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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Arbeitsmaschine.
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Im Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, wie etwa Radlader, Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper und Bagger bekannt. Derartige Arbeitsmaschinen sind entweder rein elektrisch angetrieben, d.h. sie verfügen als Energiespeicher ausschließlich über eine elektrische Batterie bzw. über eine Brennstoffzelle zur Erzeugung von Elektrizität aus Wasserstoff. Oder aber sie sind diesel-elektrisch angetrieben, was bedeutet, dass die benötigte Energie von einem dieselgetriebenen Generator sowie ggf. von einem elektrischen Pufferspeicher, wie z. B. einem entsprechend dimensionierten Kondensator oder einer vergleichsweise kleinen Batterie, bereitgestellt wird. In allen Fällen wird die für den Fahrantrieb und den Arbeitsantrieb benötigte mechanische Leistung von einem oder mehreren Elektromotoren erbracht. Ein zusätzlich vorgesehener Elektromotor wird von einer Batterie bzw. einem Akkumulator gespeist und übernimmt hier typischerweise eine sog. Boost-Funktion.
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Aus der
DE 20 2014 000 738 U1 ist in diesem Zusammenhang ein elektromotorisch angetriebener Radlader bekannt, der einen ersten Elektromotor für einen Fahrantrieb und einen zweiten Elektromotor für einen Arbeitsantrieb aufweist, wobei der Arbeitsantrieb eine Arbeitshydraulik umfasst. Der erste Elektromotor ist im Bereich einer Hinterachse des Radladers angeordnet, beispielsweise unterhalb eines Führerhauses. Der zweite Elektromotor kann ebenfalls im Heckbereich des Radladers angeordnet sein, beispielsweise seitlich neben einer Energiespeichereinheit. Der zweite Elektromotor treibt ein hydraulische Pumpe für die Arbeitshydraulik an.
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Die bekannten elektrisch betriebenen Radlader sind jedoch dahingehend nachteilbehaftet, als dass die Anordnung der einzelnen Antriebsstrangkomponenten der in verbrennerkraftgetriebenen Radladern üblichen Anordnung folgt, ohne dabei die Besonderheiten eines elektrischen Antriebsstrangs zu berücksichtigen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten elektrischen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den elektrischen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, umfassend einen Fahrantrieb und einen Arbeitsantrieb, wobei der Fahrantrieb einen elektrischen Fahrmotor und ein Fahrgetriebe umfasst und wobei das Fahrgetriebe als zweistufiges Fahrgetriebe ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahrgetriebe eine erste Welle mit einem ersten Festrad und einem ersten Losrad umfasst, wobei das erste Losrad über eine erste Kupplung drehfest mit der ersten Welle verbindbar ist und dass das Fahrgetriebe weiterhin eine zweite Welle mit einem zweiten Festrad und einem zweiten Losrad umfasst, wobei das zweite Losrad über eine zweite Kupplung drehfest mit der zweiten Welle verbindbar ist, wobei das erste Festrad mit dem zweiten Losrad dauerhaft in Eingriff steht und wobei das zweite Festrad mit dem ersten Losrad dauerhaft in Eingriff steht.
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Die Erfindung beschreibt also einen elektrischen Antriebsstrang, der zur Verwendung in einer Arbeitsmaschine, d.h. zum Betrieb der Arbeitsmaschine, geeignet ist. Da Arbeitsmaschinen in der Regel die meiste Zeit unter hohen Antriebsauslastungen betrieben werden und insbesondere auch absolut gesehen vergleichsweise hohe Arbeitsleistungen erbringen müssen, unterscheidet sich der erfindungsgemäße Antriebsstrang in seiner Auslegung beispielsweise von einem PKW-Antriebsstrang, der typischerweise in einem Auslastungsbereich von 5 % bis 10 % der Maximalleistung betrieben wird sowie insbesondere vergleichsweise geringere absolute Arbeitsleistungen erbringt.
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Der Antriebsstrang umfasst dabei einen Fahrantrieb, welcher dazu ausgebildet ist, die Arbeitsmaschine translatorisch anzutreiben. Der Fahrantrieb umfasst seinerseits mindestens einen elektrischen Fahrmotor, welcher über ein Fahrgetriebe die antreibbaren Räder der Arbeitsmaschine antreiben kann.
