DE19517801A1 - Als Kompaktachse ausgebildetes hydrostatisches Getriebe im geschlossenen Kreislauf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe im geschlossenen Kreislauf mit ei­ ner Pumpe und zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Motoren, wobei die Pumpe und die Motoren jeweils als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise ausgeführt und zusammen mit einem zwischen den Motoren und der Pumpe angeord­ neten Verteilerblock als T-förmige Kompaktachse ausgebildet sind, die ein zur Verbin­ dung mit einem Fahrzeug vorgesehenes Achsgehäuse aufweist.

Aus der DE 42 25 380 A1 ist ein hydrostatisches Getriebe bekannt, bei dem die Kom­ ponenten Pumpe, Verteilerblock und Motoren miteinander verbunden sind und eine An­ triebsachse bilden, die direkt an einem Flurförderzeug befestigt ist. Bedingt durch die Vielzahl von Trennebenen zwischen den Bauteilen des hydrostatischen Getriebes kann es bei einer ungünstigen Belastung der Antriebsachse, z. B. stoßartige Berührung des Fahrzeugs mit einem festen Hindernis, leicht zu Leckagen kommen. Darüber hinaus werden die von den Bauteilen des hydrostatischen Getriebes erzeugten Geräusche unmittelbar in die Umgebung abgestrahlt und in Form von Körperschall auf das Flur­ förderzeug übertragen, was eine beträchtliche Lärmbelästigung nach sich ziehen kann.

Bei einem gattungsgemäßen hydrostatischen Getriebe, wie es in dem Artikel "Hydro­ statische Antriebe in Groß-Serie" aus der Fachzeitschrift O+P "Ölhydraulik und Pneu­ matik", 38 (1994) Nr. 8 auf den Seiten 457-466 unter der Bezeichnung "Kompaktachse AK 30-H20/30" beschrieben ist (siehe insbesondere Bild 12), befinden sich die Pum­ pe, der Verteilerblock und die Motoren in einem gemeinsamen T-förmigen Achsgehäu­ se, das im wesentlichen geschlossen und zur Befestigung an einem Fahrzeug, bei­ spielsweise einem Flurförderzeug ausgebildet ist. Diese Anordnung ist nicht nur stabiler als die aus der DE 42 25 380 A1 bekannte Anordnung sondern im Hinblick auf das Ver­ meiden von Leckagen günstiger.

Allerdings werden Geräusche des hydrostatischen Getriebes bei der aus dem Fachartikel bekannten Konstruktion infolge der Befestigung der erwähnten Komponenten im Achsgehäuse durch Körperschall zunächst auf das Achsgehäuse übertragen. Unter ungünstigen Umständen ergibt sich daher eine Verstärkung der Geräusche (Geigenkasten-Effekt). Die von der Kompaktachse ausgehenden Geräusche werden in die Umgebung abgestrahlt und gleichzeitig auf das Flurförderzeug in Form von Körperschall übertragen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Getriebe der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das bei kompakter und ferti­ gungstechnisch einfacher Bauweise geräuschreduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verteilerblock und die Motoren innerhalb des Achsgehäuses angeordnet sind und die Pumpe im wesentlichen außerhalb des Achsgehäuses, wobei der Verteilerblock mit der Pumpe tragend verbun­ den ist, und wobei das Achsgehäuse eine seitliche Ausnehmung zur Verbindung der Pumpe mit dem Verteilerblock aufweist und die Pumpe an dem Achsgehäuse lösbar befestigt, insbesondere verschraubt ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden die geräuscherzeugenden hydrostati­ schen Bauteile weitgehend vom Achsgehäuse abgekoppelt, was die Körperschallüber­ tragung und somit die Geräuschentwicklung bzw. Geräuschverstärkung reduziert. Hier­ bei ist der durch die Wirkung der Pumpe mit geräuscherzeugenden Wechselkräften be­ aufschlagte Verteilerblock von dem mit dem Fahrzeug verbundenen Achsgehäuse ge­ trennt.

Die in Längsrichtung der Pumpe auf den Verteilerblock einwirkenden Kräfte bleiben innerhalb der aus dem Verteilerblock und der Pumpe bestehenden Einheit und werden nicht auf das Achsgehäuse übertragen. Die in Querrichtung auf den Verteilerblock einwirkenden, von den Motoren verursachten Kräfte sind infolge der spiegel­ symmetrischen Anordnung der Motoren im wesentlichen ausgeglichen.

Die Kompaktachse weist hinsichtlich des hydrostatischen Getriebes nur eine Trennebe­ ne auf, so daß die Gefahr von Leckagen reduziert ist.

Fertigungs- und montagetechnisch ist es günstig, wenn die Pumpe einen Befestigungs­ flansch aufweist, der zur Anlage an einer achsgehäuseseitigen Gegenfläche vorgese­ hen ist.

