DE202005017312U1

DE202005017312U1 - Ölkreis in der Hinterachse von Nutzfahrzeugen, insbesondere Ackerschleppern

Info

Publication number: DE202005017312U1
Application number: DE200520017312
Authority: DE
Original assignee: AGCO GmbH and Co
Current assignee: AGCO GmbH and Co
Priority date: 2005-11-05
Filing date: 2005-11-05
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2015-11-06

Abstract

Ölkreis in der Hinterachse von Nutzfahrzeugen, insbesondere Ackerschleppern, wobei die Hinterachse mehrere hintereinander liegende Gehäuse mit Kammern aufweist, in denen Getriebe und eine Bremse untergebracht sind, die in Öl eintauchen, das ausgehend von einer Kammer mit einem höchsten Ölniveau über die benachbarten Kammern mit jeweils niedrigerem Ölniveau zu einer Kammer mit dem niedrigsten Ölniveau fließt, aus der es mittels einer Pumpe in die Kammer mit dem höchsten Ölniveau zurückgefördert wird, und wobei die Bremse eine in Öl eintauchende und bei fahrendem Fahrzeug Öl radial abschleudernde Bremsscheibe aufweist, die von einer das abgeschleuderte Öl aufnehmenden und abführenden Ringkammer umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Bremsscheibe (15) abgeschleuderte Öl von der Ringkammer (29) auf die Seite der Bremsscheibe (15) in die Kammer (23) der Bremse (13) zurückgeführt wird, die, bezogen auf die Fließrichtung des Öles in der Hinterachse, stromaufwärts liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölkreis in der Hinterachse von Nutzfahrzeugen, insbesondere Ackerschleppern, wobei die Hinterachse mehrere hintereinander liegende Gehäuse mit Kammern aufweist, in denen Getriebe und eine Bremse untergebracht sind, die in Öl eintauchen, das ausgehend von einer Kammer mit einem höchsten Ölniveau über die benachbarten Kammern mit jeweils niedrigerem Ölniveau zu einer Kammer mit dem niedrigsten Ölniveau fließt, aus der es mittels einer Pumpe in die Kammer mit dem höchsten Ölniveau zurückgefördert wird, und wobei die Bremse eine in Öl eintauchende und bei fahrendem Fahrzeug Öl radial abschleudernde Bremsscheibe aufweist, die von einer das abgeschleuderte Öl aufnehmenden und abführenden Ringkammer umgeben ist.
Um die Versorgung von hintereinander liegenden, im Ölbad laufenden Getrieben mit Schmier- und Kühlöl sicherzustellen ist es bekannt, den Getrieben stufenweis abgesenkte Ölniveaus zuzuordnen und einen Ölfluss vom Getriebe mit einem höheren Ölniveau zum benachbarten Getriebe mit niedrigerem Ölniveau herzustellen (US-PS 18 58 533). Es ist auch bekannt, zwischen hintereinanderliegenden Getrieben ohne stufenweise Absenkung ihres Ölniveaus eine Bremse anzuordnen. Eine solche Anordnung geht beispielsweise aus der DE 40 21 188 C2 hervor. Dort ist in einem Achsgehäuse für Ackerschlepper im Kraftfluss hinter dem Achsdifferenzial als Betriebsbremse eine Bremsscheibe angeordnet. Das Achsdifferential und die Bremsscheibe sind zur Bildung zweier getrennter Ölsümpfe durch eine Zwischenwand voneinander getrennt, in der ein tiefgelegener Durchbruch sicherstellt, dass das Ölniveau beider Sümpfe eine gleiche Höhe aufweist. Beide Ölsümpfe können daher als ein einziger Ölsumpf aufgefasst werden. Von der Bremsscheibe abgeschleudertes Öl wird in einem Ölsammelkanal gesammelt und über Abflusskanäle diesem einzigen Ölsumpf zugeführt. Dies erfolgt dadurch, dass das Öl durch eine geeignete Verlegung der Abflusskanäle entweder in den Ölsumpf des Differenzialgetriebes oder den Ölsumpf der Bremse eingeleitet wird.
Es besteht der Wunsch, eine Bremse dieser Bauart in Verbindung mit einer Kaskadenschmierung einzusetzen, wie sie Eingangs beschrieben ist. Bei einer Kaskadenschmierung fließt das Öl in einer Richtung und es liegt nahe, das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Öl dem stromabwärts liegenden Ölsumpf zuzuführen, von wo aus es mittels einer Pumpe in den Ölsumpf mit dem höchsten Ölniveau zurückgefördert wird. Eine solche Pumpe muss daher auf ein Fördervolumen ausgelegt sein, das den Bedarf der Bremse und der nachgeordneten Getriebe deckt. Aus Kosten- und Platzgründen wird der Einsatz von Pumpen angestrebt, deren Fördervolumen geringer ist als die von der Bremse abgezweigte Ölmenge. Damit besteht aber die Gefahr, dass das Ölniveau im Bremsgehäuse unzulässig weit absinkt und die Schmierung und Kühlung der Bremse beeinträchtigt wird.
Demnach besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Schmierölkreis der Eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass zum Zurückfördern des Öles aus der Kammer mit dem niedrigsten Ölniveau in die Kammer mit dem höchsten Ölniveau eine Pumpe einfacher Bauart und geringer Leistung eingesetzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Öl von der Ringkammer auf die Seite der Bremsscheibe in die Kammer der Bremse zurückgeführt wird, die, bezogen auf die Fließrichtung des Öles in der Hinterachse, stromaufwärts liegt. Dieses Merkmal ist zwar durch die o. g. Druckschrift an sich bekannt, jedoch wurde es gleichwertig einem Merkmal gestellt, nach dem das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Schmieröl der Kammer mit dem folgenden Getriebe zugeführt