DE102012112371A1

DE102012112371A1 - Hydrostatische Antriebseinheit mit einer Körperschallabkopplung

Info

Publication number: DE102012112371A1
Application number: DE201210112371
Authority: DE
Inventors: Martin Bergmann; Martin Oberhäusser
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Antriebseinheit (1) mit mindestens einer in einem Maschinengehäuse (3) angeordneten hydrostatischen Kolbenmaschine (2a; 2b) und einem Tragflansch (5), wobei das Maschinengehäuse (3) an dem Tragflansch (5) zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses (3) mittels eines Abkopplungselements (6) aufgehängt ist. Erfindungsgemäß ist das Abkopplungselement (6) als metallisches, scheibenartiges Federelement (35) ausgebildet, das in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse (3) und dem Tragflansch (5) angeordnet ist, wobei das Federelement (35) mit mindestens zwei gehäuseseitigen Befestigungspunkten (G1–G3) an dem Tragflansch (5) und mit mindestens zwei maschinenseitigen Befestigungspunkten (M1–M3) an dem Maschinengehäuse (3) befestigt ist, wobei die gehäuseseitigen Befestigungspunkte (G1–G3) und die maschinenseitigen Befestigungspunkte (M1–M3) mit radialem Abstand von der Drehachse (D) der Kolbenmaschine (2a; 2b) beabstandet angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Antriebseinheit mit mindestens einer in einem Maschinengehäuse angeordneten hydrostatischen Kolbenmaschine und einem Tragflansch, wobei das Maschinengehäuse an dem Tragflansch zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses mittels eines Abkopplungselements aufgehängt ist.
Derartige Antriebsaggregate werden in stationären und mobilen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Fahrzeugen als Fahrantrieb, beispielsweise Achsantrieb oder Radantrieb, oder als Drehwerksantrieb. Zudem werden derartige Antriebsaggregate als Windenantrieb eingesetzt.
Die hydrostatische Kolbenmaschine ist hierbei mittels hydraulischer Anschlussleitungen, die von Rohrleitungen oder Schlauchleitungen gebildet sind, bei der Ausführung der Kolbenmaschine als Pumpe mit einem Verbraucher bzw. bei der Ausführung der Kolbenmaschine als Motor mit einer Pumpe verbunden. Bei einer als Motor ausgebildeten Kolbenmaschine entstehen aufgrund der Pulsation des Volumenstroms in den Anschlussleitungen der Antriebseinheit pulsierende Druckkräfte in den Verdrängerräumen der Kolbenmaschine. Diese Druckkräfte werden auf das Maschinengehäuse der Kolbenmaschine übertragen, wodurch Körperschall entsteht. Sofern die Kolbenmaschine mit dem Maschinengehäuse und entsprechender Anschlussstellen starr an beispielsweise einem Fahrzeug befestigt ist, wird der Körperschall über die Anschlussstellen in den Fahrzeugkörper eingeleitet. In Abhängigkeit von der Anregungsfrequenz können an entsprechenden Bauteilen des Fahrzeugs störende Resonanzen auftreten, die zu einem hohen Geräuschpegel führen.
Um diese Übertragung des Körperschalls auf die Fahrzeugstruktur und den Fahrzeugkörper zu vermeiden, ist es bereits aus der DE 100 06 460 B4 und der DE 199 57 565 A1 bekannt, das Maschinengehäuse der Kolbenmaschine an einem als Traggehäuse bzw. Nabenträger ausgebildeten Tragflansch zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses mittels schwingungsdämpfender Abkopplungselemente zu befestigen. Zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses sind hierbei radial zwischen dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch sowie axial zwischen dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch aus Elastomer oder Kunststoff bestehende Axialstifte als Abkopplungselemente zur radialen Abkopplung und aus Elastomer oder Kunststoff bestehende Scheiben als Abkopplungselemente zur axialen Abkopplung bei der DE 199 57 565 A1 bzw. verschiedene buchsenförmige Dämpfungsbauteile aus Elastomer oder Kunststoff als Abkopplungselemente zur radialen und axialen Abkopplung bei der DE 100 06 460 B4 angeordnet.
Bei derartigen, aus einem Elastomer oder Kunststoff bestehenden Abkopplungselementen, beispielsweise Gummi-Metall-Buchsen, sind jedoch die Werkstoffeigenschaften des Elastomers bzw. Kunststoffs nachteilig, insbesondere die begrenzte Temperaturbeständigkeit, die geringe Belastbarkeit hinsichtlich der Lasthöhe und der begrenzten Anzahl von Lastzyklen, da die Werkstoffeigenschaften keine Dauerfestigkeitswerte aufweisen. Die begrenzte Temperaturfestigkeit derartiger Abkopplungselemente beschränkt das Einsatzgebiet auf relativ niedrige Temperaturen. Die fehlenden Dauerfestigkeitseigenschaften derartiger Werkstoffe in Verbindung mit den hohen Streuungen in den Werkstoffeigenschaften mindert die Zuverlässigkeit der Abkopplungselemente. Die Werkstoffeigenschaften derartiger Abkopplungselemente beschränken somit die Einsatzgebiete, die Lebensdauer und Haltbarkeit der Abkopplungselemente zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses. Zudem verursachen Abkopplungselemente aus Elastomer oder Kunststoff aufgrund der geringen Belastbarkeit einen hohen Bauraum und führen durch eine aufwändige Herstellung zu hohen Kosten für die Abkopplungselemente.
Ein weiterer Nachteil von Abkopplungselementen aus Elastomer oder Kunststoff zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses einer hydrostatischen Antriebseinheit besteht darin, dass derartige Abkopplungselemente mit relativ hohen Toleranzen hinsichtlich der Lagegenauigkeit behaftet sind und ein Kriechen, d. h. eine zeit- und temperaturabhängige plastische Verformung des Elastomers bzw. des Kunststoffes unter Last, auftreten kann. Bei einer Antriebseinheit, bei der eine Triebwelle der Kolbenmaschine mittels einer Verzahnung mit einem Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe, in Verbindung steht und dieses antreibt, führt die hohe Lageungenauigkeit bei bekannten Abkopplungselementen aus Elastomer oder Kunststoff in Verbindung mit dem eventuell auftretenden Kriechen des Werkstoffs zu einem hohen Koaxialitätsfehler der Kolbenmaschine zu dem angetriebenen Abtriebselement. Die deaxierte Lage des Maschinengehäuses mit der Kolbenmaschine zu dem Abtriebselement aufgrund des Koaxialitätsfehlers führt zu einer entsprechenden Schiefstellung der Triebwelle der Kolbenmaschine zu dem Abtriebselement, beispielsweise einem Untersetzungsgetriebe, und somit einer entsprechenden Schiefstellung im Zahneingriff der Verzahnung der Triebwelle mit dem Abtriebselement, der die Lebensdauer der Verzahnung und des Abtriebselements negativ beeinflusst und herabsetzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige hydrostatische Antriebseinheit zur Verfügung zu stellen, bei der die Körperschallabkopplung für hohe Temperaturen geeignet ist, eine Dauerfestigkeit der Abkopplungselemente gegeben ist, eine hohe Positioniergenauigkeit des körperschallabgekoppelt aufgehängten Maschinengehäuses erzielt wird und die Abkopplungselemente einen geringen Bauraum und geringe Kosten aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abkopplungselement als metallisches, scheibenartiges Federelement ausgebildet ist, das in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordnet ist, wobei das Federelement mit mindestens zwei gehäuseseitigen Befestigungspunkten an dem Tragflansch und mit mindestens zwei maschinenseitigen Befestigungspunkten an dem Maschinengehäuse befestigt ist, wobei die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und die maschinenseitigen Befestigungspunkte mit radialem Abstand von der Drehachse der Kolbenmaschine beabstandet angeordnet sind.
