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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Achsenbaugruppe mit sich koaxial erstreckenden linken und rechten
Radachsen, die in einem gemeinsamen Achsengehäuse gelagert sind, von relativ
einfachem Aufbau, insbesondere für
eine kleine, selbstfahrende Maschine wie etwa eine selbstfahrende
Bodenreinigungsmaschine.
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Genauer gesagt, bezieht sich die
Erfindung auf eine Achsenbaugruppe mit einem Achsenblockiermechanismus
zum Blockieren der Radachsen, damit sich die selbstfahrende Maschine
nicht im geparkten Zustand in Bewegung setzt, oder um die Achsen
in einem Notfall zu blockieren.
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Bei einer kleinen, selbstfahrenden
Maschine wie etwa einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine
ist ein Mechanismus zum Abbremsen oder Blockieren eines Antriebsrades,
um eine Bewegung der Maschine zu verhindern, im allgemeinen mit
dem Rad selbst verbunden. In der
US 43 80 844 A wird z.B. eine selbstfahrende
Bodenreinigungsmaschine beschrieben, bei der mit dem linken und
rechten Antriebsrad linke und rechte Parkbremsen verbunden sind,
die auch zum Lenken der Maschine dienen. Zu der Bremse auf jeder
Seite gehören
eine Bremstrommel von großem
Durchmesser, die mit der Radnabe auf ihrer Innenseite aus einem
Stück geformt
ist, sowie ein Bremsschuh, der mit der Außenfläche der Bremstrommel in Reibungsberührung gebracht
werden kann. Es ist ein einziges Steuerglied vorhanden, das die
gleichzeitige Betätigung
der Bremsen auf beiden Seiten gestattet. In der
US 32 00 907 A ist ein Gabelstaplerfahrzeug
beschrieben, bei dem eine zwangsläufige Parkbremse mit einem
Antriebsrad auf einer Seite verbunden ist. Zu dieser Parkbremse gehört eine
Scheibe, die mittels Schrauben an einer Radnabe befestigt ist. Die
Scheibe besitzt an ihrem Außenumfang
eine Vielzahl von Zähnen,
mit denen eine Klinke am Ende eines schwenkbar gelagerten Klinkenelements
in Eingriff gebracht werden kann.
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Bei einer selbstfahrenden Maschine,
zu deren Achse eine linke und eine rechte Radachse gehören, macht
es eine mit einem Rad verbundene Parkbremse erforderlich, dass die
Bremse getrennt von der Achse zusammengebaut wird. Dieser Umstand sowie
die Tatsache, dass eine solche Bremse aus einer relativ großen Zahl
von Bauteilen oder Elementen besteht, erhöht die Herstellungskosten der
Maschine. Außerdem ist
eine solche Parkbremse, die sich an der Außenseite der Maschine nahe
dem Rad und dem Untergrund befindet, der Einwirkung von Fremdkörpern wie
etwa auf dem Fuß-
oder Erdboden liegendem Kehricht ausgesetzt, wie er insbesondere durch
das rotierende Rad mitgerissen oder aufgewühlt wird, so dass sich Probleme
hinsichtlich der Funktion und Haltbarkeit der Bremse ergeben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Schaffung einer Achsenbaugruppe mit einem Achsenblockiermechanismus,
bei der der Zusammenbau erleichtert ist und die nach außen abgeschlossen
ist um eine große
Betriebssicherheit und Haltbarkeit sicherzustellen.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch
eine Achsenbaugruppe mit sich koaxial erstreckenden linken und rechten
Radachsen, die in einem gemeinsamen Achsengehäuse gelagert sind einem Paar
von blockierbaren linken und rechten Rotoren, die in dem gemeinsamen
Achsengehäuse
angeordnet und auf der linken bzw. rechten Radachse fest montiert
sind; einem Paar von beweglichen linken und rechten Sperrgliedern,
die in dem gemeinsamen Achsengehäuse
unterstützt
und betätigbar
sind, um mit dem Paar von linken und rechten Rotoren in formschlüssigen Eingriff
zu treten, um ihre Drehbewegung zu verhindern; und mit einem gemeinsamen Steuerglied,
das in dem gemeinsamen Achsengehäuse
angeordnet und betriebsmäßig mit
dem linken und rechten Sperrglied verbunden ist, so dass dann, wenn
das Steuerglied betätigt
wird, beide Sperrglieder gleichzeitig in Richtung auf ihre Blockierstellungen
bewegt werden, wobei ein Ende des Steuergliedes aus dem gemeinsamen
Achsengehäuse
nach außen
ragt.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Achsenbaugruppe
bietet den Vorteil, dass ein Achsenblockiermechanismus vorhanden
ist, der gegenüber
der Außenseite
abgeschlossen ist, so dass eine große Betriebssicherheit und Haltbarkeit
des Blockiermechanismus sichergestellt sind.
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Aus der
DE 90 03 883 U1 ist ein
Stirnradgetriebe, insbesondere für
eine Antriebseinheit eines Flurförderzeugs
bekannt bei dem die Blockierelemente nicht in formschlüssigen Eingriff
sondern nur in Reibungsberührung
miteinander gebracht werden können
und die Blockierelemente für
beide Radachsen nicht in einem gemeinsamen Achsengehäuse gelagert
sind, in dem sich beide Radachsen koaxial zueinander erstrecken.
Diese Druckschrift gibt daher keinerlei Anregung für die Ausbildung
der Achsenbaugruppe gemäß vorliegender
Erfindung.
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Bei der erfindungsgemäßen Achsenbaugruppe
können
durch eine Bewegung des Steuergliedes von der Außenseite des Achsengehäuses her
mit Hilfe des aus diesem herausragenden Endes dieses Gliedes die
beweglichen linken und rechten Sperrglieder in ihre Blockierstellungen
gebracht werden, in denen sie den linken und rechten Rotor drehfest
blockieren, so dass die linke und rechte Radachse blockiert sind.
