DE102010040756A1

DE102010040756A1 - Radantriebseinheit für ein Flurfördergerät

Info

Publication number: DE102010040756A1
Application number: DE102010040756A
Authority: DE
Inventors: Peter Streipardt
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-15

Abstract

Eine Radantriebseinheit für ein Flurfördergerät mit einem aus zumindest einer Stirnradstufe (4, 5) bestehenden Getriebe ist einerseits von einem Antriebsmotor (8) antreibbar und steht andererseits mit einer von diesem aus vertikal nach unten verlaufenden Kegelritzelwelle (11) in Verbindung. Dabei bildet ein auf der Kegelritzelwelle (11) angeordnetes Kegelritzel (12) gemeinsam mit einem auf einer horizontal verlaufenden Abtriebswelle (15) angeordneten Tellerrad (13) ein Kegelradgetriebe (14), wobei auf der Abtriebswelle (15) an ihrem vom Tellerrad (13) abgewandten Ende ein Abtriebsflansch (16) zur Aufnahme eines Antriebsrades ausgebildet ist. Die Radantriebseinheit ist von einem sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden Gehäuse (1) umschlossen ist, dessen Befüllung mit Schmiermittel eine ausreichende Schmierung sämtlicher Antriebselemente gewährleisten soll. Zur Verringerung der Schmiermittelmenge im Gehäuse (1) ist in dessen Inneren zumindest ein an diesem befestigter, in das Schmiermittel hineinragender Verdrängungskörper (24) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radantriebseinheit für ein Flurfördergerät mit einem aus zumindest einer Stirnradstufe bestehenden Getriebe, das einerseits von einem Antriebsmotor antreibbar ist und andererseits mit einer von diesem aus vertikal nach unten verlaufenden Kegelritzelwelle in Verbindung steht, wobei ein auf der Kegelritzelwelle angeordnetes Kegelritzel gemeinsam mit einem auf einer horizontal verlaufenden Abtriebswelle angeordneten Tellerrad ein Kegelradgetriebe bildet, wobei auf der Abtriebswelle an ihrem vom Tellerrad abgewandten Ende ein Abtriebsflansch zur Aufnahme eines Antriebsrades ausgebildet ist und wobei die Radantriebseinheit von einem sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden Gehäuse umschlossen ist, dessen Befüllung mit Schmiermittel eine ausreichende Schmierung sämtlicher Antriebselemente gewährleistet.
Bei Flurfördergeräten handelt es sich um Transportmittel, mit denen Güter in einer horizontalen Lage transportiert werden. In erster Linie kommen sie als gleislose Staplerfahrzeuge, die von einem Verbrennungsmotor oder Elektromotor angetrieben werden, zum Einsatz. Diese Fahrzeuge müssen auf engstem Raum manövrieren können und sind daher mit angetriebenen und lenkbaren Radsätzen versehen. Gegenstand der Erfindung ist eine Radantriebseinheit, die vorzugsweise in einem elektrisch angetrieben Gabelstapler Anwendung findet und dabei das Antriebsdrehmoment von dem Elektromotor aus auf das Antriebsrad überträgt.
Eine Radantriebseinheit der vorgenannten Gattung ist aus der DE 198 26 067 A1 bekannt. Ein Gehäuse der Radantriebseinheit ist mittels eines Schwenklagers schwenkbar gegenüber einem Gestell des Flurfördergeräts gelagert, wobei im Gestell ein Elektromotor angeordnet ist. Dieser Elektromotor treibt über eine Stirnradstufe, eine Kegelritzelwelle, ein Tellerrad und eine Abtriebswelle ein Rad an. Das Innere des Gehäuses ist dabei mit einem flüssigen Schmiermittel gefüllt, dessen Spiegel zur Realisierung einer Tauchschmierung bis in den Bereich der im Eingriff befindlichen Zahnräder der Stirnradstufe reicht. Auf diese Weise werden sämtliche Zahnräder und Wellenlagerungen ausreichend geschmiert. Das Ölvolumen, das dafür aber zur Verfügung gestellt werden muss, um nahezu das gesamte Gehäuse zu füllen, beträgt in der Regel mehrere Liter, wodurch bei einer Erstbefüllung und bei einem Austausch des Schmiermittels erhebliche zusätzliche Kosten entstehen.
