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Die Erfindung betrifft eine Kriechgang-Antriebsanordnung für
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Nutzfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Für als Geräteträger dienende Lkw oder für Kehrmaschinen werden bei
Kriechgang-Geschwindigkeiten, unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit, konstante
Zapfwellenleistungen gefordert. Desgleichen sind für Fahrzeuge, die im n Stop and
Go"-Betrieb eingesetzt werden, Kriechgang-Geschwindigkeiten von Vorteil. Bei solchen
Fahrzeugen müssen vom Fahrantrieb folgende wesentliche Bedingungen erfüllt werden:
- Kriechgang-Fahrten bis ca. 40 km/h im Arbeitseinsatz mit den Zusatzgeräten, 1
- Normalfahrt bis ca. 90 km/h zur Überwindung größerer Entfernungen.
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Derartige Fahrzeuge arbeiten im ständigen Geschwindigkeitsrhythmuswechsel.
Um die aufgezeigte Forderung zu erfüllen, ist es z. B. aus der DE-OS 23 13 784 bekannt,
der aus Antriebsmotor, Hauptkupplung und Schaltgetriebe bestehenden Triebwerkskette
ein Umschaltgetriebe mit einer Kriechgang-Antriebsanordnung nachzuschalten. Hierzu
ist ein kcmbinirler, mechanisch-hydrostatischer Antrieb mit einer Hydropumpe und
einem Hydromotor vorgesehen. Der hydrostatische Antrieb ermöglicht das stufenlosen
Fahren im unteren Geschwindigkeitsbereich, z. B. beim Einsatz des Fahrzeugs im Kehrbetrieb.
Zur Umgehung des hydrostatischen Antriebs wird das Umschaltgetriebe auf direkten
Durchtrieb (Normalfahrt) geschaltet, wobei nur in den Gängen des Wechselgetriebes
gefahren wird. - In dieser bekannten Anordnung ist das Umschaltgetriebe an einer
geeigneten Stelle des Fahrgestells befestigt, so daß zur Verbindung der Eingangswelle
des Umschaltgetriebes mit dem Wechsel getriebe eine Gelenkwelle vorgesehen werden
muß. Daraus ergibt sich für die gesamte Triebwerkskette eine beträchtliche Baulänge.
Die von der Ausgangswelle des Umschaltgetriebes zur Hinterachse geführte Gelenkwelle
arbeitet daher mit ungünstigen Beugungswinkeln. Hinzu kommt, daß auch die Hydropumpe
und der Hydromotor über gesonderte
Antriebswellen und Flansche an
das Umschaltgetriebe angeschlossen sind. Dies erfordert für die beiden hydrostatischen
Bauteile zusätzliche Befestigungspunkte zum Fahrgestell.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, das Umschaltgetriebe
möglichst raumsparend im Fahrzeug unterzubringen, ohne daß ein Eingriff in die Serien-Fahrgestelle
nötig ist. Das Umschaltgetriebe soll dabei, z. B. für Fahrzeuge, die als Geräteträger
dienen, ohne großen Arbeits- und Herstellungsaufwand nachrüstbar und im Falle eines
späteren Fahrzeugverkaufs bei Nutzung als Lkw zurückrüstbar sein. Schließlich sollen
alle Funktionen eines derartigen Umschaltgetriebes mit Zapfwelle vorne und hinten
beibehalten werden können, ohne daß einerseits die Einbauhöhe des Schaltgetriebes
und andererseits das durch die Antriebsmaschine bestimmte Maß der Bodenfreiheit
überschritten wird.
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Ausgehend von der im Oberbegriff erwähnten Anordnung ist diese Aufgabe
durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach der Erfindung ist das Umschaltgetriebe unmittelbar an das Wechsel
getriebe angebaut, so daß der Abschlußdeckel des Wechselgetriebes entfallen kann.
Außerdem sind die Pumpe und der Motor des hydrostatischen Antriebs mit dem Umschaltgetriebe
zu einer Baueinheit vereinigt. Diese Anordnung ermöglicht einen kompakten Triebwerksblock,
der auf einfache Weise zwischen den Rahmenträgern des Fahrzeugs unterzubringen ist.