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Die oben erwähnten Rotoren sind vorzugsweise
in Form von Scheiben ausgebildet, die an ihrem Außenumfang
eine Vielzahl von Zähnen
tragen, und jedes der oben genannten Sperrglieder kann vorzugsweise
um eine Achse schwenkbar sein, die parallel zu den Radachsen verläuft, und
besitzt vorzugsweise mindestens eine Klinke, die mit den oben erwähnten Zähnen in
Eingriff gebracht werden kann. Die Vielzahl von Zähnen an
jedem Rotor gewährleistet
eine schnelle Blockierfunktion des Achsenblockiermechanismus. Durch
diese Kombination aus Zähnen
und Klinke sowie durch die schwenkbare Lagerung jedes Sperrgliedes
um eine zu den Radachsen parallele Achse wird eine äußerst zuverlässige Blockierung
erzielt.
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Das oben genannte Steuerglied kann
vorzugsweise aus einer drehbaren Steuerwelle (50) bestehen,
die parallel zu den Radachsen verläuft und sich mit einem Ende
(50a) aus dem Achsengehäuse heraus
erstreckt. Das linke und das rechte Sperrglied (49L, 49R),
die um eine zu den Radachsen parallele Achse schwenkbar sind, sind
vorzugsweise auf dieser Steuerwelle so gelagert, daß die Sperrglieder durch
eine Drehbewegung dieser Welle um dieselbe geschwenkt werden. Bei
diesem Aufbau dient die Steuerwelle als Unterstützung für das linke und rechte Sperrglied
sowie auch als Betätigungsglied
für diese
Sperrglieder. Die drehbare Steuerwelle kann durch eine einfache
Tragkonstruktion unterstützt
sein und sich mit ihrem einen Ende aus dem Achsengehäuse heraus
erstrecken, ohne daß eine
spezielle Öffnung
in der Achsengehäusewand
benötigt
wird. Eine solche spezielle Öffnung
könnte
von einer solchen Größe und Form
sein, daß sich
Abdichtungsprobleme ergeben.
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Die oben erwähnten Zähne (47a) und Klinken
(49a) nehmen nicht immer eine Winkelstellung zueinander
ein, die zu einem gegenseitigen Eingriff führt. Außerdem befinden sich die Zähne und
die Klinke auf einer Seite in einer solchen Winkelstellung, auf
der anderen Seite jedoch nicht. Es ist daher wünschenswert, eine Federeinrichtung
vorzusehen, die betätigbar
ist, wenn die Zähne
und die Klinke sich nicht in der zum Eingriff erforderlichen Winkelstellung befinden,
um die auf die Steuerwelle ausgeübte
Blockierkraft zu speichern, bis eine solche Winkelstellung durch
eine leichte Weiterdrehung der Radachse und des darauf sitzenden
Rotors erreicht wird. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jedes der Sperrglieder (49L, 49R)
auf der Steuerwelle (50) drehbar gelagert, und zwischen
jedem Sperrglied und der Steuerwelle ist eine Federeinrichtung vorgesehen,
so daß das
Sperrglied durch die Feder um die Steuerwelle geschwenkt wird.
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Als Federeinrichtung wird vorzugsweise
eine Torsionsfeder (53) verwendet, die auf der Steuerwelle
angeordnet ist. Diese Torsionsfeder arbeitet vorzugsweise derart
mit der Steuerwelle zusammen, daß die Feder durch eine Drehbewegung
der Welle gespannt wird, um jedes Sperrglied im Sinne einer Drehbewegung
vorzuspannen. Eine solche Torsionsfeder kann so eingerichtet sein,
daß sie
das Sperrglied zur Drehbewegung zwingt, wenn es sich noch in der
Blockierstellung befindet, in der die Klinke (49a) in die
Zähne (47a)
des Rotors eingreift, um eine zuverlässige Blockierstellung der
Radachse sicherzustellen.
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Es kann für das linke und das rechte
Sperrglied (49L, 49R) eine einzige Torsionsfeder
verwendet werden, um die Anzahl der Bauteile für den Blockiermechanismus zu
verringern. Diese einzige Feder ist auf der Steuerwelle so angebracht
daß ihr
eines Ende am linken und ihr anderes Ende am rechten Sperrglied
und ihr in axialer Richtung mittlerer Abschnitt (53c) an
der Steuerwelle angreift, so daß den beiden
axialen Hälften
der Feder durch die Drehbewegung der Welle gleichzeitig eine Torsion
erteilt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Federeinrichtung zwischen der Steuerwelle
(50) und den jeweiligen Sperrgliedern (49L, 49R)
angeordnet ist, sind Einrichtungen vorgesehen, um die Drehbewegung
jedes Sperrgliedes gegenüber
der Steuerwelle auf ein vorbestimmtes Maß zu begrenzen. Derartige Begrenzungseinrichtungen gestatten
die Verwendung einer Konstruktion, bei der die Federeinrichtung
die Sperrglieder so vorspannt, daß sie sich bereits bei der
nichtbetätigten
Stellung der Steuerwelle bewegen, so daß dann, wenn diese Welle betätigt wird,
eine schnelle Drehbewegung jedes Sperrgliedes erfolgt. Die genannte
Begrenzungseinrichtung gestattet auch die Verwendung einer Konstruktion,
bei der dann, wenn die Steuerwelle in Rückwärtsrichtung betätigt wird,
um die Radachsen aus der Blockierstellung zu lösen, jedes Sperrglied direkt
durch die Steuerwelle von jedem Rotor durch die Drehbewegung entfernt
wird, so daß ein
sicheres Lösen
aus der Blockierstellung erreicht wird.
