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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist ein an eine Trägermaschine, insbesondere ein Traktor, anbaubares Einsatzwerkzeug, beispielsweise ein Mulcher, bekannt, welches in wenigstens einem Betriebszustand über eine Zapfwelle von einer Getriebeeinheit der Trägermaschine mit mechanischer Energie versorgt wird. Die Getriebeeinheit ist fest mit einer Antriebseinheit der Trägermaschine, insbesondere einem Dieselmotor, verbunden. Das Einsatzwerkzeug ist gegenüber der Trägermaschine und somit insbesondere auch relativ zur Getriebeeinheit höhenverstellbar.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Fahrzeugvorrichtung mit einer vorteilhaft hohen Standzeit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Fahrzeugvorrichtung mit einer Antriebseinheit, einer zumindest im Wesentlichen fest mit der Antriebseinheit verbundenen Getriebeeinheit, welche eine Ausgangswelle zu einem Antrieb eines relativ zur Getriebeeinheit ausrichtbaren Einsatzwerkzeugs umfasst, und einer Kraftübertragungseinheit zwischen der Getriebeeinheit und dem Einsatzwerkzeug.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftübertragungseinheit wenigstens ein mit der Ausgangswelle in wenigstens einem Betriebszustand zumindest im Wesentlichen drehfest verbundenes erstes Antriebsrad mit einer zumindest weitgehend senkrecht zu einer Vorwärtsrichtung ausgerichteten Drehachse aufweist. Unter einer „Fahrzeugvorrichtung” soll insbesondere ein Teil eines Fahrzeugs verstanden werden. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Fahrzeug zu einer Boden- und/oder Schneebearbeitung und/oder zu einer Biomassezerkleinerung und/oder Biomasseernte, vorzugsweise um ein Holzfräsfahrzeug, ein Bodenfräsfahrzeug, ein Schneefräsfahrzeug und/oder ein Minenräumfahrzeug. Besonders vorteilhaft ist das Fahrzeug als ein Mulchfahrzeug ausgebildet. Unter einer „Antriebseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, chemische Energie und/oder elektrische Energie und/oder thermische Energie in kinetische Energie, insbesondere Rotationsenergie, umzuwandeln. Unter vorgesehen” soll hier und im Folgenden insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter „chemischer Energie” soll insbesondere eine Energie verstanden werden, welche in einer chemischen Bindung von Atomen und/oder Molekülen enthalten ist und die insbesondere bei einer exothermen Reaktion frei wird. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit als ein Dieselmotor ausgebildet. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit dazu vorgesehen, zumindest eine Einheit, insbesondere das Einsatzwerkzeug, über wenigstens eine Antriebswelle mit kinetischer Energie zu versorgen: Darunter, dass eine erste Einheit und eine zweite Einheit „zumindest im Wesentlichen fest” verbunden sind, soll insbesondere verstanden werden, dass in wenigstens einem montierten Zustand, insbesondere von Vibrationen während eines Betriebszustands der Fahrzeugvorrichtung und einem Spiel abgesehen, ein Abstand der beiden Einheiten voneinander und eine Winkelorientierung der Einheiten zueinander konstant bleiben. Vorzugsweise beträgt eine maximale relative Änderung des Abstands der beiden Einheiten voneinander in wenigstens einem montierten Zustand stets höchstens 10%, insbesondere maximal 5%, vorzugsweise höchstens 1% und besonders vorteilhaft maximal 0,1%. Vorzugsweise beträgt eine maximale Änderung eines Winkels zwischen einer beliebigen Flächennormalen der ersten Einheit und einer beliebigen Flächennormalen der zweiten Einheit in wenigstens einem montierten Zustand stets höchstens 20°, insbesondere maximal 10°, vorzugsweise höchstens 5° und besonders vorteilhaft maximal 1°.
