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Die
Erfindung betrifft ein Antriebsachse einer mobilen Antriebsmaschine,
insbesondere Flurförderzeug, mit einem Hydraulikmotor,
der einen drehbaren Rotor und einen entgegengesetzt drehbaren Stator aufweist,
wobei der Rotor mit einer ersten Abtriebswelle und der Stator mit
einer zweiten Abtriebswelle in trieblicher Verbindung steht, und
einem zwischen dem Rotor oder dem Stator und der entsprechenden Abtriebwelle
angeordneten Umkehrgetriebe.
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Aus
der
EP 1 182 075 A1 ist
eine gattungsgemäße Antriebsachse mit einem einzigen
Hydraulikmotor, der einen drehbaren Rotor und einen entgegengesetzt
drehbaren Stator aufweist, zum Antrieb von zwei Abtriebswellen bekannt.
Der Rotor und der Stator drehen hierbei gegenläufig, wodurch
bei einer derartigen Einmotorachse ein Umkehrgetriebe erforderlich
ist, das zwischen dem Rotor bzw. dem Stator und der entsprechenden
Abtriebswelle angeordnet ist. Mit einer derartigen Antriebsachse
kann ein Antrieb beider Abtriebswellen mit lediglich einem Hydraulikmotor
ohne ein Differentialgetriebe erfolgen.
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Aus
der
US 4 934 214 ist
ebenfalls eine gattungsgemäße Antriebsachse mit
einem Hydraulikmotor bekannt, der mit einem drehbaren Rotor sowie
einem entgegengesetzt drehbarer Stator versehen ist, um mit einem
einzigen Hydraulikmotor ohne Differentialgetriebe beide Abtriebswellen
anzutreiben. Der Rotor und der Stator des Hydraulikmotors stehen hierbei über
jeweils ein Getriebe mit der entsprechenden Abtriebswelle in Verbindung.
Ein Endantrieb ist als Stirnradstufe ausgebildet, das ein Eingangszahnrad
aufweist, das mit einem mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen
Abtriebszahnrad in Eingriff steht. Der zweite Endantrieb ist als
Stirnradstufe mit drei Zahnrädern ausgebildet. Hierbei
kämmt das Eingangszahnrad mit einem Zwischenzahnrad, das
wiederum mit dem an der Abtriebswelle drehfest befestigten Abtriebszahnrad
in Eingriff steht. In diesem Endantrieb ist somit die Funktion des
Umkehrgetriebes integriert.
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Bei
der aus der
US 4 394 214 bekannten
Antriebsachse ist der Hydraulikmotor auf einer zur Längsachse
der Abtriebswellen parallelen Längsachse angeordnet. Aufgrund
des Achsversatzes zwischen der Längsachse der Abtriebswellen
und der Längsachse des Hydraulikmotors weist eine derartige
Antriebsachse jedoch einen hohen Bauraumbedarf auf.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Antriebsachse zur Verfügung zu stellen, die einen geringen
Bauraumbedarf aufweist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Abtriebwellen auf einer koaxialen Längsachse angeordnet
sind und der Hydraulikmotor auf einer schräg zur Längsachse
angeordneten Längsachse angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist
somit der Hydraulikmotor mit seiner Längsachse schräg zur
Längsachse der Abtriebswellen angeordnet. Durch die hierdurch
erzielte Schräglage des Hydraulikmotors bezüglich
der Längsachse der Antriebswellen ist auf einfache Weise
ein geringer Bauraumbedarf mit einer im Durchmesser schlanken Bauweise der
Antriebsachse erzielbar.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Umkehrgetriebe
von einer Ritzelwelle gebildet, die mit dem Stator oder dem Rotor über
ein Zahnrad in Eingriff steht, wobei eine Längsachse der
Ritzelwelle parallel zur Längsachse des Hydraulikmotors
und schräg zur Längsachse der Abtriebswellen angeordnet
ist. Mit einer derartigen ebenfalls schräg zur Längsachse
der Abtriebswellen angeordneten Ritzelwelle, die zwischen dem Rotor bzw.
dem Stator und einer Abtriebswelle angeordnet ist, kann mit geringem
Bauaufwand und bei geringem Bauraumbedarf die Funktion des Umkehrgetriebes bei
einer erfindungsgemäßen Einmotorachse erzielt werden.
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Besondere
Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung der Rotor bzw. der Stator und/oder die Ritzelwelle
mittels jeweils eines Gelenks, insbesondere eines Kardangelenks,
mit der entsprechenden Abtriebswelle in gelenkiger Verbindung stehen.
