Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstfahrende, lenkbare Arbeitsmaschine mit wenigstens einer hydrostatisch angetriebenen Fahrachse und mindestens einer frontseitig, in Fahrtrichtung auslegerartig vorstehenden Anschlussvorrichtung für die Befestigung von auf dem Boden abstützbaren, durch ein Zahnrädergetriebe über eine Getriebewelle mit dem Antriebsmotor ausschaltbar verbundenen Arbeitsgeräten.
Solche Maschinen sind in der Landwirtschaft und im kommunalen Arbeitsbereich bekannt und werden mit Mäh- oder anderen Ernteeinrichtungen, Bodenbearbeitungsgeräten, Schneepflügen oder Schneefräsen usw. ausgerüstet, die an der forntseitigen Anschlussvorrichtung befestigt und mit einer angetriebenen Zapfwelle gekuppelt werden. Diese bekannten Arbeitsmaschinen können jedoch auch an ihrer Rückseite für den Anbau von leichteren Pflügen ausgebildet oder als wenigstens einachsiger Traktor für Anhängerfahrzeuge verwendet werden.
Die CH-A 607 699 offenbart eine gattungsgleiche Motor-Einachsmaschine mit hydrostatischem Antrieb für Landwirtschafts- und Kommunalbetriebe der eingangs genannten Art, wobei die als geschlossene Einheit ausgebildete hydrostatische Einheit, bestehend aus einer Pumpe und einem \lmotor, zwischen der Anschlusswelle für die frontseitigen Anbaueinheiten und dem Differentialgetriebe der Radachse eingebaut ist, so dass die Fahrgeschwindigkeit der Maschine ohne Einfluss auf die Drehzahl der Anschlusswelle der frontseitigen Anbaueinheiten ist.
Es mag sich bei dieser Konstruktion um eine kompakte Bauweise handeln, jedoch erfordert sie dennoch einen hohen Aufwand an einzelnen zusammenhängenden Antriebskomponenten, deren Wartung hohe Ansprüche stellt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Arbeitsmaschinen der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfachere Bauweise mit geringeren Unterhaltsansprüchen aufweist. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hydropumpe des den Fahrantrieb bildenden hydrostatischen Antriebes mit dem Zahnrädergetriebe ein- bzw. ausschaltbar gekuppelt und mittels Druckleitung mit dem eine zur Fahrachse senkrechte Antriebswelle aufweisenden Hydromotor verbunden ist.
Diese Aufbauweise gewährt eine verbesserte Kontrolle der einzelnen Antriebskomponenten sowie deren kurzfristigen Austausch und eine rasche Zugänglichkeit zu den einzelnen resp. übrigen Maschinenelementen.
Der leichte Zusammenbau und die einfache Demontierbarkeit des Hydraulikmotors wird dadurch begünstigt, dass das Ende der Antriebswelle als ein in ein an der Fahrachse befestigtes Tellerrad eines Kegelradgetriebes eingreifendes Zahnritzel ausgebildet ist und dadurch ohne hohen Aufwand ausgebaut bzw. ausgetauscht werden kann.
Die annähernd in der Längsmittelachse der Arbeitsmaschine vorgesehene Anbaulage des Hydromotors, in welcher sich vorteilhaft auch die Zahnrädergetriebe resp. die vom Motor angetriebene Getriebewelle befindet, erweist sich als günstig in der Wahl des Fahrantriebes.
Besonders vorteilhaft ist es, im Zusammenhang mit der Anordnung des Hydromotors, die Hydropumpe in einem das Zahnrädergetriebe wenigstens teilweise aufnehmenden, ein \lbad aufweisenden Getriebegehäuse unterzubringen, was zu einer optimalen Nutzung des nur bescheiden vorhandenen Raumes führt und ein geringeres \lvolumen erfordert, als wenn für das Zahnrädergetriebe ein Schmieröl und für den hydrostatischen Antrieb ein Hydrauliköl bzw. eine besondere Druckflüssigkeit - und beide voneinander getrennt - verwendet werden muss. Diese Kombination von Zahnrädergetrieben und Hydropumpe begünstigt eine kompakte Ausführung und lässt eine vereinfachte Konstruktion für die Bedienbarkeit zu.