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Vorzugsweise ist die Getriebeeinheit als eine mechanische und besonders vorteilhaft als eine formschlüssige Getriebeeinheit ausgestaltet. Vorzugsweise ist die Getriebeeinheit als eine Verteilergetriebeeinheit ausgebildet. Unter einer „Verteilergetriebeeinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Getriebeeinheit verstanden werden, welche ein durch die Antriebswelle von der Antriebseinheit zugeführtes Eingangsdrehmoment auf wenigstens eine winklig zur Antriebswelle angeordnete Ausgangswelle überträgt. Unter „winklig” angeordnet soll insbesondere unter einem Winkel von größer 0° und von kleiner 180° angeordnet verstanden werden. Unter einer „Ausgangswelle” der Getriebeeinheit soll insbesondere eine Welle verstanden werden, die zu einer Übertragung mechanischer Energie an das Einsatzwerkzeug vorgesehen ist. Vorzugsweise sind die Antriebswelle zur Antriebseinheit und die Ausgangswelle zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet. Unter einem „Einsatzwerkzeug” soll insbesondere eine über die Getriebeeinheit durch die Antriebseinheit angetriebene Einheit verstanden werden, die zu einer Bodenbearbeitung und/oder Vegetationsbearbeitung, insbesondere zu einem Fräsen und/oder Zerkleinern und/oder Vertikutieren und/oder Räumen, vorgesehen ist. Insbesondere umfasst das Einsatzwerkzeug einen Rotationskörper, an dem Werkzeugelemente, insbesondere Schneidelemente oder Ketten, angeordnet sind. Bei dem Einsatzwerkzeug kann es sich um jedes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Einsatzwerkzeug handeln, vorzugsweise jedoch um einen Mulcher, eine Bodenfräse, eine Holzfräse, einen Holzzerkleinerer, eine Schneefräse und/oder einen Minenräumer. Darunter, dass das Einsatzwerkzeug „relativ zur Getriebeeinheit ausrichtbar” ist, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Abstand zwischen dem Einsatzwerkzeug und der Getriebeeinheit und/oder eine Winkelorientierung des Einsatzwerkzeugs relativ zur Getriebeeinheit veränderbar ist. Vorzugsweise ist das Einsatzwerkzeug relativ zur Getriebeeinheit schwenkbar. Unter einer „Kraftübertragungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, eine Kraft von der Getriebeeinheit an das Einsatzwerkzeug zu übertragen.
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Darunter, dass eine erste Einheit und eine zweite Einheit „in wenigstens einem Betriebszustand zumindest im Wesentlichen drehfest” verbunden sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die beiden Einheiten in dem Betriebszustand, insbesondere von Vibrationen während des Betriebszustands und/oder einem Spiel, insbesondere einem Kupplungsspiel, abgesehen, betragsmäßig und vorzugsweise auch vektoriell identische Winkelgeschwindigkeiten aufweisen. Vorzugsweise bleibt in dem Betriebszustand eine Winkelorientierung der Einheiten zumindest im Wesentlichen zueinander konstant. Vorzugsweise beträgt in dem Betriebszustand eine maximale Änderung eines Winkels zwischen einer beliebigen Flächennormalen der ersten Einheit und einer beliebigen Flächennormalen der zweiten Einheit stets höchstens 20°, insbesondere maximal 10°, vorzugsweise höchstens 5° und besonders vorteilhaft maximal 1°. Insbesondere handelt es sich bei dem Betriebszustand um einen von einem Kupplungsvorgang verschiedenen Betriebszustand. Insbesondere kann zwischen der Ausgangswelle und dem ersten Antriebsrad eine Kupplungseinheit, insbesondere eine Überlastkupplung und vorzugsweise eine Turbokupplung vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist die Ausgangswelle jedoch zumindest im Wesentlichen fest mit dem ersten Antriebsrad verbunden. Unter einem „Antriebsrad” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Rad verstanden werden, welches zu einem Antrieb wenigstens einer Einheit, insbesondere zum Antrieb des Einsatzwerkzeugs, vorgesehen ist und vorzugsweise an einem äußeren radialen Rand wenigstens ein Formschlusselement, beispielsweise einen Zahn und/oder, eine Führungsnut, aufweist. Das Antriebsrad kann insbesondere als Zahnrad ausgebildet sein. Unter einer „Vorwärtsrichtung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche in wenigstens einem montierten Zustand der Fahrzeugvorrichtung am und/oder im Fahrzeug einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs entspricht. Vorzugsweise weist die Vorwärtsrichtung von einem Schwerpunkt der Getriebeeinheit in Richtung des Einsatzwerkzeugs. Vorzugsweise ist eine Haupterstreckungsebene des ersten Antriebsrads zumindest weitgehend parallel zu einer Ebene, welche durch die Vorwärtsrichtung und einen Normalenvektor einer Standebene des Fahrzeugs aufgespannt ist. Unter „zumindest weitgehend parallel” zu einer Bezugsrichtung soll insbesondere unter einem Winkel von höchstens 5°, vorzugsweise von maximal 3° und besonders vorteilhaft von höchstens 1° zur Bezugsrichtung verstanden werden. Unter „zumindest weitgehend senkrecht” zu einer Bezugsrichtung soll insbesondere unter einem um höchstens 10°, insbesondere um maximal 5°, vorzugsweise um höchstens 2° und besonders vorteilhaft um maximal 1° von einem rechten Winkel abweichenden Winkel zur Bezugsrichtung verstanden werden. Unter einer „Drehachse” soll hier und im Folgenden insbesondere eine Gerade verstanden werden, um die insbesondere eine Drehung und/oder Rotation und/oder Schwenkung einer Einheit in zumindest einem Betriebszustand erfolgt.