Weiterhin ist aus der DE 10 2005 055 567 A1 eine Radantriebseinheit gleichen Aufbaus bekannt, bei der aber das Innere des Gehäuses in zwei Kammern unterteilt ist, die zueinander abgedichtet sind. Jede dieser Kammern nimmt eine separate Schmiermittelmenge auf und ist dabei nur teilweise gefüllt, so dass sich insgesamt eine geringere Schmiermittelmenge ergibt. Dadurch soll unter anderem aber auch eine Erwärmung des Schmiermittels infolge von Planschverlusten vermieden werden. Die Ausbildung getrennter Kammern und deren Abdichtung zueinander sind aber mit zusätzlichem Aufwand verbunden. Außerdem muss bei Wartungsarbeiten darauf geachtet werden, dass beide Kammern getrennt entleert und dann getrennt mit der richtigen Schmiermittelmenge befüllt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und somit mit einfachen baulichen Mitteln dafür zu sorgen, dass für eine entsprechende Ausbildung der Radantriebseinheit auch mit einer reduzierten Schmiermittelmenge ein Niveau erreicht wird, das bis an das Getriebe reicht.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauf folgenden abhängigen Patentansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wieder.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 soll im Inneren des Gehäuses zumindest ein an diesem befestigter, in das Schmiermittel hineinragender Verdrängungskörper angeordnet sein. Durch eine gezielte Anordnung dieses Verdrängungskörpers, der vollständig in das Schmiermittel eingetaucht ist, kann die Schmiermittelmenge insgesamt reduziert werden, obwohl ein entsprechender Pegel bis in den Bereich der Stirnradstufe reicht und für deren Schmierung sorgt.
Aus der DE 102 38 000 B4 ist zwar eine Anordnung eines Verdrängungskörpers in einer Ölwanne eines in Vorgelegebauweise ausgebildeten Zahnräderwechselgetriebes bekannt. Die dort auftretenden Bedingungen unterscheiden sich aber erheblich von denen in einer Radantriebseinheit eines Flurfördergeräts, bei der ein langgestrecktes, vertikal verlaufendes Gehäuse das Getriebe an seinem höchsten Punkt aufnimmt. Nach einem Ausgestaltungsbeispiel dieses Dokuments zum Stand der Technik soll der Verdrängungskörper seitlich in die Ölwanne hineinragen, nach einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel eines der Zahnräder zumindest teilweise umgeben.
Der Verdrängungskörper gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise als Hohlkörper gestaltet sein. Dabei besteht weiterhin die Möglichkeit, diesen Hohlkörper aus Gewichtsgründen und zur Vereinfachung der Herstellung als Kunststoff- oder Aluminiumelement auszubilden. Alternativ dazu kann der Verdrängungskörper zur Schaffung einer kostengünstigen Fertigungsmethode aus einem Aluminiumschaum hergestellt sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung soll der Verdrängungskörper im Kegelradgetriebe im Bereich der sich kreuzenden Achsen der Kegelritzelwelle und der Abtriebswelle angeordnet sein. in diesem Bereich sind das Kegelritzel und das Tellerrad deutlich beabstandet gegenüber der Wandung des Gehäuses, und dieser somit entstehende Raum nimmt eine erhebliche Schmiermittelmenge auf. Folglich eignet sich dieser Raum, der durch einen im Gehäuse angeordneten Deckel begrenzt ist, in besonderer Weise zur Aufnahme des Verdrängungskörpers. Außerdem kann der Verdrängungskörper an dem Deckel, der das Gehäuse im Bereich des Kegelradgetriebes verschließt, ausgebildet sein. Im Übrigen kann der Verdrängungskörper derart bis an das Kegelritzel und/oder an das Tellerrad herangeführt sein bzw. diese teilweise umschließen, dass sie ausreichend geschmiert werden.
Schließlich kann in Weiterbildung der Erfindung der Verdrängungskörper mit Ausnehmungen und Vorsprüngen versehen sein, über welche das Schmiermittel gezielt in einen Bereich einer Verzahnung oder in ein zur Wellenlagerung vorgesehenes Wälzlager geleitet wird. Diese Möglichkeit besteht sowohl bei der Anordnung des Verdrängungskörpers im Kegelradgetriebe als bei dessen Anordnung in einer Kammer, die die Kegelritzelwelle über nahezu ihre gesamte Länge umgibt.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruchs und der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnung durch die Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung näher dargestellt. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Radantriebseinheit und
