DE10331186A1

DE10331186A1 - Radantrieb mit einem Planetengetriebe und einer Bremse

Info

Publication number: DE10331186A1
Application number: DE2003131186
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radantrieb mit einem Planetengetriebe zum Antrieb eines drehbar auf oder in einem Stator (3) gelagerten Rotors (1) und mit einer Bremse (17), die zwischen den Rotor (1) und den Stator (3) geschaltet ist. Um einen leichten Zugang zur Bremse (17) zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß die Bremse (17) am axialen Außenende des Radantriebs angeordnet. Der Rotor (1) ist mit einem Hohlrad (15) verbunden, das mit Planetenrädern (14) in Eingriff steht, die auf Stegzapfen (16) des Stators (3) gelagert sind. Die Stegzapfen (16) sind mit Axialfortsätzen (16a) versehen, auf denen die Bremse (17) gehaltert ist. Die Bremse (17) ist als hydraulisch lösbare Federspeicherbremse ausgebildet und steht mit einer Betätigungseinrichtung (19) in Wirkverbindung, die axial zwischen einer Mehrzahl von Bremslamellen (18) und einem Stirndeckel (22) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radantrieb mit einem Planetengetriebe zum Antrieb eines drehbar auf oder in einem Stator gelagerten Rotors und mit einer Bremse, die zwischen den Rotor und den Stator geschaltet ist.

Ein gattungsgemäßer Radantrieb ist aus der DE 196 40 146 C1 bekannt. Der Rotor ist als Nabe ausgebildet, die auf einem als Achsrohr ausgeführten Stator gelagert ist. Die Bremse befindet sich dabei auf dem am Achsrohr angeschraubten Steg des Planetengetriebes. An den Steg schließt zum Außenende des Radantriebs eine Planetenstufe des Planetengetriebes an. Zur Demontage der Bremse, beispielsweise zu Wartungszwecken, ist es erforderlich, die Planetenstufe zu demontieren.

Ein weiterer gattungsgemäßer Radantrieb ist durch die DE 197 18 744 C1 offenbart. Bei diesem Radantrieb wird der Rotor von einer Welle gebildet, die innerhalb eines Stators gelagert ist. Die Bremse ist bei diesem Radantrieb ebenfalls auf einem Steg des Planetengetriebes gehaltert. Im Gegensatz zum oben beschriebenen Stand der Technik rotiert hier auch der Steg, da er mit der Welle verbunden ist. Durch diese Bauweise des Radantriebs, befindet sich die Bremse axial zwischen der Planetenstufe und der am Außenende des Radantriebs angeordneten Radlagerung. Um an die Bremse heran zu kommen, muss der Radantrieb vollständig vom Achsrohr entfernt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Radantrieb der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die Bremse leichter zugänglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bremse am axialen Außenende des Radantriebs angeordnet ist. Es ist daher möglich, die Bremse zu erreichen, ohne vorher Getriebeelemente entfernen oder gar den kompletten Radantrieb zerlegen zu müssen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor mit einem Hohlrad verbunden, das mit Planetenrädern in Eingriff steht, die auf Stegzapfen des Stators gelagert sind, wobei die Stegzapfen Axialfortsätze aufweisen, auf denen die Bremse gehaltert ist.

Der Zugang zur Bremse gestaltet sich besonders einfach, sofern der Rotor als hohlzylindrische Radnabe ausgebildet ist, die einen lösbaren Stirndeckel aufweist. Hierbei kann an dem Stirndeckel ein Zentrierbund zur Aufnahme einer Radfelge angeformt sein.

Es erweist sich als günstig, wenn die Bremse als hydraulisch lösbare Federspeicherbremse ausgebildet ist und mit einer Betätigungseinrichtung in Wirkverbindung steht, die axial zwischen einer Mehrzahl von Bremslamellen und dem Stirndeckel angeordnet ist.

In diesem Bereich des Radantriebs müssen keine drehende Teile in Achsmitte angeordnet sein, so dass das Druckmittel auf eine relativ große Fläche in der Betätigungseinrichtung wirken kann.

