DE10028825A1 - Hydrostatischer Drehwerksantrieb - Google Patents

Abstract

Ein für Baumaschinen, insbesondere Bagger, geeigneter hydrostatischer Drehwerksantrieb weist eine drehbar in einem Gehäuse (1) gelagerte Ritzelwelle, ein damit verbundenes Drehwerksritzel (3) und einen Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauweise auf, der über einen rotierenden Zylinderblock mit Bohrungen (4) und darin angeordnete (5) Kolben verfügt. Erfindungsgemäß ist zur Erzielung eines geringen Bauaufwands der Zylinderblock einstückig mit der Ritzelwelle ausgebildet. Der Axialkolbenmotor weist bevorzugt ein konstantes Schluckvolumen auf, wobei die Schrägscheibe (7) an einem Gehäusebauteil (1a) angeformt ist. Die Kolben (5) sind mittels Gleitschuhen (6) auf der Schrägscheibe (7) abgestützt, die mit Druckmittelversorgungskanälen (7a) versehen ist, an welche Bohrungen (6a, 5a) in den Gleitschuhen (6) und in den Kolben (5) anschließbar sind. Das Drehwerksritzel (3) kann lösbar an der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) befestigt sein. Es ist ferner eine mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) in Wirkverbindung bringbare Bremse (11) vorgesehen. Die als naßlaufende Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildete Bremse (11) ist bevorzugt benachbart zur Schrägscheibenbasis (B) angeordnet und mittels eines Torsionsstabes (12) mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) drehsynchron verbunden. Zwischen der Schrägscheibe (7) und der Schrägscheibenbasis (B) ist mindestens ein Ventil (10), insbesondere ein Steuerventil, angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Drehwerksantrieb, geeignet für Bau­ maschinen, insbesondere Bagger, mit einer drehbar in einem Gehäuse gelagerten Ritzelwelle, einem damit verbundenen Drehwerksritzel und einem Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauweise, der einen rotierenden Zylinderblock mit Bohrungen und darin angeordneten Kolben aufweist.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Drehwerksantriebe für Bagger bestehen in den meisten Fällen aus einem schnelllaufenden Axialkolbentriebwerk mit nachgeschal­ tetem ein- oder zweistufigen Untersetzungsgetriebe und einer axial daran anschließen­ den Ritzelwelle mit Drehwerksritzel. Darüber hinaus ist zwischen dem Axialkolbentrieb­ werk und dem Untersetzungsgetriebe eine Bremse angeordnet. Solche Drehwerks­ antriebe werden beispielsweise unter der Bezeichnung GD 6 und GD 9 von der Linde AG, Werksgruppe Flurförderzeuge und Hydraulik, Aschaffenburg, seit 1985 bis heute hergestellt und vertrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen hydrostatischen Dreh­ werksantrieb der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der kompakte Ab­ messungen und einen geringen Herstellungs- und Montageaufwand aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zylinderblock ein­ stückig mit der Ritzelwelle ausgebildet ist.

Dabei wird somit einerseits auf ein Untersetzungsgetriebe verzichtet (Direktantrieb), was eine entsprechende Schluckvolumendimensionierung des Axialkolbenmotors voraussetzt, andererseits übernimmt die Lagerung der Ritzelwelle die Funktion der Zylinderblocklagerung. Der Zylinderblock ist dabei außengelagert, wodurch genügend Platz für ein ausreichend großes Schluckvolumen zur Verfügung steht, um den Axialkolbenmotor als Langsamläufer betreiben zu können (ca. 100 U/min). Durch die Erfindung können einerseits kompakte Abmessungen des Drehwerksantriebs und anderseits eine beträchtliche Reduzierung der Bauteileanzahl erzielt werden. Damit einher geht eine drastische Vereinfachung des Herstellungs- und Montageaufwands.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Axialkolbenmotor ein konstantes Schluckvolumen auf und ist die Schrägscheibe an einem Gehäusebauteil angeformt. Dadurch wird der Herstellungsaufwand weiter minimiert. Darüber hinaus ergibt sich ein geringer Platzbedarf.

Die Druckmittelzufuhr und -abfuhr zu und von den Bohrungen des Zylinderblocks des Axialkolbenmotors gestaltet sich durch eine günstige Ausgestaltung der Erfindung sehr einfach, bei der die Kolben mittels Gleitschuhen auf der Schrägscheibe abgestützt sind, die mit Druckmittelversorgungskanälen versehen ist, an welche Bohrungen in den Gleitschuhen und in den Kolben anschließbar sind. Auf diese Weise ist keine geson­ derte Steuerbodenaufnahme erforderlich, wie dies bei den bekannten hydrostatischen Drehwerksantrieben des Standes der Technik der Fall ist.

Sofern das Drehwerksritzel lösbar an der Ritzelwelle 7 dem Zylinderblock befestigt ist, kann es bei Verschleiß ausgetauscht werden. Hierbei kann die Ritzelwelle/der Zylinderblock weiter verwendet werden.

