DE1530860A1 - Antriebseinheit fuer ein aus einer einachsigen Zugmaschine und einem einachsigen Anhaenger bestehendes Fahrzeug - Google Patents

Description

Sune Torsten Henrikson, Ake Malmgren, Ragnar Ludvig Muotka und Lars Widegren, S-Kiruna

Antriebseinheit für ein aus einer einachsigen Zugmaschine und einem einachsigen Anhänger bestehendes Fahrzeug.

Die Erfindung betrifft eine gedrungene Antriebseinheit für ein aus einer einachsigen Zugmaschine und einem einachsigen Anhänger bestehendes Fahrzeug, insbesondere für den Betrieb unter Tage, aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung im gleichen Abstand von vom und in der Nähe der einander gegenüberliegenden Fahrzeuglängsseiten angeordneten Motoren, zweischen denen ein Raum frei bleibt.

Fahrzeuge dieser Art, bei denen Zugmaschine und Anhänger mittels eines Schwenkzapferis schwenkbar miteinander verbunden sind, sind bekannt. Dabei kann der Anhänger von beliebiger Bauart sein und gegebenenfalls mit einer Lade-, einer Bagger- oder ähnlichen Vorrichtung versehen sein.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, mit einfachen Mitteln eine gedrungene Antriebseinheit für die Zugmaschine mit möglichst geringen Abmessungen, insbesondere in der Höhe zu schaffen, die eine hohe Zugkraft hat und deshalb insbesondere für den Einsatz in bergmännischen Hohlräumen geeignet ist. Im'übrigen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.

Ausgehend von den bekannten Antriebseinheiten für ein aus einer.

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einachsigen Zugmaschine und einem einachsigen Anhänger bestehendes Fahrzeug, insbesondere für den Betrieb unter Tage, aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung im gleichen Abstand von vorn und in der Nähe der einander gegenüberliegenden Fahrzeuglängsseiten angeordneten Motoren, zwischen denen ein Raum frei bleibt, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß der Raum zwischen den Motoren durch eine waagerecht angeordnete Plattform in zwei etwa gleich große Räume aufgeteilt ist, wobei in dem Raum über der Plattform mindestens ein Fahrsitz und die Lenk- und Regelorgane angeordnet sind, während in dem Raum unter der Plattform in an sich bekannter Weise ein Getriebe für die gemeinsame Kraftübertragung vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Antriebseinheit zeichnet sich durch eine gedrungene Bauweise in Höhe und Länge bei einem Optimum an Zugkraft und Geschwindigkeit aus. Dabei können die Motoren der Antriebseinheit von beliebiger Bauart sein, wobei die Auswahl von dem speziellen Verwendungszweck des Fahrzeuges abhängt.

Auf den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebseinheit dargestellt. In den Zeichnungen zeigens

Fig. 1 ein aus Zugmaschine und Anhänger bestehendes Gelenkfahrzeug mit einem beliebigen nicht dargestellten Fahrerstand mit Lenk- und Regelorganen in Draufsicht] .

Fig. 2 dasselbe Fahrzeug in Ansicht von vornj Fig. 35 einen Längsschnitt entlang der Linie J5-2 gemäß Fig.2j Fig. 4 eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Zugmaschine nach den Fig. 1 bis 3J Fig. 5 eine schematische Ansicht einer weiteren abgewandelten Zugmaschine;

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Pig. 6 die zum Teil geschnittene Hinteransicht der Antriebseinheit der Zugmaschine gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine schaubildliche Draufsicht auf eine Antriebseinheit mit verschiedenen Motoren.

Das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte, aus Zugmaschine und Anhänger mit Rahmen 1,2 bestehende Fahrzeug besitzt Je ein Radpaar ~5,\ für die Antriebseinheit und den Anhänger. Der.Anhängerkasten kann, entsprechend· den jeweiligen Anforderungen, in beliebiger Weise ausgeführt werden. So kann er z. B. aus einem Kübel bestehen, der gegebenenfalls mit Grab-, Lade- oder anderen Arbeitseinrichtungen versehen ist. In der Zeichnung ist der Kübel als Kippkübel 5 dargestellt.