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In einem Fall, in dem eine Achsenbaugruppe für eine selbstfahrende
Maschine mit einer Antriebsquelle versehen ist, wird durch die genannte
Baugruppe der Zusammenbau der Maschine erheblich vereinfacht. Die
Erfindung bezieht sich auf eine Achsenbaugruppe, die einen einzigen
oder ein Paar von Motoren als Antriebsquelle aufweist. Bei den Motoren
kann es sich entweder um Elektro- oder Hydraulikmotoren handeln.
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Bei einer Achsenbaugruppe mit einem
einzigen Motor ist der Motor (30) an dem Achsengehäuse fest
montiert, so daß sich
seine Motorwelle (30a) in das Gehäuse erstreckt. Zwischen der
linken und der rechten Radachse ist ein Differentialgetriebe (35)
angeordnet, um das Wenden der Maschine zu erleichtern. Obwohl die
Fahrgeschwindigkeit der Maschine durch Einstellen oder Variieren
der Motordrehzahl geregelt wird, ist ein Drehzahlmindergetriebe
(40) zwischen der Motorwelle und dem Differentialgetriebe
vorgesehen, um den Gebrauch des Motors im niedrigen Drehzahlbereich
zu vermeiden, in dem die Motordrehzahl unstabil ist, und um das
Drehmoment zum Achsenantrieb zu erhöhen. Ein Paar von blockierbaren
Rotoren (47L, 47R) des Achsenblockiermechanismus
sind links und rechts auf den Radachsen Seite an Seite mit einem
Paar von linken und rechten Differential-Abtriebsrädern (38)
des Differentialgetriebes fest montiert.
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Bei einer Achsenbaugruppe mit einem
Paar von Motoreinrichtungen sind diese Motoren (30L, 30R)
an dem Achsengehäuse
fest montiert, so daß sich
ihre Motorwellen (30a) in das Gehäuse erstrecken. Da die Maschine
dadurch gewendet werden kann, daß man die beiden Motoren mit
verschiedenen Drehzahlen laufen läßt, um die linke und die rechte
Achse mit unterschiedlichen Umdrehungsgeschwindigkeiten anzutreiben,
ist kein Differential getriebe vorgesehen. Zwei Drehzahlmindermechanismen
(40L, 40R) entweder in Form von Zahnradgetrieben
oder Kettenkränzen,
sind zwischen den Motorwellen und der linken und rechten Radachse angeordnet.
Ein Paar von blockierbaren linken und rechten Rotoren (47L, 47R)
des Achsenblockiermechanismus sind auf der linken und rechten Radachse Seite
an Seite mit den Endreduktionsrädern
(80) des Paares von Drehzahlmindermechanismen fest montiert.
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Bei der erfindungsgemäßen Achsenbaugruppe
sind die Bauteile in dem Achsengehäuse auf der linken und rechten
Seite allgemein symmetrisch angeordnet. Daher kann das Achsengehäuse zum Zweck
des leichten Einbaus der verschiedenen Elemente aus zwei Hälften bestehen,
die in einer Ebene zusammengesetzt sind, die zwischen der linken
und rechten Radachse rechtwinklig zu diesen verläuft. Die linke und die rechte
Gehäusehälfte (19L, 19R) können von
gleicher Form sein. Gleich geformte Gehäuse oder Gehäusehälften können für eine Achse mit
einem einzigen Motor und eine Achse mit einem Paar von Motoren gleichermaßen verwendet
werden, indem man eine Öffnung
(31) in der Seitenwand jeder Gehäusehälfte zur Aufnahme einer Motorwelle
vorsieht oder indem man bei der erstgenannten Achse diese Öffnung in
der Seitenwand einer der Gehäusehälften mittels
eines Abdeckteils (68) verschließt.
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Da die erfindungsgemäße Achsenbaugruppe
mit einem in dem Achsengehäuse
angeordneten Achsenblockiermechanismus ausgebildet ist, so daß die Baugruppe
als einheitliches Maschinenteil gehandhabt werden kann, wird der
Zusammenbau der selbstfahrenden Maschine erleichtert, was die Herstellungskosten
senkt. Dieser Vorteil ist besonders bemerkenswert im Fall einer
Achsenbaugruppe, in die ein Motor eingebaut ist. Der erfindungsgemäße Achsenblockiermechanismus
ist so ausgebildet, daß auf
der linken und rechten Radachse linke und rechte Rotoren (47L, 47R)
auf der Innenseite des Achsengehäuses
montiert sind, die dazu dienen, die Radachsen zu blockieren, und
diese Rotoren, die zusammen mit den Radachsen umlaufen, können innerhalb des
Achsengehäuses
mit Hilfe des linken und rechten Sperrgliedes (49L, 49R)
blokkiert werden, welch letztere durch ein Steuerglied oder eine
Steuerwelle (50) betätigt
werden. Dieser Achsenblockiermechanismus ist von einfachem und kompaktem
Aufbau und besteht aus einer relativ geringen Anzahl von Elementen,
so daß die
Herstellungskosten der selbstfahrenden Maschine weiter verringert
werden.
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Der Achsenblockiermechanismus, der
gemäß der Erfindung
in dem Achsengehäuse
angeordnet ist, ist von der Außenseite
der selbstfahrenden Maschine völlig
abgeschlossen, so daß der
Blockiermechanismus zuverlässig
arbeitet und eine große Haltbarkeit
aufweist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer
Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigt:
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- 1 eine
schematische Schrägansicht
einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine mit einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Achsenbaugruppe;
- 2 eine schematische
Schrägansicht
eines Teils der Achsenbaugruppe nach 1;
- 3 eine als Schnitt
gezeichnete Draufsicht eines Teils der Achsenbaugruppe nach 2;
- 4 eine Schrägansicht
verschiedener Elemente eines Differentialgetriebes und eines Rotors nach 3;
- 5 eine als Schnitt
gezeichnete Seitenansicht eines Teils eines Achsenblockiermechanismus nach 3;
- 6 eine Schrägansicht
verschiedener Elemente des Achsenblockiermechanismus nach 3;
- 7(a), (b) und (c) Drauf sichten eines Teils des Achsenblockiermechanismus
in drei verschiedenen Betriebszuständen; '
- 8 eine seitliche
Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 3;
- 9 eine seitliche
Schnittansicht entlang der Linie IX–IX in 3;
- 10 eine Schnittzeichnung
eines Teils des Achsengehäuses
nach 3;
- 11 eine als Schnitt
gezeichnete Draufsicht, die 3 ähnelt, jedoch
eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Achsenbaugruppe zeigt;
und
- 12 eine schematische
Schrägansicht
einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine mit der Achsenbaugruppe
nach 11.
