DE2109120A1

DE2109120A1 - Lenkgetriebe für Fahrzeuge mit starr gelagerten Achsen von Laufrädern oder Antriebsrädern für Gleisketten od. dgl

Info

Publication number: DE2109120A1
Application number: DE19712109120
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-02-26
Filing date: 1971-02-26
Publication date: 1972-08-31
Also published as: CH550089A; NL7202412A; DD96194A5; FR2127687A5; BR7201015D0; AT321124B; GB1383032A; IT947647B; ES399939A1; IL38740A0; ZA72892B; BE779848A; CA955624A; SE382187B

Description

. VON KRESSLEg DR.-ΙΝΘ. SCKUNWALD DR.-ING. TH. MEYER DiLFUES DtPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLKR DR.-ING. KLCfPSCM

KÖLN 1, DEiCHMANNHAUS

25.2.I97I Sch/Sd

Benno Kaltenegger, 5202 Hennef / Sieg, Kurhausstraße 77-79

Lenkgetriebe für Fahrzeuge mit starr gelagerten Achsen von Laufrädern oder Antriebsrädern für Gleisketten od. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgetriebe für Fahrzeuge mit starr gelagerten Achsen von Laufrädern oder Antriebsrädern für Gleisketten od.dgl.

Es sind Fahrzeuge mit Laufradern oder Antriebsrädern für ä Gleisketten od.dgl. bekannt, deren Achsen an einem Rahmen starr gelagert sind. Auf jeder Seite des Rahmens befinden sich im allgemeinen zwei Läufräder oder Antriebsräder, wobei die in Fahrtrichtung hintereinanderliegenden Räder gemeinsam und unabhängig von dem Räderpaar der auf der anderen Seite des Fahrzeugs angeordneten Räder angetrieben werden können. Hierbei ist für jedes Paar der hintereinanderliegenden Räder ein Umkehrgetriebe vorgesehen, das unabhängig von dem anderen Umkehrgetriebe gesteuert v/erden kann. Jedes Umkehrgetriebe läßt sich auf einen Vorwärtsgang, einen Rüek-

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wärtsgang und einen Leerlauf/einstellen, so daß mit dem Fahrzeug nicht nur vorwärts und rückwärts gefahren werden kann, sondern das Fahrzeug auf der Stelle drehbar ist oder in einem Bogen gefahren werden kann.

Eine solche Antriebsvorrichtung ist einerseits hinsichtlich des Platz- und Raumbedarfes aufwendig. Die beiden Umkehrgetriebe sind getrennt voneinander auf je einer Seite des Fahrzeugs angeordnet. Ferner ist es nicht möglich, ein kontrolliertes Bogenfahren durchführen zu können. Das nicht angetriebene Räderpaar kommt hierbei zum Schlupf bzw. ins Schleifen. Es ergeben sich ferner zum Teil ruckartige Richtungsänderungen. Hierdurch kann die Fahrbahn zum Teil aufgerissen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lenkgetriebe für Fahrzeuge der genannten Art zu schaffen, das äußerst raumsparend ist und bei dem das Bogenfahren jnit zwangsweise vorbestimmten Drehzahlen der Achsen durchgeführt werden kann. Das Getriebe zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß zum Antrieb der Achsen auf den beiden Seiten des Fahrzeuges ein gemeinsames Getriebe vorgesehen ist, von dessen einziger Antriebswelle zwei getrennte Getrieberaderzweige über je eine mit zwei schaltbaren Kupplungen versehene Kupplungswelle zu den Abtriebswellen, an denen die Achsen angeschlossen sind, führen. Hierbei kann den Kupplungswellen je ein Umkehrvorgelege zugeordnet sein.