Bei der Erfindung erfolgt somit die körperschallabgekoppelte Aufhängung des Maschinengehäuses gegenüber dem Tragflansch durch ein in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordnetes metallisches und scheibenartiges Federelemente und somit ein im Wesentliches scheibenförmiges Federelement aus Metall, das jeweils über mindestens zwei von der Drehachse der Kolbenmaschine beabstandete Befestigungspunkte mit dem Tragflansch und dem Maschinengehäuse verbunden ist. Ein derartiges, aus Metall bestehendes scheibenartiges Federelement als schwingungsdämpfendes Abkopplungselement weist gegenüber Abkopplungselementen aus Kunststoff bzw. Elastomer eine hohe Temperaturfestigkeit auf und kann bei höheren Temperaturen eingesetzt werden. Zudem weist das aus einem metallischen Werkstoff bestehende scheibenartige Federelemente bekannte Dauerfestigkeitswerte auf. Als metallische Federelemente ausgebildete Abkopplungselemente können zudem mit geringen Toleranzen hergestellt werden und ermöglichen durch das Fehlen eines elastomertypischen Kriechens eine hohe Positionsgenauigkeit und Positioniergenauigkeit des körperschallabgekoppelt aufgehängten Maschinengehäuses zu einem Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe, wodurch lediglich geringe Koaxialitätsfehler erzielt werden können, die eine hohe Lebensdauer des Abtriebselements ermöglichen. Die einfache Herstellung eines metallischen scheibenartigen Federelements und die höhere Belastbarkeit eines metallischen Federelements gegenüber Abkopplungselementen aus Elastomer oder Kunststoff führt darüber hinaus zu einem geringen Bauraumbedarf und geringen Herstellkosten des erfindungsgemäßen scheibenartigen Federelements. Zudem ermöglicht das scheibenartige Federelement eine bauraumsparende Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses an dem Tragflansch, da das scheibenartige und im wesentlichen scheibenförmige Federelement durch die axiale Anordnung zwischen dem Tragflansch und dem Maschinengehäuse lediglich einen geringen Bauraum in axialer Richtung benötigt. Mit einer jeweils mindestens zwei Befestigungspunkte aufweisenden Aufhängung des Maschinengehäuses an dem Tragflansch unter Zwischenschaltung des metallischen scheibenartigen Federelements wird auf einfache Weise eine körperschallabgekoppelte Lagerung des Maschinengehäuses mit einer zur Längsachse und Drehachse der Kolbenmaschine bezogenen symmetrischen Auslenkung des Maschinengehäuses erzielt, so dass im Betrieb der Kolbenmaschine das Drehmoment der Kolbenmaschine ohne radialen Verschiebungen des Maschinengehäuses über das Federelement an dem Tragflansch abgestützt werden kann und ein Koaxialitätsfehler des Maschinengehäuses zu einem mit der Kolbenmaschine in Verbindung stehenden Abtriebselement vermieden werden kann. Mit einer Erhöhung der Anzahl der maschinenseitigen und gehäuseseitigen Befestigungspunkte an dem scheibenartigen Federelemente kann hierbei auf einfache Weise eine Anpassung an die zu übertragenden Kräfte und Drehmomente erzielt werden.
In Bezug auf die Masseneigenschaften des Maschinengehäuses sind die Elastizitäten des scheibenartigen Federelements durch dessen Material und/oder konstruktive Ausführung und Gestaltung derart abgestimmt und bemessen, dass in Bezug auf die Anregungsfrequenzen eine ausreichend niedrige Eigenfrequenz mit einer entsprechend hohen Dämpfung für die höher gelegenen Anregungsfrequenzen erreicht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das scheibenartige Federelement senkrecht zu der Drehachse der Kolbenmaschine angeordnet. Hierdurch kann ein geringer Platzbedarf für das Federelement in axialer Richtung der Antriebseinheit durch einen Einbau zwischen dem Tragflansch und dem Maschinengehäuse erzielt werden.
Mit besonderem Vorteil sind die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und die maschinenseitigen Befestigungspunkte jeweils konzentrisch zu einer Drehachse der Kolbenmaschine und in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Mit mehreren konzentrisch zur Drehachse der Kolbenmaschine und über den Umfang bevorzugt gleichmäßig verteilt angeordneten gehäuseseitigen Befestigungspunkten und maschinenseitigen Befestigungspunkten, über die das scheibenartige Federelement an dem Tragflansch und dem Maschinengehäuse befestigt ist, und somit einer konzentrischen Anordnung der gehäuseseitigen Befestigungspunkte und der maschinenseitigen Befestigungspunkten kann auf einfache Weise das Drehmoment der Kolbenmaschine abgestützt werden und eine in allen sechs Freiheitsgraden wirksame Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses gegenüber dem Tragflansch erzielt werden. Hierbei sind bevorzugt die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und maschinenseitigen Befestigungspunkten auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser angeordnet. Es ist jedoch alternativ möglich, die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und die maschinenseitigen Befestigungspunkten auf unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern anzuordnen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung sind die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und die maschinenseitigen Befestigungspunkte in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnet. Hierdurch ergeben sich Vorteile, da bei Verlagerungen des Maschinengehäuses in senkrecht zu der Rotationsachse liegenden Richtungen gleiche Federeigenschaften erzielt werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das scheibenartige Federelement ein Ringsegment, wobei die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und die maschinenseitigen Befestigungspunkte von dem Ringsegment in radialer Richtung beabstandet angeordnet sind und die Befestigungspunkte an Hebelarmen des Ringsegments ausgebildet sind. Bei einem derartigen aus einem Ringsegment und radialen Hebelarmen, an denen die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und die maschinenseitigen Befestigungspunkten ausgebildet sind, bestehenden scheibenartigen Federelement bilden die Hebelarme eine Abstand zur Krafteinleitung in das Ringsegment. Bei einer in der Ebene des scheibenartigen Federelements liegenden Belastungskraft, beispielsweise aufgrund eines an dem Federelement angreifenden Drehmoments um die Rotationsachse oder einer Kraft senkrecht zur Rotationsachse, ergibt sich durch die an den entsprechenden Befestigungspunkten angreifenden Kräfte mit dem von dem Hebelarm gebildeten Abstand ein Biegemoment auf das Ringsegment mit einer damit einhergehenden Verformung. Bei einer Belastung in axialer Richtung und somit in Längsrichtung der Rotationsachse ergibt sich durch die an den Befestigungspunkten angreifenden Kräfte mit dem Abstand des Hebelarms eine Torsionsverformung des Ringsegments im Bereich der belasteten Hebelarme. In axialer Richtung ist somit die Elastizität des scheibenartigen Federelements relativ hoch, bedingt durch die Torsionsverformung des Ringsegments.
Um hierbei zu vermeiden, dass das scheibenartige Federelement bei einer axialen Belastung mit dem Ringsegment in Kontakt mit dem Tragflansch oder dem Maschinengehäuse gelangt, und somit eine axiale Bewegung in einem festgelegten Bereich ungehindert stattfinden zu lassen, ist bevorzugt das scheibenartige Federelement mit dem Ringsegment axial zwischen dem Tragflansch und dem Maschinengehäuse angeordnet und von dem Tragflansch sowie dem Maschinengehäuse beabstandet angeordnet.
Eine derartige axiale Beabstandung des scheibenartigen Federelements zu dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch wird auf einfache Weise ermöglicht, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung zwischen den maschinenseitigen Befestigungspunkten und dem Maschinengehäuse und/oder zwischen den gehäuseseitigen Befestigungspunkten und dem Tragflansch ringförmige Distanzelemente, insbesondere Distanzscheiben, angeordnet sind.
Die Distanzelemente können als Metallelemente ausgebildet sein. Metallische Distanzelemente, beispielsweise Distanzscheiben können hierbei von separaten Beilagscheiben gebildet werden oder an die Hebelarme einstückig angeformt werden. Besondere Vorteile hinsichtlich der Körperschalldämpfung werden erzielt, wenn die Distanzelemente gemäß einer Weiterbildung der Erfindung als Kunststoffelemente, insbesondere temperaturbeständige Kunststoffelemente, ausgebildet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist das scheibenartige Federelement eben ausgebildet ist, wobei das Ringsegment und die Hebelarme in einer Scheibenebene angeordnet sind. Ein derartiges ebenes Federelement, bei dem das Ringsegment und die Hebelarme in einer gemeinsamen Scheibenebene liegen, weist einen günstigen Herstellaufwand auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme in Richtung zu dem Tragflansch und/oder die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme in Richtung zu dem Maschinengehäuse hin gekröpft ausgeführt. Durch die Kröpfung der Hebelarme kann auf separate und zusätzliche Distanzelement verzichtet werden und somit durch einen verringerte Teileanzahl der Bauaufwand und Montageaufwand der Antriebseinheit verringert werden. Hierbei sind Ausführungen möglich, bei denen lediglich die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme zum Maschinengehäuse hin abgekröpft sind und die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme eben ausgeführt sind bzw. die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme eben auszuführen und die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme zum Tragflansch hin abzukröpfen. Zudem wäre es möglich, sowohl die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme zum Maschinengehäuse hin abzukröpfen als auch die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten versehenen Hebelarme zum Tragflansch hin abzukröpfen.
Bei einem erfindungsgemäßen Federelement sind die Befestigungspunkte an den ebenen Hebelarmen vorteilhafterweise von Stiftverbindungen gebildet, die jeweils einen Befestigungsstift aufweisen, der in einer Aufnahmebohrung der Hebelarme und einer Aufnahmebohrung des Maschinengehäuses bzw. in einer Aufnahmebohrung der Hebelarme und einer Aufnahmebohrung des Tragflansches angeordnet ist. Mit derartigen Befestigungsstiften, die jeweils in einer Aufnahmebohrung der Hebelarme und einer koaxial angeordneten Aufnahmebohrung des Maschinengehäuses befestigt sind, können mit geringem Bauaufwand die maschinenseitigen Befestigungspunkte gebildet werden. Entsprechend können mit derartigen Befestigungsstiften, die jeweils in einer Aufnahmebohrung der Hebelarme und einer koaxial angeordneten Aufnahmebohrung des Tragflanschs befestigt sind, mit geringem Bauaufwand die gehäuseseitigen Befestigungspunkte gebildet werden.
