DE3600007A1

DE3600007A1 - Drive system for a work vehicle, preferably for a street cleansing machine

Info

Publication number: DE3600007A1
Application number: DE19863600007
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dipl Ing Silvan
Original assignee: BERLIN SPEZIALFAHRZEUGWERK
Current assignee: BERLIN SPEZIALFAHRZEUGWERK
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1987-07-09
Also published as: DD231596A1; DD231596B5

Abstract

The invention relates to a drive system for a work vehicle, preferably for a street cleansing machine. At the same time, the drive system is intended to be ideally suited to the conditions of use, to have a low mass and low costs and to ensure ease of use. For this purpose, a special transmission is assigned to the output side of the chassis engine in place of the gearbox. This special transmission has three main shift positions. Power is transmitted to the drive axle in the usual way by an output flange.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug, vorzugsweise eine Straßenreinigungsmaschine, deren Spezialaufbau auf einem herkömmlichen LKW-Fahrgestell angeordnet ist und bei der die Antriebe für das Fahren sowie für die Arbeitsaggregate vom Fahrgestellmotor übernommen werden, wobei die Antriebsleistung für die Transportfahrt hydraulisch und mechanisch vom Fahrgestellmotor zur Antriebsachse übertragen wird sowie für den Arbeitszyklus rein hydraulisch. The invention relates to a work vehicle, preferably a street cleaning machine, whose special construction a conventional truck chassis is arranged and where the drives for driving as well as for the work units be taken over by the chassis engine, whereby the drive power for the transport journey is hydraulic and mechanically from the chassis motor to the drive axle is transferred as well as for the work cycle hydraulic.

Durch ein, dem Fahrgestellmotor nachgeschaltetes Spezialgetriebe mit drei Hauptschaltstellungen, durch welches sowohl die für den Arbeitsbetrieb notwendigen Betriebsbedingungen, als auch die für den Transportzyklus erforderlichen Bedingungn erfüllt werden, wird in Verbindung mit einem hydraulischen Getriebe ein Antriebssystem geschaffen, das sich durch einfache Bedienung, große Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu anderen Spezialantrieben, hohen Bedienkomfort sowie relativ geringe Kosten auszeichnet und außerdem eine geringe Masse aufweist.Through a special gearbox connected downstream of the chassis motor with three main switch positions, by which both the necessary for the operation Operating conditions, as well as those for the transport cycle necessary conditions will be met in conjunction with a hydraulic transmission Drive system created by simple Operation, great economy compared to other special drives, high ease of use as well relatively low cost and also a has low mass.

Besonders vorteilhaft ist, daß eine optimale, den speziellen Anforderungen des Kehrmaschinenbetriebes gemäße Auslegung ermöglicht wird.It is particularly advantageous that an optimal special requirements of sweeper operation appropriate design is made possible.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es sind Straßenreinigungsmaschinen bekannt, bei denen der Antrieb für den Fahrzyklus durch den Motor des Fahrgestells über das Wechselgetriebe erfolgt, also der komplette Antriebsstrang des LKW-Fahrgestells benötigt wird. Der Antrieb der für den Kehrbetrieb erforderlichen Aggregate wird durch einen separaten Aufbaumotor realisiert. Während des Arbeitszyklusses werden diese Fahrzeuge in den unteren Gängen des Wechselgetriebes gefahren. Nachteilig bei diesen Ausführungen ist, daß der starke Fahrgestellmotor nur einen geringen Teil seiner möglichen verfügbaren Leistung während des Kehrprozesses abgibt und somit im allgemeinen in einem Teillastbereich mit hohem spezifischen Kraftstoffverbrauch betrieben wird. Nachteilig ist weiterhin, daß der Regelbereich für die Fahrgeschwindigkeit durch die direkte Abhängigkeit von der Auslegung des Wechselgetriebes und der Motorcharakteristik, speziell im Bezug auf den unteren Geschwindigkeitsbereich, relativ eingeschränkt ist. Die minimale Kehrgeschwindigkeit ist somit relativ hoch, was speziell bei starker Verschmutzung nachteilig ist. Weitere Nachteile sind die große Geräuschentwicklung, bedingt durch zwei Verbrennungsmotoren, ein ebenfalls dadurch bedingter hoher Gesamtkraftstoffverbrauch, eine sehr hohe Abgasemission und damit Umweltbelastung, ein umfangreicher Wartungsaufwand sowie eine übermäßige Belastung der unteren Getriebestufen, die normalerweise nur für geringe Fahrzeitanteile ausgelegt sind.Characteristic of the known technical solutions
Street cleaning machines are known in which the drive for the driving cycle is effected by the motor of the chassis via the change gear, that is to say the complete drive train of the truck chassis is required. The units required for sweeping are driven by a separate add-on motor. During the work cycle, these vehicles are driven in the lower gears of the change gear. A disadvantage of these designs is that the strong chassis motor delivers only a small part of its possible available power during the sweeping process and is therefore generally operated in a partial load range with high specific fuel consumption. A further disadvantage is that the control range for the driving speed is relatively limited due to the direct dependence on the design of the change gear and the engine characteristics, especially with regard to the lower speed range. The minimum sweeping speed is therefore relatively high, which is disadvantageous especially when heavily soiled. Other disadvantages are the high noise level, caused by two internal combustion engines, a consequent high total fuel consumption, a very high exhaust gas emission and thus environmental pollution, extensive maintenance and an excessive load on the lower gear stages, which are normally only designed for low travel times.