Bei einer solchen Ausbildung der Antriebsvorrichtung sind alle Fahrbewegungen des Fahrzeuges zwangsläufig rädergesteuert, so daß das Lenken des Fahrzeuges, insbesondere zur Bogenfahrt, eindeutig definiert vorgenommen werden kann. Jede Achse bzw. jedes Achsenpaar bleibt zwangsmäßig zahnrad-angetrieben, so daß kein Schlupf oder ein Schleifen zwischen den Rädern, Gleisketten od.dgl. und dem Boden stattfinden kann.

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Es ist die Wirkung eines Differentials vermieden, bei dem in bekannter V/eise ein Schlupf möglich ist. Zugleich ergibt sich ein Getriebe, das äußerst raumsparend und gedrungen gestaltet werden kann. Es setzt sich lediglich aus Stirnzahnrädern zusammen, wobei der Aufbau des Getriebes einfach und wenig kostspielig ist.

Vorteilhaft ,ist die Antriebswelle mit Zahnrädern verschiedenen Durchmessers versehen, so daß leicht mehrere Gänge gefahren werden können. Hierbei kann zwischen der Antriebswelle und jedem Vorgelege für die Kupplungswelle eine weitere zwei ' schaltbare Kupplungen aufweisende Kupplungswelle (Gangkupplungswelle) angeordnet sein. Dadurch, daß das Getriebe für die Gänge innerhalb des gemeinsamen Getriebeaufbaues untergebracht ist, wird das gesamte Getriebe nicht nur raumsparend und leicht steuerbar, sondern es ist auf einfache V/eise ermöglicht, daß bei der.Bogenfahrt sowohl nach vorwärts als auch nach rückwärts die Räder bzw. Gleisketten unabhängig voneinander mit verschiedenen Geschwindigkeiten vorwärts und/ oder rückwärts getrieben werden können, so daß Bogenfahrten mit zwangsweise angetriebenen Rädern od.dgl. nach vorn und rückwärts in den verschiedensten Größen durchgeführt werden können. Das Gesamtgetriebe selbst wird dadurch merklich nicht aufwendiger und im Raumbedarf größer. Es treten keine Ruckbewegungen zum Abweichen von der Fahrtrichtung auf.

Zweckmäßig sind die auf den durchgehend ausgebildeten Kupplungswellen sitzenden Kupplungen hydraulisch betätigbar. Die Zuführung des hydraulischen Druckmittels zu den Kupplungen an den Kupplungswellen erfolgt vorteilhaft stirnseitig und durch Längsbohrungen in den Wellen. Die Pumpe, z.B. eine Zahnradpumpe, für die hydraulische Betätigung der Kupplungen ist zweckmäßig unmittelbar an der Antriebswelle angeordnet und kann von dieser angetrieben werden.

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Die jeweiligen Abtriebsräder der Kupplungswellen der beiden Getrieberäderzweige sind je an zueinander entgegengesetzten Enden vorgesehen. Dadurch lassen sich die Getrieberäderzweige verhältnismäßig dicht aneinander anordnen, so daß das Gesamtgetriebe selbst nur eine geringe Breite annimmt.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfünrungsbeispiels nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug gemäß der Erfindung in Vorderansicht schematisch.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug der Fig. 1 im Schema.

Fig. J5 veranschaulicht eine Seitenansicht auf das Lenkgetriebe gemäß der Erfindung mit der Anordnung der Getriebewellen zueinander im Schema.

Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht auf das Getriebe, bei der lediglich die Lage der Wellen zueinander angedeutet ist, wobei die Schnittlinien der folgenden Figuren eingezeichnet sind.

Fig. 5 stellt einen Schnitt durch das Getriebe nach der Linie V-V der Fig. 4 dar.

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 4.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 4.