Hinsichtlich einer vereinfachten Montage der Antriebeinheit ergeben sich hierbei Vorteile, wenn die Befestigungspunkte, bevorzugt die Befestigungspunkte an den gekröpften Hebelarmen, von Schraubverbindungen gebildet sind, die jeweils eine Befestigungsschraube aufweisen, der in einer Aufnahmebohrung der Hebelarme und einer Gewindebohrung des Maschinengehäuses bzw. in einer Aufnahmebohrung der Hebelarme und einer Gewindebohrung des Tragflansches angeordnet ist. Das scheibenförmige Federelement kann somit bei zur Montage mit dem Maschinengehäuse bzw. mit dem Tragflansch verschraubt werden, so dass das scheibenartige Federelement bei der Montage des Maschinengehäuses verschraubt ist und nicht herab- oder herausfallen kann. Bevorzugt sind hierbei die maschinenseitigen Befestigungspunkten von Schraubverbindungen und die gehäuseseitigen Befestigungspunkte von Stiftverbindungen bzw. die maschinenseitigen Befestigungspunkten von Stiftverbindungen und die gehäuseseitigen Befestigungspunkte von Schraubverbindungen gebildet, wodurch die Montage des an einer Seite verschraubten Federelement an der anderen Seite mittels der Stiftverbindungen erleichtert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in der Aufnahmebohrung des Hebelarms jeweils eine Zwischenhülse angeordnet, durch die sich die Befestigungsschraube erstreckt, wobei die Länge der Zwischenhülse größer als die Dicke des Hebelarms ist. Hierdurch wird erzielt, dass sich der Schraubenkopf der Befestigungsschraube an der Zwischenhülse abstützt und der Schraubenkopf von der zugewandten Stirnseite des Hebelarms beabstandet ist, so dass bei dem mit den Befestigungsschrauben an dem Maschinengehäuse bzw. dem Tragflansch befestigten scheibenartigen Federelement die Hebelarme drehbar mit dem Maschinengehäuse bzw. dem Tragflansch verbunden sind.
Besondere Vorteile ergeben sich wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die gehäuseseitigen Befestigungspunkte und/oder die maschinenseitigen Befestigungspunkte mit Dämpfungsbuchsen, insbesondere Dämpfungsbuchsen aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, versehen sind. Mit derartigen Dämpfungsbuchsen kann der Körperschallfluss weiter gedämpft werden. Insbesondere bei relativ hohen Anregungsfrequenzen können die unterschiedlichen Eigenschaften der Werkstoffe, beispielsweise hinsichtlich des Elastizitätsmoduls, die Weiterleitung von Körperschall behindern.
Bevorzugt ist hierbei die Dämpfungsbuchse in der Aufnahmebohrung des Hebelarms angeordnet.
Sofern gemäß einer Weiterbildung die Dämpfungsbuchse zur Erzielung der Funktion des Distanzelements mit einem Ringbund versehen sind, werden Vorteile hinsichtlich einer geringen Teilezahl erzielt und die Montage vereinfacht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Befestigungsstift in der Aufnahmebohrung des Hebelarms starr befestigt, insbesondere eingepresst, und in der Aufnahmebohrung des Maschinengehäuses oder in der Aufnahmebohrung des Tragflansches unter Ausbildung eines axialen Hebelarms abgestützt. Mit einer derartigen Abstützung des Befestigungsstiftes in der Aufnahmebohrung und Ausbildung eines axialen Hebelarms kann die Elastizität des scheibenartigen Federelements erhöht werden. Mit dem axialen Hebelarm entsteht ein Moment, das im Wesentlichen eine zusätzliche torsionale Verformung des Ringsegments des Federelements bewirkt mit einer damit einhergehenden verringerten Steifigkeit des Federelements. Die verringerte Steifigkeit des Federelements bewirkt eine günstige Absenkung der Eigenfrequenz.
Eine derartige Abstützung des in der Aufnahmebohrung des Hebelarms starr befestigten Befestigungsstifts unter Ausbildung eines Hebelarms in der Aufnahmebohrung kann mit geringem Bauaufwand erzielt werden, wenn gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung der Befestigungsstift mit einem balligen Endbereich versehen ist.
Das scheibenartige Federelement kann gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung als Federscheibe ausgebildet sein, wobei die Hebelarme durch radial angeordnete Schlitze gebildet sind. Mit einer Federscheibe, an der durch radial angeordnete Schlitze die Hebelarme zur Bildung der maschinenseitigen und der gehäuseseitigen Befestigungspunkte gebildet sind, kann auf einfache Weise ein Federelement mit einem Ringsegment und radial angeordneten Hebelarmen gebildet werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das scheibenartige Federelement als Ringfeder mit einem in Umfangsrichtung geschlossenen Ringsegment und an dem Ringsegment angeordneten Hebelarmen ausgebildet. Mit einer derartigen Ringfeder, die ein geschlossenen Ringsegment aufweist, an dem die radial ausgerichteten Hebelarme zur Bildung der maschinenseitigen und der gehäuseseitigen Befestigungspunkte angeformt sind, kann ebenfalls auf einfache Weise ein Federelement mit einem Ringsegment und radial angeordneten Hebelarme gebildet werden. Das Federelement mit dem in Umfangsrichtung geschlossenen Ringsegment ist hierbei einteilig ausgebildet.
Alternativ kann ein derartiges als Ringfeder ausgebildetes scheibenartiges Federelement in Umfangsrichtung unterbrochen sein und mehrteilig ausgeführt werden, wenn das scheibenartige Federelement gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung aus mehreren Ringfedersegmenten gebildet ist, die jeweils einen Ringsegmentabschnitt und mindestens einen Hebelarm zur Ausbildung eines maschinenseitigen Befestigungspunktes und einen Hebelarm zur Ausbildung eines gehäuseseitigen Befestigungspunktes umfassen. Mit mehreren Ringfedersegmenten, an denen jeweils mindestens ein gehäuseseitiger Befestigungspunkt und ein maschinenseitiger Befestigungspunkt ausgebildet ist, und von denen mehrere eingesetzt werden, um die Mehrpunktaufhängung des Maschinengehäuse am Tragflansch zu erzielen, kann ebenfalls mit geringem Bauaufwand die Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses erzielt werden.
Die einzelnen Ringfedersegmente können hierbei in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sein.
Alternativ ist möglich, die Ringfedersegmente in Umfangsrichtung überlappend anzuordnen und in axialer Richtung geschachtelt anzuordnen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ringfeder oder die Ringfedersegmente einen rechteckigen Querschnitt auf.
Die Ringfeder oder die Ringfedersegmente können alternativ eine von einem rechteckigen Querschnitt abweichende Querschnittform aufweisen, wobei jede Querschnittsform denkbar ist. Sofern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Ringfeder oder die Ringfedersegmente einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, kann die Ringfeder oder die aus mehreren Ringfedersegmenten zusammengesetzte Ringfeder auf einfache Weise aus einem gewickelten Federdrahtelement hergestellt werden.
Das scheibenartige Federelement besteht bevorzugt aus vergütetem Stahl, insbesondere einem hochfesten Stahl, Federstahl oder Titan. Um relativ hohe Anregungsfrequenzen gut dämpfen zu können, ist eine hohe Eigenfrequenz des Federelements selbst erforderlich. Insbesondere bei einem Federelement aus Titan, das einen hochfesten Werkstoff mit einer geringen Dichte darstellt, können auf einfache Weise hohe Eigenfrequenzen des Federelements erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Maschinengehäuse an gegenüberliegenden Seiten, insbesondere den gegenüberliegenden Stirnseiten, an dem Tragflansch körperschallabgekoppelt aufgehängt, wobei an jeder Seite des Maschinengehäuses ein scheibenartiges Federelement angeordnet ist. Bei einer Anordnung, bei der das Maschinengehäuse an gegenüberliegenden Seiten an dem Tragflansch körperschallabgekoppelt aufgehängt ist, kann mit zwei erfindungsgemäßen scheibenartigen Federelementen, die jeweils in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordnet sind, auf einfache Weise eine körperschallabgekoppelte Aufhängung des Maschinengehäuses in allen sechs Freiheitsgraden erzielt werden.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn eine Triebwelle der Kolbenmaschine bzw. eine mit der Triebwelle verbundene Getriebeeingangswelle mittels einer Verzahnung mit einem Abtriebselement, insbesondere einem Getriebe, in Verbindung steht. Mit den erfindungsgemäßen metallischen scheibenartigen Federelementen kann eine hohe Positioniergenauigkeit und eine hohe Positionsgenauigkeit des körperschallabgekoppelt aufgehängten Maschinengehäuses erzielt werden, so dass sich ein geringer Koaxialitätsfehler des Maschinengehäuse erzielen lässt. Hierdurch treten an der Verzahnung der Triebwelle mit dem Getriebe geringe Winkelschiefstellungen auf, die es ermöglichen, mit einer einfach aufgebauten Verzahnung hohe Drehmomente zu übertragen und eine hohe Lebensdauer zu erzielen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Maschinengehäuse flüssigkeitsdicht abgedichtet, wobei eine die Triebwelle umgebende Buchse kippbeweglich in dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordnet ist. Mit einer kippbeweglich zwischen dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordneten Buchse kann auf einfache Weise eine Abdichtung des ölgefüllten Maschinengehäuses, in dem die Kolbenmaschine angeordnet ist und das mittels der scheibenartigen Federelemente bezüglich des Tragflansches beweglich angeordnet ist, gegenüber der Umgebung erzielt werden.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung die Buchse mit einem Spiel in dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordnet und mittels Dichtungseinrichtungen, insbesondere Elastomerdichtungen, gegenüber dem Tragflansch und dem Maschinengehäuse flüssigkeitsdicht abgedichtet und an dem Tragflansch sowie dem Maschinengehäuse geführt. Durch die mit Spiel in dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch angeordnete Buchse, die mittels Dichtungseinrichtungen an dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch geführt ist, kann auf einfache Weise eine flüssigkeitsdichte Abdichtung des Maschinengehäuses erzielt werden und in Verbindung mit den Dichtungseinrichtungen, mittels denen die Buchse in dem Maschinengehäuse und dem Tragflansch geführt ist, eine Körperschallübertragung über die Buchse verhindert werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
1 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit mit einer schematischen Darstellung des Abkopplungselements,
2 eine erste Ausführungsform der Erfindung,
3 einen Ausschnitt der 2 in einer vergrößerten Darstellung,
4 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 3,
5 das scheibenartige Federelement der 2 bis 4 in einer Draufsicht und einen Querschnitt entlang der Linie B-B der Draufsicht,
6 und 7 das scheibenartige Federelement der 2 bis 5 in belasteten Zuständen,
8 eine Weiterbildung der Erfindung in einer Darstellung gemäß der 4,
9 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung gemäß der 3,
10 einen Schnitt entlang der Linie C-C der 9,
11 eine Weiterbildung der Erfindung,
12 eine zweite Ausführungsform des scheibenartigen Federelements,
13 eine dritte Ausführungsform des scheibenartigen Federelements,
14 eine vierte Ausführungsform des scheibenartigen Federelements,
15 eine fünfte Ausführungsform des scheibenartigen Federelements,
16 eine Ausgestaltungsform der 15,
17 eine sechste Ausführungsform des scheibenartigen Federelements und
18 eine siebte Ausführungsform des scheibenartigen Federelements.