Der Anhänger ist mit der Zugmaschine durch einen senkrechten Schwenkzapfen 6 verbunden.

Die für die Lenkung erforderlichen Elemente können von üblicher Bauart sein. In der Zeichnung sind sie als hydraulische oder pneumatische Zylinder 7 dargestellt und gemäß Fig. 1 am Rahmen 1 der Zugmaschine befestigt und andererseits über senkrechte Zapfen mit den Kolbenstangen 8 am Rahmen 2 des Anhängers angelenkt.

Die Antriebseinheit der Zugmaschine besitzt zwei Motoren 9,10, z. B. Dieselmotoren, die eine gemeinsame Antriebswelle besitzen. Diese Motoren sind dicht an den beiden Längsseiten des Rahmens der Antriebseinheit angeordnet und befinden sich in entsprechenden Gehäusen 11 und 12. Dazwischen ist genügend Zwischenraan IJ, um dort einen Fahrersitz oder gegebenenfalls auch mehrere, ebenso wie die Bedienungsvorrichtung für das gesamte Fahrzeug unterbringen zu können. Bei dem dargestellten Beispiel zeigen die Kühler 14,15 der Motoren nach hinten und die Antriebswellen nach vorn.

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Die Antriebswellen der beiden Motoren sind über Vorgelege 16, 17 mit der Antriebswelle eines Getriebekastens 18 verbunden, der in dem Raum zwischen den beiden Motoren 9,10 in Achshöhe der Räder 3 vorgesehen ist. Die Antriebswelle 19 des Getriebekastens 18 ist gemäß Figur 3 über ein normales Kardangelenk mit den Achsen 20 der Räder 3 verbunden.

Um ein unabhängiges Ein- und Auskuppeln eines der Motoren mit der Antriebswelle des Getriebegehäuses 18 zu ermöglichen, sind entsprechende tiberholkupplungen 21,22 zwischen die Abtriebswellen der Motoren und der Vorgelege 16,17 geschaltet.

Oberhalb des Getriebegehäuses 18 1st in dem Zwischenraum 1? zwischen den Motorgehäusen 11,12 eine Plattform 23 vorgesehen. Gemäß Figur 3 sind darauf zwei Sitze 24 für Bedienungspersonen vor und hinter einem Lenkrad 25 und anderen Bedienungsorganen für Motor und Fahrzeug angebracht.

Durch die Benutzung von zwei Motoren, die wahlweise an eine gemeinsame Kraftübertragung für den Achsantrieb angeschlossen werden können, erreicht man verschiedene Vorteile. So kann z. B. die Länge der Antriebseinheit auf ein Minimum reduziert werden, wobei gleichzeitig ein für die Anordnung der Fahrersitze und der Bedienungsorgane verfügbarer Raum innerhalb dieser geringen Länge geschaffen wird. Im Vergleich mit einem Fahrzeug, das nur einen einzigen Motor besitzt, der die gleiche Leistung wie die beiden Motoren des dargestellten Beispieles hat, erreicht man verschiedene weitere Vorteile selbst dann, wenn der Einzelmotor zwecks Verkürzung der Länge der Antriebseinheit besonders günstig angeordnet ist.

