Aflradantrieb für Tragschlepper Die vorliegende Erfindung betrifft einen Allrad antrieb für Tragschlepper mit mechanisch über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe angetriebenen Hin terrädern.
Um die Zugkraft- und Steuerungsmöglichkeit im Gelände zu erhöhen, haben in der Land- und Forst wirtschaft einzusetzende Radschlepper häufig einen Allradantrieb, bei dem alle vier Fahrzeugräder an getrieben werden.
Es ist bekannt, die vier Fahrzeugräder eines Rad schleppers mechanisch anzutreiben. Der Motor ar beitet über die Kupplung, das Geschwindigkeitswech selgetriebe, eine Zwischenwelle und ein Vorgelege auf die Antriebswellen der Hinterachse mit den an getriebenen Hinterrädern. Von der Zwischenwelle wird ausserdem über eine Kupplung eine Gelenkwelle ange trieben, die über ein Kegelradgetriebe die Antriebswel len der Vorderachse mit den angetriebenen Vorderrä dern antreibt. Der bekannte Allradantrieb mit rein me chanischem Antrieb der Vorderräder und der Hin terräder erschwert die Ausbildung des Radschleppers als Tragschlepper.
Bei einem Tragschlepper hat der Schlepperrumpf einen solchen Abstand von der Fahr bahn, dass zwischen den Vorder- und Hinterrädern die Bodenbearbeitungsgeräte angebaut werden kön nen. Der durch den hochliegenden Schlepperrumpf geschaffene freie Raum würde durch die Gelenkwelle des Vorderradantriebes beeinträchtigt und das An bringen der Bodenbearbeitungsgeräte würde trotz des hochliegenden Schlepperrumpfes erschwert oder gar unmöglich gemacht.
Zwar könnte die Gelenkwelle des Vorderradantriebes in die Höhe des Schlepper- rumpfes gelegt werden, dadurch würden aber so viele zusätzliche Gelenke, Wellen und Zwischengetriebe er forderlich, dass der bauliche Aufwand wirtschaftlich nicht mehr tragbar wäre. Es sind ferner Vorschläge für Radschlepper mit hydraulischem Allradantrieb gemacht worden. Allen der vier angetriebenen Rädern sollen dabei hydrauli sche Motoren zugeordnet sein. Bei Anwendung der bisherigen Kenntnisse über hydraulische Antriebe würde jedoch ein Radschlepper mit hydraulischem Allradantrieb sehr teuer, so dass er nicht konkurrenz fähig wäre.
Eine besondere Schwierigkeit besteht auch noch darin, dass bei einem Schlepper zum Anfahren seine höchste Zugkraft zur Verfügung gestellt werden muss, was bei einem Schlepper mit hydraulischem Allradantrieb nur mit grossem baulichen Aufwand verwirklicht werden kann. Schlepper mit hydrauli schem Antrieb sind deshalb bisher im Handel noch nicht angeboten worden.
Die Erfindung geht im Schlepperbau einen neuen Weg, indem sie einen Tragschlepper mit Allradantrieb vorschlägt, der gekennzeichnet ist durch einen<B>hy-</B> draulischen Antrieb der Vorderräder, wobei der me chanische Hinterradantrieb hinter den Gangstufen des Geschwindigkeitswechselgetriebes eine Pumpe an treibt, die das hydraulische Druckmittel der hydrauli schen Motoren der Vorderräder fördert.
Dadurch ist es möglich mit relativ einfachem baulichen Aufwand einen Tragschlepper mit Allrad antrieb herzustellen. Der übliche, auch bei einem Tragschlepper ohne Beeinträchtigung des freien Rau mes zwischen Vorder- und Hinterrädern mögliche Hinterradantrieb wird beibehalten. Andererseits wird auf den mechanischen Vorderradantrieb<B>'</B> der bei Trag schleppern auf erhebliche Schwierigkeiten stossen würde, verzichtet und statt dessen ein hydraulischer Vorderradantrieb vorgesehen. Die Leitungen des<B>hy-</B> draulischen Vorderradantriebes können ohne Schwie rigkeiten auch am oder im hochliegenden Schlepper- rumpf verlegt werden, so dass sie den freien Raum unter dem Rumpf eines Tragschleppers ohne zusätz lichen Aufwand nicht behindern.
