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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsachse, insbesondere Flurförderzeug-Antriebsachse,
mit einem Elektromotor und einem dazu koaxialen Differentialgetriebe
eines Fahrantriebs, das einen Differentialeingang und zwei Differentialausgänge aufweist.
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Aus
der
DE 102 11 193
A1 ist eine gattungsgemäße Antriebsachse
bekannt, in der innerhalb eines gemeinsamen Achsgehäuses ein
erster Elektromotor für
einen Fahrantrieb und ein zweiter Elektromotor für eine hydraulische Pumpe einer
Arbeitshydraulik angeordnet sind. Um den für den zweiten Elektromotor
erforderlichen Platz innerhalb des Achsgehäuses zu schaffen, ist im Anschluss
an das Differentialgetriebe ein Umgehungsgetriebe angeordnet, das
zwei axial voneinander beabstandete Stirnradstufen aufweist, zwischen
denen sich rechtwinklig zu dem ersten Elektromotor der zweite Elektromotor
befindet.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannte Antriebsachse ist bevorzugt für den Einsatz
in Gabelstaplern vorgesehen. Hierbei erzeugen der zweite Elektromotor
und die davon angetriebene hydraulische Pumpe der Arbeitshydraulik
die Hub- und Neigebewegungen einer Lasthebeeinrichtung.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebsachse
der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, deren Bauaufwand
verringert ist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung dadurch gelöst,
dass eine hydraulische Pumpe mit dem Elektromotor in Antriebsverbindung
steht oder in Antriebsverbindung bringbar ist und den Differentialausgängen jeweils eine
trennbare Kupplung nachgeschaltet ist.
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Der
erfindungswesentliche Gedanken besteht demnach darin, den in der
Antriebsachse des Fahrantriebs vorhandenen Elektromotor, der im Stand
der Technik als Fahrmotor vorgesehen ist, auch als Antrieb einer
hydraulischen Pumpe zu benutzen, die z. B. eine Arbeitshydarulik
versorgt. Dabei kann der Fahrantrieb im Kraftfluss nach dem Differentialgetriebe
vom Elektromotor abgekoppelt werden, so dass der Elektromotor seine
Leistung dann ausschließlich
der hydraulischen Pumpe (der Arbeitshydraulik) zur Verfügung stellt.
Es bedarf daher keines gesonderten, in der Antriebsachse untergebrachten
Elektromotors zum Antrieb der hydraulischen Pumpe.
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Die
Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass in einer als Gabelstapler
ausgebildeten Arbeitsmaschine Betriebszustände sehr häufig sind, in denen lediglich
gefahren wird und dabei die Lasthebeeinrichtung unbetätigt bleibt
oder in denen lediglich die Lasthebeeinrichtung angetrieben wird
und dabei das Fahrzeug stillsteht. Mit anderen Worten, der Gabelstapler
befindet sich im Prinzip entweder im Fahren-Betrieb oder im Heben-Betrieb.
Bei Gabelstaplern ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, dass
der Leistungsbedarf der Arbeitshydraulik eine ähnliche Größenordnung aufweist, wie der
Leistungsbedarf des Fahrantriebs.
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Wie
später
noch zu erläutern
sein wird, liegt es jedoch auch im Rahmen der Erfindung, wenn ein Mischbetrieb
stattfindet, also ein Betriebszustand hervorgerufen wird, in dem
sowohl der Fahrantrieb als auch die Arbeitshydraulik mit Leistung
aus dem Elektromotor versorgt werden. Es versteht sich, dass in
diesem Fall weder der Fahrantrieb noch die Arbeitshydraulik mit
maximaler Leistung betrieben werden.
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Sofern
den Kupplungen jeweils eine Bremse nachgeschaltet ist, kann der
Fahrantrieb festgestellt werden, so dass während des alleinigen Betriebs
der Pumpe der Arbeitshydraulik die Arbeitsmaschine gegen unbeabsichtigte
Bewegungen gesichert ist und ein definierter Leistungsfluss vom
Elektromotor zur hydraulischen Pumpe erfolgt.