Hierbei kann die Betätigungseinrichtung mit Vorteil einen Bremskolben, einen Druckkammerdeckel und ein Bremskolbenwiderlager aufweisen. Der Bremskolben und der Druckkammerdeckel sind dabei zur Erzielung einer möglichst großen Wirkfläche scheibenförmig ausgebildet.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, gemäß der in mindestens einem Stegzapfen samt Axialfortsatz mindestens ein Druckmittelkanal angeordnet ist, der in einer Druckkammer der Betätigungseinrichtung mündet.

Das Druckmittel für die Betätigungseinrichtung der Bremse wird also nicht über drehende Teile zugeführt, sondern ausschließlich über stehende Bauelemente. Aufwendige Dichtungen, wie sie bei drehenden Teilen erforderlich sind, werden somit vermieden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Stator eine zentrische Ausnehmung aufweist, durch die eine Verbindungswelle hindurchgeführt ist, auf der ein mit den Planetenrädern in Eingriff stehendes Sonnenrad vorgesehen ist.

Zweckmäßigerweise ist das Planetengetriebe zweistufig ausgebildet. Es ist dadurch möglich, im erfindungsgemäßen Radantrieb eine große Untersetzung zu erzielen.

Dies ist insbesondere bei einer Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, bei der das Planetengetriebe ein eingangsseitiges Sonnenrad aufweist, das mit der Triebwelle eines Elektromotors drehsynchron gekoppelt ist. Der Elektromotor kann dadurch in einem Drehzahlbereich betrieben werden (beispielsweise ca. 5000 Umdrehungen pro Minute), in dem sein Wirkungsgrad optimal ist.

Axial zwischen den beiden Getriebestufen des Planetengetriebes kann gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung eine Radlagerung angeordnet sein.

Der Stator ist mit Vorteil zur Befestigung an einem Achsrohr ausgebildet. Dadurch kann auf einfache Weise eine Antriebsachse hergestellt werden. Gleichwohl ist es prinzipiell auch möglich, den erfindungsgemäßen Radantrieb mit einem Antriebsmotor zu einem Antriebsmodul zu verbinden, das als Einzelradantrieb eingesetzt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Der erfindungsgemäße Radantrieb weist einen als hohlzylindrische Radnabe ausgebildeten Rotor 1 auf, der mittels zweier Schrägwälzlager 2a und 2b auf einem Stator 3 drehbar gelagert ist. Der Stator 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Achsrohr 4 verschraubt, in dem ein Elektromotor 5 angeordnet ist. Eine Triebwelle 6 des Elektromotors 5 ist mit einer Steckwelle 7 drehsynchron gekoppelt, an deren motorfernen Ende ein Sonnenrad 7a angeformt ist, das das Eingangselement eines in dem Radantrieb angeordneten und aus zwei Getriebestufen 8a und 8b bestehenden Planetengetriebes bildet. Hierbei befinden sich die beiden Getriebestufen 8a und 8b des Planetengetriebes zu beiden Seiten der aus den Schrägwälzlagern 2a und 2b gebildeten Radlagerung.
Der Stator 3 ist mit einer zentrischen Ausnehmung 3a versehen, in der die erste, motornahe Getriebestufe 8a und eine Verbindungswelle 9 zur zweiten Getriebestufe 8b angeordnet sind. Das Sonnenrad 7a treibt eine Mehrzahl von Planetenrädern 10 an, die mit einem Hohlrad 11 in Eingriff stehen, das mit dem Stator 3 fest verbunden ist.
Die Planetenräder 10 sind auf einem Steg 12 drehbar gelagert, der mit der Verbindungswelle 9 gekoppelt ist. Das zu dieser Koppelungsstelle benachbarte Ende der Verbindungswelle 9 ist als Sonnenrad 13 der zweiten, motorfernen Getriebestufe 8b des Planetengetriebes ausgebildet. Das Sonnenrad 13 treibt eine Mehrzahl von Planetenrädern 14 an, die in ein ausgangsseitiges Hohlrad 15 eingreifen, das mit dem Rotor 1 fest verbunden ist.
Die Planetenräder 14 der zweiten Getriebestufe 8b sind auf Stegzapfen 16 gelagert, die am Stator 3 angeformt sind und Axialfortsätze 16b aufweisen, die sich in Richtung des axialen Außenendes des Radantriebs erstrecken.
Am axialen Außenende des Radantriebs ist im Bereich der Axialfortsätze 16a der Stegzapfen 16 eine als Federspeicherbremse ausgebildete Bremse 17 angeordnet, die eine Mehrzahl von nass laufenden Bremslamellen 18 und eine Betätigungseinrichtung 19 aufweist.
Die Bremslamellen 18 sind wechselweise auf den Axialfortsätzen 16a der Stegzapfen 16 und in Nuten auf der Innenseite des Rotors 1 gehaltert. Die Betätigungseinrichtung 19 umfasst einen scheibenförmigen Bremskolben 19a, einen ebenfalls scheibenförmigen Druckkammerdeckel 19b, ein Bremskolbenwiderlager 19c und eine Tellerfeder 19c. Die Tellerfeder 19d ist axial zwischen dem Bremskolbenwiderlager 18c und dem Bremskolben 19a angeordnet und bewegt den Bremskolben 19a in Schließrichtung der Bremslamellen 18 und damit auf den Druckkammerdeckel 19b zu.
Die genannten Bauelemente der Betätigungseinrichtung 19 sind allesamt auf den Axialfortsätzen 16a der Stegzapfen 16 gehaltert, genauer gesagt, auf einem im Durchmesser gegenüber dem Bereich der Bremslamellen 18 reduzierten Abschnitt der Axialfortsätze 16a.
Axial zwischen dem Bremskolben 19a und dem Bremskammerdeckel 19b befindet sich eine Druckkammer 20, in der mindestens ein Druckmittelkanal 21 mündet, der innerhalb mindestens eines Axialfortsatzes 16a eines Stegzapfens 16 angeordnet ist. Durch Druckmittel aus dem Druckmittelkanal 21 kann die durch die Kraft der Tellerfeder 19d geschlossene Bremse 17 hydraulisch gelöst werden.
Der Radantrieb ist am Außenende durch einen aufgeschraubten Stirndeckel 22 abgeschlossen, der mit einem Zentrierbund 22a zur Aufnahme einer Radfelge (strichpunktiert dargestellt) vorgesehen ist. Nach Entfernen des Stirndeckels 22 ist die Bremse 17 zugänglich.