Ferner ist es mög lich, einen Tragschlepper mit üblichem mechanischen Hinterradantrieb zusätzlich und nachträglich mit einem Vorderradantrieb zu versehen, da die Vorder achse des Tragschleppers mit ausschliesslich mecha nischem Hinterradantrieb lediglich auf die Anforde rungen des hydraulischen Antriebes umgestellt werden muss und die übrigen Teile des hydraulischen Vor derradantriebes ohne Änderung am Schlepper zusätz lich angebracht werden können. Die oben erwähnten Nachteile des hydraulischen Antriebes sind nur im Vorderachsantrieb wirksam, auf den nur ein geringer Anteil der Gesamtleistung des Schleppers kommt. Sie fallen gegenüber den gewonnenen Vorteilen nicht ins Gewicht.
Gemäss einer weiteren Variante kann im hydrau lischen Vorderradantrieb ein überdruckventil vorge sehen werden, dessen Schliessdruck automatisch mit den Bewegungen des Gangschalthebels des Geschwin digkeitswechselgetriebes einstellbar ist. Dadurch sind mit geringem Aufwand die Antriebsteile der Vorder räder des Schleppers vor überbeanspruchungen ge schützt.
Ausserdem kann die tatsächliche Antriebsleistung der Vorderräder genau in dem theoretisch geforderten Verhältnis zur Antriebsleistung der Hinterräder ge halten werden. Es kann z. B. erreicht werden, dass bei der Strassenfahrt mit den Strassengängen des Geschwindigkeitswechselgetriebes die hydraulischen Radmotoren der Vorderräder keine zusätzliche An triebsleistung mehr vermitteln, aber auch nicht als Pumpen wirken und eine unnötige, energieverzehren de Förderung des Druckmittels bewirken. Zweck- mässig fördert die vom Geschwindigkeitswechsel getriebe angetriebene Pumpe bei der Strassenfahrt Druckmittel mit so geringem Druck in die Motoren der Vorderräder, dass diese weder den Rädern eine merkbare Antriebsleistung vermitteln noch als Pum pen wirken.
Dabei ist dem Fahrer erspart, durch einen besonderen, zusätzlichen Schaltvorgang zur Strassenfahrt den Vorderradantrieb abzuschalten und zur Fahrt im Gelände den Vorderradantrieb wieder einzuschalten.
Bei Wechsel der Fahrtrichtung ist es z. B. möglich, die Förderrichtung der Pumpe umzustellen, so dass die hydraulischen Motoren der Vorderräder und ent sprechend auch die Vorderräder in umgekehrter Um fangsrichtung als zuvor angetrieben werden. Da vor zugsweise jedoch nicht die Förderrichtung jeder Pumpe umstellbar ist, kann das Überdruckventil ein Um- stellteil enthalten, mit dem bei gleichbleibender För- derrichtung der Pumpe den hydraulischen Motoren der Vorderräder Drehmomente für verschiedene Dreh richtungen der Vorderräder mitgeteilt werden.
Hier durch kann der Vorderradantrieb in beiden Fahrt richtungen des Fahrzeuges wirksam sein, ohne dass eine Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung ange wendet wird bzw. kann eine Pumpe verwendet werden, die in ihren beiden Förderrichtungen erheblich von einander abweichende Fördercharakteristiken hat.
Eine weitere Ausführungsvariante sieht einen Tragschlepper mit veränderlicher Spurweite der Vor derräder vor, mit nachgiebig ausgebildeten Schlauch verbindungen, die die Motoren der Vorderräder an im Schlepperkörper fest verlegte Teile des hydrauli schen Vorderradantriebes anschliessen. Weil es schwie rig wäre, längenverstellbare mechanische Antriebe in Fahrzeugachsen vorzusehen, werden für die Vorder achse nachgiebige Schlauchverbindungen gewählt, um dadurch die Spur der Voderräder ohne Unterbrechung des Antriebes ändern zu können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, wobei Fig. <B>1</B> einen Schlepper in Seitenansicht und Fig. 2 denselben Schlepper in Ansicht von oben zeigen.