wird. Insbesondere bestand der Zweck dieses Merkmals nicht darin, bei einer Kaskadenschmierung die notwendige Förderleistung der Pumpe zu verringern. Dementsprechend wird durch die Erfindung sichergestellt, dass eine Pumpe zur Anwendung gelangen kann, die gerade in der Lage ist, soviel Öl zu fördern, wie zur Schmierung und Kühlung der beteiligten Getriebe und der nicht betätigten Bremse notwendig ist. Trotzdem ist bei einer Bremsung eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Bremsscheibe gegeben, da das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Öl nicht direkt in die nächste in Fließrichtung des Ölkreises gelegene Kammer geleitet, sondern erneut der Kammer zugeführt wird, aus der es entnommen wurde. Daher kann das Ölniveau in dieser Kammer nie unzulässig absinken.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung einer halben Hinterachse eines Ackerschleppers näher erläutert.
Ersichtlich ist und beschrieben wird lediglich die in Fahrtrichtung gesehen linke Hälfte der Hinterachse. Diese besteht aus einem mittleren Achsteil 1, an das zu beiden Seiten ein Achstrichter 2 angeschraubt ist. Im mittleren Achsteil 1 ist ein nicht gezeigtes Achsdifferenzial untergebracht, von dem eine Halbwelle 3 ausgeht, die sich in den glockenförmig erweiterten Teil des Achstrichters 2 erstreckt. In dem Achstrichter 2 ist ein aus einem Sonnenrad 4, drei Planetenrädern 5, einem Planetenträger 6 und einem Hohlrad 7 bestehendes Planetengetriebe 8 untergebracht, wobei das Sonnenrad 4 durch eine Verzahnung auf der Halbwelle 3 realisiert ist. Mit dem Planetenträger 6 drehfest verbunden ist eine Abtriebswelle 9, die über Wälzlager 10, 11 im Achstrichter 2 gelagert ist und in ihrem freien Endbereich einen mit 12 angedeuteten Flansch für die Befestigung eines nicht gezeigten hinteren Antriebsrades aufweist.
Zwischen dem Achdifferenzial und dem Planetengetriebe 8 ist im Achsteil 1 eine Bremse 13 untergebracht, die aus einer sich am Hohlrad 7 abstützenden Anlaufscheibe 14, einer über die Verzahnung drehfest auf der Abtriebswelle 9 sitzenden Bremsscheibe 15 und einem gegen Verdrehen gesicherten Ringkolben 16 besteht. Hinter dem Ringkolben 16 ist eine ringförmige Kammer 17 ausgebildet, in die durch eine nicht gezeigte Zuleitung Öl eingeleitet werden kann, um den Ringkolben 16 gegen die Bremsscheibe 15 und diese gegen die Anlaufscheibe 14 zu pressen und damit die Abtriebswelle 9 abzubremsen. Zu diesem Zweck ist die Bremsscheibe 15 auf zumindest einer Seite mit einem Reibbelag 18 versehen, der mit im Wesentlichen radial verlaufenden Kanälen versehen ist.
Im Fahrbetrieb ist zur Schmierung und Kühlung des Wälzlagers 10 die Kammer 19 im Achstrichter 2 bis auf ein mit 20 bezeichnetes Ölniveau mit Öl aufgefüllt, das von einer nicht gezeigten Pumpe über Bohrungen 21, 22 zugeführt wird. Damit sich das Öl nicht unzulässig erwärmt und um auch das nachfolgende Planetengetriebe 8, das Achsdifferenzial und die Bremse 13 zu schmieren und zu kühlen, wird das Öl in der Kammer 19 ständig durch abgekühltes Öl erneuert. Das Fördervolumen der Pumpe reicht dabei gerade für die Schmierung und Kühlung der beteiligten Bauteile im normalen Fahrbetrieb, d.h. ohne Bremsvorgänge, aus. Über eine das Ölniveau 20 definierende Kante abfließendes Öl benetzt zunächst das Wälzlager 11 und sammelt sich anschließend in einer das Planetengetriebe 8 aufnehmenden Kammer 23 bis zu einem Ölniveau 24, das durch Öffnungen 14a, 15a in der Anlaufscheibe 14 bzw. der Bremsscheibe 15 definiert ist. Das Ölniveau ist hier so hoch, dass der Planetenträger 6, die Planetenräder 5 und die Bremsscheibe 15 ausreichend tief in Öl eintauchen, um eine sichere Schmierung der Bremse 13 und des Planetengetriebes 8 bei geringen Pantschverlusten sicherzustellen. Wegen des ständig aus der Kammer 19 nachströmenden Öles fließt das Öl aus der Kammer 23 in die Kammer 25 hinter der Bremsscheibe 15, wo sich ein durch eine Öffnung 26a in der Wand 26 definiertes niedrigeres Ölniveau 27 einstellt. Von hier fließt das Öl unter Bildung eines noch niedrigeren Ölniveaus 28 in den Achsteil 1, aus dem es durch die Pumpe abgesaugt wird. Nach Kühlung wird das Öl über die Bohrungen 21, 22 erneut in die Kammer 19 geleitet.
Am äußeren Umfang der Bremsscheibe 15 ist eine Ringkammer 29 ausgebildet, die über mehrere Durchbrüche 14b, 14c in der Anlaufscheibe 14 mit der Kammer 23 verbunden ist. Über diese Durchbrüche wird von der bei fahrendem Fahrzeug schnell rotierenden Bremsscheibe 15 abgeschleudertes Öl in die Kammer 23 geleitet. Das Öl wird dabei entgegen der allgemeinen Fließrichtung des Öles befördert, die von der Kammer 19 zum Achsteil 1 gerichtet ist, was den Vorteil hat, dass das Ölniveau 24 in der Kammer 23 konstant bleibt. Es ist daher sichergestellt, dass trotz des geringen Fördervolumens der Pumpe das Ölniveau 24 nicht unter den vorgegebenen Stand absinkt und die Bremsscheibe 15 immer ausreichend tief in das Öl eintaucht. Nur dann können die Kanäle in deren Reibbelag insbesondere beim Bremsen genügend Öl aufnehmen, das, indem es unter Fliehkraftwirkung radial abgeschleudert wird, die Bremsscheibe 15 kühlt.

