DE1929380B2

DE1929380B2 - Ueberlagerungslenkgetriebe fuer gleiskettenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1929380B2
Application number: DE19691929380
Authority: DE
Inventors: Bernhard 7980 Ravensburg Binger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1969-06-10
Filing date: 1969-06-10
Publication date: 1976-11-11
Also published as: DE1929380A1

Description

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es daher, ein Überlagerungslenkgetriebe der vorgenannten Art zu schaffen, das einfach in seinem Aufbau ist und durch das die Nachteile der vorbekannten Ausführungen weitgehend vermieden werden. Vor allem soll erreicht werden, daß das Lenkgetriebe auf einfache Weise regelbar ist, wobei dessen Abtriebsdreh-

hl insbesondere bei kleinen Drehzahlen, feinfühlig

d'äußerst exakt verändert werden kann, so daß ein

drfreies Lenken, besonders im Korrekturbereich, bei

federn Fahrzustand und auch bei stehendem Fahrzeug

Gemäß der Erfindung wird dies dadui vh erreicht, daß Regelung der Drehzahl des mit der Nullwelle

J^rbundenen zweiten Planetengetriebes diesem ein

jrfttes Planetengetriebe zugeordnet ist, dessen Steg mit

Sm Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes fest «o

bunden ist, und daß das Sonnenrad und das zentral

lagerte Zahnrad des dritten Planetengetriebes über

^ Vorgelege jeweils mit einem hydrostatischen Motor

VVerbindung steht, der mit einer regelbaren, von der

Antriebsmaschine des Fahrzeuges unmittelbar oder

nber Zwischenglieder antreibbaren Pumpe zusammen-

'selbstverständlich ist es auch denkbar, daß die dem Sonnenrad und/oder dem zentral gelagerten Zahnrad desdritten Planetengetriebes zugeordneten hydrostat!- ichen Motoren regelbar ausgebildet und an einen einsamen D_ri,_ckmittelkreislauf angeschlossen sind. Em gemäß der Erfindung ausgebildetes Überlageslenkgetriebe _zej_cnnet sich nicht nur durch einen ^f ten Wirkungsgrad und einen einfachen Ai.!bau und damit durch eine wirtschaftliche Herstellung aus. dem _{vor a}i|_em dadurch, daß das dritte Planetengetriebe sehr exakt und feinfühlig regelbar ist. so daß ein ruckfreies Lenken des Fahrzeuges auch gegen BeIa stung sowie ein großer Drehzahlbereich und damit ein eroßer Radienbereich gegeben ist

Dadurch, daß nämlich dein Sonnenrad und dem Hohlrad des dritten Planciengemebes des Überlage rungslenkgetricbes oder bei Ausführung des dritten planetengetriebe« mit zwei Sonnenrädern diesen jeweils ein hydrostatischer Motor zugeordnet wird, ist _e5 möglich, die Abtriebsdrehzahl des mit dem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebe^ verbundenen Steges des dritten Planetengetriebes stufenlos von Null bis in eine durch die Motoren bzw. die Übersetzung der vorgeschalteten Vorgelege bestimmte Höhe zu verändern Die Drehzahlregelung ist dabei, weil die AbtrieDsdrehzahl jedes Motors in den gegebenen Grenzen beliebig variiert werden kann, auf einfache Weise sehr exakt und den jeweiligen Erfardernissen angepaßt, vorzunehmen, denn am Steg des dritten Planetengetriebes ist die Differenzdrehzahl der beiden hydrostatischen Motoren wirksam.

Bei einem mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Überlagerungslenkgetriebe ausgestatteten Gleiskettenfahrzeug spricht somit dessen Lenkung besonders bei Lenkkorrekturen und Stillstand des Fahrzeuges sehr rasch an und ist feinfühlig dosierbar, wobei die von den Hydrostaten abgegebene Leistung nicht der vollen Lenkleistung entsprechen muß, vielmehr wird die dem dritten Planetengetriebe zugeführte Leistung auf zwei Hydrostate verteilt, die auch bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges in einem günstigen Drehzahlverhältnis arbeiten können. In diesem Betriebszustand wird das dritte Planetengetriebe derart angetrieben, daß die Drehzahl des Steges Null wird. Da die Leistung der beiden Leistungszweige in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, wirken die Hydrostaten des weiteren als Sicherheitseinrichtung gegen Überlastung fur die dem Lenkgetriebe zugeordneten Schaltkupplungen.