Der Motor<B>1</B> arbeitet in an sich bekannter Weise über die Kupplung 2 auf die Welle<B>3.</B> Die Welle<B>3</B> ist im Rumpf 4 des Tragschleppers angeordnet, der zwischen den Hinterrädern<B>5</B> und den kleineren Vor derrädern<B>6</B> so hochgezogen ist, dass in dem Raum, welcher nach oben vom Schlepperrumpf und nach vorn und hinten von der Vorder- und Hinterrädern begrenzt wird, die am Schlepperrumpf gelagerten Bodenbearbeitungsgeräte angeordnet werden können.
Die Welle<B>3</B> führt zu dem zwischen den Hinterrädern <B>5</B> angeordneten Geschwindigkeitswechselgetriebe<B>7.</B> Das Geschwindigkeitswechselgetriebe treibt gegebe nenfalls unter Einschaltung eines Umkehrzahnrades<B>30</B> für die Rückwärtsfahrt über den Kegelradtrieb <B>8</B> die zu den Hinterrädern führenden Wellen<B>11,</B> 12 der Hinter achse<B>13.</B> Hinter den schaltbaren Gangstufen treibt das Geschwindigkeitswechselgetriebe<B>7</B> über einen weiteren Kegelradtrieb <B>9</B> eine hydraulische Pumpe<B>15</B> des<B>hy-</B> draulischen Vorderradantriebes. Die Saug- und Druck seiten der Pumpe sind über Leitungen<B>16, 17</B> an ein einstellbares Überdruckventil<B>18</B> angeschlossen.
Das überdruckventil liegt in der Zulaufleitung <B>19</B> und der Rücklaufleitung 20 zwischen den hydraulischen Rad motoren 21, 22 der Vorderräder<B>6</B> und dem Druck- mittelsammelbehälter <B>25.</B> Die Radmotoren arbeiten über Vorgelege <B>23,</B> 24 auf die Vorderräder, um bei hohen Motordrehzahlen niedrige Räderdrehzahlen zu haben.
Mit dem Gangschalthebel 14 werden die Gangstu fen des Geschwindigkeitswechselgetriebes <B>7</B> geschaltet. Der Gangschalthebel stellt gleichzeitig einen solchen Schliessdruck am Überdruckventil<B>18</B> ein, dass die Radmotoren 21, 22 von der Pumpe<B>15</B> in der Menge Druckmittel unter entsprechendem Druck zugeführt erhalten, dass das den Vorderrädern<B>6</B> hydraulisch mitgeteilte Drehmoment immer in dem für die jewei lige Gangstufe erwünschten Verhältnis zu dem Dreh moment steht, das den Hinterrädern mechanisch mit geteilt wird. Das nicht zu den Radmotoren gelangende und das von den Radmotoren zurückströmende Druckmittel gelangt in den Druckmittelsammelbehäl- ter <B>25,</B> aus dem die Pumpe<B>15</B> das Druckmittel wieder ansaugt.
Wird mit dem Gangschalthebel 14 der Rückwärts gang des Geschwindigkeitswechselgetriebes eingestellt, so werden in dem einen Umstellteil aufweisenden Überdruckventil<B>18</B> Zulaufleitung und Rücklaufleitung <B>19,</B> 20 miteinander vertauscht, so dass bei gleich bleibender Förderrichtung der Pumpe<B>15</B> den Vor derrädern<B>6</B> ein der Rückwärtsfahrt entsprechendes Drehmoment mitgeteilt wird.
Zwischen Zulauf- und Rücklaufleitung <B>19,</B> 20 einerseits und den Radmotoren 21, 22 andererseits sind nachgiebige Schlauchleitungen<B>26, 27</B> vorgesehen, so dass vom hydraulischen Antrieb unbeeinflusst die Spur der Vorderräder<B>6</B> geändert werden kann.