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In 1 ist
eine selbstfahrende Bodenreinigungsmaschine dargestellt, bei der
die erste bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Achsenbaugruppe
verwendet wird. Gemäß 1 und 2 besitzt die Reinigungsmaschine einen
Maschinenkörper 15,
einen Maschinenrahmen 16, der am äußeren, unteren Teil des Körpers 15 angeordnet
ist, sowie einen zweiten Maschinenrahmen 17 an der Unterseite
des Körpers 15.
Zu dem ersten Rahmen 16 gehören linke und rechte nach oben
ragende Rahmenteile 16a, an denen ein Handgriff 18 befestigt
ist, der sich vom Körper 15 aus
nach hinten erstreckt. An der hinteren Hälfte des zweiten Rahmens 17 ist
eine Achsenbaugruppe mit einem Achsengehäuse 19 montiert. An
den Radscheiben 20a an den äußeren Enden der sich nach links
und rechts aus dem Achsengehäuse 19 erstreckenden
linken und rechten Radachsen 20L und 20R sind
linke und rechte Antriebsräder 21 befestigt,
mittels deren die Reinigungsmaschine angetrieben wird. Der Rahmen 17 trägt an seinem
vorderen Ende linke und rechte Schwenkrollen 22.
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Wie in
1 gezeigt,
gehört
zu dem Fahrzeugkörper
15 ein
abnehmbarer oder anheb- und kippbarer Abfallbehälter
23. Ein zylindrischer
rotierender Besen (nicht gezeigt) zum Kehren der Bodenfläche, um
Unrat aufzunehmen und in den Behälter
23 zu
befördern,
ist an der Unterseite des Körpers
15 angebracht, und
ein Vakuummechanismus (nicht gezeigt), der zusammen mit dem Besen
dazu dient, den Kehricht durch Saugkraft in den Behälter
23 zu
befördern,
ist in dem Körper
15 angeordnet.
Auf einer Seite des vorderen Endes des Körpers
15 ist eine
rotierende Seitenbürste
24 zum
Scheuern des Bodens angebracht. Ein Tank (nicht gezeigt) zum Zuführen eines
Reinigungsmittels oder einer Scheuerlösung kann in dem Maschinenkörper
15 vorgesehen
sein. Diese und andere Bestandteile der Reinigungsmaschine können von
beliebiger bekannter Bauart sein. Beispiele für derartige bekannte Konstruktionen
sind in der oben genannten
US-PS
4 380 844 beschrieben. Auf der Oberseite des Körpers ist
eine Schalttafel
25 mit Bedienungseinrichtungen (nicht
gezeigt) für die
verschiedenen Geräte
angebracht.
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Wie ebenfalls in 1 gezeigt, ist der Handgriff 18 mit
einem Kupplungshebel 27 versehen. Wie üblich, ist dieser Kupplungshebel 27 als
Sicherheitsfahrschaltung ausgebildet, die ein Fahren der Reinigungsmaschine
nur dann gestattet, wenn der Hebel zusammen mit dem Handgriff erfaßt wird.
Der Handgriff 18 weist außerdem einen Schalthebel 28 zum Regeln
der Fahrgeschwindigkeit der Maschine auf. Obwohl hier eine Maschine
für Handführung beschrieben
wird, läßt sich
die Erfindung auch bei einer Maschine mit Fahrersitz anwenden.
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Gemäß 3 ist ein Motor 30 an einer äußeren Seitenwand
des Achsengehäuses 19 fest
montiert. Hierbei kann es sich entweder um einen Elektro- oder einen
Hydraulikmotor handeln, doch der dargestellte Motor ist ein Elektromotor.
Der Motor 30 dient als Antriebsquelle zum Fahren der Reinigungsmaschine
und ist an dem Achsengehäuse 19 so
angebracht, daß ein
ringförmiger
Ansatz 30b des Motorgehäuses
in eine Öffnung 31 in
einer Seitenwand des Achsengehäuses 19 eingepaßt ist,
so daß sich
die Motorwelle 30a durch die Öffnung 31 in das Gehäuse 19 erstreckt.
Der in 1 gezeigte Kupplungshebel 27 dient
dazu, wenn er ergriffen wird, einen Schalter (nicht gezeigt) für die Stromzufuhr
zu dem Motor 30 einzuschalten, und der ebenfalls in 1 gezeigte Schalthebel 28 dient
dazu, ein Potentiometer (nicht gezeigt) zu betätigen, um die Laufgeschwindigkeit des
Motors 30 zu verändern.
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Wie ebenfalls in 3 gezeigt, weist das Achsengehäuse 19 aus
einem Stück
bestehende linke und rechte Gehäusehälften auf.
Die linke und rechte Radachse 20L und 20R sind
mit ihren inneren Enden in dem Achsengehäuse 19 über linke
und rechte ringförmige
Lagerglieder 33 drehbar gelagert, wobei letztere Schmiermittelnuten 33a aufweisen, und
sie sind mit ihren äußeren Enden über linke
und rechte Kugellager 34 gelagert, die an den äußeren Endabschnitten
der Achsengehäuseteile
angeordnet sind. An den Innenseiten der linken und rechten Lagerglieder 33 ist
zwischen den linken und rechten Radachsen 20L und 20R ein
Differentialgetriebe 35 vorgesehen, um für den erforderlichen
Unterschied zwischen den Drehgeschwindigkeiten dieser Achsen zu
sorgen, wenn die Reinigungsmaschine gewendet wird. Wie üblich, gehören zu diesem
Differential getriebe 35 ein Paar von Differentialkegelrädern 37,
die auf einer Ritzelwelle 36 montiert sind, sowie ein Paar von
Differential-Abtriebsrädern 38,
die auf der linken und rechten Radachse mittels einer Keilverzahnung fest
montiert sind. Diese Kegelräder 37 und
Zahnräder 38 kämmen miteinander
wie gezeigt.