Es sind ferner Kehrmaschinene bekannt, bei denen in einem herkömmlichen LKW-Fahrgestell dem Wechselgetriebe ein zweites Getriebe vor- oder nachgeschaltet ist, welches über zwei Schaltstellungen verfügt, bei dem in der einen Schaltstellung eine mechanische Kraftübertragung zwischen Motor und Antriebsachse vorliegt, d. h. für den Transportbetrieb, und in der anderen Schaltstellung mittels eines hydrostatischen Getriebes der Fahrantrieb für die speziellen Bedingungen des Kehrbetriebes realisiert wird.Sweepers are also known, in which in a conventional truck chassis the change gear a second gear is connected upstream or downstream, which has two switch positions, in which in the one switch position a mechanical power transmission between motor and drive axle, d. H. for transport operation, and in the other switch position by means of a hydrostatic transmission Travel drive for the special conditions of sweeping is realized.

In diser Schaltstellung werden gleichzeitig alle anderen, für den Arbeitsprozeß notwendigen Aggregate über das Spezialgetriebe angetrieben. Dabei wird im Wechselgetriebe des Fahrgestells einer der unteren Gänge, die im allgemeinen nur eine begrenzte Lebensdauer haben, eingelegt.In this switch position, all others, necessary aggregates for the work process over the Special gear driven. It is in the change gear of the chassis of one of the lower gears, the generally have a limited lifespan, inserted.

Gegenüber dem anfangs beschriebenen System weisen die Systeme eine bessere Wirtschaftlichkeit auf. Nachteilig sind der durch das zusätzliche Getriebe benötigte Bauraum, daraus resultierend das relativ hohe Gewicht, was eine Nutzmassenminderung bewirkt, weiterhin die hohen Herstellungskosten und damit verbunden ein erhöhter Preis. Ein großer Nachteil dieser Ausführungen ist der erhöhte Wartungsaufwand bzw. die Verringerung der Robustheit durch die Kraftübertragung über zwei Getriebe. Compared to the system described at the beginning, the Systems on better economy. Disadvantageous are the installation space required by the additional gear, resulting in the relatively high weight, what causes a reduction in usable mass continues the high manufacturing costs and associated increased Price. A big disadvantage of these designs is the increased maintenance effort or the reduction the robustness of the power transmission over two Transmission.

Zu bemerken ist weiterhin, daß mit der Erhöhung der Anzahl an Lagerstellen bzw. Zahnradstufen, eine nicht unbeträchtliche Wirkungsgradreduzierung erfolgt, was wiederum eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs zur Folge hat.It should also be noted that with the increase in Number of bearings or gear stages, one not inconsiderable reduction in efficiency is what again an increase in fuel consumption Consequence.

Ein großer Nachteil der Ausführung mit nach dem Wechselgetriebe angeordnetem Zwischengetriebe ist, daß für den Arbeitsantrieb ein genau definierter Gang im Wechselgetriebe eingelegt werden muß. Das Einlegen eines höheren Ganges kann ein Überdrehen der Primäreinheit des hydrostatischen Getriebes zur Folge haben und zu deren Zerstörung führen. Eine Bedienung dieser Systeme erfordert vom Fahrzeugführer also eine erhöhte Aufmerksamkeit oder aber aufwendige zusätzliche Sicherheitseinrichtungen.A big disadvantage of the version with after the change gear arranged intermediate gear is that for the work drive a precisely defined gear in the change gear must be inserted. Inserting one higher gears can overdrive the primary unit of the hydrostatic transmission result and to lead to their destruction. Operation of these systems therefore requires increased attention from the driver or else complex additional safety devices.

Eine weitere Belastung für den Fahrzeugführer ist das jeweilige Umdenken bei der Bedienung des Spezialfahrzeuges in den beiden Betriebszuständen; Arbeitsbetrieb und Transportbetrieb.This is another burden for the driver respective rethinking when operating the special vehicle in the two operating states; Work and transport operations.

Bei einer weiteren Anordnung treibt ein spezieller Aufbaumotor das Fahrzeug während des Transport- und Arbeitsbetriebes über ein hydrostatisches Getriebe ohne Zwischengetriebe an. Der normale Fahrgestellmotor entfällt bei dieser Ausführung.In another arrangement, a special body motor drives the vehicle during transportation and Operation via a hydrostatic transmission without Intermediate gear. The normal chassis motor is no longer required in this version.

Die Nachteile dieser Lösung sind die durch die Kennwerte der Hydraulikgeräte (d. h., den Wandlungsbereich) begrenzten relativ geringen Leistungswerte (entweder geringe Endgeschwindigkeit oder geringe Steigfähigkeit), die schlechte Wirtschaftlichkeit durch den gegenüber dem mechanischen Antrieb ungünstigen Gesamtwirkungsgrad des hydrostatischen Getriebes, speziell im Transportbetrieb, sowie der große technische Aufwand der Umrüstung von LKW-Fahrgestellen auf den speziellen Aufbaumotor als Ersatz für den serienmäßig vorgesehenen Fahrgestellmotor. The disadvantages of this solution are those due to the characteristic values the hydraulic devices (i.e., the conversion area) limited relatively low performance values (either low top speed or low gradeability), the poor economy from the opposite the mechanical drive has an unfavorable overall efficiency of the hydrostatic transmission, especially in transport operations, as well as the great technical effort of the conversion from truck chassis to the special body engine as a replacement for the standard Chassis engine.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Spezialfahrzeug - vorzugsweise eine Straßenreinigungsmaschine - auf der Basis eines serienmäßigen LKW-Fahrgestells zu schaffen, deren Antriebssystem gegenüber bisher bekannten Ausführungen sehr kostengünstig ist, eine hohe Wirtschaflichkeit aufweist, sich durch einfache Bedienbarkeit auszeichnet, für die Einsatzbedingungen des Fahrzeuges optimal ausgelegt ist und geringstes Gewicht sowie kleinen Platzbedarf aufweist, um eine möglichst große Nutzmasse des Fahrzeugs zu ermöglichen.The aim of the invention is a special vehicle - preferably a street cleaning machine - on the basis of a standard truck chassis create whose drive system compared to previously known designs is very inexpensive, a has a high level of economy, through simple Operability distinguishes for the operating conditions the vehicle is optimally designed and minimal Has weight as well as small space requirement to a To enable the largest possible usable weight of the vehicle.