Aflwheel drive for carrier tractor The present invention relates to an all-wheel drive for carrier tractor with rear wheels mechanically driven via a speed change gearbox.
In order to increase the traction and control options in the field, wheeled tractors to be used in agriculture and forestry often have an all-wheel drive in which all four vehicle wheels are driven.
It is known to mechanically drive the four vehicle wheels of a wheel tractor. The engine works via the clutch, the speed change gearbox, an intermediate shaft and a countershaft on the drive shafts of the rear axle with the rear wheels being driven. From the intermediate shaft, a cardan shaft is also driven via a coupling, which drives the drive shafts of the front axle with the driven Vorderrä countries via a bevel gear. The well-known all-wheel drive with purely mechanical drive of the front wheels and the rear wheels makes it difficult to train the wheeled tractor as a carrier.
In the case of a carrier tractor, the tractor body is at such a distance from the roadway that the tillage equipment can be attached between the front and rear wheels. The free space created by the high-lying tractor hull would be impaired by the PTO shaft of the front-wheel drive and bringing the tillage equipment would be difficult or even impossible despite the high-lying tractor hull.
Although the cardan shaft of the front wheel drive could be placed at the same height as the tractor body, so many additional joints, shafts and intermediate gears would be required that the structural effort would no longer be economically viable. There have also been made proposals for wheeled tractors with hydraulic all-wheel drive. All of the four driven wheels should be assigned to hydraulic specific motors. If the previous knowledge about hydraulic drives were used, however, a wheeled tractor with hydraulic all-wheel drive would be very expensive, so that it would not be able to compete.
A particular difficulty also consists in the fact that a tractor has to provide its maximum pulling force in order to start, which can only be achieved with a great deal of structural effort in a tractor with hydraulic all-wheel drive. Tractors with hydraulic Shem drive have therefore not yet been offered on the market.
The invention takes a new approach in tractor construction by proposing a carrier tractor with all-wheel drive, which is characterized by a <B> hy- </B> hydraulic drive of the front wheels, the mechanical rear-wheel drive behind the gear steps of the speed change gearbox driving a pump , which promotes the hydraulic pressure medium of the hydraulic rule motors of the front wheels.
This makes it possible to produce a four-wheel drive tractor with a relatively simple structural effort. The usual rear-wheel drive, which is possible even with a carrier tractor without impairing the free space between the front and rear wheels, is retained. On the other hand, the mechanical front-wheel drive, which would encounter considerable difficulties with haulers, is dispensed with and a hydraulic front-wheel drive is provided instead. The lines of the <B> hydraulic </B> hydraulic front-wheel drive can also be laid on or in the high-lying tractor hull without any difficulty so that they do not obstruct the free space under the hull of a carrier without additional effort.
Furthermore, it is possible, please include to provide a carrier with the usual mechanical rear-wheel drive additionally and subsequently with a front-wheel drive, since the front axle of the carrier with exclusively mechanical rear-wheel drive only has to be converted to the requirements of the hydraulic drive and the other parts of the hydraulic front The wheel drive can also be attached to the tractor without any changes. The above-mentioned disadvantages of the hydraulic drive are only effective in the front axle drive, which only accounts for a small proportion of the total power of the tractor. They are negligible compared to the advantages gained.
According to a further variant, a pressure relief valve can be provided in the hydraulic front-wheel drive, the closing pressure of which can be set automatically with the movements of the gearshift lever of the speed-change transmission. As a result, the drive parts of the front wheels of the tractor are protected from excessive stress with little effort.
In addition, the actual drive power of the front wheels can be kept exactly in the theoretically required ratio to the drive power of the rear wheels. It can e.g. B. can be achieved that when driving on the road with the road gears of the speed change gear, the hydraulic wheel motors of the front wheels convey no additional drive power, but also do not act as pumps and cause an unnecessary, energy-consuming de promotion of the pressure medium. When driving on the road, the pump, driven by the speed change gear, expediently delivers pressure medium to the motors of the front wheels at such a low pressure that they neither give the wheels a noticeable drive power nor act as pumps.
