DE19858124C2 - Radantrieb - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radantrieb, insbesondere für Fahrbahnfertiger, mit einer mit einem Antriebsmotor gekuppelten Antriebswelle und einer mit einem Rad verbundenen Abtriebswelle, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle achsenparallel aus­ gerichtet sind und mindestens eine Zwischenwelle zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ausgebildet ist und in Wirkverbindung zu diesen steht.

Derartige Radantriebe sind bekannt. Insbesondere werden sie bei fahrbaren Baumaschinen zur Erstellung von Fahrbahnbelägen verwendet. Diese sogenannten Fahrbahnfertiger weisen dabei an einem Ende eine Schüttgutaufnahme und an dem anderen Ende eine Bearbeitungsvorrichtung zur Fertigung der Fahrbahn mittels des aufgenommenen Schüttgutes auf. Dabei wird üblicherweise das Schüttgut unterhalb der Baumaschine, d. h. unterhalb der Radachsen, von der Schüttgutaufnahme bis zur Bearbeitungsvorrichtung transportiert. Die DE 41 34 840 A1 beschreibt einen gattungsgemäßen Straßendecken-Fertiger, der mindestens einen Radantrieb aufweist. Dieser Radantrieb weist als Antriebsmotor einen Hydromotor und ein zwischen langsamer Arbeitsfahrt und schneller Transportfahrt umschaltbares Schaltgetriebe auf. Zwischen einer Antriebswelle und einer hierzu parallel verlaufenden Abtriebswelle wird die Achsversetzung von einem Kettengetriebe oder von Reduktionsgetriebe-Abschnitten überbrückt.

Nachteilig an derartigen Fahrbahnfertigern ist, daß durch die niedrige Bauhöhe der bekannten und bisher eingesetzten Portalachsen der Freiraum unterhalb dieser Achsen relativ klein ist. Dadurch kann aber nur eine begrenzte Menge an Schüttgut von der Aufnahme- zur Bearbeitungsvorrichtung transportiert werden. Dies wiederum verringert nachteiligerweise die Arbeits- beziehungsweise Fertigungsgeschwindigkeit. Auch bietet hier die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrbahnfertigers während der Fahrbahnfertigung keine Lösung, da diese Arbeitsgeschwindigkeit unter Beibehaltung der vorgegebenen Qualitätsstandards nicht be­ liebig erhöht werden kann. Die DE 31 29 209 A1 offenbart ein schaltbares Rundumlaufgetriebe, insbesondere für hohe Untersetzungen bei großen Antriebsmomenten und hohen Achslasten wie sie bei radangetriebenen und kettenangetriebenen Fahrzeugen erforderlich sind. Für den Antrieb des Rundumlaufgetriebes befindet sich in der Achslagerseite eine um eine stehende Achse umlaufende Antriebshülse, in der Planetenräder gelagert sind und in Umlauf gebracht werden. Ein auf der Antriebshülse befestigtes Ketten- oder Zahnrad wird durch eine Kette oder ein Zwischenrad angetrieben. Das Zwischenrad wiederum wird über eine Schaltstufe angetrieben.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radantrieb der eingangs genannten Art bereit­ zustellen, der eine Vergrößerung des Freiraums unterhalb der Radachse einer Baumaschine gewährleistet und zudem und ein verbessertes, kompaktes, zwischen einer langsamen Arbeitsfahrt und einer schnellen Transportfahrt umschaltbares Schaltgetriebe aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Radantrieb gemäß den Merkmalen des Hauptanspruches 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei einem erfindungsgemäßen Radantrieb sind zwischen einer Antriebswelle und einer Zwischenwelle zwei Schaltstufen angeordnet, die ein Schalten zwischen einer hohen und einer niedrigen Übersetzung bzw. einer ersten und einer zweiten Geschwindigkeit ermöglicht, wobei die Schaltstufen aus zwei achsparallel zueinander angeordneten Schaltwellen und einer Verteilwelle bestehen und an den Schaltwellen eine Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist und die Zwischenwelle und die Schaltwellen achsenparallel zu der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet sind, derart, daß eine Höhenversetzung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle relativ zueinander erfolgt, wobei die Kupplungsvorrichtung aus zwei Einzelkupplungen besteht und die erste Kupplung über einen ersten Käfig mit dem Gegenritzel der ersten Schaltwelle und die zweite Kupplung über einen zweiten Käfig mit einem Zahnrad der zweiten Schaltwelle verbunden ist. Durch die Höhenversetzung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle ergibt sich eine deutliche Erhöhung des Freiraumes unterhalb der Antriebswelle beziehungsweise der Portalachse an sich, da bei gleicher Bauhöhe der zur Verfügung stehende Raum durch die erfindungsgemäße Höhenversetzung der Antriebswelle zur Abtriebswelle optimal ausgenutzt wird. Die Ausgestaltung des Schaltgetriebes ergibt eine kompakte Bauweise.

