DE102012001376A1

DE102012001376A1 - Kompakte Bremsanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Radantrieb

Info

Publication number: DE102012001376A1
Application number: DE201210001376
Authority: DE
Inventors: Alexander Baar; Raimund Grimm; Markus Schmeink
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2013-07-25
Also published as: WO2013110440A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Radantrieb, mit einem aus mehreren Außenlamellen und korrespondierenden Innenlamellen gebildeten Lamellenpaket, welches über einen Kolben zum Bremsen zusammenpressbar ist und antriebsseitig innerhalb eines Planetengetriebes angeordnet ist, wobei ein erster Hydraulikkreis zur Betriebsbremsung auf den Kolben einwirkt und ein zweiter Hydraulikkreis zur Parkbremsung auf den Kolben einwirkt, so dass der Kolben als ein einziger den beiden Hydraulikkreisen zugeordneter Doppelkolben ausgebildet ist, der angrenzend an zwei voneinander abgedichteten ringförmigen Druckräumen angeordnet ist, wobei der Kolben mindestens eine Bohrung zum Aufnehmen einer Druckfeder aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Radantrieb, mit einem aus mehreren Außenlamellen und korrespondierenden Innenlamellen gebildeten Lamellenpaket, welches über einen Kolben zum Bremsen zusammenpressbar ist und antriebsseitig innerhalb eines Planetengetriebes angeordnet ist, wobei ein erster Hydraulikkreis zur Betriebsbremsung auf den Kolben einwirkt und ein zweiter Hydraulikkreis zur Parkbremsung auf den Kolben einwirkt.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf die Landmaschinentechnik. Landwirtschaftliche Fahrzeuge sind oftmals mit Radantrieben ausgestattet, welche aus einem Hydraulikmotor als Antriebseinheit bestehen, dem ein kompakt bauendes Planetengetriebe als Getriebestufe nachgeschaltet ist, dessen Hohlrad direkt mit der Radnabe in Verbindung steht. Ein mit einem solchen Radantrieb ausgestattetes Fahrzeug besitzt zum einen eine sogenannte dynamische Bremse, welche als Betriebsbremse es dem Fahrer während der Fahrt ermöglicht, das Fahrzeug abzubremsen oder zum Stillstand zu bringen. Daneben ist eine statische Bremse erforderlich, welche als Parkbremse eingesetzt wird, um das Fahrzeug im Stillstand zu sichern.
Hintergrund der Erfindung
Aus der EP 1 167 140 A2 der Anmelderin geht ein derartiger Radantrieb hervor, in welchem sowohl eine Betriebsbremse als auch eine Parkbremse integriert sind. Die Parkbremse ist hier antriebsseitig des Planetengetriebes vorgesehen und wirkt zwischen einer ortsfesten Tragachse einerseits sowie der Sonnenradwelle des Planetengetriebes andererseits. Dagegen ist die Betriebsbremse abtriebsseitig des Planetengetriebes angeordnet und wirkt zwischen dem auch als Radnabe dienenden Hohlrad einerseits sowie der entsprechend verlängerten Tragachse andererseits. Beide Bremsen werden von je einem Hydraulikkreis betrieben und bestehen im Wesentlichen aus je einem Lamellenpaket, welches im Falle der Parkbremse über eine Druckfeder und im Falle der Betriebsbremse über Druckmittel betätigt werden. Insbesondere wegen der beiden Lamellenpakete mit jeweils zugeordneten Betätigungsmitteln erfordert die Integration einer Betriebsbremse sowie einer Parkbremse in den Radantrieb einen erheblichen Platzbedarf.
Aus der US 4 184 573 A geht eine Scheibenbremse hervor, umfassend einen Kolben, der von Federn in Axialrichtung beaufschlagt ist, so dass der Kolben auf ein Lamellenpaket wirkt. An den Kolben grenzen zwei Druckräume an, wobei in einem Druckraum eine Druckfeder angeordnet ist. Zum Lösen der Bremse ist der Druckraum ohne Druckfeder mit einem Druckmittel beaufschlagbar, wodurch der Kolben gegen die Kraft der Druckfeder zurückgeschoben wird. Durch die Anordnung der Druckfeder in einem der Druckräume kann durch abrasiven Verschleiß der Druckfeder oder durch einen Bruch der Druckfeder die Funktion der Bremse nicht mehr gewährleisten werden.
Aus der EP 1 639 268 B1 geht eine Bremsanordnung, insbesondere für einen Radantrieb hervor, bei der sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Parkbremse ein gemeinsames Lamellenpaket vorgesehen ist. Allerdings wird das Lamellenpaket über eine Kolbenanordnung betätigt, bestehend aus zwei Kolben, wobei ein Betriebsbremskolben mit dem Lamellenpaket in Kontakt steht, der wiederum von einem benachbarten Parkbremskolben betätigbar ist. Dieser Konstruktionslösung der Kolbenanordnung bedarf es mehrerer Kolben und Dichtringe, wobei die Montage und Demontage dadurch erschwert wird.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem vorgehend genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremsanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Radantrieb dahingehend zu verbessern, dass durch eine bauteileinsparende Konstruktion die Montagefreundlichkeit und Betriebssicherheit erhöht wird.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Bremsanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Radantrieb, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor.
Erfindungsgemäß ist der Kolben als ein einziger den beiden Hydraulikkreisen zugeordneter Doppelkolben ausgebildet ist, der angrenzend an zwei voneinander abgedichteten ringförmigen Druckräumen angeordnet ist, wobei der Kolben mindestens eine Bohrung zum Aufnehmen einer Druckfeder aufweist. Eine Ausbildung des Kolbens als Doppelkolben ermöglicht eine robustere Konstruktion, die darüber hinaus die Montage und Demontage erleichtert und Dichtringe einspart. Zusätzlich wird der Wechsel von Druckfedern erleichtert.
Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Kolben ringförmig ausgebildet ist und koaxial auf einen Außenumfang eines Motorflansches aufliegt. Insbesondere bei einer Anwendung als Radantrieb mit Planetengetriebe erweist sich eine derartige ringförmige Ausbildung des Kolbens als besonders platzsparend. Die ringförmige Ausbildung des Kolbens bedarf einer Anordnung mehrerer Druckfedern entlang des Kolbenumfangs, die auf den Kolben wirken, um beim Betätigen des Kolbens ein Verkanten zu verhindern. Darüber hinaus bietet der erfindungsgemäße Kolben, der als Doppelkolben ausgebildet ist, den Vorteil einer robusten Konstruktion unter minimalem Bauteilaufwand.
Vorzugsweise betätigt die sich in der Bohrung befindliche Druckfeder, den Kolben in Axialrichtung zur Rückstellung, wodurch die Parkbremsung eingeleitet ist. Beim Abstellen des Hydraulikmotors oder einem technischen Defekt ist so die Betätigung der Parkbremse gewährleistet, wodurch ein Wegrollen effektiv verhindert werden kann. Darüber hinaus braucht bei längerem Stillstand des Fahrzeuges kein Druck in den Hydraulikkreislauf bestehen zu bleiben, um ein Wegrollen zu verhindern.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass die Druckfeder außerhalb der Druckräume der Hydraulikkreise angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Feder ergeben sich gleich mehrere Vorteile.
Dadurch, dass die Druckfeder außerhalb der Druckräume ist, gestaltet sich die Montage und Demontage bei einem Wechsel der Druckfeder einfacher. Zudem ist eine Beschädigung der Dichtungen beim Wechsel der Druckfeder ausgeschlossen.
Beim Bruch einer Druckfeder gelangen keine losen Druckfederteile in den Druckraum, so dass eine Gefährdung des Hydraulikkreislaufes durch losen Druckfederteile ausgeschlossen ist.
Wenn die Druckfeder im Betrieb zusammengedrückt wird, reiben die Enden der Druckfeder an die anliegenden Kontaktflächen, wodurch es zum abrasivem Verschleiß der Druckfeder kommt. Dadurch, dass die Druckfeder außerhalb der Druckräume angeordnet ist, gelangen die abrasiven Teilchen nicht in den Druckraum und schädigen nicht die Dichtungen.
Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Kolben bei einer Betriebsbremsung über ein Druckmittel des ersten Hydraulikkreises rückstellbar ist. Um den Kolben in Axialerrichtung derart zu bewegen, dass das Lamellenpaket eine Stauchung erfährt, sollte die Kraft, ausgehend vom Druck im ersten Hydraulikraum und der Druckfederkraft, den Druck im zweiten Hydraulikraum übersteigen. Sofern keine Betriebsbremsung oder Parkbremsung vorliegt, ist das Lamellenpaket entspannt.
Des Weiteren bevorzugt ist, dass das Lamellenpaket antriebsseitig innerhalb des Planetengetriebes angeordnet ist. Diese Integration des Lamellenpakets im Planetengetriebe ermöglicht eine kompakte Konstruktion und eine Bauteileinsparung.
Es wird weiterhin optional vorgeschlagen, dass das Lamellenpaket zum Planetengetriebe hin abgedichtet ist und einen eigenen Ölhaushalt besitzt. Vorzugsweise ist die Abdichtung durch eine Radialdichtung realisiert. Diese Abdichtung ermöglicht die Nutzung von unterschiedlichen Ölen und Ölständen im Planetengetriebe und im Gehäuseraum des Lamellenpakets. Darüber hinaus ist zur Kühlung des Lamellenpakets eine Ölspülung durch ein durchlaufendes Öl möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.
Die einzige Figur zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch ein mit einer Bremsanordnung ausgestatteten hydraulischen Radantrieb.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Gemäß der Figur ist der Radantrieb im Wesentlichen aus einem Hydraulikmotor 11 aufgebaut, welcher an ein Planetengetriebe 3 angeflanscht ist. Der Radantrieb umfasst weiterhin eine Tragachse 12, über deren außenradialen Bohrungen 13 der gesamte Radantrieb an das – hier nicht weiter dargestellte – Fahrzeug anbringbar ist.
Antriebsseitig des Planetengetriebes 3 sind auf einer mit dem Hydraulikmotor 11 zusammenwirkenden Mitnehmerwelle 14, – hier nicht weiter dargestellten – Innenlamellen eines Lamellenpakets 1 angeordnet. Die Innenlamellen wirken mit ortsfest zur Tragachse 12 angeordneten, dem gegenüber schmaler ausgebildeten – hier nicht weiter dargestellten – Außenlamellen des Lamellenpakets 1 zusammen.
Zum Bremsen ist das Lamellenpaket 1 über einen Kolben 2 zusammenpressbar. Der Kolben 2 ist ringförmig ausgebildet, liegt koaxial auf einen Außenumfang eines Motorflansches 10 auf und umgibt einen Teil des durch ihn hindurch ragenden Hydraulikmotors 11. In einer Bohrung 8 des Kolbens 2 befindet sich eine Druckfeder 9, welche bei Rückstellung den Kolben 2 gegen das Lamellenpaket 1 drückt, das Lamellenpaket 1 staucht und dadurch die Parkbremsung einleitet. Die Hydraulikkreise 4, 5 und die damit verbundenen Druckräume 6, 7 sind drucklos und haben somit keine Einwirkung auf den als Doppelkolben ausgebildeten Kolben 2.
Während der Fahrt des Fahrzeuges ist das Lamellenpaket 1 entspannt. Eine Druckmittelbeaufschlagung des zweiten Druckraumes 7 durch den zweiten Hydraulikkreis 5, bewirkt eine auf den Kolben 2 wirkende Kraft, die größer ist und entgegen der Kraft der Druckfeder 9 wirkt. Der erste Hydraulikkreis 4 und der damit verbundene erste Druckraum 6 sind drucklos. Die ringförmige Ausbildung des Kolbens 2 bedarf einer Anordnung mehrerer Druckfedern 9 entlang des Kolbenumfangs, die auf den Kolben 2 wirken, um beim Betätigen des Kolbens 2 ein Verkanten zu verhindern.
Eine Betriebsbremsung wird eingeleitet, indem der Kolben 2 aufgrund eines Drucks im ersten Druckraum 6, welcher über den ersten Hydraulikkreis 4 zusammen mit der Kraft der Druckfeder 9 gegen das Lamellenpaket 1 drückt, wobei das Lamellenpaket 1 dadurch gestaucht ist. Im zweiten Hydraulikkreis 5 und den damit verbundenen zweiten Druckraum 7 bleibt der Druck konstant, die Druckmittelsäule wird lediglich verschoben.
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