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Durch eine solche Ausgestaltung kann auf eine Antriebswelle zwischen einer Trägermaschine und dem Einsatzwerkzeug mit einem verschleißanfälligen und wartungsintensiven Kardangelenk verzichtet werden. Hierdurch können eine vorteilhaft hohe Standzeit und damit einhergehend geringere Flächen- und Stundenkosten erzielt werden. Des Weiteren ermöglicht diese Konstruktion eine größere Bauhöhe in einem Bereich zwischen dem Einsatzwerkzeug und der Trägermaschine, so dass eine Gefahr eines Eindringens von Material, insbesondere von Astwerk, in den Bereich der Kraftübertragungseinheit auf ein Minimum reduziert werden kann. Ferner können alle kraftführenden Teile der Kraftübertragungseinheit innerhalb einer schützenden Gehäuseeinheit untergebracht werden. Schließlich kann ein Abstand des Einsatzwerkzeugs zur Trägermaschine vorteilhaft verkürzt werden, wodurch eine kompakte Bauweise erreicht werden kann. Insbesondere kann eine Gesamtlänge des Fahrzeugs verkürzt und ein Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs in dessen mittleren Bereich verlagert werden. Hierdurch kann bei einem weichen Untergrund eine Gefahr eines Einsinkens des Fahrzeugs minimiert werden. Ferner kann ein vorteilhaft großer Schwenkbereich des Einsatzwerkzeugs relativ zum Trägermaschine ermöglicht werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kraftübertragungseinheit wenigstens eine Zugmitteltriebeinheit umfasst und zumindest ein zweites Antriebsrad der Kraftübertragungseinheit in wenigstens einem Betriebszustand durch das erste Antriebsrad angetrieben wird. Unter einer „Zugmitteltriebeinheit” soll insbesondere eine Getriebeeinheit verstanden werden, bei der ein Drehmoment zwischen zwei Wellen mit Hilfe eines beide Wellen umschlingenden Zugmittels übertragen wird. Vorzugsweise ist die Zugmitteltriebeinheit als eine kraftschlüssige Zugmitteltriebeinheit ausgebildet. Hierdurch kann eine vorzugsweise wartungsarme Kraftübertragungseinheit bereitgestellt werden. Insbesondere kann ein zuverlässiger Kraftfluss von der Getriebeeinheit zum relativ zur Getriebeeinheit ausrichtbaren, insbesondere höhenverstellbaren, Einsatzwerkzeug geschaffen werden, wobei auf eine Verwendung eines Kardangelenks verzichtet werden kann. Ferner kann eine Kraftübertragungseinheit geschaffen werden, welche vorteilhaft gegen ein Eindringen von zerkleinertem und/oder zu zerkleinerndem Material, insbesondere Astwerk, geschützt werden kann. Hierdurch kann eine Standzeit des Fahrzeugs vorteilhaft gesteigert werden. Vorzugsweise umfasst die Kraftübertragungseinheit wenigstens zwei, insbesondere parallel geschaltete, Zugmitteltriebeinheiten, wodurch eine Kraftübertragung optimiert werden kann. Insbesondere kann eine maximal im Zugmittel auftretende Kraft reduziert werden, wodurch insbesondere eine Lebensdauer des Zugmittels vorteilhaft gesteigert werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zugmitteltriebeinheit als eine Riementriebeinheit und das erste Antriebsrad als eine erste Riemenscheibe und das zweite Antriebsrad als eine zweite Riemenscheibe ausgebildet sind. Unter einer „Riementriebeinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Zugmitteltriebeinheit verstanden werden, bei der das Zugmittel als ein insbesondere geschlossener Riemen ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die als Riementriebeinheit ausgebildete Zugmitteltriebeinheit eine sogenannte offene Riemenführung auf, bei welcher eine Kreuzung und/oder eine zumindest teilweise Verdrehung des Riemens ausbleiben. Unter einer „Riemenscheibe” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Antriebsrad verstanden werden, welches am radialen Rand zu einem kraftschlüssigen Transport eines Riemens vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst die Riemenscheibe wenigstens ein Halteelement am radialen Rand zur formschlüssigen Halterung des Riemens in eine zur Drehachse der Riemenscheibe parallele Richtung. Ferner kann die Riemenscheibe am radialen Rand wenigstens eine in Umfangsrichtung gerichtete Führungsnut aufweisen, in welche insbesondere ein am Riemen angeformter und längs des Riemens ausgerichteter Führungswulst formschlüssig eingreift. Hierdurch kann eine kostengünstige, zuverlässige und wartungsarme Zugmitteltriebeinheit bereitgestellt werden. Vorzugsweise umfasst die Fahrzeugvorrichtung wenigstens eine Gehäuseeinheit, welche die Kraftübertragungseinheit und insbesondere die Zugmitteltriebeinheit in wenigstens einem montierten Zustand zumindest teilweise umschließt. Hierdurch kann besonders vorteilhaft ein wirksamer Schutz für die Kraftübertragungseinheit und insbesondere das Zugmittel der Zugmitteltriebeinheit bereitgestellt werden. Insbesondere kann einer Verschmutzung der Zugmitteltriebeinheit und damit einhergehend einer Erhöhung eines Verschleißes vorgebeugt werden.