Es kann die Druckflüssigkeit sowohl in einem offenen Kreislauf, bei dem die Hydropumpe die Druckflüssigkeit vorwiegend aus einem offenen Behälter ansaugt und nach der Energieabgabe dorthin wieder zurückströmt oder in einem geschlossenen Kreislauf, wo die entspannte Druckflüssigkeit im wesentlichen vom Hydromotor in die Hydropumpe zurückgefördert wird, geführt werden.
Die mit dem Hydromotor gekoppelte Antriebswelle des Kegelrades ist vorteilhafterweise in einem mit dem Getriebegehäuse oder -kasten lösbar verbundenen Lagerhals gelagert, um in Kürze demontiert, von einem Mangel behoben und/oder ersetzt werden zu können.
Überdies erweist sich ein abnehmbarer Lagerhals als zweckmässiges und unterhaltsfreundliches Lagerelement der Antriebswelle des Kegelradgetriebes.
Ähnliches gilt für das Betreiben der Hydropumpe innerhalb des Getriebegehäuses, durch welches sich die mit dem Motor, vornehmlich Verbrennungsmotor gekuppelte Getriebewelle des Zahnrädergetriebes parallel zur Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine erstreckt und welche ein mit der Hydropumpe verbundenes Zahnradvorgelege treibt.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen ausschnittweisen Längsschnitt durch die Antriebs vorrichtung der erfindungsgemässen Arbeitsmaschine und
Fig. 2 einen Querschnitt gemäss Linie II-II in Fig. 1.
In den Fig. 1 und 2 ist die Antriebsvorrichtung 1 einer selbstfahrenden, lenkbaren Arbeitsmaschine veranschaulicht, die wenigstens eine hydrostatisch angetriebene Fahrachse 2 aufweist und mindestens an der Frontseite mit einer auslegerartig vorstehenden Anschlussvorrichtung 3 für die Befestigung von auf dem Boden abstützbaren, antreibbaren Arbeitsgeräten ausgebildet ist. Diese Antriebsvorrichtung eignet sich auch für eine zweiachsige Arbeitsmaschine oder einen Traktor, bei dem die hintere oder beide Achsen antreibbar sind. Die Anschlussvorrichtung 3 ist als rohrartiger Stutzen 4 ausgebildet, in den die Arbeitsgeräte mittels einführbarem Verbindungsteil und der Arretiervorrichtung 5 gehalten sind.
In den Stutzen 4 ragt eine Zapfwelle 6, die von einem Ritzelvorgelege des Zahnrädergetriebes 7, das mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor ausschaltbar verbunden ist, angetrieben ist.
Als Antriebsaggregat dient zur Fortbewegung der Arbeitsmaschine, die als Mähmaschine, Bodenbearbeitungsmaschine, Schneepflug oder Reinigungsmaschine eingesetzt werden kann, ein hydrostatischer Antrieb, bestehend aus einer Hydropumpe 8 und einem Hydromotor 9, der mit dem Zahnrädergetriebe 7 ein- bzw. ausschaltbar gekuppelt ist.
Der Hydromotor 9 weist eine Antriebswelle 10 auf, die senkrecht zur Fahrachse 2 angeordnet ist.
Der über der Fahrachse 2 senkrecht aufgebaute Hydromotor 9 ist über eine Druckleitung 11 mit der sich in einem Getriebegehäuse 12 befindenden Hydropumpe 8 verbunden.
Die Rückflussleitung 13 von Hydromotor 9 ist durch die Gewindeaschlussverbindung in Fig. 2 erkennbar.