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Vorteilhaft können auch mehrere elektrische Fahrmotoren vorgesehen sein, welche beispielsweise über ein dem Fahrgetriebe vorgeschaltetes Summiergetriebe gemeinsam die antreibbaren Räder der Arbeitsmaschine antreiben.
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Das Fahrgetriebe ist als zweistufiges Getriebe ausgebildet, so dass es also zwei unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse darstellen kann, beispielsweise einen vergleichsweise schnellen Straßengang für Fahrten auf befestigten Straßen und einen vergleichsweise langsamen Geländegang für Fahrten auf einem Baustellengelände. Durch das breite Drehzahlspektrum des elektrischen Fahrmotors ist vorteilhaft keine größere Gängezahl erforderlich, um alle Geschwindigkeits- bzw. Drehmomenterfordernisse zu erfüllen.
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Weiterhin umfasst der Antriebsstrang einen Arbeitsantrieb, wobei der Arbeitsantrieb bevorzugt einen elektrischen Arbeitsmotor und besonders bevorzugt ein Arbeitsgetriebe umfasst. Der Arbeitsantrieb ist dazu ausgebildet, ein Arbeitsgerät bzw. Werkzeug der Arbeitsmaschine, wie beispielsweise eine Schaufel oder einen Hubarm, anzutreiben.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Fahrgetriebe eine erste Welle und eine zweite Welle umfasst, wobei auf der ersten Welle ein erstes Festrad, ein erstes Losrad und eine erste Kupplung angeordnet sind. Über die erste Kupplung kann das erste Losrad drehfest mit der ersten Welle verbunden und wieder gelöst werden. Ebenso sind auf der zweiten Welle ein zweites Festrad, ein zweites Losrad und eine zweite Kupplung angeordnet, wobei das zweite Losrad über die zweite Kupplung drehfest mit der zweiten Welle verbunden und wieder gelöst werden kann. Weiterhin steht das erste Festrad mit dem zweiten Losrad dauerhaft in Eingriff und das zweite Festrad steht mit dem ersten Losrad dauerhaft in Eingriff.
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Die erfindungsgemäße Ausbildungsform des Fahrgetriebes ist kompakt sowie bauraumsparend, da auf jeder Welle nur eine Kupplung sowie zwei Zahnräder angeordnet sind. Zudem weist sie eine hohe Effizienz auf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fahrgetriebe weiterhin eine Motorwelle des Fahrmotors mit einem Motorritzel und eine Abtriebswelle mit einem Abtriebsfestrad umfasst, wobei das Motorritzel mit dem ersten Festrad dauerhaft in Eingriff steht und wobei das Abtriebsfestrad mit dem zweiten Festrad dauerhaft in Eingriff steht. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Fahrgetriebe also neben der ersten Welle zusätzlich eine Motorwelle auf, welche über das Motorritzel das erste Festrad antreibt. Vom ersten Festrad wird das Antriebsmoment entweder über die erste Welle zum ersten Losrad und weiter zum zweiten Festrad oder über das zweite Losrad auf die zweite Welle und weiter zum zweiten Festrad übertragen. Das zweite Festrad treibt dann das Abtriebsfestrad und damit die Abtriebswelle an, welche das Antriebsmoment insbesondere an die antreibbaren Räder der Arbeitsmaschine überträgt.
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Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fahrgetriebe weiterhin eine Motorwelle des Fahrmotors mit einem Motorritzel und eine Abtriebswelle des Fahrgetriebes mit einem Abtriebsfestrad umfasst, wobei das Motorritzel über eine Planetenstufe mit der ersten Welle triebverbunden ist und wobei das Motorritzel ein Element des Planetengetriebes ist. In diesem Fall steht das Motorritzel also nicht unmittelbar mit dem ersten Festrad in Eingriff, sondern stellt ein Element eines Planetengetriebes, insbesondere das Sonnenrad oder ein Planetenrad des Planetengetriebes dar. Ein Abtrieb des Planetengetriebes, beispielsweise das Hohlrad, kann dann über eine Außenverzahnung mit dem ersten Festrad in Eingriff stehen oder über eine drehfeste Verbindung zur ersten Welle selbst das erste Festrad darstellen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Arbeitsantrieb einen elektrischen Arbeitsmotor und ein Arbeitsgetriebe umfasst, wobei das Arbeitsgetriebe eine Motorwelle des Arbeitsmotors mit einem Motorritzel und eine Abtriebswelle des Arbeitsgetriebes mit einem Abtriebsfestrad umfasst und wobei das Motorritzel mit dem Abtriebsfestrad dauerhaft in Eingriff steht. Somit weist also auch der Arbeitsantrieb - in analoger Weise zum Fahrantrieb - einen elektrischen Arbeitsmotor sowie ein Arbeitsgetriebe auf. Das Arbeitsgetriebe ist bevorzugt als einstufige Untersetzungsstufe ausgebildet. Über ein Motorritzel des Arbeitsmotors wird die Abtriebswelle des Arbeitsantriebs angetrieben.