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Gemäß 3 wird Kraft von der Motorwelle 30a über einen
Drehzahlmindermechanismus 40 auf das Differentialgetriebe 35 übertragen.
Das heißt, daß eine Tragwelle 41,
die parallel zu der Motorwelle und den Radachsen verläuft, zwischen
der Motorwelle 30a und dem Differentialgetriebe 35 angeordnet
ist und an ihren beiden Enden durch das Achsengehäuse 19 drehfest
unterstützt
wird. Auf dieser Tragwelle 41 sind aus einem Stück geformte
größere und
kleinere Zahnräder 43 und 45 drehbar
gelagert. Das größere Zahnrad 43 kämmt mit
einem kleinen Zahnrad 42, das auf der Motorwelle 30a fest
montiert ist, während
das kleinere Zahnrad 45 mit einem großen Eingangszahnrad 44 des
Differentialgetriebes 35 kämmt.
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Wie ebenfalls in 3 gezeigt, sind zwischen dem linken und
rechten Differential-Abtriebsrad 38 und den Lagergliedern 33 blockierbare
linke und rechte scheibenförmige
Rotoren 47L und 47R angeordnet und durch Keilverzahnungen
auf der linken und rechten Radachse 20L und 20R fest
montiert. Gemäß 3 und 4 weist das Eingangszahnrad 44 in
seinem Nabenabschnitt eine rechteckige Öffnung 44a mit zwei
einander gegenüberliegenden Aussparungen 44b auf,
in die die beiden Enden der Ritzelwelle 36 eingesetzt sind.
Die Ritzelwelle 36 ist mit einem rechteckigen Mittelabschnitt 36a ausgebildet,
der in die Öffnung 44a des
Eingangszahnrades 44 eingesetzt wird. Es ist links und
rechts ein Paar von Halteteilen 48L und 48R aus
Metallblech vorgesehen, die an dem mittleren Wellenabschnitt 36a von der
Seite der betreffenden Differential-Abtriebsräder 38 her anliegen,
um die Ritzelwelle 36 an einer Bewegung in Richtung auf
die Abtriebsräder 38 zu
hindern. Jedes dieser Halteglieder 48L und 48R weist ein
Paar von Flügeln 48a auf,
die an der Seitenfläche des
Nabenabschnitts des Eingangszahnrades 44 anliegen, um dieses
Zahnrad an einer seitlichen Bewegung zu hindern, sowie ein Paar
von Vorsprüngen 48b,
die den rechteckigen Mittelabschnitt 36a der Ritzelwelle 36 auf
der Außenseite
der Öffnung 44a zwischen
sich einschließen,
um die Ritzelwelle an einer Neigungsbewegung zu hindern. Im zusammengebauten
Zustand nach 3 werden
die Halteteile 48L und 48R durch die Differential-Abtriebsräder 38 und
die Rotoren 47L und 47R in ihrer Lage gehalten, die
jeweils nebeneinander auf den betreffenden Radachsen montiert sind
und durch Halteringe auf den Radachsen daran gehindert werden, sich
in Richtung auf die Lagerglieder 33 zu bewegen.
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Wie in 3 bis 5 gezeigt, ist jeder der
Rotoren 47L und 47R an seinem Außenumfang
mit einer Vielzahl von Zähnen 47a versehen.
Gemäß 3 und 5 ist eine Steuerwelle 50, die
parallel zu den Radachsen 20L und 20R verläuft, in
dem Achsengehäuse 19 angeordnet
und an ihren beiden Enden durch das Gehäuse drehbar gelagert. Ein Paar
von Sperrgliedern 49L und 49R sind links und rechts
mit ihren Basisabschnitten auf der Steuerwelle 50 drehbar
gelagert und lassen sich durch eine Drehbewegung der Welle 50 zur
Schwenkbewegung um die Welle veranlassen. Gemäß 5 und 6 trägt jedes dieser
linken und rechten Sperrglieder an seinem freien Ende mindestens
eine Klinke 49a, die dann, wenn die Sperrglieder 47L und 47R durch
eine Drehbewegung der Steuerwelle 50 in Richtung des Pfeils P
in 3 gedreht werden,
in die Zähne 47a des
Rotors auf der betreffenden Seite eingreift. Ein Ende 50a der
Steuerwelle ragt nach außen
aus dem Achsengehäuse 19 heraus,
wie in 2 und 3 gezeigt.
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Gemäß 3 und 6 weist
der Buchsenabschnitt jedes Sperrgliedes 49L, 49R,
mit dem das Glied auf der Steuerwelle 50 drehbar gelagert
ist, auf beiden Seiten ein Paar von eckigen, länglichen Aussparungen 49b und 49c auf.
Linke und rechte Stifte 52, die mit Preßsitz in radialen Bohrungen 50b in
der Steuerwelle 50 sitzen, sind in die Aussparungen 49b der
linken und rechten Sperrglieder 49L und 49R eingesetzt,
so daß die
Drehbewegung jedes Sperrgliedes gegenüber der Steuerwelle 50 auf
eine Strecke begrenzt ist, die durch die Winkellänge der Aussparung 49b bestimmt
wird. Zwischen dem linken und dem rechten Sperrglied 49L und 49R ist
auf der Steuerwelle 50 eine Torsionsfeder 53 angeordnet,
deren beide Enden 53a und 53b in die Aussparungen 49c des
linken und rechten Sperrgliedes hineinragen und mit diesen Gliedern 49L und 49R zusammenarbeiten.
