DE102014207255A1

DE102014207255A1 - Getriebeanordnung für ein Flurförderzeug

Info

Publication number: DE102014207255A1
Application number: DE102014207255.7A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Weber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Die Getriebeanordnung für ein Flurförderzeug weist ein Stirnradgetriebe (3) und ein Kegelradgetriebe (5) und eine Kolbenpumpe (13) auf, wobei die Kolbenpumpe (13) einerseits am Getriebegehäuse und andererseits exzentrisch an der Abtriebswelle (7) angelenkt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Flurförderzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Getriebeanordnungen werden beispielsweise in Flurförderzeugen mit Einradtriebwerken verwendet, wobei es auf eine kleine und schmale Bauart ankommt und aufgrund der hohen Belastungen ein hoher Wirkungsgrad gefordert ist.
Im Getriebegehäuse ist Schmiermittel angeordnet, welches die Bauteile schmiert und für die Abfuhr von Wärme sorgt. Da die drehenden Bauteile in der Getriebeanordnung sich nicht alle auf einer Ebene befinden, ist eine ausreichende Schmierung der Bauteile entweder durch einen hohen Schmiermittelstand zu erreichen oder durch eine gezielte Schmierung mittels einer Pumpe. Durch den Einsatz einer Pumpe ist es möglich, die Panschverluste durch das Eintauchen der drehenden Bauteile in das Schmiermittel zu verringern und indem das Ölvolumen verringert wird.
Die EP 1 285 803 A1 offenbart in der 3 eine Pumpe mit einem Stößel, welcher in der Abtriebswelle angeordnet ist. Der Stößel stützt sich auf einer schiefen Ebene im Gehäuse ab, wodurch ein Kolbenhub beim Drehen der Abtriebswelle entsteht. Aufgrund des geringen Kolbenhubs und der langsamen Drehzahl an der Abtriebswelle und dem begrenzt möglichen Durchmesser des Stößels, kann eine ausreichende Fördermenge nicht erreicht werden.
Die DE 10 2010 028 634 A1 offenbart eine Getriebeanordnung, wobei eine Fördereinrichtung für das Schmiermittel von einem Stirnrad betätigt wird, um Schmiermittel vom unteren Gehäuseteil in einen oberen Gehäuseteil zu fördern. Das Stirnrad weist hierfür eine Nut auf, welche aufwändig zu fertigen ist. Zudem weist das Stirnrad eine erhebliche höhere Drehzahl als die Abtriebswelle auf, wodurch zwar der Volumenstrom erhöht wird, jedoch Probleme bezüglich der Geräuschentwicklung und des Verschleißes entstehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Getriebeanordnung für ein Flurförderzeug zu schaffen, bei welchem Schmiermittel von einem unteren Gehäuseteil in einen oberen Gehäuseteil förderbar ist und hierfür eine Pumpeinrichtung eingesetzt wird, wobei die Pumpeinrichtung ausreichend Schmiermittel fördert und leise und betriebssicher betreibbar ist.
Die Aufgabe wird mit einer auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Getriebeanordnung gelöst.
Erfindungsgemäß weißt die Getriebeanordnung für das Flurförderzeug ein Stirnradgetriebe in einem oberen Gehäuseteil des Getriebegehäuses und ein Kegelradgetriebe in einem unteren Gehäuseteil des Getriebegehäuses auf. Das Tellerrad des Kegelradgetriebes treibt über eine Welle die Radnabe an und bildet somit den Abtrieb. Um die Geräuschentwicklung und den Verschleiß niedrig zu halten, wird die Pumpeinrichtung mit dieser Abtriebsdrehzahl angetrieben. Die Pumpeinrichtung besteht aus einer Kolbenpumpe, welche einerseits mit einem Bauteil, welches sich mit Abtriebsdrehzahl dreht, und andererseits mit dem Getriebegehäuse in Verbindung steht. Die Kolbenpumpe ist exzentrisch und somit beabstandet zu einer Drehachse der Radnabe mit dem drehenden Bauteil verbunden und auf der anderen Seite drehbar und ortsfest im Getriebegehäuse angelenkt. Es besteht die Möglichkeit, dass die Kolbenpumpe mit der Radnabe der Welle des Tellerrades einer Mutter auf der Welle oder einer Scheibe verbunden ist. Vorzugsweise ist der Zylinder der Kolbenpumpe mittelbar oder unmittelbar mit dem Getriebegehäuse verbunden und der Kolben der Kolbenpumpe ist mit dem drehenden Bauteil exzentrisch verbunden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Zylinder mit dem drehenden Bauteil und den Kolben mit dem Getriebegehäuse zu verbinden. An den Verbindungsstellen sind leichtgängige Lager angeordnet.
Im unteren Bereich des Zylinders ist eine Ansaugöffnung angeordnet, welche mit dem Schmiermittelsumpf in Verbindung steht. Die Ansaugöffnung kann direkt im Schmiermittelsumpf enden oder über eine Leitung mit dem Schmiermittelsumpf verbunden sein. Über die Anordnung, d. h. die Höhe der Ansaugöffnung bzw. der Leitung, kann die Höhe des Schmiermittels, somit die Höhe des Schmiermittelsumpfes, eingestellt werden. Damit die Kolbenpumpe unabhängig von der Drehrichtung und gleichmäßig arbeitet, ist die Ansaugöffnung über ein Rückschlagventil mit dem Schmiermittelsumpf verbunden, wodurch gewährleistet ist, dass Schmiermittel ausschließlich beim Ansaugen der Kolbenpumpe in den Zylinder einfließt. Es besteht die Möglichkeit vor das Rückschlagventil, welches vorzugsweise federbelastet