具有完善的辅助装置的混凝土搅拌车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有辅助装置的混凝土搅拌车，当被激活时，其适合于在一定的情形下移动搅拌车，并能使得滚筒旋转以混合混凝土。
[0002]特别地，该辅助装置使用热力发动机的机械能，所述热力发动机通常用于混凝土搅拌车以产生大量能量，这些能量能被用来移动作为混合滚筒的运输设备的车辆，并且可使滚筒自身旋转。
【背景技术】
[0003]混凝土搅拌车的使用是已知的，其使用旋转滚筒将混凝土从生产工厂运输到使用混凝土的建筑工地。
[0004]在生产工厂的装载步骤期间和向建筑工地的运输步骤期间，混凝土都必须保持可塑性，因此旋转滚筒必须被保持持续的旋转，从而不会使混凝土硬化。
[0005]已知的是，到达建筑工地后，搅拌车有时候不得不排队等候卸载。在这个等候步骤中，滚筒也必须保持不断的旋转。
[0006]还已知的是，在卸载步骤前，混凝土经历一个均质化步骤，为了达到此目的，混凝土搅拌车的滚筒被开启到其最大旋转速度。
[0007]还已知的是，在混凝土的卸载过程中，滚筒要以与混合方向相反的方向旋转。
[0008]在已知的混凝土搅拌车中，滚筒的旋转通常依靠液压马达实现，所述液压马达由一组由热力发动机驱动旋转的栗驱动，所述热力发动机通常是柴油机。该热力发动机可以是与移动车辆的发动机是同一个热力发动机，或者可以是一个独立的辅助的热力发动机。
[0009]已知的混凝土搅拌车的一个相当大的缺陷在于，热力发动机(无论是用来移动车辆的唯一的一个，或是上述的两个热力发动机)，在混凝土搅拌车卸载的地方和建筑工地，为了移动搅拌车和旋转滚筒，一个或两个热力发动机必须保持运行。
[0010]还已知的是，重型车辆(如水泥搅拌车)不但是噪音的来源，还从热力发动机释放有害气体。
[0011]从文献JP-A-2003/226192、JP-A-2003/301802 和文献 DE-U-20 2009 001416 中可知道一种解决方案，其借助于电动机驱动水泥搅拌车的旋转滚筒。
[0012]特别是在文献JP-A-2003/226192中所描述的，混凝土搅拌车具有的滚筒通过减速装置直接与电动机连接。根据运行条件，所述电动机可以是由水泥搅拌车的热力发动机直接驱动的发电机供能，或是通过积蓄电能的电池供能。
[0013]但是，这个解决方案的局限在于，主要由于单一的能源，导致其具有降低的操作灵活性，每次指示的仅仅是发电机或仅仅是积蓄电池，结果导致运行自主性的降低。
[0014]US 2009/095549 Al记载了一种混合动力车辆的能源产生系统，其具有连接至车辆的主发动机的动力输出装置(PTO )、可再充电的电力来源、直接或间接与动力输出装置机械的通讯(communicat1n)的液压马达、以及直接或间接与液压马达通讯的电动机。
[0015]在这个文献中，没有提供可对电力源再充电的可替代的来源。此外，无论何种情况下都要求存在液压马达。
[0016]由申请人在2012.01.26提交的专利申请[2012六000093中，描述了一种解决方案，根据该方案，用积蓄能移动滚筒并转化成高效的电能是可行的，具有高的电收率；这个解决方案保证了相当大的实用性和操作灵活性。实际上，其具有不同的途径来产生或积聚电能，并提供这些电源的协同使用以提高滚筒的运行自主性。
[0017]从这个解决方案出发，其本身非常地有效和灵活，申请人已经进一步发展了这个概念，以供能给混凝土滚筒的辅助装置为基础，达到下述情形:至少除了长时间运输的情形下，由混凝土搅拌车释放的有毒气体几乎是不存在的。
[0018]另一个面临的缺陷是提供一种几乎完全减少由凝土搅拌车在自身运行中、在道路上或在工作地点产生的噪音。