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Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Arbeitsantrieb einen elektrischen Arbeitsmotor und ein Arbeitsgetriebe umfasst, wobei das Arbeitsgetriebe eine Motorwelle des Arbeitsmotors mit einem Motorritzel und eine Abtriebswelle des Arbeitsgetriebes mit einem Abtriebsfestrad umfasst, wobei das Motorritzel über eine Planetenstufe mit der Abtriebswelle triebverbunden ist und wobei das Motorritzel ein Element des Planetengetriebes ist. In diesem Fall steht das Motorritzel des Arbeitsmotors nicht unmittelbar mit dem Abtriebsfestrad der Erste Welle in Eingriff, sondern stellt ein Element eines Planetengetriebes, insbesondere das Sonnenrad oder ein Planetenrad des Planetengetriebes dar. Ein Abtrieb des Planetengetriebes, beispielsweise das Hohlrad, kann dann über eine Außenverzahnung mit dem Abtriebsfestrad der Erste Welle in Eingriff stehen oder über eine drehfeste Verbindung zur Erste Welle selbst das erste Abtriebsfestrad darstellen.
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Beim elektrischen Fahrmotor und beim elektrischen Arbeitsmotor handelt es sich bevorzugt um sog. Asynchronmotoren. Dem Fahrmotor und dem Arbeitsmotor ist dabei vorteilhaft jeweils ein Invertermodul zugeordnet, insbesondere ein dreiphasiges Invertermodul.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Abtriebswelle des Arbeitsgetriebes mit einer hydraulischen Pumpe zum Fördern eines Arbeitsfluids trieblich verbunden ist. Der Arbeitsantrieb ist somit als elektro-hydraulischer Antrieb ausgebildet und greift auf vielfach bewährte und kostengünstige hydraulische Komponenten zurück.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Fahrantrieb und der Arbeitsantrieb trieblich getrennt sind. Es besteht somit keine Triebverbindung zwischen dem Fahrantrieb und dem Arbeitsantrieb. Dadurch sind beide Antriebe in einem gemeinsamen Gehäuse vergleichsweise flexibel anordbar und an die jeweils herrschenden Bauraumverhältnisse leicht anpassbar.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fahrgetriebe weiterhin eine Motorwelle des Fahrmotors mit einem Motorritzel, eine Abtriebswelle mit einem Abtriebsfestrad und ein auf der ersten Welle angeordnetes Zwischenrad umfasst und dass das Arbeitsgetriebe weiterhin ein Arbeitslosrad und eine Arbeitskupplung umfasst, wobei das Arbeitslosrad über die Arbeitskupplung drehfest mit der Abtriebswelle des Arbeitsgetriebes verbindbar ist und wobei das Zwischenrad mit dem Motorritzel und mit dem Arbeitslosrad dauerhaft in Eingriff steht. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass über das Zwischenrad und die Arbeitskupplung eine Triebverbindung zwischen dem Arbeitsantrieb und dem Fahrantrieb hergestellt werden kann. Beispielsweise kann eine Fahrbewegung der Arbeitsmaschine vom Arbeitsantrieb unterstützt werden, wenn das Zwischenrad über die Arbeitskupplung drehfest mit der Abtriebswelle des Arbeitsantriebs verbunden ist. Umgekehrt kann ebenfalls eine Arbeitsleistung des Arbeitsantriebs durch den Fahrantrieb erhöht werden, wenn das Zwischenrad über die Arbeitskupplung drehfest mit der Abtriebswelle des Arbeitsantriebs verbunden ist. Vorteilhaft ermöglicht die Arbeitskupplung zudem ein Abkoppeln der hydraulischen Pumpe, wenn das Zwischenrad mit der Abtriebswelle des Arbeitsantriebs gekoppelt ist und umgekehrt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrang einen elektrischen Getriebepumpenmotor umfasst, welcher mit einer Getriebepumpe zum Fördern eines Getriebefluids trieblich verbunden ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Getriebepumpe unabhängig von einem Betrieb des Fahrmotors bzw. des Arbeitsmotors ist und das Getriebe somit insbesondere bei Stillstand des Fahrmotors bzw. des Arbeitsmotors geschaltet werden kann. Vorteilhaft wird durch das Vorsehen des elektrischen Getriebepumpenmotors zum Antreiben der Getriebepumpe überhaupt erst ermöglicht, den Fahrmotor bzw. den Arbeitsmotor auch im Betrieb der Arbeitsmaschine vorübergehend stillzusetzen. Da der Getriebepumpenmotor im Vergleich zum Fahrmotor und zum Arbeitsmotor leistungsschwächer ausgebildet ist, kann hierdurch zudem elektrische Energie gespart werden.