Dabei bilden in einer vorteilhaften Ausgestaltung jeweils zwei sich gegenüberliegende Radantriebe eine Portalachse, wobei die Portalachse einen portalartigen Freiraum unterhalb von zwei jeweils unabhängig voneinander angeordneten Antriebsmotoren der Antriebswellen ausbildet und der Freiraum nach oben in Richtung der Antriebsmotoren haubenartig ausgewölbt ist. Durch eine derartige Anordnung ist wiederum gewährleistet, daß das unterhalb der Portalachse zur Verfügung stehende Raumangebot nahezu vollständig als Freiraum für die Durchführung von Schüttgut zur Verfügung steht. Auch die Ausbildung von jeweils zwei un­ abhängig voneinander angeordneten Antriebsmotoren für jeden Radantrieb trägt zur Erhöhung des Raumangebotes unterhalb der Portalachse bei. Zudem sind die beiden Antriebsmotoren unabhängig voneinander steuerbar, was vorteilhafterweise die Lenkbarkeit der Baumaschine deutlich verbessert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verteilwelle ein erstes Zahnrad aufweist, wobei das erste Zahnrad in ein Gegenritzel der ersten Schaltwelle mit der ersten Kupplung eingreift. Die Verteilwelle kann zudem ein Gegenritzel aufweisen, wobei in das Gegenritzel ein zweites Zahnrad der zweiten Schaltwelle mit der zweiten Kupplung eingreift. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Einzelkupplungen Lamellenkupplungen, die hydraulisch oder mechanisch betätigbar sind. Durch eine derartige Anordnung ist gewährleistet, daß ein problemloses Schalten zwischen einem ersten und einem zweiten Gang mit weit auseinanderliegenden Übersetzungen möglich ist. Zudem ist ein synchrones Schalten der jeweiligen Getriebe der einzelnen Antriebsmotoren gewährleistet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist koaxial zur Abtriebswelle eine Lamellenbremse angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, daß die bei bisher verwendeten Bremsen üblicherweise auftretenden Funktionsprobleme bei Verschmutzung durch Verunreinigungen nicht mehr relevant sind, da die Bremsleistung der Lamellenbremsen durch derartige Umstände nicht eingeschränkt wird.

Erfindungsgemäß wird zudem eine Baumaschine, insbesondere ein Fahrbahnfertiger, mit einer Portalachse bestehend aus zwei Radantrieben gemäß der vorbeschriebenen Art beansprucht.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen, zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier gegenüberliegender, erfindungsgemäßer Radantriebe; und

Fig. 2 eine schematisch dargestellte, teilweise geschnittene Abbildung des erfindungsgemäßen Radantriebes.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellten Radantriebe 10 weisen jeweils einen Antriebsmotor 26 sowie ein entsprechendes Getriebegehäuse 56 und eine Felge 54 auf, an der jeweils ein Rad 16 angeordnet ist. Die beiden Radantriebe 10 bilden insgesamt eine Portalachse 22. Unterhalb der Achse 22 befindet sich ein Freiraum 24, der von einer Achsenabdeckung 58 umgeben ist. Man erkennt, daß die Achsenabdeckung 58 aus zwei Seitenelementen 60, 62 und einer daran nach oben anschließenden haubenartigen Ausbuchtung 64 besteht. Die haubenartige Ausbildung der Achsenabdeckung 58 ist nur durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Radantriebe 10 möglich. Es wird deutlich, daß der zur Verfügung stehende Freiraum 24 unterhalb der Achse 22 optimal genutzt werden kann. In diesem Freiraum 24 wird Schüttgut von einem Ende der Bau­ maschine zu dem anderen Ende transportiert.

