DE2145608A1

DE2145608A1 - Einachsige fahrzeug-antriebseinheit

Info

Publication number: DE2145608A1
Application number: DE19712145608
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kessel; Karl Macrander
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1971-09-13
Filing date: 1971-09-13
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE2145608B2; IT967251B; GB1335779A; DE2145608C3; FR2153974A5

Description

Jinacl-¹sige Fahrzeug-Antriebseinheit

Die Erfindung "bezieht sich auf eine einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit mit an "beiden Seiten befindlichen, antreibbaren Fahrzeugrädern, mit einer zwischen diesen angeordneten Stützwalze sowie mit einer fest am Fahrzeugrahmen sitzenden Hohlachse, auf welcher die Stützwalze drehbar gelagert ist und welche innerhalb der Stützwalze Antriebsmittel für diese trägt, wobei wahlweise die Fahrzeugräder auf den Boden abgesetzt und die Stützwalze vom Boden abgehoben oder die Fahrzeugräder vom Boden abgehoben und die Stützwalze auf den Boden abgesetzt werden können ο

Bei einer bekannten Antriebseinheit dieser Art (deutsche Patentschrift 1 132 445) ist als Antriebsmittel ein Elektromotor an einer Hälfte der xiohlachse befestigt, der mittels eines Ritzels und einer Innenverzahnung der Stützwalze diese antreibt» Die Stützwalze wiederum vermittelt den Antrieb dor beiden Fahrzeugräder, indem ein in ihrem Inneren angebrachtes Gehäuse das Steg-Glied eines Ausgleichsgetriebes bildet, das zwiBchen den beiden halften der Hohlachsen angeordnet ist und von dem zwei Kardan-Wellen nach außen zu Wellenstummeln der Fahrzeugräder geführt sind. Diese Bauart ist einmal deshalb nachteilig, weil das Ausgleichsgetriebe mit seinen Lagern schwer zugänglich im Innern · dir Stützwalze angeordnet ist. Zum andern hat die durch das Ausgleichsgetriebe bedingte Unterbrechung der an dem La¹TZoumrahmen sitzonüen Hohlwelle sine ungünstige Kraftübertragung zur Folge. Leider ergibt sich ein großer konstruktiver Aufwand dadurch, daß die riöhen-Ve rs teilung der

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Fahrzeugräder mit üilfe zweier beiderseits im Fahrzeugrahmen, untergebrachter hydraulischer Kraftgeräte erfolgt,

am

die an ixx Fahrzeugrahmen nach otten und unten verschiebbaren Achshülsen angreifen· Die Eardan-Wellen, die infolgedessen zur Kraftübertragung zwischen dem innerhalb der Stützwalze untergebrachten Ausgleichsgetriebe und den in den Achshülsen gelagerten Achsstummeln benötigt werden, sind wegen der dem Verschleiß unterworfenen G-elenke nachteilig.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe w zugrunde, eine einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit der

eingangs genannten Art so zu gestalten, daß mit geringstem konstruktiven Aufwand die durch das Gelände bedingten Anforderungen an die Antriebseinheit zufriedenstellend erfüllt werden.

Das wird in erster Linie dadurch erreicht, daß auf der feat am Fahrzeugrahmen sitzenden Achse zwei starr miteinander verbundene Stirnscheiben der Stützwalze außermittig drehbar gelagert sind und mittels eines zwischen ihnen auf der Achse sitzenden Stellantriebes gedreht werden können, daß ferner auf den beiden Stirnscheiben der Mantel

Wk, der Stützwalze drehbar gelagert ist und mittels eines

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zwischen/auf der Ach.3e sitzenden Aggregates über wenigstns ein an einer der Stirnscheiben gelagertes Zwischenrad gedreht werden kann und daß die Fahrzeugräder mit Sinzelantriebs-Aggregaten versehen sind.

