DE102019203213B4 - Antriebsstrang für eine Landmaschine - Google Patents

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Abstract

Antriebsstrang für eine Landmaschine mit einem Leistungsverzweigungsgetriebe (1) mit einer Eingangswelle (6), welche mit einem Antriebsmotor verbindbar ist, wobei das Leistungsverzweigungsgetriebe (1) ein Summierungsgetriebe (7) aufweist, welches als Planetengetriebe ausgebildet ist und die Eingangswelle (6) durch das Summierungsgetriebe (7) hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein separates Verteilergetriebe (2) eine Antriebswelle (3) und eine Abtriebswelle (4) aufweist, und diese Antriebswelle (3) mit dem Antriebsmotor verbindbar ist und diese Abtriebswelle (4) mit der Eingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (1) verbunden ist, wobei das Verteilergetriebe (2) ein Untersetzungsgetriebe aufweist, wodurch die Drehzahl der Antriebswelle (3) des Verteilergetriebes (2) niedriger ist als die Drehzahl der Abtriebswelle (4) des Verteilergetriebes (2), wobei die durch das Summierungsgetriebe (7) geführte Eingangswelle (6) einen Nebenabtrieb (8) antreibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsmaschine für eine Landmaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Gattungsgemäße Antriebsstränge für eine Landmaschine weisen ein Leistungsverzweigungsgetriebe auf, welches einen stufenlos verstellbaren Leistungszweig und einen mechanischen Leistungszweig aufweist, welche über ein Summierungsgetriebe summiert werden, um Antriebsleistung von einem Antriebsmotor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, zu den Antriebsrädern zu leiten.
  • Die DE 10 2017 200 240 A1 offenbart einen Antriebsstrang für eine Landmaschine, in welchem ein Leistungsverzweigungsgetriebe von einem Antriebsmotor antreibbar ist und die Räder des Fahrzeugs antreibt. Das Summierungsgetriebe ist als Planetengetriebe ausgebildet und die Eingangswelle in das Leistungsverzweigungsgetriebe durchdringt das Summierungsgetriebe vollständig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen derartigen Antriebsstrang für eine Landmaschine weiterzubilden.
  • Die Aufgabe wird mit einem die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Antriebsstrang gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist zwischen dem Antriebsmotor, welcher beispielsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann, ein Verteilergetriebe angeordnet, dessen Ausgangswelle die Eingangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes antreibt. Das Verteilergetriebe weist eine derartige Untersetzung auf, dass die Drehzahl der Eingangswelle des Verteilergetriebes niedriger ist als die Drehzahl der Ausgangswelle des Verteilergetriebes. Dadurch ist es möglich, bereits bestehende, für eine bestimmte Motorleistung ausgelegte Leistungsverzweigungsgetriebe auch in Fahrzeugen mit höherer Motorleistung zu verwenden. Dies liegt daran, dass das Verteilergetriebe eine Übersetzung ins Schnelle, beispielsweise mit I = 0,86 aufweist, wodurch der Druck bei Verwendung von Hydrostaten im stufenlos veränderbaren Leistungszweig wieder in den zulässigen Bereich absinkt. Ohne dieses Verteilergetriebe würde der Druck in diesen Hydrostaten über die zulässigen Werte, beispielsweise auf 600 bar steigen.
    Durch die Verwendung des separaten Verteilergetriebes können bereits bestehende hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe in unterschiedlichen Leistungsklassen der Fahrzeuge verwendet werden, ohne dass die Leistungsverzweigungsgetriebe aufwendig geändert werden. Es muss nur die Übersetzung des Verteilergetriebes angepasst werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist das Verteilergetriebe mindestens einen Nebenabtrieb auf, an welchen eine hydraulische Pumpe anbaubar ist. Die Übersetzung der Eingangswelle zu dieser Nebenabtriebswelle ist vorzugsweise i = 1 ausgebildet, wodurch die Drehzahl der Eingangswelle gleichwertig ist zur Drehzahl der Nebenabtriebswelle der hydraulischen Pumpe. Ebenso besteht die Möglichkeit, am Verteilergetriebe nicht nur einen Nebenabtrieb auszubilden, sondern mehrere Nebenabtriebe auszubilden.
    In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Verteilergetriebe als Stirnradgetriebe ausgebildet. Dadurch ist es möglich, einerseits die Übersetzung der Eingangswelle des Verteilergetriebes zur Ausgangswelle des Verteilergetriebes zu verändern und gleichzeitig die Übersetzung der Eingangswelle des Verteilergetriebes zur Nebenabtriebswelle der Pumpen des Verteilergetriebes gleichwertig, somit i = 1 auszubilden. Ohne die Übersetzung der Eingangswelle zur Nebenabtriebswelle des Verteilergetriebes zu verändern, können somit unterschiedliche Verteilergetriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen der Eingangswelle zur Ausgangswelle des Verteilergetriebes auf einfache Weise ausgebildet werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist das Verteilergetriebe ein vollständig eigenständiges Gehäuse auf, welches die Eingangswelle und die Ausgangswelle des Verteilergetriebes lagert, wobei die Eingangswelle des Verteilergetriebes mit einem Antriebsmotor verbindbar ist und die Ausgangswelle des Verteilergetriebes entweder direkt mit der Eingangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes verbindbar ist oder über eine Kardanwelle mit dieser Eingangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes verbindbar ist. Es besteht auch die Möglichkeit, dass das Gehäuse des Verteilergetriebes die Eingangswelle und die Ausgangswelle teilweise umschließt und das Verteilergetriebe an das Leistungsverzweigungsgetriebe angeschlossen oder an diesem aufgehängt ist.
