DE3012220C2

DE3012220C2 - Überlagerungslenkgetriebe für Arbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE3012220C2
Application number: DE3012220A
Authority: DE
Inventors: Michael Ing.(grad.) 7996 Meckenbeuren Meyerle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1985-04-25
Also published as: DE3012220A1; US4420991A

Description

3. Überlagerungslenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schaltbare Kupplungsglied (30) der dem Planetendifferential (23) zugeordneten Schaltkupplung (24) gemeinsam mit dessen Sonnenrad drehfest auf der Nullwelle (22) angeordnet ist

4. Überlagerungslenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei zur Verbindung des dritten Getriebegliedes des Planetendiffereniials mit der Abtriebswelie des Antriebsmotors eine wechselweise schaltbare Doppelkupplung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbaren Glieder (43.44) der Doppelkupplung (41) mit entgegengesetzter Drehrichtung über ein dreigliedriges Kegelradgetriebe (50,51,52) von der Abtriebswelle (3) des Antriebsmotors (2) angetrieben sind.

5. Überlagerungslenkgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Triebverbin- 5s ■dung der Abtriebswelle (3) des Antriebsmotors (2) mit dem Planetenträger (28) als drittem Getriebeglied des Planetendifferentials (23) die zwischen dessen erstem und zweitem Getriebeglied (25 und 26) vorgesehene schaltbare Schaltkupplung (24) selbsttätig, vorzugsweise zeitverzögert, nach dem Betätigen der dem Planetenträger (28) zugeordneten Doppelkupplung (41) lösbar ist.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Überlagerungslenkgetriebe für Arbeitsmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Überlagerungslenkgetriebe ist durch EP 0014 122 Al bekannt. Das Planetendifferential ist bei diesem Überlagerungslenkgetriebe viergliedrig ausgebildet, wobei dessen viertes Glied mittels zweier Bremsen abbremsbar ist Außerdem besteht das Planetendifferential aus zwei nebeneinander angeordneten Getriebeeinheiten. Abgesehen davon, daß dieses Getriebe groß baut und damit teuer ist, sind ständig mehrere Getriebeglieder in Eingriff, so daß der Wirkungsgrad schlecht und die Störanfälligkeit hoch ist Außerdem ist bei diesem Überlagerungslenkgetriebe keine schaltbare Kupplung vorhanden.

Durch die DE-OS 27 39 830 ist zwar die Verwendung eines dreigliedrigen Planetendifferentials in einem Überlagerungslenkgetriebe bekannt, dieses Lenkgetriebe weist aber nur einen Lenkbereich pro Seite auf und ist für kleine Fahrzeuge vorgesehen. Die bei diesem bekannten andersartig ausgebildeten Lenkgetriebe zwischen dem Hohlrad des Pianetendifferentiais und dem Wendegetriebe eingebaute Doppelkupplung dient hierbei zur Drehrichtungsumkehrung.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, das Überlagerungslenkgetriebe der vorgenannten Gattung in der Weise zu verbessern, daß die durch dieses bedingten Leistungsverluste gerh.g gehalten werden und daß der Bauaufwand in einem erheblichen Maße reduziert wird. Des weiteren soll dennoch eine hohe Wendigkeit und Manövrierfähigkeit einer mit einem solchen Getriebe ausgestatteten Arbeitsmaschine gegeben sein.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Überlagerungslenkgetriebe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Das gemäß der Erfindung ausgebildete Verzweigungsgetriebe ist nämlich nicht nur sehr einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und weist, da nur wenige Bauteile in Eingriff sind, auch nur geringe Leistungsverluste auf, sondern ermöglicht es des weiteren, daß trotz des geringen Bauaufwandes eine hohe Weiadigkeit und Manövrierfähigkeit einer mit diesem Getriebe bestückten Arbeitsmaschine gegeben ist Es ist somit möglich, bei einer Kurvenfahrt den Verstellbereich der hydrostatischen Pumpe jeweils dreimal auszunutzen, so daß auch das hydrostatische Getriebe klein baut Außerdem ist mit Hilfe des hydrostatischen Getriebes die Übersetzung in dem Planetendifferential derart veränderbar, daß die Nullwelle und die mit dieser verbundenen Summierungsdifferentiale mit einer erhöhten Drehzahl angetrieben werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den UntPransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Überlagerungslenkgetriebes für Arbeitsmaschinen dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt

F i g. 1 die Antriebsanlage mit Überlagerungslenkgetriebe eines Fahrzeuges in schemztischer Darstellung und