Bei hydraulischem Antrieb einer Antriebseinheit nach der Srfindung sind die iiydraulik-Motoren für die Sinzelantriebe der Fahrzeugräder zweckmäßig parallel zueinander an eine Druckflüssigkeits-Quelle angeschlossen und ist

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üer xiydraulik-Iiotor zum Drehen des Trommelmantels in Reihe zu ihnen geschaltet· Dabei können die Flüssigkeits-Anschluß leitungen für den Hydraulik-Motor zum Drehen des Trommelmantels kurzgeschlossen werden. Die Hydraulik-Motoren für die Sinzelantriebe der Fahrzeugräder sind wahlweise in Reihe schaltbar. Der Hydraulik-Motor zum Drehen der Stirnseheiben der Stützwalze auf der Achse kann von einer besonderen Druckflüssigkeits-Quelle gespeist werden·

Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß mit einfachen Kitteln eine gute Anpassung der Antriebseinheit an unterschiedliches Gelände möglich ist. Insbesondere kann man dank der zuletzt erwähnten Schaltungsmöglichkeiten für die hydraulischen Antriebe wahlweise zwischen den beiden Fahrzeugraum eine Differential-W,irkung (durch Parallelschaltung der betreffenden Antriebe) erreichen oder (durch Reihenschaltung der Antriebe) beide Fahrzeugräder gleichmäßig antreiben, und man hat es in der Hand, die Stützwalze, wenn sie vom Boden abgehoben ist, stillzusetzen«

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigen

jig. 1 und 2 eine einachsige Fahrzeug-Antriebseinheit in einem lotrechten Axialschnitt bei zwei verschiedenen iüiiBbellungen,

11g, 3 den Schnitt nach dar Linie III-III in Fig. 1,

rig. 4 die Draufsicht auf die Antriebseinheit nit oinoni waagerechten Axialschnitt durch eines der ]a^vrzeu£räder und

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- 4 -iig. 5 sin Schaltbild für die hydraulischen Antriebe.

Mit 1 sind die Seitenwände des Fahrzeugrahmens "bezeichnet. Diese sind durch eine fest in ihnen sitzende Hohlachse 2 miteinander verbunden. Auf dieser sind in Lagern 31 die sich auf den Innenseiten der Sejfcenwände 1 dicht neben diesen befinden, zwei Stirnscheiben 4» 5 der Stütz walze derart drehbar gelagert, daß die Mittellinie 6 der Stützwalze um das Maß e gegenüber der Mittellinie 7 der Welle versetzt ist. Die Stirnscheiben 4» 5 haben Montage Öffnungen, die durch abnehmbare Deckel 8 abgeschlossen P sind.

Auf Reifen 9 am Umfang der Stirnscheiben 4» 5 ist mit hilfe von Kugellagern 10, deren Mittellinien mit der Mittellinie 6 der Stützwalze zusammenfallen, der Mantel 11 der Stützwalze gelagert. Er trägt G-reif-Rippen

An den beiderseits aus dem Fahrzeugrahmen 1 herausragendeη Enden der Welle 2 sind zwei Achsschenkel 12 drehbar gelagert, die mit Zapfen 13 (Fig. 3 und 4) unter Vermittlung von Wälzlagern 14 die Fahrzeugräder 15 tragen· Auf die Achsschenkel 12 stützt sich der Fahrzeugrahmen ferner mit Hilfe von Federpuffern 16 mit Stoßdämpfern.

Gemäß Fig. 1 sind die Stirnscheiben 4, 5» die durch torsionssteife Rohre' 17 (Fig. 4) starr miteinander verbunden sind, auf der Achse 2 so gedreht, daß die Mittellinie 6 der Stützwalze oberhalb der Mittellinie der Welle 2 liegt. Demgemäß sind die Fahrzeugräder 15 auf den Boden abgesenkt, während die Stützwalze vom Boden abgehoben ist. Diese Lage der Stützwalze ist in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt, während die Fahrzeugräder 15 durch einen strich-

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punktierten Kreis angedeutet sind. Gemäß Fig. 2 sind die Stirnscheiben 4, 5 auf der Welle 2 gegenüber der Lage nach Ii¹Ig. 1 um 100° gedreht, so daß die Mittellinie 6 der Stützwalze unterhalb der Mittellinie der Welle 2 liegt,, Demgemäß ist die Stützwalze auf den Boden abgesetzt, während die Fahrzeugräder 15 vom Boden abgehoben sind.