Das Fahrzeug 1 weist vier Räder 2,3,4,5 als Laufräder oder als Antriebsräder für eine Gleiskette auf, wobei die Räder

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2 und 3 sowie 4 und 5 in Fahrtrichtung jeweils hintereinander liegen und zwei Räderpaare bilden, die auf je einer Seite des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Die Räderpaare 2,3 und 4,5 sind starr, z.B. in einem starren Rahmen 6 gelagert, der aus den Seitenräumen 7 und 8 und den Querholmen 9 und 10 bestehen kann. Eine von je einem Räderpaar eventuell angetriebene Gleiskette ist mit 11 bezeichnet. Jedes hintereinanderliegende Räderpaar 2,3 sowie 4,5 wird gemeinsam durch Zahnräder angetrieben. Für den Fahrantrieb dient ein Motor 12, an den ein Getriebe 13 angeschlossen ist, von welchem die Räderpaare 2,3 bzw. 4,5 zum Antrieb nach vorwärts, rückwärts sowie mit verschiedenen Geschwindigkeiten zum Lenken des Fahrzeugs gesteuert werden können.

Das Getriebe selbst weist ein Gehäuse 14 mit den Stirnwänden 15 und 16 sowie der oberen abnehmbaren Deckelplatte 17 auf. Die Welle 18 als Eingangswelle wird von dem Motor 12 mittels der elastischen Kupplung 19 angetrieben und ist in den Lagern 20 und 21 der Stirnwände 15 bzw. 16 gelagert. Sie weist die Zahnräder 22 und 23 verschiedener Größe auf. Das Zahnrad 22 kämmt mit dem Zahnrad 24 und das Zahnrad 23 mit dem Zahnrad 25, die mittels der Wälzlager 26 und 27 auf der Kupplungswelle 28 drehbar gelagert sind, die ihrerseits in den Kugellagern 29 und 30 der Stirnwände 16 und 17 drehbar angeordnet ist. Jedes Zahnrad 24 und 25 ist mit einer Kupplung 31 bzw. 32 fest verbunden. Vorteilhaft werden hydraulisch betriebene Kupplungen verwendet, die wahlweise mit der Kupplungswelle 28 über den Federkeil 33 in Verbindung gebracht werden können. An dem einen Ende der Kupplungswelle 28 befindet sich das Abtriebs-Zahnrad 34, das mit dem Zahnrad 35 der Vorgelegewelle 36 zusammengreift. Auf der Vorgelegewelle 36 ist das Zahnrad 37 angeordnet, das mit dem Zahnrad 38 kämmt, welches auf den Wälzlagern 4o drehbar gelagert ist und mit der Kupplungswelle 39 nur über die Kupplung 41 in

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Drehverbindung gebracht werden kann. Auf der Kupplungswelle 39 sitzt das Zahnrad 50, das mit dem Zahnrad 43 (Fig. 5) der Getriebeabtriebswelle 44 zusammengreift. Der Vorgelegewelle 36 ist eine weitere Vorgelegewelle 45 (Pig. 8) zugeordnet, wobei das Zahnrad 35 mit dem Zahnrad 46 der Welle 45 kämmt, ■ auf der das weitere Zahnrad 47 angeordnet ist, welches mit dem Zahnrad 48 zusammengreift, das auf der Kupplungswelle 39 mittels der Wälzlager 49 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 48 ist mit der Kupplung 42 auf der Welle 39 drehfest verbunden, wobei die Kupplungen 41 und 42 wahlweise über den Federkeil 51 mit der Kupplungswelle 39 in Drehverbindung gebracht werden können. Je nach der Einschaltung der Kupplungen 41 oder 42 mit der KupplungsweHe 39 wird die Vorgelegewelle 45 mitgenommen, so daß von hier ab eine Drehung der Abtriebswel-Ie 44 in umgekehrte Drehrichtung, d.h. zur Rückwärtsfahrt, eingeschaltet werden kann.

Die vorstehend genannten Getriebeverbindungen stellen den einen Getriebezweig zum Antrieb der Abtriebswelle 44 entweder zur Vorwärtsfahrt oder zur Rückwärtsfahrt oder auch im zweiten Gang wahlweise nach vorwärts oder rückwärts dar.