In der 1 ist eine als Antriebsachse ausgebildete erfindungsgemäße hydrostatische Antriebseinheit 1 in einem Längsschnitt dargestellt.
Die Antriebseinheit 1 umfasst zwei jeweils als Hydromotor ausgebildete Kolbenmaschinen 2a, 2b, die in einem gemeinsamen Maschinengehäuse 3 angeordnet sind. Das Maschinengehäuse 3 ist innerhalb eines bevorzugt rohrförmigen Achsgehäuses 4 angeordnet, das einen Tragflansch 5 bildet. Das Maschinengehäuse 3 ist in dem als Achsgehäuse 4 ausgebildete Tragflansch 5 mittels eines schwingungsdämpfenden Abkopplungselements 6 befestigt, um eine Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses 3 mit den darin angeordneten Kolbenmaschinen 2a, 2b gegenüber dem Tragflansch 5 und somit dem Achsgehäuse 4 zu erzielen.
Die Kolbenmaschine 2a, 2b weist jeweils eine Triebwelle 7a, 7b auf, die mit einem Abtriebselement 10a, 10b in trieblicher Verbindung steht, das im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Untersetzungsgetriebe 8a, 8b zum Antrieb einer drehbaren Nabe 9a, 9b ausgebildet ist. Das Untersetzungsgetriebe 8a, 8b ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Planetengetriebe ausgebildet mit einer als Sonnenradwelle 11a, 11b ausgebildeten Getriebeeingangswelle, einem Planetenräder tragenden Planetenträger 12a, 12b und einem Hohlrad 13a, 13b. Die Sonnenradwelle 11a, 11b steht mittels einer als Mitnahmeverzahnung ausgebildeten Kupplungseinrichtung 14a, 14b mit der Triebwelle 7a, 7b der Kolbenmaschine 2a, 2b in Verbindung, die teilweise einen Winkelausgleich und Ausgleich eines Koaxialitätsfehlers zwischen der Triebwelle 7a, 7b und dem Zahneingriff mit den Planetenrädern ermöglicht. Die Kupplungseinrichtung 14a, 14b ist hierbei von einer Außenverzahnung der Triebwelle 7a, 7b und einer in einer topfartigen Erweiterung der Sonnenradwelle 11a, 11b angeordneten Innenverzahnung gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Hohlrad 13a, 13b drehfest an dem Achsgehäuse 4 befestigt und steht der Planetenträger 12a, 12b mit der Nabe 9a, 9b zu deren Antrieb in Verbindung.
Die Nabe 9a, 9b des Abtriebselements 10a, 10b ist in einem Nabenträger 15a, 15b mittels einer von zwei Lagern bestehenden Radlagerung 16a, 16b drehbar gelagert. Der Nabenträger 15a, 15b ist hierbei jeweils an einem Achsende an dem Achsgehäuse 4 befestigt.
Die Nabe 9a, 9b ist jeweils mit einem Radflansch 17a, 17b zur Aufnahme einer Radfelge eines Antriebsrades versehen. Die Kolbenmaschinen 2a, 2b stellen somit jeweils einen Radantrieb des entsprechenden Antriebsrades dar.
In der 1 ist weiterhin ein an dem als Achsgehäuse 4 ausgebildeten Tragflansch 5 ausgebildeter Befestigungsflansch 18 dargestellt, mit dem der Tragflansch 5 und somit das Achsgehäuse 4 an einem Fahrzeugkörper 19 eines Fahrzeugs, beispielsweise einer als Gabelstapler ausgebildeten mobilen Arbeitsmaschine, starr befestigbar ist. Der Befestigungsflansch 18 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von zwei Flanschplatten 18a, 18b gebildet, mittels denen der Tragflansch 5 und somit die Antriebsachse über Verschraubungen 20 mit dem Fahrzeugkörper 19 starr verbindbar ist.
In der 1 sind weiterhin hydraulische Anschlussleitungen 21a, 21b dargestellt, mittels denen die Kolbenmaschinen 2a, 2b mit Druckmittel versorgbar sind. Die Anschlussleitungen 21a, 21b bilden hierbei eine entsprechende Zulaufleitung und eine Ablaufleitung der Kolbenmaschine 2a, 2b.
Weiterhin können zum Abbremsen der Abtriebselemente 10a, 10b nicht näher dargestellte Bremseinrichtungen vorgesehen sein.
Mittels des schwingungsdämpfenden Abkopplungselements 6 ist das Maschinengehäuse 3 derart an den Tragflansch 5 angebunden und in dem als Achsrohr ausgebildeten Achsgehäuse 4 aufgehängt, dass Kräfte in drei senkrecht zueinander stehenden Richtungen und Drehmomente mit einer Wirklinie um diese drei Richtungen zwischen dem Maschinengehäuse 3 und dem Tragflansch 5 übertragen werden können. Mittels des schwingungsdämpfenden Abkopplungselements 6 wird somit eine Verbindung und Abstützung des Maschinengehäuses 3 an dem Tragflansch 5 und somit dem Achsgehäuse 4 in allen drei translatorischen Freiheitsgraden und allen drei rotatorischen Freiheitsgraden erzielt.
Die drei senkrecht zueinander stehenden Richtungen und die drei translatorischen Freiheitsgrade sind in der 1 mit dem dargestellten Koordinatensystem und den Achsen x, y, z verdeutlicht. Die Achse x entspricht hierbei einer horizontalen Längsrichtung entlang einer Längsachse L der Antriebseinheit 1 und einer konzentrisch angeordneten Drehachse D der Kolbenmaschinen 2a, 2b. Die Achsen y, z entsprechen den radialen Richtungen senkrecht zur Längsrichtung, wobei die Achse y einer vertikalen Richtung und die Achse z einer horizontalen Richtung in Fahrzeugmittelrichtung des Fahrzeugs entspricht. Die drei rotatorischen Freiheitsgrade entsprechen einem Drehmoment um die jeweilige Achse x, y und z.
In den 2 bis 5 ist eine erste konstruktive Ausführungsform der 1 dargestellt.
Die 2 zeigt die Antriebseinheit 1 in einem Längsschnitt. In der 3 ist der Bereich der erfindungsgemäßen Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses 3 an einem Tragflansch 5 mittels eines metallischen und scheibenartigen Federelements 35 in einer vergrößerten Darstellung dargestellt. Die 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A der 3 und somit eine um 90° gedrehte Ansicht der Antriebseinheit 1. In der 5 ist in der linken Darstellung ein erfindungsgemäßes scheibenartiges Federelement 35 in einer Draufsicht und in der rechten Darstellung ein Längsschnitt des scheibenartigen Federelements 35 gemäß der Linie B-B dargestellt.
Die in dem gemeinsamen Maschinengehäuse 3 angeordneten Kolbenmaschinen 2a, 2b sind als Schrägscheibenmaschinen in Axialkolbenbauweise ausgebildet, die jeweils eine um die Drehachse D drehbar gelagerte Zylindertrommel 25 aufweisen. Das Maschinengehäuse 3 besteht aus einer mittig angeordneten Steuerbodenaufnahme 26, die mit den Anschlussleitungen 21a, 21b verbunden ist und an der nierenförmige Steuerausnehmungen zur Verbindung mit den Verdrängerräumen in den Zylindertrommeln 25 ausgebildet sind, und an der Steuerbodenaufnahme 26 seitlich befestigten Gehäusen 27, in denen die entsprechende Zylindertrommel 25 drehbar angeordnet ist und in denen jeweils eine entsprechende Schrägscheibe 28 ausgebildet ist.
In dem Maschinengehäuse 3 ist mittels entsprechender Lager die Triebwelle 7a, 7b der Kolbenmaschine 2a, 2b um die Drehachse D drehbar gelagert. Die Triebwelle 7a, 7b ist mit der entsprechenden Zylindertrommel 25 mittels einer Mitnahmeverzahnung drehfest verbunden ist.