Zweckmäßigerweise ist der erfindungsgemäße Drehwerksantrieb mit einer mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock in Wirkverbindung bringbaren Bremse versehen.

Die Bremse kann beispielsweise den Zylinderblock übergreifen. Eine andere vorteil­ hafte Möglichkeit besteht darin, die Bremse benachbart zur Schrägscheibenbasis anzuordnen und mittels eines Torsionsstabes mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock drehsynchron zu verbinden. Durch diese Konstruktion muß zur Demontage der Bremse der Axialkolbenmotor nicht zerlegt werden. Bei dem Drehmomentstab handelt es sich um eine Welle, die ausschließlich auf Torsion beansprucht wird und daher sehr schlank dimensioniert werden kann.

Durch eine Ausbildung der Bremse als naßlaufende Federspeicher-Lamellenbremse werden Vorteile im Hinblick auf eine gute Raumausnutzung und eine hohe Leistungs­ fähigkeit erzielt.

Die Raumausnutzung wird weiter verbessert, wenn zwischen der Schrägscheibe und der Schrägscheibenbasis (eine zur Mittelachse senkrechte Ebene, aus der die Schräg­ scheibe axial in Richtung zur Ritzelwelle/zum Zylinderblock herausragt) mindestens ein Ventil, insbesondere ein Steuerventil, angeordnet ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Ritzelwelle/der Zylinderblock mittels zweier Schrägwälzlager, insbesondere Kegelrollenlager in O-Anordnung, im Gehäuse gelagert ist, ermöglicht die Aufnahme großer Kräfte (innere Triebwerkskräfte und äußere Verzahnungskräfte).

Zweckmäßigerweise sind zwischen der Ritzelwelle/dem Zylinderblock und dem Gehäuse in einem Bereich der Ritzelwelle/des Zylinderblocks, der dem Drehwerks­ ritzel benachbart ist, Dichtmittel angeordnet, die ohne Demontage der Ritzelwelle/des Zylinderblocks austauschbar sind.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß ein lösbares Drehwerksritzel zum Einsatz kommt. Ist das Drehwerksritzel jedoch unlösbar mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock verbunden, so erweist es sich als günstig, wenn die Dichtmittel gegen eine ringscheibenförmige Halterung anliegen und die Dichtmittel sowie die Halterung über das Drehwerksritzel schiebbar sind.

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

Der erfindungsgemäße hydrostatische Drehwerksantrieb weist ein Gehäuse 1 mit einer darin gelagerten Ritzelwelle 2 auf, mit der ein Drehwerksritzel 3 verbunden ist. Das Drehwerksritzel 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig mit der Ritzel­ welle 2 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, das Drehwerksritzel 3 lösbar an der Ritzelwelle 2 zu befestigen, um bei Verschleiss das Drehwerksritzel 3 einzeln aus­ tauschen zu können. In diesem Fall kann das Drehmoment von der Ritzelwelle 2 auf das Drehwerksritzel 3 beispielweise durch eine Axial-Verzahnung übertragen werden.

Erfindungsgemäß ist die Ritzelwelle 2 als Zylinderblock eines hydrostatischen Axial­ kolbenmotors in Schrägscheibenbauweise ausgebildet, d. h. der Zylinderblock des zum Antrieb vorgesehenen Axialkolbenmotors ist mit der Ritzelwelle 2 einstückig. Damit ergibt sich ein Direktantrieb, bei dem kein Untersetzungsgetriebe erforderlich ist.

Im gemeinsamen Bauteil Ritzelwelle/Zylinderblock 2 befinden sich Bohrungen 4 mit darin angeordneten Kolben 5. Die Kolben 5 sind mittels Gleitschuhen 6 auf einer Schrägscheibe 7 abgestützt, in der Druckmittelversorgungskanäle 7a eingearbeitet sind.

Da der Axialkolbenmotor im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein konstantes Schluck­ volumen aufweist, ist die Schrägscheibe 7 an einem mit dem Gehäuse 1 lösbar ver­ bundenen, deckelartigen Gehäusebauteil 1a angeformt. Zwischen der Schrägscheibe 7 und den Gleitschuhen 6 befinden sich eine Steuerscheibe 8, in der Steuernieren ein­ gearbeitet sind, und eine Lochscheibe 9.

Zur Druckmittelzufuhr und -abfuhr sind Bohrungen 5a und 6a in den Kolben 5 bzw. in den Gleitschuhen 6 vorgesehen, die mit den Druckmittelversorgungskanälen perio­ disch in Verbindung stehen.