Des weiteren wird aus Fig. 1 deutlich, daß die Bauhöhe der Portalachse 22 insgesamt niedrig bleibt, obwohl der durch die Achsenabdeckung 58 definierte Freiraum 24 sehr groß gestaltet werden kann.

Fig. 2 zeigt den Radantrieb 10 im Detail. Man erkennt, daß der Radantrieb 10 eine mit dem Antriebsmotor 26 gekuppelte Antriebswelle 14 aufweist, wobei eine mit dem Rad 16 verbundene Abtriebswelle 18 achsenparallel dazu ausgerichtet ist. Zwischen der Antriebswelle 14 und der Abtriebswelle 18 ist eine Zwischenwelle 20 ausgebildet, die einerseits in Wirkver­ bindung zu diesen steht und andererseits ebenfalls achsenparallel zu der Antriebswelle 14 und der Abtriebswelle 18 angeordnet ist. Es wird deutlich, daß dadurch eine Höhenversetzung zwischen Antriebswelle 14 und Abtriebswelle 18 relativ zueinander erfolgt. Die Form des Radantriebes 10 insgesamt passt sich den durch das Rad 16 und die Felge 54 vorgegebenen räumlichen Gegebenheiten an. Entsprechendes gilt für das Getriebegehäuse 56 des Radantriebes 10 beziehungsweise der damit verbundenen Achsenabdeckung 58.

Weiterhin erkennt man, daß zwischen der Antriebswelle 14 und der Zwischenwelle 20 zwei Schaltstufen 28 angeordnet sind, die ein Schalten zwischen einer hohen und einer niedrigen Übersetzung bzw. einer ersten und einer zweiten Geschwindigkeit ermöglichen. Üblicherweise beträgt die niedrige Fahrgeschwindigkeit, d. h. die Arbeitsgeschwindigkeit der Baumaschine im ersten Gang 1 m/min. Die eigentliche Fahrgeschwindigkeit der Baumaschine kann im zweiten Gang 20 km/h oder mehr betragen.

Die Schaltstufen 28 bestehen dabei aus zwei achsparallel zueinander angeordneten Schaltwellen 32, 32a und einer Verteilwelle 30. An den Schaltwellen 32, 32a ist eine Kupplungsvorrichtung 34 ausgebildet und die Zwischenwelle 20 und die Schaltwellen 32, 32a sind achsenparallel zu der Antriebswelle 14 und der Abtriebswelle 18 angeordnet, derart, daß wiederum eine Höhenversetzung zwischen Antriebswelle 14 und Abtriebswelle 18 relativ zueinander erfolgt. Die Kupplungsvorrichtung 34 besteht aus zwei Einzelkupplungen 36, 38 und die erste Kupplung 36 ist über einen ersten Käfig 48 mit dem Gegenritzel 42 der ersten Schaltwelle 32 und die zweite Kupplung 38 über einen zweiten Käfig 50 mit dem Zahnrad 46 der zweiten Schaltwelle 32a verbunden.

Die Wirkungsweise der Schaltstufe 28 ist dabei derart, daß die Verteilwelle 30 ein erstes Zahnrad 40 aufweist, das in ein Gegenritzel 42 der ersten Schaltwelle 32 mit der ersten Kupplung 36 eingreift. Weiterhin weist die Verteilwelle 30 ein Gegenritzel 44 auf, das in ein zweites Zahnrad 46 der zweiten Schaltwelle 32a mit der zweiten Kupplung 38 eingreift. Durch eine derartige Anordnung ist ein problemloses Schalten zwischen der hohen und der niedrigen Übersetzung möglich.