F i g. 2 den Drehzahlplan der Überlagerungslenkgetriebes nach F i g. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Antriebsanlage einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einer Planier- oder Laderaupe, besteht aus einem Antriebsmotor 2, einem an dessen Abtriebswelle 3 angeschlossenen Fahrgetriebe 4 sowie einem mit dieser trieblich verbundenen Überlagerungslenkgetriebe 10. Über Summierungsdifferentiaie 5 und 6 wird die An-

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triebsleistung des Motors 2 bei Geradeausfahrt unmit- gen ist geöffnet — die Nullwelle 22 wird somit an dem

telbar von dem Fahrgetriebe 4 und bei Kurvenfahrt von hydrostatischen Motor 13 abgestützt

diesem und dem Überlagerungslenkgetriebe 10 auf die Wird in diesem Betriebszustand die hydrostatische

Antriebsachsen 7 und 8 übertragen. Pumpe 12 in einer der beiden möglichen Richtungen, um

Das Überlagerungslenkgetriebe 10 besteht hierbei 5 eine Rechts- oder Linkskurve zu durchfahren, verstellt,

aus einem hydrostatischen Getriebe 11, das aus einer so werden der hydrostatische Motor 13, die Zahnräder

verstellbaren Pumpe 12 und einem Motor 13 gebildet 16 und 31 sowie über die Schaltkupplung 24 die Nullwel-

ist, und einem Verzweigungsgetriebe 21, das auf der Ie 22 angetrieben. Über diese Getriebeglieder wird

Nullwelle 22 des Überlagerungslenkgetriebes 10 ange- demnach der Nullwelle 22 Antriebsenergie zugeführt,

ordnet ist Das Verzweigungsgetriebe 21 ist mit dem io die von dieser über die Zahnräder 32 und 33 sowie 34 an

Antriebsmotor 2 kuppelbar und aus einem dreigliedri- die Summierungsdifferentiale 5 und 6 abgegeben wird,

gen Pl&netendifferential 23 und einer Schaltkupplung 24 und zwar sind die Drehmomente unterschiedlich gerich-

zusammengesetzt Das Hohlrad (erstes Getriebeglied) tet Durch die positive und negative Überlagerung wird

25 des Planetendifferentials 23 ist mit dem einen als somit je nach der gewählten Verstellung der hydrostati-

Kupplungsglocke ausgebildeten Kupplungsglied 29 der 15 sehen Pumpe 12 in den Lenkbereichen L₁ bzw. R_t eine

Schaltkupplung 24 fest und über ein Zahnrad 31 mit dem Lenkbewegung ausgeführt

ebenfalls als Zahnrad ausgebildeten Abtriebsglied 16 Soll jedoch eine weitergehende Überlagerung, um ei-

des Motors 13 trieblich verbunden; das Sonnenrad ne engere Kurvenfahrt zu ermöglichen, vorgenommen

(zweites Getriebeglied) 26 dagegen ist drehfest auf der werden, so wird die durch das Planetendifferential 23

Nullwelle 22 gelagert. Das andere Kupplungsglied 30 20 gegebene Übersetzungsmöglichkeit .^«genutzt, indem

der Schaltkupplung 24 ist ebenfalls mit der NuHwelie 22 bei einer Drehzahl des Kupplur.gsgiiedes 29 bzw. des

verbunden, so daß bei geschlossener Schaltkupplung 24 Hohlrades 25, die in ihrer Größe mit der Drehzahl und

das Planetendifferential 23, da somit das Hohlrad 25 und auch mit der Drehrichtung eines der ständig angetriebe-

das Sonnenrad 26 miteinander gekuppelt sind, als Block nen Kupplungsglieder 43 und 44 übereinstimmt, die

umläuft 25 Doppelkupplung 41 geschlossen und die Schaltkupp-

Die Planetenräder 27 des Planetendifferentials 23 lung 24 zeitverzögert geöffnet wird. Der hydrostatische

sind über einen Planetenträger 28 an eine Doppelkupp- Motor 13 ist jetzt nicht mehr über die Schaltkupplung

lung 41 angeschlossen, mittels der dieses mit dem An- 24 mit der Nullwelle 22 verbunden, sondern über das

triebsmotor 2 kuppelbar ist Der dazu erforderliche An- Planetendifferential 23, dessen Planetenträger 28 mit

triebsstrang wird durch ein auf der Abtriebswelle 3 an- 30 umläuft Wird in diesem Betriebszustand die hydrostati-

geordnetes Zahnrad 47, ein mit diesem kämmendes sehe Pumpe 12 zurückgeschwenkt, so wird zunächst die

Zahnrad 48 sowie einer Welle 49 gebildet die über Ke- Drehzahl des Hohlrades 25 bis auf Null reduziert und

gelräder (Kegelradgetriebe) 50,51,52 mit die Nullwelle bei einer Weiteren Verstellung sogar umgekehrt Die