In dem Bereich zwischen der Schrägscheibe 7 und der Schrägscheibenbasis B, d. h. einer Ebene, aus der die Schrägscheibe 7 axial in Richtung zur Ritzelwelle/zum Zylinderblock 2 herausragt, ist mindestens ein Ventil 10, vorzugsweise ein Steuerventil, angeordnet. Dadurch wird der im Axialkolbenmotor zur Verfügung stehende Platz optimal ausgenutzt. Gegebenenfalls kann das Gehäusebauteil 1a zur besseren Unter­ bringung des Ventils 10 (und ggf. weiterer Ventile) im Querschnitt auch viereckig ausgebildet sein.

Zur Schrägscheibenbasis B ist eine als naßlaufende Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildete Bremse 11 benachbart. Diese ist mittels eines Drehmomentstabes 12 mit dem gemeinsamen Bauteil Ritzelwelle/Zylinderblock 2 drehsynchron verbunden. Die Bremse 11 ist durch eine Tellerfeder 13 unter Zwischenschaltung eines Bremskolbens 14 in Schließrichtung kraftbeaufschlagt. Der Bremskolben 14 ist entgegengesetzt zur Schließrichtung durch hydraulischen Druck beaufschlagbar, wodurch die Bremse 11 gelöst werden kann. Eine verschraubte Endplatte 15 dient als Widerlager der Teller­ feder 13 und ermöglicht eine einfache Montage bzw. Demontage der Bremse 11.

Das Bauteil Ritzelwelle/Zylinderblock 2 ist mittels zweier Kegelrollenlager 16, 17 in O-Anordnung im Gehäuse 1 gelagert. Zwischen Ritzelwelle/Zylinderblock 2 und dem Gehäuse 1 ist in einem Bereich der Ritzelwelle/des Zylinderblocks 2, der dem Dreh­ werksritzel 3 benachbart ist, ein Dichtring 18 angeordnet, der gegen eine ringscheiben­ förmige Halterung 19 anliegt. Der Dichtring 18 und die Halterung 19 sind über das Drehwerksritzel 3 schiebbar. Die Befestigung der Halterung 19 erfolgt mit Hilfe mehrerer radial nach innen gerichteter, angeformter Lappen 19a, die zu den Aus­ nehmungen zwischen den einzelnen Zähnen des Drehwerksritzels 3 fluchten. Dort ist die Befestigung an der Ritzelwelle/dem Zylinderblock 2 mittels Schrauben 20 möglich. Auf diese Weise kann der Dichtring 18 ausgetauscht werden, ohne den Axialkolben­ motor zerlegen zu müssen.

Die Vorspannung der Kegelrollenlager 16, 17 erfolgt durch eine (in der Figur nicht dargestellte) Passscheibe zwischen dem in der Figur linken Kegelrollenlager 16 und der Halterung 19.

Claims (11)

1. Hydrostatischer Drehwerksantrieb, geeignet für Baumaschinen, insbesondere Bagger, mit einer drehbar in einem Gehäuse gelagerten Ritzelwelle, einem damit verbundenen Drehwerksritzel und einem Axialkolbenmotor in Schrägscheiben­ bauweise, der einen rotierenden Zylinderblock mit Bohrungen und darin angeord­ neten Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderblock ein­ stückig mit der Ritzelwelle ausgebildet ist.

2. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor ein konstantes Schluckvolumen aufweist und die Schrägscheibe (7) an einem Gehäusebauteil (1a) angeformt ist.

3. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Kolben (5) mittels Gleitschuhen (6) auf der Schrägscheibe (7) abgestützt sind, die mit Druckmittelversorgungskanälen (7a) versehen ist, an welche Bohrungen (6a, 5a) in den Gleitschuhen (6) und in den Kolben (5) anschließbar sind.

4. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehwerksritzel (3) lösbar an der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) befestigt ist.

5. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) in Wirk­ verbindung bringbare Bremse (11) vorgesehen ist.

6. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (11) benachbart zur Schrägscheibenbasis (B) angeordnet und mittels eines Torsionsstabes (12) mit der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) dreh­ synchron verbunden ist.

7. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bremse (11) als naßlaufende Federspeicher-Lamellenbremse ausgebildet ist.

8. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schrägscheibe (7) und der Schrägscheiben­ basis (B) mindestens ein Ventil (10), insbesondere ein Steuerventil, angeordnet ist.

9. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ritzelwelle/der Zylinderblock (2) mittels zweier Schrägwälzlager, insbesondere Kegelrollenlager (16, 17) in O-Anordnung, im Gehäuse (1) gelagert ist.

10. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ritzelwelle/dem Zylinderblock (2) und dem Gehäuse (1) in einem Bereich der Ritzelwelle/des Zylinderblocks (2), der dem Drehwerksritzel (3) benachbart ist, Dichtmittel (18) angeordnet sind, die ohne De­ montage der Ritzelwelle/des Zylinderblocks (2) austauschbar sind.

11. Hydrostatischer Drehwerksantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel (18) gegen eine ringscheibenförmige Halterung (19) anliegen und die Dichtmittel (18) sowie die Halterung (19) über das Drehwerksritzel (3) schiebbar sind.