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Zweckmäßigerweise
sind aus Platzgründen die
Kupplungen jeweils mit der Bremse räumlich zusammengefasst.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremse als hydraulisch
lösbare Speicherbremse
und die Kupplung als hydraulisch schließbare Kupplung ausgebildet.
Dadurch kann zugleich mit dem Lösen
der Bremse die Kupplung geschlossen und damit der Fahrantrieb einsatzbereit gemacht
werden. Umgekehrt wird beim Trennen der Kupplung die Bremse geschlossen,
so dass beim Betrieb der Arbeitshydraulik durch den Elektromotor
des Fahrantriebs das Fahrzeug automatisch arretiert ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung steht die hydraulische Pumpe im Bereich
zwischen dem Elektromotor und dem Differentialeingang mit dem Elektromotor
in Antriebsverbindung oder ist in diesem Bereich mit dem Elektromotor
in Antriebsverbindung bringbar.
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Zweckmäßigerweise
ist hierbei ein Untersetzungsgetriebe zwischen den Elektromotor
und den Differentialeingang geschaltet, das einen ersten Getriebeausgang
und einen zweiten Getriebeausgang aufweist, wobei der erste Getriebeausgang
mit dem Differentialeingang verbunden ist und der zweite Getriebeausgang
mit einem Antriebszahnrad der hydraulischen Pumpe in Antriebsverbindung
steht oder in Antriebsverbindung bringbar ist.
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Das
Untersetzungsgetriebe kann als Planetengetriebe ausgebildet sein.
Planetengetriebe sind platzsparend und können durch die Mehrzahl an Zahneingriffsstellen
hohe Leistungen übertragen.
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Besonders
vorteilhaft ist es dabei, wenn das Untersetzungsgetriebe eine erste
und eine zweite Planetengetriebestufe aufweist, die jeweils ein
Sonnenrad, Planetenräder
und ein gehäusefestes
Hohlrad umfassen, wobei der erste Getriebeausgang des Untersetzungsgetriebes
von dem mit dem Differentialeingang verbundenen Planetenträger der
zweiten Planetengetriebestufe gebildet wird und der zweite Getriebeausgang
des Untersetzungsgetriebes von dem Planetenträger der ersten Planetengetriebestufe
gebildet wird.
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Zweckmäßigerweise
ist der Planetenträger der
ersten Planetengetriebestufe mit einer Verzahnung versehen, die
mit dem Antriebszahnrad der hydraulischen Pumpe kämmt.
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Sofern
der Planetenträger
der ersten Planetengetriebestufe auf einer Zwischenwelle angeordnet ist,
die im Axialbereich der Verzahnung des Planetenträgers der
ersten Planetengetriebestufe gelagert ist, werden die auf den Planetenträger durch
die Verzahnung einwirkenden Radialkräfte ohne oder nur mit geringem
seitlichen Versatz von der Lagerung der Zwischenwelle aufgenommen.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird die eingangs gestellte Aufgabe auch dadurch gelöst, dass
eine hydraulische Pumpe mit dem Elektromotor in Antriebsverbindung
steht oder damit in Antriebsverbindung bringbar ist und mindestens
eine trennbare Kupplung vor, in oder nach einem Untersetzungsgetriebe
angeordnet ist, das als Stirnradgetriebe ausgebildet und zwischen
den Elektromotor und den Differentialeingang geschaltet ist.
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Demnach
ist der Fahrantrieb nicht nach dem Differentialgetriebe sondern
vor dem Differentialgetriebe vom Elektromotor trennbar, nämlich durch
eine vor, innerhalb oder nach dem Untersetzungsgetriebe angeordnete
Kupplung. Durch die Ausführung
des Untersetzungsgetriebes als Stirnradgetriebe wird die Anzahl
der erforderlichen Einzelteile verringert. Diese Bauweise eignet
sich vor allem für
Leistungen, bei denen es nicht erforderlich ist, mehrere parallele Zahneingriftstellen
zur Leistungsübertragung
vorzusehen.
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Es
erweist sich auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung als
günstig,
wenn die hydraulische Pumpe im Bereich zwischen dem Elektromotor und
dem Differentialeingang mit dem Elektromotor in Antriebsverbindung
steht oder bringbar ist.
