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Vierradantrieb, insbesondere für landwirtschaftliche Zugmaschinen
Die Erfindung betrifft einen Vierradantrieb, insbesondere für landwirtschaftliche
Zugmaschinen, deren Vorderräder vom GeschNvindigkeitswechselgetriebe aus mittels
ZNvischen,#vellen und einer Überholkupplung antreibbar sind. Mit dem Erfindungsgegenstand
soll ein solcher Antrieb geschaffen werden, der bei einfacher Konstruktion weder
die Lenkfähigkeit noch die Bodenfreiheit des Fahrzeuges beeinträchtigt.
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Der Vierradantrieb wird hauptsächlich bei reinen Straßenfahrzeugen
(Pkw und Lkw) verwendet, bei landwirtschaftlichen Zugmaschinen dagegen weniger,
obwohl das Bedürfnis auch hierfür zweifellos vorhanden ist; denn gerade die landwirtschaftlichen
Zugmaschinen werden häufig in unebenem Gelände, auf dem Acker oder in grundlosen
Wegen eingesetzt, wo die geringe Haftfähigkeit der treibenden Hinterräder die Zugkraft
stark herabmindert. Der (rund, weshalb man bei derartigen Zugmaschinen in neuerer
Zeit auf den Vierradantrieb verzichtet, liegt offenbar darin, daß die zum Antrieb
der Vorderräder erforderlichen, auf der Unterseite des Fahrzeugrumpfes angeordneten
Antriebszwischenwellen und -räder die Bodenfreiheit der Maschine ungünstig beeinflussen,
so daß die Beseitigung des einen Übels ein neues heraufbeschwören würde. Jedenfalls
ist eine hohe Bodenfreiheit die Voraussetzung dafür, die Zugmaschine überhaupt zu
allen Ackerarbeiten einsetzen zu können. Darüber hinaus muß eine derartige Zugmaschine
auch auf engstem Raum wendbar sein, was mit den bis jetzt bei Zugmaschinen üblichen
Vorderradantrieben wegen der Antriebsgelenke nicht möglich war.
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Gemäß der Erfindung wird hier dadurch Abhilfe geschaffen, daß die
den Antrieb von der Hinterachse
aus nach vorn übertragende, längs
der Unterseite des Fahrzeugrumpfes angeordnete Antriebszwischenwelle durch den Pendelmittelpunkt
der Vorderachse geführt ist und vorn über ein Aus-Bleichgetriebe mit einer quer
gerichteten Zwischenwelle in treibender Verbindung steht, die über senkrechte, in
den Lenkzapfen gelagerte, die Achsschenkel kreuzende Zwischenwellen und geschränkte
Kegelradgetriebe die Vorderräder antreibt. Auf diese Weise ist es möglich, landwirtschaftliche
Zugmaschinen mit Vierradantrieb zu versehen, ohne dabei ihre Bodenfreiheit und ihre
Lehkfähigkeit zu beeinträchtigen. Die Antriebsteile für die Vorderräder liegen in
der Höhe der Vorderachse oder darüber, während an Stelle der sonst üblichen Antriebsgelenke
einfache und billige Zwischenwellen und Kegelräder verwendet werden.
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Es sind zwar Antriebsvorrichtungen für reine Straßenfahrzeuge bekannt,
bei denen die als Schwingachse ausgebildete Vorderachse um die längs verlaufende
Antriebszwischenwelle schwenkbar angeordnet ist, während die Querwellen im Innern
der Schwingachse gelagert sind. Bei dieser Ausführung sind jedoch zwischen den Querwellen
und den Vorderrädern Kardangelenke erforderlich. Weiterhin ist bereits vorgeschlagen
worden, die Drehbewegung der quer gerichteten Antriebszwischenwelle unter Vermittlung
von Kegelrädern und senkrechten Wellen auf die Vorderräder zu übertragen, wobei
die senkrechten Antriebswellen gleichzeitig als Lenkzapfen dienen. In beiden Fällen
ist jedoch die Bodenfreiheit des Fahrzeuges sehr beeinträchtigt, so daß die bekannten
Ausführungen für landwirtschaftliche Zugmaschinen nicht geeignet sind.
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Der den Erfindungsgegenstand bildende Vierradantrieb ist im übrigen
so beschaffen, daß die Vorderräder nur dann angetrieben werden, wenn die Haftfähigkeit
der Hinterräder nicht mehr ausreicht. Der Vorderradantrieb schaltet sich automatisch
wieder ab, sobald die Hinterräder mit normaler Geschwindigkeit umlaufen. Zu diesem
Zweck erfolgt der Vorderradantrieb über einen an sich bekannten Überholfreilauf
oder eine Überholkupplung, die gemäß der Erfindung in die Anschlußstelle der Längszwischenwelle
an das auf der Hinterachse angeordnete Stirnrad des Geschwindigkeitswechselgetriebes
eingebaut ist. Das hat den Vorteil, daß der gesamte Vorderradantrieb ohne Belastung
bleibt, solange die Überholkupplung anspricht. .