State the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spezialfahrzeug, vorzugsweise eine Straßenreinigungsmaschine, zu schaffen, deren Antriebssystem den Einsatzbedingungen optimal entspricht, geringe Masse und Kosten aufweist, eine gute Bedienbarkeit sowie in der Gesamtheit eine sehr große Wirtschaftlichkeit erreicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem der Spezialaufbau des Spezialfahrzeuges und somit das Antriebssystem auf ein serienmäßiges LKW-Fahrgestell montiert wird, bei dem jedoch auf das übliche Wechselgetriebe, welches lediglich auf den Transportcharakter des LKW abgestimmt ist, verzichtet wird.The invention has for its object a special vehicle, preferably a street cleaning machine, to create whose drive system the operating conditions corresponds optimally, low mass and costs has a good usability and in total achieved a very high level of economy. This object is achieved in that the special construction of the special vehicle and thus that Drive system on a standard truck chassis is mounted, but with the usual change gear, which only depends on the transport character the truck is tuned, is waived.

Anstelle des Wechselgetriebes wird dem Fahrgestellmotor ein Spezialgetriebe nachgeschaltet, welches über drei Hauptschaltstellungen verfügt.Instead of the change gearbox, the chassis motor a special gearbox connected, which via has three main switch positions.

Von einem Abtriebsflansch dieses Spezialgetriebes erfolgt die Kraftübertragung in üblicher Weise zur Antriebsachse. Die drei Hauptschaltstellungen realisieren die Betriebszustände Leerlauf, Arbeitsbetrieb und Transportbetrieb. Das Spezialgetriebe ist so aufgebaut, daß in der Leerlaufstellung keine Kraftübertragung auf irgendwelche Aggregate erfolgen kann, Diese Schaltstellung wird benötigt zum Starten bzw. z. B. bei Reparaturen zu denen der Fahrgestellmotor bei ruhenden Fahrzeugen betrieben werden muß.From an output flange of this special gear the power transmission takes place in the usual way Drive axle. Realize the three main switch positions the operating states idling, working mode and transport operations. The special gear is constructed that in the idle position no power transmission on any aggregates, This switch position is required to start or z. B. for repairs to which the chassis motor when stationary Vehicles must be operated.

Das Spezialgetriebe weist weiterhin zwei unabhängig voneinander wirkende Zahnradstränge auf, von denen der dem Fahrgestellmotor zugeordnete als Antriebsstrang für die Pumpe eines hydrostatischen Getriebes sowie für die im Arbeitsbetrieb benötigten - vorzugsweise mechanisch angetriebenen Aufbauaggregate dient, wie im Fall von Straßenreinigungsmaschinen, Ventilator, Hydraulikpumpe und Wasserpumpe.The special gearbox still has two independently interacting gear trains, of which the one assigned to the chassis motor as the drive train for the pump of a hydrostatic transmission as well as for those needed in work - preferably mechanically driven superstructure units, like in the case of street cleaning machines, fan, Hydraulic pump and water pump.

Der zweite Zahnradstrang bildet bei Bedarf eine Verbindung zwischen Hydraulikmotor und Achsantrieb. Während des Arbeitsbetriebes erfolgt die Kraftübertragung über ein, bereits erwähntes, hydrostatisches Getriebe, bestehend aus einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren, über den Antriebsstrang des Spezialgetriebes angetriebene Hydraulikpumpe, welche je nach Fahrgestelltyp bzw. Platzverhältnisse an das Spezialgetriebe angeflanscht oder von einem Übertragungselement, beispielsweise einer Gelenkwelle oder einem Keilriemenantrieb, angetrieben wird, sowie einem im Schluckvolumen gleichfalls veränderbaren Hydraulikmotor, der über den Abtriebsstrang des Spezialgetriebes die Gelenkwelle zur Antriebsachse antreibt. Der Fahrgestellmotor läuft in diesem Betriebszustand mit konstanter Drehzahl, die etwa die Hälfte seiner maximalen Drehzahl beträgt. Bei den meisten Fahrzeugdieselmotoren liegt der geringste spezifische Kraftstoffverbrauch in diesem Bereich.The second gear train forms a connection if necessary between hydraulic motor and final drive. The power transmission takes place during work about a hydrostatic, already mentioned Gearbox consisting of one in their delivery volume adjustable, via the drive train of the special gear driven hydraulic pump, which depending on Chassis type or space available on the special gearbox flanged or from a transmission element, for example a propeller shaft or a V-belt drive, is driven, and one in Swallowing volume also variable hydraulic motor, the over the drive train of the special gear drives the PTO shaft to the drive axle. The chassis motor runs in this operating state at constant speed, which is about half its maximum speed. With most vehicle diesel engines is the lowest specific fuel consumption in this area.

Durch entsprechende Auswahl der Hydraulikgeräte und Abstufung des An- bzw. Abtriebsstranges des Spezialgetriebes, können die Einsatzgrenzen für den Arbeitsbetrieb sehr weit gelegt werden, da beispielsweise das hydraulische Moment des Hydraulikmotors entsprechend übersetzt werden kann und somit an der Antriebsachse eine große Zugkraft zur Verfügung steht.By appropriate selection of hydraulic equipment and Gradation of the drive and output train of the special gear, can limit the application for work be placed very far because, for example, that hydraulic torque of the hydraulic motor accordingly can be translated and thus on the drive axis a large traction is available.

Erfindungsgemäß laufen durch die konstante Drehzahl des Fahrgestellmotors alle Aufbauaggregate wunschgemäß mit konstanter Drehzahl.According to the invention run through the constant speed of the Chassis engine with all body units as required constant speed.

