DE19633071A1 - Radnabengetriebe mit integrierter Bremse - Google Patents
Radnabengetriebe mit integrierter BremseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Radnabengetriebe mit integrier
ter Naß-Lamellen-Bremse nach dem Oberbegriff des Patentan
spruches 1.
Es ist aus der DE-PS 40 10 742 bekannt, bei einer Antriebs
einheit dieser Art die Lamellen der Bremse zwischen dem
außen liegenden Stirnrad der ersten Stufe und dem als zwei
ter Stufe vorgesehenen Planetentrieb anzuordnen. Hierbei
ist mit dem Stirnrad ein erster Lamellenträger befestigt.
Festsitzend mit dem Getriebegehäuse, ist ein zweiter Lamel
lenträger vorgesehen, wobei die außen und innen gekuppel
ten Bremslamellen in bekannter Weise zusammenwirken. Das
Stirnrad wird zum Bremsvorgang über einen zentral liegen
den Druckstift von außen gegen die Wirkung einer im Fahr
betrieb die Lamellenbremse lüftenden Federkraft axial ver
schoben, was eine Geradverzahnung der ersten Getriebestufe
voraussetzt und wodurch ein höheres Laufgeräusch verur
sacht wird sowie die Bruchfestigkeit der Verzahnung eine
geringere ist. Zudem trifft der nicht rotierende Druck
stift auf das schnell drehende Stirnrad, was eine hohe
Reibungsleistung und damit eine gesteigerte Erwärmung
des Getriebes mit sich bringt als auch, daß Abriebser
scheinungen am Druckstift und dem Stirnrad auftreten.
Dies wirkt sich bei der vorliegenden verhältnismäßig ge
ringen Ölmenge und Wärmeabstrahlungsmöglichkeit des Ge
triebes besonders ungünstig auf die zulässige Betriebs
temperatur bei einer längeren nicht unterbrochenen Be
triebszeit aus. Außerdem ist es nachteilig, daß höhere
und ungleichmäßige Bremsbetätigungskräfte durch die be
reits erwähnten Zahndrücke aufzubringen sind, insbeson
dere, da beim Bremsvorgang zusätzlich zu der Kraft der
lüftenden Tellerfeder auch die Reibung der Zahndrücke
während des Fahrbetriebes bei der axialen Verschiebung
zu überwinden sind, wodurch auch eine Ungleichförmigkeit
im Bremsmoment eingeleitet wird.
Ein Stirnradgetriebe dieser Art nach der DE-PS 48 21 699
ist ähnlich wie die Bauart nach der DE-PS 49 10 742 ge
staltet. Um zu ermöglichen, eine Schrägverzahnung bei dem
Stirnradpaar anzuwenden, wirkt hierbei der Druckstift auf
eine Druckplatte, die auf mehreren am Umfang angeordneten
und sie durchdringende Distanzstücke des zweiten Lamellen
ringes axial verschiebbar gelagert ist. Auch hierbei sind
erhöhte Bremsbetätigungskräfte erforderlich und der nicht
rotierende Druckstift kommt an der drehenden Druckplatte
mit starker wärmeentwickelter Gleitreibung zur Anlage.
Außerdem ist diese Bauart aufwendig in der Herstellung.
Gemäß dem DE-GM 94 15 068 ist ebenfalls ein Radnabenge
triebe für ein Flurförderfahrzeug bekannt geworden. Der
nicht rotierende Druckstift wirkt auf eine Anlaufscheibe
und diese auf die Druckscheibe der Lamellenbremse, wobei
das Sonnenrad axial mit dem zweiten Lamellenträger fest
gesetzt ist, das Sonnenrad also durch die Verlagerung in
folge der Bremshübe zu den axial fest fixierten Planenrä
dern ebenfalls unter den Zahndruckbelastungen zu verschie
ben ist, was, wie bereits beschrieben, ungünstig ist.
Dadurch, daß die Bremsbetätigungselemente bei dem vorste
hend in Betracht gezogenen Stand der Technik rotieren,
ist die kinetische Energie dieser Teile stets mit abzu
bremsen und diese Massen sind wieder zu beschleunigen,
was die erforderliche Bremsleistung erhöht und wodurch
ein höherer Energiebedarf vorliegt.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das
Problem zugrunde, bei Radnabengetrieben dieser Art sowohl
das axial zu verschiebende Druckelement, das das Lamellen
paket zum Bremsen zusammendrückt, rotationsfrei zu lagern,
als auch drehmomentenbelastete rotierende Teile wie die
Wälzkörper axial festzulegen, um bei dem Bremsvorgang
gleitende Reibungseinflüsse zwischen den Betätigungstei
len sowie den Wälzkörpern zu vermeiden.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufge
führten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe
sondere darin, daß infolge der axialen Festlegung aller
Zahnräder durch die axiale Bremsbetätigung keine zusätz
lichen Reibungskräfte im Wälzkörperbereich auftreten, da
her geringe und gleichförmige Bremsbetätigungskräfte auf
zubringen sind, wodurch eine zusätzliche Erwärmung und
Abriebserscheinungen vermieden sind. Infolge der nicht
rotierenden Druckplatte sind die abzubremsenden und wie
der zu beschleunigenden Massen geringer als bei den be
kannten Lösungen mit rotierenden Druckplatten, was eine
Energieeinsparung und geringeren Verschleiß der Brems
elemente bedeutet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Pa
tentanspruch 2 angegeben, wodurch zwischen der Druckplat
te und dem Druckstift keine gleitende Reibung vorliegt,
so daß auch hier Reibungsverluste und Abrieberscheinungen
vermieden sind.