2 im Längsschnitt eine im Maßstab vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus einem Kegelradgetriebe mit darin angeordnetem Verdrängungskörper.
In 1 ist mit 1 ein Gehäuse einer Radantriebseinheit eines nicht näher dargestellten Gabelstaplers bezeichnet, das aus einem oberen Gehäuseteil 2 und einem unteren Gehäuseteil 3 besteht. Der obere Gehäuseteil 2 nimmt dabei eine aus einem Eingangsrad 4 und einem Ausgangsrad 5 bestehende Stirnradstufe eines Getriebes auf. Weiterhin ist das obere Gehäuseteil 2 über ein als Drehverbindung dienendes Wälzlager 6 mit einem Gestell 7 verbunden, auf welchem ein schematisch dargestellter Elektromotor 8 angeordnet ist. Der Elektromotor 8 treibt das Eingangsrad 4 über eine Eingangswelle 9 an.
Der untere Gehäuseteil 3 erstreckt sich, ausgehend vom oberen Gehäuseteil 2 im Wesentlichen in vertikaler Richtung nach unten und bildet außerdem eine in horizontaler Richtung abzweigende Nabe 10. Weiterhin ist im unteren Gehäuseteil 3 eine Kegelritzelwelle 11 gelagert, die einerseits drehfest mit dem Ausgangsrad 5 verbunden ist und die andererseits ein Kegelritzel 12 aufnimmt. Dieses Kegelritzel 12 befindet sich im Eingriff mit einem Tellerrad 13, und beide Elemente bilden gemeinsam ein Kegelradgetriebe 14. Das Tellerrad 13 ist auf einer Abtriebswelle 15 befestigt, an der an ihrem vom Tellerrad 13 abgewandten Ende ein Flansch 16 zur Aufnahme eines Antriebsrades ausgebildet ist.
Das Gehäuse 1 bildet zur Aufnahme eines Schmiermittels eine erste Kammer 17, die die Abtriebswelle 14 umgibt, eine zweite Kammer 18, die das Kegelradgetriebe 14 aufnimmt, eine dritte Kammer 19, die die Kegelritzelwelle 11 umschließt und eine vierte Kammer 20, in der die aus dem Eingangsrad 4 und dem Ausgangsrad 5 bestehende Stirnradstufe des Getriebes angeordnet ist. Diese Kammern 17 bis 20 sind miteinander verbunden, und zwar über die jeweils am Übergang von einer zur anderen Kammer angeordneten Wälzlager. Um für eine ausreichende Schmierung des Eingangsrades 4 und des Ausgangsrades 5 sowie der in diesem Bereich vorgesehenen Wälzlager zu sorgen, welche sich an der höchsten Stelle des Gehäuses 1 befinden, muss das Schmiermittel einen Pegel 21, der durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, aufweisen.
Im Bereich des Kegelradgetriebes 14 ist eine Montageöffnung 22 des unteren Gehäuseteils 3 durch einen Deckel 23 verschlossen, welcher einen in das Innere des unteren Gehäuseteils 3 ragenden Verdrängungskörper 24 aufnimmt. Dieser Verdrängungskörper 24 sorgt dafür, dass trotz eines reduzierten Schmiermittelvolumens der vorgeschriebene Pegel 21 erreicht wird. Der Verdrängungskörper 24 ist nahe an das Kegelritzel 12 und an das Tellerrad 13 herangeführt, wobei Ausnehmungen 25 oder Rippen für einen Austausch des Schmiermittels in diesem Bereich sorgen.
In der 2 sind, soweit dargestellt, für die bereits zu der 1 beschrieben Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der 2 ist zu entnehmen, dass der als Hohlkörper 26 ausgebildete Verdrängungskörper 24 in die Montageöffnung 22 des unteren Gehäuseteils 3 eingesetzt ist. Dieser Hohlkörper 26 ist vorzugsweise aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: oberes Gehäuseteil
3: unteres Gehäuseteil
4: Eingangsrad
5: Ausgangsrad
6: Wälzlager
7: Gestell
8: Elektromotor
9: Eingangswelle
10: Nabe
11: Kegelritzelwelle
12: Kegelritzel
13: Tellerrad
14: Kegelradgetriebe
15: Abtriebswelle
16: Flansch
17: erste Kammer
18: zweite Kammer
19: dritte Kammer
20: vierte Kammer
21: Pegel des Schmiermittels
22: Montageöffnung
23: Deckel
24: Verdrängungskörper
25: Ausnehmungen
26: Hohlkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19826067 A1 [0003]
DE 102005055567 A1 [0004]
DE 10238000 B4 [0008]