Sofern zwischen der Pumpe und dem Achsgehäuse zumindest ein Dämpfungselement angeordnet ist, kann eine weitere Geräuschreduzierung durch verringerte Körperschall­ übertragung auf das Achsgehäuse erreicht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Öffnungsweite der Ausnehmung im Achsgehäuse größer ist als der Querschnitt des Verteilerblocks. Die Pumpe kann daher samt daran angeschraubtem Verteilerblock als Ganzes mit dem Achsgehäuse verschraubt werden, was montagetechnisch günstig ist. Die Motoren werden daran anschließend von den Enden des Achsgehäuses aus mon­ tiert.

Eine erste zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Motoren je­ weils mit einem eigenen Motorengehäuse versehen sind, die lösbar mit dem Verteiler­ block verbunden, insbesondere verschraubt sind. Die bei einem hydrostatischen Ge­ triebe auftretenden, geräuscherzeugenden Wechselkräfte bleiben innerhalb der aus Pumpe, Verteilerblock und Motoren gebildeten Einheit, die nur an einer einzigen Stelle mit dem Achsgehäuse fest verbunden ist, nämlich durch die Verschraubung der Pumpe mit dem Achsgehäuse.

Gemäß einer zweiten günstigen Ausgestaltung ist das Achsgehäuse als gemeinsames Motorengehäuse für die beiden Motoren ausgebildet, in dem die Schrägscheibenauf­ nahmen radial und axial fixiert sind. Hierbei werden eigene Motorengehäuse einge­ spart.

Bei einem hydrostatischen Getriebe, bei dem die Pumpe eine verstellbare Schräg­ scheibe aufweist, erweist es sich als vorteilhaft, wenn zur Schrägscheibenverstellung mindesten ein Stellzylinder-Stellkolben-Aggregat vorgesehen ist, dessen Stellzylinder im Verteilerblock angeordnet ist. Dadurch werden die Abmessungen des erfindungsge­ mäßen hydrostatischen Getriebes klein gehalten und somit auch die schallabstrahlende Oberfläche. Darüber hinaus wird die Ölzufuhr zu dem Stellzylinder-Stellkolben-Aggre­ gat vereinfacht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schema­ tischen Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Kompaktachse, bei der die Motoren jeweils ein eigenes Motorengehäuse aufweisen und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Kompaktachse, bei der das Achsgehäuse als Motorengehäuse für die beiden Motoren ausgebildet ist.

Eine verstellbare Pumpe 1, die als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildet ist, weist eine Antriebswelle 2 auf, die beispielsweise mit einem Diesel­ motor verbunden ist. Das Gehäuse der Pumpe 1 ist mit einem Befestigungsflansch 3 versehen, der zur Anlage an einer Gegenfläche 4 eines Achsgehäuses 5 vorgesehen ist. Die Pumpe 1 ist an dem Achsgehäuse 5 befestigt, vorzugsweise verschraubt. Zwi­ schen dem Befestigungsflansch 3 und der Gegenfläche 4 kann ein Dämpfungselement angeordnet sein.

Innerhalb des Achsgehäuses 5 sind ein mit der Pumpe 1 verbundener würfel- oder qua­ derförmiger Verteilerblock 6 und zwei koaxial zueinander angeordnete Motoren 7 und 8 angeordnet. Die Motoren 7 und 8 sind als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheiben­ bauweise ausgebildet und weisen jeweils konstantes Schluckvolumen auf.

Zur Verbindung der Pumpe 1 mit dem Verteilerblock 6 ist eine seitliche Ausnehmung 5a im Achsgehäuse 5 vorgesehen. Die Öffnungsweite der Ausnehmung 5a ist größer als der Querschnitt des Verteilerblocks 6. Die Pumpe 1 kann daher samt Verteilerblock 6 als Ganzes mit dem Achsgehäuse verbunden werden, was montagetechnisch günstig ist. Die Motoren werden daran anschließend von den Enden des Achsgehäuses aus montiert.

Sowohl die Motoren 7 und 8 als auch die Pumpe 1 sind mit dem Verteilerblock 6 ver­ bunden, vorzugsweise verschraubt, wobei die den Motoren 7 und 8 und der Pumpe 1 zugewandten Seitenflächen des Verteilerblocks 6 jeweils die Steuerbodenaufnahme der zugeordneten hydrostatischen Maschine bilden. Es entsteht somit ein hydrostati­ sches Getriebe im geschlossenen Kreislauf, das als T-förmiges Aggregat ausgebildet ist und infolge der Befestigung der Pumpe 1 am Achsgehäuse 5 zu einer T-förmigen Kompaktachse wird.

Der durch die Pumpe 1 geförderte Ölstrom gelangt durch einen Verteilerkanal 6a im Verteilerblock 6 von einem nierenförmigen Austrittsschlitz 9 der Pumpe 1 in einen nierenförmigen Eintrittsschlitz 10 des Motors 7 und in einen nierenförmigen Austritts­ schlitz 11 des Motors 8. Von den Motoren 7 und 8 werden die Abtriebswellen 12 und 13 angetrieben, die über in den Figuren nicht dargestellte Untersetzungsgetriebe die Rä­ der der Antriebsachse in Bewegung versetzen.