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Vorteilhaft weist die Kraftübertragungseinheit eine Halteeinheit auf, welche das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad zumindest weitgehend in einem festgelegten Abstand zueinander hält. Vorzugsweise umfasst die Halteeinheit eine Spanneinheit, welche das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad, insbesondere durch eine Federkraft, auseinander und jeweils gegen das Zugmittel, insbesondere den Riemen, drückt. Darunter, dass die Halteeinheit das erste und das zweite Antriebsrad „zumindest weitgehend” in einem festgelegten Abstand zueinander hält, soll insbesondere verstanden werden, dass eine maximale relative Änderung des Abstands höchstens 10%, insbesondere maximal 5%, vorzugsweise höchstens 1% und besonders vorteilhaft maximal 0,5% beträgt. Hierdurch kann eine Zuverlässigkeit der Kraftübertragungseinheit vorteilhaft gesteigert werden. Insbesondere kann eine gewisse Elastizität des Systems bei Belastungsstößen erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das zweite Antriebsrad in wenigstens einem Betriebszustand zumindest im Wesentlichen drehfest mit wenigstens einem Antriebsrad zumindest einer Zugmitteltriebeinheit des Einsatzwerkzeugs verbunden ist. Vorzugsweise sind das zweite Antriebsrad und das Antriebsrad der Zugmitteltriebeinheit des Einsatzwerkzeugs über eine Welle, besonders vorteilhaft eine einen Wellenversatz ausgleichende Gelenkwelle, miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Zugmitteltriebeinheit des Einsatzwerkzeugs als eine Riementriebeinheit und das Antriebsrad der Zugmitteltriebeinheit des Einsatzwerkzeugs als eine Riemenscheibe ausgebildet. Hierdurch kann eine einfache Konstruktion erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fahrzeugvorrichtung wenigstens eine Lagereinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, die Kraftübertragungseinheit wenigstens teilweise am Einsatzwerkzeug zu lagern. Insbesondere ist die Lagereinheit dazu vorgesehen, das zweite Antriebsrad der Kraftübertragungseinheit am Einsatzwerkzeug zu lagern. Vorzugsweise greift die Lagereinheit an der Gehäuseeinheit und/oder an der Halteeinheit der Kraftübertragungseinheit an. Hierdurch kann eine Zuverlässigkeit der Kraftübertragungseinheit werter verbessert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Fahrzeugvorrichtung zumindest eine Schwenkeinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, das Einsatzwerkzeug relativ zur Getriebeeinheit um eine Schwenkachse zu schwenken. Unter einer „Schwenkachse” soll insbesondere eine Drehachse verstanden werden, um welche das Einsatzwerkzeug relativ zur Getriebeeinheit während eines Schwenkvorgangs geschwenkt wird, wobei insbesondere ein Abstand des Einsatzwerkzeugs von der Getriebeeinheit während des Schwenkvorgangs veränderlich sein kann. Vorzugsweise umfasst die Schwenkeinheit ein Drehlager, durch welches die Schwenkachse definiert ist. Vorzugsweise umfasst die Schwenkeinheit zusätzlich wenigstens eine Krafteinheit, insbesondere eine Hydraulikzylindereinheit, zu einer Aufbringung einer Kraft zu einem Schwenken des Einsatzwerkzeugs. Hierdurch kann vorteilhaft eine Höhenverstellung des Einsatzwerkzeugs ermöglicht werden, wobei insbesondere gleichzeitig eine starre Verbindung zwischen der Antriebseinheit und der Getriebeeinheit erreicht werden kann.
