DE2526573A1

DE2526573A1 - Triebachse fuer baufahrzeuge

Info

Publication number: DE2526573A1
Application number: DE19752526573
Authority: DE
Inventors: Heinrich Brandt
Original assignee: Bergische Achsen Kotz Soehne
Current assignee: Bergische Achsen Kotz Soehne
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1976-12-16
Also published as: GB1528826A; FR2314072B1; FR2314072A1; DE2526573B2; DE2526573C3

Description

PATENTANWÄLTE

DirL.-lNG. ALEX STENGER

D-4000 DÜSSELDORF 1 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: 16 loO Datum: 4 O Juni 1Q7*i

Bergische Achsenfabrik Pr. Kotz ά Söhne, 5270 Wiehl 1, Am Ohlerhammer

Triebachse für Baufahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Triebachse für Baufahrzeuge oder dergl. mit die Radnaben antreibenden Steckwellen und einem von einem angebauten Hydromotor direkt oder über ein Schaltgetriebe oder eine Gelenkwelle indirekt angetriebenen Tellerrad.

Für schwere Baufahrzeuge, die auf der Straße, im Gelände oder auf der Baustelle eingesetzt werden, ergibt sich beim Einsatz im Gelände die Schwierigkeit, ohne Mehrachsantrieb die erforderliche Zugkraft auf den Boden übertragen zu können. Dies wird noch durch die Bestimmungen der Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO) erschwert, welche die zulässige Achslast für eine Einzelachse im Straßenverkehr auf 10 t begrenzt. Deshalb müssen schwere Baufahrzeuge in der Regel mit Zusatzantrieben ausgerüstet werden. Bekannt geworden sind Hydromotoren für den Einzelradantrieb, Triebachsen mit einem angebauten Hydromotor für den Antrieb beider Räder und Doppeltrieb-Achsen mit zwischengeschalteter Gelenkwelle und einem angebauten Hydromotor für die vier Räder beider Triebachsen. Bei allen Ausführungen muß der Hydromotor abschaltbar sein, d.h. zwischen dem Achsgetriebe und dem Hydromotor muß eine Kupplung eingebaut werden, damit der Hydromotor bei gezogener Straßenfahrt stillsteht. Beim Einzelradantrieb kann der Hydromotor hydraulisch freigekuppelt werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» eine Triebachse für schwere Saufahrzeuge mit einem "Differential" zu schaffen» welches gleichzeitig für den Hydromotor und das Getriebe als "Freilauf" benutzt werden kann* Gelöst wird diese Aufgabe dadurch» daß zwischen den Steekwellen. und dem Tellerrad eine Lamellenkupplung eingeschaltet ist und daß die Lamellenkupplung mit einem hydraulischen Zylinder beaufschlagbar ist, der mit dem Druckmittelumlauf für den Hydromotor verbindbar ist.

Bei einer praktischen Ausführungsform besitzt die Lamellenkupplung zweckmäßig einen Außenkorb und zwei voneinander getrennte Innenkörbe, so daß der Außenkorb an der Bückseite des Tellerrades und die beiden Innenkörbe auf den Steekwellen für die beiden Radnaben befestigt werden kann. Das Tellerrad wird zweckmäßig auf einem mit dem Gehäuse fest verbundenen, hohl ausgebildeten Lagerhalter gelagert. In dem Lagerhalter kann dann ein Druckstück für die Lamellenkupplung und gleichzeitig auch noch ein Kolben axial verschiebbar gelagert werden, der mit der Innenseite des Lagerhalters einen Zylinder bildet. Um die Drehzahldifferenz zwischen dem Kolben und dem Druckstück für die Lamellenkupplung auszugleichen, wird zweckmäßig zwischen dem Kolben und dem Druckstück ein Axiallager vorgesehen.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Triebachse mit einer zwischen den beiden Steekwellen und dem Tellerrad angeordneten Lamellenkupplung, die über den Druckmittelumlauf für den Hydromotor betätigt werden kann, hat den Vorteil, daß die Lamellenkupplung im "Leerlauf" bei gezogener Straßenfahrt als "Differential" und im "Arbeits- oder Geländegang" als "Sperrdifferential" wirksam wird. Obwohl die Triebachse aufgrund der erfindungsgemäß ausgebildeten und angeordneten Lamellenkupplung einen sehr einfachen und wenig aufwendigen konstruktiven Aufbau besitzt, kann sie diese beiden Funktionen sehr zuverlässig erfüllen. Die bei den bekannten Triebachsen notwendigen Ausgleichsgetriebe oder zusätzlichen Kupplungen können entfallen·

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Es ist auch ohne weiteres möglich, zwei erfindungsgemäß ausgebildete Triebachsen zu einer "Doppel-Triebachse" über eine zwischengeschaltete Gelenkwelle miteinander zu kuppeln. Dafür wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Betätigungseinrichtung für die Lamellenkupplung an der hinteren Triebachse über eine Druckleitung mit dem Druckmittelunilauf für den Hydromotor an der vorderen Triebachse hydraulisch zu verbinden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten Triebachse für Baufahrzeuge dargestellt sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Triebachse mit einem ange

bauten Hydromotor und einem direkten Arbeitsgang in Draufsicht;

Fig. 2 ein Gehäuse derselben Triebachse in Ansicht

von der Rückseite her;

Fig. 3 das Gehäuse derselben Triebachse entlang der

Linie HI-III in Figur 2 geschnitten;

Fig. 4 einen Teil des Getriebes mit einer Lamellen

kupplung entlang der Linie IV-IV in Figur 3 geschnitten;

Fig. 5 ein Schema einer Doppel-Triebachse mit einem

angebauten Hydromotor, zwei schaltbaren Arbeitsgängen und einer zwischengeschalteten Gelenkwelle in Draufsicht.