Der Wenderadius, d.h. der Radius der kleinsten Kurve entlang der das Gelenkfahrzeug wenden kann, wird auf Grund der Tatsache vermindert, daß zwei nebeneinander angeordnete Motoren eine gerin-

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gere Länge erfordern als ein Einzelmotor mit der entsprechenden Leistung. Darüber hinaus erfordert ein einzelner großer Motor wesentlich höhere Unterhaltungskosten als zwei Motoren von z. B. je der halben Leistung. Wenn es sich beispielsweise bei den beiden Motoren um Dieselmotoren handelt, von denen jeder 200 PS leistet, so würde ein Motor gleicher Type mit 400 PS, wobei alle Motoren von üblicher Bauart sind, etwa 600 mm länger und 200 ram höher sein als ein 200 PS-Motor, wobei außerdem der große Motor das Dreifache eines 200 PS-Motors kostet.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin von Interesse, daß solch ein großer Dieselmotor üblicherweise nach dem Wirbelkammer-Verfahren arbeitet, während der kleinere Motor für eine direkte Einspritzung gebaut und deshalb für den Grubenbetrieb mehr geeignet ist. Vom gesundheitlichen Standpunkt aus gesehen kann kein anderer Verbrennungsmotor Verwendung finden als ein Motor mit direkter Brennstoffeinspritzung.

Bei der oben beschriebenen Fahrzeug-Einheit gemäß Figur 1 bis 3 kann entweder ein Motor oder auch beide für den Fahrzeugantrieb benutzt werden. Dies hängt von der zu befördernden Last, dem zu überwindenden Gefälle usw. ab.

In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem z. B. beide Motoren Dieselmotoren mit direkter Einspritzung sind, die jedoch verschiedene Leistungen abgeben, um besonders für den Grubenbetrieb geeignet zu sein. So kann z. B. der eine Motor für die Fahrt in waagerechtem Gelände ausgelegt sein, woraus sich in diesem Fall durch Verwendung nur eines kleinen Motors eine geringere Verschmutzung durch Abgase ergibt,, während der andere Motor im Hinblick auf größte Leistungsabgabe gewählt ist und für das Fahren auf Gefällstraßen das größte Drehmoment abgibt. Als Beispiel mag noch erwähnt wer-

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den, daß zum Verfahren eines Fahrzeuges von 350 t Gewicht mit etwa 25 kg/Std. auf ebener Straße etwa 95 PS erforderlich sind. Gemäß Figur 4 mag angenommen werden, daß diese Leistung von demkLeineren Motor 9 abgegeben wird. Um jedoch ein gleichschweres Fahrzeug mit der gleichen Geschwindigkeit auf einer Steigung von 1 : 8 verfahren zu können, sind etwa 490 PS erforderlich: diese Leistung kann dann von beiden Motoren zusammen hergegeben werden. Wenn ein Antrieb diesen Bedingungen genügen würde und der Motor 9, das heißt der Motor für die Horizontalfahrt 95 PS leistet, so muß der Motor 10, der für das Fahren auf Steigungen dient, 595 PS hergeben: das bedeutet dann, daß beide Motoren zusammen 95 PS + 595 PS = 490 PS abgeben. Wegen des erforderlichen Raumbedarfes und der Benutzung der direkten Einspritzung sollte der für die Fahrt auf Steigungen vorgesehene Motor vorzugsweise ein 200 PS-Motor sein. Damit dies möglich ist, muß die gewünschte Geschwindigkeit bei der Fahrt auf einer Steigung von etwa 1 : 8 auf ungefähr 15 km/Std. herabgesetzt werden. Bei der Steigung 1 : 8, einem Gesamtgewicht des Fahrzeuges von JO t und einer Geschwindigkeit von 15 km/Std. wäre eine Leistung von 295 PS erforderlich. Demnach sollten die beiden Motoren 9 und 10 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 4 vorzugsweise 95 PS und 200 PS leisten.

Das Beispiel gemäß Figur 4 entspricht außer bezüglich der verschiedenen Motorgrößen im wesentlichen dem Beispiel nach den Figuren 1 bis ;5* soweit es sich auf die Antriebseinheit bezieht. Deshalb sind in Figur 4 für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 3 benutzt worden.