EP 1167140 A2 [0003]
US 4184573 A [0004]
EP 1639268 B1 [0005]

Claims

Bremsanordnung, insbesondere für einen hydraulischen Radantrieb, mit einem aus mehreren Außenlamellen und korrespondierenden Innenlamellen gebildeten Lamellenpaket (1), welches über einen Kolben (2) zum Bremsen zusammenpressbar ist und antriebsseitig innerhalb eines Planetengetriebes (3) angeordnet ist, wobei ein erster Hydraulikkreis (4) zur Betriebsbremsung auf den Kolben (2) einwirkt und ein zweiter Hydraulikkreis (5) zur Parkbremsung auf den Kolben (2) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) als ein einziger den beiden Hydraulikkreisen (4, 5) zugeordneter Doppelkolben ausgebildet ist, der angrenzend an zwei voneinander abgedichteten ringförmigen Druckräumen (6, 7) angeordnet ist, wobei der Kolben (2) mindestens eine Bohrung (8) zum Aufnehmen einer Druckfeder (9) aufweist.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) ringförmig ausgebildet ist und koaxial auf einen Außenumfang eines Motorflansches (10) aufliegt.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in der Bohrung (8) befindliche Druckfeder (9), den Kolben (2) in Axialrichtung zur Rückstellung betätigt und dadurch die Parkbremsung einleitet.
Bremsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (9) außerhalb der Druckräume (6, 7) der Hydraulikkreise (4, 5) angeordnet ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) bei einer Betriebsbremsung über ein Druckmittel des ersten Hydraulikkreises (4) verstellbar ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket (1) antriebsseitig innerhalb des Planetengetriebes (3) angeordnet ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Lamellenpaket (1) zum Planetengetriebe (3) hin abgedichtet ist und einen eigenen Ölhaushalt besitzt.
Radantrieb mit einem von einem Hydraulikmotor (11) angetriebenen Planetengetriebe (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebes (3) mit einer Bremsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgestattet ist.