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Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Abtriebswelle des Arbeitsantriebs oder die Abtriebswelle des Fahrantriebs mit einer Getriebepumpe zum Fördern eines Getriebefluids trieblich verbunden ist. In diesem Fall wird auf einen eigenen, zusätzlichen Getriebepumpenmotor verzichtet. Stattdessen wird die Getriebepumpe über die Abtriebswelle des Arbeitsantriebs oder die Abtriebswelle des Fahrantriebs angetrieben. Bevorzugt ist die Getriebepumpe in diesem Fall zudem als sog. Verschwenkpumpe mit verstellbarer Hubhöhe ausgebildet, so dass - zumindest in einem gewissen Rahmen - das Fördervolumen unabhängig von der Drehzahl eingestellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Fahrmotor und der Arbeitsmotor entlang paralleler Achsen und in dieselbe Richtung weisend angeordnet sind. Dies stellt ein vergleichsweise raumsparende Möglichkeit zur Anordnung des Fahrmotors und des Arbeitsmotors im Antriebsstrang bzw. in der Arbeitsmaschine dar.
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Gemäß einer alternativ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Fahrmotor und der Arbeitsmotor entlang paralleler Achsen und in entgegengerichtete Richtungen weisend angeordnet sind. Dies stellt eine alternative, aber ebenso raumsparende Möglichkeit zur Anordnung des Fahrmotors und des Arbeitsmotors im Antriebsstrang bzw. in der Arbeitsmaschine dar.
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Gemäß einer weiteren alternativ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Fahrmotor und der Arbeitsmotor konzentrisch zueinander und in dieselbe Richtung weisend angeordnet sind. Dies stellt eine ganz besonders raumsparende Möglichkeit zur Anordnung des Fahrmotors und des Arbeitsmotors im Antriebsstrang bzw. in der Arbeitsmaschine dar.
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Besonders bevorzugt weisen der Fahrmotor und der Arbeitsmotor in diesem Falle ein gemeinsames Gehäuse auf.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Ansteuerung des Fahrmotors dazu ausgebildet ist den Fahrmotor in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung anzusteuern und dass eine Ansteuerung des Arbeitsmotors dazu ausgebildet ist den Arbeitsmotor ausschließlich in Vorwärtsrichtung anzusteuern. Dadurch wird es ermöglicht, die Arbeitsmaschine sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in Rückwärtsrichtung zu bewegen, ohne dass eine gesonderte Rückwärtsfahrstufe im Fahrgetriebe vorgesehen sein muss. Da die hydraulischen Pumpe zum Fördern eines Arbeitsfluids ohnehin nur in eien Richtung antreibbar ist, kann hier auf die Möglichkeit eines Richtungswechsels vorteilhaft verzichtet werden.
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Die Erfindung betrifft auch eine Arbeitsmaschine, umfassend einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang beschriebenen Vorteile auch für die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine.
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Bei der Arbeitsmaschine handelt es sich bevorzugt um einen Radlader. Es kann sich aber auch um einen Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper, Bagger oder Traktor handeln.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 beispielhaft und schematisch eine erste mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs für eine in 1 nicht dargestellte Arbeitsmaschine,
- 2 beispielhaft und schematisch eine zweite mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs für eine in 2 nicht dargestellte Arbeitsmaschine,
- 3 beispielhaft und schematisch eine dritte mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs für eine in 3 nicht dargestellte Arbeitsmaschine,
- 4 beispielhaft und schematisch eine vierte mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs für eine in 4 nicht dargestellte Arbeitsmaschine und
- 5 beispielhaft und schematisch eine fünfte mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs für eine in 5 nicht dargestellte Arbeitsmaschine.