In Fig. 1 ist strichpunktiert ein Verstellhebel 14 an der Hydropumpe 8 dargestellt, mit dem sich die Fördermenge des Druckmediums, beispielsweise \l, resp. die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine auf dem Boden steuern bzw. regeln lässt. Gelenkt wird die einachsige Arbeitsmaschine von einer Begleitperson mittels zwei nach hinten ragenden Holmen, an deren Enden die Betätigungselemente für den Betrieb der Arbeitsmaschine befestigt sind.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die einfache Anbauweise des Hydromotors 9 auf dem Getriebegehäuse 12, wozu ein Lagerhals 15 eingebaut ist. Dieser sieht die Lagerung der Antriebswelle 10 vor, deren antriebsseitiges Ende durch ein in ein an der Fahrachse 2 befestigtes Tellerrad 16 eines Kegelradgetriebes eingreifendes Zahnritzel 17 ausgebildet ist. Als Lagerung des Zahnritzels 17 sind zwei Wälzlager 18 im Lagerhals 15 vorgesehen. Für die Entkoppelung des Zahnritzels 17 von dem Hydromotor 9 ist eine axial verschiebbare Kupplungsmuffe 19 über dem Schaft des Zahnritzels 17 und der Abtriebswelle des Hydromotors 9 verschieblich angeordnet, wodurch die Antriebswelle 10 hinsichtlich Länge aus zwei Teilen besteht. Zum Entkuppeln ist ein in einen Schlitz an der Kupplungsmuffe 19 eingreifender schwenkbarer Nocken 20 einer Schwenkvorrichtung 21 vorgesehen.
Diese Konstruktionsdetails und die übrigen in den Fig. 1 und 2 erkennbaren konstruktiven Massnahmen gestatten den Ausbau und die Montage des Hydromotors 9 und des Zahnritzels 17 auf einfache Weise.
Das Getriebegehäuse 12, in dem sich die Hydropumpe 8 befindet, wird durch eine an dem rückwärtigen Ende mit dem Antriebsmotor (nicht gezeichnet) verbundene Getriebewelle 22 parallel zur Fortbewegungsrichtung durchsetzt. Zu diesem Zweck ist die Getriebewelle 22 im Bereich des mit dem Antriebsmotor verbundenen Endes und gegenüberliegend in einem die Lagerung der Zapfwelle 6 bildenden Gehäuseteil 23 sowie zwischen diesen beiden Auflagestellen wälzgelagert.
Die mit dem Antriebsmotor permanent verbundene Getriebewelle 22 weist ein Zahnrad 24 auf, das mit einem an der Antriebswelle der Hydropumpe 8 befestigten Ritzel 25 ein Zahnradvorgelege 26 bildet, wodurch die Antriebswelle der Hydropumpe 8 stets angetrieben ist. Die Förderleistung der Hydropumpe 8 wird wie schon oben beschrieben durch die Verstellvorrichtung 14 gesteuert bzw. unterbrochen. Das Getriebegehäuse 12 ist mit einem Mehrbereichsöl angereichert mit dem einerseits die Schmierung des Zahnrädergetriebes 7 erfolgt und andererseits die hydrostatische Antriebsleistung erzeugt wird.
Die Druckflüssigkeit zirkuliert als offener oder geschlossener Kreislauf, wobei es sich bei der in Fig. 1 gezeigten Hydropumpe 8 um eine solche für den geschlossenen Kreislauf handelt, die durch eine zusätzliche Füllpumpe dafür sorgt, dass der geschlossene Flüssigkeitskreislauf kein Leck aufweist. Die Ansaugleitung der Hydropumpe 8 oder der zusätzlichen Füllpumpe ist unterhalb des \lflüssigkeitsspiegels im Getriebegehäuse 12 vorgesehen, wobei der \lstand zwecks Schmierung wenigstens bis zu den Zahnrädern 24, 28 an der Getriebewelle 22 reicht. Die zweiteilig augebildete Getriebewelle 22 besteht aus einem dem Antriebsmotor zugewandten ersten Wellenteil 29, der im Getriebegehäuse 12 in zwei beabstandeten Durchtrittsöffnungen 30, 31 gelagert ist und einem zweiten Wellenteil 32, der das andere Ende der Getriebewelle 22 bildet, welches in dem Gehäuseteil 23 lagert.
Die Wellenteile 29, 32 bilden durch einen von dem zweiten Wellenteil 32 in ein Drehlager an dem ersten Wellenteil 29 hineinragenden Drehzapfen 34 eine steife Getriebewelle 22.