Der Anspruch 2 hat nur Gültigkeit in Verbindung mit dem Hautpanspruch. .

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im einzelnen an Hand der Zeichnung erläutert Hierbei zeigt

F i g. 1 ein Überlagerungslenkgetriebe in schematischer Darstellung mit einem regelbaren Planetengetrie be, wobei dem Sonnenrad und dem Hohlrad jeweils ein mit einer Pumpe verbundener hydrostatischer Motor zugeordnet ist, und

Fig.2 das Überlagerungslenkgetriebe nach Fig. 1 mit einem aus zwei Sonnenrädern und zwei ineinandergreifenden Planetenrädern gebildeten regelbaren Planetengetriebe, dessen Sonnenräder mit regelbaren hydrostatischen von einer Pumpe angetriebenen Motoren in Verbindung stehen.

Eine in F i g. 1 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 versehene Antriebsanlage für ein Kettenfahrzeug besteht aus einer Antriebsmaschine 2, von deren Abtriebswelle 3 über Kegelräder 6 und 8 die Antriebsleistung einem Schaltgetriebe 9 zugeführt wird dessen Ausgangswelle 10 über zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete erste Planetengetriebe Il mit anzutreibenden Rädern 19 des Fahrzeuges in Verbindung steht. Die ersten Planetengetriebe 11 sind hierbei einstufig ausgebildet, wobei deren Hohlräder 13 über die Ausgangswelle 10 angetrieben werden, während der Abtrieb jeweils von Planetenrädern 14 auf eine Welle 15 erfolgt die über Zahnräder 16 und 17 mit den die Antriebsräder 19 tragenden Wellen 18 ständig gekoppelt sind. Um unterschiedliche Aniriebsdrehzahlen an den Antriebsrädern 19 zu erhalten, stehen Sonnenrader 12 der ersten Planetengetriebe 11 mit einem Lenkgetriebe 21 in Triebverbindung. . .

Das Lenkgetriebe 21 ist in dem Ausluhrungsbeispiel aIs Überlagerungslenkgetriebe ausgebildet und besieht aus einer mit veränderbarer Drehzahl und Drehrichtung antreibbaren NuIIweile 25 und einem mit dieser verbundenen /weiten Planetengetriebe 26, dessen Hohlrad 28 mittels zum Lenken /u schallenden Kupplungen 31 und 32 sowie ständig miteinander im Fingriff stehenden Kegelrädern 22. 23 und 24 mit der Abtriebswelle 3 der Antriebsmaschine 2 kuppelbar ist. Das Sonnenrad 27 des zweite,: Planetengetriebes 26i ist von dem dritten Planetengetriebe 34 antreibbar während dessen Planetenräder 29 über einen ^teg JU mit der Nullwelle 25 fest verbunden sind. Außerdem ist zur Stabilisierung eine Lenkbremse 33 vorgesehen. Über Gruppengetriebe 53 und 54 wird die von der Nullwelle 25 abzunehmende Leistung mit unterschiedlicher Drehrichtung, um Kurvenfahrten vornehmen zu können, den beiden Planetengetrieben 11 zugeführt.

Das mit dem zweiten Planetengetriebe 26 verbundene dritte Planetengetriebe 34, dessen Abtriebsdrehzahl und damit auch die Abtriebsdrehzahl des /weiten Planetengetriebes 26 und der Nullwelle 25 stufenlos regelbar ist, besteht ebenfalls aus einem Sonnenrad J5, einem antreibbaren Hohlrad 36 sowie Planetenrädern 37 deren Steg 38 mit dem Sonnenrad 27 des zweiten Planetengeti iebes 26 ständig in Triebverbindung steht.