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Das
Untersetzungsgetriebe ist bevorzugt als zweistufiges Stirnradgetriebe
ausgebildet, dessen zweite Getriebestufe einen ersten Getriebeausgang bildet,
der mit dem Differentialeingang verbunden ist, und dessen erste
Getriebestufe einen zweiten Getriebeausgang bildet, der mit einem
Antriebszahnrad der hydraulischen Pumpe verbunden oder verbindbar
ist, wobei die Kupplung zwischen den beiden Getriebestufen angeordnet
ist.
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Hierbei
ist eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei der die erste Getriebestufe
ein von dem Elektromotor angetriebenes Eingangszahnrad und ein damit
in Eingriff stehendes, achsparalleles Ausgangszahnrad aufweist,
das auf einer Getriebewelle angeordnet ist, mit der ein Eingangszahnrad
der zweiten Getriebestufe drehsynchron rotiert, wobei das Ausgangszahnrad
der ersten Getriebestufe mit dem Antriebszahnrad der hydraulischen
Pumpe kämmt
und mit der Getriebewelle durch die zwischen dem Ausgangszahnrad
und der Getriebewelle angeordnete Kupplung kuppelbar ist.
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Bei
geschlossener Kupplung wird der Kraftfluss innerhalb des Fahrantriebs
hergestellt. Bei geöffneter
Kupplung wird hingegen der Fahrantrieb (zweite Getriebestufe des
Stirnradgetriebes, Differentialgetriebe und nachgeschaltete Komponenten) abgekoppelt
und ausschließlich
die Pumpe der Arbeitshydraulik durch den Elektromotor angetrieben.
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In
beiden Ausführungsformen
der Erfindung kann das Antriebszahnrad der hydraulischen Pumpe auch
im Fahrbetrieb der Antriebsachse, also im geschlossenen Zustand
der Kupplung(en) angetrieben werden. Sofern die Arbeitshydraulik
während
des Fahrbetriebs nicht betrieben werden soll, ist es von Vorteil,
wenn die hydraulische Pumpe als im Fördervolumen von Null bis zu
einem Maximalwert verstellbare Pumpe oder als Konstantpumpe mit
einer Vorrichtung für
einen drucklosen Umlauf ausgebildet ist.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es jedoch auch möglich,
dass zwischen dem Elektromotor und der hydraulischen Pumpe eine
schaltbare Kupplung angeordnet ist. In diesem Fall wird die Pumpe
lediglich zu- bzw. abgeschaltet. Aber auch bei einer Pumpe, deren
Förderstrom
durch eine Einrichtung zum drucklosem Umlauf oder Verstellung des
Fördervolumens
gesteuert bzw. geregelt werden kann, ist ein Abschalten vorteilhaft,
denn es wird dabei die im Leerlauf noch vorhandene, wenn auch geringe
hydraulische Verlustleistung vermieden.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung kann zu diesem Zweck das Ausgangszahnrad der ersten
Getriebestufe mit einer zweiten Kupplung in Wirkverbindung stehen,
die axial zwischen dem Ausgangszahnrad und einem Parallelzahnrad
angeordnet ist, das mit dem Antriebszahnrad der hydraulischen Pumpe
kämmt.
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Beiden
Ausführungsformen
der Erfindung ist gemeinsam, dass prinzipiell ein Mischbetrieb möglich ist,
in dem zugleich der Fahrantrieb und die hydraulische Pumpe mit Leistung
aus dem Elektromotor versorgt werden. Dabei handelt es sich um Übergangszustände, in
denen beispielsweise bei einem Gabelstapler primär die Last angehoben und dabei
mit nur geringer Geschwindigkeit (Kriechgeschwindigkeit) gefahren
wird oder – umgekehrt – primär mit hoher Geschwindigkeit
gefahren und noch im Auslauf, also kurz vor dem Anhalten, die Last
mit geringer Hubgeschwindigkeit bereits angehoben wird. Es findet
dabei eine Leistungsverzweigung der vom Elektromotor abgegebenen
Leistung statt.