Des weiteren erkennt man, daß die Einzelkupplungen 36, 38 als Lamellenkupplungen ausgebildet sind. Die Kupplungsvorrichtung 34 wird dabei hydraulisch oder mechanisch betätigt, wobei die Kupplungsvorrichtung 34 mit Tellerfedern geschlossen und mit entspre­ chenden Kolben geöffnet wird. Üblicherweise ist immer eine der beiden Einzelkupplungen 36, 38 geöffnet. Bei Druckabfall schließen jedoch beide Kupplungen 36, 38, wobei dann die beiden Kupplungen 36, 38 als Sicherheitsfeststellbremse dienen. Allerdings können die beiden Kupplungen 36, 38 auch beide geöffnet sein. Dies ist zum Beispiel beim Abschleppen der Baumaschine notwendig. Die Öffnung erfolgt dabei mit einer Hydraulik oder mechanisch über eine Notlösevorrichtung 76.

Die Antriebsmotoren 26 sind Hydromotoren. Durch die Möglichkeit der Einzelsteuerung der jeweiligen Antriebsmotoren 26 wird die Lenkbarkeit der Baumaschine deutlich erhöht.

Des weiteren erkennt man aus Fig. 2, daß koaxial zur Abtriebswelle 18 eine Lamellenbremse 52 angeordnet ist, die als zusätzliche Radbremse dient.

Claims (9)

1. Radantrieb, mit einer mit einem Antriebsmotor (26) gekuppelten Antriebswelle (14) und einer mit einem Rad (16) verbundenen Abtriebswelle (18), wobei die Antriebswelle (14) und die Abtriebswelle (18) achsenparallel ausgerichtet sind und mindestens eine Zwischenwelle (20) zwischen der Antriebswelle (14) und der Abtriebswelle (18) ausgebildet ist und in Wirkverbindung zu diesen steht, wobei zwischen der Antriebswelle (14) und der Zwischenwelle (20) zwei Schaltstufen (28) angeordnet sind, die ein Schalten zwischen einer hohen und einer niedrigen Übersetzung bzw. einer ersten und einer zweiten Geschwindigkeit ermöglichen, wobei die Schaltstufen (28) aus zwei achsparallel zueinander angeordneten Schaltwellen (32, 32a) und einer Verteilwelle (30) bestehen und an den Schaltwellen (32, 32a) eine Kupplungsvorrichtung (34) ausgebildet ist und die Zwischenwelle (20) und die Schaltwellen (32, 32a) achsenparallel zu der Antriebswelle (14) und der Abtriebswelle (18) angeordnet sind, derart, daß eine Höhenversetzung zwischen Antriebswelle (14) und Abtriebswelle (18) relativ zueinander erfolgt, wobei die Kupplungsvorrichtung (34) aus zwei Einzelkupplungen (36, 38) besteht und die erste Kupplung (36) über einen ersten Käfig (48) mit dem Gegenritzel (42) der ersten Schaltwelle (32) und die zweite Kupplung (38) über einen zweiten Käfig (50) mit dem Zahnrad (46) der zweiten Schaltwelle (32a) verbunden ist.

2. Radantrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilwelle (30) ein erstes Zahnrad (40) aufweist, wobei das erste Zahnrad (40) in ein Gegenritzel (42) der ersten Schaltwelle (32) mit der ersten Kupplung (36) eingreift.

3. Radantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Verteilwelle (30) ein Gegenritzel (44) aufweist, wobei in das Gegenritzel (44) ein zweites Zahnrad (46) der zweiten Schaltwelle (32a) mit der zweiten Kupplung (38) eingreift.

4. Radantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkupplungen (36, 38) Lamellenkupplungen sind.

5. Radantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (34) hydraulisch oder mechanisch betätigt ist.

6. Radantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (26) Hydromotoren sind.

7. Radantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur Abtriebswelle (18) eine Lamellenbremse (52) angeordnet ist.

8. Portalachse mit zwei Radantrieben gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei sich gegenüberliegende Radantriebe (10) die Portalachse (22) ausbilden, wobei die Portalachse (22) einen portalartigen Freiraum (24) unterhalb von zwei jeweils unabhängig voneinander angeordneten Antriebsmotoren (26) der Antriebswellen (14) ausbildet und der Freiraum (24) nach oben in Richtung der Antriebsmotoren (26) haubenartig ausgewölbt ist.

9. Baumaschine, insbesondere Fahrbahnfertiger, mit einer Portalachse bestehend aus mindestens zwei korrespondierenden Radantrieben gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.