DE4405872A1 - Hydrostatisches Antriebsaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebsaggregat mit mindestens einem hydrostatischen Triebwerk (Pumpe oder Motor), das zur Befestigung an oder in einem tragenden Bauteil vorgesehen ist. Das tragende Bauteil ist dabei das Bauteil, das mit dem hydrostatischen Triebwerk verbunden wird und dieses somit trägt. Das Triebwerk kann eine Pumpe oder ein Motor sein. Das Antriebsaggregat kann ein oder mehrere Triebwerke aufweisen, beispielsweise eine Pumpe und/oder einen Motor.

Hydrostatische Antriebsaggregate finden in erster Linie in Arbeitsmaschinen Ver­ wendung, beispielsweise als hydrostatische Antriebsachse eines Flurförderzeugs (DE 39 05 292 A1).

Arbeitsmaschinen verrichten nicht nur bestimmte Arbeiten, sie stellen auch den Arbeitsplatz der Personen dar, die sie benutzen, und sie gehören zum Arbeitsumfeld von Personen, die sich in unmittelbarer Nähe von Arbeitsmaschinen aufhalten müssen. Um die Leistungsfähigkeit dieser Personen nicht zu beeinträchtigen und unangenehme Umgebungsbedingungen zu vermeiden, ist man daher bestrebt, den Arbeitsplatz hinsichtlich der von den Arbeitsmaschinen abgegebenen Emissionen günstig zu gestalten. Hinsichtlich des Lärmproblems wird maschinenseitig mit sekundären Maßnahmen zur Schalldämmung operiert. Dennoch stellt die verbleibende, durch Arbeitsmaschinen verursachte Lärmbelästigung ein Problem dar. Was den oben genannten Personenkreis angeht, so wird dieser deshalb dazu angehalten, Gehör­ schutzmittel zu benutzen. Gehörschutzmittel stellen jedoch keine befriedigende Maßnahme dar und sind in vielen Fällen hinderlich.

Insbesondere die in Arbeitsmaschinen verwendete Hydrostatik stellt neben dem Verbrennungsmotor eine Hauptursache für die Geräuschentwicklung dar. Die von der Hydrostatik erzeugten Geräusche beruhen auf schnellen Druckänderungen und Druck­ pulsationen, die die hydrostatischen Bauteile und deren Umgebung zu Schwingungen anregen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geräuscharmes hydro­ statisches Antriebsaggregat der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Triebwerk durch mindestens eine elastische Halterung mit dem tragenden Bauteil verbunden ist (das Triebwerk wird bevorzugt ausschließlich über elastische Halterungen befestigt). Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, die im hydrostatischen Trieb­ werk (Pumpe und/oder Motor) entstehenden Akustikenergien bereits an der Stelle abzufangen, an der das hydrostatische Triebwerk mit dem tragenden Bauteil erstmals verbunden wird, wodurch das Triebwerk und das tragende Bauteil akustisch weitest­ gehend voneinander entkoppelt werden.

Hingegen ist bei den gattungsgemäßen hydrostatischen Antriebsaggregaten des Standes der Technik das hydrostatische Triebwerk mit dem tragenden Bauteil (meist einem Gehäuse) fest, d. h. metallisch verbunden, wodurch die vom hydrostatischen Triebwerk erzeugten Schwingungen auf das tragende Bauteil übertragen und dort infolge der in der Regel großen abstrahlenden Oberfläche verstärkt werden. Das tragende Bauteil wirkt als Resonanzkörper. Die durch die hydrostatische Baueinheiten erzeugte und durch das tragende Bauteil verstärkte akustische Energie wird un­ gehindert abgestrahlt, sofern nicht eine zusätzliche Kapselung erfolgt, was in vielen Fällen wegen beengter Platzverhältnisse problematisch ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsaggregat wird dagegen der Lärmerzeuger von Bauteilen abgekoppelt, die den Lärm weiterleiten und verstärken, wodurch gegenüber den hydrostatischen Antriebsaggregaten des Standes der Technik eine beträchtliche Lärmminderung erreicht wird.