Zur optimalen Ausnutzung der Leistung des Motors ist im hydraulischen Getriebe eine Drehmomentenbegrenzung, welche auf die Pumpenverstelleinrichtung wirkt, die eine Überlastung und damit ein übermäßiges Abtouren desselben verhindert, enthalten, wodurch der Arbeitsbereich des Fahrmotors nicht in verbrauchsungünstige Bereiche verlegt wird bzw. gleichzeitig eine gleichmäßig gute Kehrqualität erreicht wird.For optimal use of the engine's performance torque limitation in the hydraulic transmission, which acts on the pump adjustment device, the an overload and thus an excessive touring prevents the same from being included, thereby reducing the work area of the traction motor is not in poor consumption Areas are moved or at the same time an even good sweeping quality is achieved.

Die Regelung der Fahrgeschwindigkeit erfolgt stufenlos vom Fahrerhaus aus durch mechanische, hydraulische oder elektrische Verstellung der Verdrängungsvolumina von Hydraulikpumpe und -motor, wobei die Verstellung in bekannter Weise so erfolgt, daß die zur Verfügung stehende Leistung des Fahrgestellmotors im Arbeitsbereich nicht überschritten wird, d. h. daß die Regelkurve annähernd einer Konstantleistungshyperbel in einem Zugkraft-Geschwindigkeitsdiagramm entspricht. Die Umschaltung vom Arbeitsbetrieb auf Transportbetrieb erfolgt mittels eines Wählhebels im Fahrerhaus. Es ist aber auch eine Umschaltung denkbar, bei der die Umschaltung durch die Betätigung elektropneumatischer Wegeventile erfolgt, welche auf pneumatische Arbeitszylinder der Schalteinrichtung des Spezialgetriebes wirken.The regulation of the driving speed is infinitely variable from the cab by mechanical, hydraulic or electrical adjustment of the displacement volumes of hydraulic pump and motor, the adjustment done in a known manner so that the available standing power of the chassis motor in the work area is not exceeded, d. H. that the control curve approximately a constant power hyperbole in corresponds to a tractive force-speed diagram. Switching from work mode to transport mode takes place using a selector lever in the cab. However, a switchover is also conceivable in which the Switching by actuating electropneumatic Directional control valves are carried out on pneumatic working cylinders the switching device of the special gear Act.

Die Umschaltung erfolgt bei Leerlaufdrehzahl des Fahrgestellmotors im Stillstand des Fahrzeuges.The switchover takes place at idling speed of the chassis engine with the vehicle at a standstill.

Erfindungsgemäß wird bei der Umschaltung durch Auskuppeln der Fahrzeugkupplung das Spezialgetriebe lastlos gemacht. According to the invention when switching by disengaging the vehicle clutch, the special gearbox without load made.

Mit Einschaltung der Stellung "Transportbetrieb" wird der Kraftfluß zu den Aufbauaggregaten durch Ausschalten der Nebenabtriebe unterbrochen, so daß nur die Verstellpumpe des hydrostatischen Getriebes mit dem Fahrgestellmotor verbunden ist. Besonders bemerkenswert ist, daß mit der Einschaltung des Transportbetriebes eine drehzahlabhängige Verstellung des hydrostatischen Getriebes in Betrieb gesetzt wird. Die Auslenkung der Hydraulikpumpe bzw. des -motors erfolgt jetzt in Abhängigkeit von der Drehzahl des Fahrgestellmotors uns somit entsprechend der für den Transportbetrieb benötigten Leistung. Derartige Regelungen von für den Fahrantrieb ausgelegten hydrostatischen Getrieben sind als automotive Steuerung bekannt.When the "Transport mode" position is switched on the power flow to the body by switching off the power take-off is interrupted, so that only the variable pump of the hydrostatic transmission with the chassis motor connected is. It is particularly noteworthy that with the activation of the transport operation a speed-dependent Adjustment of the hydrostatic transmission is put into operation. The deflection of the hydraulic pump or the engine is now dependent of the speed of the chassis motor accordingly the one required for transport operations Power. Such regulations for the drive hydrostatic transmissions are designed as automotive Control known.

Mittels diesem hydraulischen automotiv geregelten Fahrens erfolgt der Transportbetrieb erfindungsgemäß bis zur Hälfte der maximalen Geschwindigkeit, was der halben maximalen Fahrgestellmotordrehzahl entspricht.By means of this hydraulic automotive controlled Driving operation takes place according to the invention up to half the maximum speed what the corresponds to half the maximum chassis engine speed.

Dieser Fahrbereich wird vor allem im Stadtverkehr benötigt. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß die Belastung des Fahrens durch Entfall der Schaltvorgänge, speziell bei zähflüssigen Verkehr, minimal ist. Weiterhin ist hervorzuheben, daß die Wirtschaftlichkeit in diesem Geschwindigkeitsbereich nicht schlechter als bei rein mechanischem Antrieb in den unteren Gängen normaler Lastkraftwagen ist, da der etwas geringere Gesamtwirkungsgrad des hydrostatische Getriebes durch das Fehlen des ständigen Durchfahrens eines breiten Drehzahlbereiches in den unteren Gängen während Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen ausgeglichen wird. Ist die durch das hydrostatische Getriebe mögliche Höchstgeschwindigkeit erreicht, erfolgt ein Schaltvorgang, bei dem die A- und Abtriebswelle des Spezialgetriebes mittels einer mechanischen Kupplung fest miteinander verbunden werden. Gleichzeitig wird der Kraftfluß vom Fahrgestellmotor zur Hydraulikpumpe und vom Hydraulikmotor zum Abtrieb des Spezialgetriebes unterbrochen. Erfindungsgemäß ist dieses System so ausgeführt, daß bei voller Auslenkung der Hydraulikpumpe deren Förderstrom dem Hydraulikmotor bei minimalen Schluckvolumen zugeführt wird und daß das Übersetzungsverhältnis zwischen Hydraulikmotor und Abtriebswelle des Spezialgetriebes so gewählt ist, daß annähernd Drehzahlgleichheit zwischen An- und Abtriebswelle des Spezialgetriebes besteht. Um geringe Drehzahldifferenzen zwischen An- und Abtriebswelle auszugleichen, ist die mechanische Kupplung des Spezialgetriebes mit einer Synchronisierungseinrichtung versehen.This driving range is mainly needed in city traffic. It is particularly advantageous that the load driving by eliminating the switching operations, especially in viscous traffic, is minimal. It should also be emphasized that the economy in this speed range no worse than with purely mechanical drive in the lower gears normal truck is because the slightly smaller one Overall efficiency of the hydrostatic transmission the lack of constant driving through a wide Speed range in the lower gears during acceleration and delay processes compensated becomes. Is that possible through the hydrostatic transmission The maximum speed is reached Switching process in which the A and output shaft of the Special gearbox by means of a mechanical clutch be firmly connected. At the same time the power flow from the chassis motor to the hydraulic pump and from the hydraulic motor to the output of the special gear interrupted. According to the invention, this system is designed that with full displacement of the hydraulic pump their flow rate to the hydraulic motor at minimal Swallowing volume is supplied and that the transmission ratio between hydraulic motor and output shaft of the Special gear is selected so that the speed is almost identical between the input and output shaft of the special gear consists. To small speed differences between Balancing the input and output shafts is the mechanical one Coupling of the special gear with a synchronization device Mistake.