Um die stufenlose Regelbarkeit des dritten Planeten-Betriebes 34 zu bewerkstelligen, sind diesem zwei hydrostatische Motoren 45 und 46 zugeordnet, die mittels Kupplungen 49 bzw. 50 sowie dem aus den Zahnräderpaaren 39, 51 und 40, 52 gebjdeten Vorgelege mit dem dritten Planetengetriebe verbunden sind. Zum Antrieb von Motoren 45 bzw. 4b dienen Pumpen 41 und 42, die über Kupplungen 43 bzw. 44 sowie die Kegelräder 4 und 5 bzw. 6 und 7 von der Abtriebswelle 3 der Antriebsmaschine 2 antre.bbar sowie jeweils über einen hydraulischen Kreislauf 4/

bzw. 48 mit den hydrostatischen Motoren 46 und 47 gekuppelt sind. Die in zwei Förderrichtungen wirksamen Pumpen 41 und 42 sind zur Drehzahlregelung der Motoren 45 bzw. 46 jeweils mit einer Regeleinrichtung 55 bzw. 56 ausgestattet.

Um die Abtriebsdrehzahl des dritten Planetengetriebes 34 an dem Steg 38 stufenlos regeln zu können, ist lediglich der Förderstrom der Pumpen 41 und/oder 42 mittels der zugeordneten Regeleinrichtungen 55 bzw. 56 zu verändern. Dadurch werden das Sonnenrad 35 und/oder das Hohlrad 36 des dritten Planetengetriebes 34 mit veränderter Drehzahl angetrieben so daß die Differenzdrehzahl am Steg 38 sich ebenfalls ändert, und somit das Sonnenrad 27 des zweiten Planetengetriebes 26 mit geänderter Drehzahl angetrieben v/ird. Hierbei ist es möglich, entsprechend der Rege barkeit der Pumpen 41 und 42, nicht nur die Drehlichtung des Steges 38 auf einfache Weise umzukehren, sondern auch die Drehzahl des Steges 38 äußerst exakt und feinfühlig zu regeln.

Bei dem Ausführungsbeispiel einer Antrkbsanlage 61 nach F i g. 2 sind einem stufenlos regelbaren dritten Planetengetriebe 84, das wiederum mit einem auf einer Nullwelle 75 eines Lenkgetriebes 71 angeordneten zweiten Planetengetriebe 76 verbunden ist, zwei regelbare hydrostatische Motoren 95 und 96, die zu diesem Zweck mit Regeleinrichtungen 101 bzw. 102 ausgestattet sind, zugeordnet. Der Antrieb der Motoren 95 bzw. 96 erfolgt hierbei durch eine in zwei Förderrichtungen umschaltbare gemeinsame Pumpe 92, die über Leitungen 94 mit den Motoren 95 und 96, die zu diesem Zweck mit Regeleinrichtungen 101 bzw. 102 ausgestattet sind, verbunden ist. Die Pumpe 92 steht über eine Kupplung 93 und Kegelräder 64, 65 mit der Abtriebswelle 63 einer Antriebsmaschine 62 in Triebverbindung.

Das dritte Planetengetriebe 84 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit zwei Sonnenrädern 85 und 86 ausgestattet, wobei das Sonnenrad 85 über eine Kupplung 97 sowie dem Vorgelege zu dem Zahnradpaar 90,99 an den Motor 95 angeschlossen ist. während das Sonnenrad 86 über eine Kupplung 98, sowie dem Vorgelege aus dem Zahnradpaar 91,100 mit dem Motor 96 verbunden ist. Auf einem Steg 89 des dritten Planetengetriebcs 84. durch den wiederum ein Sonnenrad 77 des zweiten Planetengctriebes 76 angetrieben wird, sine zwei Planetenräder 87 und 88 gelagert.

Das Planuenrad 87 greift sowohl in das Sonnenrad 86 als auch in das Planetenrad 88 ein, während dieses außerdem mit dem Son.icnrad 85 kämmt. Auf diese Weise ist es möglich, am Steg 89 eine Differenzdrehzahl abzunehmen, die durch Regelung der Moloren 95 und/oder % eingestellt und ohne Schwierigkeiten verändert werden kann.