Die in allen sechs Freiheitsgraden wirksamen schwingungsdämpfenden Abkopplungselemente 6 zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses 3 gegenüber dem Tragflansch 5 und somit dem Achsgehäuse 4 ist erfindungsgemäß von metallischen scheibenartigen Federelementen 35 gebildet, die in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse 3 und dem Tragflansch 5 angeordnet sind.
Wie aus der 2 ersichtlich ist, ist das Maschinengehäuse 3 an beiden gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils mit einem metallischen scheibenartigen Federelement 35 in einer Mehrpunktaufhängung an einem entsprechenden Tragflansch 5 aufgehängt, um eine Abstützung des Maschinengehäuses 3 in allen sechs Freiheitsgraden in dem Achsgehäuse 4 zu erzielen.
Der Tragflansch 5 ist jeweils als Bestandteil des Achsgehäuses 4 ausgebildet und von einer scheibenförmigen Trägerplatte gebildet, die in dem rohrförmigen Achsgehäuse 4 mittels entsprechender Befestigungsmittel 45 befestigt ist. Die Befestigungsmittel 45 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als radial angeordnete Befestigungsstifte 46 ausgebildet, die in Aufnahmebohrungen 47 des Achsgehäuses 4 und Aufnahmebohrungen 48 des Tragflansches 5 angeordnet sind.
Das scheibenartige Federelement 35 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mit zwei gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 an dem Tragflansch 5 und mit zwei maschinenseitigen Befestigungspunkten M1, M2 an dem Maschinengehäuse 3 befestigt. In den 2 und 3 sind hierbei die maschinenseitigen Befestigungspunkten M1, M2 und in der 4 die gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 dargestellt. Die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 und die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 sind jeweils mit radialem Abstand von der Drehachse D der Kolbenmaschine 2a, 2b beabstandet angeordnet.
Das scheibenartige Federelement 35 ist senkrecht zu der Drehachse D der Kolbenmaschine 2a, 2b und in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse 3 und dem Tragflansch 5 angeordnet.
Die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 und die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 sind jeweils konzentrisch zu der Drehachse D der Kolbenmaschine 2a; 2b und in Umfangsrichtung verteilt, bevorzugt gleichmäßig verteilt angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 und die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet. Die Anordnung der Befestigungspunkte G1, G2, M1, M2 ist hierbei derart, dass in Umfangsrichtung gesehen die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 und die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 jeweils abwechselnd angeordnet sind.
Wie aus der 5 ersichtlich ist, sind bei der dargestellten Ausführungsform, bei der jeweils zwei gehäuseseitige Befestigungspunkte G1, G2 und zwei maschinenseitige Befestigungspunkte M1, M2 vorgesehen sind, die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 gegenüberliegend und somit in Umfangsrichtung um 180° verdreht angeordnet und die maschinenseitige Befestigungspunkte M1, M2 ebenfalls gegenüberliegend und somit in Umfangsrichtung um 180° verdreht angeordnet. Die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 sind gegenüber den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 um einen Drehwinkel von 90° versetzt angeordnet. Hierdurch wird erzielt, dass die Befestigungspunkte M1, M2, G1, G2 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind und jeweils ein maschinenseitiger Befestigungspunkt M1, M2 und ein gehäuseseitiger Befestigungspunkt G1, G2 abwechselnd angeordnet sind.
Die beiden maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer vertikalen Ebene angeordnet und die beiden gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 in einer dazu senkrechten horizontalen Ebene angeordnet.
Das scheibenartige Federelement 35 der 2 bis 5 ist als einteilige Ringfeder R ausgebildet, die von einem in Umfangsrichtung geschlossenen ringförmigen Ringsegment 36 und an dem Ringsegment 36 angeordneten, federzungenartigen Hebelarmen 37a, 37b, 37c, 37d gebildet ist, an denen die Befestigungspunkte M1, M2, G1, G2 in radialer Richtung beabstandet angeordnet sind. Bei dem scheibenartigen Federelement 35 der 2 bis 5 erstrecken sich die Hebelarme 37 ausgehend von dem Ringsegment 36 nach radial Innen in Richtung zu der Drehachse D.
Das Federelement 35 der 2 bis 5 ist – wie aus dem Schnitt der 5 ersichtlich ist – eben ausgeführt, wobei das Ringsegment 36 und die Hebelarme 37a, 37b, 37c, 37d in einer Scheibenebene liegen.
Die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 und die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 sind jeweils von Stiftverbindungen gebildet. Die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 weisen – wie in der 3 näher ersichtlich ist – jeweils einen beispielsweise als Zylinderstift ausgebildeten Befestigungsstift 40a, 40b auf, der in einer Aufnahmebohrung 41a, 41b des Hebelarms 37a, 37b und einer koaxial angeordneten Aufnahmebohrung 42a, 42b des Maschinengehäuses 3 angeordnet ist. Die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 weisen – wie in der 4 näher gezeigt ist – jeweils einen beispielsweise als Zylinderstift ausgebildeten Befestigungsstift 40c, 40d aufweisen, der in einer Aufnahmebohrung 41c, 41d des Hebelarms 37c, 37d und einer koaxial angeordneten Aufnahmebohrung 42c, 42d des Tragflansches 5 angeordnet ist.
Die Aufnahmebohrungen 41a, 41b, 41c, 41d an den Hebelarmen 37a, 37b, 37c, 37d sind an den radial inneren Enden der Hebelarme ausgebildet, die hierzu als entsprechende Befestigungsaugen für die Befestigungsstift 40a, 40b, 40c, 40d ausgeführt sind. Hierdurch sind die Befestigungsstifte 40a, 40b, 40c, 40d zu der Mittellinie M des Ringsegments R des Federelements 35 um einen radialen Abstand H1 als Hebelarm beabstandet angeordnet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsstifte 40a, 40b, 40c, 40d und die entsprechenden Aufnahmebohrungen 42a, 42b, 42c, 42d im Maschinengehäuse 3 sowie im Tragflansch 5 mit ihrer Längsachse in axialer Richtung der Drehachse D und somit in Richtung der Längsachse L der Antriebseinheit 1 und parallel zu der Drehachse D bzw. der Längsachse L angeordnet.
Das erfindungsgemäße scheibenartige Federelement 35 ist – wie in den 3 und 4 näher dargestellt ist – in axialer Richtung zwischen dem Tragflansch 5 und dem Maschinengehäuse 3 angeordnet und sowohl von dem Tragflansch 5 als auch von dem Maschinengehäuse 3 beabstandet angeordnet. Hierzu sind im Bereich der maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 zwischen der Stirnseite der Hebelarme 37a, 37b und der Stirnseite des Maschinengehäuses 3 jeweils ein ringförmiges Distanzelement 50, beispielsweise eine Distanzscheibe, angeordnet, durch das sich der entsprechende Befestigungsstift 40a, 40b erstreckt. Entsprechend sind im Bereich der gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 zwischen der Stirnseite der Hebelarme 37c, 37c und der Stirnseite des Tragflansches 5 jeweils ein ringförmiges Distanzelement 50, beispielsweise eine Distanzscheibe, angeordnet, durch das sich der entsprechende Befestigungsstift 40c, 40d erstreckt.
Die Distanzelemente 50 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als temperaturbeständige Kunststoffelemente ausgebildet.
Das scheibenförmige Federelement 35 der 2 bis 5 ist somit über jeweils zwei bezüglich der Drehachse D gegenüberliegende Aufnahmebohrungen 41a, 41b bzw. 41c, 41d und die entsprechenden Befestigungsstifte 40a, 40b bzw. 40c, 40d abwechselnd mit dem Maschinengehäuse 3 und mit dem Tragflansch 5 und somit dem Achsgehäuse 4 verbunden. Durch den Abstand H1 der Aufnahmebohrungen 41a, 41b, 41c, 41d in den Hebelarmen 37a, 37b, 37c, 37d zu dem Ringsegment 36 ergibt sich bei einer in der Ebene des scheibenartigen Federelements 35 wirkenden Belastungskraft ein Biegemoment auf das ringförmige Ringsegment 36 mit einer damit einhergehenden Verformung des Federelements 35.
In der 6 ist die Verformung des scheibenartigen Federelements 35 gegenüber dem unverformten Zustand aufgrund einer Drehmomentbelastung dargestellt, die aus einem in der Scheibenebene liegenden Kräftepaar F1, F2 an den maschinenseitigen Befestigungspunkten M1, M2 hervorgerufen wird. In der 7 ist die Verformung des scheibenartigen Federelements 35 gegenüber dem unverformten Zustand aufgrund einer in der Scheibenebene liegenden Querkraft F3 dargestellt, die senkrecht zur Drehachse D in vertikaler Richtung (y-Achse) wirkt und an dem vertikal unteren maschinenseitigen Befestigungspunkt M2 angreift und beispielsweise durch Fahrbahnstöße hervorgerufen wird.
Bei einer axialen und somit in Richtung der x-Achse wirkenden Kraft an den Befestigungspunkten M1, M2, G1, G2 ergibt sich bedingt durch die Torsionsverformung des Ringsegments 36 eine hohe Elastizität des scheibenartigen Federelements 35 in axialer Richtung. Durch die beabstandete Anordnung des scheibenartigen Federelements 35 von dem Tragflansch 5 und dem Maschinengehäuse 3 mittels der Distanzelemente 50 kann eine axiale Bewegung in einem festgelegten Bereich ungehindert stattfinden.
