DE2433566C3 - Triebwerk für einen knickgelenkten Schlepper - Google Patents
Triebwerk für einen knickgelenkten SchlepperInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebwerk für einen knickgelenkten Schlepper mit einem den Antriebsmotor,
das Schwungrad und die Fahrkupplung tragenden Fahrzeugvorderteil und einem das Schaltgetriebe
aufnehmenden Fahrzeughinterteil, die beide über eine vertikale Achse gelenkig miteinander verbunden
sind, wobei die Fahrkupplung als Lamellenkupplung ausgebildet ist, von welcher eine Fahrantriebswelle
abgeht, und mit einer über ein Zahnradgetriebe und Kupplung antreibbaren Zapfwelle.
Bei nichtknickgelenkten Schleppern ist es bekannt, vom Schwungrad des Antriebsmotors eine Hohl- und
eine Kernwelle wegzuführen, von denen die eine dem Fahr- und die andere dem Zapfwellenantrieb dient. Bei
einer ersten bekannten Konstruktion dieser Art sitzt hinter dem Schwungrad eine Lamellen-Doppelkupplung,
deren erste der Kernwelle und deren zweite der Hohlwelle zugeordnet ist. Die letztere steht mit dem
Schaltgetriebe für den Fahrantrieb in Triebverbindung, während die Kernwelle an ihrem Ende ein Ritzel als Teil
eines Untersetzungsgetriebes für die Zapfwelle trägt. Bei einer zweiten bekannten Konstruktion der erwähnten
Art sitzt hinter dem Schwungrad lediglich eine einfache Lamellenkupplung für den' Fahrantrieb über
die Hohlwelle, während eine zweite Lamellenkupplung für die Zapfwelle erst hinter dem Zapfwellen-Untersetzungsgetriebe
angeordnet ist (»ZF-Schleppertriebwerke F8/3 SL 704005« der Firma Zahnradfabrik Passau
GmbH).
Wollte man nun diese bekannten Konstruktionen auf knickgelenkte Schlepper übertragen, um einen fahrunabhängigen
Zapfwellenantrieb zu erhalten, so würde dies daran scheitern, daß man mit konzentrischen
Wellen die Knickstelle nicht überbrücken kann, um zu der im Fahrzeughinterteil angeordneten Zapfwelle zu
gelangen. Außerdem baut die Lamellen-Doppelkupplung nicht nur in Achsrichtung, sondern auch in
Durchmesserrichtung verhältnismäßig groß, so daß bei einem allradgetriebenen Schlepper das Tellerrad für
den Vorderachsantrieb und damit die Vorderachse unerwünscht weit zurückverlegt werden müßte. Bei der
an zweiter S'elle geschilderten, bekannten Konstruktion würde die als Lamellenkupplung ausgebildete
Zapfwellenantriebskupplung stören, da sie entweder im Durchmesser oder in axialer Richtung viel Platz
benötigt. Schließlich läßt sich bei bekannten Konstruktionen din notwendige Untersetzung für den Zapfwellenantrieb
nicht mit einer Getriebestufe erreichen — in diesem Zusammenhang muß erwähnt werden, daß die
Drehzahl des Zapfwellenantriebs auf 540 Umdrehungen pro Minute genormt ist (bei 80—90% der Nenndrehzahl,
des Motors, die bei etwa 2000 Umdrehungen pro Minute liegt).
Aus all diesen Gründen gab es bisher bei knickgelenkten Schleppern lediglich fahrabhängige Zapfwellenantriebe,
die hinter der Fahrkupplung abzweigen und deshalb bei ausgekuppeltem Fahrantrieb zwangsläufig
ebenfalls stillstehen. Dies trifft auch auf eine bekannte Konstruktion der eingangs erwähnten Art zu (US-PS
37 01 393), bei der eine Fahrantriebswelle mit zwei Universalgelenken die Knickstelle überbrückt und dann
über ein Stirnradgetriebe, dessen Übersetzungsverhältnis ungefähr 1 :1 beträgt, sowohl das Schaltgetriebe als
auch eine Klauenkupplung antreibt, deren Abtrieb mit der Zapfwelle verbunden ist. Außer dem erwähnten
Nachteil, daß die Zapfwelle bei ausgekuppeltem Fahranirieb stillsteht, weist diese bekannte Konstruktion
noch zwei weitere Nachteile auf: Zum einen ist die Zapfwellendrehzahl ungefähr gleich groß wie die
Motordrehzahl und entspricht deshalb nicht der vorstehend erwähnten Norm, und zum anderen muß die
der Zapfwelle vorgeschaltete Klauenkupplung ein
verhältnismäßig großes Kuppelmoment aufnehmen können, was auf ihre Dimensionierung nicht ohne
Einfluß bleiben kann.