Bei Geradeausfahrt wird auch bei dem Ausführungs-

beispiel räch Fig. 2 Antriebsrädern 70 des Fahrzeuges die Antr ebsleistung von der Antriebsmaschine 62 über deren Abtriebswelle 63, Kegelrädern 64 und 65. ein Schaltgetriebe 67 sowie den mit dessen Abtriebswcllc 68 verbundenen ersten Planetengetrieben 69 zugeführt.

Ist dagegen eine Kurvenfahrt auszuführen, so ist eine der Kupplungen 81 und 82 des Lenkgetriebes 71 zu schließen, um über das zweite Planetengetriebe 76 und Kegelräder 72 und 73 oder 74 die Nullwelle 75 mit der Abtriebswelle 63 der Antriebsmaschine 62 zu verbinden.

wobei die Antriebsleistung auf ein Hohlrad 78 des zweiten Planetengetriebes 76 geleitet wird und dessen die Planetenräder 79 tragender Steg 80 mit der Nullwelle 75 fest verbunden ist. Durch Regelung der Motoren 95 und/oder 96 kann der eingeschlagene

Lenkradius auf einfache Weise feinfühlig den Erfordernissen angepaßt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Überlagerungsgelenkgetriebe für schnellfahrende Gleiskettenfahrzeuge, bei dem eine parallel zum Fahrantrieb von der Antriebsmaschine antreibbare Nullwelle vorgesehen ist, die an ein Glied je eines den beiden Fahrzeugseiten zugeordneten leistungssummierenden ersten Planetenrädergetriebes so angeschlossen ist, daß dieses gegenläufig mit gleicher Drehzahl antreibbar ist und ein zweites Glied dieser leistungssummierenden ersten Planetenrädergetriebe mit dem Fahrantrieb und ein drittes Glied mit je einem Antriebsrad der auf den gegenüberliegenden Fahrzeugseiten befindlichen Gleisketten verbunden ist, wobji die Nullwe'.le über ein in beiden Drehrichtungen antreibbares zweites Planetengetriebe mit der Antriebsmaschine in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Dre! zahl des mit der Nullwelle verbundenen zweiten Planetengetriebes (26 bzw. 76) diesem ein drittes Planetengetriebe (34 bzw. 84) zugeordnet ist, dessen Steg (38 bzw. 89) mit dem Sonnenrad (27 bzw. 77) des zweiten Planetengetriebes (26 bzw. 76) fest verbunden ist, und daß das Sonnenrad (35 bzw. 85) und das zentral gelagerte Zahnrad (Hohlrad 36 bzw. Sonnenrad 86) des dritten Planetengetriebes (34 bzw. 84) über ein Vorgelege (Zahnräderpaare 39,51 und 40, !52 bzw. 90,99 und 91. 100) jeweils mit einem hydrostatischen Motor (45 und 46 bzw. 95 und 96) in Verbindung steht, der mit einer regelbaren, von der Antriebsmaschine (2 bzw. 62) des Fahrzeuges unmittelbar oder über Zwischenglieder (Kegelräder 4,5,6 und 7 bzw. 64 und 65 sowie Kupplungen 43 und 44 bzw. 93) antreibbaren Pumpe (41 und 42 bzw. 92) zusammenwirkt.

2. Überlagerungslenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Sonnenrad (85) und/oder dem zentral gelagerten Zahnrad (Sonnenrad 86) des dritten Planetengetriebes (84) zugeordneten hydrostatischen Motoren (95 und 96) regelbar ausgebildet und an einen gemeinsamen Druckmittelkreislauf (Pumpe 92, Leitung 94) angeschlossen sind.

45

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überlagerungslenkgetriebe für schnellfahrende Gleiskettenfahrzeuge, bei dem eine parallel zum Fahrantrieb von der Antriebsmaschine antreibbare Nullwelle vorgesehen ist, die an ein Glied je eines den beiden Fahrzeugseiten zugeordneten leistungssummierenden ersten Planetengetriebes so angeschlossen ist, daß dieses gegenläufig mit gleicher Drehzahl antreibbar ist und ein zweites Glied dieser leistungssummierenden ersten Planetengetriebe mit dem Fahrantrieb und ein drittes Glied mit je einem Antriebsrad der auf den gegenüberliegenden Fahrzeugseiten befindlichen Gleisketten verbunden ist, wobei die Nullwelle über ein in beiden Drehlichtungen antreibbares zweites Planetengetriebe mit der Antriebsmaschine in Verbindung steht.