Durch das Merkmal des Patentanspruchs 3 ist ein beacht
licher Aufwand eingespart.
Nach dem Merkmal des Anspruchs 4 sind durch die Über
schneidung der Abstände der Lagerungen für das Außen
stirnrad und für die Laufradwelle verhältnismäßig große
Lagerabstände geschaffen, wodurch für sie günstige Be
dingungen vorliegen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 ermöglicht einfache
Montagebedingungen für den Erfindungsgegenstand.
Die Ölraumvergrößerung gemäß dem Merkmal des Anspruchs 6
erzielt infolge des möglichen größeren Ölvolumens eine
längere Lebensdauer durch verbesserte Schmierbedingungen
bei nicht überhöhter Betriebstemperatur.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrecht liegenden Querschnitt durch das
komplette Getriebe,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B nach Fig. 1.
Bei einem Radnabengetriebe 1 gemäß Fig. 1 ist ein Getrie
begehäuse 2 zweiteilig, mit einem Grundgehäuse 3 und einem
Getriebedeckel 4, ausgeführt, mit dem die Verbindung zu
einem Fahrzeugrahmen 45 erfolgt. An dem Getriebedeckel 4
ist ein E-Motor 5 angeflanscht, von dem Anschlußumrisse
dargestellt sind. Auf einem Abtriebswellenstumpf 6 des
E-Motors 5 sitzt ein Stirnritzel 8, das mit einer Stirn
verzahnung 9 eines Außenstirnrades 10 im Eingriff steht,
womit ein Stirntrieb 11 gebildet ist. Das Außenstirnrad
10 ist zur Motorenseite als ein nach außen offenes Topf
teil 7 gestaltet und erfährt etwa auf der Höhe der Stirn
verzahnung 9 eine motorenseitige Lagerung 12, wobei diese
auf einen Sitz des Getriebedeckels 4 ortsfest angeordnet
ist. Nach dem Topfbereich ist an einem Steg des Außen
stirnrads 10 eine zum Laufrad liegende Nabe 14 vorgesehen,
deren innere Zylinderfläche einen Paßsitz und einen Kerb
verzahnungsbereich aufweist zur festen Aufnahme eines
Schaftes 16 eines Sonnenrades 17, einer Planetengetriebe
stufe 15 als zweite Untersetzungseinheit des Radnabenge
triebes 1. Das Sonnenrad 17 stützt sich mittels seiner
Verzahnung zur zweiten Lagerung des Außenstirnrades 10
an den Planetenrädern 13 ab, von denen mindestens drei
am Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehen sind. Diese
lagern in der Laufradwelle 18 und stehen außen mit einem
Innenzahnkranz 19 im Eingriff, der im Grundgehäuse 3 mit
Festsitz gehaltert ist. Für eine innere Lagerung 20 der
Laufradwelle 18 eines Laufrades 22 ist ein Stützring 33
in das Grundgehäuse 3, in Getriebelängsrichtung etwa
zwischen dem Sonnenrad 17 und der Lagerung 12 des Außen
stirnrades 10 liegend, eingesetzt, und eine äußere Lage
rung 24 der Laufradwelle 18 stützt sich im Grundgehäuse
3 ab.
Durch diese Lageranordnungen des Außenstirnrades 10 und
der Laufradwelle 18 überschneiden sich deren Lagerabstän
de, wodurch sie ohne erforderliche Getriebeverlängerung
verhältnismäßig groß ausgeführt sind, was die Verwendung
preiswerter Lager bei großen Lebensdauerwerten ermöglicht.
Innenseitig im Topfteil 7 ist, vom Boden ausgehend, ein
Außenlamellenträger 21 in Form einer Innenverzahnung vor
gesehen, in die Außenlamellen 26 eingreifen.