ist, eine Filtereinrichtung anzuordnen. An der Druckseite der Kolbenpumpe bzw. deren Auslassöffnung ist ebenfalls ein vorzugsweise federbelastetes Rückschlagventil angeordnet, wodurch gewährleistet ist, dass kein Druckmittel durch die Drucköffnung wieder angesaugt wird und somit eine gleiche Schmiermittelförderrichtung gewährleistet ist. Es besteht die Möglichkeit nach dem Rückschlagventil auf der Druckseite zusätzlich einen Kühler anzuordnen. Die Druckseite ist über eine Schmiermittelleitung verbunden, wobei über diese Schmiermittelleitung das Schmiermittel zum Stirnradgetriebe gefördert wird. Am Ende dieser Schmiermittelleitung besteht die Möglichkeit, den Schmiermittelstrahl so auf das Stirnradgetriebe zu lenken, dass eine optimale Versorgung des Stirnradgetriebes mit Schmiermittel gewährleistet ist, ohne den Wirkungsgrad negativ zu beeinflussen. Dies kann beispielsweise durch eine spezielle Ausrichtung, Größe und Form einer Auslassdüse erreicht werden, wodurch Quetschverluste des Schmiermittels beim Zahneingriff des Stirnrades verringert werden.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es zeigen
1 einen Schnitt durch die Getriebeanordnung, bei welcher der Kolben mit der Abtriebswelle verbunden ist;
2 einen Schnitt durch die Getriebeanordnung, bei welcher der Kolben mit der Wellenmutter verbunden ist; und
3 einen Schnitt durch die Getriebeanordnung, bei welcher der Kolben mit dem Tellerrad verbunden ist.
1:
Ein nicht dargestellter Antriebsmotor, vorzugsweise ein elektrischer Antriebsmotor, treibt über ein erstes Stirnrad 1 ein zweites Stirnrad 2 eines Stirnradgetriebes 3 an, wobei das zweite Stirnrad 2 mit einer Kegelritzelwelle 4 eines Kegelradgetriebes 5 drehfest verbunden ist. Das Kegelradgetriebe 5 weist zudem ein Tellerrad 6 auf, welches drehfest mit der Abtriebswelle 7 und der Radnabe 8 verbunden ist. Das Tellerrad 6 ist über die Wellenmutter 9 auf der Abtriebswelle 7 gehalten. Die Radnabe 8, die Abtriebswelle 7, das Tellerrad 6 und die Wellenmutter 9 drehen sich um die Drehachse 10. Mit der Radnabe 8 ist ein Fahrzeugrad 11 verbunden. Das Stirnradgetriebe 3 befindet sich in einem oberen Gehäuseteil und das Kegelradgetriebe 5 befindet sich in einem unteren Gehäuseteil. Im unteren Gehäuseteil befindet sich ein Schmiermittelsumpf 12. Eine Kolbenpumpe 13 ist im unteren Gehäuseteil angeordnet. Dabei ist der Zylinder 14 mit dem Gehäuse und der Kolben 15 mit der Abtriebswelle 7 verbunden. Der Kolben 15 ist exzentrisch auf der Abtriebswelle 7 verbunden. Vorzugsweise ist der Kolben 15 über eine Lagerstelle, welche als Wälz- oder Gleitlager ausgeführt sein kann, mit der Abtriebswelle 7 verbunden. Bei einer Drehbewegung der Abtriebswelle 7 führt der Kolben 15 eine oszillierende Bewegung im Zylinder 14 aus. Diese oszillierende Bewegung wird unabhängig von der Drehrichtung der Abtriebswelle 7 ausgeführt. An der Ansaugöffnung des Zylinders 14 befindet sich ein federbelastetes Rückschlagventil 16, welches Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf 12 in den Zylinder 14 strömen lässt, jedoch verhindert, dass Schmiermittel aus dem Zylinder 14 zurück in den Schmiermittelsumpf 12 strömt. An der Drucköffnung des Zylinders 14 ist eine Leitung 17 angeordnet, in welcher sich ein federbelastetes Rückschlagventil 18 befindet, welches Druckmittel aus dem Zylinder 14 zur Hydraulikdüse 19 strömen lässt, jedoch verhindert, dass Druckmittel aus dem Bereich der Hydraulikdüse 19 wieder zurück in den Zylinder 14 gesaugt wird. Die Leitung 17 endet im oberen Getriebegehäuseteil benachbart zum zweiten Stirnrad 2. Je nach Ausführung und Form der Hydraulikdüse 19 und deren Ausrichtung, gelangt das Schmiermittel zur Stirnradstufe 3 und kann dort Wirkungsgrad optimal zugeführt werden. Die Kolbenpumpe 13 kann so viel Schmiermittel aus dem Schmiermittelsumpf fördern, bis der Schmiermittelsumpf unter die Einlassöffnung des Zylinders 14 absinkt. Durch die exzentrische Anbindung des Kolbens 15 ist gewährleistet, dass auch bei niedriger Drehzahl ausreichend Schmiermittelmenge gefördert wird.
Fig. 2:
Die 2 unterscheidet sich von der 1 dadurch, dass der Kolben 15 nicht an der Abtriebswelle 7 angelenkt ist, sondern mit der Wellenmutter 9 verbunden ist. Diese dreht sich ebenfalls mit Abtriebsdrehzahl und der Anlenkpunkt ist exzentrisch zur Drehachse 10 angeordnet. Zusätzlich ist ein Filter 20 und ein Kühler 21 angeordnet.
Fig. 3:
Die 3 unterscheidet sich von der 1 dadurch, dass der Kolben 15 am Tellerrad 6 angelenkt ist, wodurch sich der Kolben 15 ebenfalls mit Abtriebsdrehzahl dreht und der Anlenkpunkt exzentrisch zur Drehachse 10 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1: erstes Stirnrad
2: zweites Stirnrad
3: Stirnradgetriebe
4: Kegelritzelwelle
5: Kegelradgetriebe
6: Tellerrad
7: Abtriebswelle
8: Radnabe
9: Wellenmutter
10: Drehachse
11: Fahrzeugrad
12: Schmiermittelsumpf
13: Kolbenpumpe
14: Zylinder
15: Kolben
16: Rückschlagventil
17: Leitung
18: Rückschlagventil
19: Hydraulikdüse
20: Filter
21: Kühler