In den Figuren 5 und 6 ist eine Konstruktion dargestellt, bei der die Kühler 14,15 der beiden Motoren 9 und 10 in Fahrtrichtung vor dem Motor angeordnet sind und bei der die Abtriebswellen der Motoren hinten sitzen und dort durch Überholkupplungen 21,22 mit den Vorgelegen 16,17 verbunden sind, welche hier

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hinter der Radachse liegen. Durch diese Vorgelege sind die Abtriebswellen der Motoren mit der nach hinten zeigenden Antriebswelle 26 eines Getriebekastens 18 verbunden, der hinter den Vorgelegen angebracht ist. Die Abtriebswelle 27 des Getriebes 18 zeigt nach vorn und ist mit dem Kreuzgelenk der Radachsen verbunden.

In Figur 5 ist das Gehäuse des Kardangelenkes mit 28 bezeichnet. Über diesem Gehäuse 28 liegt der Fahrersitz 24 und ein Lenkrad 25 zwischen den beiden Motoren 9 und 10. In Figur 6 ist der Fahrersitz 24 ebenfalls eingezeichnet.

In den Abbildungen 5 und 6 sind die beiden Motoren 9 und 10 gleich groß dargestellt, jedoch ist die in diesen Figuren gezeichnete Einbaustellung der Motoren natürlich auch für Motoren verschiedener Größen denkbar, z. B. für Motoren der in Verbindung mit Figur 4 beschriebenen Art.

In allen oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen handelt es sich bei den beiden Motoren um Verbrennungsmotoren, und zwar insbesondere um Dieselmotoren. Ohne vom Wesen der Erfindung abzugehen, kann einer der Motoren auch durch einen andersartigen Motor, z. B. einen Preßluftmotor, ersetzt werden. Eine derartige Kombination wäre insbesondere für ein solches Transportfahrzeug geeignet, das teilweise in gelüfteten Räumen fährt, in denen die Abgase eines Dieselmotors zulässig sind, das jedoch andererseits auch in schwerer zu belüftenden Räumen fahren soll, in denen nur Motoren mit Luftantrieb zulässig sind-Außerdem kann das Fahresaig auch dort benutzt werden, wo die Kraft beider Motoren zum Fahrzeugantrieb erforderlich ist. Wegen der größeren Vorteile eines Räderfahrzeuges, das nicht schienengebunden ist, im Vergleich zu einem schienengebundenen Transportfahrzeug, zumindest bezüglich Geschwindigkeit und Beweglichkeit, würde ein aus einem Dieselmotor und einem Preßluftmotor bestehen-

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der Antrieb eine wirksame Ergänzung zu einem nur durch Dieselmotoren angetriebenen Fahrzeug bilden. In Bergwerken kommt es häufig vor, daß Transportfahrzeuge in schwierig zu bewetternden Bereichen beladen werden müssen, von wo aus der Preßluftmotor das Fahrezeug in einen belüfteten Bereich bewegen muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein aus einem Druckspeicher, der auf dem Fahrzeug untergebracht ist, gespeister Preßluftmotor während seines Betrdä>es die Lüftung zu verbessern hilft. Beim Erreichen eines gelüfteten Raumes kann dann der Dieselmotor angelassen werden. In der Zeit, in welcher der Dieselmotor entweder allein oder zusammen mit dem Druckluftmotor das Transportfahrzeug antreibt, kann er gleichzeitig einen Kompressor betreiben, um den Druckspeicher auf der Antriebseinheit wieder mit Preßluft zu laden. Der Speicher kann jedoch auch an einer stationären Druckluftquelle des Bergwerkes aufgeladen werden. Zu diesem Zweck sollte der Preßluftmotor,, der in der Weise, wie dies für die Dieselmotoren beschrieben wurde, über eine Überholkupplung mit dem Vorgelege und den Radachsen gekuppelt ist, mit dem Kompressor in Serie geschaltet sein.