Das Drehen der Stirnscheiben 4, 5 auf der fest im Fahrzeugrahmen sitzenden Welle 2 erfolgt mittels eines xiydraulik-Motors 1b, der auf der Welle 2 befestigt ist» Br steht in Antriebsverbindung mit der Stirnscheibe 4 über eine Zahnräder-Getriebe-Stufe 19» die ebenfalls auf der Welle 2 gelagert ist. .Bin Ritzel 20 dieser Stufe steht in Eingriff mit einer zur Achse 2 gleichachsigen Innenverzahnung eines Kragens 21, der an der Stirnscheibe 4 sitzt.

Der Antrieb zum Drehen des Mantels 11 auf den Stirnscheiben 4, 5 geht von einem Hydraulik-Motor 22^ aus^der ein auf der Welle 2 drehbar gelagertes Getriebe-Zwischenglied über eine in diesem befindliche Innenverzahnung 24 antreibt. Das Zwischenglied 23 bildet auf der von dem Hydraulik-Motor 22 abgewandten Seite ein Stirnzahnrad 25« Dieses steht in Eingriff mit einem Zwischenzahnrad 26, das an der Stirnscheibe 5 drehbar gelagert ist und außerdem in Eingriff steht mit einer Innenverzahnung eines an dem Mantel 11 sitzenden Ringes 27. Das Zwischenrad 26 befindet 3ich an der Stelle der Stirnscheibe 5_f wo. der mit Bezug auf die Mittellinie 7 radiale Abstand des Teilkreises der Innenverzahnung des Ringes 27 von dem !Teilkreis der Verzahnung des Stirnrades 25 am kleinsten ist. Sonach wird mittels des rLydraulik-Motors 22 über die erwähnten

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Verzahnungen der Mantel 11 auf den Stirnscheiben 4, 5 unabhängig davon gedreht, welche Drehlage jeweils die Stirnscheiben 4, 5 auf der Welle 2 einnehmen.

Die Zu- und Ableitungen von Druckflüssigkeit zu bzw. von den Hydraulik-Motoren 1b, 22 erfolgt durch Leitungen 2ö, 29 bzw. 30, 31» die von zwei auf dem Fahrzeugrahmen untergebrachten Pumpen 32, 33 (Fig. 5) ausgehen und von da an den Stirnenden der Welle 2 in diese eingeführt und im Innern der Stützwalze durch Öffnungen aus der Welle 2 heraus zu den üydraulik-Motoren 1b bzw. 22 geführt sind.

Wenn die Stützwalze^4, 5, 11 mittels des Hydraulik-Motors 18 in eine bestimmte Lage gedreht worden ist, wird sie in

ja

dieser Lage dadurch festgehalten, daß die Leitungen 2b, 29 blockiert werden, waa z. B. mittels eines in einer der Leitungen befindlichen Ventiles 34 (Fig· 5) geschehen kann«

Die Fahrzeugräder 15 haben Einzelantriebe. Diese werden von Hydromotoren 35 gebildet, die auf den Achsschenkeln sitzen und mit den Rädern 15 über Ritzel und eine Innenverzahnung 36 in Antriebsverbindung stehen. Die Druckflüssigkeit für diese Hydromotoren wird von derselben Pumpe 433 geliefert wie die Druckflüssigkeit für den Hydromotor 22. Die Leitungen zum Zu- bzw. Abführen der Flüssigkeit zu bzw. von den Hydromotoren 35 sind mit 37, 3b und 39, 40 bezeichnet, ^ie beiden Pumpen 19 und 33 werden über Getriebe 37 von dem Fahrzeug-Dieselmotor 38 angetrieben.

Normalerweise sind die Hydromotoren 35 für die Einzelantriebe der Fa^rzeugräder 15 parallel zueinander geschaltet und ist der Hydromotor 22 zum Dreien des Mantels 11 der Stützwalze auf den Stirnseiten 4, 5 in Reihe mit den uydro-