Man könnte nun bei knickgelenkten Schleppern daran denken, mit nur einer einzigen, d^m Fahr- und
Zapfwellenantrieb gemeinsamen Antriebswelle die Knickstelle zu überbrücken, die Fahrkupplung im
Fahrzeughinterteil anzuordnen und vor dieser Fahrkupplung den Zapfwellenantrieb abzuzweigen. Eine
solche Konstruktion würde jedoch infolge der großen Schwungmasse der Fahrkupplung und des unrunden
Laufs der Schlepperdieselmotoren dazu führen, daß die Gelenke zu beiden Seiten der Knickstelle beträchtliche
Drehmomentspitzen aufzunehmen hätten, die nach kurzem Betrieb zu einer Zerstörung dieser Gelenke
führen würde. Andererseits wird aber auch das Schaltgetriebe für den Fahrantrieb bei knickgelenkten
Schleppern nicht gerne in das Fahrzeugvorderteil verlegt, weil das letztere sonst relativ lang baut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Triebwerk der eingangs erwähnten Art so auszubilden,
daß es bei verhältnismäßig kleiner und verschleißarmer Bauweise einen fahrunabhängigen Zapfwellenantrieb
gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fahrantriebswelle von einer Hohlwelle
umgeben ist, welche mit einer die Fahrkupplung übergreifenden und diese antriebsmäßig umgebenden
Triebverbindungsvorrichtung fest verbunden ist, und mit einem im Fahrzeugvorderteil angeordneten Planetengetriebe,
dessen Abtrieb den Antrieb für die Zapfwelle bildet, in Triebverbindung steht und daß ein
solches Element des Planetengetriebes mittels einer Bremse blockierbar ist, daß das Planetengetriebe ein
Untersetzungsgetriebe bildet.
Das Planetengetriebe ermöglicht nun nicht nur bei verhältnismäßig kleiner Bauweise die erforderliche
Untersetzung für die Zapfwelle, sondern es dient auch als verhältnismäßig kleinbauende Kupplung, da ein
Planetengetriebe bei gleicher Baulänge wie eine Lamellenkupplung einen geringeren Durchmesser als
diese besitzt, oder, bei Durchmessergleichheit, kürzer als eine Lamellenkupplung baut. Infolgedessen und weil
bei der erfindungsgemäßen Konstruktion hinter dem Schwungrad nur eine einfache und deshalb kurzbauende
Lamellenkupplung angeordnet werden muß, kann das Tellerrad für den Vorderachsantrieb verhältnismäßig
weit nach vorn zwischen Fahrkupplung und Planetengetriebe gelegt werden, und wegen des geringen
Durchmessers des Planetengetriebes bei gleichzeitig hoher Untersetzung liegen Fahrantriebswelle und
Zapfwelle verhältnismäßig nahe beieinander, was im Hinblick darauf von Vorteil ist, daß ja mit beiden Wellen
die Knickstelle überbrückt werden muß. Erwähnenswert ist schließlich noch, daß es die erfindungsgemäße
Konstruktion gestattet, das Schaltgetriebe für den Fahrantrieb so anzuordnen, daß es antriebsseitig koaxial
zum Schwungrad liegt, ohne daß es einer Vorgelegewelle oder dergleichen bedürfte, was der Fall wäre, wenn
man die Hohlwelle dem Fahrantrieb zuordnen würde. Das letztere läßt sich aber trotz der Einfachkupplung
hinter dem Schwungrad dadurch vermeiden, daß das letztere über die die Fahrkupplung übergreifende
Triebverbindungsvorrichtung mit der Hohlwelle verbunden wird.