Beim Betrieb des hydrostatischen Getriebes unter hohem Druck entstehen hohe Wechselkräfte. Dadurch daß die Pumpe 1 am Verteilerblock 6 festgeschraubt ist, bleiben die in Pumpenlängsrichtung wirksamen, nicht ausgeglichenen Wechselkräfte innerhalb dieser Aggregategruppe und wirken nicht auf das Achsgehäuse 5, wodurch die Übertragung von Körperschall des hydrostatischen Getriebes auf das Achsgehäuse stark reduziert und somit die Geräuschentwicklung insgesamt vermindert wird.

Die in Querrichtung wirksamen Wechselkräfte sind durch die spiegelsymmetrische Anordnung der Motoren 7 und 8 im wesentlichen ausgeglichen. Sofern Restkräfte vorhanden sind, verbleiben diese durch die Verschraubung der Motoren 7 und 8 mit dem Verteilerblock 6 innerhalb der aus der Pumpe 1, dem Verteilerblock 6 und den Motoren 7 und 8 bestehenden T-förmigen Baueinheit, die den Kern der Kompaktachse bildet.

Als stirnseitige Abschlüsse des Achsgehäuses 5 sind zwei Ringscheiben 14 und 15 vorgesehen, die auch der Abstützung der Motoren 7 und 8 bzw. der aus den Motoren 7 und 8, dem Verteilerblock 6 und der Pumpe 1 gebildeten Aggregategruppe dienen und gegebenenfalls aus dämpfendem Material bestehen oder mit Zwischenlagen aus dämpfendem Material versehen sein können.

Zur Schrägscheibenverstellung der Pumpe 1 sind Stellzylinder-Stellkolben-Aggregate 16 vorgesehen (in Fig. 1 ist nur ein Stellzylinder-Stellkolben-Aggregat dargestellt), deren Stellzylinder 16a im Verteilerblock 6 angeordnet sind. Dadurch werden die Ab­ messungen des hydrostatischen Getriebes klein gehalten und somit auch die schall­ abstrahlende Oberfläche. Darüber hinaus wird die Ölzufuhr zu dem Stellzylinder-Stell­ kolben-Aggregat 16 vereinfacht.

Die Ausführungsform der Kompaktachse nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 in erster Linie dadurch, daß die Motoren 7 und 8 kein eigenes Motorengehäuse aufweisen, das mit dem Verteilerblock 6 verschraubt ist sondern daß das Achsgehäuse 5 die Funktion der Motorengehäuse übernimmt. Die Schrägscheibenaufnahmen 17 und 18 der Motoren 7 und 8 sind dabei direkt im Achsgehäuse 5 angeordnet und dort axial und radial fixiert. Darüber hinaus ist im Verteilerblock 6 eine Zusatzpumpe 19 angeordnet, die sich teilweise außerhalb des Achsgehäuses 5 befindet. Zu diesem Zweck weist das Achsgehäuse 5 eine zweite seitliche Ausnehmung 5b auf.

Claims (7)

1. Hydrostatisches Getriebe im geschlossenen Kreislauf mit einer Pumpe und zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Motoren, wobei die Pumpe und die Motoren jeweils als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise ausgeführt und zusammen mit einem zwischen den Motoren und der Pumpe angeordneten Verteilerblock als T-förmige Kompaktachse ausgebildet sind, die ein zur Verbin­ dung mit einem Fahrzeug vorgesehenes Achsgehäuse aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verteilerblock (6) und die Motoren (7, 8) innerhalb des Achs­ gehäuses (5) angeordnet sind und die Pumpe (1) im wesentlichen außerhalb des Achsgehäuses (5), wobei der Verteilerblock (6) mit der Pumpe (1) tragend verbun­ den ist, und wobei das Achsgehäuse (5) eine seitliche Ausnehmung (5a) zur Ver­ bindung der Pumpe (1) mit dem Verteilerblock (6) aufweist und die Pumpe (1) an dem Achsgehäuse (5) lösbar befestigt, insbesondere verschraubt ist.

2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) einen Befestigungsflansch (3) aufweist, der zur Anlage an einer achs­ gehäuseseitigen Gegenfläche (4) vorgesehen ist.

3. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Pumpe (1) und dem Achsgehäuse (5) zumindest ein Dämpfungsele­ ment angeordnet ist.

4. Hydrostatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnungsweite der Ausnehmung (5a) im Achsgehäuse (5) grö­ ßer ist als der Querschnitt des Verteilerblocks (6).

5. Hydrostatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Motoren (7, 8) jeweils mit einem eigenen Motorengehäuse ver­ sehen sind, die lösbar mit dem Verteilerblock (6) verbunden, insbesondere ver­ schraubt sind.

6. Hydrostatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Achsgehäuse (5) als gemeinsames Motorengehäuse für die beiden Motoren (7, 8) ausgebildet ist, in dem die Schrägscheibenaufnahmen (17, 18) radial und axial fixiert sind.

7. Hydrostatisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Pumpe eine verstellbare Schrägscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schrägscheibenverstellung mindesten ein Stellzylinder-Stellkolben-Aggregat (16) vorgesehen ist, dessen Stellzylinder (16a) im Verteilerblock (6) angeordnet ist.