Claims

Radantriebseinheit für ein Flurfördergerät mit einem aus zumindest einer Stirnradstufe (4, 5) bestehenden Getriebe, das einerseits von einem Antriebsmotor (8) antreibbar ist und andererseits mit einer von diesem aus vertikal nach unten verlaufenden Kegelritzelwelle (11) in Verbindung steht, wobei ein auf der Kegelritzelwelle (11) angeordnetes Kegelritzel (12) gemeinsam mit einem auf einer horizontal verlaufenden Abtriebswelle (15) angeordneten Tellerrad (13) ein Kegelradgetriebe (14) bildet, wobei auf der Abtriebswelle (15) an ihrem vom Tellerrad (13) abgewandten Ende ein Abtriebsflansch (16) zur Aufnahme eines Antriebsrades ausgebildet ist und wobei die Radantriebseinheit von einem sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden Gehäuse (1) umschlossen ist, dessen Befüllung mit Schmiermittel eine ausreichende Schmierung sämtlicher Antriebselemente gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gehäuses (1) zumindest ein an diesem befestigter, in das Schmiermittel hineinragender Verdrängungskörper (24) angeordnet ist.
Radantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) als Hohlkörper (26) ausgebildet ist.
Radantriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (26) aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt ist.
Radantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) aus Aluminiumschaum hergestellt ist.
Radantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) innerhalb einer das Kegelradgetriebe (14) umgebenden Kammer (18) im Bereich der sich kreuzenden Achsen der Kegelritzelwelle (11) und der Abtriebswelle (15) angeordnet ist.
Radantriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) an einem Deckel (23), der eine Montageöffnung (22) des Gehäuses (1) im Bereich des Kegelradgetriebes (14) verschließt, ausgebildet ist.
Radantriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) im Inneren des das Kegelradgetriebe (14) umschließenden Teiles (3) des Gehäuses (1) zumindest teilweise einen Bereich ausfüllt, der sich stirnseitig sowohl des Tellerrades (13) als auch des Kegelritzels (12) befindet.
Radantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) die Kegelritzelwelle (11) zumindest teilweise radial umschließend ausgebildet ist.
Radantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) mit Ausnehmungen (25) und/oder Vorsprüngen versehen ist, über welche das Schmiermittel gezielt in einen Bereich einer Verzahnung oder in ein zur Wellenlagerung vorgesehenes Wälzlager geleitet wird.