Die Torsionsfeder 53 weist in ihrem axialen Mittelabschnitt
eine Schlinge 53c auf, und die Steuerwelle besitzt eine
weitere radiale Bohrung 50c zwischen den Bohrungen 50b.
In die Bohrung 50c ist ein Stift 54 mit Preßsitz eingeführt, der
sich durch die Federschlinge 53c erstreckt, so daß dann,
wenn die Steuerwelle 50 in Richtung des Pfeils P in 3 gedreht wird, die Schlinge 53c durch
den Stift 54 in der gleichen Richtung bewegt wird. Durch
diese Bewegung der Schlinge 53c wird die Torsionsfeder 53 gespannt.
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Wie ebenfalls in 3 und 6 gezeigt,
weist das Ende 50a der Steuerwelle 50 eine radiale
Bohrung 50d auf. Ein Steuerarm 57 ist mit seinem
Nabenabschnitt 57a an dem Wellenende 50a mittels
eines Stiftes 56 befestigt, der in der Bohrung 50d mit Preßsitz befestigt
ist. Gemäß 2 ist der Steuerarm 57 durch
ein Schub- und Zug-Steuerkabel 59 mit einem Steuerhebel 58 verbunden,
der an der Unterseite des Handgriffs 18 angeordnet ist.
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7 veranschaulicht
drei Betriebszustände des
Sperrgliedes 49R auf einer Seite. Wie in dieser Figur zu
sehen, werden für
die oben erwähnten
Stifte 52 und 54 Splinte verwendet. 7(a) zeigt die gelöste Stellung des Sperrgliedes 49R,
bei der die Steuerwelle 50 nicht in Richtung des Pfeils
P gedreht worden ist. Bei diesem Zustand liegt das Federende 53b an
einer Endfläche
der Aussparung 49c aus der Richtung des Pfeils P an, so
daß das
Sperrglied 49R in Richtung des Pfeils P vorgespannt wird,
und die Schwenkbewegung des Gliedes 49R wird durch die Anlage
des Stiftes 52 an einer Endfläche der Aussparung 49b aus
der dem Pfeil P entgegengesetzten Richtung verhindert. Wird der
Steuerhebel 58 nach 2 betätigt, um
der Steuerwelle über
das Kabel 59 und den Steuerarm 57 eine Drehbewegung
in Richtung des Pfeils P zu erteilen, wird die Schlinge 53c der
Torsionsfeder 53 durch den Stift 54 ebenfalls
in Richtung des Pfeils verlagert, so daß jede axiale Hälfte der
Torsionsfeder 53 die Tendenz zu einer Verdrehung erhält.
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In einem Zustand, in dem die Klinke 49a in eine
Lücke zwischen
zwei Zähnen 47a des
Rotors eintreten kann, wie in 5 anhand
des Sperrgliedes 49L mit getrichelten Linien dargestellt,
tritt die Klinke 49a sofort mit den Zähnen 47a in Eingriff.
Diese Eingriffssituation ist in 7(b) dargestellt.
Die Einrichtung ist so getroffen, daß während das Sperrglied an einer
Bewegung in Richtung des Pfeils P gehindert wird, wenn seine Klinke 49a den
Boden der Lücke zwischen
zwei Zähnen 47a des
Rotors erreicht, die Steuerwelle 50 um eine gewisse Strecke
weiter in Richtung des Pfeils P gedreht wird, so daß der Stift 52 von
der Endfläche
der Aussparung 49b fort bewegt wird, um außer Eingriff mit dem Sperrglied
zu kommen, wie in 7(b) gezeigt. Infolgedessen
ist das Sperrglied bei dem Zustand nach 7(b) weiterhin
durch die Torsionsfeder 53 in Richtung des Pfeils P vorgespannt.
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In einem Fall, in dem die Klinke 49a einmal
in Berührung
mit dem Kopf eines der Zähne 47a gekommen
ist, so daß die
Schwenkbewegung des Sperrgliedes einmal verhindert worden ist, wird
nur die Steuerwelle 50 in Richtung des Pfeils P gedreht, wie in 7(c) gezeigt, so daß die Torsionsfeder 53 stark
gespannt und dadurch die Vorspannkraft vergrößert wird. Sowie nun durch
eine leichte Weiterdrehung des Rotors 47L oder 47R ein
Zustand erreicht ist, in dem die Klinke 49a in eine Lücke zwischen zwei
Zähnen 47a eintreten
kann, wird das Sperrglied 49L oder 49R weiter
in Richtung des Pfeils P bewegt, so daß die Situation nach 7(b) erreicht wird.
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Wird die Steuerwelle 50 mit
Hilfe des Steuerhebels 58 nach 2 aus ihrer Lage nach 7(b) entgegen
dem Pfeil P gedreht, wird das Sperrglied 49R durch den
Stift 52 aus seiner Lage an einer Endfläche der Aussparung 49b in
der dem Pfeil P entgegengesetzten Richtung gedreht. Das Ende 53b der Torsionsfeder 53 wird
durch das Sperrglied 49R entgegen dem Pfeil P verschoben,
so daß die
Torsionsfeder 53 in Umfangsrichtung der Steuerwelle 50 bewegt
wird und die Schlinge 53c mit dem Stift 54 in Eingriff
bleibt.
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Die beiden Aussparungen 49b und 49c jedes Sperrgliedes 49L, 49R sind
seitlich offen, so daß diese
Aussparungen bei der Herstellung des Sperrgliedes in einem Gußvorgang
leicht ausgebildet werden können.