Als weitere Lösung für den Schaltvorgang ist eine automatische Umschaltung denkbar, bei der über Drehzahlgeber die Drehzahlgleichheit der beiden Wellen des Spezialgetriebes überwacht wird, und in diesem Betriebspunkt ein elektrischer Kontakt Schaltventile für die Steuerung von Schaltzylindern betätigt. Ebenfalls möglich ist, daß der elektrische Kontakt lediglich dem Fahrer ein Signal zur Übermittlung des optimalen Schaltpunktes gibt.Another solution for the switching process is an automatic one Switching conceivable with the over speed sensor the speed equality of the two shafts of the special gear is monitored, and at this operating point an electrical contact switching valves for control actuated by shift cylinders. Also possible is that the electrical contact is only the driver a signal to transmit the optimal switching point gives.

Embodiment

Die Erfindung soll im folgenden beispielsweise anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben werden.The invention will be described below, for example with reference to FIGS. 1 and 2.

Dabei zeigt Fig. 1:eine schematische Ansicht des Antriebssystem einer erfindungsgemäßen StraßenkehrmaschineHere Fig 1 shows:. A schematic view of the drive system of a road sweeping machine according to the invention

und Fig. 2:eine schematische Darstellung desSpezialgetriebes mit Schalteinrichtung.and Fig. 2: a schematic representation of the special gear with switching device.

An einem serienmäßigen LKW-Fahrgestell 1 ist an Stelle des üblichen Wechselgetriebes ein Spezialgetriebe 2 angeordnet. Im dargestellten Beispiel ist die Eingangswelle des Spezialgetriebes 2 über eine Gelenkwelle 3 mit dem Fahrgestellmotor 4 verbunden. Als weitere Variante ist ein am Fahrgestellmotor 4 direkt angeflanschtes Spezialgetriebe 2 denkbar. Vom Haupt-Abtriebsflansch des Spezialgetriebes 2 erfolgt über eine weitere Gelenkwelle 5 der Antrieb der Hinterachse 6 des Fahrzeuges in üblicher Weise.A special gear 2 is arranged on a standard truck chassis 1 instead of the usual change gear. In the example shown, the input shaft of the special gear 2 is connected to the chassis motor 4 via a propeller shaft 3 . As a further variant, a special gear 2 flanged directly to the chassis motor 4 is conceivable. From the main output flange of the special transmission 2 , the drive of the rear axle 6 of the vehicle takes place in a conventional manner via a further propeller shaft 5 .

Vom Antriebsstrang des Spezialgetriebes 2 führt eine Gelenkwelle 8 zur Antriebswelle einer Hydraulikpumpe 7 mit verstellbarem Förderstrom, die die Primäreinheit eines hydrostatischen Getriebes bildet. Vom Antriebsstrang des Spezialgetriebes 2 erfolgt von der gleichen Welle die zum Antrieb der Hydraulikpumpe 7 dient der Antrieb der Arbeitsaggregate wie Ventilator 9, Wasserpumpe 10 und eine Hydraulikpumpe 11 zum Betrieb der Kehraggregate. Die Hydraulikpumpe 11 kann jedoch auch direkt am Spezialgetriebe 2, ggf. schaltbar, angeordnet sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf der Antriebswelle der Hydraulikpumpe 7 eine Keilriemenscheibe 12, welche je nach Betriebszustand über eine Schaltkupplung 19 mit der Pumpenantriebswelle formschlüssig verbunden wird. Die Keilriemenscheibe 12 überträgt den benötigten Teil der Motorleistung über entsprechende Keilriementriebe 13, 14, 15 auf die Aufbauaggregate.A drive shaft 8 leads from the drive train of the special transmission 2 to the drive shaft of a hydraulic pump 7 with an adjustable delivery flow, which forms the primary unit of a hydrostatic transmission. From the drive train of the special transmission 2 , the same shaft is used to drive the hydraulic pump 7 , which drives the working units such as the fan 9 , water pump 10 and a hydraulic pump 11 for operating the sweeping units. However, the hydraulic pump 11 can also be arranged directly on the special gear 2 , optionally switchable. In the present exemplary embodiment, a V-belt pulley 12 is located on the drive shaft of the hydraulic pump 7 and , depending on the operating state, is connected to the pump drive shaft in a form-fitting manner via a clutch 19 . The V-belt pulley 12 transmits the required part of the engine power via appropriate V-belt drives 13, 14, 15 to the body units.