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Wenn eine Drehachse der Ausgangswelle und die Schwenkachse der Schwenkeinheit zumindest wesentlich beabstandet sind, können vorteilhafte Hebelverhältnisse für die Schwenkeinheit ermöglicht werden. Darunter, dass die Drehachse und die Schwenkachse „zumindest wesentlich beabstandet” sind, soll insbesondere verstanden werden, dass ein minimaler Abstand der Drehachse zur Schwenkachse in wenigstens einem montierten Zustand zumindest 10%, insbesondere mindestens 25%, vorzugsweise wenigstens 50% und besonders vorteilhaft zumindest 100% eines Durchmessers der Ausgangswelle entspricht.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1a ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugvorrichtung mit einem Einsatzwerkzeug in einer Transportstellung in einer Seitenansicht,
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1b das Fahrzeug mit der Fahrzeugvorrichtung mit dem Einsatzwerkzeug in einer Arbeitsstellung in einer Seitenansicht,
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2 einen Teil der Fahrzeugvorrichtung mit einer Antriebseinheit, einer Getriebeeinheit, einer Kraftübertragungseinheit und dem Einsatzwerkzeug in einer isometrischen Übersichtsdarstellung,
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3 einen Teil der Kraftübertragungseinheit in einer seitlichen Detailansicht,
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4a einen Teil der Fahrzeugvorrichtung mit dem Einsatzwerkzeug in der Transportstellung in einer Seitenansicht,
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4b den Teil der Fahrzeugvorrichtung aus 4a mit dem Einsatzwerkzeug in der Arbeitsstellung in einer Seitenansicht,
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5 einen Teil der Kraftübertragungseinheit mit einer Gehäuseeinheit in einer Seitenansicht und
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6 den Teil der Kraftübertragungseinheit aus 5 in einer Draufsicht von oben.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1a und 1b zeigen ein als Mulchfahrzeug 68 ausgebildetes Fahrzeug 66 in einer Seitenansicht. Das Fahrzeug 66 umfasst eine Trägermaschine 70 und ein relativ zur Trägermaschine 70 höherverstellbares Einsatzwerkzeug 16. Die Trägermaschine 70 ist als ein Raupentraktor 72 ausgebildet. Die Trägermaschine 70 umfasst eine Fahrerkabine 74, einen Maschinenraum 76 und ein Fahrgestell 78. Von der Fahrerkabine 74 aus ist das Fahrzeug 66 durch einen Fahrer steuerbar. Im Maschinenraum 76 sind eine Antriebseinheit 10 und weitere, in den Figuren nicht dargestellte Maschineneinheiten, wie beispielsweise eine Hydraulikeinheit, untergebracht. Das Fahrgestell 78 umfasst Gleisketten 80, welche einen Vortrieb des Fahrzeugs 66 insbesondere auch in schwierigem Gelände verbessern. Die Gleisketten 80 werden über einen Hydraulikmotor angetrieben, welcher durch die von der Antriebseinheit 10 angetriebene Hydraulikeinheit mit einem unter Druck stehenden Fluid versorgt wird (nicht dargestellt). Das Einsatzwerkzeug 16 ist als ein Mulcher 82 ausgebildet. 1a zeigt das Einsatzwerkzeug 16 in einer maximalen Transportstellung mit maximaler Höhe des Einsatzwerkzeugs 16 über einer Standebene 84 des Fahrgestells 78. In der maximalen Transportstellung befindet sich das Einsatzwerkzeug 16 1300 mm über der Standebene 84. 1b zeigt das Einsatzwerkzeug 16 in einer minimalen Arbeitsstellung mit minimaler Höhe des Einsatzwerkzeugs 16. In der Arbeitsstellung befindet sich eine Unterkante des Einsatzwerkzeugs 16 450 mm unterhalb der Standebene 84. Das Fahrzeug 66 umfasst eine erfindungsgemäße Fahrzeugvorrichtung.
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2 zeigt einen Teil der Fahrzeugvorrichtung in einer isometrischen Übersichtsdarstellung. Die Fahrzeugvorrichtung umfasst die in
2 schematisch dargestellte Antriebseinheit
10, das Einsatzwerkzeug
16, von welchem in
2 lediglich ein Teil dargestellt ist, eine Getriebeeinheit
12 und eine Turbokupplung
86. Das Einsatzwerkzeug
16 umfasst einen aus dem einschlägigen Stand der Technik bekannten Schneidrotor
88, welcher in
2 vereinfacht als waagerechter Zylinder dargestellt ist. Ein solcher Schneidrotor
88 ist beispielsweise aus der
DE 43 27 120 C1 bekannt. In einem Betriebszustand rotiert der Schneidrotor
88 um seine Längsachse, wobei durch an einer zylindermantelförmigen Oberfläche des Schneidrotors
88 angeordnete Schneidwerkzeuge Biomasse, wie insbesondere Astwerk, zerkleinert wird. Das Einsatzwerkzeug
16 umfasst ferner beidseitig des Schneidrotors
88 jeweils eine Zugmitteltriebeinheit
54,
56 zu einem Antrieb des Schneidrotors
88. Die Zugmitteltriebeinheiten
54,
56 sind als Riementriebeinheiten
90,
92 ausgebildet. Über die Zugmitteltriebeinheiten
54,
56 wird der Schneidrotor
88 von zwei Einsatzwerkzeugantriebswellen
94,
96 angetrieben. Jede Zugmitteltriebeinheit
54,
56 umfasst eine Zugmittelstraffungseinheit
98,
100, welche in bekannter Weise zu einer Straffung eines Zugmittels
102,
104 der jeweiligen Zugmitteltriebeinheit
54,
56 vorgesehen ist. Die Getriebeeinheit
12 ist als eine Winkelverteilergetriebeeinheit
106 ausgebildet, welche eine Eingangswelle
108 und zwei Ausgangswellen
14 aufweist, von denen in
2 lediglich eine sichtbar ist. Die Ausgangswellen
14 sind in einer geradlinigen Verlängerung zueinander und senkrecht zur Eingangswelle
108 angeordnet. Die Ausgangswellen
14 sind in einer zur Standebene
84 parallelen Ebene angeordnet. Die Ausgangswellen
14 sind zu einem Antrieb des Schneidrotors
88 des Einsatzwerkzeugs
16 vorgesehen. Die Eingangswelle
108 ist in einem montierten Zustand parallel zu einer Vorwärtsrichtung
24 des Fahrzeugs
66 ausgerichtet. Die Eingangswelle
108 wird in einem Betriebszustand von der Antriebseinheit
10 über die Turbokupplung
86 angetrieben. Die Getriebeeinheit
12 ist fest mit der Antriebseinheit
10 verbunden. Die Antriebseinheit
10 ist als ein Verbrennungsmotor
110 ausgebildet. Der Verbrennungsmotor
110 ist ein Dieselmotor
112. Die Turbokupplung
86 stellt eine Überlastsicherung dar und ist insbesondere. dazu vorgesehen, ein Abwürgen des Verbrennungsmotors
110 bei einer Schwergängigkeit und/oder einem Blockieren des Schneidrotors
88 zu verhindern.