In der 8 ist eine Weiterbildung dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
Bei der 8, in der die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 dargestellt sind, sind an den Befestigungspunkten G1, G2 zusätzliche Dämpfungsbuchsen 60 vorgesehen, die bevorzugt aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, bestehen. Die Dämpfungsbuchsen 60 sind hierbei in der Aufnahmebohrung 41c, 41d der entsprechenden Hebelarme 37c, 37d des scheibenartigen Federelements 35 angeordnet und nehmen den entsprechenden Befestigungsstift 40c, 40d auf. Die Dämpfungsbuchsen 60 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Ringbundbuchsen ausgebildet, die einen zusätzlichen Ringbund 61 aufweisen, der die Funktion des Distanzelements 50 der 2 bis 4 aufweist, um das scheibenartige Federelement 35 mit axialem Abstand zum Tragflansch 5 zu befestigen.
Die zusätzlichen Dämpfungsbuchsen 60 ermöglichen eine verbesserte Körperschallabkopplung, da aufgrund der unterschiedlichen Materialen und somit der unterschiedlichen Elastizitätsmodule von scheibenartigem Federelement 35 und Dämpfungsbuchsen 60 insbesondere bei relativ hohen Anregungsfrequenzen die Weiterleitung von Körperschall vom Maschinengehäuse 3 an den Tragflansch 5 und somit an das Achsgehäuse 4 behindert wird.
Die 8 zeigt die gehäuseseitigen Befestigungspunkt G1, G2. Es ist selbstverständlich möglich, die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 analog auszuführen und mit Dämpfungsbuchsen zu versehen.
In den 9 und 10 ist eine Weiterbildung des scheibenartigen Federelements 35 dargestellt. Gleiche Bauteile sind wiederum mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die 9 zeigt einen Längsschnitt im Bereich der maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2. Die 10 zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C der 9 und somit eine um 90° gedrehte Ansicht der Antriebseinheit 1 mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2.
Das scheibenartige metallische Federelement 35 der 9 und 10 ist ebenfalls als Ringfeder R ausgebildet mit einem Ringsegment 36 und radial angeordneten Hebelarmen 37a, 37b, 37c, 37d, wobei im Unterschied zum Federelement 35 der 2 bis 5 die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten M1, M2 versehenen Hebelarme 37a, 37b in Richtung zu dem Maschinengehäuse 3 in axialer Richtung hin gekröpft ausgeführt sind und die Hebelarme 37a, 37b mit der in der 9 rechten Stirnseite direkt an der Stirnseite des Maschinengehäuses 3 anliegen.
An den gekröpften Hebelarmen 37a, 37b sind die Befestigungspunkte M1, M2 von Schraubverbindungen gebildet. Die Schraubverbindungen weisen jeweils eine Befestigungsschraube 70a, 70b auf, die in der Aufnahmebohrung 41a, 41b des Hebelarms 37a, 37b angeordnet ist und in einer als einer Gewindebohrung ausgeführten Aufnahmebohrung 42a, 42b des Maschinengehäuses 3 eingeschraubt ist. In der Aufnahmebohrung 41a, 41b des Hebelarms 37a, 37b ist jeweils eine Zwischenhülse 71 angeordnet, durch die sich die Befestigungsschraube 70a, 70b erstreckt. Die Länge der Zwischenhülse 71 ist größer als die Dicke der Hebelarme 37a, 37b ausgeführt, so dass die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben 70a, 70 von der in der 9 linken Stirnseite der Hebelarme 37a, 37b in axialer Richtung beabstandet sind. Hierdurch wird erzielt, dass die Hebelarme 37a, 37b drehbar mit dem Maschinengehäuse 3 verbunden sind, um bei Belastungen die gewünschte Verformung zu ermöglichen.
Bei der Ausführungsform der 9 und 10 sind die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 versehenen Hebelarme 37c, 37d eben ausgeführt und mittels der zuvor beschriebenen Stiftverbindungen an dem Tragflansch 5 angekoppelt. Die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2, die in der 10 dargestellt sind, sind hierbei analog zu der 4 ausgeführt. Alternativ ist eine Ausführung gemäß der 8 möglich.
Die Ausführungsform der 9 und 10 ermöglicht durch den Entfall von Distanzelementen einen verringerten Bauaufwand und erleichtert die Montage des Maschinengehäuses 3 in dem Achsgehäuse 4, da durch die Befestigung des Federelements 35 an dem Maschinengehäuse 3 durch die Schraubverbindungen 70a, 70b das Federelement 35 beim Montagevorgang des Maschinengehäuses 3 im Achsgehäuse 4 gegen ein Herausfallen gesichert ist.
Es versteht sich, dass alternativ die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 versehenen Hebelarme 37c, 37d in axialer Richtung zu dem Tragflansch 5 gekröpft ausgeführt werden können und mittels Schraubverbindungen an dem Tragflansch 5 befestigt werden können, wobei die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten M1, M2 versehenen Hebelarme 37a, 37b eben ausgeführt und mittels der Stiftverbindungen angekoppelt sind. Zudem ist möglich, die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten M1, M2 versehenen Hebelarme 37a, 37b in Richtung zu dem Maschinengehäuse 3 in axialer Richtung hin gekröpft auszuführen und die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 versehenen Hebelarme 37c, 37d in Richtung zu dem Tragflansch 5 in axialer Richtung hin gekröpft auszuführen, wobei eine Ankopplung durch Schraubverbindungen und eine Anbindung durch Stiftverbindungen erfolgt.
In der 11 ist eine Weiterbildung eines Befestigungspunktes M1, M2 dargestellt, bei dem der Befestigungsstift 40a, 40b in der Aufnahmebohrung 41a, 41b des Hebelarms 37a, 37b starr befestigt ist, bevorzugt eingepresst ist, und in der Aufnahmebohrung 42a, 42b des Maschinengehäuses 3 unter Ausbildung eines axialen Hebelarms H2 abgestützt ist. Der Befestigungsstift 40a, 40b ist hierbei an dem maschinenseitigen Endbereich mit einem balligen Ende 44 versehen, mit dem sich der Befestigungsstift 40a, 40b an der Wand der Aufnahmebohrung 42a, 42b abstützt. Der Bereich des Befestigungsstiftes 40a, 40b zwischen dem balligen Endbereich 44 und dem Aufnahmebereich in dem Hebelarm 37a, 37b ist im Durchmesser verringert, um einen Ringspalt mit der Aufnahmebohrung 42a, 42b zu erzielen. Durch den axialen Hebelarm H2 kann die Elastizität des scheibenartigen Federelements 35 erhöht werden. Der axiale Hebelarm H2 bewirkt eine erhöhte Torsionsverformung des Ringsegments 36 des Federelements 35 mit einer damit einhergehenden verringerten Steifigkeit des Federelements 35.
Es versteht sich, dass diese Anlenkung auch an den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2 angeordnet werden kann.
Bei dem als Ringfeder R ausgeführten scheibenartigen Federelement 35 der 2 bis 11 ist das ringförmige Ringsegment 36 im radial äußeren Bereich angeordnet und die mit den Befestigungspunkten M1, M2, G1, G2 versehenen Hebelarme 37a, 37b, 37c, 37d erstrecken sich nach radial Innen.
In der 12 ist alternative Ausgestaltung eines als Ringfeder R ausgeführten scheibenartigen Federelements 35 dargestellt, bei der das ringförmige Ringsegment 36 im radial inneren Bereich angeordnet ist und sich die mit den Befestigungspunkten M1, M2, G1, G2 versehenen Hebelarme 37a, 37b, 37c, 37d nach radial Außen erstrecken.
Bei der Ringfeder R der 2 bis 12 ist das umlaufende und geschlossene Ringsegment 36 kreisringförmig.
In der 13 ist eine Weiterbildung eines als Ringfeder R ausgebildeten scheibenartigen Federelements 35 dargestellt, bei der das umlaufende und geschlossene Ringsegment 36 an eine Rechteckform angenähert ist. Weiterhin sind die Hebelarme 37a, 37b, 37c, 37d in Umfangsrichtung leicht geneigt angeordnet.
Es versteht sich, dass die abwandelte Form des Ringsegments 36 und die Ausführung der Hebelarme 37a, 37b, 37c, 37d auch bei einer Ringfeder R gemäß der 12 angewendet werden kann.
In der 14 ist ein als Ringfeder R ausgebildetes scheibenartiges Federelement 35 dargestellt, dass mit einer erhöhten Anzahl von maschinenseitigen und gehäuseseitigen Befestigungspunkten versehen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils drei maschinenseitige Befestigungspunkte M1, M2, M3 und drei gehäuseseitige Befestigungspunkte G1, G2, G3 ausgeführt. Die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2, M3 sind hierbei an Hebelarmen 37a, 37b, 37c und die gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2, G3 an Hebelarmen 37d, 37e, 37f angeordnet.
Die gehäuseseitige Befestigungspunkte G1, G2, G3 sind in Umfangsrichtung jeweils um 120° verdreht angeordnet und die maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2, M3 ebenfalls jeweils in Umfangsrichtung um 120° verdreht angeordnet. Die maschinenseitige Befestigungspunkte M1, M2, M3 sind gegenüber den gehäuseseitigen Befestigungspunkten G1, G2, G3 um einen Drehwinkel von 60° versetzt angeordnet. Hierdurch wird erzielt, dass die Befestigungspunkte M1, M2, M3, G1, G2, G3 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind und jeweils ein maschinenseitiger Befestigungspunkt M1, M2, M3 und ein gehäuseseitiger Befestigungspunkt G1, G2, G3 abwechselnd angeordnet sind.