Ein Innenlamellenring 28 ist zur Motorseite mittels Ver
schraubungen am Getriebedeckel 4 angeordnet und weist an
derseitig zwischen ihm und dem Innenlamellenring 28 einen
durchgehenden Anlageringbereich 44 für die Anlage der
Außenlamelle 26 auf; anschließend ist sein Außenzylinder
bereich für die Mitnahme der Innenlamellen 29 mit einer
Außenverzahnung 27 versehen. Durch drei am Umfang gleich
mäßig verteilt vorgesehene Durchbrüche 30 des Innenlamel
lenringes 28 ragen passend-verschiebbar drei Stege 31
einer Druckplatte 32 von ihrem Mittenbereich 42 zur Ver
bindung mit seinem durchgehend ausgeführten Anlagering
bereich 36.
Auf einer Außenzylinderfläche 34 eines zentrisch an dem
Getriebedeckel 4 befestigten Einsatzes 35 findet der In
nenlamellenring 28 in den Bereichen neben den Durchbrü
chen 30 seine Zentrierung. In die Außenverzahnung 27 des
Innenlamellenringes 28 greifen die Mitnahmenocken von In
nenlamellen 29 ein.
Die Druckplatte 32 wird mittig durch eine Druckfeder 38
mit einer solchen Kraft beaufschlagt, daß sie im brems
freien Betrieb vom Lamellenpaket abgehoben ist. Die Druck
feder 38 ist anderseitig in eine Bohrung des Sonnenrades
17 eingesetzt und stützt sich über eine Stahlkugel 25 ab.
Im Einsatz 35 befindet sich eine Führungsbuchse 39, in der
ein Druckstift 40 axial beweglich lagert und mit seiner
inneren Stirnfläche am Innenbereich 42 der nicht rotie
renden Druckplatte 32 zentral zur Anlage kommt. Ander
endig wirkt ein von dem Fahrpersonal betätigter Bremshe
bel 41 zur Abbremsung des Fahrzeugs auf den Druckstift 40,
wodurch die Druckplatte 32 axial gegen die Wirkung der
Druckfeder 38 so verschoben wird, daß sie mit dem Anlage
ringbereich 36 das Lamellenpaket zur Bremsung des Flur
fahrzeuges zusammendrückt. Nach Beendigung des Bremsvor
ganges verschiebt die Druckfeder 38 die Druckplatte 32
wieder in ihre Ruheposition, wodurch die Lamellenbremse
gelüftet wird.
Der Getriebedeckel 4 weist in seinem unteren Bereich eine
Ölraumausbuchtung 43 auf, wodurch zur Erreichung einer
erhöhten Lebensdauer und verbesserten Kühlung die Getrie
be-Ölmenge und die Wärmeabstrahlfläche vergrößert sind.
Claims (6)
1. Radnabengetriebe (1) vorzugsweise für Flurfahrzeuge
mit integrierter Naß-Lamellen-Bremse, bei dem von
einem angeflanschten E-Motor (5) über einen Stirn
trieb (11) und eine Planetengetriebestufe (15) das
Laufrad (22) angetrieben wird, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale
- 1.0 das Außenstirnrad (10) ist zur Motorenseite als offenes Topfteil (7) ausgebildet zur An ordnung
- 1.1 einer motorseitigen Lagerung (12),
- 1.2 des in ihm eingearbeiteten Außenlamellenträ gers (21),
- 1.3 des am Getriebedeckel (4) befestigten Innen lamellenringes (28),
- 1.4 der Druckplatte (32), wobei
- 1.5 die von ihrem Innenbereich (42) ausgehenden, am Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehenen Stege (31) Durchbrüche (30) des Innenlamel lenringes (28) durchragen und anschließend in den Anlagebereich (44) übergehen.
2. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckplatte (32) innen in ihrer
Mitte von der Kraft einer sich am Außenstirnrad (10)
abstützenden Druckfeder (38) beaufschlagt ist und
anderseitig an ihr ein von einem Bremshebel (41)
betätigter Druckstift (40) zur Anlage kommt.
3. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die innere Lagerung des Außenstirnra
des (10) durch Anlage des an ihm angeschlossenen
Sonnenrades (17) an den Planetenrädern (13) gebil
det ist.
4. Radnabengetriebe nach den Ansprüchen 1 und 3, da
durch gekennzeichnet, daß die innere Lagerung (20)
der Laufradwelle (18) über einen im Grundgehäuse (3),
in Getriebelängsrichtung zwischen der Planetenge
triebestufe (15) und der Lagerung (12) des Außen
stirnrades (10) eingesetzten Stützring (23) an
geordnet ist.
5. Radnabengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Getriebegehäuse (1) etwa in der
Ebene des Stirntriebes (11) in ein Grundgehäuse (3)
und in einen Getriebedeckel (4) geteilt ausgeführt
ist.
6. Radnabengetriebe nach den Ansprüchen 1 und 4, da
durch gekennzeichnet, daß der untere Bereich des
Getriebedeckels (4) eine nach außen liegende
Ölraum-Ausbuchtung (43) aufweist.
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