Claims

Radantrieb mit einem Planetengetriebe zum Antrieb eines drehbar auf oder in einem Stator gelagerten Rotors und mit einer Bremse, die zwischen den Rotor und den Stator geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (17) am axialen Außenende des Radantriebs angeordnet ist.
Radantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (1) mit einem Hohlrad (15) verbunden ist, das mit Planetenrädern (14) in Eingriff steht, die auf Stegzapfen (16) des Stators (3) gelagert sind, wobei die Stegzapfen (16) Axialfortsätze (16a) aufweisen, auf denen die Bremse (17) gehaltert ist.
Radantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (1) als hohlzylindrische Radnabe ausgebildet ist, die einen lösbaren Stirndeckel (22) aufweist.
Radantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stirndeckel (22) ein Zentrierbund (22a) zur Aufnahme einer Radfelge angeformt ist.
Radantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (17) als hydraulisch lösbare Federspeicherbremse ausgebildet ist und mit einer Betätigungseinrichtung (19) in Wirkverbindung steht, die axial zwischen einer Mehrzahl von Bremslamellen (18) und dem Stirndeckel (22) angeordnet ist.
Radantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (19) einen Bremskolben (19a), einen Druckkammerdeckel (19b) und ein Bremskolbenwiderlager (19c) aufweist.
Radantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskolben (19a) und der Druckkammerdeckel (19b) scheibenförmig ausgebildet sind.
Radantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Stegzapfen (16) samt Axialfortsatz (16a) mindestens ein Druckmittelkanal (21) angeordnet ist, der in einer Druckkammer (20) der Bremse (17) mündet.
Radantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) eine zentrische Ausnehmung (3a) aufweist, durch die eine Verbindungswelle (9) hindurchgeführt ist, auf der ein mit den Planetenrädern (14) in Eingriff stehendes Sonnenrad (13) vorgesehen ist.
Radantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe zweistufig ausgebildet ist.
Radantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe ein eingangsseitiges Sonnenrad (7a) aufweist, das mit der Triebwelle (6) eines Elektromotors (5) drehsynchron gekoppelt ist.
Radantrieb nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen den beiden Getriebestufen (8a, 8b) des Planetengetriebes eine Radlagerung (Schrägwälzlager 2a, 2b) angeordnet ist.
Radantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) zur Befestigung an einem Achsrohr (4) ausgebildet ist.