Mit derartigen Gelenken kann auf einfache Weise der Winkelversatz
zwischen dem Hydraulikmotor und der Ritzelwelle sowie den Abtriebswellen
ausgeglichen werden und die Drehmomentübertragung zwischen
dem Rotor und dem Stator und der entsprechenden Abtriebswelle erfolgen.
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Die
Abtriebswellen können hierbei mit radseitigen Untersetzungsgetrieben
in Wirkverbindung stehen. Hierdurch kann der Hydraulikmotor als Schnellläufer
ausgebildet werden. Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung die Abtriebswellen als Radwellen ausgebildet
sind. Bei als Radwellen ausgebildeten Abtriebswellen, die direkt
das entsprechende Antriebsrad der Arbeitsmaschine antrieben, sind
keine radseitigen Untersetzungsgetriebe erforderlich. Durch den
Entfall der radseitigen Untersetzungsgetriebe und die Verwendung
eines als Langsamläufer ausgebildeten Hydraulikmotors ergibt
sich ein geringer Bauaufwand. Zudem kann die Antriebsachse im Bereich
der Abtriebswellen und somit der radseitigen Enden mit einem geringen
Durchmesser versehen werden, wodurch sich eine schlanke Bauform
mit einem geringen Bauraumbedarf der Antriebsachse ergibt.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung
sind die Abtriebswellen in Radlagergehäusen angeordnet,
die mit einem Gehäuse verbunden sind, in dem der Hydraulikmotor angeordnet
ist. Durch entsprechende Gestaltung der Flansche zwischen den Radlagergehäusen
und dem Gehäuse des Hydraulikmotors kann die Schräglage des
Hydraulikmotors zu den Radlagergehäusen auf einfache Weise
ausgeglichen werden.
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Besondere
Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung die Radlagergehäuse jeweils mit einem Befestigungsflansch
für ein Hubgerüst und/oder einem Befestigungsflansch zur
Befestigung der Antriebsachse an einem Fahrzeugrahmen der Arbeitsmaschine
versehen sind. Eine erfindungsgemäße, mit einem
als Langsamläufer ausgebildeten Hydraulikmotor ausgebildete
Antriebsachse kann an den Radlagergehäusen mit einem geringen
Durchmesser versehen werden. Antriebsachsen des Standes der Technik
mit an den radseitigen Enden angeordneten als Langsamläufer ausgebildeten
Hydraulikmotoren oder Antriebsachsen des Standes der Technik mit
an den radseitigen Enden angeordneten Untersetzungsgetrieben und als
Schnellläufer ausgebildeten Hydraulikmotoren weisen an
den Radlagergehäusen große Durchmesser auf, wodurch
die Anbindung eines Hubgerüstes an die Antriebsachse und
die Anbindung der Antriebsachse an einen Fahrzeugrahmen aufwändig
ist und einen hohen Bauaufwand aufweist. Bei einer erfindungsgemäßen
Antriebsachse mit einem einzigen als Langsamläufer ausgebildeten
Hydraulikmotor wird die Anbindung der Antriebsache an einen Fahrzeugrahmen
oder die Anbindung eines Hubgerüstes an die Antriebsachse,
beispielsweise mittels schalenförmigen, die Radlagergehäuse
umgebenden Befestigungsflanschen, aufgrund des geringen Durchmessers
der Radlagergehäuse und der im Durchmesser schlanken Bauweise
der Antriebsachse vereinfacht, wodurch eine kostengünstige
Anbindung der Antriebsachse an den Fahrzeugrahmen und eine kostengünstige
Anbindung eines Hubgerüstes an die Antriebsachse erzielbar
ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Antriebsachse können
an jeder Abtriebswelle jeweils eine Bremseinrichtung angeordnet
werden. Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung zwischen dem Rotor und dem Stator des Hydraulikmotors
eine Bremseinrichtung angeordnet ist. Mit einer derartigen Bremseinrichtung
kann die Differentialwirkung des Hydraulikmotors gesperrt werden
und somit mit lediglich einer Bremseinrichtung die Funktion einer
Betriebsbremse und/oder einer Feststellbremse erzielt werden.
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Zweckmäßigerweise
ist der Hydraulikmotor als Axialkolbenschrägscheibenmotor
mit einer drehbaren Zylindertrommel und einem mit einer Schrägscheibe
versehenen, drehbaren Gehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuse
mit einer Steuerscheibe drehfest verbunden ist und das Achsgehäuse
mit einem Anschlussflansch versehen ist, an dem die Steuerscheibe
anliegt. Eine derartige Axialkobenmaschine weist gegenüber
beispielsweise einem als Radialkolbenmotor ausgebildeten Hydraulikmotor
einen geringen Durchmesser auf, wodurch auf einfache Weise eine
erfindungsgemäße Antriebsachse mit einem einzigen,
als Langsamläufer ausgebildeten Hydraulikmotor zum Antrieb
der beiden Abtriebswellen gebildet werden, die einen geringen Bauraumbedarf
aufweist.