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Die Fahrzeugvorrichtung umfasst ferner eine Kraftübertragungseinheit 18 zwischen der Getriebeeinheit 12 und dem Einsatzwerkzeug 16. Die Kraftübertragungseinheit 18 ist insbesondere zu einer Kraftübertragung von der Getriebeeinheit 12 an das Einsatzwerkzeug 16 vorgesehen, und zwar auch dann, wenn das Einsatzwerkzeug 16 durch eine Schwenkeinheit 60 der Fahrzeugvorrichtung relativ zur Getriebeeinheit 12 bewegt wird (nicht dargestellt in 2, vgl. stattdessen 1a, 1b, 4a und 4b). Die Kraftübertragungseinheit 18 umfasst zwei jeweils mit einer der Ausgangswellen 14 fest verbundene erste Antriebsräder 20, 22. Die ersten Antriebsräder 20, 22 weisen eine gemeinsame senkrecht zur Vorwärtsrichtung 24 ausgerichtete Drehachse 26 auf. Die ersten Antriebsräder 20, 22 sind erste Riemenscheiben 40, 42 zweier als Riementriebeinheiten 36, 38 ausgebildeter Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 der Kraftübertragungseinheit 18. Die Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 weisen jeweils ein zweites Antriebsrad 32, 34 auf, welche als zweite Riemenscheiben 44, 46 ausgebildet sind. Die zweiten Antriebsräder 32, 34 weisen eine gemeinsame Drehachse 114 auf, welche parallel zu der Drehachse 26 der ersten Antriebsräder 20, 22 angeordnet ist (vgl. 3). Zugmittel 116, 118 der Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 sind zwischen den ersten Antriebsrädern 20, 22 und den zweiten Antriebsrädern 32, 34 gespannt. Die Zugmittel 116, 118 sind als Riemen 120, 122 ausgebildet. Bei den Riemen 120, 122 kann es sich um beliebige, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Riemen 120, 122 handeln, insbesondere Flachriemen, vorzugsweise Keilriemen und besonders vorteilhaft jedoch Keilrippenriemen. Die zweiten Antriebsräder 32, 34 der Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 sind drehfest über die Einsatzwerkzeugantriebswellen 94, 96 mit Antriebsrädern 50, 52 der Zugmitteltriebeinheiten 54, 56 des Einsatzwerkzeugs 16 verbunden. Die Antriebsräder 50, 52 treiben schließlich über die Zugmittel 102, 104 den Schneidrotor 88 an.
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3 zeigt einen Teil der Kraftübertragungseinheit 18 in einer seitlichen Detailansicht. Die Kraftübertragungseinheit 18 umfasst eine Halteeinheit 48, welche dazu vorgesehen ist, die ersten Antriebsräder 20, 22 und die zweiten Antriebsräder 32, 34 der jeweiligen Zugmitteltriebeinheit 28, 30 in einem festgelegten Abstand zueinander zu halten. Die Halteeinheit 48 umfasst für jede Zugmitteltriebeinheit 28, 30 jeweils zwei Riemenstraffungseinheiten 124, 126, von denen in 3 lediglich zwei sichtbar sind. Die Riemenstraffungseinheiten 124, 126 greifen einerseits an einem Lagerelement 128 der zweiten Antriebsräder 32, 34 (vgl. auch 2) und andererseits an einem Teil 130 einer Gehäuseeinheit 132 der Fahrzeugvorrichtung an. Die Gehäuseeinheit 132 ist zu einer Abdeckung der Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 vorgesehen (vgl. auch 5 und 6). In 3 ist ein Abdeckelement 134 der Gehäuseeinheit 132 entfernt, so dass die Zugmitteltriebeinheit 28 sichtbar ist. Das Lagerelement 128 der zweiten Antriebsräder 32, 34 ist gegenüber dem Teil 130 der Gehäuseeinheit 132 beweglich angeordnet. Durch die Riemenstraffungseinheiten 124, 126 werden die ersten Antriebsräder 20, 22 und die zweiten Antriebsräder 32, 34 durch eine Federkraft auseinander gedrückt, wodurch die Riemen 120, 122 gestrafft werden.