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motoren 35 angeordnet. Demgemäß ist eine Differential-Wirkung für die l'a^rzeug-liJinzelantriebe über die Räder 15 verwirklicht, ils bleibt also die mittlere Drehzahl der beiderseitigen Fahrzeugräder 15 gleich, auch wenn - durch das Gelände oder durch Kurvenfahrt bedingt - die beiden I-a^rzeugräder 15 sig^ mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Dabei läuft der Hantel 11 der Stützwalze 1 beim Antrieb der Fahrzeugräder 15 mit, unab^vängi,j· davon_y ob sie Bodenhaftung hat oder nicht« Die xiyäromotoren 22 und 35 sowie die zugehörigen Zahnräder-,getriebe sind so bemessen, daß der Hantel 11 der Stützwalze die ^lsicho Umfangsgeschwindigkeit hat wie die Fahr- ;räder 15« 'j's ist aber auch möglich, daß beim Antreiben l-a^rzeugräder 15 die Stätzwalze 11, wenn sie vom Boden abgehoben ist, nicht umläuft. Das wird erreicht, indem der üyaroßiotor 22 dadurc¹"¹ kurzgeschlossen wird, daß ein Ventil 41 ii- ainer üngehungsleitung 42 zwischen den Leitungen und 31 geöffnet wird;

iorner hat man es in der Hand, die Differentialwirkung zwischen den Hinzelantrieben der beiden Fahrzeugräder aussusehalten. Das kann beispielsweise mittels eines an sic^v bekannt:-»η Ilengenreglers geschehen, der dafür sorgt, daß don beiden Llotoren 35 immer eine gleich große Fleüssigkeitsiaeii-re zug·3fU¹Tt wird und folglich diese Motoren mit gleicher rTe^vza^vl laufen. Dann würde auch die Stützwalze mit dieser Drehzahl angetrieben werden, wenn das Ventil 41 ge-3chlossaü war?, llan könnte die Differentialwirkung zwischen d3ii liädsrn 15 auch dadarch ausschalten, daß die llotoren 35 statt parallel zueinander in Reihe geschaltet w-?ra?n. Doch uiüßte man dann besondere Vorkehrungen treffen, falls sich di-? Stützwalze 11, 4, 5 mit der gleichen Gedrehen soll wie die Räder 15»

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Patentansprüche :

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1. /Einachsige Fahrzeug~Antriebseinheit mit an beiden Seiten befindlichen, antreibbaren Fahrzeugrädern mit einer zwischen diesen angeordneten Stützwalze sowie mit einer fest am Fahrzeugrahmen sitzenden Hohlachse, auf welcher die Stützwalze drehbar gelagert ist und welche innerhalb der Stützwalze Antriebsmittel für diese trägt, wobei wahlweise die !Fahrzeugräder auf dem Boden abgesetzt und die Stützwalze vom Boden abgehoben oder die I'ahrzeugräder vom Boden abgehoben und die Stützwalze auf dem Boden abgesetzt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse (2) zwei starr miteinander verbundene Stirnscheiben (4· 5) dar Stützwalze außermittig drehbar gelagert sind und mit-.tels eines zwischen ihnen auf der Achse sitzenden Stellantriebes (1ö, 19» 20, 21) gedreht werden können, daß ferner auf den beiden Stirnscheiben (4, 5) der Mantel (11) der Stützwalze drehbar gelagert ist und mittels eines zwischen den Stirnscheiben auf der Achse (2) sitzenden Aggregates (22) über wenigstens ein an einer (5) der Stirnscheiben gelagertes Zwischenrad (26) gedreht werden kann und daß die iahrzeugräder (15) mit Einze!antriebsaggregateη (35) versehen sind.

Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei hydraulischem Antrieb die iiydraulikmotoren (35) für die ISinzslantriebe der Fahrzeugräder (15) parallel zueinander an eine Druckflüssigkeits-Quelle (33) angeschlossen sind und der Hydraulik-Motor (22) zum Drehen des Trommelmantels (11) in Reihe zu ihnen geschaltet ist.

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3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliissigkeits-Anschlußleitungen (30, 31) zum Drehen des Trommelmantels (11) kurzgeschlossen werden können.

4· Antriebseinheit nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die "bewirken, daß die Hydraulik-Motoren (35) für die Einzelantriebe der Fahrzeugräder (15) mit gleichen Flussigkeitsmengen betrieben werden·

5. Antriebseinheit nach einem der Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (1b) zum Drehen der Stirnscheiben (4» 5) der Stützwalze auf der Achse (2) von einer besonderen Druckfltissigkeits-KJuelle (32) gespeist wird.

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