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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1 zeigt beispielhaft und schematisch eine erste mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs 10 für eine in 1 nicht dargestellte Arbeitsmaschine. Der elektrische Antriebsstrang 10 umfasst einen Fahrantrieb 20 und einen Arbeitsantrieb 40. Der Fahrantrieb 20 umfasst seinerseits einen elektrischen Fahrmotor 21 und ein Fahrgetriebe 22, wobei das Fahrgetriebe 22 als zweistufiges Fahrgetriebe 22 ausgebildet ist. Das Fahrgetriebe 22 wiederum umfasst eine erste Welle 23 mit einem ersten Festrad 24 und einem ersten Losrad 25, wobei das erste Losrad 25 über eine erste Kupplung 26 drehfest mit der ersten Welle 23 verbindbar ist. Weiterhin umfasst das Fahrgetriebe 22 eine zweite Welle 33 mit einem zweiten Festrad 34 und einem zweiten Losrad 35 umfasst, wobei das zweite Losrad 35 über eine zweite Kupplung 36 drehfest mit der zweiten Welle 33 verbindbar ist. Das erste Festrad 24 steht mit dem zweiten Losrad 35 dauerhaft in Eingriff und das zweite Festrad 34 steht mit dem ersten Losrad 25 dauerhaft in Eingriff.
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Das Fahrgetriebe 22 umfasst außerdem eine Motorwelle 27 des Fahrmotors 21 mit einem Motorritzel 28 sowie eine Abtriebswelle 29 des Fahrgetriebes 22 mit einem Abtriebsfestrad 30 umfasst, wobei das Motorritzel 28 mit dem ersten Festrad 24 dauerhaft in Eingriff steht und wobei das Abtriebsfestrad 30 mit dem zweiten Festrad 34 dauerhaft in Eingriff steht. Eine Ansteuerung in Form eines in 1 nicht dargestellten dreiphasigen Inverters des Fahrmotors 21 ist dazu ausgebildet, den Fahrmotor 21 in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung anzusteuern, was durch entsprechende Pfeile an der Motorwelle 27 dargestellt ist.
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Der Arbeitsantrieb 40 des Antriebsstrangs 10 umfasst einen elektrischen Arbeitsmotor 41 und ein Arbeitsgetriebe 42. Das Arbeitsgetriebe 42 umfasst beispielsgemäß eine Motorwelle 47 des Arbeitsmotors 41 mit einem Motorritzel 48 sowie einer Abtriebswelle 49 des Arbeitsgetriebes 42 mit einem Abtriebsfestrad 50. Das Motorritzel 48 steht mit dem Abtriebsfestrad 50 dauerhaft in Eingriff. Weiterhin umfasst der Arbeitsantrieb eine Getriebepumpe 51 sowie eine hydraulische Pumpe 52. Die Getriebepumpe 51 versorgt das zweistufige Fahrgetriebe 20 mit dem zum Betätigen der ersten Kupplung 26 und der zweiten Kupplung 36 erforderlichen hydraulischen Druck. Die hydraulische Pumpe 52 fördert ein Arbeitsfluid, um einen in 1 nicht dargestellten hydraulischen Motor anzutreiben. Die hydraulische Pumpe 52 ist beispielsgemäß als sog. Verschwenkpumpe mit verstellbarer Hubhöhe ausgebildet, so dass - zumindest in einem gewissen Rahmen - das Fördervolumen unabhängig von der Drehzahl der Abtriebswelle 49 des Arbeitsgetriebes 42 eingestellt werden kann. Eine Ansteuerung in Form eines in 1 nicht dargestellten dreiphasigen Inverters des Arbeitsmotors 41 ist dazu ausgebildet, den Arbeitsmotor 41 ausschließlich in Vorwärtsrichtung anzusteuern, was durch einen entsprechenden Pfeil an der Motorwelle 49 dargestellt ist.
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Wie in 1 zu sehen ist, sind der Fahrantrieb und der Arbeitsantrieb trieblich getrennt und können vollkommen unabhängig voneinander betrieben werden. Zudem sind der Fahrmotor 21 und der Arbeitsmotor 41 entlang paralleler Achsen und in dieselbe Richtung weisend angeordnet.
