DE3910748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Erdbaumaschinen, vor­ zugsweise Radlader, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Herkömmliche Antriebe für zweiachsige Erdbaumaschinen bestehen aus einem Dieselmotor, der über einen hydrodynamischen Dreh­ momentwandler mit der Eingangswelle eines Schaltgetriebes ver­ bunden ist, dessen Ausgangswelle über ein Stirnradgetriebe mit der Kardanwelle in Antriebsverbindung steht. Antriebe dieser Art weisen nicht nur ein ungünstiges Zugkraftdiagramm auf, darüber hinaus ist auch die starre Ankoppelung des Verbrennungsmotors, der üblicherweise aus einem Dieselmotor besteht, über den hydro­ dynamischen Wandler, das Schaltgetriebe und das Stirnradgetriebe an die Kardanwelle aufwendig und unzweckmäßig.

Eine gewisse Verbesserung ist bei Antrieben der eingangs angege­ benen Art, die beispielsweise aus der DE-OS 36 32 416 bekannt sind, dadurch geschaffen worden, daß der üblicherweise aus einem Dieselmotor bestehende Verbrennungsmotor über eine Hydraulik­ pumpe einen in seiner Leistung steuerbaren hydrostatischen Motor antreibt, dessen Ausgangswelle über ein Getriebe, üblicherweise ein Schaltgetriebe, die Kardanwelle antreibt. Dieses Antriebs­ system ist nicht nur wegen der Verbindung der Hydraulikpumpe mit dem hydrostatischen Motor durch Hydraulikschläuche flexibler, zusätzlich gestattet die Verwendung des hydrostatischen An­ triebes auch eine Annäherung an die Idealkurve des Zugkraftdia­ gramms, in dem die Zugkraft über der Geschwindigkeit aufgetragen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb der eingangs ange­ gebenen Art zu schaffen, der in seinem Aufbau noch weiter verein­ facht und den jeweiligen Anforderungen in günstiger Weise ange­ paßt ist und der eine gute Zugänglichkeit zu Wartungszwecken ge­ stattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Nach dieser Ausführungsform ist kein zusätzliches Schaltgetriebe vorgesehen, so daß die Zug­ kraft und die Geschwindigkeit unmittelbar über den steuerbaren hydrostatischen Motor gesteuert werden. Da bei dieser Aus­ führungsform auf ein Schaltgetriebe verzichtet wird, eignet er sich für Erdbaumaschinen und Radlader mit geringer Geschwindig­ keit bis etwa 20 km/h. Der erfindungsgemaße Antrieb zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau, eine günstige und raumsparende Bauweise und eine gute Zugänglichkeit zu den An­ triebsaggregaten aus.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der hydrostatische Motor als Notpumpe für die Bremsen und/oder die Lenkung arbeiten kann. Sollte also der Motor oder die von diesem angetriebene Hydraulikpumpe ausfallen, kann durch eine entsprechende Umsteuerung der hydrostatische Motor als Notpumpe arbeiten, so daß die Bremsen und auch die Lenkung noch so lange mit Hydrauliköl gespeist werden können, wie sich die Räder der Erdbaumaschine drehen.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebes, für die für sich allein Schutz beansprucht wird, ist vorgesehen, daß ein hydrostatischer Motor nach hinten auskragend unmittelbar an das Gehäuse des Differentialgetriebes der Hinter­ radachse angeflanscht ist und über ein Kegelrad das Tellerrad des Differentialgetriebes antreibt.

Dieser hydrostatische Motor kann als einziger Antriebsmotor für die Kardanwelle oder aber zusätzlich zu dem ersten, die Kardan­ welle antreibenden Motor vorgesehen werden.

Sind beidseits des Differentialgetriebes der Hinterradachse hydrostatische Motore vorgesehen, die die Kardanwelle antreiben, können gleichzeitig beide Motore über die zentrale, von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe mit Hydrauliköl gespeist werden, so daß sich bei entsprechender Steuerung der beiden hydrostatischen Motore eine große Schubkraft bei geringer Fahrgeschwindigkeit ergibt. Wird umgekehrt die Schluckmenge des vorderen hydrostatischen Motors auf Null gestellt, so daß die gesamte Pumpenleistung zum Antrieb nur des hinteren hydrostatischen Motors zur Verfügung steht, kann bei verringerter Schubkraft die Fahrgeschwindigkeit erhöht werden. Durch die Anordnung zweier über das hintere Differentialgetriebe die Kardanwelle antreibende hydrostatische Motore läßt sich also ohne mechanische Schaltgetriebe die Schubkraft und Fahrge­ schwindigkeit über einen großen Bereich variieren.