Gemäß einer im Sinne einer weiteren Geräuschreduzierung vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß rotierende Ein- und/oder Ausgangsglieder (meist Wellen) des hydrostatischen Antriebsaggregats drehelastisch an damit zu verbindende rotierende Bauteile gekoppelt sind. Beispielweise wird dadurch die Pumpeneingangs­ welle von Drehschwingungen eines antreibenden Verbrennungsmotors entkoppelt. Am Ausgang des hydrostatischen Antriebsaggregats wird verhindert, daß durch Druck­ pulsationen erzeugte Drehschwingungen der Motorabtriebswelle in nachgeschaltete Bauteile, beispielsweise ein mechanisches Getriebe übertragen werden.

Es erweist sich als zweckmäßig, wenn im wesentlichen alle hydraulische Leitungen, die mit dem hydrostatischen Antriebsaggregat in Verbindung stehen, als Schlauchleitungen ausgebildet sind. Auf diese Weise werden auch von hydraulischen Verbindungsele­ menten keine geräuscherzeugenden Schwingungen übertragen.

Vorteilhaft ist es ferner, mindestens zwei elastische Halterungen unter Bildung mindes­ tens eines Zwischenraums vorzusehen. Es ist also nicht erforderlich, das Antriebs­ aggregat auf seiner ganzen Oberfläche elastisch zu lagern.

In Weiterbildung dieser Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß in dem Zwischenraum ein geräuschdämmendes Medium angeordnet ist. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Elastomer handeln. Es ist aber auch möglich, einen geeigneten Schaum oder Öl vorzusehen. Schließlich genügt zur Geräuschdämmung bereits ein Zwischenraum, in dem ein Vakuum herrscht oder der mit Luft gefüllt ist.

Eine günstige Anordnung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Antriebsaggregat aus mindestens einer Pumpe und mehreren im offenen Kreislauf an­ geschlossenen Motoren besteht.

Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der das Antriebsaggregat aus mindestens einer mit mindestens einem Motor fest verbundenen Pumpe besteht und als in sich verblockter Hydrostat im geschlossenen Kreislauf ausgebildet ist.

Günstig ist auch eine Ausgestaltung, gemäß der die Antriebsachse einen sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden ersten Gehäuseabschnitt zur Aufnahme der Pumpe aufweist und einen quer dazu angeordneten zweiten Gehäuse­ abschnitt zur Aufnahme zweier Motoren, von denen jeweils einer einem der Achsenden zugeordnet ist, wobei die Pumpe und die Motoren miteinander zu einem Hydrostaten verblockt sind, der durch elastische Halterungen, die in Art einer Dreipunkt-Aufhängung angeordnet sind, in der Antriebsachse gelagert ist, wobei im Bereich der Pumpe und im Bereich jeweils eines Motors eine elastische Halterung vorgesehen ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsaggregats treten vor allem dann zu Tage, wenn der Pumpe ein Antriebsmotor vorgeschaltet und den Motoren jeweils ein Getriebe nachgeschaltet ist und wenn das Pumpen-Eingangsglied durch eine drehelastische Kupplung mit dem Antriebsmotor und jeweils das Motor- Ausgangsglied durch eine drehelastische Kupplung mit dem Getriebe verbunden ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schema­ tischen Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Figur zeigt ein in diesem Ausführungsbeispiel als Antriebsachse ausgestaltetes hydrostatisches Antriebsaggregat, bestehend aus einer Pumpe 1 (Schrägscheiben- Axialkolbenmaschine) und zwei Motoren 2 und 3 (Schrägscheiben-Axialkolben­ maschinen). Jedem Motor 2 bzw. 3 ist ein mechanisches Getriebe 4 bzw. 5 nach­ geschaltet, das für einen Radantrieb vorgesehen ist. Möglich sind aber auch beliebige andere Ausführungsformen, beispielsweise solche, mit nur einer Pumpe, mit einer Pumpe und nur einem Motor, wobei der Motor eine Differentialachse antreibt, und solche, bei denen ein einzelner Motor mit einem Getriebe in Wirkverbindung steht.