Die 15 zeigt eine Weiterbildung eines als Ringfeder R ausgebildeten scheibenartigen Federelements 35, bei dem anstelle der 2 bis 14, in denen das Ringsegment 36 geschlossen ist, das Ringsegment 36 in Umfangsrichtung unterbrochen ist und das Federelement 35 von mehreren Ringfedersegmenten R1, R2, R3 gebildet ist. Jedes Ringfedersegmenten R1 bzw. R2 bzw. R3 besteht aus einem Ringsegmentabschnitt 36a bzw. 36b bzw. 36c und jeweils einem Hebelarm 37a bzw. 37b bzw. 37c zur Ausbildung eines maschinenseitigen Befestigungspunktes M1 bzw. M2 bzw. M3 und einem Hebelarm 37d bzw. 37e bzw. 37f zur Ausbildung eines gehäuseseitigen Befestigungspunktes G1 bzw. G2 bzw. G3.
Bei der Ausführungsform der 15 sind die Ringfedersegmenten R1, R2, R3 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet.
Das als Ringfeder R ausgeführte scheibenartigen Federelement 35 der 2 bis 15 weist im Bereich des Ringsegments 36 und der Hebelarme 37 einen rechteckigen Querschnitt auf.
In der 16 ist eine Ausführungsform eines als Ringfeder R ausgeführte scheibenartigen Federelements 35 dargestellt, das im Bereich des Ringsegments 36 und der Hebelarme 37 einen runden Querschnitt aufweist. Die Ringfedersegmente R1 bzw. R2 bzw. R3 der 16 können hierbei aus einem gewickelten Federdraht hergestellt sein.
In der 17 ist eine Variante einer aus mehreren Ringfedersegmenten R1, R2, R3 gebildeten Ringfeder R dargestellt, bei der die einzelnen Ringfedersegmenten R1, R2, R3, die jeweils aus einem Ringsegmentabschnitt 36a bzw. 36b bzw. 36b und einem Hebelarm 37a bzw. 37b bzw. 37c zur Ausbildung eines maschinenseitigen Befestigungspunktes M1 bzw. M2 bzw. M3 sowie einem Hebelarm 37d bzw. 37e bzw. 37f zur Ausbildung eines gehäuseseitigen Befestigungspunktes G1 bzw. G2 bzw. G3 bestehen, in axialer Richtung geschachtelt und somit hintereinander angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung überlappen. In der linken Darstellung der 17 ist hierbei eine aus drei axial geschachtelten und in Umfangsrichtung überlappenden Ringfedersegmenten R1, R2, R3 zusammengesetzte Ringfeder R dargestellt. Die rechte Darstellung der 17 zeigt ein einzelnes Ringfedersegment R1. Die weiteren Ringfedersegmente R2, R3 sind identisch aufgebaut. Die Ringfederelemente R1, R2, R3 der 17 können wie dargestellt einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen oder analog der 16 ausgeführt werden.
Die 18 zeigt eine alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen scheibenartigen Federelements 35, das als Federscheibe 80 ausgebildet ist, die mit radial angeordneten Schlitzen 81 versehen ist, die sich vom radial inneren Rand der Federscheibe 80 nach radial Außen erstrecken, um die federzungenartigen Hebelarme 37a, 37b, 37c, 37d zu bilden, an denen die Aufnahmebohrungen 41a, 41b, 41c, 41d der maschinenseitigen Befestigungspunkte M1, M2 und der gehäuseseitigen Befestigungspunkte G1, G2 angeordnet sind.
In dem Ausführungsbeispiel der 18 sind in dem Umfangsbereich zwischen den Hebelarmen 37a, 37b, 37c, 37d zusätzliche Schlitze 82 angeordnet, die sich vom radial äußeren Rand der Federscheibe 80 nach radial Innen erstrecken. Hierdurch wird ein unterbrochenes Ringsegment 36 am Außenumfang erzielt.
Bei der Erfindung ist – wie in den 2 bis 4 und 8 bis 11 dargestellt ist – weiterhin das Maschinengehäuse 3 flüssigkeitsdicht abgedichtet, um eine Abdichtung eines ölgefüllten Innenraums 90 des Maschinengehäuses 3, in dem die Kolbenmaschine 2a bzw. 2b angeordnet ist, gegenüber einem ringförmigen Zwischenraum 91 zu erzielen, der zwischen dem Achsgehäuse 4 und dem in dem Achsgehäuse 4 mittels der Mehrpunktaufhängung körperschallabgekoppelt aufgehängten Maschinengehäuse 3 ausgebildet ist. Hierzu ist jeweils eine konzentrisch zur Drehachse D angeordnete und die Triebwelle 7a, 7b umgebende Buchse 100a, 100b vorgesehen, die jeweils kippbeweglich in dem Maschinengehäuse 3 und dem Tragflansch 5 angeordnet ist. Zur Körperschallabkopplung ist die Buchse 100a, 100b mit radialem Spiel in einer Aufnahmebohrung des Maschinengehäuses 3 und einer Aufnahmebohrung des Tragflansches 5 angeordnet. Zur Führung der kippbeweglich angeordneten Buchse 100a, 100b in dem Maschinengehäuse 3 und dem Tragflansch 5 und zur Abdichtung des Innenraums 90 gegenüber der Umgebung sind Dichtungseinrichtungen 101, 102 vorgesehen. Die Dichtungseinrichtungen 101, 102 sind bevorzugt als Elastomerdichtungen ausgebildet, die in entsprechende Aufnahmenuten des Maschinengehäuses 3 und des Tragflansches 5 angeordnet sind.
Die Dichtungseinrichtung 102 ermöglicht weiterhin eine Abdichtung eines in dem Achsgehäuse 4 ausgebildeten und ölgefüllten Getriebeinnenraums 103, in dem jeweils die Untersetzungsgetriebe 8a, 8b und die Naben 9a, 9b mit den Radlagerungen 16a, 16b angeordnet sind, gegenüber dem Zwischenraum 91. Um eine Abdichtung des Getriebeinnenraums 103 zum Zwischenraum 91 im Bereich der Kontaktfläche des Tragflansches 5 und dem Achsgehäuses 4 zu erzielen, ist eine entsprechende Dichtungseinrichtung 105, beispielsweise ein Dichtungsring, zwischen der Außenmantelfläche des Tragflansches 5 und der Innenmantelfläche des Achsgehäuses 4 angeordnet.
Mit den erfindungsgemäßen metallischen und scheibenartigen Federelementen 35 kann eine einfach aufgebaute und kostengünstige Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses 3 mit der Kolbenmaschine 2a, 2b an dem Tragflansch 5 und somit in dem Achsgehäuse 4 erzielt werden. Die metallischen Federelemente 35 sind hierbei temperaturfest und können bei hohen Temperaturen eingesetzt werden. Zudem weisen die Federelemente 35 entsprechend des gewählten metallischen Werkstoffs bekannte Dauerfestigkeitswerte auf. Weiterhin können die Federelemente 35 und die Befestigungspunkte M1–M3, G1–G3 mit einer hohen Genauigkeit und geringen Lagetoleranzen hergestellt werden. Da die metallischen Federelemente 35 zudem kein elastomertypisches Kriechen aufweisen, kann eine hohe Positioniergenauigkeit des Maschinengehäuses 3 erzielt werden. Bei Verlagerungen des körperschallabgekoppelt aufgehängten Maschinengehäuses 3 stellen sich somit in einer Verzahnung zwischen der Triebwelle 7a, 7b bzw. einer Getriebeeingangswelle und dem bevorzugt als Untersetzungsgetriebe 8a, 8b ausgebildeten und an dem Tragflansch 5 bzw. dem Achsgehäuse 4 befestigten Abtriebselement geringe Winkelschiefstellungen ein, die zu einer hohen Lebensdauer führen und die Übertragung eines hohes Drehmoments von der Kolbenmaschine 2a, 2b auf das Abtriebselement 10a, 10b ermöglichen. Gegenüber Abkopplungselementen des Standes der Technik aus Kunststoff oder Elastomer sind die erfindungsgemäßen metallischen Federelemente 35 weiterhin in der Herstellung kostengünstiger und aufgrund der höheren Belastbarkeit bauraumsparender.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Ein Maschinengehäuse 3 mit zwei Kolbenmaschinen 2a, 2b kann anstelle einer Mehrpunktaufhängung mit mehreren Federelementen 35 an beiden Stirnseiten lediglich an einer Stirnseite mit einem scheibenartigen Federelementen 35 in einer Mehrpunktaufhängung zur Körperschallentkopplung an einem Tragflansch 5 aufgehängt werden. Zudem kann mit den erfindungsgemäßen metallischen, scheibenartigen Federelementen 35 ein Maschinengehäuse 3 mit einer einzelnen Kolbenmaschine körperschallentkoppelt an einem Tragflansch 5 aufgehängt werden. Die Anzahl der der maschinenseitigen und gehäuseseitigen Befestigungspunkte der Federelemente 35 ist nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt. Es versteht sich, dass die Anzahl der Befestigungspunkte entsprechend der zu übertragenen Kräfte und Drehmoment verringert oder erhöht werden kann.