Für das Ein- und Ausschalten des zweiten Wellenteils 32 bzw. der angebauten Arbeitsgeräte ist eine die benachbarten Enden der Wellenteile 29, 32 formschlüssig verbindende Schiebemuffe 35 vorgesehen, die durch ein Verschieben von dem einen Wellenteilende 29, 31 die Antriebsverbindung löst. Als Betätigungsorgan der Schiebemuffe 35 eignet sich wie in Fig. 1 dargestellt eine schwenkbare Kupplungsgabel 36, deren Enden in eine vorgesehene Nut eingreifen.
Die in dem Gehäuseteil 23 lagernde Zapfwelle 6 weist ein mit dem Zahnrad 28 an der Getriebewelle 22 kämmendes Antriebsritzel auf. Die Fahrachse 2 ist mit einem Ausgleichs- oder Differentialgetriebe 38 ausgestattet, das ein Lenken der Arbeitsmaschine beim Befahren von kurvenreichen Wegen oder im freien Gelände erleichtert. Hierzu treibt Zahnritzel 17 an der Antriebsswelle 10 das Tellerrad 16 welches mit einem sog. Differentialgehäuse 39 verschraubt ist. In letzterem sind die sog. Achskegelräder 40 mit der zweigeteilten Fahrachse 2 verbunden und die sog. Differential- oder Ausgleichskegelräder 41 gelagert.
Das Differentialgehäuse 39 wiederum ist beidseitig auf der Fahrachse 2 abgestützt. Überdies ist die Wirkung des Differential- oder Ausgleichsgetriebes 38 durch eine an der Fahrachse 2 auf das Differentialgehäuse verschiebbare Kupplungsmuffe 43 durch eine Differentialsperrvorrichtung 44 aufhebbar. Diese wird wie in Fig. 2 ersichtlich durch einen mit der Kupplungsmuffe 43 verbundenen Nockenhebel 45 betätigt.
Die zweiteilige Fahrachse lagert mit den dem Differentialgetriebe 38 zugewandten Enden einerseits durch einen mit dem Tellerrad 16 konzentrisch verbundenen Lagerstützring im Befestigungsflansch 47 einer Achstrompete 48, die auch das ihr zugeordnete eine äussere Lager 49 der Fahrachse 2 aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite des Differentialgetriebes 38 lagert die Fahrachse 2 über das Differentialgehäuse 39 im Getriebegehäuse 12 und am äusseren Ende in der mit dem Getriebegehäuse 12 verbundenen weiteren Achstrompete 50.
In Fig. 2 erkennt man an beiden Fahrachsen einen Befestigungsflansch 51 für eine Bremstrommel 52, in deren Innenraum sich die Bremsbacken 53 befinden. Die Betätigung erfolgt über Bremshebel 54. Mit 55 ist die Nabe jeweils eines Rades angedeutet.
The present invention relates to a self-propelled, steerable working machine with at least one hydrostatically driven driving axle and at least one connecting device protruding on the front in the direction of travel for the attachment of working devices which can be supported on the ground and are connected to the drive motor by a gear transmission via a gear shaft.
Such machines are known in agriculture and in the municipal work area and are equipped with mowing or other harvesting equipment, tillage equipment, snow plows or snow blowers, etc., which are attached to the forward connection device and coupled with a driven PTO shaft. However, these known machines can also be designed on the back for the cultivation of lighter plows or can be used as at least one-axle tractor for trailer vehicles.
CH-A 607 699 discloses a generic single-axis motor machine with hydrostatic drive for agricultural and municipal operations of the type mentioned at the beginning, the hydrostatic unit designed as a closed unit, consisting of a pump and a motor, between the connecting shaft for the front-mounted units and the differential gear of the wheel axle is installed, so that the driving speed of the machine has no influence on the speed of the connecting shaft of the front attachment units.
This design may be a compact design, but it still requires a great deal of work on individual connected drive components, the maintenance of which places high demands. The object of the present invention is therefore to provide a work machine of the type mentioned at the outset, which has a simpler design with lower maintenance requirements. According to the invention, this object is achieved in that the hydraulic pump of the hydrostatic drive forming the travel drive is coupled to the gear transmission so that it can be switched on and off and is connected by means of a pressure line to the hydraulic motor having a drive shaft perpendicular to the travel axis.