Der andere Getriebezweig ergibt sich dadurch, daß mit dem Zahnrad 22 bzw. auch dem Zahnrad 23 ein weiterer Getriebezweig angeschlossen ist. Mit dem Zahnrad 22 kämmt zugleich das Zahnrad 24', das auf den Wälzlagern 52a drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 24' kann mit der Kupplungswelle 28' über die Kupplung 3I' und den Federkeil 53 in Drehverbindung gebracht werden (Fig. 7)· Auch das Zahnrad 23 größeren Durchmessers kann über das mit diesem zusammengreifende Zahnrad 25' über die Kupplung 32' mit der Kupplungswelle 28' in Drehverbindung gebracht werden, wobei das Zahnrad 25' auf den Wälzlagern 52b drehbar gelagert ist. Auf der Kupplungswelle 28' sitzt das Zahnrad 34', das mit dem Zahnrad 35'

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der Vorgelegewelle 36' (Fig. 5) zusammengreift. Auf dieser Vorgelegewelle 36' befindet sich das Zahnrad 37'> das mit dem Zahnrad 38' zusammengreift, welches zu der Kupplungswelle 39' mittels der Wälzlager 54 drehbar gelagert ist. Die Drehverbindung des Zahnrades 38' mit der Kupplungswelle 39' kann mittels der Kupplung 4l' und des Federkeils 55 wahlweise herbeigeführt werden. Auf der Kupplungswelle 39' sitzt das Zahnrad 50', das mit dem Zahnrad 43' der Abtriebswelle 44' für die Räder der anderen Seite des Fahrzeugs zusammengreift.

· Auch in diesem Getriebezweig ist eine zweite Vorgelegewelle 45' zur Umkehrung der Drehrichtung vorgesehen (Fig. 7). Hier-' zu greift das Zahnrad 35' mit dem Zahnrad 46' der Vorgelege- ([ welle 45' (Fig. 7) zusammen, das auf der Welle 45' sitzt, die zugleich das weitere Zahnrad 47' trägt. Das Zahnrad 47' greift mit dem Zahnrad 48' (Fig. 5) zusammen, welches zu der Kupplungswelle 39' mittels der Wälzlager 56 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 48' ist mit der Kupplung 42' fest verbunden und kann bei entsprechender Steuerung wahlweise mit dem Federkeil 55 der Kupplungswelle 39 in Drehverbindung gebracht werden. Dies bedeutet _f daß der parallele Getriebezweig, der die Abtriebswelle 44' antreibt, durch entsprechendes Schalten der Kupplungen wahlweise vorwärts oder rückwärts im ersten Gang oder auch im zweiten Gang nach vorn '.oder rückwärts angetrieben werden kann. - j

Auf der Getriebeabtriebswelle 44' sitzt ein Zahnrad 57', das mit einem weiteren zentralen Zahnrad 58' kämmt. Mit diesem Zahnrad 58' greifen die Zahnräder 59' und 60' zusammen, die ihrerseits die Zahnräder 61' und 62' antreiben, welche mit den Rädern 2 bzw. 3 fest verbunden sind. In gleicher Weise wirkt die Getriebeabtriebswelle 43 mittels· eines Zwischenrades 57 auf das Zantralrad 58, das über die Zwischenräder 59 bzvj. 60 auf die Zahnräder 6l bzw. 62 zum Antrieb der Räder 4 bzw. 5 wirkt.