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Hierbei
kann der Mischbetrieb „hydraulisch" erzeugt werden,
indem die hydraulische Pumpe angetrieben und mit Hilfe einer geeigneten
Steuerung bzw. Regelung der von der Pumpe erzeugte Förderstrom
verändert
(Verstellpumpe) oder gezielt zum Verbraucher bzw. drucklos zu einem
Tank geführt wird.
Die hydraulische Pumpe kann dabei – wie oben bereits erwähnt – ständig angetrieben
werden. Bei dieser Bauweise kann die zum Abkoppeln des Fahrantriebs
vom Elektromotor vorgesehene Kupplung als reine Schaltkupplung ausgebildet
sein (kraft- oder formschlüssig).
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Sofern
die zum Abtrennen des Fahrantriebs vorgesehene(n) Kupplung(en) und
ggf. auch eine Kupplung in der Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor
und der hydraulischen Pumpe kraftschlüssig ausgebildet ist/sind,
kann mit Hilfe einer das übertragbare
Drehmoment der Kupplung(en) steuernden oder regelnden Baueinheit
auch im „mechanischen" Mischbetrieb gefahren
werden. Auch hier speist der Elektromotor Leistung sowohl in den Fahrantrieb
als auch in die hydraulische Pumpe ein. Der Mischbetrieb wird durch
gesteuerten bzw. geregelten Schlupf in der/den Kupplung(en) ermöglicht. Hierbei
kann jeweils die kraftschlüssige
Kupplung Reibbeläge
aufweisen oder als Visko- bzw. Flüssigkeitskupplung ausgebildet
sein.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Differentialgetriebe
als Kegelrad-Differentialgetriebe
ausgebildet. Der Differentialkorb ist dabei der Differentialeingang.
Bei einem Untersetzungsgetriebe in Planetengetriebeausführung (siehe
erste Ausführungsform
der Erfindung) kann am Differentialkorb ein Planetenträger angeformt
sein oder eine zweckmäßige Verbindung
zwischen diesen beiden Bauteilen vorgesehen sein. Analog dazu es
möglich,
das Ausgangszahnrad der zweiten Getriebestufe des als Stirnradgetriebe
ausgebildeten Untersetzungsgetriebes (siehe zweite Ausführungsform
der Erfindung) mit dem Differentialkorb zu verbinden oder eine Verzahnung
am Differentialkorb anzubringen.
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Grundsätzlich kann
auch ein Planeten-Differentialgetriebe anstelle eines Kegelrad-Differentialgetriebes
zum Einsatz kommen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei
zeigt
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1 eine
erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsachse,
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2 eine
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Antriebsachse,
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3 eine
Variante der in 2 dargestellten Antriebsachse
und
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4 eine
weitere Variante der in 2 dargestellten Antriebsachse.
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Die
in 1 dargestellte erfindungsgemäße Antriebsachse ist im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
für den
Einbau in eine Arbeitsmaschine vorgesehen, die mit einer Arbeitshydraulik
ausgestattet ist, beispielsweise einen Gegengewichts-Gabelstapler. Bei
der Arbeitshydraulik kann es sich um die Hub- und Neigezylinder
eines Hubgerüstes
des Gegengewichts-Gabelstaplers handeln.
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Die
Antriebsachse verfügt über einen
Fahrantrieb, der einen Elektromotor 1, ein nachgeschaltetes
Untersetzungsgetriebe 2 und ein nachgeschaltetes Differentialgetriebe 3 aufweist.
Das Differentialgetriebe 3 ist in den vorliegenden Ausführungsbeispielen
als Kegelrad-Differentialgetriebe ausgeführt und verfügt über einen
vom Differentialkorb 3a gebildeten Differentialeingang
und über
zwei Differentialausgänge,
die von Steckwellen 3b und 3c gebildet werden, von
denen die in der Figur linke Steckwelle 3c durch eine hohle
Antriebswelle 1a des Elektromotors 1 hindurchgeführt ist.
Die beiden Steckwellen 3b und 3c sind unter Zwischenschaltung
jeweils einer trennbaren Kupplung 4 bzw. 5 mit
Radwellen 6 bzw. 7 verbunden.