Die sich senkrecht zur Mittellinie der Antriebsachse, also in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Pumpe 1 und die beiden dazu quer, also in Achsrichtung angeordneten Motoren 2 und 3 sind mit Hilfe eines Verteilerwürfels 6 zu einem in sich geschlossenen Hydrostaten verschraubt (geschlossener Kreislauf). Auf den solcherart verblockten Hydrostat wirken keine äußeren Kräfte. Der Hydrostat ist in Dreipunkt-Anordnung mittels dreier elastischer Aufhängungen 7, 8 und 9 in einer geschlossenen Antriebs­ achse 10 gelagert, die einen sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Gehäuseabschnitt 10a aufweist und einen dazu quer angeordneten Gehäuseabschnitt 10b. Der Hydrostat weist somit keine metallische Verbindung zur Antriebsachse 10 auf.

Die Pumpe 1 ist mit einer Antriebswelle 11 versehen, die mit Hilfe einer drehelastischen Kupplungsmuffe 12 mit der Abtriebswelle 13 eines an der Antriebsachse 10 befestigten Antriebsmotors 14 (z. B. Verbrennungsmotor) verbunden ist. Jeder Motor 2 bzw. 3 ist mit einer Abtriebswelle 15 bzw. 16 versehen, die mit einer Eingangswelle 17 bzw. 18 des nachgeschalteten Getriebes 4 bzw. 5 mit Hilfe einer drehelastischen Kupplungs­ muffe 19 bzw. 20 verbunden ist. Auf diese Weise findet eine Entkopplung des Hydro­ staten in bezug auf Drehschwingungen statt.

Die in der Figur nicht dargestellten Verbindungsleitungen zu und von dem Hydrostaten sind als Schläuche ausgebildet, um auch von dieser Seite die Übertragung von ge­ räuscherzeugenden Schwingungen zu verhindern.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung konnte in der Praxis gegenüber einer gattungsgemäßen Antriebsachse eine erhebliche Geräuschsenkung erreicht werden.

Claims (10)

1. Hydrostatisches Antriebsaggregat mit mindesten einem hydrostatischen Triebwerk (Pumpe (1) und/oder Motor (2; 3)), das zur Befestigung an oder in einem tragenden Bauteil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk durch mindestens eine elastische Halterung (7; 8; 9) mit dem tragenden Bauteil verbunden ist.

2. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß rotierende Ein- und/oder Ausgangsglieder des hydrostatischen Antriebsaggregats drehelastisch an damit zu verbindende rotierende Bauteile gekoppelt sind.

3. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle hydraulischen Leitungen, die mit dem hydrostatischen Antriebsaggregat in Verbindung stehen, als Schlauchleitungen ausgebildet sind.

4. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei elastische Halterungen (7, 8; 8; 9; 7; 9) unter Bildung mindestens eines Zwischenraums vorgesehen sind.

5. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum ein geräuschdämmendes Medium angeordnet ist.

6. Hydrostatisches Antriebaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat aus mindestens einer Pumpe und mehreren im offenen Kreislauf angeschlossenen Motoren besteht.

7. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat aus mindestens einer mit mindestens einem Motor (2; 3) fest verbundenen Pumpe (1) besteht und als in sich verblockter Hydrostat im geschlossenen Kreislauf ausgebildet ist.

8. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrostat in einem als Antriebsachse (10) ausgebildeten tragenden Bauteil angeordnet ist.

9. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsachse (10) einen sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden ersten Gehäuseabschnitt (10a) zur Aufnahme der Pumpe (1) aufweist und einen quer dazu angeordneten zweiten Gehäuseabschnitt (10b) zur Aufnahme zweier Motoren (2, 3), von denen jeweils einer einem der Achsenden zugeordnet ist, wobei die Pumpe (1) und die Motoren (2, 3) miteinander zu einem Hydrostaten verblockt sind, der durch elastische Halterungen (7, 8, 9), die in Art einer Dreipunkt-Aufhängung angeordnet sind, in der Antriebsachse (10) gelagert ist, wobei im Bereich der Pumpe (1) und im Bereich jeweils eines Motors (2; 3) eine elastische Halterung (7; 9) vorgesehen ist.

10. Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe (1) ein Antriebsmotor (14) vorgeschaltet und den Motoren (2; 3) jeweils ein Getriebe (4; 5) nachgeschaltet ist und daß das Pumpen-Eingangsglied durch eine drehelastische Kupplung (12) mit dem Antriebsmotor (14) und jeweils das Motor-Ausgangsglied durch eine drehelastische Kupplung (19; 20) mit dem Getriebe (4; 5) verbunden ist.