Die Federscheibe 80 der 18 bzw. die Ringfedern R bzw. Ringfedersegmente der 2 bis 15 und der 17 können jeweils in der Dickenerstreckung einteilig ausgeführt werden oder aus mehreren dünnen Scheibensegmente in der Dicke zusammengesetzt werden.
Abweichend von einer ebenen Geometrie des scheibenartigen Federelements 35 ist eine Abweichung in Richtung einer kegeligen oder kugeligen Geometrie möglich.
Zudem können ergänzend zu den metallischen Federelementen 35 in einer parallelen Federanordnung Gummi-Metall-Elemente oder Anschläge vorgesehen werden, um unerwünscht hohe Bewegungen des Maschinengehäuses 3 beim Durchlaufen der Eigenfrequenz der metallischen Federelemente 35 zu dämpfen.
Die Antriebseinheit 1 kann alternativ zu einem Radantrieb bzw. einer Antriebsachse als Drehwerksantrieb oder Windenantrieb ausgebildet sein. Zudem kann mit den scheibenartigen Federelementen 35 ein Einzeltriebwerk an einem Tragflansch körperschallabgekoppelt aufgehängt werden, das bevorzugt zum Antrieb eines an dem Tragflansch befestigten Getriebes dient.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10006460 B4 [0004, 0004]
DE 19957565 A1 [0004, 0004]

Claims

Hydrostatische Antriebseinheit (1) mit mindestens einer in einem Maschinengehäuse (3) angeordneten hydrostatischen Kolbenmaschine (2a; 2b) und einem Tragflansch (5), wobei das Maschinengehäuse (3) an dem Tragflansch (5) zur Körperschallabkopplung des Maschinengehäuses (3) mittels eines Abkopplungselements (6) aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkopplungselement (6) als metallisches, scheibenartiges Federelement (35) ausgebildet ist, das in axialer Richtung zwischen dem Maschinengehäuse (3) und dem Tragflansch (5) angeordnet ist, wobei das Federelement (35) mit mindestens zwei gehäuseseitigen Befestigungspunkten (G1–G3) an dem Tragflansch (5) und mit mindestens zwei maschinenseitigen Befestigungspunkten (M1–M3) an dem Maschinengehäuse (3) befestigt ist, wobei die gehäuseseitigen Befestigungspunkte (G1–G3) und die maschinenseitigen Befestigungspunkte (M1–M3) mit radialem Abstand von der Drehachse (D) der Kolbenmaschine (2a; 2b) beabstandet angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) senkrecht zu der Drehachse (D) der Kolbenmaschine (2a; 2b) angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäuseseitigen Befestigungspunkte (G1–G3) und die maschinenseitigen Befestigungspunkte (M1–M3) konzentrisch zu einer Drehachse (D) der Kolbenmaschine (2a; 2b) und in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäuseseitigen Befestigungspunkte (G1–G3) und die maschinenseitigen Befestigungspunkte (M1–M3) in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) ein Ringsegment (36) umfasst, wobei die gehäuseseitigen Befestigungspunkte (G1–G3) und die maschinenseitigen Befestigungspunkte (M1–M3) von dem Ringsegment (36) in radialer Richtung beabstandet angeordnet sind und die Befestigungspunkte (M1–M3, G1–G3) an Hebelarmen (37a–37f) des Ringsegments (36) ausgebildet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) mit dem Ringsegment (36) axial zwischen dem Tragflansch (5) und dem Maschinengehäuse (3) angeordnet und von dem Tragflansch (5) sowie dem Maschinengehäuse (3) beabstandet angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den maschinenseitigen Befestigungspunkten (M1–M3) und dem Maschinengehäuse (3) und/oder zwischen den gehäuseseitigen Befestigungspunkten (G1–G3) und dem Tragflansch (5) jeweils Distanzelemente (50), insbesondere Distanzscheiben, angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzelemente (50) als Metallelemente oder als Kunststoffelemente, insbesondere temperaturbeständige Kunststoffelemente, ausgebildet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) eben ausgebildet ist, wobei das Ringsegment (36) und die Hebelarme (37a–37f) in einer Scheibenebene angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den gehäuseseitigen Befestigungspunkten (G1–G3) versehenen Hebelarme (37) in Richtung zu dem Tragflansch (5) und/oder die mit den maschinenseitigen Befestigungspunkten (M1–M3) versehenen Hebelarme (37) in Richtung zu dem Maschinengehäuse (3) hin gekröpft ausgeführt sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungspunkte (M1–M3; G1–G3) von Stiftverbindungen gebildet sind, die jeweils einen Befestigungsstift (40a–40d) aufweisen, der in einer Aufnahmebohrung (41a, 41b) des Hebelarms (37) und einer Aufnahmebohrung (42a, 42b) des Maschinengehäuses (3) bzw. in einer Aufnahmebohrung (41c, 41d) des Hebelarms (37) und einer Aufnahmebohrung (42c, 42d) des Tragflansches (5) angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungspunkte (M1–M3; G1–G3), insbesondere die Befestigungspunkte an den gekröpften Hebelarmen (37), von Schraubverbindungen gebildet sind, die jeweils eine Befestigungsschraube (70a, 70b) aufweisen, der in einer Aufnahmebohrung (41a, 41b) des Hebelarms (37) und einer Gewindebohrung (42a, 42b) des Maschinengehäuses (3) bzw. in einer Aufnahmebohrung (41c, 41d) des Hebelarms (37) und einer Gewindebohrung (42c, 42d) des Tragflansches (5) angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der der Aufnahmebohrung (41a–41d) des Hebelarms (37) jeweils eine Zwischenhülse (71) angeordnet ist, durch die sich die Befestigungsschraube (70a, 70b) erstreckt, wobei die Länge der Zwischenhülse (71) größer als die Dicke der Hebelarm (37) ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäuseseitigen Befestigungspunkte (G1–G3) und/oder die maschinenseitigen Befestigungspunkte (M1–M3) mit Dämpfungsbuchsen (60), insbesondere Dämpfungsbuchsen aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, versehen sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbuchse (60) in der Aufnahmebohrung (41a–41d) des Hebelarms (37) angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbuchse (60) zur Erzielung der Funktion des Distanzelements (50) mit einem Ringbund (61) versehen sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsstift (40a–40d) in der Aufnahmebohrung (41a–41d) des Hebelarms (37) starr befestigt, insbesondere eingepresst, ist und in der Aufnahmebohrung (42a, 42b) des Maschinengehäuses (3) oder in der Aufnahmebohrung (42c, 42d) des Tragflansches (5) unter Ausbildung eines axialen Hebelarms (H2) abgestützt ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsstift (40a–40d) mit einem balligen Endbereich (44) versehen ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) als Federscheibe (80) ausgebildet ist, wobei die Hebelarme (37) durch radial angeordnete Schlitze (81) gebildet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) als Ringfeder (R) mit einem in Umfangsrichtung geschlossenen Ringsegment (36) und an dem Ringsegment (36) angeordneten Hebelarmen (37) ausgebildet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenartige Federelement (35) aus mehreren Ringfedersegmenten (R1–R3) gebildet ist, die jeweils einen Ringsegmentabschnitt (36a–36c) und mindestens einen Hebelarm (37) zur Ausbildung eines maschinenseitigen Befestigungspunktes (M1–M3) und einen Hebelarm (37) zur Ausbildung eines gehäuseseitigen Befestigungspunktes (G1–G3) umfassen.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfedersegmente (R1–R3) in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfedersegmente (R1–R3) in Umfangsrichtung überlappend angeordnet und in axialer Richtung geschachtelt angeordnet sind.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 20–23, dadurch gekennzeichnet, dass Ringfeder (R) oder die Ringfedersegmente (R1–R3) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 20–23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfeder (R) oder die Ringfedersegmente (R1–R3) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass scheibenartige Federelement (35) aus vergütetem Stahl, Federstahl oder Titan besteht.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (3) an gegenüberliegenden Seiten, insbesondere den beiden Stirnseiten, an dem Tragflansch (5) körperschallabgekoppelt aufgehängt ist, wobei an jeder Seite des Maschinengehäuses (3) ein scheibenartiges Federelement (35) angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Triebwelle (7a; 7b) der Kolbenmaschine (2a; 2b) bzw. eine mit der Triebwelle (7a; 7b) verbundene Getriebeeingangswelle (11a; 11b) mittels einer Verzahnung mit einem Abtriebselement, insbesondere einem Getriebe (8a; 8b), in Verbindung steht.
Hydrostatische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (3) flüssigkeitsdicht abgedichtet ist, wobei eine die Triebwelle (7a; 7b) umgebende Buchse (100a; 100b) kippbeweglich in dem Maschinengehäuse (3) und dem Tragflansch (5) angeordnet ist.
Hydrostatische Antriebseinheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (100a; 100b) mit einem Spiel in dem Maschinengehäuse (3) und dem Tragflansch (5) angeordnet ist und mittels Dichtungseinrichtungen (101, 102), insbesondere Elastomerdichtungen, gegenüber dem Tragflansch (5) und dem Maschinengehäuse (3) flüssigkeitsdicht abgedichtet und an dem Tragflansch (5) sowie dem Maschinengehäuse (3) geführt ist.