  • Somit besteht die Möglichkeit, dass das Verteilergetriebe am Leistungsverzweigungsgetriebe aufgehängt ist, oder dass das Verteilergetriebe und das Leistungsverzweigungsgetriebe gemeinsam in einem Rahmen aufgehängt sind. Indem das Verteilergetriebe separat ausgebildet ist, kann das Leistungsverzweigungsgetriebe gleichbleiben und die Flexibilität wird durch Veränderung des Verteilergetriebes vorgenommen.
  • Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
  • Die einzige Figur zeigt den Antriebsstrang bestehend aus einem Leistungsverzweigungsgetriebe 1 und einem Verteilergetriebe 2. Die Antriebswelle 3 des Verteilergetriebes 2 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, verbindbar. Die Abtriebswelle 4 des Verteilergetriebes 2 ist über eine Kardanwelle 5 mit der Eingangswelle 6 des Leistungsverzweigungsgetriebes verbunden. Die Eingangswelle 6 durchdringt das Summierungsgetriebe 7 vollständig und bildet am gegenüberliegenden Ende des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 einen Nebenabtrieb 8, beispielsweise für eine Zapfwelle. Der stufenlos verstellbare Leistungszweig 9 weist entweder zwei hydraulische Maschinen oder zwei elektrische Maschinen auf. Die Abtriebswelle 10 des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 treibt Räder 11 einer Hinterachse und Räder 12 einer Vorderachse an. Das Verteilergetriebe weist einen Nebenabtrieb 13, einen Nebenabtrieb 14 und einen Nebenabtrieb 15 auf, mittels welchem hydraulische Pumpen antreibbar sind. Das Gehäuse 16 ist so ausgebildet, dass das Verteilergetriebe 2 separat zum Gehäuse 17 des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 ausgebildet werden kann. Separat bedeutet hierbei, dass das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 nur unwesentlich verändert werden muss und hauptsächlich beibehalten werden kann, während das Verteilergetriebe 2 für das jeweilige Fahrzeug speziell angepasst werden kann. Deshalb weist das Verteilergetriebe 2 ein Gehäuse 16 auf, welches zumindest teilweise das Verteilergetriebe 2 umgibt. Dadurch ist es möglich, das Verteilergetriebe 2 entweder am Leistungsverzweigungsgetriebe 1 aufzuhängen, d.h. mit diesem zu verbinden, beispielsweise anzuschrauben, oder das Verteilergetriebe 2 eigenständig in einem Fahrzeugrahmen aufzuhängen.
    Je nach Ausbildung des Verteilergetriebes 2 ist die Abtriebswelle 4 auszubilden. Es besteht die Möglichkeit, die Abtriebswelle 4 und die Eingangswelle 6 auch einstückig auszubilden.
  • Das Verteilergetriebe 2 ist als Stirnradgetriebe ausgebildet, wobei die Übersetzungen zwischen der Antriebswelle 3 und den Nebenabtrieben 13, 14 und 15 so ausgebildet sind, dass gleichwertige Drehzahlen erreicht werden. Gleichwertige Drehzahlen bedeutet hierbei, dass die Drehzahlen nahezu gleich sind. Dies wird beispielsweise durch eine Übersetzung von I = 1 erreicht. Die Übersetzung zwischen der Antriebswelle 3 und der Abtriebswelle 4 ist jedoch so ausgebildet, dass die Drehzahl der Abtriebswelle 4 höher ist als die Drehzahl der Antriebswelle 3. Um dies alles zu erreichen, weist das Verteilergetriebe 2 ein Stirnrad 18 auf, welches mit der Antriebswelle 3 drehfest verbunden ist. Auf der Vorgelegewelle 19 ist das Stirnrad 20 und das Stirnrad 21 gehaltert, wobei das Stirnrad 20 mit dem Stirnrad 18 in Wirkverbindung steht und das Stirnrad 21 mit dem Stirnrad 22 in Wirkverbindung steht, wobei das Stirnrad 22 mit der Abtriebswelle 4 drehfest verbunden ist. Das Stirnrad 20 wirkt mit dem Stirnrad 23 zusammen, welches drehfest mit dem Nebenabtrieb 13 verbunden ist. Das Stirnrad 24 wirkt mit dem Stirnrad 18 zusammen, wobei das Stirnrad 24 drehfest mit dem Nebenabtrieb 14 verbunden ist. Die Vorgelegewelle 19 ist drehfest mit dem Nebenabtrieb 15 verbunden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Leistungsverzweigungsgetriebe
    2
    Verteilergetriebe
    3
    Antriebswelle
    4
    Abtriebswelle
    5
    Kardanwelle
    6
    Eingangswelle
    7
    Summierungsgetriebe
    8
    Nebenabtrieb
    9
    Leistungszweig
    10
    Abtriebswelle
    11
    Räder
    12
    Räder
    13
    Nebenabtrieb
    14
    Nebenabtrieb
    15
    Nebenabtrieb
    16
    Gehäuse
    17
    Gehäuse
    18
    Stirnrad
    19
    Vorgelegewelle
    20
    Stirnrad
    21
    Stirnrad
    22
    Stirnrad
    23
    Stirnrad
    24
    Stirnrad