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Die auf den Wellen 28 bzw. 28' gelagerten Kupplungen 31,32 bzw. 31' und 32' sowie die auf den Wellen 39 und 39' gelagerten Kupplungen 4l und 42 bzw. 4l' und 42' sind vorteilhaft hy-• draulisch betätigte Kupplungen, deren Lamellen 57 mittels eines Druckmediums, z.B. Drucköl, zum Eingriff oder zur Freigabe gesteuert werden können. Hierzu dient die Pumpe 63, vorteilhaft eine Zahnradpumpe, welche von der Getriebeeingangswelle l8 über die Verbindungsmuffe 64 unmittelbar angetrieben werden kann. Von der Pumpe 63 führen die Leitungen 65 und 66 zu den Kupplungen 32 und 31, die Leitungen 6j und 68 zu den Kupplungen 31' und 32', die Leitungen 69 und 70 zu den Kupplungen und 42 und die Leitungen 71 und 72 zu den Kupplungen 41' und 42'. Die Kupplungswellen weisen den Leitungen entsprechende zentrale .Bohrungen auf, durch die das Druckmedium zu den einzelnen Kupplungen zugeführt wird. Die Steuerung der Kupplungen erfolgt durch (nicht dargestellte) Steuerhebel, die auf der oberen Getriebeplatte 17 vereinigt sein können. Die Steuerhebel für die Einschaltung der Gänge können einzeln in die verschiedenen Stellungen gebracht werden. Für die beiden auf einer gemeinsamen Welle sitzenden Kupplungen ist ein Steuerhebel ausreichend, wenn der Steuerhebel von der neutralen Stellung nach der einen oder anderen Richtung bewegbar ist. Man kommt hierdurch mit der Hälfte an Steuerhebeln gegenüber der Anzahl der Kupplungen aus. Hierbei können die Steuerhebel entsprechend der gewünschten Fahrtrichtung wie üblich sinnfällig bewegbar sein.

Die Kupplungen können für die einzelnen Bewegungsarten des Fahrzeugs wie folgt gesteuert werden: Für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs im ersten Gang werden die Kupplungen 31 und 3I' sowie 41 und 41' eingeschaltet, während für die Rückwärtsfahrt im ersten Gang die Kupplungen 31 und 3I' sowie 42 und 42' einzuschalten sind.

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Wenn im zweiten Gang vorwärts gefahren werden soll, sind die Kupplungen 32 und 32' sowie 4l und 42' einzuschalten, während bei Rückwärtsfahrt im zweiten Gang die Kupplungen 32 und 32^f sowie 42 und 42' einzuschalten sind.

Wenn das Fahrzeug auf der Stelle drehen soll, so sind für vorwärts links die Kupplungen 31 und 31' sowie 41 und 42' und für rückwärts links die Kupplungen 31* und 31 sowie 42' und 4l einzuschalten, während für das auf der Stelle Drehen rechts vorwärts die Kupplungen 31 und 31' sowie 42 und 4l' und nach der rechten Seite rückwärts, die Kupplungen 31 und 31' sowie 42 und 41' eingeschaltet zu halten sind. -

Unter Benutzung des zweiten Ganges für die eine oder die andere Abtriebswelle 44 bzw. 44' können Bogen gefahren werden. Für das Bogenfahren links vorwärts sind die Kupplungen 32 und 31' sowie 41 und 4l' einzuschalten, wobei das linke Achsenpaar mit einer geringeren Geschwindigkeit umläuft als das rechte Achsenpaar. Für eine Bogenfahrt nach links rückwärts sind dJe Kupplungen 32 und 31' sowie 42 und 42' eingeschaltet zu halten,

Wenn eine Bogenfahrt nach rechts vorgenommen werden soll, wobei das linke Achsenpaar eine größere Geschwindigkeit hat λ als das rechte Achsenpaar, so sind für die Vorwärtsfahrt rechts die Kupplungen 32' und 31 sowie 42' und 4l einzuschalten, während für die Bogenfahrt rückwärts rechts die Kupplungen 32' und 31 sowie 42' und 42 eingeschaltet zu halten sind.