Claims

Ölkreis in der Hinterachse von Nutzfahrzeugen, insbesondere Ackerschleppern, wobei die Hinterachse mehrere hintereinander liegende Gehäuse mit Kammern aufweist, in denen Getriebe und eine Bremse untergebracht sind, die in Öl eintauchen, das ausgehend von einer Kammer mit einem höchsten Ölniveau über die benachbarten Kammern mit jeweils niedrigerem Ölniveau zu einer Kammer mit dem niedrigsten Ölniveau fließt, aus der es mittels einer Pumpe in die Kammer mit dem höchsten Ölniveau zurückgefördert wird, und wobei die Bremse eine in Öl eintauchende und bei fahrendem Fahrzeug Öl radial abschleudernde Bremsscheibe aufweist, die von einer das abgeschleuderte Öl aufnehmenden und abführenden Ringkammer umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Bremsscheibe (15) abgeschleuderte Öl von der Ringkammer (29) auf die Seite der Bremsscheibe (15) in die Kammer (23) der Bremse (13) zurückgeführt wird, die, bezogen auf die Fließrichtung des Öles in der Hinterachse, stromaufwärts liegt.
Ölkreis nach Anspruch 1, wobei die Bremsscheibe beim Abbremsen des Fahrzeuges durch einen druckbeaufschlagten Ringkolben gegen eine Anlaufscheibe gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ringkolben (16) auf der bezogen auf die Fließrichtung des Öls in der Hinterachse stromabwärts liegenden Seite der Bremsscheibe (15) befindet und die Anlaufscheibe (14) an ihrem Außenumfang die Ringkammer (29) bildet, die über radiale Durchbrüche (14b, 14c) mit der Kammer (23) der Bremse (13) verbunden ist.