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Bei der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Triebachse A ist quer zum Achskörper 1 ein Hydromotor 2 bekannter Konstruktion an einem Getriebegehäuse 3 angebaut. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Schiefscheiben-Axialkolbenmotor, dessen Antriebswelle 4 über eine Kupplung 5 mit einem Ritzel öa eines Untersetzungsgetriebes 6 verbunden ist. Das Ritzel 6a kämmt mit einem Zahnrad 6b, welches auf einer Achse eines Antriebskegelrades 6 befestigt ist. Das Antriebskegelrad ο kämmt mit einem Tellerrad 9» welches mit zwei Kegelrollenlagern 10 auf einem fest mit dem Getriebegehäuse 3 verbundenen Lagerhalter 11 gelagert ist.

An der Rückseite des Tellerrades 9 ist ein Außenkorb 12 mit nach innen ragenden, belegten Außenlamellen 13 und einer mittleren Distanzscheibe 14 einer Lamellenkupplung 15 befestigt. Zwischen den Außenlamellen 13 sind unbeLegte Innenlamellen Io angeordnet, die an zwei voneinander getrennten Innenkörben YJ und 18 befestigt sind. Der Innenkorb 17 1st auf einer Steckwelle 19 befestigt, welche eine Nabe 20 antreibt, während der Innekorb 1δ auf einer Steckwelle 21 befestigt ist, welche eine Nabe 22 antreibt.

In dem Inndfcorb 18 sind mehrere Bolzen 2^ gleichmäßig auf den Umfang verteilt gelagert, auf denen Druckfedern 24 angeordnet sind, welche auf einer Seite dem Innenkorb 18 anliegen, auf der anderen Seite die Bolzen 23 gegen den Innenkorb 17 drücken und somit dafür sorgen, daß die Lamellenkupplung 15 entlüftet werden kann. Weiterhin ist an dem Innenkorb 18 mit Schraubbolzen 25 ein Druckstück 26 befestigt, welches hydraulisch betätigt werden kann und die Anpreßkräfte über eine Scheibe 27 gleichmäßig auf die Lamellenkupplung 15 überträgt.Das Druckstück 26 ist mit einem Wälzlager 28 in dem fest mit dem Gehäuse 3 verbundenen Lagerhalter 11 gelagert. Vor dem Druckstück 26 ist im Lagerhalter 11 ein Kolben 29 axial verschiebbar in dem Lagerhalter 11 angeordnet, der mit dem Lagerhalter 11 einen hydraulischen Zylinder

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30 bildet, der mit Dichtungen 31 abgedichtet ist. Zwischen dem Kolben 29 und dem Druckstück 26 ist ein Axiallager 32 angeordnet, mit dem die Drehzahldifferenz zwischen Kolben 29 und Druckstück 2u überbrückt werden kann.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Triebachse A arbeitet folgendermaßen:

Der Hydromotor 2 ist an einem Druckölumlauf 33 angeschlossen,in dem eine Hydropumpe 3^ bekannter Konstruktion an₀eordnet ist. Über ein Schaltventil 35 ist parallel zum Druckölumlauf 33 an die Druckseite der Hydropumpe 3^ eine Druckleitung 3-; angeschlossen, welche im Zylinder 30 mündet. Damit ist gewährleistet, daß bei laufender Hydropumpe 3^ der Hydromotor 2 angetrieben und gleichzeitig die Lamellenkupplung 15 eingekuppelt wird.

Der Hydromotor 2 überträgt seine Drehzahl und sein Drehmoment über das Untersetzungsgetriebe ^, das Tellerrad o, die Lamellenkupplung 15* die beiden Steckwellen 19 und 21 auf die beiden Haben 20 und 22 und damit auf die Räder 37 und 30.

Wenn aer Hydromotor 2 und der Zylinder 30 nicht mit Drucköl beaufschlagt werden, wirkt die Lamellenkupplung I5 als "Freilauf" weil eine feste Verbindung zu den Steckwellen 19 und 21 nicht besteht. Die Lamellenkupplung 15 kann im "Leerlauf" auch als Differential wirksam werden, wenn zwischen den beiden Steckwellen 19 und 21 Drehzahlunterschiede auftreten. In der "Arbeitsstellung", d.h. bei laufendem Hydromotor 2, wirkt die Lamellenkupplung als "Dxfferentialsperre", wenn auf einer Seite von einer der beiden Steckwellen 19 und 21 ein Drehmoment nicht übertragen werden kann, weil eines der beiden Räder 37 oder 3^ durchdreht. Dann wird auf der Seite, auf welcher die Räder 30 oder 37 voll greifen, das maximale Drehmoment übertragen.