This way of construction grants an improved control of the individual drive components as well as their short-term replacement and quick access to the individual resp. other machine elements.
The easy assembly and the simple disassembly of the hydraulic motor is favored by the fact that the end of the drive shaft is designed as a toothed pinion engaging in a ring gear of a bevel gear transmission fastened to the driving axis and can therefore be removed or replaced without great effort.
The mounting position of the hydraulic motor provided approximately in the longitudinal center axis of the working machine, in which the gearwheel transmission, respectively. the gear shaft driven by the motor is found to be favorable in the choice of the drive system.
It is particularly advantageous, in connection with the arrangement of the hydraulic motor, to accommodate the hydraulic pump in a gear housing having a \ lbath at least partially receiving the gear transmission, which leads to an optimal use of the only modestly available space and requires a smaller \ l volume than if a lubricating oil for the gear transmission and a hydraulic oil or a special hydraulic fluid - and both separately - must be used for the hydrostatic drive. This combination of gear drives and hydraulic pump favors a compact design and allows a simplified design for usability.
The hydraulic fluid can be guided both in an open circuit, in which the hydraulic pump mainly sucks the hydraulic fluid from an open container and flows back there after the energy has been released, or in a closed circuit, where the relaxed hydraulic fluid is essentially returned to the hydraulic pump by the hydraulic motor will.
The drive shaft of the bevel gear coupled to the hydraulic motor is advantageously mounted in a bearing neck which is detachably connected to the gearbox housing or case, in order to be disassembled, rectified and / or replaced shortly.
In addition, a removable bearing neck proves to be an expedient and maintenance-friendly bearing element of the drive shaft of the bevel gear.
The same applies to the operation of the hydraulic pump within the transmission housing, through which the gear shaft of the gear transmission coupled with the motor, primarily the internal combustion engine, extends parallel to the direction of travel of the working machine and which drives a gear train connected to the hydraulic pump.
The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 shows a partial longitudinal section through the drive device of the machine according to the invention and
FIG. 2 shows a cross section along line II-II in FIG. 1.
1 and 2, the drive device 1 of a self-propelled, steerable working machine is illustrated, which has at least one hydrostatically driven driving axle 2 and is designed at least on the front side with a connecting device 3 projecting like a cantilever for the attachment of drivable working devices which can be supported on the floor . This drive device is also suitable for a two-axle work machine or a tractor in which the rear or both axles can be driven. The connection device 3 is designed as a tubular connector 4, in which the tools are held by means of an insertable connecting part and the locking device 5.
In the nozzle 4, a PTO shaft 6, which is driven by a pinion of the gear transmission 7, which is connected to a drive motor, not shown, is driven.
A hydrostatic drive, consisting of a hydraulic pump 8 and a hydraulic motor 9, which is coupled to the gear transmission 7 so that it can be switched on and off, serves as the drive unit for locomotion of the working machine, which can be used as a mower, tillage machine, snow plow or cleaning machine.
The hydraulic motor 9 has a drive shaft 10 which is arranged perpendicular to the driving axis 2.
The hydraulic motor 9, which is constructed vertically above the driving axis 2, is connected via a pressure line 11 to the hydraulic pump 8 located in a transmission housing 12.
The return line 13 from the hydraulic motor 9 can be recognized by the threaded connection in FIG. 2.
In Fig. 1 dash-dotted line an adjustment lever 14 is shown on the hydraulic pump 8, with which the flow rate of the pressure medium, for example \ l, respectively. control the speed of the working machine on the floor. The uniaxial work machine is steered by an attendant by means of two rearward-projecting bars, at the ends of which the actuating elements for operating the work machine are fastened.
1 and 2 show the simple mounting of the hydraulic motor 9 on the gear housing 12, for which purpose a bearing neck 15 is installed. This provides for the mounting of the drive shaft 10, the drive-side end of which is formed by a pinion 17 which engages in a ring gear 16 of a bevel gear transmission which is fastened to the driving axis 2. Two roller bearings 18 are provided in the bearing neck 15 to support the pinion 17. For the decoupling of the pinion 17 from the hydraulic motor 9, an axially displaceable coupling sleeve 19 is arranged displaceably over the shaft of the pinion 17 and the output shaft of the hydraulic motor 9, whereby the drive shaft 10 consists of two parts in terms of length. For decoupling, a pivotable cam 20 of a pivoting device 21 engaging in a slot on the coupling sleeve 19 is provided.