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4a und 4b zeigen einen Teil der Fahrzeugvorrichtung in einer Seitenansicht. 4a zeigt den Teil der Fahrzeugvorrichtung in der maximalen Transportstellung aus 1a. 4b zeigt den Teil der Fahrzeugvorrichtung in der minimalen Arbeitsstellung gemäß 1b. Die Schwenkeinheit 60 ist dazu vorgesehen, das Einsatzwerkzeug 16 relativ zur Getriebeeinheit 12 um eine Schwenkachse 62 zu schwenken. Die Schwenkachse 62 ist parallel zu einer gemeinsamen Drehachse 64 der Ausgangswellen 14 angeordnet. Die Drehachse 64 entspricht dabei der Drehachse 26 der ersten Antriebsräder 20, 22 der Zugmitteltriebeinheiten 28, 30. Die Drehachse 64 der Ausgangswellen 14 und die Schwenkachse 62 der Schwenkeinheit 60 sind wesentlich voneinander beabstandet, wodurch vorteilhaft günstige Hebelverhältnisse für die Schwenkeinheit 60 bei geringem Bauraumbedarf erzielt werden können. Durch Verwendung der Kraftübertragungseinheit 18 mit den Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 kann eine Höhenverstellung des Einsatzwerkzeugs 16 in besonders breiten Grenzen erreicht werden, insbesondere verglichen mit einer Kraftübertragungseinheit mit einer Kardanwelle zu einer Kraftübertragung. Die Schwenkeinheit 60 umfasst zwei zueinander parallel angeordnete Schwenkarme 146, von denen in 4a und 4b lediglich einer sichtbar ist. Die Schwenkarme 146 sind in bekannter Weise hydraulisch betrieben. Die Schwenkarme 146 sind an einem unteren Bereich des Einsatzwerkzeugs 16 befestigt und sind zu einer Aufnahme eines Großteils einer Masse des Einsatzwerkzeugs 16 vorgesehen. Hierzu weisen die Schwenkarme 146 jeweils eine Lageröffnung 148 in einem Endbereich auf. Ferner umfasst die Schwenkeinheit 60 zwei zueinander parallel angeordnete Hydraulikzylindereinheiten 150, welche einerseits jeweils an den Schwenkarmen 146 und andererseits an einem oberen Bereich des Einsatzwerkzeugs 16 befestigt sind (vgl. 1a und 1b). Die Hydraulikzylindereinheiten 150 fungieren als Oberlenker und erlauben ein zusätzliches Verschwenken des Einsatzwerkzeugs 16 um eine durch die Lageröffnungen 148 definierte Schwenkachse 152. Da die Antriebsräder 50, 52 der Zugmitteltriebeinheiten 54, 56 fest im Einsatzwerkzeug 16 gelagert sind und die Schwenkachse 62 von der Drehachse 26 und die Schwenkachse 152 von der Drehachse 114 beabstandet sind, ergibt sich ein von einem Schwenkwinkel um die Schwenkachse 62 und einem Schwenkwinkel um die Schwenkachse 152 abhängiger Wellenversatz zwischen einer Welle der zweiten Antriebsräder 32, 34 der Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 der Kraftübertragungseinheit 18 und den Antriebsrädern 50, 52 der Zugmitteltriebeinheiten 54, 56 des Einsatzwerkzeugs 16. Dieser Wellenversatz wird dadurch ausgeglichen, dass die Einsatzwerkzeugantriebswellen 94, 96, welche die zweiten Antriebsräder 32, 34 mit den Antriebsrädern 50, 52 verbinden, jeweils zwei Kardangelenke aufweisen (vgl. 2).
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5 zeigt einen Teil der Kraftübertragungseinheit 18 in einer Seitenansicht mit der geschlossenen Gehäuseeinheit 132. Die Gehäuseeinheit 132 umschließt die Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 in einem montierten Zustand zumindest weitgehend. Die Gehäuseeinheit 132 ist zweiteilig ausgebildet und umgreift die einzelnen Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 jeweils einzeln zumindest weitgehend. Die Gehäuseeinheit 132 weist beidseitig je eine Aussparung 136 im Abdeckelement 134 zu einer Durchführung der Einsatzwerkzeugantriebswellen 94, 96 auf. Ferner weist die Gehäuseeinheit 132 beidseitig je eine Aussparung für das Lagerelement 128 der zweiten Antriebsräder 32,34 auf (nicht dargestellt). Die Gehäuseeinheit 132 schützt die Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 vor Verschmutzung in einem Betriebszustand des Fahrzeugs 66. Zu einer Wartung der Zugmitteltriebeinheiten 28, 30 ist das Abdeckelement 134 der Gehäuseeinheit 132 abnehmbar.