Es ist auch möglich, den Antrieb der Aufbauaggregate mit einer direkt am Spezialgetriebe 2 angeordneten Keilriemenscheibe vorzunehmen, wobei der Antrieb der Hydraulikpumpe 7 vom anderen Ende der Antriebswelle des Spezialgetriebes erfolgen kann.It is also possible to drive the superstructure units with a V-belt pulley arranged directly on the special gear 2 , it being possible for the hydraulic pump 7 to be driven from the other end of the drive shaft of the special gear.

Als Sekundäreinheit des genannten Hydrostatischen Getriebes ist ein Hydraulikmotor 16 mit verändertem Schluckvolumen mit dem Abtriebsstrang des Spezialgetriebes 2, im dargestellten Fall über eine Gelenkwelle 17, verbunden. In einer weiteren Variante ist es möglich, den Hydraulikmotor 16 an das Spezialgetriebe 2 direkt anzuflanschen. As a secondary unit of the above-mentioned hydrostatic transmission, a hydraulic motor 16 with a different absorption volume is connected to the output train of the special transmission 2 , in the illustrated case via an articulated shaft 17 . In a further variant, it is possible to flange the hydraulic motor 16 directly onto the special gear 2 .

Eine schematische Darstellung des Spezialgetriebes 2 zeigt Fig. 2. 2 shows a schematic illustration of the special transmission 2.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Antriebssystem soll nachfolgend beschrieben werden.The function of the drive system according to the invention is intended are described below.

Zum Starten des Fahrgestellmotors befinden sich die Kupplungen 20 und 21 in Neutralstellung (Fig. 2 a). Zum Einschalten des Betriebszustandes Arbeitsbetrieb wird der Kraftfluß zwischen Fahrgestellmotor 4 und Spezialgetriebe 2 durch Betätigen der Kupplung 18 des Fahrgestellmotors 4 unterbrochen. Durch eine Schalteinrichtung werden die Kupplungen 20 und 21 mit ihren jeweils benachbarten Zahnrädern 22 und 23 verbunden und stellen somit den Kraftfluß zwischen Antriebsflansch des Spezialgetriebes 2 und dem antriebsseitigen Zahnradstrang bzw. in gleicher Weise zwischen Hauptabtriebsflansch und dem abtriebsseitigen Zahnradstrang her. (Fig. 2 b)To start the chassis engine, the clutches 20 and 21 are in the neutral position ( FIG. 2 a). To switch on the working mode, the power flow between the chassis motor 4 and the special gear 2 is interrupted by actuating the clutch 18 of the chassis motor 4 . The clutches 20 and 21 are connected to their respective adjacent gears 22 and 23 by a switching device and thus establish the power flow between the drive flange of the special gear 2 and the drive-side gear train or in the same way between the main output flange and the drive-side gear train. ( Fig. 2 b)

Die gesamte Schalteinrichtung kann dabei ein Schalthebel aber auch eine Kombination aus elektrischen Schaltern, elektropneumatischen Wegeventilen und pneumatischen Arbeitszylindern sein.The entire switching device can be a shift lever but also a combination of electrical Switches, electropneumatic directional valves and pneumatic Be cylinders.

Wird die Kupplung 18 wieder geschlossen, erfolgt über den antriebsseitigen Zahnradstrang des Spezialgetriebes 2 der Antrieb der Aufbauaggregate und der Hydraulikpumpe 7. Den Einsatzbedingungen entsprechend, wird durch die Einstellung einer konstanten Drehzahl am Fahrgestellmotor 4 die Forderung nach Drehzahlkonstanz der Aufbauaggregate verwirklicht.If the clutch 18 is closed again, the drive of the superstructure units and the hydraulic pump 7 takes place via the drive-side gear train of the special transmission 2 . According to the operating conditions, the requirement for constant speed of the body assemblies is realized by setting a constant speed on the chassis motor 4 .

Erfindungsgemäß wird die am Fahrgestellmotor 4 eingestellte Drehzahl so hoch gewählt, daß sowohl geringster Kraftstoffverbrauch als auch ausreichende Motorleistung erreicht werden. Im allgemeinen liegt der günstigste Drehzahlbereich für den beschriebenen Zweck bei etwa der halben Maximaldrehzahl des Fahrgestellmotors 4. Das Übersetzungsverhältnis des antriebsseitigen Zahnradstranges wird zweckmäßigerweise mit i = 2 festgelegt, so daß die Hydraulikpumpe 7 mit etwa doppelter Drehzahl des Fahrgestellmotors läuft. Das Übersetzungsverhältnis des abtriebsseitigen Zahnradstranges des Spezialgetriebes 2 liegt vorzugsweise zwischen i = 2,5-4 je nach geforderten Fahrleistungen und der vorhandenen Hinterachsübersetzung des Fahrgestells.According to the invention, the speed set on the chassis motor 4 is chosen so high that both the lowest fuel consumption and sufficient engine power are achieved. In general, the most favorable speed range for the described purpose is approximately half the maximum speed of the chassis motor 4 . The transmission ratio of the drive-side gear train is expediently set at i = 2, so that the hydraulic pump 7 runs at approximately twice the speed of the chassis motor. The transmission ratio of the output-side gear train of the special transmission 2 is preferably between i = 2.5-4 depending on the driving performance required and the existing rear axle transmission ratio of the chassis.

Als Ausführungsbeispiel soll angenommen werden, daß das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 7 von 0 bis 50 cm³/u regelbar ist und das Schluckvolumen des Hydraulikmotors 16 von 140 cm³/u bis 40 cm³/u verändert werden kann. Die Regelung der Fahrgeschwindigkeit erfolgt nun durch Betätigung der Verstelleinrichtungen der beiden Einheiten des hydrostatischen Getriebes beispielsweise in der Art, daß der Hydraulikmotor 16 zu Beginn auf maximales Schluckvolumen gestellt ist und die Fahrgeschwindigkeit ausschließlich durch Veränderung des Fördervolumens der Hydraulikpumpe 7 verstellt wird.As an exemplary embodiment, it should be assumed that the delivery volume of the hydraulic pump 7 can be regulated from 0 to 50 cm ³ / u and the absorption volume of the hydraulic motor 16 can be changed from 140 cm ³ / u to 40 cm ³ / u. The driving speed is now controlled by actuating the adjusting devices of the two units of the hydrostatic transmission, for example in such a way that the hydraulic motor 16 is initially set to the maximum absorption volume and the driving speed is adjusted exclusively by changing the delivery volume of the hydraulic pump 7 .