These construction details and the other construction measures recognizable in FIGS. 1 and 2 permit the dismantling and the assembly of the hydraulic motor 9 and the pinion 17 in a simple manner.
The gear housing 12, in which the hydraulic pump 8 is located, is penetrated by a gear shaft 22 connected at the rear end to the drive motor (not shown) parallel to the direction of travel. For this purpose, the gear shaft 22 is roller-mounted in the region of the end connected to the drive motor and opposite in a housing part 23 forming the bearing of the PTO shaft 6 and between these two support points.
The gear shaft 22 which is permanently connected to the drive motor has a gearwheel 24 which, together with a pinion 25 fastened to the drive shaft of the hydraulic pump 8, forms a gearwheel gear 26, as a result of which the drive shaft of the hydraulic pump 8 is always driven. The delivery rate of the hydraulic pump 8 is controlled or interrupted by the adjusting device 14 as already described above. The gear housing 12 is enriched with a multigrade oil with which on the one hand the gear transmission 7 is lubricated and on the other hand the hydrostatic drive power is generated.
The hydraulic fluid circulates as an open or closed circuit, the hydraulic pump 8 shown in FIG. 1 being one for the closed circuit which, by means of an additional filling pump, ensures that the closed liquid circuit has no leak. The suction line of the hydraulic pump 8 or the additional filling pump is provided below the oil level in the transmission housing 12, the level for lubrication reaching at least up to the gears 24, 28 on the transmission shaft 22. The two-part transmission shaft 22 consists of a first shaft part 29 facing the drive motor, which is mounted in the transmission housing 12 in two spaced through openings 30, 31 and a second shaft part 32, which forms the other end of the transmission shaft 22, which is supported in the housing part 23.
The shaft parts 29, 32 form a rigid transmission shaft 22 through a pivot pin 34 projecting from the second shaft part 32 into a pivot bearing on the first shaft part 29.
For switching the second shaft part 32 and the attached implements on and off, a sliding sleeve 35 is provided which positively connects the adjacent ends of the shaft parts 29, 32 and which disengages the drive connection by shifting one end of the shaft part 29, 31. A pivotable coupling fork 36, the ends of which engage in a groove provided, is suitable as the actuating member of the sliding sleeve 35, as shown in FIG. 1.
The PTO shaft 6 mounted in the housing part 23 has a drive pinion which meshes with the gear 28 on the gear shaft 22. The driving axle 2 is equipped with a differential or differential gear 38, which facilitates steering of the working machine when driving on winding roads or in open terrain. For this purpose, pinion 17 drives the ring gear 16 on the drive shaft 10, which ring gear is screwed to a so-called differential housing 39. In the latter, the so-called axle bevel gears 40 are connected to the two-part driving axle 2 and the so-called differential or differential bevel gears 41 are mounted.
The differential housing 39 is in turn supported on both sides on the driving axle 2. In addition, the effect of the differential or differential gear 38 can be canceled by a differential locking device 44 by means of a coupling sleeve 43 which can be displaced on the driving axle 2 on the differential housing. As can be seen in FIG. 2, this is actuated by a cam lever 45 connected to the coupling sleeve 43.
The two-part driving axle is supported with the ends facing the differential gear 38 on the one hand by a bearing support ring concentrically connected to the ring gear 16 in the mounting flange 47 of an axle trumpet 48, which also has an outer bearing 49 of the driving axle 2 assigned to it and is mounted on the opposite side of the differential gear 38 the travel axis 2 via the differential housing 39 in the transmission housing 12 and at the outer end in the further axis trumpet 50 connected to the transmission housing 12.
2 shows a mounting flange 51 for a brake drum 52 on both driving axles, in the interior of which the brake shoes 53 are located. It is actuated via brake lever 54. The hub of one wheel is indicated at 55.