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Zweckmäßigerweise
ist eine Federeinrichtung vorgesehen, mittels der die Zylindertrommel
in Richtung der Steuerscheibe beaufschlagt ist. Hierdurch kann auf
einfache Weise eine Anpressung der Zylindertrommel an die Steuerscheibe
und eine Anpressung der Steuerscheibe an den Anschlussflansch erzielt
werden, der einen Betrieb der Axialkolbenmaschine mit einem hohen
Wirkungsgrad ermöglicht.
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Gemäß einer
Ausführungsform, bei der die Zylindertrommel mit einer
Triebwelle drehfest verbunden ist, die mittels einer Lagerung in
dem Achsgehäuse und mittels einer weiteren Lagerung in
dem Gehäuse des Hydraulikmotors drehbar gelagert ist, ist
die Federeinrichtung als Druckfeder ausgebildet. Mit einer derartigen
Druckfeder, die beispielsweise an der Triebwelle und der Zylindertrommel
abgestützt ist, kann die Anpressung der Zylindertrommel
an die Steuerscheibe und die Anpressung der Steuerscheibe an den
Anschlussflansch auf einfache Weise erzielt werden.
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Sofern
gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung die Zylindertrommel mit einer Triebwelle drehfest
verbunden ist, die mittels Lagerungen in dem Achsgehäuse
drehbar gelagert ist, ist die Federeinrichtung bevorzugterweise
als Zugfeder ausgebildet. Bei einer derartigen Bauweise der Axialkolbenmaschine
mit einer fliegend gelagerten Zylindertrommel kann mit einer Zugfeder,
die beispielsweise zwischen der Zylindertrommel und der Steuerscheibe
angeordnet ist, auf einfache Weise die Anpressung der Zylindertrommel
an die Steuerscheibe erzielt werden.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der
schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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In
der Figur ist eine erfindungsgemäße Antriebsachse
A in einem Längsschnitt dargestellt. Die Antriebsachse
A weist einen als Axialkolbenschrägscheibenmaschine ausgebildeten
Hydraulikmotor H auf, der eine mit einer Triebwelle 1 drehfest
verbundene Zylindertrommel 2 aufweist, die einen drehbaren
Rotor R bildet.
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Die
Zylindertrommel 2 ist mit mehreren längsverschiebbaren
Kolben 3 versehen, die beispielsweise mittels Gleitschuhen
auf einer Schrägscheibe 4 abgestützt
sind. Die Schrägscheibe 4 ist an einem Gehäuse 5 des
Hydraulikmotors H ausgebildet, das entgegengesetzt zur Zylindertrommel 2 drehbar
gelagert ist und einen Stator S bildet. Der Rotor R und der Stator
S sind hierbei um eine gemeinsame Längsachse L1 des Hydromotors
H drehbar gelagert.
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Das
Gehäuse 5 ist mit einer Steuerscheibe 6 drehfest
verbunden, an der die Zylindertrommel 2 anliegt und in
der beispielsweise zwei nicht mehr dargestellte nierenförmige
Ringnuten zur Druckmittelzufuhr bzw. -abfuhr der Kolben 3 ausgebildet
sind. Zwischen der Zylindertrommel 2 und der Steuerscheibe 6 ist
hierbei ein Steuerspiegel ausgebildet. Die Steuerscheibe 6 liegt
an einem achsgehäuseseitigen Anschlussflansch 7 an,
der mit entsprechenden nicht mehr dargestellten Druckmittelzufuhr – und
abfuhranschlüssen versehen ist, die mit den Ringnuten der Steuerscheibe 6 in
Verbindung stehen.
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Der
Anschlussflansch 7 ist Bestandteil eines Achsgehäuses 8,
in dem der Hydraulikmotor H angeordnet ist. An das in der Figur
linke Ende des Achsgehäuses 8 ist ein Radlagergehäuse 9a einer
ersten Abtriebswelle 10a angeflanscht. An das in der Figur rechte
Ende des Achsgehäuses 8 ist weiterhin eine Radlagergehäuse 9b einer
zweiten Abtriebswelle 10b angeflanscht. Die beiden Abtriebswellen 10a, 10b sind
hierbei auf einer koaxialen Längsachse 12 angeordnet
und als Radwellen ausgebildet, die direkt mit den nicht mehr dargestellten
Antriebsrädern der Antriebsachse A in Verbindung stehen.