Zweckmäßigerweise besteht auch der hintere hydrostatische Motor aus einem Schrägscheibenmotor. Auch dieser Schrägscheibenmotor kann so geschaltet werden, daß er als Notpumpe für die Bremsen und/oder die Lenkung arbeiten kann.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist für leistungsstärkere Erdbaumaschinen vorgesehen, daß nach hinten auskragend an das Differentialgetriebe der Hinterradachse ein Schaltgetriebe angeflanscht ist, dessen Ausgangswelle über ein Kegelrad das Tellerrad des Differentialgetriebes antreibt, und daß an das hintere Ende des Schaltgetriebes ein hydrostatischer Motor angeflanscht ist, der dessen Eingangswelle antreibt. Auch bei dieser Ausführungsform ist zweckmäßigerweise ein weiterer hydrostatischer Motor vorgesehen, der die Kardanwelle im Bereich zwischen dem Differentialgetriebe der Hinterradachse und dem Kardangelenk antreibt. Auch bei dieser Variante kann der vordere Schrägscheibenmotor zur Schubkrafterhöhung oder nach entsprechender Umsteuerung als Notpumpe für die Bremsen und/oder Lenkung verwendet werden.

Zweckmäßigerweise wird auch nach dieser Variante als hydro­ statischer Motor wieder ein Schrägscheibenmotor verwendet, dessen Leistung sich in günstiger Weise steuern läßt.

Die Verwendung der hydrostatischen Antriebe hat zusätzlich den Vorteil, daß die Erdbaumaschine über den Motor abgebremst werden kann, da sich im Motor-Bremsbetrieb die Räder über die hydro­ statischen Antriebe auf dem Verbrennungsmotor abstützen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verbrennungsmotor in die Erdbaumaschine mit nach vorne weisendem Lüfter und hinten liegender Hydropumpe eingebaut ist. Diese Anordnung erlaubt einen einfachen Zugang zu Wartungszwecken sowohl zu der Hydropumpe als auch zu den Hydromotoren.

Zweckmäßigerweise besteht das Schaltgetriebe aus einem schalt­ baren Planetengetriebe, das sich durch eine platzsparende Bauweise auszeichnet. Das Planetenschaltgetriebe ist zweckmäßigerweise mit drei Gängen versehen. Die Schaltung erfolgt in üblicher Weise durch Lamellenkupplungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Radladers, bei dem die Differentialgetriebe sowie der an das hintere Differentialgetriebe angeflanschte Schrägscheibenmotor und das an diesen angeflanschte Planetenschaltgetriebe mit Schrägscheibenmotor im Längsschnitt dargestellt sind,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des hinteren Differential­ getriebes mit dem an diesen angeflanschten Schrägscheibenmotor und Planetenschaltgetriebe mit Schrägscheibenmotor im Längsschnitt und

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Antriebseinheit nach Fig. 2.

In seinem grundsätzlichen Aufbau ist der Radlader 1 üblicher Bauart. Er besteht aus einem vorderen Rahmenteil 2 und einem hinteren Rahmenteil 3, die durch ein übliches Knickgelenk miteinander gelenkig verbunden sind, das nur durch dessen Mittel­ linie 4 angedeutet ist. Die Lenkung, die Schaufel mit ihren Antriebseinrichtungen sowie die Anordnung und Lagerung der Achsen sind üblicher Bauart und werden daher nicht erläutert.

Die die vier Räder antreibenden Wellen erhalten ihre Antriebe über das vordere Differentialgetriebe 5 und das hintere Differen­ tialgetriebe 6. Beide Differentialgetriebe 5, 6 sind durch die Kardanwelle 7 mit den Kardangelenken 8, 9 miteinander verbunden.

An das hintere Differentialgetriebe ist nach hinten auskragend das Planetenschaltgetriebe 10 angeflanscht, an das wiederum, dieses gleichsam nach hinten verlängernd, der Schrägscheiben­ motor (Axialkolbenmotor) 11 angeflanscht ist. Der Schrägscheiben­ motor 11 ist durch nicht dargestellte Hydraulikschläuche mit der Hydropumpe 12 verbunden, die in bekannter Weise durch den Diesel­ motor 13 angetrieben wird.

Die Mittellinie des Planetenschaltgetriebes sowie des an dieses angeflanschten Schrägscheibenmotors verläuft zur Mittellinie der Kardanwelle 7 spitzwinkelig ansteigend nach oben, so daß sich hinter der Hinterachse eine größere Bodenfreiheit ergibt.