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Die
Kupplungen 4 und 5 sind bevorzugt als nasslaufende
Lamellenkupplungen ausgebildet, die gegen Federkraft hydraulisch
einrückbar
(schließbar) sind.
Jede Kupplung verfügt über einen
Lamellenkorb 4a bzw. 5a, der auf der Radwelle 6 bzw. 7 drehstarr
befestigt ist, und einen Lamellenträger 4b bzw. 5b,
der drehstarr mit der Steckwelle 3b bzw. 3c rotiert.
In den Lamellenkorb 4a bzw. 5a sind ein Ringzylinder
und ein Ringkolben integriert. Im Lamellenkorb 4a bzw. 5a,
der Radwelle 6 bzw. 7 und dem zur Lagerung der
Radwelle 6 bzw. 7 ausgebildeten Lagergehäuse 8 bzw. 9 sind
Druckmittelkanäle 10 angeordnet,
durch die der Ringkolben mit Druckmittel beaufschlagbar ist und
dadurch die Kupplung 4 bzw. 5 geschossen werden
kann.
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Auf
dem Lamellenkorb 4a bzw. 5a jeder Kupplung 4 bzw. 5 sind
Lamellen einer Bremse 11 bzw. 12 gehaltert, die
als hydraulisch lösbare
Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildet ist. Die Bremse 11 bzw. 12 wird
durch Federkraft in Schließrich tung
beaufschlagt. Um die Bremse 11 bzw. 12 zu lösen, ist
jeweils ein hydraulisch beaufschlagbarer Ringkolben vorgesehen.
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Bei
dem Untersetzungsgetriebe 2, das dem Differentialgetriebe 3 vorgeschaltet
ist, handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel (1) um
ein zweistufiges Planetengetriebe. Die erste Planetengetriebestufe,
die unmittelbar auf den Elektromotor 1 folgt, verfügt über ein
an der hohlen Antriebswelle 1a angeformtes Sonnenrad 13,
mehrere Planetenräder 14,
die auf einem Planetenträger 15 gelagert
sind, und ein gehäusefestes
Hohlrad 16. Die sich anschließende zweite Planetengetriebestufe
besteht aus einem Sonnenrad 17, das an einer mit dem Planetenträger 15 der
ersten Planetengetriebestufe drehstarr verbundenen Zwischenwelle 18 angeformt ist,
mehreren Planetenrädern 19,
die auf einem Planetenträger 20 gelagert
sind, und einem gehäusefesten
Hohlrad 21.
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Der
Planetenträger 20 der
zweiten Planetengetriebestufe bildet einen ersten Getriebeausgang des
Untersetzungsgetriebes 2, der mit dem Differentialeingang
verbunden ist. Zu diesem Zweck sind die Stegzapfen des Planetenträgers 20 an
dem Differentialkorb 3a des Differentialgetriebes 3 angeformt.
An dem Planetenträger 14 der
ersten Planetengetriebestufe ist eine Verzahnung 15a angeformt,
die mit einem Antriebszahnrad 22 einer hydraulischen Pumpe 23 kämmt, die
z. B. zur Versorgung der bereits erwähnten Arbeitshydraulik vorgesehen
ist. Demnach dient der Planetenträger 14 der ersten
Planetengetriebestufe als zweiter Getriebeausgang des Untersetzungsgetriebes.
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Der
erste Getriebeausgang des Untersetzungsgetriebes 2 ist
also dem Fahrantrieb zugeordnet, während der zweite Getriebeausgang
des Untersetzungsgetriebes 2 in Wirkverbindung mit der
Pumpe 23 der Arbeitshydraulik steht.
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Bei
geöffneten
Kupplungen 4 und 5 sind die Radwellen 6 und 7 vom
Elektromotor abgekoppelt. Die geschlossenen Bremsen 11 und 12 verhindern unbeabsichtigte
Fahrbewegungen der mit der Antriebsachse ausgerüsteten Arbeitsmaschine. Der Elektromotor 1 versorgt
in diesem Betriebszustand durch den zweiten Getriebeausgang des
Untersetzungsgetriebes 2 ausschließlich die Pumpe 23 der Arbeitshydraulik
(Wirkverbindung zwischen der Verzahnung 15a am Planetenträger 15 und
dem Antriebszahnrad 22 der hydraulischen Pumpe 23).