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6 zeigt den Teil der Kraftübertragungseinheit 18 aus 5 in einer Draufsicht von oben. Die Fahrzeugvorrichtung umfasst eine Lagereinheit 58, welche dazu vorgesehen ist, die Kraftübertragungseinheit 18 wenigstens teilweise am Einsatzwerkzeug 16 zu lagern. Die Lagereinheit 58 weist ein Querverbindungselement 138 und zwei plattenartige Befestigungselemente 140, 142 zur Befestigung an dem Teil 130 der Gehäuseeinheit 132 auf. Ferner weist die Lagereinheit 58 ein Verbindungselement 144 auf, welches dazu vorgesehen ist, in einem montierten Zustand an einem korrespondierenden Verbindungselement des Einsatzwerkzeugs 16 befestigt zu werden (nicht dargestellt).
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Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass eine Fahrzeugvorrichtung je eine Turbokupplung zwischen einem zweiten Antriebsrad einer Zugmitteltriebeinheit einer Kraftübertragungseinheit und einem Antriebsrad einer Zugmitteltriebeinheit eines Einsatzwerkzeugs aufweist. Hierdurch kann eine Absicherung einer Antriebseinheit gegenüber Belastungsstößen weiter verbessert werden.
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Ferner können Riemenstraffungseinheiten einer Halteeinheit einer Kraftübertragungseinheit zusätzlich eine Riemenlockerungsfunktion aufweisen, so dass durch ein Zusammenziehen der Riemenstraffungseinheiten ein Abstand zwischen ersten Antriebsrädern und zweiten Antriebsrädern der Kraftübertragungseinheit verkleinert werden kann. Hierdurch kann vorteilhaft einfach eine Kupplungsfunktion, insbesondere eine manuelle Kupplungsfunktion, in die Halteeinheit integriert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antriebseinheit
- 12
- Getriebeeinheit
- 14
- Ausgangswelle
- 16
- Einsatzwerkzeug
- 18
- Kraftübertragungseinheit
- 20
- Erstes Antriebsrad
- 22
- Erstes Antriebsrad
- 24
- Vorwärtsrichtung
- 26
- Drehachse
- 28
- Zugmitteltriebeinheit
- 30
- Zugmitteltriebeinheit
- 32
- Zweites Antriebsrad
- 34
- Zweites Antriebsrad
- 36
- Riementriebeinheit
- 38
- Riementriebeinheit
- 40
- Erste Riemenscheibe
- 42
- Erste Riemenscheibe
- 44
- Zweite Riemenscheibe
- 46
- Zweite Riemenscheibe
- 48
- Halteeinheit
- 50
- Antriebsrad
- 52
- Antriebsrad
- 54
- Zugmitteltriebeinheit
- 56
- Zugmitteltriebeinheit
- 58
- Lagereinheit
- 60
- Schwenkeinheit
- 62
- Schwenkachse
- 64
- Drehachse
- 66
- Fahrzeug
- 68
- Mulchfahrzeug
- 70
- Trägermaschine
- 72
- Raupentraktor
- 74
- Fahrerkabine
- 76
- Maschinenraum
- 78
- Fahrgestell
- 80
- Gleiskette
- 82
- Mulcher
- 84
- Standebene
- 86
- Turbokupplung
- 88
- Schneidrotor
- 90
- Riementriebeinheit
- 92
- Riementriebeinheit
- 94
- Einsatzwerkzeugantriebswelle
- 96
- Einsatzwerkzeugantriebswelle
- 98
- Zugmittelstraffungseinheit
- 100
- Zugmittelstraffungseinheit
- 102
- Zugmittel
- 104
- Zugmittel
- 106
- Winkelverteilergetriebeeinheit
- 108
- Eingangswelle
- 110
- Verbrennungsmotor
- 112
- Dieselmotor
- 114
- Drehachse
- 116
- Zugmittel
- 118
- Zugmittel
- 120
- Riemen
- 122
- Riemen
- 124
- Riemenstraffungseinheit
- 126
- Riemenstraffungseinheit
- 128
- Lagerelement
- 130
- Teil
- 132
- Gehäuseeinheit
- 134
- Abdeckelement
- 136
- Aussparung
- 138
- Querverbindungselement
- 140
- Befestigungselement
- 142
- Befestigungselement
- 144
- Verbindungselement
- 146
- Schwenkarm
- 148
- Lageröffnung
- 150
- Hydraulikzylindereinheit
- 152
- Schwenkachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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