Ein besonders hohes Untersetzuiigsverhältnis für den
Zapfwellenantrieb läßt sich dadurch erreichen, daß das Sonnenrad des Planetengetriebes durch die Bremse
blockierbar ist und dab das Hohlrid des Planetengetriebes
dessen Antrieb und der Planetenradträger dessen Abtrieb bildet Dabei wirkt es sich auf die Abmessungen
des erfindungsgemäßen Triebwerks vorteilhaft aus, daß das von der Bremse an dem Planetenradgetriebe
aufzubringende Bremsmoment weit kleiner als das an der Fahrkupplung auftretende Kuppelmoment ist,
nämlich ungefähr nur halb so groß.
Da bei einem allradgetriebenen Schlepper die zum Schaltgetriebe führende Fahrantriebswelle und eine sich
vom Schaltgetriebe nach vorn erstreckende Antriebswelle für den Vorderachsantrieb — bedingt durch den
Autbau des Schaltgetriebes — üblicherweise im Abstand untereinander angeordnet sind, läßt sich der
dazwischen befindliche Raum gut ausnutzen, wenn das Planetengetriebe achparallel zur Hohlwelle unter dieser
angeordnet ist. In diesem Fall bedarf es für den Antrieb des Planetengetriebes auch nur einer auf der Hohlwelle
angebrachten Verzahnung.
Bildet man die Triebverbindungsvorrichtung als mit dem Schwungrad verbundene Antriebsglocke aus, so
kann diese gleichzeitig eine Art Gehäuse für eine unmittelbar hinter dem Schwungrad angeordnete
Fahrkupplung bilden.
Eine besonders zweckmäßige Betätigung der Fahrkupplung ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen
Triebwerk dadurch, daß auf der Hohlwelle eine zum Ausrücken der Fahrkupplung in Längsrichtung der
letzteren verschiebbare Muffe angeordnet ist, welche mit einem Ausrückelement für die Fahrkupplung
verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Muffe über mindestens ein ein Langloch der Hohlwelle
durchgreifendes Verbindungselement mit einer Hülse verbunden, die auf der Fahrantriebswelle gelagert und
in deren Längsrichtung verschiebbar ist sowie an ihrem der Fahrkupplung zugekehrten Ende einen Ausrückteller
trägt.
Schließlich ermöglicht das erfindungsgemäße Triebwerk noch in einfacher Weise den Antrieb einer weiteren Zapfwelle im Fahrzeugvorderteil, indem nämlich die Abtriebswelle des Planetenradgetriebes sich bis zu dessen beiden Enden erstreckt und an ihrem vorderen Ende ein Ritzel zum Abtrieb einer vorderen Zapfwelle trägt.
Schließlich ermöglicht das erfindungsgemäße Triebwerk noch in einfacher Weise den Antrieb einer weiteren Zapfwelle im Fahrzeugvorderteil, indem nämlich die Abtriebswelle des Planetenradgetriebes sich bis zu dessen beiden Enden erstreckt und an ihrem vorderen Ende ein Ritzel zum Abtrieb einer vorderen Zapfwelle trägt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
F i g. I eine schematische Seitenansicht eines knickgelenkten Schleppers, und
F i g. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Triebwerks dieses Schleppers.
In F i g. 1 wurde das Fahrzeugvorderteil als Ganzes mit 10, das Fahrzeughinterteil als Ganzes mit 12 und
eine vertikale Knickachse zwischen den beiden Fahrzeugteilen mit 14 bezeichnet. Im Fahrzeughinterteil
ist eine Gelenkgabel 16 um eine horizontale Achse 16a drehbar gelagert, und an ihren beiden Schenkeln 166 ist
das Fahrzeugvorderteil um die Knickachse f 4 schwenkbar angelenkt. Mit Hilfe eines Lenkrads 18 kann nun
über nicht dargestellte Getriebemittel das Fahrzeugvorderteil 10 um die Knickachse 14 geschwenkt werden.