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Werden
die Kupplungen 4 und 5 geschlossen und (gleichzeitig)
die Bremsen 11 und 12 gelöst, so versorgt der Elektromotor
den Fahrantrieb mit Energie. Die Pumpe 23 der Arbeitshydraulik
kann hierbei deaktiviert sein, indem z. B. bei einer Ausführung der
hydraulischen Pumpe 23 als Konstantpumpe in einen drucklosen
Umlauf gefördert
wird. Ist die hydraulische Pumpe 23 als Verstellpumpe ausgebildet, so
wird sie zu dem genannten Zweck in eine Stellung mit Null Fördervolumen
gebracht.
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In 1 nicht
dargestellt ist eine Variante dieser Ausführungsform der Erfindung, bei
der die hydraulische Pumpe 23 durch eine Kupplung von dem
Antriebszahnrad 22 getrennt werden kann, um eine im Leerlauf
sonst verbleibende (geringfügige) hydraulische
Verlustleistung zu vermeiden.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
die Pumpe 23 der Arbeitshydraulik parallel zum Fahrantrieb
zu betreiben, sofern der Elektromotor hierfür ausreichend Leistung zur
Verfügung
stellt. Zu diesem Zweck kann in diesem „Mischbetrieb" z. B. das Fördervolumen
der als Verstellpumpe ausgebildeten Pumpe 23 zwischen Null
und einem gewünschten Wert
variiert werden.
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Alternativ
zu der dargestellten Antriebsverbindung der hydraulischen Pumpe 23 mit
dem Elektromotor 1 im Bereich zwischen dem Elektromotor 1 und
dem Differentialeingang (nämlich über den
zweiten Getriebeausgang) ist es denkbar, die hydraulische Pumpe 23 an
einer anderen Stelle mit dem Elektromotor 1 in Antriebsverbindung
zu bringen, ggf. auch mit Zwischenschaltung einer Untersetzung und/oder
einer trennbaren Kupplung.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, bei der das Untersetzungsgetriebe 2,
das dem Differentialgetriebe vorgeschaltet ist, als zweistufiges
Stirnradgetriebe ausgebildet ist. Hierbei ist eine erste Getriebestufe
durch ein Eingangszahnrad 24 und ein damit in Eingriff
stehendes achsparalleles Ausgangszahnrad 25 gebildet. Das Eingangszahnrad 24 ist
an der hohlen Antriebswelle 1a des Elektromotors 1 angeformt.
Das Ausgangszahnrad 25 ist auf einer Getriebewelle 16 angeordnet,
mit der ein bevorzugt an der Getriebewelle 16 angeformtes
Eingangszahnrad 27 der zweiten Getriebestufe drehsynchron
rotiert. Die zweite Getriebestufe wird durch ein mit dem Eingangszahnrad 27 kämmendes
Ausgangszahnrad 28 vervollständigt, das am Differentialkorb 3a befestigt
und zu dessen Drehachse koaxial ist.
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Die
zweite Getriebestufe bildet somit einen ersten Getriebeausgang des
Untersetzungsgetriebes 2, der mit dem Differentialeingang
verbunden ist, also dem Differentialkorb 3a. Einen zweiten
Getriebeausgang des Untersetzungsgetriebes 2 stellt die
erste Getriebestufe dar, deren Ausgangszahnrad 25 zu diesem
Zweck mit dem Antriebszahnrad 22 der hydraulischen Pumpe 23 kämmt.