22 umgebenden Hohlwellen 45 und 46 in Triebverbin- Übersetzung zwischen dem Hohlrad 25, den umlaufen-

dung steht an denen die mit einem gemeinsamen als 35 den Planetenrädern 27 und dem Sonnenrad 26 wird auf

Kupplungsglocke ausgebildeten Kupplungsglied 42 zu- diese Weise erhöht so daß die Nullwelle 22 mit einer

sammenwirkenden Glieder 43 und 44 der Doppelkupp- höheren Drehzahl angetrieben und die Überlagerung in

lung 41 befestigt sind. den Summierungsdifferentialen 5 und 6 ebenfalls ver-

Auf der Hohlwelle 46 ist des weiteren ein Zahnrad 14 größert wird. Der Verstellbereich der hydrostatischen

angebracht, uas mit einem mit der regelbaren Pumpe 12 40 Pumpe 12 wird somit dreifach ausgenutzt, eine große

des hydrostatischen Getriebes 11 verbundenen Zahnrad We.digkeit und Manövrierfähigkeit einer mit einem

15 kämmt so daß auch dieses auf einfache Weise mit derartigen Getriebe ausgerüsteten Arbeitsmaschine ist

dem Antriebsmotor 2 ständig in Triebverbindung steht daher gegeben.

Über ein Zahnrad 32 sowie ein Zahnrad 34 ist die Null-

welle 22 des Lenkgetriebes 10 mit dem Summierungs- 45 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

differential 5 und über ein Zahnrad 33 mit dem Summie-

rungsdifferential 6 verbunden. Dadurch werden die
Summierungsdifferentiale 5 und 6 bei einer Kurverfahrt
mit der unterschiedlich gerichteten Lenkleistung überlagert 50

Das Überlagerungslenkgetriebe 10 weist, wie dies
dem Dreteahlplan gem. Fig.2 entnommen werden
kann, bei Kurvenfahrt jeweils zwei Lenkbereiche L₁ und
L₂ bzw. R\ und A₂ auf. In den Bereichen L₁ und R\ wird

von Null ausgehend die max. Verstellmöglichkeit der 55
hydrostatischen Pumpe 12 in einer Richtung ausgenutzt,
in den Bereichen L₂ und A₂ wird diese auf Null zurückgestellt und in der anderen Richtung verstellt, so daß die
Drehrichtung des hydrostatischen Motors 13 dadurch

umgekehrt und dessen Abtriebsglied 16 mit geändertem 60
Drehsinn umläuft.

Bei Geradeausfahrt steht die Nullwelle 22 still. Die
ständig mit der Abtriebswelle 3 verbundene hydrostatische Pumpe 12 ist, um dies zu erreichen, in Nullstellung,

so daß der hydrostatische Motor 13 sowie die an diesem 65
angeschlossenen Zahnräder 16 und 31 und damit das
Kupplungsglied 29 ebenf J¹Js stillstehen. Die Schaltkupplung 24 ist geschlossen — die Doppelkupplung 41 dage-

Claims

Patentansprüche:

1. Überlagerungslenkgetriebe für Arbeitsmaschinen, insbesondere für Planier- oder Laderaupen, bei denen die für die Kurvenfahrt erforderliche Lenkleistung über eine Nullwelle und Summierungsdifferentiale dem Fahrantrieb überlagert wird und zum Antrieb der Nullwelle ein aus Pumpe und Motor bestehendes, mit dem Antriebsmotor der Antriebsmaschine verbundenes und stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe vorgesehen ist, dessen Abtriebsglied über ein mit einem Planetendifferential versehenes Verzweigungsgetriebe mit der Nullwelle.

in Triebverbindung steht, wobei ein erstes und ein ts zweites Getriebeglied des Planetendifferentials mit dem Abtriebsglied des hydrostatischen Getriebes und der Nullwelle trieblich verbunden sind und ein drittes Getriebeglied des Planetendifferentials in der einen oder Köderen Drehrichtung drehend mit der Abtriebsweile des Antriebsmotors kappelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetendifferential (23) dreigliedrig ausgebildet ist und daß das Verzweigungsgetriebe (21) weiterhin eine schaltbare Schaltkupplung (24) umfaßt, mittels der das mit dem Abtriebsglied (16) des hydrostatischen Getriebes (11) verbundene erste Getriebeglied (25) und das mit der Nullwelle (22) verbundene zweite Getriebeglied (26} des Planetendifferentials (23) miteinander koppelbar sind.

2. Überlagerungslenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad des Planetendifferentials (23) sßs erste» Getriebglied (25) mit dem Abtriebsglied (\β) des hydrostatischen Getriebes (11) und das Sonnenrad als zweites Getriebeglied (26) mit der Nullwelle (22) in Triebverbindung stehen.