Da das Umschaltgetriebe in seiner Bauhöhe nicht über das Wechselgetriebe hinausragt,
bleibt oberhalb des Rahmens eine durchgehende, flache Auflagefläche erhalten, die
keine Einschränkung am Aufbau erforderlich macht. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß durch den unmittelbaren Anbau des Umschaltgetriebes an das Wechsel getriebe
eine separate Befestigung am Rahmen entfällt. Durch die sich aus dieser Anordnung
ergebende kurze Baulänge kann zwischen dem Umschaltgetriebe und der Hinterachse
eine Gelenkwelle mit geringen Beugungswinkeln verwendet werden. Durch die Vereinigung
von Hydropumpe und Hydromotor mit dem Umschaltgetriebe ist es möglich, stationäre
Leitungen oder
dikanäle zu verlegen. Die öl führungen sind kurz,
so daß die g t.raulischen Verluste nur gering sind. Schließlich können auch e normalerweise
nötigen Wellen vom Umschaltgetriebe zur Hydropumpe bzw. zum Hydromotor entfallen.
Hieraus ergibt sich ein bekrächtlich verringerter Bau- und Gewichtsaufwand bei gleichzeitiger
Wirkungsgradverbesserung.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachend anhand
der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des gesamten Triebwerksblocks;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Triebwerksblock und Fig. 3 das Getriebeschema des
Umschaltgetriebes.
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In Fig. 1 und 2 ist die Antriebsmaschine 1 über eine Hauptkupplung
2, z. B. mit einem 6-Gang-Wechselgetriebe 3, verschraubt.
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Das Wechsel getriebe ist zwischen aen nicht dargestellten Rahmenträgern
des Fahrgestells befestigt. Nach der Erfindung ist unmit-Ibar an das Wechsel getriebe
3 unter Fortlassen eines normaler-Diese üblichen Abschlußdeckels ein Umschaltgetriebe
4 angeflanscht.
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:t dem Umschaltgetriebe 4 bilden eine Hydropumpe 5 und ein Hydrootor
6 eine Baueinheit. Ein pneumatischer, von einem nicht dargeellten Schalthebel aus
zu betätigender Schaltzylinder 7 dient unz Umschalten vom direkten Durchtrieb auf
den hydrostatischen niechgang-Antrieb Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Gehäuseoberfläche
8 des Umschaltgetriebes 4 kaum über die Einbauhöhe des Schaltgetriebes 3 hinausragt,
während die Unterseite 10 noch oberhalb des die Bodenfreiheit bestimmenden tiefsten
Punktes 11 der Antriebsmaschine 1 liegt. Mit 12 und 13 sind Front- und Heckanschlußflansche
einer kupplungsabhängigen Nebenabtriebswelle für Aubaugeräte bezeichnet. Ein Abtriebsflansch
14 (Fig. 2) ist in
üblicher Weise über eine Gelenkwelle 18 (Fig.
3) an eine Hinterachse angeschlqssen. Mit 9 ist ein Teil des zum Wechselgetriebe
gehörenden Schal tgestänges gezeichnet.
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Einzelheiten des Aufbaues des Umschaltgetriebes 4 sind in Fig. 3
dargestellt. Eine Antriebswelle 3A des strichpunktiert angedeuteten Wechselgetriebes
3 ist ständig mit einer Eingangswelle 15 verbunden. Bei Verschieben einer in der
Neutralstellung N gezeichneten Schaltmuffe 16 in Richtung des Pfeiles D (direkter
Durchtrieb) ist die Eingangswelle 15 mit einer Ausgangswelle 17 gekuppelt. Die Ausgangswelle
17 steht über die Gelenkwelle 18 mit einer nicht gezeichneten Hinterachse in Verbindung.
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Auf der Eingangswelle 15 ist frei drehbar ein Zahnrad 20 gelagert,
welches mit einem auf einer Pumpenwelle 21 befestigten Zahnrad 22 im Eingriff steht.