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Die Erfindung ist in Fig. i bis 3 der Zeichnung in Seitenansicht,
Draufsicht und einem Schnitt durch die Vorderräder beispielsweise veranschaulicht.
",@ Im Ausführungsbeispiel wird eine landwirtschaftliche Zugmaschine i verwendet,
deren Vorderräder 2 im Durchmesser kleiner sind als die Hinterräder 3. Beide Laufräderpaare
sind vom Geschwindigkeitswechselgetriebe aus antreibbar, das ein auf der Hinterachse
4 angeordnetes, mit dem Ausgleichgetriebe 5 gekuppeltes Stirnrad 6 in Drehung setzt.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das mit der jeweiligen Ganggeschwindigkeit
konstant umlaufende Stirnrad 6 gleichzeitig auch den Antrieb der an sich lenkbaren
Vorderräder 2 einleiten kann, indem es mit einem Ritzel7 kämmt, dessen Lagerzapfen
8 ein Kegelrad 9 trägt, das den Antrieb über ein weiteres Kegelrad io auf die kurze,
auf der Unterseite des Fahrzeugrumpfes angeordnete Zwischenwelle i i weiterleitet.
Diese wiederum steht durch die Überholkupplung 12 mit der ebenfalls unterseitig
gelagerten Antriebszwischenwelle 13 in Verbindung, die in der Längsmittelebene des
Fahrzeuges angeordnet und dabei durch die Lagerstellen 14 und 15 der Pendel-Vorderachse
16 geführt ist, die im vorliegenden Falle im wesentlichen aus einem dreieckigen
Rahmen besteht. Die Zwischenwelle 13 wiederum setzt über die Kegelräder 17 und 18
eine in gleicher Höhe angeordnete Querwelle i9 in Umlauf, die über je zwei Kegelräder
20 und 21 zwei senkrechte Zwischenwellen 22 und 23 treibt, die in den Lenkzapfen
24 bzw. 25 der Vorderräder 2 gelagert sind. Von den senkrechten Wellen aus erfolgt
dann der Antrieb durch Kegelräder 26 und 27 auf die Vorderräder. Da die Lenkzapfen
24 und 25 und die Vorderradzapfen 28 bzw. 29 sich kreuzen bzw. mit Abstand aneinander
vorbeigeführt sind, haben die Kegelräder 26 und 27 Schrägverzahnung. Außerdem ist
in die quer gerichtete Antriebszwischenwelle 18 ein Ausgleichgetriebe 3o eingebaut,
das mit dem Kegelrad 18 gekuppelt und an der Vorderachse 16 gelagert ist. Bei dieser
Anordnung sind im Vorderradantrieb keinerlei Gelenke erforderlich. Außerdem wird
die Bodenfreiheit des Fahrzeuges in keiner Weise beeinträchtigt. Im übrigen kann
die Zugmaschine wie üblich mit Achsschenkellenkung versehen sein, auf die jedoch
der Übersichtlichkeit halber auf der Zeichnung nicht eingegangen wurde.
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Die Wirkungsweise der Antriebsvorrichtung ist folgendermaßen: Der
Antrieb der Vorderräder 2 ist auf eine 3 bis 5% geringere Umfangsgeschwindigkeit
als die Hinterräder 3 abgestimmt. Dieser Umstand bewirkt, daß sich die Antriebszwischenwelle
13 bei schlupffreien Rädern schneller dreht als die durch das Stirnrad 5 angetriebene
kurze Welle ii, so daß die Überholkupplung 12 anspricht und der Vorderradantrieb
abgeschaltet bleibt. Die Zugmaschine fährt also auf festen Straßen bzw. bei genügender
Haftfähigkeit ihrer Hinterräder nur mit dem Hinterradantrieb. In diesem Falle läuft
der Vorderradantrieb leer mit, da die Welle 13 die Welle i i dauernd überholt. Beim
Arbeiten auf dem Acker oder beim Befahren schlechter Straßen wird der Schlupf der
Hinterräder größer und damit auch die Geschwindigkeit der Vorderräder 2 zwangläufig
geringer. Dementsprechend fällt auch die Drehzahl der Antriebszwischenwelle 13 ab,
bis sie schließlich die Umlaufgeschwindigkeit der Klauenwelle i i erreicht. In diesem
Falle übernimmt dann das Stirnrad 6 unter Vermittlung der Überholkupplung 12 automatisch
auch den Antrieb der Vorderräder 2. Der Vierradantrieb bleibt unter dieser Voraussetzung
auch beim Kurvenfahren (z. B. beim Wenden auf dem Acker) erhalten und
schaltet
sich erst dann wieder selbsttätig ab, wenn die Zugmaschine festen Hoden hat bzw.
der Radschlupf geringer wird und die Vorderräder sich wieder so schnell drehen,
daß die Welle 13 die Welle i i überholt.