Bei Überlagerungslenkgetrieben für Gleiskettenfahrzeuge dieser Art wird vielfach die Antriebsenergie einer Antriebsmaschine einem mit den Antriebsrädern verbundenen Schaltgetriebe zugeführt, durch das die Drehzahl in der jeweils erforderlichen Weise herabgesetzt wird. Außerdem wird über einen weiteren Nebenantrieb das Lenkgetriebe meist mit Antriebsmaschinendrehzahl mechanisch oder durch ein hydrostatisches Getriebe oder eine hydrodynamische Kupplung angetrieben. Haupt- und Nebenantrieb haben somit, je na^h eingeschaltetem Gang, verschiedene Drehzahlen.

Um diese unterschiedlichen Drehzahlen auszugleichen, werden in Gleiskettenfahrzeugen unter anderem Planetenrädergetriebe verwendet, deren Hohlrad in Abhängigkeit von dem Schaltgetriebe und deren Sonnenrad in Abhängigkeit von den Lenkgetrieben angetrieben werden, so daß diese somit unterschiedliche Drehzahlen und gegebenenfalls auch einen unterschied lichen Urehsinn aufweisen. Der Planetenräderträger des Planetenrädergetriebes ist hierbei unmittelbar oder über ein Seitenvorgelege mit den Antriebsrädern verbunden, so daß diese je nach Drehzahldifferenz vom Sonnen- und Hohlrad angetrieben werden und das Fahrzeug bei eingeschaltetem Lenkgetriebe in Abhängigkeit von dem jeweils betätigten Schaltglied eine Kurvenfahrt ausfuhrt.

Die bekanntgewordenen Überlagerungslenkgetriebe sind in ihrem Aufbau durch die Vielzahl der erforderlichen Zahnräder und mitunter durch zwei Lenkuntriebs wellen sehr aufwendig, so daß außer den erheblichen Herstellungskosten auch insbesondere die Baulänge sehr groß ist.

Nach der DT-PS 11 54 724 ist ein Überlagerungslenkgetriebe für Gleiskettenfahrzeuge bekannt geworden, das /um Antrieb der Gleiskettenantriebsräder zwei parallel angetriebene Planetengetriebe aufweist, wahrend auf den beiden Hälften der Nullwelle spiegelbild lieh zueinander Abtriebskegelräder angeordnet sind, die mit auf der Lenkantriebswelle lose angeordneten Kegelrädern nach Art der Planetenräder von Differentialgetrieben im Eingriff sind, wobei für Geradeausfuhrt beide Kegelräder und bei Kurvenfahrt nur eines der beiden Kegelräder mit der Lenkantriebswelle kuppel bar ist. Da bei dieser Anordnung Haupt- und Lenkantrieb unterschiedliche Drehzahlen haben können, ist ein feinfühliges Korrigieren des Lenkradius nicht möglich. Auch die ein- und ausschaltbare Kupplung zwischen der Antriebswelle vom Lenkmotor und der Antriebswelle des Wendegetriebes läßt ein feinfühliges Lenken oder entsprechende Lenkkorrekturen nicht zu.

Die DT-PS 11 74 182 hat ein Überlagerungslenkgetriebe zum Gegenstand, dessen Nullwelle über ein Steuerorgan in Abhängigkeit von der Größe des gewählten Wendekreisdurchmessers wahlweise mechanisch oder hydrostatisch angetrieben wird. In dem Getriebe nach der vorliegenden Anmeldung erfolgt bei Anforderung einer größeren Lenkleistung eine Überlagerung von hydrostatischem und mechanischem l.enkleistungsanteil.

An Überlagerungslenkgetriebe der beanspruchten Art werden jedoch funktionell höhere Ansprüche gestellt und zwar zum Zweck des Feinrichtens des stehenden Fahrzeuges (bei Panzern) für exakte l.enkkorrekturen bei hoher Geschwindigkeit, für stufenlosen Fahrbereich bei Kurvenfahrt auf der Straße und für hohe Lenkleistung bei kleinen Kurvenradien im Gelände.