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Die
mit der Zylindertrommel 2 drehest verbundenen Triebwelle 1 ist
hierbei mittels eines Lagers 11a in dem Anschlussflansch 7 des
Achsgehäuses 8 und mittels eines zweiten Lagers 11b in
dem mit der Schrägscheibe 4 versehenen Gehäuse 5 drehbar
gelagert. Das Gehäuse 5 ist mittels entsprechender
Lager 12a, 12b in dem Achsgehäuse 8 drehbar
gelagert.
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Die
entgegengesetzte Drehrichtung des von der Zylindertrommel 2 gebildeten
Rotors R und des von dem Gehäuse 5 gebildeten
Stators S wird von einem Umkehrgetriebe U ausgeglichen. Das Umkehrgetriebe
U weist eine Ritzelwelle 13, die mittels entsprechender
Lager 14a, 14b in dem Achsgehäuse 8 um
eine Längsachse 13 drehbar gelagert ist. Das Umkehrgetriebe
U steht hierbei mit dem Stator S in Verbindung, wobei ein an der
Ritzelwelle 13 angeordnetes Zahnrad 15 mit einem
an dem Gehäuse 5 angeordneten Zahnrad 16 in
Eingriff steht.
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Erfindungsgemäß ist
die Längsachse L1 des Hydraulikmotor H schräg
zur Längsachse L1 der Abtriebswellen 10a, 10b angeordnet.
Die Längsachse 13 der Ritzelwelle 13 des
Umkehrgetriebes U ist ebenfalls schräg zur Längsachse 12 der
Abtriebswellen 10a, 10b und parallel zur Längsachse
L1 des Hydromotors H angeordnet.
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Die
mit dem Rotor R drehfest verbundene Triebwelle 1 steht
hierbei mittels eines Gelenks 17a, insbesondere eines als
Gleichlaufgelenks ausgebildeten Kardangelenks, direkt mit der Antriebwelle 10a in
Verbindung. Die von dem Stator S angetriebene Ritzelwelle 13 des
Umkehrgetriebes U steht entsprechend mittels eines Gelenks 17b,
insbesondere eines als Gleichlaufgelenks ausgebildeten Kardangelenks,
mit der Abtriebwelle 10b in Verbindung.
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Durch
die erfindungsgemäße Schräglage des Hydromotors
H zur Längsachse 12 der Abtriebswellen 10a, 10b ergibt
sich hierbei ein geringer Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen
Antriebsachse A mit einer schlanken Bauweise des Achsgehäuses 8.
Durch die beispielsweise als Kardangelenke ausgebildeten Gelenke 17a, 17b kann
hierbei auf einfache Weise die Drehmomentübertragung von
dem Rotor R sowie dem Stator S und dem Umkehrgetriebe U auf die
Abtriebswellen 10a, 10b erfolgen.
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Durch
die Ausbildung der Abtriebswellen 10a, 10b als
Radwellen und den Entfall von radseitigen Untersetzungsgetrieben
können weiterhin die Radlagergehäuse 9a, 9b mit
einem geringen Durchmesser und somit in einer schlanken Bauweise
ausgeführt werden. Hierdurch wird eine von einem einzigen,
als Langsamläufer ausgebildeten Hydraulikmotor H angetriebene
Antriebsachse A zur Verfügung gestellt, bei der insbesondere
bei der Verwendung in einem Flurförderzeug die Anbindung
der Antriebsachse A an einen Rahmen mittels der Radlagergehäuse 9a, 9b sowie
die Anbindung eines Hubgerüstes an die Radlagergehäusen 9a, 9b mit
einem geringen Bauaufwand und in kostengünstiger Weise
durch geeignete, nicht näher dargestellte Befestigungsflansche
an den Radlagergehäusen 9a, 9b möglich
ist.
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Die
Schräglage des Hydromotors H der Antriebachse A kann auf
einfache Weise durch entsprechend schräg ausgebildete Flansche
der Radlagergehäuse 9a, 9b bzw. des Achsgehäuses 8 ausgeglichen
werden. In der Figur ist das Achsgehäuse 8 an den
stirnseitigen Enden mit senkrecht zur Längsachse 11 des
Hydromotors H ausgebildeten Flanschflächen versehen, so
dass die Schräglage des Hydromotors H bezüglich
der Längsachse 12 der Abtriebwellen 10a, 10b durch
entsprechend schräg zur Längsachse 12 angeordnete
stirnseitige Flanschflächen der Radlagergehäuse 9a, 9b ausgeglichen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1182075
A1 [0002]
- - US 4934214 [0003]
- - US 4394214 [0004]