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 1285803 A1 [0004]
DE 102010028634 A1 [0005]

Claims

Getriebeanordnung für ein Flurförderzeug, wobei die Getriebeanordnung ein Getriebegehäuse und ein antreibbares Stirnradgetriebe (3) aufweist, welches über ein Kegelradgetriebe (5) mit einem Tellerrad (6) eine Radnabe (8) antreibt, wobei die Radnabe (8) mit einer Welle (7) in Verbindung steht, welche mit dem Tellerrad (6) in trieblicher Verbindung steht und mit einer Pumpeinrichtung, welche Schmiermittel zum Stirnradgetriebe (3) fördert, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung eine Kolbenpumpe (13) aufweist, welche einerseits mit dem Getriebegehäuse und andererseits mit einem drehenden Bauteil (6, 7, 9) verbunden ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (13) mit dem Tellerrad (6) als drehendes Bauteil exzentrisch zur Drehachse (10) des Tellerrades (6) angelenkt ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (13) mit der Welle (7) als drehendes Bauteil exzentrisch zur Drehachse (10) der Welle (7) angelenkt ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (13) mit einer Wellenmutter (9) zur Befestigung des Tellerrades (6) als drehendes Bauteil exzentrisch zur Drehachse (10) der Wellenmutter (9) angelenkt ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (13) über eine innerhalb des Getriebegehäuses verlaufende Leitung (17) Schmiermittel zum Stirnradgetriebe (3) fördert, wobei die Leitung (17) benachbart oberhalb des Stirnradgetriebes (3) endet.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansaugöffnung der Kolbenpumpe (13) im unteren Bereich des Getriebegehäuses angeordnet ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Ansaugöffnung der Kolbenpumpe (13) ein Rückschlagventil (16) angeordnet ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Drucköffnung der Kolbenpumpe (13) ein Rückschlagventil (18) angeordnet ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe unabhängig von der Drehrichtung der Radnabe (8) betreibbar ist.