This saves the driver from having to switch off the front-wheel drive with a special, additional switching process when driving on the road and switch on the front-wheel drive again when driving off-road.
When changing the direction of travel it is z. B. possible to change the direction of delivery of the pump so that the hydraulic motors of the front wheels and accordingly the front wheels are driven in the opposite direction to the circumferential direction than before. However, since the delivery direction of each pump cannot preferably be changed, the pressure relief valve can contain a changeover part with which torque for different directions of rotation of the front wheels is communicated to the hydraulic motors of the front wheels with the pump's delivery direction remaining the same.
In this way, the front-wheel drive can be effective in both directions of travel of the vehicle without a pump with reversible delivery direction being used or a pump can be used that has significantly different delivery characteristics in its two delivery directions.
Another variant provides a carrier tractor with variable gauge of the front of the wheels, with flexible hose connections that connect the motors of the front wheels to parts of the hydraulic front-wheel drive that are permanently installed in the tractor body. Because it would be difficult to provide length-adjustable mechanical drives in vehicle axles, flexible hose connections are selected for the front axle in order to be able to change the track of the front wheels without interrupting the drive.
In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically, with FIG. 1 showing a tractor in a side view and FIG. 2 showing the same tractor in a view from above.
The motor <B> 1 </B> works in a manner known per se via the coupling 2 on the shaft <B> 3. </B> The shaft <B> 3 </B> is arranged in the fuselage 4 of the tugboat, which is pulled up between the rear wheels <B> 5 </B> and the smaller front wheels <B> 6 </B> so that in the space that goes up from the tractor body and to the front and back from the front and rear wheels that can be arranged on the tractor hull mounted tillage equipment.
The shaft <B> 3 </B> leads to the speed change gear <B> 7 </B> arranged between the rear wheels <B> 5 </B>. </B> The speed change gear drives with the engagement of a reverse gear <B> 30 </ B> for reverse travel via the bevel gear drive <B> 8 </B> the shafts <B> 11, </B> 12 of the rear axle <B> 13 </B> leading to the rear wheels. This drives behind the shiftable gears Speed change gear <B> 7 </B> via a further bevel gear drive <B> 9 </B> a hydraulic pump <B> 15 </B> of the <B> hydraulic </B> hydraulic front-wheel drive. The suction and pressure sides of the pump are connected to an adjustable pressure relief valve <B> 18 </B> via lines <B> 16, 17 </B>.
The pressure relief valve is located in the supply line 19 and the return line 20 between the hydraulic wheel motors 21, 22 of the front wheels 6 and the pressure medium collecting container 25 The wheel motors work via countershafts <B> 23, </B> 24 on the front wheels in order to have low wheel speeds at high engine speeds.
The gear stages of the speed change transmission <B> 7 </B> are switched with the gear shift lever 14. The gearshift lever simultaneously sets such a closing pressure on the overpressure valve 18 that the wheel motors 21, 22 are supplied by the pump 15 with an amount of pressure medium under the appropriate pressure that the front wheels <B> 6 </B> The hydraulically communicated torque is always in the ratio desired for the respective gear step to the torque that is mechanically communicated to the rear wheels. The pressure medium which does not reach the wheel motors and the pressure medium flowing back from the wheel motors reaches the pressure medium collecting container <B> 25 </B> from which the pump <B> 15 </B> sucks the pressure medium again.
If the reverse gear of the speed change gear is set with the gearshift lever 14, the supply line and return line <B> 19, </B> 20 in the overpressure valve 18, which has a changeover part, are interchanged so that the conveying direction remains the same the pump <B> 15 </B> the front wheels <B> 6 </B> is informed of a torque corresponding to the reverse drive.
Flexible hose lines 26, 27 are provided between the supply and return lines 20 on the one hand and the wheel motors 21, 22 on the other hand, so that the track of the front wheels is unaffected by the hydraulic drive > 6 </B> can be changed.