Die F i g. 2 zeigt denjenigen Teil des Triebwerks des
knickgelenkten Schleppers, welches zwischen einem Schwungrad 20 des nicht dargestellten Schleppermotors
und der strichpunktiert angedeuteten Knickachse 14 angeordnet ist. Mit 22 wurde außerdem das Tellerrad
des Vorderachsantrieb bezeichnet.
Mit dem Schwungrad 20 ist eine Antriebselocke 24
fest verbunden, welche ihrerseits fest mit einer Hohlwelle 26 verbunden ist. Am gemäß F i g. 2 rechten
Ende der Hohlwelle 26 wurde ein Lager 28 angedeutet. In der Hohlwelle verläuft eine Fahrantriebswelle 30, die
einerseits im Schwungrad 20 und andererseits bei 32 noch im Fahrzeugvorderteil gelagert ist und deren
linkes Ende die Mitnehmerscheibe 34a einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Fahrzeugkupplung 34
trägt. Auf der Hohlwelle 26 sitzt eine Muffe 36, welche einen Flansch 36a besitzt und über mehrere Stifte 38 mit
einer Hülse 40 verbunden ist, welche auf der Fahrantriebswelle 30 gelagert und in Längsrichtung
derselben verschiebbar ist. Die Stifte 38 durchgreifen Langlöcher 42 in der Hohlwelle 26, so daß die Muffe 36
von der Hohlwelle 26 mitgenommen und der Verschiebeweg begrenzt wird. Schließlich besitzt die Hülse 40
einen Ausrückteller 40a, über den und einen an der Antriebsglocke 24 gelagerten, doppelarmigen Hebel 44
die Fahrkupplung 34 ausgerückt werden kann. Zu diesem Zweck kann am Flansch 36a der Muffe 36 die
nicht gezeigte Gabel eines Kupplungspedals angreifen.
Die Fahrantriebswelle 30 treibt nun über zwei Kardangelenke 46 zu beiden Seiten der Knickachse 14
ein Wechselgetriebe 48 für den Fahrantrieb an, während auf der Hohlwelle 26 ein Ritzel 50 sitzt, welches mit
einem Ritzel 52 am Eingang eines als Ganzes mit 54 bezeichneten Planetengetriebes kämmt.
Die verschiedenen Teile dieses Planetengetriebes wurden wie folgt bezeichnet: Das eine Innenverzahnung
tragende Hohlrad mit 56, der Planetenradträger mit 58, die von diesem getragenen Planetenräder mit 60 und
das Sonnenrad, welches mit den Planetenrädern kämmt, mit 62. Dem Sonnenrad 62 ist eine als Ganzes mit 64
bezeichnete Bandbremse zugeordnet, mit deren Hilfe das Sonnenrad blockiert werden kann, und der
Planetenradträger 58 ist drehfest mit einer Zapfwelle 66 verbunden, die Lager 68 und 70 aufweist. Diese
Zapfwelle 66 überbrückt nun mit zwei Kardangelenken 72 die Knickachse 14, so daß am Fahrzeughinterteil ein
Zapfwellenanlrieb für Zusatzaggregate des Schleppers vorgesehen werden kann.
Wie üblich erstreckt sich vom Wechselgetriebe 48 eine Antriebswelle 74 für den Vorderachsantrieb nach
vorn, und zu beiden Seiten der Knickachse 14 sind auch für diese Antriebswelle 74 Kardangelenke 76 vorgesehen.
Ein vom linken Ende der Antriebswelle 74 getragenes Kegelrad 78 kämmt mit dem Tellerrad 22
des Vorderachsantriebs.