[0019]因此本发明的目的之一是获得一种装配有电动式的辅助装置的混凝土搅拌车，使申请MI’ 093中描述的混凝土搅拌车更完善，至少一段时间内，其可以同时移动旋转滚筒和运输装置或运输它的车辆。
[0020]本发明的一个目的是为了得到一种能由专门的电能或机电装置移动的混凝土搅拌车，而不需要例如文献JP-A-2003/301802或US 2009/0095549中提供的液压式应用来驱动滚筒。
[0021]本发明的另一个目的是得到一种装配有驱动旋转滚筒和移动水泥搅拌车本身的电动装置的混凝土搅拌车，该电动装置是高效的、灵活的，并可以获得巨大的运作自主权。
[0022]本发明的另一个目的是得到一种装配有能够驱动滚筒和移动装载它的车辆的辅助装置的混凝土搅拌车，在此操作过程中同时保持热力发动机或混凝土搅拌车具有的发动机关闭。
[0023]然而，保障在混凝土搅拌车附近的人的身体健康是重要的，包括在装载现场的人员和涉及到的建筑工地上的人员。
[0024]因此，发明本身的目的是至少大大减少工作场所和城市区域的有害气体的释放，例如，在交通受限制或在限制噪音排放时间时。
[0025]申请人已经设计、测试和实施了本发明，来克服本领域现存的缺陷并得到这些和其他的目的和优点。
[0026]发明概述
本发明在独立权利要求中被阐述和表征，而从属权利要求描述了本发明的其他的特征或主要发明创意的变化。
[0027]根据上述目的，本发明的混凝土搅拌车以新的和创新的方式克服了目前工艺水平的限制，其包括:
-车辆，至少具有热力发动机、带有驱动轮的运动单元、离合器和变速箱，所述变速箱能选择性地向运动单元传输由热力发动机提供的机械能；
-安装在车辆上的混凝土混合机，并具有旋转滚筒；
-辅助装置，包括至少一个电能产生单元和选择性地由该电能产生单元供能的电动机，并且该电动机机械性地连接到旋转滚筒，以使滚筒选择性地旋转。
[0028]根据一种优选的实施方式，所述电能产生单元包括:
-交流发电机，通过使用位于离合器和变速箱之间的动力输出装置，利用变速箱，所述交流发电机能够选择地连接到热力发动机和连接至运动单元。而且交流发电机被配置为将机械能转换成为交流电，反之亦然；
-至少一个电能蓄能器；
-可逆的电能转换装置，例如电流整流器/电流转换器(current alternator)，其连接到蓄能器和交流发电机，从而选择性地从前者获得直流电以及给后者提供交流电，以移动运动单元的驱动轮。作为选择，该可逆的转换装置可以将交流发电机产生的交流电能通过转换器转换成能被转移到蓄能器中的直流电，以给后者充电。
[0029]用这种方法，第一运动-能量链被有利地实现了，其包括至少一个蓄能器、转换装置、变速箱和运动单元，其使能量从蓄能器(电能)流到运动单元的驱动轮(机械能)。有利的是，该运动能量链不依赖于热力发动机，并且允许移动旋转滚筒和车辆，因而移动使用辅助装置的混凝土搅拌车整体。
[0030]因此，至少在除了长时间运转的情形下，不使用热力发动机是可能的，因此大大减少有害气体的释放以及混凝土搅拌车产生的噪音。
[0031]在其他不同形式的实施方式中，该辅助装置还包括至少一个回收由运动单元产生的动能/机械能回收装置。该装置连接至该至少一个蓄能器以便能向其传送直流电。
[0032]根据本发明的一个方面，该至少一个动能/机械能回收装置是可逆的类型并被配置成既能转换机械能到直流电又能进行反方向的转换。
[0033]而且，该动能/机械能回收装置包括至少一个由直流电到交流电(反之亦然)的电子变换器，和连接到电子变换器和运动单元的至少一个电子机械传动器。该电子机械传动器被配置为将交流电转换为提供给运动单元的驱动轮的机械能，以移