An Stelle eines Preßluftmotors kann auch ein Elektromotor benutzt werden, z. B. dort, wo auf einem gleichbleibenden Transportweg auf beispielsweise 75 % der Gesamtlänge eine elektrische Leitung vorgesehen ist, um den Elektromotor mit Strom zu versorgen, während der übrige Weg keine elektrischen Leitungen besitzt und nur zum Be- und Entladen dient, wozu der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Fahrzeuges eingeschaltet werden kann. Der Vorteil einer derartigen Kombination eines Elektromotors mit einem Verbrennungsmotor besteht unter anderem darin, daß sehr große Leistungen auf dem begrenzten Raum der Antriebseinheit installiert werden können. Beim heutigen Stand der Bergbautechnik werden Förderwege mit einer Steigung von höchstens 10 % zugelassen, während mit Fahrzeugen gemäß der Erfindung Steigungen bis ungefähr Ik $ befahren werden können, wodurch

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hohe Ausbaukosten gespart werden können. Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ist die vergrößerte Transportgeschwindigkeit, eine Verminderung der Kosten für die Bewetterung in Bergwerken und eine allgemeine Verminderung der Betriebskosten.

Was die Kombination eines Dieselmotors mit einem Elektromotor anbetrifft, so kann der Elektromotor natürlich auch ganz oder teilweise aus einer auf dem Fahrzeug angebrachten Batterie gespeist werden.

Es wird noch bemerkt, daß auch solche Motorkombinationen für den erfinderischen Zweck möglich sind, die überhaupt keinen Verbrennungsmotor besitzen. Eine derartige Kombination ist in der Figur 7 schaubildlich dargestellt. In diesem Falle kann der eine Motor ein Elektromotor 30 sein, der mit einem nicht dargestellten Stromabnehmer ausgerüstet 1st, um den Strom von der längs des Transportweges gelegten Leitung abzunehmen, während der andere Motor ein Preßluftmotor 31 sein kann, der aus einem Speicher 32 gespeist wird. Der Elektromotor 30 kann mit einem Kompressor 33 verbunden sein. Die Motoren 30 und 31 sind über entsprechende Vorgelege 34, 35 mit einem nicht dargestellten Getriebe verbunden sowie mit einem Kardangelenk für die anzutreibenden Radaehsen.

Diese Kombination ist in solchen Bereichen geeignet, in denen ein Verbrennungsmotor aus gesundheitlichen Gründen nicht benutzbar ist.

In allen oben beschriebenen Ausführungsformen besitzt die Antriebseinheit nur ein einziges Radpaar. Die Antriebseinheit kann jedoch auch nach Wunsch zwei Radpaare besitzen, die allesamt angetrieben werden. Zu diesem Zweck kann das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel auch so abgewandelt werden, daß das Achsrohr zwei Abtriebswellen erhält, von

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denen eine nach vorn und die andere nach hinten zeigt. Die nach vorn gerichtete Abtriebswelle kann über eine kurze Welle mit der Vorderachse verbunden werden, während die rückwärtige Abtriebswelle mit der Hinterachse über eine Welle verbunden wird, die ein Verschwenken zuläßt. Die Lenkung ist grundsätzlich genauso wie die einer Antriebseinheit mit nur einer Achse.

Alle in der Beschreibung und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den nachfolgenden Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht werden.

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Claims (1)

Patentanspruch :

1. Gedrungene Antriebseinheit für ein aus einer einachsigen Zugmaschine und einem einachsigen Anhänger bestehendes Fahrzeug, insbesondere für den Betrieb unter Tage, aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung im gleichen Abstand von vorn und in der Nähe der einander gegenüberliegenden Fahrzeuglängsseiten angeordneten Motoren, zwischen denen ein Raum frei bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (ij5) zwischen den Motoren (9*10) durch eine waagerecht angeordnete Plattform (2^) in zwei etwa gleich große Räume aufgeteilt ist, wobei in dem Raum über der Plattform (23) mindestens ein Fahrersitz (24) und die Lenk- und Regelorgane (25) angeordnet sind, während in dem Raum unter der Plattform in an sich bekannter Weise ein Getriebe (18) für die gemeinsame Kraftübertragung vorgesehen ist.

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