Da diese Aussparungen 49b und 49c gleich geformt
sind, können
zwei gleich geformte Sperrglieder für das linke und das rechte
Sperrglied 49L und 49R verwendet werden, indem man eine
der Aussparungen als Aussparung 49b und die andere als
Aussparung 49c benutzt. Die Torsionsfeder 53 kann
an der Steuerwelle 50 dadurch befestigt werden, daß man anstelle
der gezeigten Schlinge 53c einen axialen mittleren Windungsabschnitt
vorsieht, der eine runde Öffnung
bildet, in die der Stift eingreifen kann. Die gezeigte Torsionsfeder 53 kann
einfach dadurch hergestellt werden, daß man einen Teil einer handelsüblichen
Schraubenfeder auseinanderzieht, um die Schlinge 53c auszubilden.
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Gemäß 2 und 3 besteht
das Achsengehäuse 19 aus
einer linken und einer rechten Gehäusehälfte 19L und 19R,
die aneinander befestigt sind. Linke und rechte Ansichten des Achsengehäuses 19 sind
in 8 und 9 gezeigt. Wie aus 3, 8 und 9 ersichtlich, sind beide
Gehäusehälften 19L und 19R gleich
geformt. Das heißt,
daß eine
vertikale Ebene S, die sich zwischen der linken und rechten Radachse 20L und 20R rechtwinklig
zu diesen Radachsen erstreckt, als Anschlußebene zwischen den Gehäusehälften 19L und 19R dient.
Es sind nicht mit Gewinde versehene Bohrungen 62 und Gewindebohrungen 63 abwechselnd
im Außenrand
jeder Gehäusehälfte angebracht,
wie in 5 anhand der
Gehäusehälfte 19L gezeigt,
und gemäß 8 und 9 sind die linke und die rechte Gehäusehälfte mittels
Schrauben 64 aneinander befestigt, die sich jeweils durch
nicht mit Gewinde versehene Löcher 62 einer
Gehäusehälfte erstrecken
und in Gewindelöcher 63 der
anderen Hälfte
eingeschraubt sind. Die Achsen der Radachsen 20L, 20R,
der Motorwelle 30a, der Tragwelle 41 und der Steuerwelle 50 liegen
in einer horizontalen Ebene, die das Achsengehäuse 19 in mittlerer
vertikaler Höhe
durchkreuzt. Eine Öleinfüllbohrung 65, deren
Mittelachse ebenfalls in der genannten horizontalen Ebene liegt,
ist in jeder der Gehäusehälften 19L und 19R ausgebildet
und wird mittels eines herausnehmbaren Ölstopfens 66 verschlossen,
so daß das
Gehäuse 19 von
beiden Seiten mit Schmieröl versorgt
werden kann.
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Wie in 3 gezeigt,
ist eine Öffnung 31,
die der zuvor erwähnten Öffnung 31 für den Durchtritt
der Motorwelle 30a gleicht, auch in der Seitenwand der linken
Gehäusehälfte 19L ausgebildet
und mit Hilfe eines elastomerischen oder elastischen Abdeckteils 68 verschlossen.
Gewindebohrungen 70 für
Schrauben 69 zum Befestigen des Motors 30 sind
ebenso auch in der linken Gehäusehälfte 19L ausgebildet und
bleiben unbenutzt. Ein Paar von Nuten zum drehfesten Einfügen der
Enden der Tragwelle 41 sind in den Innenwänden der
Gehäusehälften 19L und 19R in
gleicher Weise ausgebildet. Ein Paar von durchgehenden Bohrungen
zur drehbaren Aufnahme der beiden Endabschnitte der Steuerwelle 50 sind ebenfalls
in den Seitenwänden
der Gehäusehälften gleich
ausgebildet, und die betreffende Bohrung der rechten Gehäusehälfte 19R wird
durch die Steuerwelle 50 selbst verschlossen. Ein Paar
von Gewindebohrungen 71 nach 10 sind
in den Seitenwänden
beider Gehäusehälften gleich
ausgebildet, so daß im
zusammengebauten Zustand die Bohrung 71 der linken Gehäusehälfte 19L tief
er und die Bohrung der rechten Gehäusehälfte 19R höher liegt.
Wie in 8 bis 10 zu erkennen, ist in die
tiefer gelegene Bohrung 71 ein Ölablaßstopfen 72 eingeschraubt, während in
die höher
gelegene Bohrung 71 ein Belüftungsstofen 73 eingeschraubt
ist.
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Dadurch, daß die linke und rechte Gehäusehälfte 19L und 19R gleich
geformt werden, wie zuvor beschrieben, werden die Herstellungskosten
des Achsengehäuses 19 und
somit der Achsenbaugruppe erheblich reduziert, Das gezeigte Achsengehäuse 19 ist
außerdem
so konstruiert, daß es
zwecks weiterer Ersparnis auch für
eine Achsenbaugruppe mit zwei Motoren verwendet werden kann, wie
weiter unten näher
beschrieben. Gemäß 2 wird das Achsengehäuse 19 an
seinem vorderen Ende durch eine nach oben ragende Strebe 75 an
einem Querglied 17a des Maschinenrahmens 17 und
an seiner Rückseite
durch ein Paar von Klammern 77 aus Metallblech gehalten,
welch letztere die linke und die rechte Gehäusehälfte über Elastomerringe 76 an
dem Maschinenrahmen 17 festspannen.
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Die in 1 gezeigte
Bodenreinigungsmaschine dient zum Reinigen unterschiedlicher Flächen einschließlich Fußböden in Innenräumen, Straßendecken
und Parkplätzen
in der Weise, daß eine
Bedienungsperson hinter der Maschine den Kupplungshebel 27 zusammen
mit dem Handgriff 18 erfaßt, um die Maschine fortzubewegen.
Die Fahrgeschwindigkeit der Maschine kann durch Verändern der
Position des Schalthebels 28 stufenlos geregelt werden.