Das vordere Ende der Zapfwelle 66 trägt ein Ritzel 80, das mit einem auf der Antriebswelle 74 gelagerten
Zwischenrad 82 kämmt. Dieses treibt seinerseits eine vordere Zapfwelle 84 über ein auf dieser befestigtes
Ritzel 86 an.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Triebwerks ist die folgende: Über die Fahrkupplung 34 wird
der Antrieb von Vorder- und Hinterachse eingekuppelt und unabhängig davon treibt die Hohlwelle 26 dank der
die Fahrkupplung übergreifenden Antriebsglocke 24 das Planetengetriebe 54 an. Ist die Bandbremse 64
gelöst, dreht sich weder der Planetenradträger 58 noch die Zapfwelle 66, so daß vorderer und hinterei
Zapfwellenantrieb stillstehen. Wird hingegen das Sonnenrad 62 über die Bandbremse 64 blockiert, treibi
die Hohlwelle 26 über das Planetenradgetriebe 54 die Zapfwelle 66 mit der gewünschten und verhältnismäßig
großen Untersetzung an, so daß vorderer und hinterei Zapfwellenantrieb laufen. Die gewünschte hohe Untersetzung
für die Zapfwelle in einer einzigen, von· Planetengetriebe repräsentierten Getriebestufe resul
tiert daraus, daß der Antrieb des Planetengetriebes übei dessen Ring- oder Hohlrad 56 erfolgt und dei
Planetenradträger 58 den Abtrieb bildet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Triebwerk für einen knickgelenkigen Schlepper mit einem den Antriebsmotor, das Schwungrad und
die Fahrkupplung tragenden Fahrzeugvorderteil und einem das Schaltgetriebe aufnehmenden Fahrzeughinterteil,
die beide über eine vertikale Achse gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die
Fahrkupplung als Lamellenkupplung ausgebildet ist, von welcher eine Fahrantriebswelle abgeht, und mit
einer über ein Zahnradgetriebe und eine Kupplung antreibbare Zapfwelle, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fahrantriebswelle (30) von einer Hohlwelle (26) umgeben ist, welche mit einer
die Fahrkupplung (34) übergreifenden und diese antriebsmäßig umgebenden Triebverbindungsvorrichtung
(Antriebsglocke 24) fest verbunden ist, und mit einem im Fahrzeugvorderteil (10) angeordneten
Planetengetriebe (54), dessen Abtrieb (Planetenradträger 58) den Antrieb für die Zapfwelle (66) bildet,
in Triebverbindung steht, und daß ein solches Element (Sonnenrad 62) des Planelengetriebes (54)
mittels einer Bremse (Bandbremse 64) blockierbar ist, daß das Planetengetriebe ein Untersetzungsgetriebe
bildet.
2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (62) des Planetengetriebes
(54) durch die Bremse (Bandbremse 64) blockierbar ist und daß das Hohlrad (56) des
Planetengetriebes dessen Antrieb und der Planetenradträger (58) dessen Abtrieb bildet.
3. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (54) achsparaliel
zur Hohlwelle (26) unter dieser angeordnet ist.
4. Triebwerk nach Anspruch 1, dessen Fahrkupplung unmittelbar hinter dem Schwungrad angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebverbindungsvorrichtung als mit dem Schwungrad (20)
verbundene Antriebsglocke (24) ausgebildet ist.
5. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hohlwelle (26) eine zum
Ausrücken der Fahrkupplung (34) in Längsrichtung der letzteren verschiebbare Muffe (36) angeordnet
ist, welche mit einem Ausrückelement (Hülse 40) für die Fahrkupplung (34) verbunden ist.
6. Triebwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (36) über mindestens ein ein
Langloch (42) der Hohlwelle (26) durchgreifendes Verbindungselement (Schraube 38) mit einer Hülse
(40) verbunden ist, die auf der Fahrantriebswelle (30) gelagert und in deren Längsrichtung verschiebbar ist
sowie an ihrem der Fahrkupplung (34) zugekehrten Ende einen Ausrückteller (40a) trägt.
7. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (Zapfwelle 66) des
Planetenradgetriebes (54) sich bis zu dessen beiden Enden erstreckt und an ihrem vorderen Ende ein
Ritzel (80) zum Antrieb einer vorderen Zapfwelle (84) trägt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742433566 DE2433566C3 (de) | 1974-07-12 | Triebwerk für einen knickgelenkten Schlepper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742433566 DE2433566C3 (de) | 1974-07-12 | Triebwerk für einen knickgelenkten Schlepper |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2433566A1 DE2433566A1 (de) | 1976-01-29 |
DE2433566B2 DE2433566B2 (de) | 1977-05-05 |
DE2433566C3 true DE2433566C3 (de) | 1978-01-05 |
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