Über die Pumpenwelle 21 ist die Hydropumpe 5 antreibbar, die über nicht dargestellte
ölkanäle oder innenliegende Leitungsverbindungen an den Hydromotor 6 angeschlossen
ist. Der Hydromotor 6 kann über eine Motorwelle 25 und miteinander in Eingriff stehenden
Zahnrädern 26 und 27 mit der Ausgangswelle 17 verbunden werden. Zum Einschalten
des hydrostatischen Kriechgang-Antriebs ist die Schaltmuffe 16 aus der Neutralstel
lung N in Pfeilrichtung K (Kriechgang) zu verschieben, so daß das auf der Eingangswelle
15 lose gelagerte Zahnrad 27 mit der Ausgangswelle 17 gekuppelt ist. Gleichzeitig
ist eine weitere Schaltmuffe 28 aus der Stellung 0 in Pfeilrichtung K in die Schaltstellung
zu bewegen, wodurch das Zahnrad 20 mit der Eingangswelle 15 gekuppelt ist. Die Antriebskraft
verläuft somit über die Eingangswelle 15, die Zahnräder 20 und 22 und die Pumpenwelle
21 zur Hydropumpe 5. Diese treibt den Hydromotor 6 an, dessen Antriebskraft über
die Motorwelle 25 und die Zahnräder 26 und 27 auf die Ausgangswelle 17 übertragen
wird. Bei eingeschaltetem Kriechgang-Antrieb kann stufenlos gefahren werden von
kleinster Geschwindigkeit mit maximaler Zugkraft bis zur höchsten Kriechgang-Geschwindigkeit
(z. B. 40 km/h). Die Umschaltung der beiden Schaltmuffen 16 und 28 erfolgt hierbei
mit einem gesonderten Schalthebel in
einer einzigen Schal tbe tätigung
im höchsten Gang des Wechselgesiebes durch Druckbeaufschlagung des Schaltzylinders7.
Im direkten Durchtrieb ist die Schaltmuffe 16 in Pfeilrichtung D und die Schaltmuffe
auf 0 geschaltet. Die beiden getrennt voneinander belätigbaren Schalteinrichtungen
für das Wechsel getriebe 3 und das Urschaltgetriebe 4 sind durch eine geeignete
Sperreinrichtung so ...ice.inander gekoppelt, daß der Kriechgang-Antrieb nur im
höchsten Gang des Wechselgetriebes schaltbar ist. Die Umschaltung erfolgt bei Fahrzeugstillstand.
Die Hydropumpe 5 ist vorteilhaft als Verstellpumpe ausgeführt, während der Hydromotor
6 ein Konstant- oder Veistellmotor sein kann.
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Bei eingeschaltetem Kriechgang treibt die Pumpenwelle 21 über 7n
Zahnrad 30 ein weiteres mit einer Nebenabtriebswelle 31 kuppelbares Zahnrad 32 ins
Schnelle an. Eine über einen Schaltzylinder 29 (Fig. 1 und 2) betätigbare Schaltmuffe
33 dient zum Einschalten der Nebenabtriebswelle 31, die über die bereits erwähnten
Iront- und heckseitigen Anschlußflansche 12 bzw. 13 verfügt. Die Anschlußflansche
12 und 13 können wahlweise über Gelenkwellen 23 d 24 mit Anbaugeräten verbunden
werden.
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Wie in Fig. 3 angedeutet, kann eine weitere von einer Vorgeegewelle
3B des Wechselgetriebes 3 angetriebene, kupplungsabhänige Nebenabtriebswelle 34
vorgesehen werden Letzere ist durch das Umschaltgetriebe hindurchgeführt und dient
z. B. zum Antrieb es Gebläses bei Kehrmaschinen. Da das Wechselgetriebe 3 liegend
die Antriebsmaschine 1 angeflanscht ist, liegt die Vorgelegewelle 3B seitlich auf
gleicher Höhe neben der Antriebswelle 3A und es verbleibt am Umschaltgetriebe 4
genügend Freiraum zum Anschluß einer weiteren Gelenkwelle 35 an einem Flansch 36
(Fig. 2).
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Bezugszeichen 1 Antriebsmaschine 2 Hauptkupplung 3 Wechselgetriebe
3A Antriebswelle von 3 3B Vorgelegewelle 4 Umschaltgetriebe 5 Hydropumpe 6 Hydromotor
7 Pneumatischer Schaltzylinder 8 Gehäuseoberfläche 9 Schaltgestänge 10 Unterseite
11 Tiefster Punkt von 1 12 Anschlußflansch 13 Anschlußflansch 14 Abtriebsflansch
15 Eingangswelle 16 Schaltmuffe 17 Ausgangswelle 18 Gelenkwelle zur Hinterachse
19 20 Zahnrad 21 Pumpenwelle 22 Zahnrad 23 Gelenkwelle 24 Gelenkwelle 25 Motorwelle
26 Zahnrad 27 Zahnrad 28 Schaltmuffe 29 Schaltzylinder für 31 30 Zahnrad 31 Nebenabtriebswelle
32 Zahnrad 33 Schaltmuffe -34 Nebenabtriebswelle 35 Gelenkwelle 36 Flansch