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Durch
eine hydraulisch schließbare
und durch Federkraft trennbare Kupplung 29, die zwischen
das Ausgangszahnrad 25 und die Getriebewelle 16 geschaltet
und im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in das Ausgangszahnrad 25 integriert ist, kann das Ausgangszahnrad 25 mit
der Getriebewelle 16 verbunden oder von dieser getrennt
werden. Im getrennten Zustand sind die zweite Getriebstufe des Untersetzungsgetriebes 2 und
das nachgeschaltete Differentialgetriebe 3 sowie die nachfolgenden Komponenten
vom Elektromotor 1 entkoppelt. Die vom Elektromotor 1 zur
Verfügung
gestellte Leistung fließt
damit ausschließlich über den
zweiten Getriebeausgang (also die erste Getriebestufe) in die Pumpe 23 der
Arbeitshydraulik. Unbeabsichtigte Fahrzeugbewegungen werden durch
die geschlossenen Bremsen 11 und 12 verhindert.
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Wird
die Kupplung 29 geschlossen und werden die Bremsen 11 und 12 gelöst, so versorgt
der Elektromotor den Fahrantrieb mit Energie. Wie bereits zur Ausführungsform
der Erfindung gemäß 1 beschrieben,
kann hierbei die Pumpe 23 der Arbeitshydraulik deaktiviert
sein, indem z. B. bei einer Ausführung
der hydraulischen Pumpe 23 als Konstantpumpe in einen drucklosen
Umlauf gefördert wird.
Ist die hydraulische Pumpe 23 als Verstellpumpe ausgebildet,
so wird sie zu dem genannten Zweck in eine Stellung mit Null Fördervolumen
verschwenkt.
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Die
innerhalb des Untersetzungsgetriebes 2 angeordnete Kupplung 29 ersetzt
somit die in 1 dargestellten, dem Differentialgetriebe 3 nachgeschalteten
Kupplungen 4 und 5. Es ist selbstverständlich auch
möglich,
die Kupplung 29 nicht zwischen die beiden Getriebestufen
sondern zwischen die zweite Getriebestufe und den Differentialeingang (Differentialkorb 3a)
oder zwischen den Elektromotor 1 und die erste Getriebestufe
zu schalten, sofern ein zusätzliches
Zahnradpaar vorgesehen ist. In jedem Fall ist hierbei die Kupplung 29 zwischen
dem Elektromotor 1 und dem Differentialeingang, also dem Differentialkorb 3,
angeordnet.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist es denkbar, dass die Antriebsverbindung der hydraulischen
Pumpe 23 mit dem Elektromotor 1 nicht im Bereich
zwischen dem Elektromotor 1 und dem Differentialeingang
erfolgt, sondern die hydraulische Pumpe 23 an einer anderen,
dafür geeigneten Stelle
mit dem Elektromotor 1 ggf. unter Zwischenschaltung einer
Untersetzung und/oder einer trennbaren Kupplung in Antriebsverbindung
steht.
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In
den 3 und 4 sind Varianten der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Hierbei ist bei der Variante gemäß 3 in
das Antriebszahnrad 22 der hydraulischen Pumpe 23 eine Kupplung 30 integriert,
mittels der die hydraulische Pumpe 23 von dem Antriebszahnrad 22 getrennt werden
kann. Dadurch kann z. B. eine im Leerlauf sonst verbleibende (geringfügige) hydraulische
Verlustleistung vermieden werden.
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Bei
der Variante gemäß 4 steht
das Ausgangszahnrad 25 der ersten Getriebestufe mit einer zweiten
Kupplung 31 in Wirkverbindung, die axial zwischen dem Ausgangszahnrad 25 und
einem Parallelzahnrad 32 angeordnet ist, das mit dem Antriebszahnrad 22 der
hydraulischen Pumpe 23 kämmt. Im Prinzip handelt es
sich dabei um die räumliche
Zusammenfassung der in 3 dargestellten Schaltung. Demnach
sind mit dieser „Doppelkupplung" diesselben Schaltungsmöglichkeiten
vorhanden.
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Gegenüber der
in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung hat
die in den 2 bis 4 dargestellte
Ausführungsform
den Vorteil, dass nur eine Abkopplungsstelle im Fahrantrieb vorhanden
ist, nämlich
vor dem Differentialeingang. Darüber
hinaus läuft
bei abgekoppeltem Fahrantrieb das Differentialgetriebe 3 und
ein Teil des Untersetzungsgetriebes nicht mit, so dass Energie gespart
wird.