Die Maschine wird mit Hilfe des Handgriffs 18 gelenkt oder
gewendet, und das Wenden geschieht mühelos dank der Funktion des
Differentialgetriebes 35 nach 3. Soll die Maschine rückwärts bewegt
werden, nimmt die Bedienungsperson ihre Hände von dem Kupplungshebel 27 fort,
um den Antrieb der Maschine zu unterbrechen, und zieht an dem Handgriff 18, um
die Maschine rückwärts zu bewegen.
Verwendet man für
den Motor 30 einen Umkehrmotor, ist auch ein automatisches
Rückwärtsfahren
der Maschine möglich.
Soll die Maschine geparkt werden oder tritt ein Notfall ein, hat
die Bedienungsperson den Kupplungshebel 27 freizugeben
und anschließend
den in 2 gezeigten Steuerhebel 58 zu
betätigen.
In einem solchen Fall werden der linke und der rechte Rotor 47L
und 47R und somit auch die linke und rechte Radachse 20L und 20R durch
das linke und rechte Sperrglied 49L und 49R drehfest
blockiert, so daß ein sicherer
und zuverlässiger
Stillstand der Maschine erreicht wird.
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11 zeigt
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Achsenbaugruppe nach der Erfindung, und 12 zeigt eine selbstfahrendende Bodenreinigungsmaschine,
bei der Gebrauch von der zweiten Ausführungsform gemacht wird. Bei
dieser Ausführungsform
sind gemäß 11 zwei Motoren 30L und 30R vorhanden,
um die linke und rechte Radachse 20L und 20R einzeln
anzutreiben. Hierbei ist gemäß 12 der Handgriff 18 mit
einem linken und einem rechten Schalthebel 28L und 28R versehen,
so daß die
Bedienungsperson die Drehzahl der betreffenden Motoren 30L und 30R einzeln
verändern
kann.
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Gemäß 11 wird auch hier ein Achsengehäuse 19 verwendet,
das sich aus einer linken und einer rechten Gehäusehälfte 19L und 19R zusammensetzt,
und dieses Gehäuse 19 ist
identisch mit demjenigen der ersten Ausführungsform. Die beiden Motoren 30L und 30R sind
an den Seitenwänden
der beiden Gehäusehälften 19L und 19R mittels
der Öffnungen 31 und
der in diesen Seitenwänden
vorgesehenen Gewindelöcher 70 befestigt.
Da die Maschine durch unterschiedliche Drehzahlen der beiden Motoren 30L und 30R gewendet
werden kann, ist zwischen der linken und der rechten Radachse 20L und 20R kein
Differentialgetriebe vorgesehen. Zwischen der linken und der rechten
Motorwelle 30a, die sich in das Achsengehäuse 19 erstrecken,
und den linken und rechten Radachsen 20L und 20R sind
linke und rechte Drehzahlmindermechanismen 40L und 40R angeordnet.
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Das heißt, daß, wie auch in 11 gezeigt, zwei Paare von einstückig geformten
größeren und kleineren
Zahnrädern 43 und 45 auf
einer Tragwelle 41 drehbar gelagert sind, die derjenigen
der ersten Ausführungsform
gleicht. Die größeren Zahnräder 43 kämmen mit
kleinen Zahnrädern 42,
die auf der linken und rechten Motorwelle 30a fest montiert
sind. Die kleineren Zahnräder 45 kämmen mit
großen Zahnrädern 80,
die auf der linken und rechten Radachse 20L und 20R mittels
Keilverzahnungen fest montiert sind. Die gezeigten Drehzahlmindergetriebe 40L, 40R können auch
einfach durch Drehzahlmindermechanismen der Kettenradbauart ersetzt
werden.
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Die gleich ausgebildeten linken und
rechten Radachsen 20L und 20R entsprechen ebenfalls
denjenigen der ersten Ausführungsform.
Um einen Querabstand zu schaffen, der der Quererstreckung des Differentialgetriebes 35 der
ersten Ausführungsform entspricht,
ist zwischen dem linken und dem rechten Drehzahlminderzahnrad 80 auf
der linken und rechten Radachse eine Abstandsbuchse 82 eingebaut. Die
Lager 33 und 34 zur Aufnahme der Radachsen sind
ebenfalls mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch.
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Bei einer solchen Achsenbaugruppe
wird ein Achsenblockiermechanismus mit Elementen wie Rotoren 47L, 47R,
Sperrgliedern 49L, 49R, einer Steuerwelle 50 und
einer Torsionsfeder 53 verwendet, die sämtlich denjenigen der ersten
Ausführungsform gleichen
und ähnlich
wie bei dieser angeordnet sind. Infolgedessen arbeitet der Blockiermechanismus
der zweiten Ausführungsform
in ähnlicher
Weise wie der Blockiermechanismus der ersten Ausführungsform.
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In 11 und 12 sind Bauteile, die mit
den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind wie in 1 und 3,
identisch mit den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungsform.
Teile der zweiten Ausführungsform,
die in den Zeichnungen fortgelassen wurden, sind ebenfalls identisch
mit den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungsform. Da auf dem Markt
Nachfrage nach Achsenbaugruppen sowohl mit einem Motor als auch
mit zwei Motoren besteht, werden verschiedene Elemente einschließlich der Achsengehäuse 19 für beide
Arten von Achsenbaugruppen gemeinsam hergestellt, so daß eine weitere Ersparnis
erzielt wird.
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Die Bodenreinigungsmaschine nach 12 wird ähnlich wie diejenige nach 1 verwendet, abgesehen davon,
daß die
Maschine gelenkt oder gewendet wird, indem man der linken und der
rechten Radachse 20L und 20R durch getrennte Betätigung des
linken und rechten Schalthebels 28L und 28R unterschiedliche
Laufgeschwindigkeiten erteilt.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung
mit Achsenbaugruppen für
selbstfahrende Bodenreinigungsmaschinen mit Handführung beschrieben
wurde, läßt sie sich
auch für
andere selbstfahrende Maschinen sowohl der Handführungsbauart als auch mit Fahrersitz
verwenden.