Erfindungsgemäß erfolgt die Verstellung der Hydraulikpumpe 7 so lange, bis die durch den mit konstanter Drehzahl laufenden Fahrgestellmotor 4 für den Fahrbetrieb zur Verfügung stehende Leistung erreicht ist. In diesem Betriebsbereich steht somit immer das durch den Hydraulikmotor 16 vorgegebene maximale Antriebsmoment an der Hinterachse zur Verfügung. Soll die Geschwindigkeit weiter erhöht werden, werden Fördervolumen der Hydraulikpumpe 7 und Schluckvolumen des Hydraulikmotors 16 in der Weise parallel verändert, daß vorzugsweise eine sogenannte Konstantleistungsregelung erfolgt, wodurch eine Überlastung des Fahrgestellmotors und somit ein Betrieb in einem verbrauchsungünstigen Bereich des Fahrgestellmotors 4 vermieden wird. Bei maximaler Auslenkung von Hydraulikpumpe 7 und Hydraulikmotor 16 sind entsprechend der erfindungsgemäßen Auslegung von hydrostatischem Getriebe und den Übersetzungsverhältnissen im Spezialgetriebe 2 die Drehzahlen von Antriebsflansch und Hauptabtriebsflansch annähernd gleich. Damit ergibt sich erfindungsgemäß als maximale Fahrgeschwindigkeit für den Arbeitsbetrieb die halbe Fahrgestellhöchstgeschwindigkeit. Der Transportbetrieb erfolgt in folgender Weise: Durch einen nicht dargestellten elektrischen Wahlschalter im Fahrerhaus wird die gewünschte Betriebsart gewählt, wodurch bei Transportbetrieb die Schaltkupplung 19 getrennt wird, so daß alle Arbeitsaggregate ruhen.According to the invention, the hydraulic pump 7 is adjusted until the power available for the driving operation through the chassis motor 4 running at constant speed is reached. In this operating range, the maximum drive torque predetermined by the hydraulic motor 16 is therefore always available on the rear axle. If the speed is to be increased further, the delivery volume of the hydraulic pump 7 and the swallowing volume of the hydraulic motor 16 are changed in parallel in such a way that a so-called constant power control is preferably carried out, as a result of which overloading the chassis motor and thus operation in a fuel-efficient area of the chassis motor 4 is avoided. At maximum deflection of the hydraulic pump 7 and hydraulic motor 16 , the speeds of the drive flange and the main output flange are approximately the same, in accordance with the design of the hydrostatic transmission according to the invention and the transmission ratios in the special transmission 2 . According to the invention, this results in half the maximum chassis speed for the working mode as the maximum driving speed. The transport operation takes place in the following manner: The desired operating mode is selected by an electrical selector switch (not shown) in the driver's cab, whereby the clutch 19 is separated during transport operation, so that all work units are at rest.

Wie beim Betriebszustand "Arbeitsbetrieb" erfolgt das Einschalten des Betriebszustandes "Transportfahrt" durch Schalten der Kupplung 20 und 21 und somit die Übertragung der Drehbewegung des Fahrgestellmotors 4 auf die Hydraulikpumpe.As in the "working mode" operating state, the "transport travel" operating state is switched on by switching the clutch 20 and 21 and thus the transmission of the rotary movement of the chassis motor 4 to the hydraulic pump.

Erfindungsgemäß wird jedoch im Gegensatz zum Arbeitsbetrieb über eine ebenfalls nicht dargestellte, elektronische Schaltung eine sogenannte automative Steuerung des hydrostatischen Getriebes in Kraft gesetzt. Somit wird eine dem jeweiligen Leistungsangebot des Fahrmotors entsprechende Verstellung des hydrostatischen Getriebes erreicht, was eine hohe Kraftstoffökonomie während des hydraulischen Transportfahrbetriebes ermöglicht. Für die Überwindung großer Fahrwiderstände wie z. B. Steigerungen, schweres Gelände usw. wo bei geringen Fahrgeschwindigkeiten ein hohes Leistungsangebot zur Verfügung stehen muß, ist das hydrostatische Getriebe mit einer sogenannten Inch- Einrichtung versehen, durch welche es möglich wird, bei erhöhter Motordrehzahl die zur Verfügung stehende Leistung als hohe Umfangskraft an den Triebrädern wirksam werden zu lassen.According to the invention, however, is in contrast to work via an electronic, also not shown Circuit a so-called automative control of the hydrostatic transmission. Thus, the respective range of services of the Driving motor corresponding adjustment of the hydrostatic Gearbox achieves what a high fuel economy during the hydraulic transport operation enables. For overcoming high driving resistance such as B. increases, difficult terrain etc. where a high speed at low speeds Range of services must be available, that is hydrostatic transmission with a so-called inch Provide facilities that make it possible at increased engine speed the available Performance as high peripheral force on the drive wheels to take effect.

Erfindungsgemäß erfolgt der beschriebene hydrostatische Antrieb soweit bis die Drehzahl des Fahrgestellmotors 4 erreicht ist, die der maximal zulässigen Hydraulikpumpendrehzahl entspricht. Dieser Punkt ist identisch mit dem Bewegungszustand bei maximaler Arbeitsgeschwindigkeit bei der, wie bereits erwähnt, der Fahrgestellmotor 4 etwa mit seiner halben Maximaldrehzahl läuft.According to the invention, the hydrostatic drive described takes place until the speed of the chassis motor 4 is reached, which corresponds to the maximum permissible hydraulic pump speed. This point is identical to the state of motion at maximum working speed at which, as already mentioned, the chassis motor 4 runs at approximately half its maximum speed.

