DE2453667A1 - Antriebsanordnung fuer mechanische handhabungsfahrzeuge - Google Patents

Description

• Antriebsanordnung für mechanische Handhabungsfahrzeuge Die Erfindung betrifft mechanische Handhabungsfahrzeuge wie Seitenlader, Frontlader, Schlepper, Kippfahrzeuge und Gabelstapler, die allgemein gesagt langsam fahren, d.h. ihre Maximalgeschwindigkeit liegt etwa im Bereich von 25 Stundenkilometern (15 m. p. h.) und betrifft insbesondere eine Antriebsanordnung für solche Fahrzeuge.
• Hydrostatische Getriebe ergeben hohe Drehmomente bei niedriger Drehzahl und haben beliebig einstellbare Übersetzungsverhältnisse und sind deshalb außerordentlich gut für den Antrieb von mechanischen Handhabungsfahrzeugen geeignet, die Verwendung solcher Getriebe bringt jedoch gewisse Nachteile mit sich. Ein wesentlicher Nachteil ist die Abdichtung des Hydraulikkreises oder der Hydraulikkreise des Getriebes und eine allgemeine Klage von Benutzern mechanischer Handhabungsfahrzeuge mit hydrostatischen Getrieben ist das Tropfen von Hydraulikflüssigkeit (gewöhnlich Öl) aus fehlerhaften Dichtungen. Durch die Erfindung soll eine Antriebsanordnung für ein mechanisches Handhabungsfahrzeug verfügbar gemacht werden, das ein hydrostatisches Getriebe benutzt und bei dem die Neigung zu Lecks der Hydraulikkreise geringer als bei wenigstens einigen der bisher benutzten oder vorgeschlagenen Anordnungen ist.
• Erfindungsgemäß ist eine Antriebsanordnung für ein mechanisches Handhabungsfahrzeug gekennzeichnet durcheine einstückige Achse, an deren beiden Enden je ein Hydraulikmotor eines hydrostatischen Getriebes montiert ist und die sich axial erstreckende Kanäle aufweist,mit denen die Motoren zur Ver- und Entsorgung der Motoren mit Druckmittel hydraulisch in Verbindung stehen.
• Die Hydraulikmotoren sind vorzugsweise solche mit niedriger Drehzahl (d.h. maximale Drehzahlen im Bereich von 150 bis 200 U/min), so daß die Antriebsräder (gleichgültig, ob Straßenräder oder Schienenräder) des mechanischen Handhabungsfahrzeuges direkt an den Motorrotoren befestigt werden können.
• Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle zwei zwischen den Achsenenden durchlaufende Axialkanäle zur hydraulischen Verbindung mit einer Pumpe des hydrostatischen Getriebes in der Weise sind, daß je nach Arbeitsweise der Pumpe der eine oder-der andere der Kanäle unter Druck befindliches Druckmittel an beide Motoren liefert, um anzutreiben, während der jeweils andere Kanal den Niederdruck-Rückfluß des Druckmittels von beiden Motoren leitet. In einem solchen Falle werden die Motoren beispielsweise in Vorwärtsrichtung angetrieben, wenn jedoch der Pumpenausgang umgekehrt wird, werden die Druckverhältnisse des Druckmittels in dem Kanal umgekehrt, so daß die Motoren sich in umgekehrter Richtung drehen. Die Pumpe kann in direkter hydraulischer Verbindung mit den Axialkanälen in die Achse eingebaut oder auf diese montiert werden, (d.h. ohne Schlauch- oder Rohr-Verbindungen), üblicherweise wird sie jedoch mit flexiblen Schläuchen oder Rohren mit den Kanälen hydraulisch verbunden.
• Durch die Erfindung wird auch ein mechanisches Handhabungsfahrzeug mit einer Antriebsanordnung der beschriebenen Art verfügbar gemacht, einschließlich einer Pumpe und eines Hauptantriebs zum Antrieb der Pumpe, wobei die Motoren antriebsmäßig mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden sind.
• Wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Pumpe hydraulisch mit der Achse durch flexible Rohre verbunden ist, brauchen die einzigen Abdichtungspunkte zur Achse die beiden Anschlüsse des flexiblen Rohres an den axialen Kanälen zu Sein und vielleicht ein Motorleck-Ablaß, um Lecköl von den Motoren in die Pumpe zurückzuführen, wie das in hydraulischen Getrieben allgemein üblich ist, um eine Wärmebalance zwischen den Motoren und der Pumpe aufrechtzuerhalten, und es ist auch ein Sicherheitsventil vorgesehen, das automatisch mit demjenigen Axialkanal verbunden wird, der zur Zeit das unter Druck stehende Druckmittel enthält, und das dazu dient, das Austreten von Druckmittel aus dem geschlossenen Pumpen-Motor-Kreis zu ermoglichen, wie das ebenfalls bei hydrostatischen Getrieben üblich ist.
• Die Achse sollte natürlich zusätzliche Kanäle aufweisen, um den Motorleckabfluß und den Sicherheitsventilanschluß zu ermöglichen.
• Durch Herabsetzung der erforderlichen Anzahl an Abdichtpunkten in den Hydraulikkreisen des hydrostatischen Getriebes wird eine Antriebsanordnung verfügbar gemacht, die weniger Leckagen ausgesetzt ist als bekannte Anordnungen mit einer größeren Anzahl von Abdichtpunkten, an denen Leckagen auftreten können. Durch Herabsetzung der Anzahl der Abdichtpunkte werden auch die Kosten der Antriebsanordnung voraussichtlich niedriger als die anderer bekannter Anordnungen.
• Einige Ausführungsformen der Erfindung sollen anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen: Fig. 1 eine Teilansicht von etwas mehr als einem Ende einer Achse-, Motor- und Radeinheit nach der Erfindung, wobei der Motor und das Rad nur angedeutet sind; Fig. 2 eine Aufsicht auf den Achsenteil der Anordnung nach Fig. 1; Fig. 3 eine Stirnansicht entsprechend demPfeil X in Fig. 1, wobei Motor und Rad weggelassen sind; Fig. 4 schematisch perspektivisch eine komplette Achsen-, Motor-und Radeinheit mit einer Pumpe zum Antrieb der Motoren, die auf die Achse montiert sind, so daß sich eine einheitliche Konstruktion ergibt; und Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der einheitlichen Konstruktion gemäß Fig. 4, wobei die Achse in einem Viertel-Längsschnitt dargestellt ist.
• Gemäß Fig. 1 bis 3 ist die einstückige Achse symmetrisch zu ihrer Seitenmittellinie Y-Y und die folgende Beschreibung der einen Hälfte gilt in gleicher Weise für die andere Hälfte. Der Hauptkörper 1 der Achse hat einen soliden, quadratischen Querschnitt und eine Abflachung 2, mit der er am Chassis oder Untergestell eines Fahrzeuges mit geeigneten, nicht dargestellten Einrichtungen befestigt werden kann. Das Achsenende ist bei 3 reduziert, um eine Stütze für eine Bremsplatte 4 zu bilden, die in geeigneter, nicht dargestellter Weise daran befestigt ist, und ist dann weiter reduziert, so daß sich zylindrische Supports 5, 6 und ein Zwischenteil 7 ergeben, um den der Motor 8 und sein Rotor und Kolben 9 montiert sind. Es kann sich um einen Motor irgendeines bekannten Typs handeln und dieser selbst bildet keinen Teil der Erfindung.
• Die Achse hat zwei parallele Axialbohrungen oder -kanäle 10, 11, die von einem Ende zum anderen hindurchgebohrt sind und dann an den Enden verstopft wurden. Jeder Kanal steht mit einer Druckmittel-Zufuhr-und -Abfuhr-Uffnung 12 in Verbindung, um direkt oder über einen Schlauch oder ein Rohr mit der Pumpe gekuppelt zu werden, und steht über eine Leitung 13 mit einer Öffnung eines Sicherheitsventils 14 in Verbindung, das auf die Achse montiert ist und ebenfalls durch Leitungen 15, 16 in der Achse mit der Pumpe in Verbindung steht.