Claims (9)

  1. Antriebsstrang für eine Landmaschine mit einem Leistungsverzweigungsgetriebe (1) mit einer Eingangswelle (6), welche mit einem Antriebsmotor verbindbar ist, wobei das Leistungsverzweigungsgetriebe (1) ein Summierungsgetriebe (7) aufweist, welches als Planetengetriebe ausgebildet ist und die Eingangswelle (6) durch das Summierungsgetriebe (7) hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein separates Verteilergetriebe (2) eine Antriebswelle (3) und eine Abtriebswelle (4) aufweist, und diese Antriebswelle (3) mit dem Antriebsmotor verbindbar ist und diese Abtriebswelle (4) mit der Eingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (1) verbunden ist, wobei das Verteilergetriebe (2) ein Untersetzungsgetriebe aufweist, wodurch die Drehzahl der Antriebswelle (3) des Verteilergetriebes (2) niedriger ist als die Drehzahl der Abtriebswelle (4) des Verteilergetriebes (2), wobei die durch das Summierungsgetriebe (7) geführte Eingangswelle (6) einen Nebenabtrieb (8) antreibt.
  2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (2) mindestens eine weitere Welle für einen Nebenabtrieb (13, 14, 15) zum Antrieb einer Pumpe aufweist, deren Drehzahl gleichwertig ist wie die Drehzahl der Antriebswelle (3) des Verteilergetriebes (2).
  3. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Verteilergetriebe (2) mit dem Leistungsverzweigungsgetriebe (1) verbunden ist.
  4. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Verteilergetriebe (2) gemeinsam mit dem Leistungsverzweigungsgetriebe (1) an einem Fahrzeugrahmen befestigt ist.
  5. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (2) als Stirnradgetriebe ausgebildet ist, bei welchem die Antriebswelle (3) und die Abtriebswelle (4) koaxial angeordnet sind.
  6. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergetriebe (2) drei Nebenabtriebe (13, 14, 15) aufweist.
  7. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (4) des Verteilergetriebes (2) über eine Kardanwelle (5) mit der Eingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (1) verbunden ist.
  8. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (4) des Verteilergetriebes (2) direkt mit der Eingangswelle (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (1) verbunden ist und einstückig mit dieser ausgebildet ist.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein stufenloser Leistungszweig (9) des Leistungsverzweigungsgetriebes (1) Hydraulikeinheiten in Axialkolbenbauform beinhaltet.
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Hytrac GmbH: Power split CVT gear, 2013. URL: https://www.hytrac.com/products/power-split-cvt-gear/ [abgerufen am 29.10.2019] *

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