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2 zeigt beispielhaft und schematisch eine zweite mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs 10 für eine in 2 nicht dargestellte Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang 10 der 2 unterscheidet sich vom Antriebsstrang 10 der 1 dadurch, dass der Antriebsstrang 10 einen elektrischen Getriebepumpenmotor 60 umfasst, welcher mit einer Getriebepumpe 51 zum Fördern eines Getriebefluids trieblich verbunden ist. Somit kann die Getriebepumpe 51 unabhängig vom Arbeitsantrieb 40 betrieben werden.
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3 zeigt beispielhaft und schematisch eine dritte mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs 10 für eine in 3 nicht dargestellte Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang 10 der 3 unterscheidet sich vom Antriebsstrang 10 der 1 dadurch, dass das Fahrgetriebe 20 weiterhin ein auf der ersten Welle 23 angeordnetes Zwischenrad 37 umfasst und dass das Arbeitsgetriebe 40 weiterhin ein Arbeitslosrad 42 und eine Arbeitskupplung 43 umfasst. Das Arbeitslosrad 53 ist über die Arbeitskupplung 43 drehfest mit der Abtriebswelle 49 des Arbeitsgetriebes 40 verbindbar und das Zwischenrad 37 steht mit dem Motorritzel 28 und mit dem Arbeitslosrad 53 dauerhaft in Eingriff. Somit kann über das Zwischenrad 37, das Arbeitslosrad 53 und die Arbeitskupplung 43 eine Triebverbindung zwischen dem Arbeitsantrieb 40 und dem Fahrantrieb 20 hergestellt werden kann, so dass die Antriebsleistungen des Fahrmotors 21 und des Arbeitsmotors 41 gekoppelt werden können. Die Getriebepumpe 51 sowie die hydraulische Pumpe 52 werden von der Abtriebswelle 49 des Arbeitsgetriebes 42 angetrieben.
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4 zeigt beispielhaft und schematisch eine vierte mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs 10 für eine in 4 nicht dargestellte Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang 10 der 4 unterscheidet sich vom Antriebsstrang 10 der 3 dadurch, dass der Fahrmotor 21 und der Arbeitsmotor 41 konzentrisch zueinander und in dieselbe Richtung weisend angeordnet sind. Zudem sind sie von einem gemeinsamen Motorgehäuse eingehaust. Die Motorwelle 47 des Arbeitsmotors 41 ist dabei beispielsgemäß als Hohlwelle ausgebildet, durch welche dir Motorwelle 27 des Fahrmotors hindurchgeführt ist. Außerdem ist auf der zweiten Welle 33 ein zusätzliches Zwischenrad 54 angeordnet, welches beispielsweise das Abtriebsfestrad 30 der Abtriebswelle 29 antreiben kann.
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5 zeigt beispielhaft und schematisch eine fünfte mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsstrangs 10 für eine in 5 nicht dargestellte Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang 10 der 5 unterscheidet sich vom Antriebsstrang 10 der 4 dadurch, dass der Fahrmotor 21 und der Arbeitsmotor 41 entlang paralleler Achsen und in entgegengerichtete Richtungen weisend angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antriebsstrang
- 20
- Fahrantrieb
- 21
- Fahrmotor
- 22
- Fahrgetriebe
- 23
- erste Welle
- 24
- erste Festrad
- 25
- erste Losrad
- 26
- erste Kupplung
- 27
- Motorwelle des Fahrmotors
- 28
- Motorritzel des Fahrmotors
- 29
- Abtriebswelle des Fahrgetriebes
- 30
- Abtriebsfestrad des Fahrgetriebes
- 33
- zweite Welle
- 34
- zweites Festrad
- 35
- zweites Losrad
- 36
- zweite Kupplung
- 37
- Zwischenrad
- 40
- Arbeitsantrieb
- 41
- Arbeitsmotor
- 42
- Arbeitsgetriebe
- 43
- Arbeitskupplung
- 47
- Motorwelle des Arbeitsmotors
- 48
- Motorritzel des Arbeitsmotors
- 49
- Abtriebswelle des Arbeitsgetriebes
- 50
- Abtriebsfestrad des Arbeitsgetriebes
- 51
- Getriebepumpe
- 52
- hydraulische Pumpe
- 53
- Arbeitslosrad
- 54
- zusätzliches Zwischenrad
- 60
- Getriebepumpenmotor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014000738 U1 [0003]