• Der Zwischenteil 7 ist mit einem Umfangsring von Aussparungen 17 (von denen in der dargestellten Ausführungsform sechs vorgesehen sind), geformt, die mit Speiseleitungen oder -öffnungen 18 für die Motorkolben registrieren können. Diese Aussparungen-stehen durch Zweigleitungen 19 mit den Axialbohrungen 10, 11 in Verbindung, wobei ein Satz alternierender Aussparungen eine Bohrung und der andere Satz die andere Bohrung bedient. Jede dieser Leitungen 19 kann in die Achse so gebohrt werden, daß sie keine andere Leitung durchsetzt, und einige derselben sind in Fig. 2 und 3 angedeutet.
• Eine weitere Leitung 20 ist derart in die Achse gebohrt, daß sie zu einem radialen Auslaß 21 führt, der mit einem Schlauch mit dem Pumpenreservoir gekuppelt werden kann, so daß sich ein Motorleckablauf ergibt, der von einem Schlauch geführt werden kann, ohne daß sich Schwierigkeiten durch Lecks an den Verbindungsstellen ergeben, weil dieser unter niedrigem Druck steht.
• Ersichtlich brauchen bei der beschriebenen Konstruktion keine Schlauch- oder Rohrverbindungen vorgesehen werden, ausgenommen der Niederdruck-Motor-Leckablauf; die anderen Hydraulikanschlüsse sind "direkt" und damit leichter gegen Lecks zu dichten.
• Bei einer Modifikation der Achsenkonstruktion zur Berücksichtigung eines anderen bekannten Hydraulikmotortyps (Fig. 4 und 5) ist an jedem Ende der Achse 1X ein Flansch 3X angeformt (oder dort befestigt), um an die Endplatte 4X der Motoreinheit 8X angebolzt zu werden. Die Achsenteile 3, 5, 7 und 6 gemäß Fig. 1 bis 3 sind in diesem Falle nicht vorgesehen, jedoch die beiden Axialkanäle 10X, 11X registrieren mit entsprechenden Verlängerungskanälen 30, 31 im Mittelteil jedes Motors durch die Platte 4X, um den hydraulischen Strömungsmittelstrom zum Motor durchzulassen und von diesem wegzulassen. Obwohl also in diesem Falle die Motoren an jedem Ende der Achse montiert sind, erstreckt sich jedes Achsenende nicht durch den benachbarten Motor wie im Falle der Fig. 1 bis 3, aber die direkte Zusammenkupplung der Axialkanäle 10 X, 11X, mit den Verlängerungskanälen 30, 31 macht Schlauch- oder Rohrverbindungen überflüssig und reduziert damit das Leckrisiko.
• Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Modifikation verkörpert ein weiteres Merkmal der Erfindung, das darin besteht, daß die hydrostatische Pumpe auf die Achse selbst in hydraulischer Verbindung mit den Axialbohrungen montiert wird, so daß sich eine einheitliche Konstruktion der gesamten Getriebeanordnung ergibt, im Gegensatz zu einer getrennten Montage der Pumpe und deren Kupplung über Schläuche oder Rohre mit den Axialkanälen in der Achse. Die Pumpe 36 wird mit Gewindebolzen wie 32 an einer verbreiterten Oberfläche 33 befestigt, die zentral auf einer Seite der Achse 1X vorgesehen ist, wobei die Liefer- und Rückkehr-Uffnungen der Pumpe mit den Zufuhr- und Abfuhr-Uffnungen registrieren und damit direkt mit diesen in Verbindung stehen, die mit den Axialkanälen 10X, 11X in Verbindung stehen.
• In diesem Falle sind die Zufuhr- und Abfuhr-Öffnungen beide nahe der Mitte der Achsenlänge angeordnet, so daß auch die Pumpe zentral angeordnet werden kann. Das Sicherheitsventil 14, daß in Verbindung mit Fig. 1 bis 3 erwähnt worden ist, ist hier auf der Unterseite der Achse montiert, und die Pumpeneingangswelle 34 wird durch eine Universalkupplungswellenverbindung 35 von einer Maschine oder einem anderen Antrieb angetrieben, der in dem Fahrzeug montiert ist.