Aus der erfindungsgemäßen Konstruktion ergibt sich, daß das Übertragungsmornent der Lamellenkupplung 15 von der Druckhöhe des

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üls im Hydromotor 2 abhängig ist und sich damit auch nach dem Drehmoment des Hydromotors 2 richtet. Es wird kein konstantes, maximales Drehmoment übertragen. Bei unterschiedlichen Drehzahlen der beiden Steckwellen 19 und 21 ergibt sich die Verlustleistung aus dem jeweiligen Übertragungsmoment.

In der Figur 5 ist eine Doppel-Triebachse dargestellt, bei der die vordere Triebachse A ein zweistufiges Schaltgetriebe 39 besitzt und die hintere Triebachse B als Lenkachse ausgebildet ist. Das Schaltgetriebe 39 der vorderen Triebachse A ist in der Zeichnung im "Leerlauf" dargestellt. Für einen "Geländegang" sind zwei Zahnräder 40 und 41 vorgesehen, die hydraulisch miteinander gekuppelt werden können. Für einen "Straßengang" sind zwei weitere Zahnräder 42 und 43 vorgesehen, die ebenfalls hydraulisch miteinander gekuppelt werden können. Die beiden Zahnräder 42 und 40 sind auf der Antriebswelle 4 des Hydromotors 2 angeordnet, während die beiden anderen Zahnräder 41 und 43 auf der Achse 7 des Antriebskegelrades ο angeordnet sind. Die Achse J des Antriebskegelrades 8 ist nach rückwärts aus dem Getriebegehäuse 3 heraus verlängert, so daß eine Gelenkwelle 44 für die hintere Triebachse B zwischengeschaltet werden kann. Von der Druckleitung 36 für den Zylinder 30 der vorderen Triebachse A führt eine weitere Druckleitung 45 zum Zylinder 30 der hinteren Triebachse B. Im übrigen sind das Getriebe, die beiden Lamellenkupplungen 15 und die Einrichtungen zur Übertragung des Drehmomentes von den beiden Lamellenkupplungen 15 auf die Steckwellen und 21 konstruktiv genauso aufgebaut, wie die gleichen Konstruktionsteile bei der vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Triebachse A.

Da die beiden Lamellenkupplungen I5 in der vorderen Triebachse A und in der hinteren Triebachse B vom Drucköl der Hydropumpe 34 betätigt werden, wirken sie im "Leerlauf" als "Differential" und im "Geländegang" oder "Straßengang" als "Differentialsperre".

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Alle vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten neuen Merkmale sind erfindun^swesentlich, auch soweit sie in den nachfolgenden Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht worden sind.

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Claims

Ansprüche

1. Triebachse für Baufahrzeuge oder der^l. mit die Radnaben antreibenden Steckwellen und einem von einem angebauten Hydromotor direkt oder über ein Schaltgetriebe oder eine Gelenkwelle indirekt angetriebenen Tellerrad, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steckwellen (19* 21) und dem Tellerrad (9) eine Lamellenkupplung (15) eingeschaltet ist und daß die Lamellenkupplung (15) mit einem hydraulischen Zylinder (^O) beaufschlagbar ist, der mit dem Druckmittelumlauf (;)J5) für den Hydromotor (2) verbindbar ist.

2. Triebachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenkupplung (15) einen Außenkorb (12) und zwei voneinander getrennte Innenkörbe (17* 1<~>) besitzt.

3· Triebachse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkorb (12) an der Rückseite des Tellerrades (9) und die beiden Innenkörbe (17* Ic.) auf den Steckwellen (19, 21) befestigt sind.

4, Triebachse nach den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Innenkörben (17* ItO Bolzen (23) mit Druckfedern (24) angeordnet sind.

ο Triebachse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerrad (9) auf einem mit dem Gehäuse (3) verbundenen Lagerhalter (11) gelagert ist.

C'. Triebachse nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lagerhalter (11) ein Druckstück (2fc) für die Lamellenkupplung (15 ) gelagert ist.

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7· Triebachse nach den Ansprüchen 1 bis o, dadurch gekennzeichnet, daß in aera Lagerhalter (11) ein Kolben (29) angeordnet ist, der mit üer Innenseite des Lagerhalters (11) einen Zylinder (50) bildet.

c. Triebachse nach den Ansprüchen 1 bis '{, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (29) und dem DruckstUck (2ü) ein Axiallager (3>2) angeordnet ist.

9· Doppel-Triebachse mit zwei Triebachsen nach den Ansprüchen 1 bis b und einer zwischengeschalteten Gelenkwelle, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckleitung (Jo) der vorderen Triebachse (A) eine Druckleitung (45) für den Zylinder (30) der hinteren Triebachse (B) angeschlossen ist.