Gleichgültig welche Fahrt bzw. Fahrtstufe und Fahrtrichtung das Fahrzeug mit dem beschriebenen Getriebe vollführt, ergibt sich, dafi jedes Rad unmittelbar zahnräder-angetriebon bleibt, so daß die Lenkung dos Fahrzeuges, insbesondere hin-

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sichtlich der Bogenfahrt, genau vorbestimmt ist und kein Rad unter Schlupf oder Reibung mitgezogen wird. Die sonst üblichen verteuernden Differentialgetriebe sind nicht notwendig. Das beschriebene Getriebe kann äußerst klein und kornpakt gehalten werden. Es sind nur jeweils Stirnräder im Eingriff. Das Getriebe zusammen mit den Kupplungen bildet eine bauliche Einheit, wobei die Kupplungen keinen besonderen Platz benötigen, da diese unmittelbar auf den Kupplungswellen, die die Zahnräder tragen, angebracht sind. Der Raum zwischen den Zahnrädern auf den Kupplungswellen wäre sonst ein toter Raum, der durch die Kupplungen ausgefüllt ist, weshalb man keinen zusätzlichen Raum für die Kupplungen benötigt. Dies macht das Getriebe insgesamt sehr raumsparend. Es bereitet ferner keine Schwierigkeit einen dritten oder vierten Gang noch hinzuzunehmen, um noch mehrere Wahlmöglichkeiten für die Größe der Bogen beim Bogenfahren zu erhellten.

Das Lenkgetriebe ist für alle Fahrzeuge geeignet, deren Räder, Raupenbänder u.dgl. an einem Rahmen starr gelagert sind. Auch für Schiffe, beispielsweise Fährschiffe mit mindestens je einer Schraube an einer Seite, ist das Getriebe für die erhöhte Wendigkeit des Fährschiffes geeignet.

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Claims

- li - Ansprüoh'e

1.!Lenkgetriebe für Fahrzeuge mit starr gelagerten Achsen Van Laufrädern oder Antriebsrädern für Gleisketten u.dgl., wobei das Fahrzeug je zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Räder aufweist, die gemeinsam und unabhängig von dem anderen Räderpaar auf Vorauslauf, Rückwärtslauf und Leerlauf steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Achsen der starr gelagerten Räder u.dgl. ein gemeinsames Getriebe (13) vorgesehen ist, von dessen einziger Antriebswelle (18) zwei getrennte Getrieberaderzweige (24,28,34,35, Jo₁ 38,39,50,43,44; 24',28',34',35',36',37',38',39',50',43',44') über je eine mit zwei schaltbaren Kupplungen (4l,4l') versehene Kupplungswelle (39,39') zu den Abtriebswellen (44,44') führen, an denen die Achsen der Räder angeschlossen sind.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Kupplungswellen (39,39') je ein Umkehrvorgelege (46,45,47, 48,42; 46',45',47',48',42') zugeordnet ist.

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (18) mit Zahnrädern (22,23) verschiedenen Durchmessers versehen ist, und daß zwischen der Antriebswelle (18) und jedem Vorgelege (36,36') für die Kupplungswellen (39,39') eine weitere, zwei schaltbare Kupplungen (31,32,31',32') aufweisende Kupplungswelle (28,28') (Gangkupplungswelle) angeordnet ist.

4. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den durchgehend ausgebildeten Kupplungswellen (28,28'; 39,39') gelagerten Kupplungen (3I, 32; 31',32'; 41,i\2; 41',42') hydraulisch betätigbar sind,

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und daß die Pumpe (63), z.B. eine Zahnradpumpe, für die hydraulische Betätigung der Kupplungen in Verlängerung der Achse· der Antriebswelle (18) angeordnet und von dieser, antreibbar ist.

5· Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des hydraulischen Druckmittels von der Pumpe (63) zu den Kupplungen an den Kupplungswellen (28,28'; 39*39') stirnseitig und durch Längsbohrungen in diesen Wellen vorgesehen ist.

6. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsräder (34,3^^!; 50,50') der Kupplungswellen (28,28'; 39^39') der Getriebezweige je an zueinander entgegengesetzten Enden vorgesehen sind.

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