯蔵エネルギーを少なくとも１つの補助機能ユニットに供給可能である。液圧式変位機は、そのポンプモードにおいて、貯蔵装置からエネルギーを得ることができる。その限りで、貯蔵装置はバッファストレージとして機能することができる。 少なくとも１つの補助機能ユニットが主機能ユニットから独立して、及び／又は主駆動装置から独立して液圧式変位機によって駆動可能であることにより、補助機能ユニットのみが、すなわち主機能ユニットの駆動なしに、駆動されるべき場合に、主駆動装置を有利にも非アクティブ化することができる。それにより、本発明による建設機械では、状況に応じて少なくとも１つの補助機能ユニットのみの動作で必要とされるよりも多くのエネルギーが主駆動装置によって生成される動作状態を回避できる。したがって、本発明による建設機械は、その機能、すなわち主機能及び少なくとも１つの補助機能にわたって、特に補助機能ユニットのみの動作時に、特に効率良く動作可能である。 本発明の実施形態では、貯蔵装置は、電気エネルギー貯蔵器と、液圧式変位機に駆動接続された電気機械とを有する。電気機械には発電機モード（Ｇｅｎｅｒａｔｏｒｂｅｔｒｉｅｂ）とモータモードがある。電気機械は、その発電機モードにおいて、電気エネルギーを生成するために発電機として動作することができる。電気機械は、そのモータモードにおいて、電気エネルギーを得て運動エネルギーに変換する電気モータとして動作することができる。その場合、エネルギー貯蔵器は、電気機械に電気的に接続されている。したがって、電気機械は、そのモータモードにおいて、電気エネルギー貯蔵装置から電気エネルギーを得ることができ、それによって電気エネルギー貯蔵器が放電される。電気機械は、その発電機モードにおいて、電気エネルギーを電気エネルギー貯蔵器に供給することができ、それにより電気エネルギー貯蔵器が充電される。電気エネルギー貯蔵器は電気コンデンサを含むことができる。電気エネルギー貯蔵器は、例えば電気アキュムレータの形態の電気化学エネルギー貯蔵器であり得る。代替的又は追加的に、貯蔵装置は、機械エネルギー、液圧エネルギー及び／又は空気圧エネルギー貯蔵器を有する。機械エネルギー貯蔵器は、例えばフライホイール（Ｓｃｈｗｕｎｇｍａｓｓｅ）又はばね畜力器（Ｆｅｄｅｒｓｐｅｉｃｈｅｒ）を有することができる。液圧エネルギー及び／又は空気圧エネルギー貯蔵器は、例えば液圧貯蔵器（Ｈｙｄｒｏｓｐｅｉｃｈｅｒ）及び／又は蓄圧器（Ｄｒｕｃｋｓｐｅｉｃｈｅｒ）を有することができる。 本発明の別の実施形態では、主機能ユニットは、建設及び／又は高粘度材料を送り出すための建設及び／又は高粘度材料ポンプユニットを有する。その場合、補助機能ユニットは、送り出される建設及び／又は高粘度材料を混合するための撹拌機を有する。建設及び／又は高粘度材料ポンプユニットと撹拌機は互いに独立して動作させることができるため、例えば、建設及び／又は高粘度材料を送り出さずに、建設及び／又は高粘度材料を撹拌機によって混合することができる。このような撹拌機のみの動作は、建設及び／又は高粘度材料の新たなバッチの供給までの時間をつぶす必要がある場合に有利となり得る。建設機械は、他の補助機能ユニットを有することができる。このような他の補助機能ユニットは、フラッシング水ポンプ、高圧洗浄のための高圧ポンプ、エアコンプレッサ、建設現場の配電装置（Ｂａｕｓｔｒｏｍｖｅｒｔｅｉｌｅｒ）に電気接続するためのケーブルドラム、及び建設機械の下降マガジン（Ａｂｓｅｎｋｍａｇａｚｉｎ）のための少なくとも１つの液圧シリンダから選択され得る。 本発明の別の実施形態では、建設機械は第１の動作モード（Ｂｅｔｒｉｅｂｓｍｏｄｕｓ）を有する。第１の動作モードにおいて、液圧式変位機がモータモードにあるのに対して、主駆動トレインと補助駆動トレインはアクティブである。第１の動作モードにおいて、電気機械は、その発電機モードにあることができる。建設機械は第２の動作モードを更に有する。第２の動作モードにおいて、主駆動トレインが非アクティブであるのに対して、補助駆動トレインはアクティブである。その場合、第２の動作モードにおいて、補助機能ユニットを液圧駆動するために、ポンプモードにある液圧式変位機によって、液圧ラインを介して貯蔵装置からの中間貯蔵エネルギーが補助機能ユニットに供給される。建設機械は、特に建設機械の自動機械制御部によって、状況に応じてその動作モードを切り替えることができる。 本発明の別の実施形態では、主機能ユニットを液圧駆動するため、特に自立的（ｅｉｇｅｎｓｔａｎｄｉｇ）又は支援的に（ｕｎｔｅｒｓｔｕｔｚｅｎｄ）液圧駆動するために、ポンプモードにある液圧式変位機によって、液圧ラインを介して貯蔵装置からの中間貯蔵エネルギーを主機能ユニットに供給可能である。 本発明の別の実施形態では、建設機械は第３の動作モードを有する。第３の動作モードにおいて、主駆動装置が非アクティブ化されるのに対して、補助駆動トレインはアクティブである。その場合、主機能ユニットを液圧駆動するために、貯蔵装置からの中間貯蔵エネルギーが主機能ユニットに供給される。第３の動作モードは、例えば建設機械の洗浄プロセスを可能にすることができ、この洗浄プロセスでは、低負荷で、すなわち、特に建設及び／又は高粘度材料を送り出さずに、可能な限り全面を洗浄液で濡らせるようにするために補助機能ユニットと主機能ユニットが動かされる。建設機械は第４の動作モードを更に有する。第４の動作モードにおいて、液圧式変位機がそのポンプモードにあるのに対して、主駆動トレインと補助駆動トレインはアクティブである。第４の動作モードは、ポンプモードにある液圧式変位機によって、主駆動装置に加えて主機能ユニットに少なくとも短時間、駆動エネルギーが供給される建設機械のブースト機能を可能にすることができる。既に述べたように、建設機械は、その動作モードを、特に機械制御部によって、状況に応じて動作モードを切り替えることができる。 本発明の別の実施形態では、建設機械は、少なくとも１つの追加機能ユニットを有する追加駆動トレイン（Ｔｒｉｅｂｓｔｒａｎｇ）を有する。その場合、追加駆動トレインは主駆動装置に駆動接続されているか、又は駆動接続可能である。このような追加機能ユニットは、建設機械の調整可能な搬出アーム（Ａｕｓｔｒａｇｓａｒｍ）及び／又は調整可能な支持装置であり得る。 本発明の別の実施形態では、主駆動装置と主機能ユニットは機械的及び／又は液圧的に互いに駆動接続されている。 本発明の別の実施形態では、液圧式変位機は、一定又は可変のピストンストロークを有するアキシャルピストン機械として設計されている。代替的に、液圧式変位機を、例えばギアポンプ又はベーンポンプなどの形態のロータリーピストン機械として設計することもできる。代替的又は追加的に、主駆動トレイン及び／又は補助駆動トレインは、一定又は可変のピストンストロークを有するアキシャルピストン機械、或いは、例えばギアポンプ