• In Fig. 4 und 5 ist eine Ladepumpe 37 dargestellt, die mit ihrer Dichtung 38 mit -Gewindebolzen wie 39 an der Seite der Achse montiert ist, die der Seite gegenüberliegt, an der die Pumpe 36 befestigt ist, und wird durch eine zweiteilige Welle 40A, 40B von der Pumpe 36 angetrieben, die durch eine Öffnung 41 in der Achse verläuft. Diese Ladepumpe 37 ist mit einem flexiblen Schlauch 42 mit dem nicht dargestellten Ölreservoir des Getriebesystems verbunden. Der Zweck dieser Ladepumpe besteht darin, Öl vom Reservoir abzuziehen und es der Pumpe 36 zuzuführen, um Ölverluste durch interne Lecks auszugleichen, wie das in hydrostatischen Getrieben üblich ist, obwohl normalerweise die Ladepumpe direkt auf die Pumpe montiert ist, die sie bedient.
• Wenn auch bisher davon ausgegangen wurde, daß die sich axial erstreckenden Bohrungen oder Kanäle in der Achse durch Bohren in eine allgemein gesagt geschmiedete massive Achse hergestellt wurden, so kann es doch zweckmäßiger oder wirtschaftlich vorteilhaft sein, die Achse zu gießen, und dann können diese Bohrungen oder Kanäle durch entsprechende Kerne während des Gießprozesses hergestellt werden.
• Das wird auch den Vorteil haben, daß die Bohrungen oder Kanäle andere als gerade Formen haben können, so daß ihre Wege vermeiden können, andere Kanäle oder interne Merkmale, die in die Achse eingebaut werden sollen, zu behindern oder mit diesen in Konflikt zu kommen.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Antriebsanordnung für ein mechanisches Handhabungsfahrzeug, gekennzeichnet durch eine einstückige Achse, an deren beiden Enden je ein Hydraulikmotor eines hydrostatischen Getriebes montiert ist und die sich axial erstreckende Kanäle aufweist, mit denen die Motoren zur Ver- und Entsorgung der Motoren mit Druckmittel hydraulisch in Verbindung stehen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren solche mit niedriger Drehzahl sind und daß die Antriebsräder des Fahrzeuges direkt an den Motorrotoren befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle zwei zwischen den Achsenenden durchlaufende Axialkanäle zur hydraulischen Verbindung mit einer Pumpe des hydrostatischen Getriebes in der Weise sind, daß je nach Arbeitsweise der Pumpe der eine oder der andere der Kanäle unter Druck befindliches Druckmittel an beide Motoren liefert, um anzutreiben, während der jeweils andere Kanal den Niederdruck-Rückfluß des Druckmittels von beiden Motoren leitet.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe in direkter hydraulischer Verbindung mit den sich axial erstreckenden Kanälen in die Achse eingebaut oder auf diese montiert ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe getrennt von der Achse montiert ist und mit flexiblen Schläuchen oder Rohren hydraulisch mit den sich axial erstreckenden Kanälen verbunden ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse mit weiteren Kanälen versehen ist, die hydraulisch so angeschlossen sind, daß Lecköl von den Motoren zur Pumpe zurückgespeist wird.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Achse in direkter Verbindung mit den sich axial erstreckenden Kanälen ein Sicherheitsventil montiert ist, das so angeordnet ist, daß es automatisch mit demjenigen der sich axial erstreckenden Kanäle verbunden ist, der jeweils das unter Druck stehende Druckmittel enthält.

8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsenende durch die Motoren hindurcherstrecken, um die Wellen zu bilden, die die Rotoren der Motoren tragen, wobei die sich axial erstreckenden Kanäle mit dem Inneren der Motoren durch Verzweigungen in den Wellenteilen in Verbindung stehen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse an jedem Ende mit Befestigungseinrichtungen versehen ist, mit der diese an einer Endtragplatte befestigt werden kann, um die Motoreinheit jenseits des Achsenendes anordnen zu können, wobei die Motoreinheit mit internen Verlängerungskanälen versehen ist, die so angeordnet sind, daß sie direkt mit den Enden der sich axial erstreckenden Kanäle in Verbindung stehen.

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