Durch die erfindungsgemäße Wahl der Übersetzungsverhältnisse der antriebs- und abtriebsseitigen Zahnradstränge haben die koaxial verlaufenden An- und Abtriebsflansche gleiche Drehzahlen und Drehrichtungen. In diesem Punkt erfolgt die Umschaltung auf rein mechanischen Fahrantrieb. Das geschieht in der Weise, daß der Bedienperson der Zeitpunkt signalisiert wird. Sie unterbricht den Kraftfluß zwischen Fahrgestellmotor 4 und Spezialgetriebe mittels Kupplung 18 in gewohnter Weise und betätigt nunmehr die Kupplungen 20 und 21 in der Weise, daß die Kraftübertragung zwischen an- und abtriebsseitigen Zahnradstrang und der An- und Abtriebswelle des Spezialgetriebes unterbrochen wird und gleichzeitig An- und Abtriebswelle miteinander starr verbunden werden. Diesen Zustand zeigt Fig. 2 c. Zum Ausgleich geringer Drehzahldifferenzen ist es vorteilhaft, Synchronisierungseinrichtungen vorzusehen. Der direkte Kraftfluß zwischen Fahrgestellmotor 4 zur Hinterachse 6 ist somit hergestellt. Das Fahrzeug kann nun bis zur Höchstgeschwindigkeit beschleunigt werden, analog einem normalen LKW-Betrieb im direkten Gang. Der Zugkraftanschluß ist so gelegt, daß der quasi direkte Gang in der Nähe des höchsten Drehmomentes liegt, wie bei LKW- Schaltgetrieben üblich.Through the choice according to the invention of the gear ratios of the drive and output-side gear trains, the coaxial drive and output flanges have the same speeds and directions of rotation. At this point, the switch is made to a purely mechanical travel drive. This is done in such a way that the operator is informed of the time. It interrupts the flow of power between the chassis motor 4 and the special gearbox by means of clutch 18 in the usual way and now actuates the clutches 20 and 21 in such a way that the power transmission between the gear train on the input and output sides and the input and output shaft of the special gear is interrupted and at the same time the input and output shaft are rigidly connected to each other. This state is shown in FIG. 2 c. To compensate for small speed differences, it is advantageous to provide synchronization devices. The direct flow of power between the chassis motor 4 to the rear axle 6 is thus established. The vehicle can now be accelerated up to the maximum speed, analogous to normal truck operation in direct gear. The traction connection is placed in such a way that the quasi-direct gear is close to the highest torque, as is usual with truck manual transmissions.

Hervorzuheben ist noch, daß Hydraulikpumpe 7 und Hydraulikmotor 16 beim Rückschaltvorgang in voll aus- bzw. eingeschwenkte Stellung gebracht werden, in dem ein bei Bedarf zur Verfügung stehender Ölstrom für den Schwenkvorgang eingesetzt wird, was beispielsweise mit Hilfe von nicht dargestellten hydraulischen Druckspeichern möglich ist.It should also be emphasized that the hydraulic pump 7 and hydraulic motor 16 are brought into the fully down or swung-in position in the downshifting process, in which an oil flow which is available when required is used for the swiveling process, which is possible, for example, with the aid of hydraulic pressure accumulators (not shown).

Claims

1. Drive system for a street cleaning machine, the superstructures of which are arranged on a standard truck chassis, characterized in that the usual change gearbox is dispensed with in the truck chassis and a drive unit consisting of a special gearbox and a hydraulic gearbox, which consists of a Hydraulic pump with adjustable delivery volume and a hydraulic motor with adjustable absorption volume is formed, is arranged, with which the two operating conditions necessary for street cleaning machines, working drive and transport operation are optimally realized.

2. Drive system for a street cleaning machine, acc. Point 1, characterized in that in work the power transmission between the chassis motor and rear axle hydraulically and in Transport operation hydraulically in the lower speed range and mechanically in the upper speed range.

3. drive system for a street cleaning machine, acc. Point 1 u. 2, characterized in that during of the transport company the mileage between Chassis engine and rear axle up to half the maximum speed of the chassis motor hydraulically is transmitted and from this point to Maximum speed of the chassis motor and rear axle are directly connected.

4. Drive system for a street cleaning machine acc. Points 1-3, characterized in that the displacement volumes of the elements of the hydrostatic Gearbox as well as the translations in the special gearbox are selected so that the input and output flange of the Special gearbox at half maximum chassis engine speed, full deflection of the hydraulic pump and the smallest absorption volume of the hydraulic motor run at the same speed.

5. Drive system for a street cleaning machine according to points 1 to 4, characterized in that at Achieving speed equality or a minimum difference the speeds of the input and output shaft of the Special gears can be rigidly connected to each other and at the same time the flow of power between input and output and hydraulic pump or motor interrupted and thus a direct flow of power between the chassis motor and drive axle is created.

6. Drive system for a street cleaning machine according to points 1 to 5, characterized in that Hydraulic pump and hydraulic motor during transportation adjusted depending on the chassis engine speed become and during the work of the Chassis motor operated at constant speed becomes independent and the adjustment of the hydraulic devices from its speed.

7. Drive system for a street cleaning machine according to points 1 to 6, characterized in that the Speeds of input and output shafts of the intermediate gear be monitored electronically and at Equal speed or minimum difference to the vehicle driver a signal is communicated.

8. Drive system for a street cleaning machine according to points 1 to 7, characterized in that in Transport operation of the switching process of hydraulic in mechanical drive automatically with signaling by controlling electrical pneumatic valves takes place, which corresponding shift cylinder on Control special gears.