An die Vorderseite des Differentialgetriebes der Hinterradachse ist ein Schrägscheibenmotor 15 angeflanscht, dessen Welle 16 ein Teilstück der Kardanwelle ist.

Die Hinterradachse ist als Pendelachse ausgebildet, die nur durch das Tragstück 17 angedeutet ist.

Der Dieselmotor 13 ist mit nach vorne weisendem Lüfterrad 19 eingebaut, so daß die Hydropumpe 12 nach hinten weisend an den Dieselmotor 13 angeflanscht ist. Auf diese Weise sind sämtliche Pumpen- und Antriebsaggregate zu Wartungs- und Reparaturzwecken gut zugänglich.

In den Fig. 2 und 3 ist das Differentialgetriebe der Hinterrad­ achse mit dem angeflanschten Schrägscheibenmotor 15 und dem angeflanschten Planetenschaltgetriebe 10 mit an diesen angeflanschten Schrägscheibenmotor 11 vergrößert dargestellt. Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß die zentrale Abtriebs­ welle 20 des Planetenschaltgetriebes ein Kegelrad 21 trägt, das mit dem Tellerrad 22 des Differentialgetriebes 6 kämmt. Das Gehäuse 23 des Planetenschaltgetriebes 10 ist nicht unmittelbar an das Gehäuse des Differentialgetriebes 6 angeflanscht, sondern an ein Zwischengehäuse 24, das Teil der Pendelachse ist.

Der erste Teil 16 der Kardanwelle 17 bildet die Achse des Schräg­ scheibenmotors 15. Die Verstellung der Schrägscheibe zur Leistungssteuerung erfolgt in üblicher Weise durch den Hydrozylinder 26.

Alle weiteren Konstruktionselemente der Antriebseinheit sind klar aus der Zeichnung ersichtlich und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.

Bei dem Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4 entfällt das Planetenschaltgetriebe 10 mit dem an diesen angeflanschten Schrägscheibenmotor 11.

Bei dem Antrieb nach Anspruch 5 entfällt das Planetenschalt­ getriebe 10, so daß der Schrägscheibenmotor 11 unmittelbar an das Differentialgetriebe 6 angeflanscht ist, und wahlweise auch der Schrägscheibenmotor 15.

Claims (8)

1. Antrieb für Erdbaumaschinen, vorzugsweise für Radlader, mit zwei Antriebsachsen, deren Differentialgetriebe (5, 6) durch eine Kardanwelle (7, 8, 9, 16) miteinander verbunden sind und mit einem eine Hydropumpe (12) antreibenden Ver­ brennungsmotor (13), die über einen steuerbaren hydro­ statischen Motor, vorzugsweise einen Schrägscheibenmotor, die Kardanwelle antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatische Motor unmittelbar an das Differen­ tialgetriebe (6) der Hinterachse angeflanscht ist und daß die Welle des hydrostatischen Motors einen Teil der Kardan­ welle (16) bildet, so daß der hydrostatische Motor (15) die Kardanwelle (7,8,9,16) im Bereich zwischen dem Differential­ getriebe (6) der Hinterachse und dem Kardangelenk (9) an­ treibt.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatische Motor (15) als Notpumpe für die Bremsen und/oder Lenkung arbeiten kann.

3. Antrieb, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein hydrostatischer Motor nach hinten aus­ kragend unmittelbar an das Gehäuse des Differential­ getriebes (6) der Hinterradachse angeflanscht ist und über ein Kegelrad das Tellerrad des Differentialgetriebes an­ treibt.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatische Motor ein Schrägscheibenmotor ist.

5. Antrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatische Motor als Notpumpe für die Bremsen und/oder Lenkung arbeiten kann.

6. Antrieb, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß nach hinten auskragend an das Gehäuse des Differentialgetriebes (6) der Hinterradachse ein Schaltge­ triebe (10) angeflanscht ist, dessen Ausgangswelle über ein Kegelrad das Tellerrad des Differentialgetriebes antreibt, und daß an das hintere Ende des Schaltgetriebes ein hydro­ statischer Motor (11) angeflanscht ist, der dessen Eingangs­ welle antreibt.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe ein schaltbares Planetengetriebe (10) ist.

8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbrennungsmotor (13) in die Erdbau­ maschine (1) mit nach vorne weisendem Lüfter (19) und hinten liegender Hydropumpe (12) eingebaut ist.